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Jun 07, 2023

Evaluación de aerosoles en un procedimiento de debanding de ortodoncia simulado.

Scientific Reports volumen 13, Número de artículo: 4826 (2023) Cite este artículo 700 Accesos 2 Detalles de Altmetric Metrics Los odontólogos pueden correr riesgo de exposición a enfermedades respiratorias agudas graves.

Scientific Reports volumen 13, número de artículo: 4826 (2023) Citar este artículo

700 Accesos

2 altmétrico

Detalles de métricas

Los odontólogos pueden correr riesgo de exposición al virus corona 2 del síndrome respiratorio agudo severo cuando realizan procedimientos que generan aerosoles. Aunque la evidencia reciente sugiere que el coronavirus puede transmitirse a través de procedimientos que generan aerosoles, se desconoce si los procedimientos comunes realizados en las clínicas dentales generan aerosoles. El objetivo de este estudio fue cuantificar simultáneamente las concentraciones en el aire del bacteriófago MS2 cerca de la cavidad bucal de un maniquí dental y detrás del equipo de protección personal (es decir, protector facial) del profesional durante un procedimiento de eliminación de bandas de ortodoncia simulado. Se realizó un debandaje ocho veces en un maniquí dental. Se utilizaron contadores de partículas ópticas y biomuestras SKC para medir la concentración de partículas y recolectar el aerosol de virus generado durante el procedimiento, tanto cerca de la cavidad bucal como detrás de la careta del ortodoncista. Se utilizó un ensayo de placa para determinar la concentración de virus viable en el aire. Al comparar los dos lugares de medición, cerca de la cavidad bucal y detrás del protector facial del médico, no hubo diferencias estadísticamente significativas en las concentraciones de virus o la distribución del tamaño de las partículas. Este estudio sugiere que la eliminación de bandas en estas condiciones genera un aerosol de virus vivo y un protector facial no proporciona una mayor protección contra el aerosol de virus, pero sí cierta protección contra salpicaduras durante el procedimiento.

La pandemia de COVID-19 ha obligado a muchos médicos del campo de la odontología y la ortodoncia a evaluar el riesgo de exposición ocupacional y si sus protocolos actuales de control de infecciones son adecuados para la protección durante los procedimientos de generación de aerosoles (AGP). Un AGP es un procedimiento médico que aumenta el riesgo de transmisión de aerosoles infecciosos y ejemplos son la broncoscopia, la intubación, la extubación y la reanimación cardiopulmonar. Si bien algunas investigaciones se han centrado en la producción de aerosoles durante los procedimientos dentales, quedan dudas sobre la transmisión de virus, incluido el SARS-CoV-2, a través de aerosoles durante un procedimiento de desvinculación de ortodoncia (también conocido como procedimiento de desvinculación)1. Comprender y caracterizar estos aerosoles y su capacidad para transmitir virus vivos durante un procedimiento de eliminación de bandas de ortodoncia brindará orientación a nuestra profesión y disminuirá el riesgo de infección para el médico, el personal y los pacientes en el entorno clínico.

Durante el siglo pasado, virus respiratorios como el coronavirus del síndrome respiratorio de Oriente Medio (MERS-CoV), el coronavirus del síndrome respiratorio agudo severo (SARS-CoV) y la influenza A han sido responsables de los mayores brotes virales de la historia. Cada uno de estos virus ha ejercido una enorme presión sobre los centros sanitarios y los trabajadores sanitarios, así como sobre las economías, los propietarios de empresas y las familias de todo el mundo, pero ninguno ha tenido el mismo efecto que el SARS-CoV-2. A día de hoy, la pandemia de COVID-19 es responsable de más de 250 millones de infecciones y 5 millones de muertes en todo el mundo2.

Se ha descubierto que la transmisión por aerosol es una de las principales formas de propagación del SARS-CoV-23,4,5,6. Los aerosoles respiratorios tienen un amplio rango de tamaños y pueden producirse a partir de actividades diarias normales como respirar, hablar, toser o estornudar7,8. Estos aerosoles respiratorios pueden inhalarse, por la nariz o la boca, lo que puede causar infección, lo que se denomina transmisión por aerosol9,10. La transmisión de aerosoles son partículas polidispersas de menos de 100 µm11. Aunque se ha informado que el virus SARS-CoV-2 permanece viable en aerosoles durante hasta 3 h, todavía existe una brecha en la comprensión de la transmisión por aerosoles, especialmente en entornos de alto riesgo3,12.

Los aerosoles se producen durante los procedimientos de atención médica, incluidos los procedimientos dentales que utilizan instrumentos rotatorios de alta velocidad, lo que puede poner a los dentistas y ortodoncistas en mayor riesgo13. Harrel y Molinari informaron que las piezas de mano ultrasónicas de alta velocidad y las jeringas de aire-agua eran fuentes de producción de aerosoles en un consultorio dental14. Otro estudio examinó las concentraciones de partículas producidas durante la perforación en un consultorio dental y encontró que se producían altos niveles de partículas15. Las partículas de este tamaño son motivo de preocupación debido a su capacidad para facilitar la transmisión de virus transmitidos por el aire como el SARS-CoV-216. Lang et al. También se llegó a la conclusión de que los empleados odontológicos están expuestos a altas concentraciones de pequeñas partículas que representan una amenaza para la transmisión de enfermedades respiratorias17.

