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METHODES DE CONTROLE DE PROCESSUS DE LA STERILISATION PAR AUTOCLAVAGE EN MILIEU HOSPITALIER

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Texte intégral

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ROYAUME DU MAROC

UNIVERSITE MOHAMMED V DE RABAT FACULTE DE MEDECINE ET DE

PHARMACIE RABAT

ANNEE : 2019

THESE N° :82

MÉTHODES DE CONTRÔLE DE PROCESSUS DE LA

STÉRILISATION PAR AUTOCLAVAGE EN

MILIEU HOSPITALIER

THESE

Présentée et soutenue publiquement le :

02/08/2019

PAR

Mlle Labrouzi Fayrouz

Pour l’obtention du Diplôme de

DOCTEUR EN PHARMACIE

MOTS CLES :Stérilisation- Autoclave-Traçabilité-Assurance qualité-Qualification

JURY

Mr. A. DAMI PRESIDENT

Professeur de biochimie - chimie

Mr. J. HARTI RAPPORTEUR

Professeur de chimie thérapeutique Mr. IDRISSI

Professeur de Chimie analytique Mr. R.NEJJARI

Professeur de pharmacognosie

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Je dédie humblement ce manuscrit

A

Ma très chère Mère,

C’est pour moi un jour d’une grande importance, car je sais que tu es à la fois fière

et heureuse de voir le fruit de ton éducation et de tes efforts inlassables se

concrétiser.

Aucun mot, aussi expressif qu’il soit, ne saurait remercier à sa justice valeur, l’être

qui a consacré sa vie à parfaire notre éducation avec un dévouement inégal.

C’est grâce à ALLAH puis à toi que je suis devenue ce que je suis aujourd’hui.

Accepte ce travail comme le témoignage de ma reconnaissance, ma gratitude et

mon profond amour.

Puisse ALLAH m’aider pour rendre un peu soit-il de ce que tu m’as donné et puisse

t’accorder santé, bonheur et longue vie.

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A

Mon très cher Père,

Aucun mot ne saurait exprimer la profonde gratitude et l’immense amour que j’ai

pour toi.

Ton souci majeur demeure le bonheur et la réussite de tes enfants. Ton docteur est

enfin là. Tes prières, tes conseils nuit et jour, ta rigueur dans notre éducation, ton

amour du travail bien fait, ton honnêteté, ta discrétion, et tous les sacrifices

consentis pour notre éducation m'ont guidé chaque jour de ma vie. Ton souci pour

ma soutenance depuis tant d'années est devenu réalité.

Merci pour ce que tu as fait et tout ce que tu feras encore pour moi. Que Dieu

t'accorde santé et longévité et qu'il m'aide à ce que je puisse accomplir pleinement

mes devoirs envers toi

A tous les membres de ma famille,

Peut-être ne vous en doutez pas mais vous avez également été tous et toutes un

soutien très important dans ces études et me permettent de me ressourcer.

Merci tout particulièrement, a vous ZINE ELABIDINE et ELYASS pour le soutien et

l’entre aide qui ont accompagné ces cinq années d’étude.

Veuillez trouver dans ce travail l’expression de mon respect le plus profond et mon

affection la plus sincère. Avec tous mes vœux de bonheur et santé

(20)

A

Tous mes amis,

Que vous soyez Pharmaciens ou non…

Tous, vous avez su être ma bouteille d’oxygène, ma soupape de sécurité sans

laquelle je ne serai jamais arrivée au bout de ce projet qui me tenait à cœur…. être

Pharmacienne.

Tous vous remercier ici est impossible mais sachez que chacun, vous occupez une

place importante dans mon cœur.

En témoignage de l’amitié qui nous uni et des souvenirs de tous les moments que

nous avons passé ensemble, je vous dédie ce travail et je vous souhaite une vie

pleine de santé et de bonheur.

(21)

A

Toute l’équipe de service du bloc opératoire central à l’HIS

particulièrement

A Mr BELESMEK Mohammed,

Pour votre accueil et votre soutien que vous avez pu m’apporter pour cette thèse.

Pour l’ambiance de travail chaleureuse et agréable, assez rare dans le monde du

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A

Notre Maître et Président de Thèse

Monsieur abdellahDami

Professeur de biochimie à la Faculté de Médecine et de

Pharmacie

Pour nous avoir fait l’honneur d’accepter la présidence du jury de cette thèse

malgré vos nombreuses obligations.

Vous nous avez accueillis avec beaucoup de gentillesse et d’égard. Votre

compétence, vos qualités humaines et surtout la clarté et la simplicité de votre

enseignement ont suscité en nous une profonde admiration.

J’espère que notre travail aura été à la hauteur de vos attentes. Je vous adresse ici

l’expression de ma plus haute considération.

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A

Notre Maitre et Rapporteur de Thèse Monsieur Jaouad EL

HARTI

Professeur de Chimie Thérapeutique à la Faculté de

Médecine et de Pharmacie et Responsable de la Stérilisation

à l’hôpital Ibn Sina Rabat

Pour m’avoir fait découvrir et apprécier le milieu de la stérilisation sur toutes ses

facettes, pour la qualité de votre encadrement, pour votre pédagogie et pour votre

disponibilité.

Cela a été un réel plaisir de travailler ensemble au cours de ce travail.

J’espère que nous aurons à nouveau l’occasion de pouvoir travailler ensemble dans

le futur.

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A

Notre Maître et Juge de Thèse

Monsieur Rachid Nejjari

Professeur de pharmacognosie à la Faculté de Médecine et

de Pharmacie

Nous sommes infiniment sensibles à l’honneur que vous nous faites en acceptant

de siéger parmi les membres de jury de cette thèse.

Votre sympathie et votre gentillesse nous encouragent et nous incite d’avantage à

vouloir puiser de votre savoir.

Veuillez trouver dans ce travail, l’expression de notre gratitude et de notre estime.

Merci

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A

Notre Maître et Juge de Thèse

Monsieur Idrissi

Professeur de Chimie analytiques à la faculté

De médecine et de pharmacie

C’est pour nous un honneur de vous avoir dans notre jury. Merci pour la

simplicité que vous avez témoigné en acceptant de siéger parmi notre jury de thèse

Permettez-nous de vous remercier et à vous exprimer notre respect.

Merci

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Liste des

Illustrations

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LISTE DES ABRÉVIATIONS

AFNOR :Association Française de Normalisation

ANSM : Agence Nationale de Sécurité du Médicament et produits de santé ATNC : Agents transmissibles Non conventionnels

BPF :Bonnes Pratiques de Fabrication

BPPH : Bonnes Pratiques de Pharmacie Hospitalières CH : Centre Hospitalier

DM : Dispositif médical

MAQ : Manuel Assurance Qualité PUI : Pharmacie a usage intérieur PSP : Protocole standard prion QI : Qualification de l’installation QO : Qualification opérationnelle QP : Qualification de performance

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LISTE DES FIGURES :

Figure 1 :circuit la marche en avant du sale vers le propre

Figure 2 : Cycle du matériel stérile à usage multiple en milieu hospitalier Figure 3 :La stérilisation et le circuit des dispositifs médicaux réutilisables Figure 4 :la marche en avant au service stérilisation

Figure 5 :les différents types d’erreurs selon Reason Figure 6 : Les différents types d’erreurs selon Rasmussen Figure 7 : Les étapes du développement d’un biofilm

Figure 8 :Taille relative des contaminants atmosphériques communs Figure 9 :corrosion caverneuse

