Перейти до основного вмісту
Рекомендації щодо використання ультрафіолетового опромінення (УФ) для дезінфекції
25.06.2020
09:45

Рекомендації щодо використання ультрафіолетового опромінення (УФ) для дезінфекції

Ультрафіолетове опромінення (УФ) — невидиме оком людини електромагнітне випромінювання, що займає спектральну область між видимим і рентгенівським випромінюваннями. Важливими для розуміння дії ультрафіолету є два параметри — довжина хвилі (в нм) та інтенсивність випромінювання (у Вт/м2 або мкВт/см2), які пов’язані з дозою випромінювання (Вт*с/м2 = Дж/м2).

Ультрафіолетове світло існує в діапазоні від 200 до 400 нм. Залежно від довжини хвилі спектр ультрафіолету поділяється на три ділянки (діапазони) — UVA, UVB и UVC. Найбільша бактерицидна дія властива діапазону UVС, з піком приблизно на 260–265 нм. Принцип бактерицидної дії УФ в основному пов’язаний з тим, що фотони УФ руйнують зв’язки в нуклеїнових молекулах, ДНК або РНК, мікроорганізмів. Крім того, певною мірою УФ спричиняє фотохімічні реакції в білках мікробів. Найбільш чутливою мішенню для бактерицидного УФ є ДНК бактерій, далі йде ДНК ДНК-вмісних вірусів, потім РНК РНК-вмісних вірусів та ДНК грибів.

Існує багато типів джерел бактерицидного ультрафіолету: ртутні лампи низького та високого тиску, імпульсні ксенонові лампи, ексимерні (KrCl) лампи, LED-лампи.

Найбільш доступним, дешевим, вивченим та широко застосованим в Україні джерелом ультрафіолету є ртутні лампи низького тиску. 85% випромінювання даних ламп припадає саме на довжину хвилі 254 нм, що пояснює їх бактерицидну дію. Сучасні бактерицидні ультрафіолетові лампи не утворюють озон, тобто безозонові. І це дуже добре, так як озон — це шкідлива реакційноздатна речовина, яка шкідливо впливає на здоров’я людей.

Озон під час роботи бактерицидних УФ-ламп утворюється за рахунок наявності «побічного» випромінювання на довжині хвилі 185 нм. Саме під дією цього випромінювання з кисню, який міститься в повітрі приміщення, утворюється озон. Для виключення цього «побічного» випромінення в сучасних лампах використовують спеціальне покриття на внутрішній поверхні скляної колби лампи або використовують спеціальне скло для виробництва колб, наприклад, увіолеве, яке не пропускає випромінення менше 200 нм (більш ефективний спосіб).

Присутність озону в повітрі приміщення є абсолютним показанням для його провітрювання. Саме тому спірним залишається питання використання озонаторів для дезінфекції приміщень. На даний час для технології озонування повітря відсутня достатня доказова база щодо зниження ризиків передачі інфекційних захворювань в закритих приміщеннях, безпечності впливу на людей, які перебувають у приміщенні, та моніторингу концентрації озону, величина гранично допустимої концентрації озону в повітрі закритих приміщень під час роботи озонаторів, величина концентрації озону, необхідної для належного рівня дезінфекції.

Також для розуміння дії бактерицидних УФ-ламп, необхідно знати, що температурний оптимум їх роботи — 20–24 °С, оптимум відносної вологості — 30–70%. Висока відносна вологість в приміщенні може «екранувати» (захищати) мікроорганізми (у бактерій висока відносна вологість активує процеси фотореактивації, що збільшує їх стійкість до дії УФ).

Бактерицидні УФ-лампи використовують у складі спеціальних приладів — УФ-опромінювачів. Наразі виділяють три типи УФ-опромінювачів — відкриті, екрановані та закриті (або рециркулятори). Тип опромінювача визначає характер та особливості його використання. Важлива деталь в опромінювачах є баласт (частина опромінювача, що забезпечує включення лампи). Якісний баласт може збільшувати термін експлуатації бактерицидних ламп в два рази та більше.

Для оцінки роботи бактерицидних УФ-ламп та налагодження ефективної роботи УФ-опромінювачів використовуються спеціальні прилади — УФ-радіометри, які відкалібровані для вимірювань на довжині хвилі 254 нм.