Una vez completado el tratamiento de ortodoncia con aparatos fijos adheridos, es necesario eliminar el exceso de composite de la superficie del esmalte. Este procedimiento se realiza utilizando piezas de mano de alta o baja velocidad, con o sin agua. Se ha demostrado que el procedimiento de eliminación de bandas genera aerosoles18,19,20,21,22. Específicamente, se ha demostrado que el uso de piezas de mano de alta velocidad aumenta significativamente la concentración de partículas en el aire, pero persiste la incertidumbre sobre cómo la presencia o ausencia de agua durante este procedimiento afecta la concentración de aerosoles23. Si bien la información es limitada sobre el tamaño de las partículas producidas durante el proceso de eliminación de bandas, estudios recientes han demostrado que se generan partículas <10 µm. En un estudio de Day et al. Los autores examinaron los aerosoles producidos durante la limpieza del esmalte utilizando piezas de mano de alta y baja velocidad, con y sin agua. Los resultados mostraron que la limpieza del esmalte utilizando piezas de mano de baja velocidad, con y sin agua, produjo partículas con un tamaño medio de 5 µm. Las piezas de mano de alta velocidad utilizadas con y sin agua produjeron concentraciones más altas de partículas, así como partículas con diámetros medios más pequeños, 3 y 1,25 µm, respectivamente. Los cuatro métodos de limpieza del esmalte produjeron partículas con un diámetro inferior a 0,75 µm24. Irlanda y otros. También examinaron el diámetro de las partículas producidas durante la limpieza del esmalte utilizando una pieza de mano de baja velocidad. Los resultados de este estudio fueron similares y encontraron que se produjeron partículas con un diámetro de < 2,5 µm durante el proceso de descementado de ortodoncia25.

Si bien la producción de aerosoles en el ámbito de la ortodoncia ha sido bien estudiada, la transmisibilidad de los virus a través de los aerosoles producidos durante un procedimiento de eliminación de la banda no está clara. Quedan dudas sobre la viabilidad del virus aerosolizado durante los procedimientos dentales. El objetivo de este estudio es cuantificar la concentración en el aire de virus MS2 vivo producido durante un procedimiento de eliminación de banda de ortodoncia simulado sin agua.

El bacteriófago MS2 (ATCC 15597-B1) se propagó inoculando 50 ml de caldo ATCC con una única colonia de Escherichia coli procedente de una placa de agar. El medio líquido se incubó durante la noche a 37 °C. Se preparó un cultivo fresco de E. coli en caldo ATCC utilizando el cultivo nocturno y se incubó a 37 °C durante 6 h. Se inoculó el cultivo fresco con el virus (100 μL) y luego se incubó a 37 °C durante 16 a 24 h. Después del período de incubación, para separar los restos de la célula huésped y el bacteriófago, el cultivo se centrifugó a 1000 rpm durante 20 min. La solución se filtró con un filtro de poro de 0,22 µm y la suspensión se almacenó a -80 °C.

Se realizaron diez procedimientos de eliminación de banda de ortodoncia simulados utilizando un maniquí de simulación dental (A-dec Mobile Simulator Model 4810, A-Dec, Oregon, EE. UU.) en una sala de enseñanza de una facultad de odontología (volumen de la sala 593,8 m3). Se utilizó un tipodonte de tejido blando con dientes artificiales y un cubrecavidad bucal. Antes del inicio de cada prueba, se grabó cada diente durante 15 s usando ácido fosfórico al 35% (Ultra-Etch, Ultradent, Utah, EE. UU.), se enjuagó el grabado y se secaron los dientes. Se colocó Assure Plus (Reliance Orthodontic Products, Illinois, EE. UU.) sobre la superficie grabada usando un microcepillo y cada diente se fotopolimerizó durante 2 s. Se colocó pasta adhesiva Transbond XT Light Cure (3M, 712-034, California, EE. UU.) sobre la almohadilla del bracket (American Orthodontics, Master Series, Wisconsin, EE. UU.) y el bracket se colocó en la superficie mediofacial de los dientes maxilares y mandibulares. El exceso de composite se eliminó antes de fotopolimerizar durante 15 s. El tipodonte se colocó en el maniquí de simulación y los brackets se retiraron utilizando un alicate quitabandas (Invecta ODG-344, Pensilvania, EE. UU.). Después de retirar el bracket, se usó una jeringa de punta curva (Covidien Monoject 412, Pearson Dental, California, EE. UU.) para distribuir 1 ml de MS2 por la superficie facial de todos los dientes tipodónticos. Luego se eliminó el composite restante utilizando una pieza de mano de alta velocidad (Beyes Maxso E600, Electric Micrometer System, modelo número 1600677-011, Bien Air MX2 Microseries, Toronto, Ontario, Canadá) con una fresa de carburo cónica (Brasseler H284K.31.018 FG, Brasseler Dental Instrumentation, California, EE.UU.) sin agua. Se utilizó una fresa de pulido (Renew Finishing System Point #383, Reliance Orthodontics, Illinois, EE. UU.) para alisar y pulir la superficie facial de los dientes tipodónticos. Un evacuador de gran volumen acoplado al maniquí de simulación siguió a la pieza de mano de alta velocidad mientras se eliminaba el exceso de composite. Para este proyecto se utilizó el bacteriófago MS2 como virus sustituto del SARS-CoV-226,27. Las concentraciones madre de MS2 fueron 109 unidades formadoras de placa (PFU)/ml y se almacenaron en un refrigerador en un medio líquido. La cavidad bucal se limpió con un enjuague antiséptico entre los ensayos para garantizar que se aerosolizara una cantidad conocida de MS2.

Se realizaron ocho ensayos y, en cada ensayo, se analizó el virus en aerosol generado desde el interior de la cavidad bucal. Cada prueba consistió en mediciones del Biosampler cerca de la boca y detrás del protector facial. En este experimento se utilizaron dos SKC BioSamplers (SKC Inc., PA, EE. UU.) para tomar muestras de partículas en aerosol que contenían el bacteriófago MS2. El SKC Biosampler utiliza impactación inercial para recolectar partículas e incorporarlas a su medio de muestreo28. Cada SKC BioSampler contenía 20 ml de solución salina tamponada con fosfato (PBS). Los BioSamplers funcionaron a 12,5 L por minuto (LPM) (Fig. 1). Los BioSamplers se colocaron junto a los contadores de partículas, uno colocado aproximadamente a 30,5 cm (es decir, 12 pulgadas) de la cavidad bucal y el otro detrás del protector facial del médico. Se utilizaron dos contadores ópticos de partículas (OPC, recuento de partículas portátil AeroTrak 9306-V2; TSI Inc., EE. UU.) para monitorear la concentración numérica de aerosoles generados durante el muestreo. Los contadores de partículas evaluaron la concentración en tamaños de canal de 0,3, 0,5, 1, 3, 5 y 10 μm a intervalos de 1 minuto durante el procedimiento de eliminación de bandas. Un OPC se colocó a 30,5 cm de la cavidad bucal del maniquí dental y el otro OPC se colocó detrás del protector facial del operador (Fig. 1).