Figure 10 :corrosion par aération diferentielle Figure 11 : étapes de processus de stérilisation Figure 12 : les étapes de la stérilisation

Figure 13 :Cercle de Sinner

Figure 14 :cycle total de stérilisation par autoclave Figure 15 :Différents capteurs passifs

Figure16 :Capteur actif thermomètre a couple thermoélectrique Figure 17 :manvacumètre

Figure 18 :manvacumètre enregistreur

Figure 19 :exemples d’indicateurs de passage

Figure 20 :Intégrateurs papier : noir, après stérilisation, bleu, avant stérilisation Figure 21 :Protocole de suivi des conteneurs

Figure 22 :Test de Bowie-Dick : aspect avant le test (à gauche) et après celui-ci, lorsqu'il est bon (au milieu) et lorsqu'il n'est pas bon (à droite)

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LISTE DES TABLEAUX :

Tableau 1 : Micro biote cutané humain Tableau 2 : index de contamination Austin Tableau 3 : agents pathogène transmis par l’eau

Tableau 4 : Les principaux désinfectants utilisés, leurs utilisations et leurs précautions

d’emploi

Tableau 5 : Types d’indicateurs physico-chimiques définis par la norme ISO 11140-1 et leur

utilité

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Table des matières

Introduction Générale ... 1 I. Généralités : ... 4 1 . La stérilisation hospitalière : ... 4 1 .1 . Définition : ... 4 1.2. Centralisation des activités de stérilisation : ... 7 1.3. Ressources humaines : ... 9 1.4 .Le flux : ... 10 2. L’Asepsie : ... 11 3. les bonnes pratiques de stérilisation : ... 11 4. Traçabilité : ... 12 4.1 .Notion de traçabilité appliquée à la stérilisation des dispositifs médicaux : ... 13 II. La contamination : ... 15 1. Les sources de contamination et moyens de maîtrise : ... 16 1.1 Humain : la première source de contamination : ... 16 1.1.1 Habillage : ... 18 1.1.2 Erreurs : ... 18 1.1.3 Erreur et défaillance : ... 19 1.1.4 Fiabilité humaine : ... 19 1.1.5 Fiabilité du DM : ... 21 1.1.6 Typologie des erreurs : ... 21 1.2 Exigence : ... 23 1.2.1 Les connaissances : ... 23 1.2.2 Les compétences : ... 23 1.2.3 Qualification ou Habilitation : ... 24 1.2.4 Evaluation des formations : ... 25

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2. Environnement : ... 25 2.1 L’air : ... 26 2.2 L’eau : ... 26 5.3 Le matériel et les équipements :... 28 2. Contamination microbiologique et exigences : ... 28 2.1. Biofilms : ... 29 2.1.2 Composition et organisation : ... 33 2.1.3Quorum sensing : ... 33 2.1.4 Biofilms et implants médicaux : ... 34 2.1.5 Facteurs favorisant la formation d’un biofilm : ... 34 2.1.5.1 Caractéristiques de la surface : ... 34 2.1.5.2Géométrie de la surface : ... 35 2.1.5.3Rugosité de la surface du support : ... 35 2.1.5.4 Propriétés physico-chimiques de la surface : ... 35 2.1.5.5 Présence d’un film protéique sur la surface ... 35 2.1.5.6 Influence des conditions environnementales : ... 36 2.1.5.7 Forces hydrodynamiques d’un flux : ... 37 2.1.5.8 La température : ... 37 2.1.5.9 Composition du milieu :... 38 2.1.5.10 Influence des propriétés bactériennes : ... 38 2.2. Endotoxines : ... 39

2.2.1. Risques liés à l’exposition aux endotoxines ... 39

2.2.2. La relation dose-effet : ... 40 2.2.3. Les recommandations existantes et leurs limites : ... 40 3. Contamination particulaire : ... 41 3.1. Auréoles et taches d’eau : ... 43 3.2. Résidus superficiels colorés : ... 44 3.3 Oxydation : ... 44 3.4 Corrosion : ... 44

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4. Contamination chimique : ... 49 4.1 Les polluants d’origine intérieure d’établissement hospitalière : ... 49 4.2 Les composés des produits de nettoyage, de désinfection et de stérilisation ... 50 4.3 Les polluants spécifiques à certains services hospitaliers : ... 50 III. Processus de retraitement des dispositifs médicaux : ... 52 1. Contexte réglementaire : ... 54 2. Processus de réalisation : ... 55 2.1 Pré-désinfection : ... 56 2.2 Le nettoyage : ... 60 2.3 Le rinçage et le séchage : ... 61 2.4 Contrôle après nettoyage et désinfection : ... 62 2.5 Conditionnement : ... 63 2. 3 La stérilisation a chaleur humide : ... 64 2.3.1 Qualité et avantage de la vapeur d’eau : ... 65 2.3.2. Cycle total de stérilisation par autoclave : ... 66 2.4 Étiquetage : ... 68 2.5 Libération paramétrique : ... 69 2.6 Stockage et conservation de la stérilité : ... 69 IV. Contrôle en routine de la stérilisation par autoclavage ... 71 1. Validation del’autoclave : ... 73 1.1 Mise en service del’autoclave : ... 74 1.2 Qualificationopérationnelle : ... 74 1.3 Qualification deperformance : ... 75 1.4 Lamaintenance ... 76 2. Le contrôle enroutine : ... 76 4. Les contrôlespermanents : ... 77 4.1 Les moniteurs physiques : ... 77 4.1.1 Les capteurs de température : ... 78 5. Les contrôles defonctionnalités ... 85

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5.1. Test de fuite : ... 85 5.2.Test étanchéité : ... 87 5.3. Test Helix ... 88 5.5. Contrôles biologiques ... 91 5.6. controle du conditionnement... 92 6. périodicité des contrôles : ... 93 7. Contrôles de stérilité : ... 94 V. Validation de stérilisation par chaleur humide : ... 101 1. Examen des données et homologation des études : ... 101 2. Personnel : ... 102 3. Considérations liées au laboratoire : ... 102 4 Qualification des Instrumentation : ... 102 5. Étalonnage des indicateurs : ... 103 6. Développement du cycle de stérilisation : ... 104 7. Qualification de Stérilisateur : « l’autoclave » ... 105 8. Contrôle post validation : ... 109 9. Requalification : ... 109

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INTRODUCTION

GÉNÉRALE

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La réalisation de nombreux actes a visée diagnostique ou curative nécessite le recours à des dispositifs médicaux réutilisables devant alors subir une procédure de stérilisation ou de désinfection entre deux patients .un défaut dans ces procédures peut être responsable d’infections, et pour cette raison le contrôle des activités de désinfection, de stérilisation et la mise en place d’un système qualité garantissent la maitrise des processus et apportent des preuves de qualité du produit final.

La stérilisation des dispositifs médicaux réutilisables par la méthode de vapeur d’eau saturée est la méthode de référence, sauf lorsque les conditions physiques régnant au cours des cycles de stérilisation sont susceptible de compromettre l’intégralité du dispositif médical. Les autres procédés de stérilisation ont disparus car comme inefficace (stérilisation a la chaleur sèche .par le Poupinel), ou dangereux pour les opérateurs (stérilisation à l’oxyde d’éthylène).D’autres procédés de désinfection de haut niveau (stérilisation au peroxyde d’hydrogène par le procédé sterrad).

La stérilisation par autoclavage fait partie des procédés spéciaux pour lesquels les résultats ne peuvent pas être entièrement vérifiés par un control final du produit.

