Pandemia choroby koronawirusowej (COVID-19) przyspieszyła poszukiwania środków kontroli środowiskowych w celu powstrzymania lub złagodzenia rozprzestrzeniania się koronawirusa ostrego zespołu oddechowego 2 (SARS-CoV-2) odpowiedzialnego za tę chorobę. SARS-CoV-2 jest zwykle przenoszony z człowieka na człowieka przez kontakt z dużymi kroplami z dróg oddechowych, bezpośrednio lub przez dotykanie powierzchni zakażonych wirusem (określanych również jako zarodniki), a następnie dotykanie oczu, nosa lub ust. Co ważne, pojawia się coraz więcej dowodów na przenoszenie wirusa drogą powietrzną, ponieważ duże kropelki z dróg oddechowych wysychają i tworzą jądra kropelkowe, które mogą pozostawać w powietrzu przez kilka godzin. W zależności od rodzaju powierzchni i czynników środowiskowych zarodniki mogą pozostawać zakaźne przez kilka dni (van Doremalen, 2020). Zastosowanie bakteriobójczego promieniowania UV (GUV) jest ważną interwencją środowiskową, która może zmniejszyć zarówno rozprzestrzenianie się kontaktu, jak i przenoszenie czynników zakaźnych (takich jak bakterie i wirusy) drogą powietrzną. GUV w zakresie UV-C (200 nm – 280 nm), głównie 254 nm, jest z powodzeniem i bezpiecznie stosowany od ponad 70 lat. Jednak GUV należy stosować w sposób świadomy, zwracając należytą uwagę na dawkę i bezpieczeństwo. Niewłaściwe zastosowanie GUV może powodować problemy ze zdrowiem i bezpieczeństwem ludzi oraz powodować niedostateczną dezaktywację czynników zakaźnych. Nie zaleca się stosowania w domu i nigdy nie należy stosować GUV do dezynfekcji skóry, z wyjątkiem przypadków uzasadnionych klinicznie.
Co to jest GUV?
Promieniowanie ultrafioletowe to ta część widma promieniowania optycznego, która ma więcej energii (krótsze długości fal) niż promieniowanie widzialne, którego doświadczamy jako światło. GUV to promieniowanie ultrafioletowe używane do celów bakteriobójczych.
W oparciu o biologiczny wpływ promieniowania ultrafioletowego na materiały biologiczne, widmo ultrafioletowe jest podzielone na regiony: UV-A jest definiowane przez CIE jako promieniowanie o długości fali w zakresie od 315 nm do 400 nm; UV-B to promieniowanie o długości fal w zakresie od 280 do 315 nm; a zakres długości fal UV-C wynosi od 100 nm do 280 nm. Część UV-C widma UV ma najwyższą energię. Chociaż możliwe jest uszkodzenie niektórych mikroorganizmów i wirusów z większością widma promieniowania ultrafioletowego, UV-C jest najbardziej efektywne i dlatego UV-C jest najczęściej używane jako GUV.
Promieniowanie wymagane do dezaktywacji czynnika zakaźnego o 90% (w powietrzu lub na powierzchni) zależy od warunków środowiskowych (takich jak wilgotność względna) i rodzaju czynnika zakaźnego. Zwykle waha się od 20 J / m2 do 200 J / m2 dla lamp rtęciowych emitujących głównie promieniowanie przy 254 nm (CIE, 2003). Wcześniej wykazano, że GUV o długości 254 nm jest skuteczny w dezynfekcji powierzchni skażonych wirusem Ebola (Sagripanti i Lytle, 2011; Jinadatha i in., 2015; Tomas i in., 2015). Inne badania wykazały skuteczność GUV podczas wybuchu grypy w Livermore Veterans Hospital (Jordan, 1961). Jednak pomimo prowadzonych badań obecnie nie ma opublikowanych danych na temat skuteczności GUV przeciwko SARS-CoV ‑ 2.
