Резюме. Приведены принципы и типы ультрафиолетовых излучателей
Ультрафиолетовое (УФ)-облучение — невидимое глазом человека электромагнитное излучение, занимающее спектральный участок между видимым и рентгеновским излучениями.Важными для понимания действия УФ являются два параметра – длина волны (в нм) и интенсивность излучения (в Вт/м2 или мкВт/см2), которые связаны с дозой излучения (Вт*с/м2 = Дж/м2).
УФ-свет существует в диапазоне от 200 до 400 нм. В зависимости от длины волны спектр УФ делится на три участка (диапазоны) – UVA, UVB и UVC.Наибольшее бактерицидное действие присуще диапазону UVС, с пиком примерно на 260-265 нм. Принцип бактерицидного действия УФ в основном связан с тем, что фотоны УФ разрушают связи в нуклеиновых молекулах, ДНК или РНК, микроорганизмах. Кроме того, в некоторой степени УФ вызывает фотохимическую реакцию в белках микробов.Наиболее чувствительной мишенью для бактерицидного УФ является ДНК бактерий, далее следует ДНК ДНК-содержащих вирусов, затем РНК РНК-содержащих вирусов и ДНК грибов.
Типы излучателей
Существует множество типов источников бактерицидного УФ: ртутные лампы низкого и высокого давления, импульсные ксеноновые лампы, эксимерные (KrCl) лампы, LED-лампы.
Наиболее доступным, дешевым, изученным и широко применяемым в Украине источником УФ являются ртутные лампы низкого давления. 85% излучения этих ламп приходится именно на длину волны 254 нм, что объясняет их бактерицидное действие. Современные антибактериальные УФ-лампы не образуют озона, другими словами безозоновые.И это очень хорошо, поскольку озон — это вредное реакционноспособное вещество, негативно влияющее на здоровье людей.
Озон при работе бактерицидных УФ-ламп образуется за счет наличия «побочного» излучения на длине волны 185 нм. Именно под действием этого излучения из кислорода, содержащегося в воздухе помещения, образуется озон.Для исключения этого «побочного» излучения в современных лампах используют специальное покрытие на внутренней поверхности стеклянной колбы лампы или используют специальное стекло при производстве колб, например увиолево, не пропускающее излучение менее 200 нм (более эффективный способ).
Наличие озона в воздухе помещения является абсолютным показанием для его проветривания.Поэтому спорным остается вопрос использования озонаторов для дезинфекции помещений.На сегодняшний день для технологии озонирования воздуха отсутствует достаточная доказательная база по снижению рисков передачи инфекционных заболеваний в закрытых помещениях, безопасности воздействия на людей, находящихся в помещении и мониторинге концентрации озона, неизвестна величина предельно допустимой концентрации озона в воздухе закрытых помещений при работе озонаторов. озона, необходимого для надлежащего уровня дезинфекции.
Также для понимания действия бактерицидных УФ-ламп необходимо знать, что температурный оптимум их работы – 20–24 °С, оптимум относительной влажности – 30–70%. Высокая относительная влажность в помещении может «экранировать» (защищать) микроорганизмы (у бактерий относительная высокая влажность активирует процессы фотореактивации, что увеличивает их устойчивость к действию УФ).
Бактерицидные УФ-лампы используются в составе специальных приборов – УФ-облучателей. В настоящее время выделяют три типа УФ-облучателей – открытые, экранированные и закрытые (или рециркуляторы). Тип облучателя описывает характер и особенности его использования. Важной деталью в облучателях является балласт (часть облучателя, обеспечивающая включение лампы). Качественный балласт может увеличивать срок эксплуатации бактерицидных ламп в два раза и больше.
Для оценки работы бактерицидных УФ-ламп и налаживания эффективной работы УФ-облучателей используются специальные приборы — УФ-радиометры, откалиброванные для измерений на длине волны 254 нм.
Открытые УФ-облучатели
Принцип их работы заключается в прямом облучении УФ помещения для дезинфекции воздуха и поверхностей при отсутствии людей. Дезинфекция происходит в тех местах, куда попадают прямые лучи УФ. Места и зоны, куда не попадают прямые лучи УФ, не дезинфицируются, поэтому часто называют «мертвыми».