Configuración experimental de cuidados de ortodoncia con MS2 activo en la cavidad bucal del paciente simulado. Los biomuestreadores SKC y los contadores ópticos de partículas toman muestras simultáneamente cerca de la cavidad bucal del paciente y detrás del protector facial del proveedor.

Se incubó Escherichia coli (ATCC 15597, Virginia, EE. UU.) en un medio líquido a 37 °C durante 6 h. Los medios de crecimiento de E. coli contenían 5 ml de suplemento y 45 ml de caldo de soja tríptico (TSB). El medio se esterilizó en autoclave a 121 °C durante 20 min. Después de que el medio esterilizado en autoclave se enfrió a 50 °C, se agregaron los siguientes suplementos: 1 g de glucosa (G32045-500.0), 0,294 CaCl2 (C614-500), 10 mg de tiamina y 50 ml de agua desionizada.

Para cada una de las diez pruebas de eliminación de banda, se recolectaron y midieron muestras de PBS de cada ubicación del BioSampler, cerca de la cavidad bucal y detrás del protector facial, en tubos con tapa de rosca de 50 ml (Sarstedt Inc., 62.547.100). Las muestras se concentraron hasta menos de 1000 µl utilizando filtros centrífugos (MilliporeSigma UFC901024, Amicon Ultra-15) que se centrifugaron a 4000 rpm durante 3 minutos. Se llenó un tubo cónico de 1,5 ml con 140 µl de la muestra y se almacenó en un congelador a -20 °C. La dilución en serie se realizó después de colocar 900 µL de caldo y 100 µL de la muestra en un tubo de 1,5 ml y se almacenaron 100 µL de dilución en hielo. Las placas de ensayo en placa contenían dos capas de agar; una capa inferior con 1,5% de agar y una capa superior con 0,5% de agar. El agar superior se hirvió a 45 °C durante 10 minutos para estabilizar la temperatura. Se colocó una mezcla que contenía 100 µl de muestra de dilución en serie y 10 µl de E. coli en 3 ml de agar superior y se vertió sobre medio de ensayo en placa en una placa de Petri (Fisherbrand, FB0875713). Todas las diluciones se sembraron en placas por triplicado, incluida la solución de virus original que se utilizó en el experimento. Cada placa se dejó solidificar a temperatura ambiente durante 15 minutos y luego se selló con parafilm. Las placas se incubaron a 37 °C durante 16 a 24 h antes de contar las UFP29. El laboratorio también tenía “espacios en blanco de laboratorio” en toda la sala de la clínica docente (muestreo), la campana de ventilación y la incubadora para garantizar que no haya contaminación.

Para concentrar el virus, se agregaron 15 ml de suspensión de virus a un dispositivo de filtro centrífugo y se centrifugaron a 4500 g durante 10 min a 4 °C para obtener el sobrenadante.

Se calculó la concentración de UFP en cada muestra de aerosol (Ecuación 1) y se determinó la concentración en el aire (UFP/m3) (Ecuación 2). Se realizó una prueba t pareada comparando la concentración de la muestra cerca de la cavidad bucal y detrás del protector facial. También se realizaron pruebas t pareadas para comparar la concentración de partículas, entre ambas ubicaciones de muestreo, en cada tamaño de canal del OPC.

Ecuación (1): Concentración del ensayo en placa

Ecuación (2): Concentración de muestra

Antes del experimento, se realizaron dos experimentos preliminares del procedimiento de eliminación de bandas para observar las concentraciones de partículas con OPC para determinar si el uso de agua conduciría a una mayor concentración de partículas en comparación con no usar agua. Esta prueba preliminar demostró que se generaban mayores concentraciones de partículas de aerosol cerca de la cavidad bucal al realizar una eliminación simulada sin agua. Por lo tanto, los experimentos posteriores con virus vivos se centraron en realizar procedimientos de eliminación de bandas sin utilizar agua. El tiempo promedio que tomó el procedimiento de desbanda fue de 8 min 22,5 s.

Se detectaron constantemente concentraciones de MS2 cerca de la cavidad bucal del maniquí y detrás del protector facial en la zona de respiración del operador. La media aritmética de la concentración viral fue de 8,46 × 106 UFP/m3 (SD = 1,51 × 107) cerca de la cavidad bucal y 1,15 × 106 UFP/m3 (SD = 7,46 × 106) detrás del protector facial (Tabla 1). No hubo diferencias significativas (P = 0,09) en las concentraciones de MS2 entre la cavidad bucal y detrás de la careta del proveedor de atención dental.

La media aritmética de la concentración de partículas detectadas por los OPC fue de 6,97 × 106 partículas/m3 cerca de la cavidad bucal y de 5,21 × 106 partículas/m3 detrás del protector facial (Tabla 2). La concentración promedio de partículas en todas las pruebas en cada minuto y el tamaño del canal se representan en la Fig. 2. Independientemente de la ubicación del muestreo, no hubo diferencias significativas (P > 0,05) en las concentraciones de partículas entre los tamaños de partículas (0,3 a 10 µm) (Fig. 2).

Diagramas de caja de la concentración media aritmética de partículas (partículas/m3) en tamaños de partículas que oscilan entre 0,3 y 10 µm en todos los ensayos cerca de la cavidad bucal del maniquí y detrás de la careta del proveedor de atención dental. Las barras de error representan la desviación estándar de las concentraciones dentro de cada contenedor de tamaño de partícula. No se observaron diferencias estadísticamente significativas en las concentraciones de partículas detrás del protector facial en comparación con cerca de la cavidad bucal en todos los tamaños de partículas (valores de P 0,11 a 0,90).