Stosowanie GUV do dezynfekcji
UV-C jest od wielu lat z powodzeniem stosowany do dezynfekcji wody. Co więcej, dezynfekcja UV-C jest rutynowo włączana do central wentylacyjnych w celu zarządzania tworzeniem się biofilmów i dezynfekcji powietrza (CIE, 2003).
Do czasu wprowadzenia materiałów polimerowych w placówkach opieki zdrowotnej oraz dostępności antybiotyków i szczepionek, źródła UV-C były powszechnie używane w kilku krajach do nocnej sterylizacji sal operacyjnych i innych pomieszczeń. Ostatnio odrodziło się zainteresowanie stosowaniem w całym pomieszczeniu urządzeń naświetlających promieniowanie UV-C w placówkach służby zdrowia, przeznaczonych do dezynfekcji powietrza i dostępnych powierzchni w pomieszczeniu. Takie urządzenia mogą być umieszczone w określonym miejscu w pomieszczeniu na pewien czas lub mogą być robotami, które poruszają się po otoczeniu, aby zminimalizować efekty cienia. Do dezynfekcji powierzchni, oprócz opcji umieszczenia źródła UV-C w pomieszczeniu, istnieje możliwość umieszczenia źródła UV-C blisko powierzchni.
W niektórych krajach zbadano ograniczone użycie UV-C do dezynfekcji środków ochrony osobistej podczas pandemii (Jinadatha i in., 2015; Nemeth i in., 2020).
Istnieje coraz więcej dowodów na to, że stosowanie UV-C jako uzupełnienia standardowego ręcznego czyszczenia w szpitalach może być skuteczne w praktyce, chociaż nadal należy opracować bardziej szczegółowe wytyczne dotyczące stosowania, a także standardowe procedury testowe.
Źródła UV-C do dezynfekcji górnego powietrza są zwykle montowane powyżej wysokości głowy w pomieszczeniach i działają w sposób ciągły w celu dezynfekcji krążącego powietrza. Takie źródła zostały z powodzeniem zastosowane w celu ograniczenia przenoszenia gruźlicy (Mphaphlele, 2015; Escombe et al., 2009; DHHS, 2009). Na podstawie systematycznego przeglądu literatury Światowa Organizacja Zdrowia (WHO) zaleciła stosowanie GUV w górnej sali jako środka do zapobiegania i kontroli zakażeń gruźlicą (WHO, 2019).
Niektóre badania laboratoryjne wykazały, że skuteczność dezynfekcji górnego powietrza UV-C zależy od wilgotności względnej, warunków temperaturowych i cyrkulacji powietrza (Ko i in., 2000; Peccia i in., 2001). Escombe i in. (2009) zbadali GUV górnej sali na nieklimatyzowanym oddziale szpitalnym w Limie w Peru i stwierdzili wyraźne zmniejszenie ryzyka przeniesienia gruźlicy przenoszonej drogą powietrzną, pomimo wysokiej wilgotności względnej 77%.
Zagrożenia podczas używania UV-C
Większość ludzi nie jest narażona na promieniowanie UV-C w sposób naturalny: promieniowanie UV-C pochodzące ze słońca jest przede wszystkim filtrowane przez atmosferę, nawet na dużych wysokościach (Piazena i Häder, 2009). Narażenie ludzi na promieniowanie UV-C zwykle pochodzi ze sztucznych źródeł. Promieniowanie UV-C przenika tylko do zewnętrznych warstw skóry i prawie nie dociera do warstwy podstawnej naskórka, ani nie wnika głębiej niż powierzchniowa warstwa rogówki oka. Narażenie oka na promieniowanie UV-C może spowodować fotokeratitis, bardzo bolesny stan, który sprawia wrażenie, jakby w oko wcierano piasek. Objawy fotokeratitis rozwijają się do 24 godzin po ekspozycji i ustąpią po około 24 godzinach.
