Emissionsminderungsmaßnahmen der Formaldehyd-Belastung im anatomischen Praktikum am Beispiel der Humanmedizin der Justus-Liebig Universität Gießen im Vergleich zur Nachbehandlung mittels InfutraceTM

Abstract

Ziel der Arbeit war, mittels lüftungs- und präparationstechnischer Optimierung im anatomischen Praktikum zu einer Reduktion der Formaldehyd-Belastung in der Atemluft bei Studierenden und Hochschulangestellten zu gelangen, um den erst seit kurzem verbindlichen Arbeitsplatzgrenzwert (AGW) für Formaldehyd dauerhaft und sicher zu unterschreiten. In der vorliegenden Arbeit lag der thematische Schwerpunkt der Reduktionsminderung bei Adaptationen der Fixierung sowie der Nachbehandlung mit einem Formaldehyd-bindenden Agens (InfutraceTM). Die lüftungstechnische Optimierung wird in der Dissertation von Hans Hieke dargestellt. Im Rahmen der gesamten Untersuchungsreihe wurde die Formaldehyd-Emission an insgesamt 29 verschiedenen Präparaten mit 7 unterschiedlichen Fixierungen an 206 Messwerten, davon 122 Personenmessungen, untersucht. In detaillierten Voruntersuchungen konnte nachgewiesen werden, dass die Formaldehyd-Emission mit der Verwendungsdauer der Präparate im Praktikum abnimmt, kachektische Körperspender deutlich mehr Formaldehyd emittieren und Präparate mit massiven Schichten von Depotfett nur sehr geringe Mengen an Formaldehyd abgeben. Abhängig von der Präparation kommt es vor allem bei der Hautöffnung zur ersten Belastungsspitze, da die Haut eine Diffusionsbarriere für die Emission von Formaldehyd darstellt. Mit Optimierung der Lüftungstechnik wurde eine Abnahme der Formaldehyd-Belastung in der Atemluft um 60% erreicht. Durch Injektion in Kavitäten und zusätzlicher subkutaner Mehrfach-Injektion von InfutraceTM konnte die Emission um zusätzliche 90% auf weniger als 0.1 mg/m³ im realen Praktikumsbetrieb auch bei hoher Expositionserwartung während und nach Situs- oder Hautöffnung abgesenkt werden. Unangenehme Gerüche und Beschwerden über Irritationen der Schleimhäute waren seit der Verwendung von InfutraceTM nicht mehr zu beobachten. Die Präparate zeigten eine weiterhin gute Haptik.Um die individuell variierende Exposition mit Formaldehyd auch langfristig zu überprüfen, wurde der Einsatz von kostengünstigen und einfach anwendbaren Passiv-Sammelmedien diskutiert und am Beispiel des Radiello®-Passivsammlers messtechnisch verifiziert.Die angewandte Methode ist ohne großtechnischen Aufwand unabhängig von aufwendigen Lüftungs- und Baumaßnahmen an jeder Anatomie anzuwenden und erlaubt die Verwendung von Körperspendern, die nach den vorliegenden Untersuchungen mit bis zu 3% Formaldehyd fixiert worden sind. Damit ist nachhaltig sicheres Arbeiten für Dozenten und Studierende ohne Infektionsgefahr sichergestellt. Selbst der weltweit strengste japanische Arbeitsplatzgrenzwert von 0.2 mg/m³ für Formaldehyd wird durch Anwendung der vorgestellten Methode weit unterschritten Formaldehyde is an effective tissue fixative as well as a disinfectant and is thus routinely used in embalming solutions for body donors used in anatomy. The application of formaldehyde guarantees good preservation results and safe working with human corpses. As a cancer hazard classified, high concentrations in vapors from cadavers embalmed with formaldehyde induced the necessity to reduce formaldehyde-concentrations in the air of the dissection labs to reach the new German permissible exposure limit (PEL) for formaldehyde in the workplace of 0.37 mg/m³. This thesis describes the development of a new method to reduce formaldehyde emission of 3% formaldehyde fixed human bodies which amounted up to 3 mg/m3 formaldehyde. Part of this reduction (60%) is achieved by a modified ventilation system using long throw nozzles designed by Hans Hieke (thesis by Hans Hieke, JLU Gießen).Preliminary investigations dealt with the emission-behavior of formaldehyde creating a scientific basis for the emission process of formaldehyde fixed bodies. First effects of fixation solutions with lowered amounts of formaldehyde and different kinds of ventilation systems were tested. Further experiments investigated post-embalming treatment of cadavers with the formaldehyde destroying agent InfutraceTM, building a polymere. Destroying free formaldehyde additionally reduced the emission by 90%. Adding both methods resulted in values of formaldehyde in the breathing air not exceeding 0.06 mg/m³ and in the ambient air 0.023 mg/m³. The combined methods were tested during the running dissection course under realistic working conditions which is a prerequisite for an universal application of our method. Clear evidence is given for higher emissions of formaldehyde from cachectic bodies, whereas obese bodies emitted very low formaldehyde values. The skin and the adipose tissue build a relative vapor barrier for the emission of formaldehyde. Therefore emissions increase during skin opening, and further on when muscle tissue is dissected or visceral cavities are opened. The emission depends on the absolute amount of formaldehyde in the corpse and is reduced by use in the dissection courses only by time due to simple emission procedures.For the individual control of formaldehyde exposure long-term measurement with passive-sampling methods have been tested. The passive samplers proved to be suitable for data collection not needing hightech-equipment for the use of personal samplers.The data clearly emphasize the unique and low cost possibility to reduce formaldehyde exposition in the dissection class by a combination of both methods chemical destruction and long-throw-nozzle ventilation system - to reduce formaldehyde loads using conventionally 3%-formaldehyde fixed cadavers. This method guarantees an optimal preservation and a safe destruction of potential pathogens and a formaldehyde emission below the permissible exposure limits and below any necessary substance-index values. This ensures safe working not only for students, but also for teachers