El objetivo de este estudio fue evaluar la viabilidad de partículas en aerosol que contienen virus sustituto producidas durante un procedimiento de eliminación de banda de ortodoncia simulado sin agua. También evaluamos el papel de un protector facial en la reducción de la concentración de aerosoles en la zona de respiración del operador. Observamos que un protector facial no fue efectivo para reducir la concentración de partículas o la concentración de virus MS2 vivo en la zona de respiración del médico durante los procedimientos de eliminación de bandas. Estas observaciones sugieren que los proveedores de atención dental pueden estar en riesgo de exposición a virus por inhalación durante los procedimientos de eliminación de bandas de pacientes que eliminan activamente el virus en las secreciones orales. Este hallazgo está en línea con la literatura existente que ha encontrado que los procedimientos dentales generan aerosoles infecciosos que pueden colocar a los proveedores de servicios dentales en mayor riesgo de desarrollar una infección nosocomial30,31. Además, el uso de una protección facial no proporcionó una reducción significativa de las concentraciones virales en la zona de respiración del proveedor de atención dental. Los resultados de este experimento tienen implicaciones para la salud y la seguridad de los profesionales de la atención dental, ya que la profesión aborda los riesgos para los proveedores durante la actual pandemia de COVID-19 y otras enfermedades virales emergentes o endémicas.

El bacteriófago MS2 se utilizó en este estudio como virus sustituto del SARS-CoV-2 y también se ha utilizado como sustituto de norovirus, influenza y coronavirus26,32,33. Se considera que MS2 es un sustituto de virus ideal porque se purifica fácilmente, es duradero e inofensivo para los humanos27. MS2 se ha utilizado en investigaciones anteriores sobre procedimientos dentales34. Específicamente para nuestro estudio, la detección de MS2 en aerosol demuestra que los aerosoles generados por el procedimiento de eliminación de bandas pueden llegar a la zona de respiración del proveedor. Se pueden observar resultados similares con el aerosol de SARS-CoV-2, lo que genera riesgo de infección.

Se necesita un muestreador de bioaerosol para capturar el MS2 en aerosol producido durante el procedimiento de eliminación de bandas simulado, sólo que el análisis de partículas no es tan informativo para comprender el riesgo para los proveedores35. El SKC BioSampler es un muestreador de impacto de líquido y se utilizó en este estudio para la recolección de bioaerosoles. Los impactadores líquidos funcionan dirigiendo el flujo de aire e impactando partículas de un tamaño específico en un medio líquido36. Múltiples estudios han utilizado el SKC BioSampler para estudiar virus en aerosol y también se ha utilizado para tomar muestras de MS2 en aerosol en un estudio de vómitos simulados32,37,38,39. Sin embargo, se ha demostrado que la eficiencia de recolección de partículas submicrométricas y ultrafinas de SKC BioSamplers, que generalmente contienen virus, es <10%40,41. Sin embargo, en un estudio que examinó la influenza en aerosol, el SKC Biosampler tuvo la mayor eficiencia de recolección28. Otra desventaja de los muestreadores de impinger líquido es que un tiempo de muestreo prolongado puede causar evaporación y pérdida de medio líquido, lo que resulta en daño celular que podría influir en la viabilidad del virus36. Esta limitación no fue una preocupación importante para nuestro estudio ya que nuestros tiempos de muestreo para cada ensayo fueron inferiores a 10 minutos. La ventaja de utilizar el SKC Biosampler es que el caudal necesario para funcionar es similar al índice de ventilación estándar ISO para realizar trabajos ligeros (12,5 LPM y 15 LPM respectivamente).

Cuando se toman muestras de virus utilizando un muestreador de impacto líquido, se requiere el uso de un medio de muestreo líquido. Durante el muestreo, el medio líquido ayuda a mantener la viabilidad del virus objetivo y al mismo tiempo permite el análisis inmediato de muestras y la enumeración de virus. Los tampones que se han utilizado con éxito en el muestreo de virus incluyen solución salina tamponada con fosfato (PBS), agua destilada, solución salina equilibrada de Hanks (HBSS), caldo de peptona y caldo nutritivo de medio de transporte36,39. El PBS se ha utilizado anteriormente como medio de muestreo con impinger para MS232,40 en aerosol recolectado.

Para caracterizar mejor el riesgo del médico cuando se expone a virus en aerosol, el uso de ensayos de placa es el método más común para determinar la viabilidad del virus y también se considera el estándar de oro42. Se permite que la infección se propague a células bacterianas que están inmovilizadas en una capa de agar y estas células eventualmente sufren lisis celular. Se cuentan las placas donde se produce la lisis celular. Se cree que cada placa representa una partícula viral de la solución viral, pero es posible que las células de esa área de la placa hayan sido infectadas simultáneamente por más de una partícula viral29,36.

Si bien es bien sabido que los protectores faciales son eficaces para proteger contra las salpicaduras producidas durante los procedimientos dentales, los datos son limitados sobre el efecto que tienen los protectores faciales para proteger a los médicos contra aerosoles más pequeños. Un estudio evaluó la efectividad de los protectores faciales contra aerosoles más pequeños, aproximadamente de 0 a 7 µm, durante una tos simulada y encontró que los protectores faciales solo fueron efectivos para bloquear el 2% de estas partículas43. Otro estudio tuvo como objetivo medir la concentración de partículas en aerosol en la zona de respiración del operador mientras utiliza diversos dispositivos de succión y protección facial durante un procedimiento dental simulado. Los resultados experimentales demostraron que, con o sin protector facial, no hubo una reducción significativa de partículas aerosolizadas en la zona de respiración del operador44. Los resultados de nuestro estudio fueron similares y encontraron que no había diferencias significativas en la concentración de partículas o de virus cerca de la cavidad bucal y en la zona de respiración del operador mientras usaba un protector facial.