Kiedy skóra jest narażona na wysokie poziomy promieniowania UV-C, może rozwinąć się rumień (zaczerwienienie skóry podobne do oparzenia słonecznego) (ISO / CIE, 2019). Zwykle rumień jest mniej bolesny niż działanie promieni UV-C na oczy. Jednak rumień wywołany promieniowaniem UV-C może zostać błędnie zdiagnozowany jako zapalenie skóry, zwłaszcza gdy nie wiadomo, czy niedawno miała miejsce historia ekspozycji na promieniowanie UV-C. Istnieją dowody na to, że powtarzające się narażenie skóry na poziomy UV-C, które powodują rumień, może osłabić układ odpornościowy organizmu (Gläser et al., 2009).
Generalnie uważa się, że promieniowanie ultrafioletowe jest rakotwórcze (ISO / CIE, 2016), jednak nie ma dowodów na to, że samo UV-C powoduje raka u ludzi. Raport techniczny CIE 187: 2010 (CIE, 2010) omawia to pytanie i stwierdza: „chociaż promieniowanie UV z niskociśnieniowych rtęciowych lamp UVGI zostało zidentyfikowane jako potencjalny czynnik rakotwórczy, względne ryzyko raka skóry jest znacznie mniejsze niż ryzyko z innych źródeł (takich jak słońce), na które pracownik będzie rutynowo narażony. Promieniowanie bakteriobójcze UV można bezpiecznie i skutecznie stosować do dezynfekcji górnych warstw powietrza bez znaczącego ryzyka długoterminowych opóźnionych skutków, takich jak rak skóry. ”
Wytyczne dotyczące narażenia zawodowego na promieniowanie UV, w tym promieniowanie UV-C, zostały dostarczone przez Międzynarodową Komisję ds. Ochrony przed Promieniowaniem Niejonizującym (ICNIRP, 2004): ekspozycja na promieniowanie UV na niechronione oczy / skórę nie powinna przekraczać 30 J / m2 dla promieniowania 270 nm, szczytowa długość fali funkcji ważenia widmowego dla zagrożenia aktynicznym promieniowaniem UV dla skóry i oczu. Ponieważ niebezpieczny wpływ promieniowania UV zależy od długości fali, maksymalny limit ekspozycji na promieniowanie o długości fali 254 nm wynosi 60 J / m2. Dla promieniowania 222 nm maksymalna (zagrożenie aktynicznym UV) limit ekspozycji jest jeszcze wyższy i wynosi około 240 J / m². Ta długość fali została zbadana do celów bakteriobójczych w (Buonanno i in., 2017; Welch i in., 2018; Narita i in., 2018; Taylor i in., 2020; Yamano i in., 2020). Powyższe (dzienne) wartości graniczne ekspozycji na promieniowanie UV są podane w normie IEC / CIE dotyczącej bezpieczeństwa fotobiologicznego produktów (IEC / CIE, 2006).
Typowe źródła UV-C często również emitują promieniowanie o różnych długościach fal spoza zakresu UV-C. Niektóre produkty UV-C mogą dodatkowo emitować UV-B lub UV-A, a niektóre źródła dezynfekcji UV zadeklarowane jako źródła UV-C mogą nawet nie emitować UV-C. Ponieważ ekspozycja na promieniowanie UV z takich produktów może zwiększyć ryzyko raka skóry, należy podjąć środki ochronne, aby zminimalizować to ryzyko. Przy normalnym użytkowaniu źródła UV zabezpieczone wewnątrz przewodów dla recyrkulowanego powietrza lub używane do sterylizacji wody nie powinny stwarzać ryzyka narażenia ludzi. Podczas pracy w strefie napromieniowanej promieniowaniem UV pracownicy powinni nosić środki ochrony indywidualnej, takie jak odzież przemysłowa (np. Gruba tkanina) i przemysłową ochronę twarzy (np. Osłony twarzy) (ICNIRP, 2010). Maski pełnotwarzowe (CIE, 2006) i rękawiczki jednorazowe (CIE, 2007) zapewniają również ochronę przed promieniowaniem UV.
