Solvent vapours in incubators: a source of exposure among neonates?

Hygiene practices in neonatal units require the use of disinfecting solutions containing ethanol or isopropanol. Newly disinfected hands or soaked swabs introduced inside the incubators may emit vapours leading to alcohol exposures to the neonates. Alcohol emissions from hands and other occasional sources (e.g. soaked disinfecting swabs) lead to measurable levels of vapours inside incubators. Average isopropanol and ethanol concentrations ranging from 33.1 to 171.4 mg/m(3) (13.8 to 71.4 ppm) and from 23.5 to more than 146 mg/m3 (9.8 to > 6 ppm) respectively were measured inside occupied incubators (n = 11, measurement time about 230 min) in a neonatal unit of the Centre Hospitalier Universitaire Vaudois in Lausanne during regular activity. Exposure concentrations in a wide range of possible situations were then investigated by modeling using the one-box dispersion model. Theoretical modeling suggested typical isopropanol peaks and average concentrations ranging between 10(2) and 10(3) mg/m(3) (4.10(1) to 4.10(2)ppm), and 10(1) to 10(2) mg/m(3) (4 to 4.10(1) ppm), respectively. Based on our results we suggest several preventive measures to reduce the neonates' exposures to solvent vapours.

Hand-disinfectant alcoholic vapors in incubators

Objective: To analyze the atmosphere inside incubators regarding alcoholic solvent such as isopropanol or ethanol which are commonly used in hand disinfecting solutions. Design: Observational. Setting: The third level neonatal unit of the Centre Hospitalier Universitaire Vaudois, Lausanne, Switzerland. Patients: Nine neonates with median (range) gestational age of 29 4/7 (25 5/7-39 0/7) weeks and birth weight of 960 (550-3050) grams. All neonates were inside incubators. Interventions: Alcoholic vapors inside incubators were directly and cumulatively measured by photoionisation and gas chromatography respectively after absorption on a charcoal sampling tube. Results: Eleven studies (mean study time: 230 ± 19 minutes) were performed. Highly variable isopropanol/ethanol concentrations profiles were found inside incubators. Peak value for isopropanol was 1982 part per million and for ethanol was 906 part per million. Conclusions: Incubators' inner atmosphere can be highly polluted by alcohol vapors. To reduce them staff should respect long evaporation time between hands disinfection and manipulations inside incubators. The use of an ethanol-based disinfecting solution, because of its short evaporation time, could be favored. As alcohol vapor toxicity for neonate remains largely unknown, further studies could be welcome.