Следует понимать, что УФ дезинфицирует только поверхности и не имеет проникающей силы, и его польза будет ограничена, когда микробы, находящиеся внутри пыли, грязи, жира или на «мертвых» участках рабочих поверхностей. Поэтому открытые УФ-облучатели не рекомендуются как единственное средство дезинфекции помещений, но при использовании вместе с очисткой моечно-дезинфицирующими средствами дают хороший результат.
Открытые УФ-облучатели бывают стационарные и передвижные. Если вы остановили выбор на стационарном УФ-облучателе, нужно тщательно подходить к выбору места его расположения, учитывая форму помещения, размещение мебели, основное место проведения рабочего процесса. При использовании передвижного УФ-облучателя для достижения хорошего уровня дезинфекции помещения обычно используют обеззараживание помещения из нескольких точек, постепенно перемещая по ним передвижной облучатель. Использование передвижных облучателей с большим количеством бактерицидных УФ-ламп (4–6 и более) позволяет значительно снизить время дезинфекции помещения.
Кстати, именно в связи с невозможностью дезинфекции в «мертвых зонах» запрещено использовать УФ-стерилизаторы для стерилизации и дезинфекции медицинских изделий.
В настоящее время в Украине нет ни одного нормативно-правового документа, регламентирующего расчет времени работы открытого УФ-облучателя (или обеззараживания помещения с помощью УФ). И вряд ли кто-то сможет объяснить их используемое время работы — почему именно 30 или 45 мин для этого помещения, а не другое значение. Обоснованным методом расчета времени работы открытых облучателей является тот, который учитывает летальные дозы УФ-микроорганизмов, которые могут присутствовать в помещении, и интенсивность УФ-излучения в дальней лучке помещения.
Также важно отметить, что использование открытых УФ-облучателей для дезинфекции воздуха нецелесообразно для профилактики инфекций, передаваемых через воздух, при процедурах, в которых происходит длительная генерация инфекционного аэрозоля.
Для приблизительного расчета количества открытых УФ-облучателей используют правило: 1–2,5 Вт мощности бактерицидной УФ лампы на 1 м3 объема помещения.
Итак, открытые УФ-облучатели подходят для дезинфекции воздуха и поверхностей как дополнительный метод в сочетании с другими, после генеральной или текущей уборки помещений, при подготовке помещения к проведению манипуляций и процедур, требующих стерильных условий (в манипуляционной, операционной и др.) .), в перерывах в работе (например кабина/комната для сбора мокроты, кабинет для приема пациентов в поликлинике и др.).
Экранированные облучатели
Принцип их работы состоит в том, что верхняя часть помещения постоянно обеззараживается бактерицидным УФ-излучением в условиях присутствия людей в помещении. Используются для дезинфекции воздуха в закрытых помещениях, особенно при неадекватной вентиляции (как механической, так и природной).
Двумя независимыми фундаментальными исследованиями в Перу и Южно-Африканской Республике доказана эффективность экранированных УФ-облучателей в предотвращении передачи туберкулеза, также есть исследования по предотвращению передачи других патогенов через воздух (корь, ветряная оспа и т.д., в том числе устойчивых к антимикробным препаратам) . Использование экранированных УФ-облучателей рекомендовано ВОЗ для профилактики передачи туберкулеза.
Эффективность работы экранированных УФ-облучателей зависит от перемешивания воздуха в помещении между верхней и нижней зонами, что может обеспечиваться работой вентиляции или любых типов вентиляторов и т.д.
УФ-излучение из верхней зоны помещения может отражаться от потолка, стен и любых предметов в нижней части помещения. Поэтому обязательным условием использования экранированных УФ облучателей является проверка безопасных уровней УФ излучения в нижней части помещения. Данные измерения обычно производятся на уровне глаз человека среднестатистического роста (1,7 м), у коек пациентов и на рабочих местах сотрудников. Для снижения рисков превышения уровней УФ в нижней части помещения при работе экранированных облучателей следует избегать использования материалов с высоким коэффициентом отражения УФ (например, побелка) и отдавать предпочтение материалам с низким коэффициентом отражения УФ (например, краски с содержанием диоксида титана или оксидом цинка). По этой же причине не рекомендуется использовать экранированные УФ-облучатели в помещениях с высотой менее 2,3 м.