A medida que continúa la pandemia, estos resultados experimentales sugieren que usar solo una protección facial no evitará la exposición a aerosoles de virus, por lo que se necesitan esfuerzos de protección adicionales para las estrategias de control de infecciones. Se necesita información adicional sobre las concentraciones de exposición al SARS-CoV-2 que resultan en COVID-19 para comprender completamente el nivel de riesgo que experimentan los médicos y los pacientes durante los procedimientos dentales. Actualmente se estima que la dosis infecciosa de SARS-CoV-2 en humanos tiene una dosis de inóculo baja de 10 TCID5045. Un estudio anterior que evaluó la dosis infecciosa del SARS-CoV encontró que las dosis correspondientes al 10 % y al 50 % de la enfermedad eran 43 UFP y 280 UFP, respectivamente46. Estos estudios examinaron varios métodos de inoculación, incluidos la intraocular, la en aerosol, la intratecal, la intragástrica y la intranasal. Se descubrió sistemáticamente que la infección a través de aerosoles tenía una dosis infecciosa significativamente menor y, a menudo, se asociaba con una enfermedad más grave, ya que los aerosoles más pequeños pueden viajar al tracto respiratorio inferior. Los resultados mostraron que la dosis infecciosa oscilaba entre 2.000 UFP en los monos verdes africanos y 28.000 UFP en los macacos Rhesus47. Otro estudio utilizó datos de esputo de pacientes hospitalizados con COVID-19 y los combinó con mecánica de fluidos computacional para estimar una dosis infecciosa de entre 100 y 300 partículas virales para el SARS-CoV-248. Nuestros resultados encontraron que las UFP/m3 promedio cerca de la cavidad bucal y en la zona de respiración del operador fueron 8,46 × 106 y 1,15 × 106, respectivamente. Si bien se desconoce qué concentración de MS2 en el aire se correlacionaría directamente con la concentración de SARS-CoV-2 en aerosol, nuestros resultados demuestran que la eliminación de bandas tiene el potencial de aerosolizar la saliva y mantener la infecciosidad en la zona de respiración del proveedor.

Nuestro experimento no estuvo exento de limitaciones. Por ejemplo, antes del experimento no se caracterizó la ventilación de la habitación. Sin embargo, el experimento se llevó a cabo en una sala de enseñanza clínica que probablemente sea representativa de un entorno clínico. La clínica donde se realizan los procedimientos de ortodoncia, en la Universidad de Iowa, tampoco fue diseñada para tener presión negativa. El tráfico peatonal también se limitó en la clínica docente para limitar la posibilidad de cambiar el flujo de aire. Comparamos la diferencia en las concentraciones medias que incluían la concentración de partículas de fondo. Supusimos que la concentración de fondo era la misma en todo el protector facial. Estudios anteriores que han analizado virus en aerosol procedentes de procedimientos dentales también se han completado con éxito en un entorno clínico y no en un laboratorio34,49.

Para limitar la posibilidad de contaminación entre los ensayos, la boca del paciente simulado se limpió entre los ensayos con un enjuague antiséptico. Además, no se realizaron más de dos pruebas en 1 día para dar tiempo a que cualquier MS2 en aerosol se asentara entre las pruebas. Durante el análisis, el ensayo de placa se realizó por triplicado para reducir el impacto del error aleatorio. Los SKC Biosamplers se esterilizaron en autoclave (esterilizados) antes de cada uso. También se realizaron ensayos de placa en el MS2 madre, dejado en el laboratorio, y en el MS2 experimental, traído y utilizado en la clínica, para garantizar que no hubiera contaminación y que la concentración permaneciera igual.

La configuración experimental se mantuvo sin cambios durante todo el estudio. Sin embargo, puede haber ligeras diferencias en la orientación del proveedor en la configuración entre los ensayos. Para limitar esta fuente de variabilidad, la configuración no se movió entre ensayos, por lo que se requirió que el proveedor permaneciera en el mismo lugar para cada ensayo. Sin embargo, la ubicación del torso, los brazos y las manos del proveedor ha variado ligeramente entre los ensayos de los experimentos. Creemos que este error tuvo poco efecto en los resultados experimentales ya que los muestreadores siempre estaban orientados para tomar muestras detrás del protector facial del proveedor. Solo tomamos muestras en dos ubicaciones, lo que implica una falta de resolución espacial. Sin embargo, tomamos muestras en los dos lugares que creemos que causan el mayor riesgo para el proveedor; la apertura de la boca donde la concentración sería mayor, así como la zona de respiración del proveedor.

Para aumentar la generalización, realizamos la retirada de la banda sin agua, con succión de alto volumen y eliminamos el exceso de composite con una fresa de carburo, como se hace en la mayoría de las clínicas de ortodoncia. Hay un pequeño porcentaje de clínicas que utilizan unidades de succión externas además de la succión de alto volumen, pero esto no es estándar.

El uso de respiradores N95 y unidades de succión extraorales se ha convertido en una práctica común en las clínicas dentales y de ortodoncia. Si bien nuestro estudio y otros similares han sugerido que los protectores faciales no brindan una mayor protección a las partículas en aerosol, se ha demostrado que los respiradores N95 tienen una efectividad del 95 % para filtrar partículas de 0,3 µm50. Durante nuestro procedimiento de eliminación de banda simulado, nuestros contadores ópticos de partículas tomaron muestras de partículas con un tamaño de 0,3 µm y encontraron que se produjeron un promedio de 2,16 × 107 y 2,12 × 107 partículas/m3 cerca de la cavidad bucal y en la zona de respiración del operador, respectivamente. . Remington et al. evaluaron el uso de unidades de succión extraorales durante un procedimiento de generación de aerosol y descubrieron que, cuando se usaban junto con succión de alta velocidad, eran efectivas para reducir la cantidad de partículas en aerosol que llegaban al operador44. Con el desarrollo de nuevas variantes y la continua propagación del SARS-CoV-2, es probable la exposición al virus en aerosol, y es importante que seamos diligentes en nuestros protocolos de control de infecciones.

Los resultados de nuestro estudio sugieren que el uso de un protector facial durante un procedimiento de eliminación de la banda no proporciona una mayor protección contra los aerosoles de virus vivos y se necesitan mayores esfuerzos para reducir la exposición del médico a los aerosoles de virus y el riesgo de infección. Si bien aún no se ha definido una dosis infecciosa de SARS-CoV-2, se necesitan más esfuerzos para guiar a la profesión dental a brindar una protección de salud adecuada a los proveedores dentales y a los pacientes contra la exposición por inhalación a aerosoles de virus.

Los conjuntos de datos generados y/o analizados durante el estudio actual están disponibles del autor correspondiente a solicitud razonable.