Hand-disinfectant alcoholic vapors in incubators

La désinfection des mains avant d'effectuer des soins est un acte indispensable en médecine clinique pour limiter le risque de transmission de germes. Après utilisation des produits désinfectants mis à disposition dans les services de soins, il se dégage une odeur alcoolique forte et désagréable, liée directement aux alcools antimicrobiens des solutions. Une étude a montré qu'une exposition aiguë et brève aux vapeurs d'éthanol et isopropanol chez des enfants prématurés pouvait être mise en relation avec des changements hémodynamiques au niveau de la zone olfactive orbito-frontale [1]. Aucune norme réglementant les concentrations de vapeurs d'éthanol ou isopropanol auxquelles les nouveau-nés peuvent être exposés n'existe. Cette thèse avait pour but d'étudier l'exposition des nouveaux nés soignés dans des incubateurs à des vapeurs d'alcool (éthanol et isopropanol). Elle était composée de 2 parties qui ont été publiées dans 2 articles différents et qui représentent le travail de doctorat [2-3]. La 1ère partie était une étude observationnelle d'une série de cas [2], Des mesures des concentrations des vapeurs d'alcool ont été effectuées auprès de 9 nouveau-nés soignés dans des incubateurs de même modèle au sein de l'unité de néonatologie du Centre Hospitalier Universitaire Vaudois à Lausanne. Sur 4 heures, les concentrations instantanées et moyennes ont été mesurées par deux techniques (photoionisation et respectivement chromatographic après absorption sur charbon actif). Onze analyses ont été effectuées en 2004-2005. Elles ont révélé des taux très variables d'éthanol et d'isopropanol dans les incubateurs (avec des valeurs maximales de 1982 ppm pour l'isopropanol et 906 ppm pour l'éthanol) correspondant aux introduction de mains fraîchement désinfectées dans les isolettes. Les concentrations moyennes variaient entre 9.8 ppm et plus de 61 ppm pour l'éthanol et < 0.01 ppm et 119 ppm pour l'isopropanol. La 2e partie a été réalisée en collaboration avec le PD Dr D. Vernez de l'Institut Universitaire Romand de Santé au Travail [3], Un modèle théorique prédictif des concentrations alcooliques dans des incubateurs pour nouveau-nés a été développé. Des séries de mesures standardisées des variations des concentrations alcooliques dans un incubateur sans patient ont été effectuées en changeant trois variables: 1) le renouvellement de l'air dans l'incubateur en variant le nombre de portes ouvertes, 2) la quantité de solution alcoolique versée sur les mains avant de les introduire dans l'incubateur 3) le temps de séchage des mains après désinfection et avant de les introduire dans l'incubateur. La modélisation a permis de décrire la cinétique des concentrations d'alcool dans les incubateurs et d'évaluer les pistes potentielles pour diminuer les risques d'exposition des nouveau-nés à ces vapeurs dans leurs incubateurs. En conclusion, la 1 ère partie a mis en évidence, pour la première fois, que des nouveau- nés soignés en incubateurs peuvent être exposés à des vapeurs d'alcool. Comme il η y a aucune norme d'exposition pour cette population et que les seules limites d'exposition existantes sont destinées à des travailleurs adultes, aucune conclusion précise ne peut être avancée sur les risques toxicologiques. L'exposition à des vapeurs polluantes d'un nouveau-né à terme ou prématuré, en plein développement neuro-sensoriel, devrait toutefois, à priori, être évitée. La 2ème partie permet de proposer des pistes pratiques pour diminuer les concentrations des vapeurs d'alcool dans les incubateurs: respecter le temps de séchage des mains après leur désinfection et avant de les introduire dans les isolettes et/ou préférer un désinfectant alcoolique à faible temps d'évaporation.

Transepidermal water loss and resting energy expenditure in preterm infants.

Skin water loss of preterm infants, nursed naked in incubators under thermoneutral conditions, was assessed by a method based on the measurement of water vapor pressure gradient close to the skin surface. The corresponding skin evaporative heat loss was calculated using an energy equivalent of 0.58 kcal/g water vaporised. During the first 5 weeks of life, 128 sets of measurements were made on 56 infants whose gestational age ranged from 28 to 37 weeks. In the first week of life, infants of less than 30 weeks of gestation had substantially higher transepidermal water loss (TEWL) and skin evaporative heat loss (skin EHL) (41.5 +/- 11.5 g/kg X day TEWL; 24.1 +/- 6.5 kcal/kg X day skin EHL) than infants of 34 weeks and greater (11.1 +/- 4.1 g/kg X day; 6.4 +/- 2.4 kcal/kg X day). Infants of 30-33 weeks of gestation had intermediate values (22.4 +/- 7.6 g/kg X day; 13 +/- 4.4 kcal/kg X day). From the third week of life on, TEWL was similar for all preterm infants, i.e. 14.2 +/- 2.6 to 12.7 +/- 1.9 g/kg X day and corresponds to skin EHL of 8.2 +/- 1.5 to 7.4 +/- 1.1 kcal/kg X day. There was a significant inverse relationship between gestational age and TEWL and also between postnatal age and TEWL. In an additional group of 7 preterm infants (30-34 weeks of gestation, mean postnatal age of 21 +/- 9 days) transepidermal water loss and energy expenditure were measured simultaneously. The skin evaporative heat loss (8.8 +/- 2.5 kcal/kg X day) accounted for 17 +/- 5% of energy expenditure (53.3 +/- 4.1 kcal/kg X day). This study emphasizes that in infants of less than 30 weeks of gestation, the transepidermal water loss is of great importance and makes a major contribution to water and heat balances.