Экранированные облучатели по типу конструкции бывают обычные (с открытым верхом) и жалюзи. Для помещений высотой до 2,8–3 м рекомендуется использовать экранированные облучатели из жалюзи для снижения рисков превышения уровней УФ в нижней части помещения, где находятся люди.
Для приблизительного расчета количества экранированных УФ-облучателей используют правило: одна 30 Вт УФ лампа на 18–20 м2 площади помещения. Для эффективной дезинфекции воздуха в закрытых помещениях рекомендуется выбирать такие экранированные облучатели и размещать их таким образом, чтобы в верхней части помещения уровень УФ-облучения в среднем составлял 30–50 мкВт/см. 2.
То есть экранированные облучатели рекомендуется использовать в помещениях, где есть риски передачи инфекций воздушным путем или в помещениях, где проводятся аэрозольгенерирующие процедуры, причем как в круглосуточном режиме, так и во время рабочего процесса, особенно при неудовлетворительной работе вентиляции (например, в помещениях для ожиданиях, реанимационных отделениях и отделениях интенсивной помощи, комнатах бронхоскопии, палатах для изоляции больных с аэрогенной инфекцией, палатах для больных туберкулезом, операционных и секционных залах, рентгенологических и стоматологических кабинетах).
Рециркуляторы (закрытые облучатели)
Принцип работы состоит в том, что воздух из помещения проходит через корпус прибора, в котором работает бактерицидная УФ-лампа.
Использовать рециркуляторы для дезинфекции не рекомендуется. Основная причина – слишком низкая эффективность работы.
Чтобы понять это, необходимо разобраться, что такое эффективная дезинфекция воздуха в закрытых помещениях. На практике загрязнение (в том числе и инфекционным аэрозолем) воздуха – это не ставшая одномоментная величина. Так, в палате больного туберкулезом или в кабинете бронхоскопии воздух загрязняется постоянно, и очень важно как можно быстрее и эффективнее это «загрязнение» удалять или обеззараживать, для того чтобы снизить риски инфицирования медицинских сотрудников и/или других пациентов и распространения инфекционного аэрозоля в другие помещения .
Для оценки эффективной очистки (дезинфекции) воздуха в практике инфекционного контроля принято использовать термин эквивалентная кратности воздухообмена. Однократный воздухообмен — это удаление 63% загрязнения с воздуха помещения в час, двухкратный — удаляет дополнительно 63% остатка (37% остаток (100–63); 37*63%≈23%; т.е. вообще при двухкратном воздухообмене удаляется 63+23=86 % «загрязнений» в час). Рекомендуемая скорость очистки (дезинфекции) воздуха – как минимум 6-кратный воздухообмен (т.е. 99% очистки воздуха достигается за 46 мин), оптимально – 12-кратный воздухообмен (т.е. 99% очистки воздуха достигается за 23 мин).
Учитывая другие конструктивные недостатки рециркуляторов, такие как малый радиус действия, образование «короткого» контура, невозможность адекватного обслуживания и т.д., отметим, что большинство рециркуляторов, представленных на рынке Украины, по эффективности соответствуют однократному воздухообмену и ниже, что является очень низким показателем. Например, экранированные УФ-облучатели по сравнению с рециркуляторами по эффективности работы эквивалентны примерно 20-кратному воздухообмену.
Подводя итог, отметим, что использование рециркуляторов для дезинфекции воздуха в закрытых помещениях является мерой с сомнительной эффективностью в большинстве случаев.
Присоединяйтесь к нам в Viber-сообществе, Telegram-канали, Instagram, на странице Facebook , а такжеTwitter, чтобы первыми получать самые свежие и актуальные новости из мира медицины.
Прессслужба «Украинского медицинского журнала» по материалам phc.gov.ua