Ashtiani, RE, Tehrani, S., Revilla-León, M. & Zandinejad, A. Reducción del riesgo de transmisión de COVID-19 en consultorios dentales: una revisión. J. Prostodoncista. 29, 739–745. https://doi.org/10.1111/jopr.13261 (2020).

Artículo PubMed Google Scholar

Roychoudhury, S. y col. Pandemias virales de las últimas cuatro décadas: fisiopatología, impactos en la salud y perspectivas. En t. J. Medio Ambiente. Res. Salud Pública 17, 9411. https://doi.org/10.3390/ijerph17249411 (2020).

Artículo CAS PubMed PubMed Central Google Scholar

Jayaweera, M., Perera, H., Gunawardana, B. & Manatunge, J. Transmisión del virus COVID-19 por gotitas y aerosoles: una revisión crítica de la dicotomía no resuelta. Reinar. Res. 188, 109819. https://doi.org/10.1016/j.envres.2020.109819 (2020).

Artículo CAS PubMed PubMed Central Google Scholar

Jiménez, JL et al. ¿Cuáles fueron las razones históricas de la resistencia a reconocer la transmisión aérea durante la pandemia de COVID-19? Aire interior 32, e13070 (2022).

Artículo CAS PubMed PubMed Central Google Scholar

Fennelly, KP Tamaños de partículas de aerosoles infecciosos: implicaciones para el control de infecciones. Lanceta respira. Medicina. 8, 914–924. https://doi.org/10.1016/S2213-2600(20)30323-4 (2020).

Artículo CAS PubMed PubMed Central Google Scholar

Tang, JW y cols. Desmantelando mitos sobre la transmisión aérea del síndrome respiratorio agudo severo coronavirus-2 (SARS-CoV-2). J.Hosp. Infectar. 110, 89–96. https://doi.org/10.1016/j.jhin.2020.12.022 (2021).

Artículo CAS PubMed PubMed Central Google Scholar

Morawska, L. y col. Distribución de tamaños y sitios de origen de las gotitas expulsadas del tracto respiratorio humano durante las actividades espiratorias. J. Ciencia del aerosol. 40, 256–269. https://doi.org/10.1016/j.jaerosci.2008.11.002 (2009).

Artículo ADS CAS Google Scholar

Bourouiba, L., Dehandschoewercker, E. & Bush, JWM Eventos espiratorios violentos: al toser y estornudar. J. Mec. de fluidos. 745, 537–563. https://doi.org/10.1017/jfm.2014.88 (2014).

ADS del artículo Google Scholar

Atkinson, JCY, Pessoa-Silva, CL, Jensen, P., Li, Y. y Seto, WH en Ventilación natural para el control de infecciones en entornos de atención médica (eds Atkinson, J. et al.) (Organización Mundial de la Salud, 2009 ).

Google Académico

Gralton, J., Tovey, E., McLaws, M.-L. & Rawlinson, WD El papel del tamaño de las partículas en la transmisión de patógenos en aerosoles: una revisión. J. Infectar. 62, 1-13. https://doi.org/10.1016/j.jinf.2010.11.010 (2011).

Artículo PubMed Google Scholar

Sills, J. y col. Transmisión aérea del SARS-CoV-2. Ciencia 370, 303–304. https://doi.org/10.1126/science.abf0521 (2020).

Artículo CAS Google Scholar

Randall, K., Ewing, ET, Marr, LC, Jimenez, JL y Bourouiba, L. ¿Cómo llegamos hasta aquí? ¿Qué son las gotas y los aerosoles y hasta dónde llegan? Una perspectiva histórica sobre la transmisión de enfermedades infecciosas respiratorias. Enfoque de interfaz 11, 20210049. https://doi.org/10.1098/rsfs.2021.0049 (2021).

Artículo CAS PubMed PubMed Central Google Scholar

Virdi, MK, Durman, K. & Deacon, S. El debate: ¿Qué son los procedimientos que generan aerosoles en odontología? Una revisión rápida. JDR Clin. Trans. Res. 6, 115-127. https://doi.org/10.1177/2380084421989946 (2021).

Artículo CAS PubMed Google Scholar

Harrel, SK & Molinari, J. Aerosoles y salpicaduras en odontología: una breve revisión de la literatura y las implicaciones del control de infecciones. Mermelada. Mella. Asociación. 135, 429–437. https://doi.org/10.14219/jada.archive.2004.0207 (2004).

Artículo PubMed PubMed Central Google Scholar

Polednik, B. Exposición del personal a aerosoles y bioaerosoles en un consultorio dental. Construir. Reinar. 187, 107388. https://doi.org/10.1016/j.buildenv.2020.107388 (2021).

Artículo de Google Scholar

Sotiriou, M. et al. Medición de concentraciones de partículas en un consultorio dental. Reinar. Monit. Evaluar. 137, 351–361. https://doi.org/10.1007/s10661-007-9770-7 (2008).

Artículo CAS PubMed Google Scholar

Lang, A., Ovsenik, M., Verdenik, I., Remškar, M. y Oblak, Č. Concentraciones y composición de nanopartículas en un consultorio y laboratorio dental: un estudio piloto sobre la influencia de los procedimientos de trabajo. J. Ocupar. Reinar. Hig. 15, 441–447. https://doi.org/10.1080/15459624.2018.1432864 (2018).

Artículo CAS PubMed Google Scholar

Toroğlu, MS, Haytaç, MC y Köksal, F. Evaluación de la contaminación por aerosoles durante los procedimientos de despegue. Ortodoncia de ángulo. 71, 299–306. https://doi.org/10.1043/0003-3219(2001)071%3c0299:Eoacdd%3e2.0.Co;2 (2001).

2.0.Co;2" data-track-action="article reference" href="https://doi.org/10.1043%2F0003-3219%282001%29071%3C0299%3AEoacdd%3E2.0.Co%3B2" aria-label="Article reference 18" data-doi="10.1043/0003-3219(2001)0712.0.Co;2">Artículo PubMed Google Scholar

Greco, PM y Lai, C.-H. Un nuevo método para evaluar las bacterias en aerosol generadas durante los procedimientos de descementado de ortodoncia. Soy. J. Ortodoncia. Dentofac. Ortopédico. 133, S79-S87 (2008).