Pour pouvoir atteindre la stérilisation avec le succès désiré, il faut suivre strictement toutes les étapes du processus et se référer aux principaux paramètres définis pour la pré désinfection, le nettoyage, le contrôle de fonctionnalité, l’emballage et la stérilisation .chaque étape inefficace de tout ce processus peut compromettre la qualité de stérilisation.

Dans les pays développés, la stérilisation par autoclavage relève davantage de l’obligation de résultats que de l’obligation de moyens, et s’apparente a la

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production industrielle en terme de normes, de traçabilité, dereproductibilité, d’expertise et d’assurance qualité de stérilisation.

Le programme d’assurance stérilisation est une approche pragmatique et sure permettant de contrôler la stérilisation et sur laquelle on peut compter pour détecter une faute ou un problème.la traçabilité des étapes de traitement des dispositifs médicaux réutilisables s’est imposée comme des mesures phares de l’amélioration continue de la qualité en stérilisation car elle permet d’instaurer d’avantage de rigueur, de transparence et de cerner les responsabilités en cas de dysfonctionnements ou d’accidents.

Dans notre travail,nous avons utilisé des tests microbiologiques pour contrôler l’efficacité du procédé de stérilisation ainsi que le bon fonctionnement dustérilisateur.

Dans le cadre de la lutte contre les infections nosocomiales, la mise en place d’un système permettant d’assurer la qualité de stérilisation des dispositifs médicaux est une obligation légale.

L’objectif de ce travail est de développer une méthodologie permettant d’encadrer clairement la validation de la stérilisation par autoclavage afin d’obtenir un outil utilisable au milieu hospitalier.

Dans le respect des normes, le schéma de qualification des autoclaves est optimisé et étoffé.

La surveillance continue du procédé de stérilisation par autoclavage est assurée grâce à la création d’un protocole standardisé détaillant les différents tests de routine à réaliser. En traitant les principes généraux de validation et qualification.

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Enfin, nous appliquerons ces notions avec la mise la place d’une méthode logique et cohérente simplifiant le travail de validation sur un autoclave pour stérilisation terminale.

I. Généralités :

1 .La stérilisation hospitalière :

1 .1 . Définition :

La stérilisation hospitalière est une activité indissociable et complémentaire de l’hygiène hospitalière : la stérilisation correspond à une spécialisation de l’activité générale d’hygiène visant la prévention des infections nosocomiales[1].

Techniquement, la stérilisation est l’opération qui consiste en la mise en œuvre de l’ensemble des méthodes et moyens visant « à éliminer tous les micro-organismes vivants de quelque nature et sous quelque forme que ce soit » portés par un objet parfaitement nettoyé préalablement. La norme européenne EN 556 énonce que « pour qu’un dispositif médical puisse être étiqueté ‘stérile’, la probabilité théorique qu’un micro-organisme viable soit présent sur un dispositif doit être égale ou inférieure à 1 pour 106 »[2]. L’opération de stérilisation fait l‘objet d’une monographie dans la Pharmacopée Européenne (Méthodes de préparation des produits stériles). Les méthodes et techniques normalisées employées à l’hôpital pour obtenir un état qualifié de « stérile » sont principalement celles de:

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• La stérilisation par le gaz (oxyde d’éthylène, formaldéhyde ou peroxyde d’hydrogène).

La stérilisation en tant que spécialisation de l’activité visant à la prévention des infections nosocomiales, est considérée à ce titre comme un acte de soins indirect. Sa mise en œuvre opérationnelle à l’hôpital nécessite obligatoirement un plateau technique parfaitement défini (ressources humaines, et équipement et matériels) et un niveau d’assurance qualité totalement maitrisé.

Le processus de stérilisation est organisé selon un enchaînement cohérent et sécurisé d’étapes (principe de la marche en avant) afin de garantir l’obtention de l’état stérile. Les différentes étapes sont mises en œuvre dans des locaux spécifiquement dédiés et adaptés, et sont assurés par des personnels spécifiquement formés utilisant des équipements performants (figure 1).

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Figure 2 : Cycle du matériel stérile à usage multiple en milieu hospitalier

Cette activité se conçoit généralement par l’organisation et la mise en place d’un service dit de « stérilisation centrale »[3]avec pour objectifs principaux le traitement (pré désinfection, lavage, stérilisation, distribution) et l’assurance du caractère stérile des dispositifs médicaux réutilisables après leur utilisation par les différents services de soins et des blocs opératoires.

L’atteinte de ces objectifs implique également une parfaite maitrise du circuit des dispositifs médicaux réutilisables à l’intérieur de l’hôpital ainsi que leur traçabilité (figure 3).

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Figure 3 – La stérilisation et le circuit des dispositifs médicaux réutilisables

1.2. Centralisation des activités de stérilisation :

La gestion des activités relatives à la stérilisation dans l’hôpital doit être centralisée. Les processus doivent être effectués selon des protocoles reproductibles et validés. Leservice de stérilisation centralest un service médicotechnique autonome, indépendant du bloc opératoire, dans lequel l’ensemble des moyens nécessaires et des compétences sont présents. Il est situé de manière à ce que les processus logistiques soient optimalisés et organisés de façon à séparer clairement les DM contaminés des DM stériles. Cette centralisation garantit une standardisation des procédures, une gestion plus performante réalisée par et sous la surveillance d’un personnel qualifié et formé en permanence. Un processus de stérilisation selon les bonnes pratiques dure au minimum 4 heures.

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Ce service entretient, stérilise et distribue le matériel pour tous les services hospitaliers. Au cas où il fait appel à un service externe de stérilisation, l’hôpital doit de toute façon disposer d’un équipement central de stérilisation restreint avec autoclave. Cet équipement minimum doit être utilisable en permanence pour pouvoir faire face, à tout moment, aux situations imprévues.

La stérilisation centrale comporte respectivement une zone sale, une zone propre et une zone stérile. Les systèmes utilisés pour la stérilisation doivent être équipés des instruments de contrôle et d’enregistrement nécessaires, permettant de noter les données essentielles du processus de stérilisation. Le contrôle des activités journalières incombe à un médecin de l’hôpital ou au pharmacien de l’hôpital, nommément désignés à cet effet. Les activités journalières sont effectuées sous la direction et le contrôle d’une infirmière désignée nommément. La présence d’une infirmière est obligatoire au cours de chaque stérilisation.

Figure 4- la marche en avant au service stérilisation

Le pharmacien hospitalier doit garantir le niveau qualitatif des activités journalières de la stérilisation centrale par :

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 des avis concernant le choix de l’appareillage et des méthodes de stérilisation

 la validation des procédures de stérilisation ;

 la surveillance des étapes préalables à la stérilisation : nettoyage, désinfection, conditionnement du matériel à stériliser ;

 la surveillance des modalités de conservation du matériel stérile.

1.3. Ressources humaines :

Le pharmacien hospitalier, nommément désigné responsable duservice de stérilisation central, garantit la qualité des activités journalières dans le cadre de la stérilisation centrale, conformément au cadre réglementaire.[4] Aucune modification opérationnelle ne peut être réalisée sans le consentement préalable du pharmacien hospitalier. Un infirmier-chef sera désigné responsable du service et sera présent pour veiller au fonctionnement quotidien et à la coordination du service de stérilisation centrale. Ce qui nécessite l’acquisition d’une expertise par une formation d’infirmier spécialisé en stérilisation de DM chirurgical reconnue par des autorités compétentes. Les auxiliaires en stérilisation doivent être porteurs au minimum d’un diplôme de l’enseignement secondaire professionnel.