Відкриті УФ-опромінювачі

Принцип їх роботи полягає в прямому опроміненні ультрафіолетом приміщення для дезінфекції повітря та поверхонь за умов відсутності людей. Дезінфекція проходить в тих місцях, куди потрапляють прямі промені ультрафіолету. Місця та зони, куди не потрапляють прямі УФ-промені, не дезінфікуються, тому їх часто називають «мертвими».

Слід розуміти, що УФ дезінфікує лише поверхні і не має проникаючої сили, і його корисність буде обмежена, коли мікроби розташовані в середині пилу, бруду, жиру або на «мертвих» ділянках робочих поверхонь. Тому відкриті УФ опромінювачі ніколи не рекомендують як єдиний засіб дезінфекції приміщень, але за умови використання разом із очищенням мийно-дезінфекційними засобами вони дають гарний результат.

Відкриті УФ-опромінювачі бувають стаціонарні та пересувні. Якщо ви зупинили вибір на стаціонарному відкритому УФ-опромінювачі, треба ретельно підходити до обрання місця його розташування, враховуючи форму приміщення, розміщення меблів, основне місце проведення робочого процесу. За використання пересувного УФ-опромінювача для досягнення гарного рівня дезінфекції приміщення, як правило, застосовують знезараження приміщення з кількох точок — для цього опромінювач поступово переміщують. Використання пересувних опромінювачів з великою кількістю бактерицидних УФ-ламп (4–6 та більше) дає змогу відчутно зменшити час дезінфекції приміщення.

До речі, саме через неможливість дезінфекції в «мертвих зонах» заборонено використовувати УФ-стерилізатори для стерилізації та дезінфекції медичних виробів.

Наразі в Україні немає жодного нормативно-правового документу, який би регламентував розрахунок часу роботи відкритого УФ-опромінювача (або знезараження приміщення за допомогою УФ). І навряд чи хтось зможе пояснити їх час роботи, який використовується — чому саме 30 чи 45 хвилин для цього приміщення, а не інше значення. Обґрунтованим методом розрахунку часу роботи відкритих опромінювачів є той, який враховує летальні дози УФ мікроорганізмів, які можуть бути присутні в приміщенні, та інтенсивність УФ-випромінення в дальній від опромінювача точці приміщення.

Також важливо зазначити, що відкриті УФ-опромінювачі для дезінфекції повітря не доцільні для профілактики інфекцій, які передаються через повітря, під час процедур із тривалим утворенням інфекційного аерозолю.

Для приблизного розрахунку кількості відкритих УФ-опромінювачів використовують правило: 1–2,5 Вт потужності бактерицидної УФ лампи на 1 м3 об’єму приміщення.

Таким чином, відкриті УФ-опромінювачі підходять для дезінфекції повітря і поверхонь як додатковий метод в сукупності з іншими, після генерального або рутинного прибирання приміщень, під час підготовки приміщення до маніпуляцій та процедур, що вимагають стерильних умов (у маніпуляційній, операційній та ін.), у перервах в роботі (наприклад, кабіна/кімната для збирання мокротиння, кабінет для прийому пацієнтів у поліклініці тощо).

Екрановані опромінювачі

Принцип їхньої роботи полягає в тому, що верхня частина приміщення постійно знезаражується бактерицидним УФ-випроміненням за умов присутності людей в приміщенні. Використовуються для дезінфекції повітря в закритих приміщеннях, особливо за умов неадекватної вентиляції (як механічної, так і природної).

Двома незалежними фундаментальними дослідженнями в Перу та Південно-Африканській Республіці було доказано ефективність екранованих УФ-опромінювачів в попередженні передавання туберкульозу, також є дослідження щодо запобігання поширенню інших патогенів через повітря (кір, вітряна віспа тощо, зокрема стійких до антимікробних препаратів). Використання екранованих УФ-опромінювачів рекомендовано ВООЗ для профілактики передачі туберкульозу (https://www.who.int/publications-detail/who-guidelines-on-tuberculosis-infection-prevention-and-control-2019-update).

Ефективність роботи екранованих УФ-опромінювачів залежить від перемішування повітря в приміщенні між верхньою та нижньою зонами, що може забезпечуватися роботою вентиляції або будь-яких типів вентиляторів тощо.