Artículo de Google Scholar

Dawson, M. y col. Evaluación microbiológica de aerosoles generados durante el despegue de aparatos de ortodoncia fijos. Soy. J. Ortodoncia. Dentofac. Ortopédico. 150, 831–838 (2016).

Artículo de Google Scholar

Llandró, H. et al. Evaluación de salpicaduras y aerosoles sedimentados durante el descementado de ortodoncia: implicaciones para la pandemia de COVID-19. Hno. Mella. J. https://doi.org/10.1038/s41415-020-2503-9 (2021).

Artículo PubMed PubMed Central Google Scholar

Rafiee, A. y col. Tamaño de partícula, concentración de masa y microbiota en aerosoles dentales. J. Dent. Res. 101, 785–792 (2022).

Artículo CAS PubMed Google Scholar

Eliades, T. & Koletsi, D. Minimizar los procedimientos que generan aerosoles en ortodoncia en la era de una pandemia: evidencia actual sobre la reducción de efectos peligrosos para el equipo de tratamiento y los pacientes. Soy. J. Ortodoncia. Dentofac. Ortopédico. 158, 330–342. https://doi.org/10.1016/j.ajodo.2020.06.002 (2020).

Artículo de Google Scholar

Day, CJ, Price, R., Sandy, JR & Ireland, AJ Inhalación de aerosoles producidos durante la extracción de aparatos de ortodoncia fijos: una comparación de 4 métodos de limpieza del esmalte. Soy. J. Ortodoncia. Dentofac. Ortopédico. 133, 11-17. https://doi.org/10.1016/j.ajodo.2006.01.049 (2008).

Artículo de Google Scholar

Irlanda, AJ, Moreno, T. & Price, R. Partículas en el aire producidas durante la limpieza del esmalte después de la extracción de aparatos de ortodoncia. Soy. J. Ortodoncia. Dentofac. Ortopédico. 124, 683–686. https://doi.org/10.1016/s0889-5406(03)00623-1 (2003).

Artículo de Google Scholar

Kumar, M. y col. La primera prueba de la capacidad de vigilancia de las aguas residuales para detectar el COVID-19 en la India mediante la detección del material genético del SARS-CoV-2. medRxiv https://doi.org/10.1101/2020.06.16.20133215 (2020).

Artículo PubMed PubMed Central Google Scholar

Kuzmanovic, DA, Elashvili, I., Wick, C., O'Connell, C. y Krueger, S. Bacteriófago MS2: peso molecular y distribución espacial de los componentes de proteína y ARN mediante dispersión de neutrones de ángulo pequeño y recuento de virus. Estructura 11, 1339-1348. https://doi.org/10.1016/j.str.2003.09.021 (2003).

Artículo CAS PubMed Google Scholar

Li, J. y col. Comparación del rendimiento de 3 muestreadores de bioaerosoles para el virus de la influenza. J. Ciencia del aerosol. 115, 133–145. https://doi.org/10.1016/j.jaerosci.2017.08.007 (2018).

Artículo ADS CAS PubMed Google Scholar

Cormier, J. & Janes, M. Un ensayo de placa de doble capa que utiliza la técnica de placa extendida para la enumeración del bacteriófago MS2. J. Virol. Métodos 196, 86–92. https://doi.org/10.1016/j.jviromet.2013.10.034 (2014).

Artículo CAS PubMed Google Scholar

Fidler, A., Steyer, A., Manevski, D. & Gašperšič, R. Transmisión de virus mediante escalador ultrasónico y su prevención mediante agente antiviral: un estudio in vitro. J. Periodontología. 93, e116-e124. https://doi.org/10.1002/JPER.21-0335 (2022).

Artículo CAS PubMed Google Scholar

Ionescu, AC y cols. La modificación de aerosoles con H2O2 reduce la contaminación del aire por las piezas de mano dentales. J. Microbiol oral. 13, 1881361. https://doi.org/10.1080/20002297.2021.1881361 (2021).

Artículo CAS PubMed PubMed Central Google Scholar

Tung-Thompson, G., Libera, DA, Koch, KL, Kings, FL III. y Jaykus, L.-A. Aerosolización de un sustituto del norovirus humano, el bacteriófago MS2, durante el vómito simulado. MÁS UNO 10, e0134277. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0134277 (2015).

Artículo CAS PubMed PubMed Central Google Scholar

Coulliette, AD y cols. El colifago MS2 como sustituto del virus de la influenza pandémica A (H1N1) de 2009 (pH1N1) en estudios de supervivencia de superficie en respiradores con máscara filtrante N95. J. Int. Soc. Respirar. Prot. 21, 14-22 (2014).

CAS PubMed PubMed Central Google Académico

Allison, J.R. y cols. Los desinfectantes de líneas de agua reducen los bioaerosoles dentales: una validación multitrazador. J. Dent. Res. 101, 1198-1204. https://doi.org/10.1177/00220345221093522 (2022).

Artículo CAS PubMed Google Scholar

Vernon, JJ y cols. Estrategias de mitigación dental para reducir la aerosolización del SARS-CoV-2. J. Dent. Res. 100, 1461-1467. https://doi.org/10.1177/00220345211032885 (2021).

Artículo CAS PubMed Google Scholar

Boles, C., Brown, G. y Nonnenmann, M. Determinación de la concentración de aerosol de norovirus murino durante la descarga del inodoro. Ciencia. Rep. 11, 23558. https://doi.org/10.1038/s41598-021-02938-0 (2021).

Artículo ADS CAS PubMed PubMed Central Google Scholar

Farnsworth, JE et al. Desarrollo de un método para la recuperación de bacterias y virus de filtros de calefacción, ventilación y aire acondicionado (HVAC). J. Medio Ambiente. Monit. 8, 1006. https://doi.org/10.1039/b606132j (2006).

Artículo CAS PubMed Google Scholar

Hermann, J.R. y col. Optimización de un sistema de muestreo para la recuperación y detección del virus del síndrome respiratorio y reproductivo porcino transmitido por el aire y del virus de la influenza porcina. Aplica. Reinar. Microbiol. 72, 4811–4818. https://doi.org/10.1128/aem.00472-06 (2006).