La société marocaine de stérilisation recommande que tout le personnel ait suivi une formation reconnue par des autorités compétentes spécifique en techniques de stérilisation. Une formation permanente est indispensable, notamment lors de l’implémentation de processus nouveaux ou modifiés. Un spécialiste en stérilisation (membre du personnel avec une formation spécifique en stérilisation) sera nécessaire lors de chaque processus de stérilisation et en assurera la surveillance. La libération de DM stériles est soumise à une

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procédure. En cas de doute, seuls le responsable du service et/ou le pharmacien hospitalier peuvent prendre une décision quant à leur libération. En cas d’absence de la personne précitée, le DM sera placé en quarantaine ou subira un retraitement. Le nombre d’effectifs du service de stérilisation centrale doit être proportionnel au nombre et à la nature des interventions chirurgicales et autres activités de l’hôpital. La plage horaire d’activité du service est adaptée à la charge de travail, fonction de l’activité hospitalière et du personnel formé disponible. L’affectation de personnel technique à l’entretien et aux travaux de réparation des appareils dans le service est préconisée. Toutes les procédures doivent être approuvées par le centre de coordination de lutte contre les infections nosocomiales.

1.4 .Le flux :

Les aménagements, les équipements et l’organisation dans le service de stérilisation centrale doivent tenir compte d’un certain nombre de règles afin d’éviter le croisement des différents flux (personnes et DM) :

• Zones distinctes avec procédures d’accès et séparation du traitement du DM souillé, propre et stérile ;

• Respect du principe de la marche en avant pour le DM (souillé, propre, stérile) ;

• Accès limité aux personnes autorisées ;

• Respect des règles élémentaires d’hygiène (comme hygiène des mains, règles de prévention générales, tenue vestimentaire, etc.) pour le personnel et les visiteurs.[5]

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2. L’Asepsie :

L’asepsie est l’ensemble des précautions prises pour empêcher tout apport exogène de micro-organismes ; La préparation aseptique a pour but de maintenir la stérilité d’un produit obtenu à partir de composants préalablement stérilisés. Pour cela, différents paramètres doivent être contrôlés, tels que l’environnement, le personnel, et les surfaces critiques.

Le travail en asepsie requiert des précautions particulières. Il s’agit ici d’agir contre la nature. En effet, les micro-organismes sont omniprésents et l’asepsie demande de les éliminer. Le fait de travailler dans des conditions d’asepsie permet de garder un médicament stérile, si celui-ci est déjà stérile à la base, c’est-à-dire exempt de micro-organismes viables. Pour cela, de nombreux contrôles doivent être pris en considération, tels que des contrôles microbiologiques ou particulaires. Des normes doivent également être respectées, concernant par exemple la pression dans les différentes classes de salles, le nombre de particules, la manière de s’habiller.

3.les bonnes pratiques de stérilisation :

Il s’agit d’un guide qui doit être obligatoirement suivi, qui est organisé en différents chapitres traitant de la gestion de la qualité, du personnel, des locaux et équipements, de la documentation, de la production, du contrôle de qualité, de la sous-traitance et l’analyse de la fabrication, des réclamations et retrait des produits, de l’auto-inspection . Les BPF garantissent que les médicaments sont fabriqués selon des normes de qualité et que leur fabrication est documentée et contrôlée. [10]

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Importances des B.P.F : Les dispositifs médicaux de mauvaise qualité constituent un risque sanitaire et un gaspillage pour les consommateurs ; ces médicaments peuvent contenir des substances toxiques involontairement ajoutés et présentent ainsi un danger pour la santé publique pour cette raison L’OMS a mis en place un système de certification de la qualité des produits pharmaceutiques entrant dans le commerce international, en vus de s’associer à ce système international, de garantir le suivi des exigences liées aux normes internationales selon la qualité, l’efficacité et la sécurité d’emploi et de permettre à nos produits d’être exportés vers d’autre pays. [10]

4.Traçabilité :

Exercée dans des domaines extrêmement variés telque l’agroalimentaire, l’industrie pharmaceutique, l’industrie automobile, ou même les services logistiques, la traçabilité est clairement définie dans les normes relatives à la qualité, normes transversales à toutes ces activités.

Ainsi, la norme ISO 8402 la définit comme « l’aptitude à retrouver l’historique, l’utilisation ou la localisation d’une entité au moyen d’entité au moyen d’indentifications enregistrées ».

La norme ISO 9000 version 2000 complète cette définition en ces termes : la traçabilité est « l’aptitude à retrouver l’historique, la mise en œuvre ou l’emplacement d’une entité(produit, processus ou système) ».cette précision élargit donc le champ de la traçabilité des différentes étapes d’un processus, et montre a que point la traçabilité est intégrée dans la notion d’assurance qualité, qui regroupe « l’ensemble des actions préétablies et systématiques nécessaires pour donner la confiance appropriée en ce qu’un produit ou service satisfera aux exigences données relatives à la qualité »[6]

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Bien entendu, la mise en place d’une traçabilité est subordonnée à une identification précise des produits suivis : il faut pouvoir différencier de manière formelle un objet d’un autre. A titre d’exemple, pour certains dispositifs médicaux, le numéro de série peut être utilisé, sous réserve qu’il soit unique pour chaque instrument.

4.1 .Notion de traçabilité appliquée à la stérilisation des dispositifs médicaux :

La stérilisation est définie dans la norme ISO 9000 version 2000 comme « un procédé spécial » pour lequel « un pilotage continu des opérations et un respect permanent des procédures documentées sont donc nécessaires pour assurer la conformité aux exigences spécifiées » .En conséquence, une démarche qualité en stérilisation ne démarche qualité en stérilisation ne peut se concevoir sans que soit abordée la traçabilité.[6]

De plus, selon les bonnes pratiques de stérilisation, « tout article reçu en stérilisation doit pouvoir être identifié, de la phase de production à celle de la livraison pour cela, une procédure d’identification doit être établie et appliqué ».[7]

La traçabilité en stérilisation implique donc la conservation de l’historique de tout événement associé à tout dispositif médicale(ou boite de dispositifs médicaux) utilisé(e) pour une intervention donnée.

Plusieurs niveaux de traçabilité peuvent être décrits dans le processus de stérilisation :

- La traçabilité des procédés, - La traçabilité des procédures,

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- La traçabilité du produit, - La traçabilité du produit,

- La traçabilité de la maintenance des équipements, - La traçabilité des contrôles environnementaux.

La traçabilité des procèdes : correspond à la traçabilité du bon déroulement paramétrique de certaines étapes (nettoyage et stérilisation proprement dites).ce typer de traçabilité est déjà en place dans la plupart des établissements .le plus souvent, les paramètres des automates (par exemple température des phases du nettoyage, quantité de détergent –désinfectant utilisée, pression et température dans la cuve de l’autoclave, durée de chaque phase …) sont enregistrées par des capteurs internes et édités sous forme d’un ticket de cycle, voire sous forme d’un rapport de cycle si un logiciel de supervision et utilisé.

D’autre étapes telle que la désinfection peuvent elle aussi faire objet d’une traçabilité (durée de trempage, opérateur...).Toutefois, l’enregistrement des paramètres de cette étape doit être manuel ce qui limite son application a l’heure actuelle.

Latraçabilité des procédures : vise à prouver que les dispositifs pris en charge ont bien suivi chaque étape du processus de stérilisation (pré désinfection, nettoyage, conditionnement, stérilisation, étiquetage, validation, distribution).elle est malheureusement encore rare a l’heure actuelle, car elle nécessite soit un outil informatique adapté. Très lourde à mettre en place, elle devient pourtant indispensable dans le contexte réglementaire actuel.