УФ-випромінення з верхньої зони приміщення може відбиватися від стелі, стін та будь-яких предметів у нижню частину приміщення. Тому обов’язковою умовою використання екранованих УФ-опромінювачів є перевірка безпечних рівнів УФ-випромінення в нижній частині приміщення. Дані вимірювання зазвичай проводяться на рівні очей людини середньостатистичного зросту (1,7 м), біля ліжок пацієнтів та на робочих місцях співробітників. Для зменшення ризиків перевищення рівнів УФ у нижній частині приміщення під час роботи екранованих опромінювачів слід уникати використання матеріалів з високим коефіцієнтом відбиття УФ (наприклад, побілка) та віддавати перевагу матеріалам з низьким коефіцієнтом відбиття УФ (наприклад, фарби зі вмістом діоксиду титану або оксидом цинку). З тієї ж причини не рекомендовано використовувати екрановані УФ-опромінювачі у приміщеннях з висотою стелі менше 2,3 м.

Екрановані опромінювачі за типом конструкції бувають звичайні (з відкритим верхом) та із жалюзі. Для приміщень заввишки до 2,8–3 м рекомендовано використовувати екрановані опромінювачі з жалюзі для зниження ризиків перевищення рівнів УФ в нижній частині приміщення, там де перебувають люди.

Для приблизного розрахунку кількості екранованих УФ-опромінювачів використовують правило: одна 30-ватна УФ-лампа на 18–20 м2 приміщення. Для ефективної дезінфекції повітря в закритих приміщеннях рекомендовано обирати такі екрановані опромінювачі та розміщувати їх таким чином, щоб у верхній частині приміщення рівень УФ-випромінювання в середньому складав 30-50 мкВт/см2.

Тобто, екрановані опромінювачі рекомендовано використовувати в приміщеннях, де є ризики передачі інфекцій повітряним шляхом або в приміщеннях, де проводяться аерозоль-генеруючі процедури, причому як в цілодобовому режимі, так і під час робочого процесу, особливо за незадовільної роботи вентиляції (наприклад, у приміщеннях для очікування, реанімаційних відділеннях та відділеннях інтенсивної допомоги, кімнатах бронхоскопії, палатах для ізоляції хворих з аерогенною інфекцією, палатах для хворих на туберкульоз, операційні і секційні зали, рентгенологічні та стоматологічні кабінети).

Рециркулятори (закриті опромінювачі)

Принцип роботи полягає в тому, що повітря з приміщення проходить через корпус приладу, в якому працює бактерицидна УФ-лампа.

Використовувати рециркулятори для дезінфекції не рекомендовано. Основним причиною є занадто низька ефективність роботи.

Щоб зрозуміти це необхідно розібратися, що таке ефективна дезінфекція повітря в закритих приміщеннях. На практиці забруднення (в тому числі й інфекційним аерозолем) повітря – це не стала одномоментна величина. Так, наприклад, у палаті хворого на туберкульоз чи в кабінеті бронхоскопії повітря забруднюється постійно, і дуже важливо якомога швидше та ефективніше це «забруднення» видаляти або знезаражувати, для того щоб знизити ризики інфікування медичних співробітників та/або інших пацієнтів та розповсюдження інфекційного аерозолю в інші приміщення.

Для оцінки ефективного очищення (дезінфекції) повітря в практиці інфекційного контролю прийнято використовувати термін еквівалентна кратність повітрообміну. Однократний повітрообмін — це видалення 63% забруднення з повітря приміщення за годину, двократний — видаляє додатково 63% від залишку (37%-й залишок (100–63); 37*63% ≈ 23%; тобто взагалі за двократного повітрообміну видаляється 63 + 23 = 86% «забруднень» за годину). Рекомендована швидкість очищення (дезінфекції) повітря — як мінімум 6-кратний повітрообмін (тобто 99% очищення повітря досягається за 46 хвилин), в ідеалі — 12-кратний повітрообмін (тобто 99% очищення повітря досягається за 23 хвилини).

З огляду на інші конструктивні недоліки рециркуляторів, як-от малий радіус дії, утворення «короткого» контуру, неможливість адекватного обслуговування тощо, більшість таких пристроїв на ринку України за ефективністю відповідають однократному повітрообміну й нижче, що є дуже малим показником. Наприклад, екрановані УФ-опромінювачі, порівняно з рециркуляторами, за ефективністю роботи еквівалентні приблизно 20-кратному повітрообміну.

Таким чином, використання рециркуляторів для дезінфекції повітря в закритих приміщеннях є заходом із сумнівною ефективністю в більшості випадків.

Інші новини