Artículo ADS CAS PubMed PubMed Central Google Scholar

Lindsley, WG y cols. Mediciones del virus de la influenza en el aire en partículas de aerosol de la tos humana. MÁS UNO 5, e15100. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0015100 (2010).

Artículo ADS CAS PubMed PubMed Central Google Scholar

Brooks, JP y cols. Un estudio nacional sobre el impacto residencial de los aerosoles biológicos derivados de la aplicación de biosólidos al suelo. J. Aplica. Microbiol. 99, 310–322. https://doi.org/10.1111/j.1365-2672.2005.02604.x (2005).

Artículo CAS PubMed Google Scholar

Hogan, CJ y cols. Metodologías de muestreo y técnicas de evaluación de dosis para partículas de aerosoles de virus submicrométricas y ultrafinas. J. Aplica. Microbiol. 99, 1422-1434. https://doi.org/10.1111/j.1365-2672.2005.02720.x (2005).

Artículo PubMed Google Scholar

Lee, M. y col. Detección de norovirus murino viable mediante el ensayo de placa y la reacción en cadena de la polimerasa con transcripción inversa en tiempo real combinada con propidio-monoazida. J. Virol. Métodos 221, 57–61. https://doi.org/10.1016/j.jviromet.2015.04.018 (2015).

Artículo ADS CAS PubMed Google Scholar

Lindsley, WG, Blachere, FM, Law, BF, Beezhold, DH y Noti, JD Eficacia de mascarillas, polainas para el cuello y protectores faciales para reducir la expulsión de aerosoles simulados generados por la tos. Ciencia del aerosol. Tecnología. 55, 449–457. https://doi.org/10.1080/02786826.2020.1862409 (2021).

Artículo ADS CAS PubMed PubMed Central Google Scholar

Remington, WD, Ott, BC y Hartka, TR Efectividad de los dispositivos de barrera, evacuadores de gran volumen y dispositivos de succión extraorales para reducir los aerosoles dentales para el operador dental. Mermelada. Mella. Asociación. https://doi.org/10.1016/j.adaj.2021.08.011 (2021).

Artículo PubMed PubMed Central Google Scholar

Killingley, B. y col. Seguridad, tolerabilidad y cinética viral durante la exposición humana al SARS-CoV-2 en adultos jóvenes. Nat. Medicina. 28, 1031–1041. https://doi.org/10.1038/s41591-022-01780-9 (2022).

Artículo CAS PubMed Google Scholar

Watanabe, T., Bartrand, TA, Weir, MH, Omura, T. & Haas, CN Desarrollo de un modelo dosis-respuesta para el coronavirus del SARS. Anal de riesgo. 30, 1129-1138. https://doi.org/10.1111/j.1539-6924.2010.01427.x (2010).

Artículo PubMed PubMed Central Google Scholar

Karimzadeh, S., Bhopal, R. y Nguyen Tien, H. Revisión de la dosis infecciosa, las vías de transmisión y el resultado del COVID-19 causado por el SARS-COV-2: comparación con otros virus respiratorios. Epidemiol. Infectar. 149, 1–22. https://doi.org/10.1017/s0950268821000790 (2021).

Artículo CAS Google Scholar

Basu, S. Exposición a un portador de COVID-19: tendencias de transmisión en el tracto respiratorio y estimación de dosis infecciosas (Laboratorio Cold Spring Harbor, 2020).

Google Académico

Vernon, JJ y cols. Mayor velocidad de la pieza de mano sin refrigerante de aire: aerosoles e impacto térmico. J. Dent. Res. 102, 53–60. https://doi.org/10.1177/00220345221123253 (2023).

Artículo CAS PubMed Google Scholar

Arellano-Cotrina, JJ, Marengo-Coronel, N., Atoche-Socola, KJ, Peña-Soto, C. & Arriola-Guillén, LE revisión. Desastre con. Preparación de salud pública. 15, e43-e48. https://doi.org/10.1017/dmp.2020.255 (2021).

Artículo CAS PubMed Google Scholar

Descargar referencias

Los autores agradecen a Tammy Walkner, PhD, por su servicio de edición, así como al Departamento de Ortodoncia de la Universidad de Iowa por proporcionar fondos para esta investigación.

Estos autores contribuyeron igualmente: Alessandra Pratt y Nile Eckermann.

Departamento de Salud Ocupacional y Ambiental, Universidad de Iowa, Iowa City, IA, EE. UU.

Alessandra Pratt y Lauren Barlow

Departamento de Ortodoncia, Universidad de Iowa, Iowa City, IA, EE. UU.

Nilo Eckermann & Lina Moreno Uribe

Facultad de Medicina Dental, Universidad de Tufts, Boston, MA, EE. UU.

Shankar Rengasamy Venugopalan

Centro de Investigación y Evaluación de Acceso y Entrega, Iowa City VA Medical Center, Iowa City, IA, EE. UU.

Alessandra Pratt

Departamento de Salud Ambiental, Agrícola y Ocupacional, Centro Médico de la Universidad de Nebraska, Omaha, NE, EE. UU.

Mateo Nonnenmann

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NE y AP supervisaron, escribieron y prepararon todo el texto, figuras y tablas contenidas en el texto. MN, SRV, LU y LB proporcionaron comentarios científicos, edición y comentarios para todas las secciones, incluido el análisis de datos, figuras, tablas y resultados. MN y AP proporcionaron métodos científicos, equipos y asistencia para la instalación experimental. AP y LB proporcionaron análisis que incluían concentraciones de virus y partículas. Todos los autores han aprobado la versión enviada de este manuscrito.

Correspondencia a Alessandra Pratt.

Los autores declaran no tener conflictos de intereses.

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Reimpresiones y permisos

Pratt, A., Eckermann, N., Venugopalan, SR et al. Evaluación de aerosoles en un procedimiento simulado de debanding de ortodoncia. Informe científico 13, 4826 (2023). https://doi.org/10.1038/s41598-023-32082-w

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Recibido: 03 de noviembre de 2022

Aceptado: 22 de marzo de 2023

Publicado: 24 de marzo de 2023

DOI: https://doi.org/10.1038/s41598-023-32082-w

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