La traçabilité du produit : permet de localiser un dispositif médical quel que soit le lieu où il se trouve (nettoyage en stérilisationcentrale, arsenal stérile

(49)

au bloc opératoire ou encore réparation).elle doit aussi permettre de retrouver les patients successifs chez qui les dispositifs ont été utilisé (traçabilité « descendante »), ou tous les dispositifs médicaux utilisé chez un patient (traçabilité « ascendante »).encore peu mise en œuvre de manière complète (jusqu’au patient ),elle nécessite une collaboration bloc-stérilisation importante et de multiples saisies informatiques afin de renseigner les principaux items à tracer.

Latraçabilité de maintenance des équipements :(autoclaves, machines à laver et à désinfecter, soudeuses…) reste à développer dans la plupart des hôpitaux. Lorsque cet entretien fait l’objet d’un contrat de maintenance (curatif ou préventif) chez un prestataire, la traçabilité des actes effectués est souvent réalisée. En effet, ce personnel intervient dans des domaines très différents, et ne bénéficie souvent d’aucune formation concernant la traçabilité.

Enfin, une traçabilité des paramètresenvironnementaux en stérilisation centrale doit être réalisée : les résultats du prélèvement régulier d’air, d’eau (x) et de surfaces doivent être conservés par le responsable de la stérilisation centrale.

II.

La contamination :

L’ASPEC le réseau francophone multi-filières pour filières pour la maitrise de la contamination particulaire, chimique et microbiologique dans les salles propres définit uncontaminant comme toute particule, molécule, entité biologique ou entité non particulaire qui peut affecter de manière négative un processus ou un produit (définis au sens de l’ISO 9000)[6]. La contamination est donc l’altération d’un produit ou d’un processus par un contaminant. Il s’agit

(50)

d’une notion relative à la sensibilité du produit ou du processus, ainsi qu’à la nature et à la quantité de contaminants. Les éléments non-désirés, ou contaminants, peuvent être de taille et de forme variées, et de composition physico-chimique plus ou moins complexe. Il existe trois grands types de contamination:

• La contamination microbiologique concerne des micro-organismes et particules viables susceptibles de se propager,

• La contamination particulaire désigne les particules inertes susceptibles de se déposer (incluant également les organismes biologiques morts)

• La contamination moléculaire ou contamination chimique peut être de deux types : aéroportée (à l’état de gaz ou de vapeur) ou surfacique (à l’état adsorbé à la surface d’un produit) avec des dépôts de monocouches de 1 angström à 100 angström,

1. Les sources de contamination et moyens de maîtrise :

1.1

Humain : la première source de contamination :

Un être humain peut produire 100000 particules au repos et 30 millions de particules (>0,3µm)en activité par minute.[8]

Le corps humain se trouve environné par un nombre considérable de micro-organismes, bactéries essentiellement. Certaines ne peuvent vivre que dans le milieu extérieur-terre, eau-et sont souvent présent dans l’atmosphère. Ce sont les saprophytes (du grec sapros : le fumier).D’autres au contraire, pour des raisons diverses, ne peuvent vivre au contact de nos téguments et de nos muqueuse .ce sont les bactéries commensales, particulièrement armées pour assurer pour

(51)

assurer leur survie, peuvent aussi se développer dans le milieu extérieur (bactéries saprophytes-commensales facultatives).[1]

Il existe deux types de contaminants provenant de l’homme, non pathogène hors procédure invasive dans le corps :

 Flore résidente :

Elle est permanente, se produit sur la peau et est peu transférable  Flore transportée :

Elle peut être pathogène, doit être éliminé par toilette elle est très facilement transférable.

Tableau 1 : Micro biote cutané humain[9]

Les contaminants ,qu’il soient particulaire ou microbienne, résidents ou transportés sont émis en permanence.[10]

(52)

Tableau 2 : index de contamination Austin

1.1.1 Habillage :

L’habillage permet d’éviter la contamination microbiologique et particulaire du produit par le personnel. C’est un moyen de protection du produit. Cependant, un habillage non adapté des personnes évoluant dans les ateliers peut engendrer des contaminations croisées. Les ourlets au niveau du pantalon ou des manches, les poches ou les cols avec rabats peuvent retenir des matières/produits et les relarguer dans d’autres.

D’autre part, des procédures ou formations d’habillage inadéquates peuvent aussi être à l’origine de contaminations croisées : transfert d’un atelier à un autre sans changement de gants, charlotte…

1.1.2 Erreurs :

Effectivement, l’homme, dans son humanité, est source d’erreurs. Néanmoins, ses qualités semblent duales et antinomiques… L’homme est à la fois un agent de fiabilité et de défaillance, on l’oppose souvent à la fiabilité de la machine. L’homme rectifie de nombreuses situations à risques ; sa capacité d’adaptation le rend performant et source de progrès. Les conditions de travail

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doivent être pensées et configurées au mieux afin de constituer des barrières à cette « erreur humaine ». L’approche systémique du risque, et de sa prévention, prend en compte ce que l’on appelle les facteurs humains et organisationnels (FHOS). Ces-derniers relèvent du domaine des sciences humaines comme la psychologie, la sociologie ou encore, dans sa dimension appliquée au travail, l’ergonomie.[11, 12]

1.1.3 Erreur et défaillance :

Un accident n’est pas le résultat d’une erreur. C’est le résultat d’un enchaînement de causes, qui fait que l’erreur n’est pas détectée, ou trop tard, ou que sa gravité est mal évaluée. L’accident est le révélateur d’une faiblesse des « défenses » du système, puisqu’il faut considérer que les erreurs, en elles-mêmes, font partie de son fonctionnement normal. Un système bien conçu possède des défenses « en profondeur » contre les conséquences des erreurs qui surviennent inévitablement.

1.1.4 Fiabilité humaine :

La contribution humaine en matière de sécurité est d’abord positive. [13]En effet, a contrario de l’erreur humaine, la fiabilité est une qualité positive qui permet à l’homme de récupérer des situations à risque voire d’en identifier de nouvelles qui n’avaient pas été repérées en conception. Cette adaptabilité de l’homme est confrontée à la charge de travail qui sera modulée en fonction des capacités individuelles et des exigences de la tâche à effectuer. Pour un opérateur donné, il y a un compromis entre labeur et résultat. Si l’homme reste limité, ne pouvant réaliser qu’une tâche à la fois, il a pour qualité sa capacité à apprendre, à gérer des situations particulières, voire à risque, et à faire face à des

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zones d’incertitude. Pour cela, il fait preuve d’attention et de perception, de décision et d’action. Malheureusement, les jours se suivent et ne se ressemblent pas toujours. Pour un individu, cette vigilance pourra être diminuée pour de multiples raisons. La variabilité est intra- et inter- humaine. Au-delà de la fiabilité humaine isolée, on étend sa définition [14]à « la probabilité qu’un individu, une équipe ou une organisation humaine accomplissent une mission donnée dans des conditions données à l’intérieur de limites acceptables pendant une certaine durée ». Cette approche a aussi ses limites.Morel les a appelées les décisions absurdes [15]qu’il explique comme étant « une décision énorme, persistante et ne résulte pas de la stupidité mais d’une action intelligente et rationnelle. C’est un peu comme si des gens intelligents « décidaient » d’aller dans le mur: ils le voient, et ils y vont quand même ». Il met en avant le risque, du fait de la protection d’un groupe et de sa dynamique, qui conduit les équipiers à privilégier l’harmonie au détriment d’une expression d’opinions susceptibles d’entrainer un conflit. Cette conception l’a conduit à édicter dix principes généraux pour se prémunir de ce piège, qu’il a appelée métarègles :

1. La collégialité,

2. Le débat contradictoire, 3. Le contrôle du consensus,

4. L’interaction constante et généralisée, 5. Le contrôle des interstices,

6. Le non punition des erreurs, 7. La rigueur jurisprudentielle,

8. Le renforcement linguistique et visuel, 9. Le retour d’expérience,

(55)

10. La formation aux facteurs humains.

Ces éléments sont les fondations de l’approche de la culture de sécurité traitée plus bas.