Pomiar UV-C
Pomiar UV-C in-situ jest zwykle wykonywany przy użyciu ręcznych radiometrów UV-C. W idealnym przypadku każdy radiometr powinien zostać skalibrowany przez laboratorium akredytowane zgodnie z ISO / IEC 17025 (ISO / IEC, 2015), tak aby kalibracja była zgodna z Międzynarodowym Układem Jednostek (SI) (BIPM, 2019a; BIPM, 2019b) . Ponadto ważne jest, aby sprawdzić raport kalibracji i zastosować wszelkie współczynniki korygujące zawarte w raporcie podczas korzystania z przyrządu. Raport kalibracji jest zwykle ważny tylko dla źródła UV-C używanego do kalibracji; Podczas pomiaru innych typów źródeł za pomocą przyrządu mogą wystąpić poważne błędy. Większość kalibracji przyrządów jest zwykle wykonywana przy użyciu linii emisyjnej 254 nm niskociśnieniowego źródła rtęci. Jeżeli skalibrowany przyrząd zostanie następnie użyty do pomiaru źródła UV o długości fali (zakresie) znacznie różniącej się od 254 nm, może to spowodować dziesiątki procentowych błędów niedopasowania widma. Niektóre radiometry UV-C można skalibrować w celu uwzględnienia długości fal innych niż 254 nm, na przykład do użytku ze źródłami UV LED lub lampami ekscymerowymi.
Kiedy radiometr UV jest kalibrowany, najlepiej jest, aby laboratorium kalibracyjne zapytało użytkownika, jaki rodzaj źródła będzie oceniany za pomocą przyrządu, tak aby w idealnym przypadku przyrząd był kalibrowany przy użyciu źródła o podobnym składzie widmowym, jak źródła do być mierzone przez użytkownika, aby zmniejszyć te błędy niedopasowania widma. CIE 220: 2016 (CIE, 2016) zawiera wytyczne dotyczące charakterystyki i kalibracji radiometrów UV. Więcej informacji na temat pomiaru zagrożeń promieniowania optycznego można znaleźć w (ICNIRP / CIE, 1998). Obecnie CIE i ICNIRP organizują samouczek online dotyczący pomiaru promieniowania optycznego i jego wpływu na systemy fotobiologiczne (CIE / ICNIRP, 2020).
Produkty konsumenckie
W miarę rozprzestrzeniania się obecnej pandemii COVID-19 na rynek trafia wiele produktów UV-C obiecujących skuteczną dezynfekcję powierzchni i powietrza. Za szczegółowe wytyczne dotyczące bezpieczeństwa produktów konsumenckich odpowiedzialne są organizacje międzynarodowe, takie jak Międzynarodowa Komisja Elektrotechniczna (IEC), i nie są one dostarczane przez CIE. W związku z tym niniejsze stanowisko obejmuje jedynie szerszą kwestię bezpiecznego stosowania i stosowania promieniowania UV do dezynfekcji bakteriobójczej. Produkty dostępne dla konsumentów są zwykle sprzedawane jako urządzenia podręczne. CIE obawia się, że użytkownicy takich urządzeń mogą być narażeni na szkodliwe ilości promieniowania UV-C. Ponadto konsumenci mogą niewłaściwie używać / obchodzić się z produktami UV (a tym samym nie osiągać skutecznej dezynfekcji) lub mogą kupować produkty, które w rzeczywistości nie emitują UV-C.
Podsumowanie zaleceń
Produkty emitujące promieniowanie UV-C są niezwykle przydatne w dezynfekcji powietrza i powierzchni czy sterylizacji wody. CIE i WHO ostrzegają przed użyciem lamp do dezynfekcji UV do dezynfekcji rąk lub innych obszarów skóry (WHO, 2020), chyba że jest to klinicznie uzasadnione. Promieniowanie UV-C może być bardzo niebezpieczne dla ludzi i zwierząt i dlatego może być stosowane tylko w odpowiednio skonstruowanych produktach, które spełniają przepisy bezpieczeństwa, lub w bardzo kontrolowanych okolicznościach, w których bezpieczeństwo jest traktowane jako priorytet, zapewniając, że limity narażenia określone w ICNIRP (2004) i IEC / CIE (2006) nie są przekroczone. Do właściwej oceny UV i zarządzania ryzykiem niezbędne są odpowiednie pomiary UV.
