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

УФ-світло існує в діапазоні від 200 до 400 нм. Залежно від довжини хвилі спектр УФ 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, в деякій мірі УФ викликає 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.

Типи випромінювачів

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

Найбільш доступним, дешевим, вивченим та широко застосованим в Україні джерелом УФ є ртутні лампи низького тиску. 85% випромінювання цих ламп приходиться саме на довжину хвилі 254 нм, що пояснює їх бактерицидну дію. Сучасні бактерицидні УФ-лампи не утворюють озону, тобто безозонові. І це дуже добре, оскільки озон — це шкідлива реакційноздатна речовина, яка негативно впливає на здоров’я людей.

Озон при роботі 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 при виробництві колб, наприклад увіолеве, яке не пропускає випромінення менше 200 нм (більш ефективний спосіб).

Наявність озону в повітрі приміщення є абсолютним показанням для його провітрювання. Саме тому спірним залишається питання використання озонаторів для дезінфекції приміщень. На сьогодні для технології озонування повітря відсутня достатня доказова база щодо зниження ризиків передачі інфекційних захворювань у закритих приміщеннях, безпеки впливу на людей, які перебувають у приміщенні та моніторингу концентрації озону, невідома величина гранично допустимої концентрації озону в повітрі закритих приміщень при роботі 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 у приміщенні може «екранувати» (захищати) мікроорганізми (у бактерій висока відносна вологість активує процеси фотореактивації, що збільшує їх стійкість до дії УФ).

Бактерицидні УФ-лампи використовуються 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 у 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 УФ приміщення для дезінфекції повітря та поверхонь за умов відсутності людей. Дезінфекція проходить у тих місцях, куди потрапляють прямі промені УФ. Місця та зони, куди не потрапляють прямі промені УФ, не дезінфікуються, тому їх часто називають «мертвими».

Слід розуміти, що УФ дезінфікує лише поверхні й не має проникаючої сили, і його користь буде обмежена, коли мікроби, що знаходяться в середині пилу, бруду, жиру або на «мертвих» ділянках робочих поверхонь. Тому відкриті УФ-опромінювачі не рекомендуються як єдиний засіб дезінфекції приміщень, але при використанні разом із очищенням мийнодезінфікуючими засобами дають хороший результат.

Відкриті УФ-опромінювачі бувають стаціонарні та пересувні. Якщо ви зупинили вибір на стаціонарному відкритому УФ-опромінювачі, потрібно ретельно підходити до вибору місця його розташування, враховуючи форму приміщення, розміщення меблів, основне місце проведення робочого процесу. При використанні пересувного УФ-опромінювача для досягнення хорошого рівня дезінфекції приміщення зазвичай використовують знезараження приміщення з декількох точок, поступово переміщуючи по ним пересувний опромінювач. Використання пересувних опромінювачів з великою кількістю бактерицидних УФ-ламп (4–6 та більше) дозволяє значно зменшити час дезінфекції приміщення.

До речі, саме у зв’язку з неможливістю дезінфекції в «мертвих зонах» заборонено використовувати УФ-стерилізатори для стерилізації та дезінфекції медичних виробів.

Наразі в Україні немає жодного нормативно-правового документа, 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 хв 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 використання відкритих УФ-опромінювачів для дезінфекції повітря не є доцільним для профілактики інфекцій, які передаються через повітря, при процедурах, в яких відбувається тривала генерація 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.

Отже, відкриті УФ-опромінювачі підходять для дезінфекції повітря та поверхонь як додатковий метод в поєднані з іншими, після генерального або поточного прибирання приміщень, при підготовці приміщення до проведення маніпуляцій та процедур, що вимагають стерильних умов (в маніпуляційній, операційній та ін.), в перервах в роботі (наприклад кабіна/кімната для збору мокротиння, кабінет для прийому пацієнтів в поліклініці та ін.).

Екрановані опромінювачі

Принцип їхньої роботи полягає в тому, що верхня частина приміщення постійно знезаражується бактерицидним УФ-випроміненням за умов присутності людей у 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 доведено ефективність екранованих УФ-опромінювачів у запобіганні передачі туберкульозу, також є дослідження щодо запобігання передачі інших патогенів через повітря (кір, вітряна віспа тощо, в тому числі стійких до антимікробних препаратів). Використання екранованих УФ-опромінювачів рекомендовано ВООЗ для профілактики передачі туберкульозу.

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

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 зниження ризиків перевищення рівнів УФ в нижній частині приміщення при роботі екранованих опромінювачах слід уникати використання матеріалів з високим коефіцієнтом відбиття УФ (наприклад побілка) та надавати 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 менше 2,3 м.

Екрановані опромінювачі за типом конструкції бувають звичайні (з відкритим верхом) та із жалюзі. Для приміщень висотою 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 Вт УФ лампа на 18–20 м² площі приміщення. Для ефективної дезінфекції повітря в закритих приміщеннях рекомендовано вибирати такі екрановані опромінювачі та розміщувати їх таким чином, щоб у верхній частині приміщення рівень УФ-опромінювання в середньому становив 30–50 мкВт/см².

Тобто екрановані опромінювачі рекомендовано використовувати у приміщеннях, де є ризики передачі інфекцій повітряним шляхом або в приміщеннях, де проводяться аерозольгенеруючі процедури, причому як в цілодобовому режимі, так і під час робочого процесу, особливо при незадовільній роботі 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, операційних і секційних залах, рентгенологічних та стоматологічних кабінетах).

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. Основною 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, 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 у практиці інфекційного контролю прийнято використовувати термін еквівалентна кратність повітрообміну. Однократний повітрообмін — це видалення 63% забруднення з повітря приміщення на годину, двократний — видаляє додатково 63% залишку (37% залишок (100–63); 37*63%≈23%; тобто взагалі при двократному повітрообміні видаляється 63+23=86% «забруднень» на годину). Рекомендована швидкість очищення (дезінфекції) повітря — як мінімум 6-кратний повітрообмін (тобто 99% очищення повітря досягається за 46 хв), оптимально — 12-кратний повітрообмін (тобто 99% очищення повітря досягається за 23 хв).

Враховуючи інші конструктивні недоліки рециркуляторів, такі як малий радіус дії, утворення «короткого» контуру, неможливість адекватного обслуговування тощо, зазначимо, що більшість рециркуляторів, які представлені на ринку України, за ефективністю відповідають однократному повітрообміну й нижче, що є дуже низьким показником. Наприклад, екрановані УФ-опромінювачі порівняно з рециркуляторами, за ефективністю роботи еквівалентні приблизно 20-кратному повітрообміну.

Підсумовуючи, зазначимо, що використання рециркуляторів для дезінфекції повітря в закритих приміщеннях є заходом із сумнівною ефективністю в більшості випадків.

Долучайтеся до нас у Viber-спільноті, Telegram-каналі, Instagram, на сторінці Facebook, а також Twitter, щоб першими отримувати найсвіжіші та найактуальніші новини зі світу медицини.

Пресслужба «Українського медичного часопису» за матеріалами phc.gov.ua