1.1.5 Fiabilité du DM :

Dans les exigences du marquage CE, la fiabilité du DM est définie comme suit: « Caractéristique d’un dispositif, exprimée par la probabilité qu’il accomplisse une fonction requise dans des conditions données, pendant une durée donnée ».[16]

1.1.6 Typologie des erreurs :

Erreur et fiabilité humaine sont ainsi deux concepts étroitement liés. Nous conserverons la définition « générique » de l’erreur humaine selon Reason : « l’erreur sera considérée comme un terme générique pour englober toutes ces occasions dans lesquelles une séquence planifiée des activités mentales ou physiques n'atteint pas le résultat escompté, et quand ces échecs ne peuvent pas être attribués à l'intervention d'un facteur de risque ». Par ailleurs, Reason, en tenant compte du fonctionnement cognitif de l’homme et de l’approche comportementale, a proposé une distinction des types d’erreurs en tenant compte des erreurs intentionnelles ou non, sachant que les violations sont de fait exclues du champ (schéma ci-dessous).

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Associé à Jensen, il a proposé une classification des erreurs humaines en fonction des 3 niveaux d’activité de l’opérateur :

• les erreurs basées sur les automatismes (SB : Skillbased) : elles sontdues à un manque d’attention, de mémoire ou à une omission de tâches;

• les erreurs basées sur les règles (RB : Rule-based) : elles sont dues à une mauvaise interprétation, à un mésusage d’informations pertinentes ou à un non-respect des bonnes pratiques ;

• les erreurs basées sur les connaissances déclaratives (KB : Knowledgebased) : elles sont dues à un manque de connaissances oud’expériences

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Figure 6 : Les différents types d’erreurs selon Rasmussen

1.2Exigence :

1.2.1 Les connaissances :

Les connaissances sont définies par " ce que l’on sait, pour l’avoir appris ". Les connaissances (théoriques et/ou pratiques) s’acquièrent grâce à un apprentissage. Il faut distinguer les connaissances théoriques (le savoir), et les connaissances opérationnelles, l’habileté (le savoir-faire). Elles concourent à une compétence.

1.2.2Les compétences :

La compétence est le fruit du savoir-faire acquis par l’expérience et la mise en pratique des connaissances. Par extension, la norme AFNOR NF X50-750 [26] donne une définition de la compétence professionnelle. Il s’agit de la " mise en œuvre de capacités en situation professionnelle qui permettent d’exercer convenablement une fonction ou une activité. "En d’autres termes, la compétence professionnelle correspond à un savoir-agir résultant de la

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mobilisation et de l’utilisation de son savoir (connaissances acquises par les études, les formations) et de son savoir-faire (connaissances acquises par l’expérience). Selon F. Anne et coll qui ont proposé une méthodologie et émis des recommandations pour mener une démarche de qualification du personnel[17], la compétence peut être définie comme : " la combinaison de différents types de savoir mis en œuvre face à une situation professionnelle ". Cette définition rejoint celle de la norme AFNOR NF X50-750.

1.2.3 Qualification ou Habilitation :

Selon les BPPH [1], la PUI doit disposer d’un personnel qualifié. F. Anne et coll[17] proposent une définition de la qualification. Celle-ci est définie comme " la démarche à l’issue de laquelle il est reconnu, après vérification, qu’une personne possède, pour une durée déterminée, les compétences requises pour assurer une activité, occuper un poste, remplir un emploi de manière autonome». Autrement dit, la qualification consiste à approuver qu’une personne est apte à accomplir une tâche ou à occuper un poste de façon autonome. Toutefois, cette aptitude est temporaire et sous-entend qu’il est nécessaire de requalifier la personne selon un rythme défini. La notion de requalification est soulignée par F. Anne et coll[18]: " La démarche de qualification commence dès l’entrée dans l’entreprise et perdure jusqu’à la fin du contrat ". Le terme d’habilitation peut aussi être employé. Ces 2 notions sont identiques. Cette qualification (ou habilitation) est délivrée par le pharmacien responsable de la stérilisation. Cette notion est précisée dans le guide AFNOR FD S98-135 pour la maîtrise des traitements appliqués aux dispositifs médicaux réutilisables [19]: " la désignation par le pharmacien de personnes autorisées à occuper certains postes en stérilisation correspond à une habilitation qui

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implique de valider des aptitudes et des acquis professionnels " L’approbation qu’une personne est apte à occuper un poste s’obtient quand tous les critères d’acceptation d’une évaluation théorique et/ou pratique sont atteints. Ainsi apparaît la notion d’évaluation.

1.2.4 Evaluation des formations :

F. Anne et coll donne une définition de l’évaluation. Elle correspond à " une comparaison des compétences observées et/ou mesurées par rapport à celles attendues, à l’aide de critères objectifs préétablis ". Afin que l’évaluation du personnel ne soit pas mal perçue, il est important d’expliquer aux agents qu’il s’agit d’une formalisation et non d’une remise en cause des acquis[17].

Plusieurs textes réglementaires [20], [21] mentionnent la nécessité d’évaluer la formation pour s’assurer de la qualification du personnel en stérilisation. Les BPPH [20] soulignent que la formation continue est "enregistrée et évaluée périodiquement et en tant que de besoin pour toute tâche nouvelle ou particulière." Il apparaît la notion de périodicité. La périodicité est mentionnée par les BPPH mais n’est pas définie. En l’absence de recommandations précises, la fréquence d’évaluation du personnel est donc fixée par le pharmacien responsable de la stérilisation. Nous pouvons aussi citer les normes NF EN ISO 9001 [22]et NF EN ISO 13 485[19] relatives au système de management de la qualité qui rappellent, que l’organisme (la pharmacie dans notre cas) doit :

 évaluer l’efficacité des actions entreprises

 conserver les enregistrements appropriés concernant la formation initiale et professionnelle, le savoir-faire et l’expérience.

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Après l’humain, en zone à atmosphère contrôlée, la plus grande source de contamination est l’environnement. La règlementation impose donc d’avoir des locaux de production appartenant à des classes bien distinctes :[23]

• La gestion des flux de déplacement du personnel, du matériel et des déchets doit être bien définie et respectée.

• La disposition des locaux doit aussi être pensée de manière à ne pas propager d’éléments contaminants d’une zone classée à une autre.

• Les flux des éléments entrant et sortant, ainsi que celui du personnel, des déchets… doivent éviter de se croiser.

2.1 L’air :

L’air ambiant est un vecteur des particules viables et non viables. Ce sont des centrales de traitement d’air qui gèrent les mouvements d’air au sein des zones de production. Cet air est filtré et soufflé à une vitesse précise selon les zones. Lorsque cet air n’est pas maîtrisé, il peut permettre la transmission de particules d’un poste à un autre à l’intérieur d’une même zone (mouvements d’air non maîtrisés) ou il peut permettre la transmission de particules dans une autre zone à l’intérieur du bâtiment (filtres insuffisants). L’air peut donc être vecteur de la contamination croisée/chimique en entraînant notamment des poudres pulvérulentes, de la contamination particulaire et par conséquent de la contamination microbiologique puisque celles-ci sont liées (micro-organismes souvent accrochés aux particules).

2.2 L’eau :

Les agents pathogènes qui peuvent être transmis par l’eau présentent des caractéristiques, comportement, et résistances très divers.la transmission par

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l’eau des agents pathogène indiqué dans le tableau suivant a été confirmer par des études épidémiologique et des études de cas. le tableau 5 présente des informations sur les organismes susceptible d’ être à l’ origine de maladies lie à l’eau mais en absence de preuve ou données factuelles concluantes.la gamme d’agents pathogène peut évoluer suite à des modifications survenant chez l’hôte, chez le pathogène ou dans l’environnement .l’immunité des individus varieégalement considérablement, qu’elle soit acquise par contact avec l’agent pathogène ou influencé par des facteurs tel que l’Age, le sexe, l’état de santé et conditions de vie. Agent pathogène Espèce Persistance dans l’approvision nement en eau Résistanc e au chlore Infectiosité relative Source animale importante Bactéries Burkholdera Campylobacter Escherichia coli Francisella Legionella Mycobacteries Salmonella Shigella vibrio B.pseudomallei C.coli E.coli F.tularensis L.Pneumophila Complexe mycobacterium Avium S.typhi S.enterica S.bongori S.dysenteria Vibriocholerea Peut multiplier Modérée modérer longue Peut multiplier Peut multiplier modérer Peut multiplier courte courte Faible Faible faible Modérée faible élevée Faible faible faible faible Faible Modérée Faible élevée modérer faible faible faible élevée faible non Oui oui oui non non non oui non Non

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5.3 Le matériel et les équipements :

Des résidus de matières/produits sur les équipements/matériels peuvent être à l’origine de contaminations croisées. Des résidus pourront être retrouvés sur les équipements suite à un mauvais nettoyage ou une mauvaise identification. Le matériel et les équipements en contact direct avec les matières/produits sont tous ceux qui permettent la fabrication du médicament (des prélèvements à réception jusqu’au conditionnement). Cependant, il ne faut pas oublier le matériel de nettoyage ainsi que les outils de manutention, théoriquement non en contact direct avec le produit mais qui peuvent aussi être la cause de contaminations croisées.

- Taches :

On trouve deux types de taches : les adhérentes, dues par exemple, à un dépôt de calcium ou à une fonte acide, et les non adhérentes, dues par exemple, à l’oxyde de fer [24].on peut alors utiliser de l'eau distillée ou déminéralisée, ou contrôler la qualité de l’eau du robinet : degré hydrométrique, teneur en différents composants par rapport aux intervalles de référence et la traiter si nécessaire.

2. Contamination microbiologique et exigences :

Ce type de contaminants regroupe les microorganismes vivants tels que les levures, moisissures, bactéries. Ces organismes ont besoin, pour se développer et se multiplier, de conditions d’humidité et de chaleur .Nous devons donc veiller à maîtriser ces différents paramètres afin de minimiser le risque de développement de microorganismes. La présence de microorganismes dans la présence de microorganisme dans les préparations stériles peut engendrer différents

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problèmes. D’une part si les microorganismes pathogènes ou toxiques sont présents, ilspeuvent transmettre leurs pouvoirs pathogènes ou toxiquesau patient. D’une part, certains microorganismes peuvent relarguer des endotoxines qui sont responsables de l’effet pyrogène. Ces derniers sont surtout des bactéries à gram négative, car elles disposent d’une membrane externe riche en lipopolysaccharides. Lelipopolysaccharide contient un lipide, appelé lipide A .Lors de la lyse de la bactérie,ce lipide A va se retrouver dans l’environnement et potentiellement peut être transporté jusque dans le produit à répartir .Le lipide A une fois dans le corps humain va être phagocyté par les macrophages ce qui va induire une réaction immunitaire de type inflammatoire, dont l’effet pyrogène est un des effets. On entend par bio contamination «la contamination d’une matière, d’un appareil, d’un individu, d’une surface, d’un liquide, d’un gaz ou de l’air par des particules viables». [20, 25]

2.1.Biofilms :

Le biofilm est un ensemble de microorganismes, formé de la même espèce ou d’espèces différentes, qui forment une communauté. Il est constitué d’un ensemble de cellules et de micro-colonies associées entre elles et à des surfaces biotiques ou abiotiques .L’adhérence de ces micro-organismes à une surface est marquée par la sécrétion d’une matrice adhésive et protectrice qui lie fortement le biofilm à cette surface.

Ces surfaces peuvent prendre plusieurs formes ; minérales (roche) ou organiques (peau, tube digestif des animaux, racines et feuilles des plantes), industrielles (canalisation, surface alimentaires ou coques des navires) ou médicales (prothèse, cathéter, valves cardiaques).

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Le biofilm, structure dynamique en évolution constante, constitue le mode de vie majoritaire des micro-organismes, par opposition à l’état planctonique, libreet isolé dans l’environnement.

2.1.1.Les étapes du développement d’un biofilm :

Figure 7 Les étapes du développement d’un biofilm

Les bactéries semblent initier la formation d’un biofilm en réponse à une pression environnementale, telle que le manque d’oxygène et de nutriments ou la présence d’un traitement.[26]

Le cycle de mise en place d’un biofilm sur une surface s’effectue généralement selon trois étapes majeures:

a)L’adhésion des cellules bactériennes à la surface.

b)La maturation du biofilm, qui correspond à la multiplication des cellules et la mise en place d’une architecture particulière avec production de la matrice d’exo-polymères.

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c)Le détachement cellulaire permettant la colonisation de nouvelles surfaces.

Un biofilm peut être considéré comme un équilibre dynamique entre les phénomènes qui tendent à en augmenter l’épaisseur (multiplication des cellules qui le composent ou agrégation de nouveaux organismes planctoniques, en suspension) et les phénomènes qui tendent à en réduire l’épaisseur (mécanismes de détachement).

a. L’adhésion des cellules bactériennes à la surface : L’étape d’adhésion peut être divisée en 3 sous-étapes :

Figure7 : adhésion d’une bactérie a une surface et formation du biofilm a) Mise en place d’un film conditionnant

Les molécules, organiques ou inorganiques, présentes dans un milieu aqueux, sont attirées vers les surfaces et forment le film conditionnant qui semble nécessaire pour l’adhésion des bactéries sur une surface. [27]Ce film peut être constitué de glycoprotéines, phosphoprotéines, albumines ou lipides. Il

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représente une source de nutriments non négligeable pour les bactéries favorisant ainsi leur chimiotactisme.

b) L’adhérence réversible

En milieu liquide ou exposé à l’humidité et en présence d’un film conditionnant, les bactéries planctoniques s’approchent d’une surface solide par mouvement brownien, par sédimentation ou par mobilité active (présence de flagelles) [28]

Elles s’y attachent de manière réversible par des interactions non spécifiques, électrostatiques et électrodynamiques. Les cellules s’adsorbent sur une surface pendant un certain temps, mais peuvent se détacher. Cette étape est influencée par des conditions environnementales.[29]

c) Le développement précoce du biofilm :

Les bactéries se multiplient lentement et continuent de produire des EPS. Elles s’agrègent entre elles et forment des micro-colonies, qui sont protégées par la matrice EPS

B. La maturation du biofilm :

L’architecture complexe du biofilm se met en place avec la formation de canaux aqueux et de pores entre les micro-colonies, permettant l’acheminement d’oxygène et de nutriments nécessaires à la croissance de micro-organismes, ainsi que l’élimination des déchets.[30, 31]

La production et la sécrétion d’enzymes provoque la dégradation des résidus présentent dans les surfaces environnantes et permet ainsi la libération de nutriments qui favorise le grandissement et la croissance du biofilm jusqu'à devenir macroscopique [32]

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C. Détachement de bactéries :

La dernière phase de la croissance du biofilm se poursuit par le phénomène de détachement. Il intervient seulement à la fin de croissance afin de modérer l’épaisseur.[32]

Comme pour les autres étapes, le détachement de bactéries est un processus complexe qui implique des signaux environnementaux et une communication entre les bactéries. Ainsi un biofilm établi constitue un réservoir de bactéries viables, capables d’aller coloniser d’autres surfaces [33] .

2.1.2Composition et organisation :

Un biofilm est approximativement constitué de 90% de matrice extracellulaire d’exo-polymères et de 5% de microorganismes [34].La matrice extracellulaire d’exo-polymères est principalement constituée d’eau (97%) et incluse également des polymères d’EPS, de protéines, des phospholipides, des nutriments et des métabolites. Cette matrice a un rôle structurel et un rôle protecteur pour les cellules, limitant par exemple la pénétration de molécules antimicrobiennes.[35]

2.1.3Quorumsensing :

La densité des bactéries et leurs contacts cellulaires facilitent la communication intercellulaire via un mécanisme appelé le « Quorum sensing »(QS), qui implique la production, la sécrétion et la détection, par les bactéries, de petites molécules signal appelées des auto-inducteurs (AI). Chez les bactéries à Gram négatif, l’AI est une homosérine lactone, alors que chez les bactéries à Gram positif, c’est un oligopeptide appelé phéromone.[36]

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Le QS permet aux bactéries d’adopter un comportement spécifique à la vie en communauté, par régulation de leur expression génétique en réponse à la densité cellulaire via la production d’AI. Plusieurs études ont mis en évidence [37]le rôle du QS dans la formation des biofilms.[36, 38, 39]

2.1.4 Biofilms et implants médicaux :

82% des infections nosocomiales sont dues à la présence d’implants médicaux contaminés principalement par Pseudomonas, des staphylocoques et desentérocoques. Ceci pose un véritable problème de santé publique pour les personnes nécessitant ces implants.

Les biofilms peuvent se former à la surface ou à l’intérieur de dispositifs médicaux implantés dans l’organisme tels que les lentilles de contact, les cathéters veineux centraux, les sondes endo-trachéales, les dispositifs intra-utérins, les valves cardiaques artificielles et les sondes urinaires

2.1.5 Facteurs favorisant la formation d’un biofilm :

La formation d’un biofilm est un phénomène complexe, sous l’influence de nombreux facteurs qui peuvent être répartis en trois catégories :

- Les caractéristiques des surfaces à coloniser. - Les conditions environnementales.

- Les propriétés bactériennes.

2.1.5.1 Caractéristiques de la surface :

N’importe quelle surface en contact avec un fluide contenant des bactéries est un support potentiel pour la formation d’un biofilm.

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2.1.5.2Géométrie de la surface :

La géométrie de la surface externe du support, à savoir sa forme tridimensionnelle, sa porosité, ses irrégularités de surface, détermine la localisation de l’adhésion bactérienne. [40]

Les bactéries colonisent préférentiellement les supports poreux et se regroupent en général au niveau des aspérités, des ruptures de courbure, des coins. L’accumulation des biofilms à la surface des supports se réalise de fait dans les zones où la circulation des fluides environnants est freinée par les frottements sur les parois.[39]

2.1.5.3Rugosité de la surface du support :

Plus une surface est rugueuse, plus la colonisation de cette surface par des micros-colonies est importante. Néanmoins, certaines souches bactériennes colonisent aussi des surfaces lisses [40]

2.1.5.4Propriétés physico-chimiques de la surface :

Les propriétés physico-chimiques de la surface peuvent exercer une influence sur le taux d’attachement et sur son ampleur. Les micro-organismes se fixent plus facilement à des surfaces hydrophobes et non polarisées comme le Teflon ou d’autres matières plastiques, que sur des matériaux hydrophiles comme le verre ou les métaux.

2.1.5.5Présence d’un film protéique sur la surface

La présence de polymères sur un support modifie les propriétés physico-chimiques de sa surface, et a une influence directe sur l’attachement de bactéries à cette dernière. En effet, la présence préalable sur un biomatériau d’un film

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protéique comme le sang, les larmes, l’urine, la salive, le liquide interstitiel et les sécrétions respiratoires influence l’attachement de bactéries à sa surface, et favorise la formation de biofilms.[41]

La nature de ces films protéiques est différente selon les milieux. Les bactéries formant le biofilm de la plaque dentaire se fixent sur un film protéique, présent à la surface de l’émail dentaire et composé de lysosymes, de glycoprotéines et de lipides.[42]

La présence de films protéiques sur des implants médicaux en contact direct avec un fluide favorisent la formation de biofilms. Par exemple, les cathéters veineux centraux, en contact direct avec le sang, sont recouverts de plaquettes, de plasma et de protéines: albumine, fibrinogène ....[43]

2.1.5.6 Influence des conditions environnementales :

Les facteurs environnementaux tels que la température, la concentration bactérienne, l’existence de flux, la qualité et la quantité des substances nutritives environnantes affectent l’adhésion bactérienne et la formation d’un éventuel biofilm. Ainsi, certaines souches bactériennes incapables de s’organiser en biofilm in vivo, peuvent présenter cette faculté in vitro dans des conditions expérimentales propices. De même, une souche bactérienne isolée à partir d’un biofilm développé à la surface d’un dispositif biomédical peut, in vitro, perdre cette propriété du fait de conditions expérimentales trop éloignées des conditions physiologiques.[44]

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2.1.5.7 Forces hydrodynamiques d’un flux :

Les forces hydrodynamiques sont considérées comme étant les facteurs environnementaux les plus susceptibles d’affecter l’adhésion bactérienne et le développement du biofilm bactérien. En effet, la répartition bactérienne sur un support est modelée par l’intensité d’un flux si celui-ci est laminaire, les bactéries auront tendance à s’organiser en agrégats amorphes alors qu’en cas d’écoulement turbulent, elles auront plutôt tendance à adopter une disposition en fins serpentins placés dans le sens du courant.[44]

La production de « slime »est aussi modulée en fonction du débit: Plus les forces d’écoulement ne sont élevées, plus le « slime » est abondant, épaiset dense permettant une meilleure adhésion des bactéries au support et entre elles, ainsi qu’une meilleure protection mécanique. L’existence d’un courant à la surface d’un support lors de la phase d’adhésion initiale déterminera donc la robustesse de l’attachement bactérien au support.[44]

2.1.5.8 La température :

Elle est importante non seulement parce qu'elle affecte l’activité métabolique et enzymatique des bactéries, mais aussi parce qu'elle influence certains paramètres physicochimiques (pH, activité ionique, agitation thermique et solubilité des gaz) ainsi que les propriétés de surface des microorganismes .Le pH du milieu environnant modifie la charge de surface des microorganismes ainsi que celle des supports solides ce qui peut avoir comme conséquence une réduction ou une augmentation des interactions électrostatiques répulsives défavorables à l’adhésion.[45, 46]

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