Пандемія коронавірусної хвороби (COVID-19) прискорила пошук засобів контролю навколишнього середовища, щоб стримати або пом'якшити поширення важкого гострого респіраторного синдрому коронавірусу 2 (SARS-CoV-2), відповідального за хворобу. SARS-CoV-2, як правило, передається від людини до людини при контакті з великими краплями дихання, безпосередньо або торкаючись контамінованих вірусом поверхонь (також позначаються як фоміти) і згодом торкаючись очей, носа або рота. Важливим є те, що є все більше доказів передачі вірусу повітряно-крапельним шляхом, оскільки великі дихальні краплі висихають і утворюють ядра крапель, які можуть залишатися в повітрі протягом декількох годин. Залежно від природи поверхні та факторів навколишнього середовища, фоміти можуть залишатися інфекційними протягом декількох днів (ван Доремален, 2020). Використання бактерицидного ультрафіолетового випромінювання (GUV) є важливим втручанням у навколишнє середовище, яке може зменшити як розповсюдження контактів, так і повітряну передачу інфекційних агентів (таких як бактерії та віруси). GUV в діапазоні УФ-С (200 нм – 280 нм), переважно 254 нм, успішно та безпечно використовується вже понад 70 років. Однак GUV слід застосовувати з пізнанням із відповідною увагою до дози та безпеки. Невідповідне застосування GUV може спричинити проблеми здоров'я та безпеки людини та спричинити недостатню дезактивацію збудників інфекції. Не рекомендується застосовувати в домашніх умовах, і GUV ніколи не слід використовувати для дезінфекції шкіри, за винятком випадків, коли це клінічно виправдано.
Що таке GUV?
Ультрафіолетове випромінювання - це та частина спектра оптичного випромінювання, яка має більше енергії (коротші довжини хвиль), ніж видиме випромінювання, яке ми переживаємо як світло. ГУВ - це ультрафіолетове випромінювання, яке використовується в бактерицидних цілях.
Виходячи з біологічного впливу ультрафіолетового випромінювання на біологічні матеріали, ультрафіолетовий спектр поділяється на області: УФ-А визначається CIE як випромінювання в діапазоні довжин хвиль від 315 нм до 400 нм; УФ-В - випромінювання в діапазоні довжин хвиль від 280 нм до 315 нм; а діапазон довжин хвиль УФ-С становить від 100 нм до 280 нм. Ультрафіолетова частина УФ-спектру має найвищу енергію. Хоча можна пошкодити деякі мікроорганізми та віруси більшою частиною спектра ультрафіолетового випромінювання, UV-C є найбільш ефективним, а отже, UV-C найчастіше використовується як GUV.
Випромінювання, необхідне для дезактивації збудника інфекції на 90% (у повітрі або на поверхні), залежить від умов навколишнього середовища (наприклад, відносної вологості) та виду збудника інфекції. Зазвичай вона коливається від 20 Дж / м2 до 200 Дж / м2 для ртутних ламп, переважно випромінюючих при 254 нм (CIE, 2003). Раніше було показано, що GUV 254 нм ефективний при дезінфекції поверхонь, заражених вірусом Ебола (Sagripanti and Lytle, 2011; Jinadatha et al., 2015; Tomas et al., 2015). Інші дослідження продемонстрували ефективність GUV під час спалаху грипу в Ліверморській лікарні для ветеранів (Йорданія, 1961). Однак, незважаючи на триваючі дослідження, в даний час немає опублікованих даних про ефективність GUV проти SARS-CoV ‑ 2.
Застосування ГУВ для дезінфекції
УФ-С успішно використовується для знезараження води протягом багатьох років. Більше того, дезінфекція УФ-С регулярно вбудовується в вентиляційні установки для управління накопиченням біоплівки та дезінфекції повітря (CIE, 2003).
До впровадження полімерних матеріалів у медичні заклади та наявності антибіотиків та вакцин, джерела УФ-С зазвичай використовувались у ряді країн для стерилізації операційних та інших приміщень протягом ночі. Останнім часом спостерігається пожвавлення зацікавленості у використанні ультрафіолетових ультрафіолетових випромінювачів у цілих приміщеннях для охорони здоров’я, призначених для знезараження повітря та доступних поверхонь приміщення. Такі пристрої можуть бути розміщені у певному приміщенні кімнати на певний час, або вони можуть бути роботами, які рухаються навколо навколишнього середовища, щоб мінімізувати тіньові ефекти. Для поверхневої дезінфекції, крім можливості розміщення джерела УФ-С у приміщенні, можна розташувати джерело УФ-С близько до поверхні.
Обмежене використання UV-C для дезінфекції засобів індивідуального захисту під час пандемії досліджувалося в деяких країнах (Jinadatha et al., 2015; Nemeth et al., 2020).
З'являється все більше доказів того, що використання UV-C як доповнення до стандартного ручного чищення в лікарнях може бути ефективним на практиці, хоча все ще потрібно розробити більш конкретні настанови щодо застосування, а також стандартні процедури тестування.
Верхні дезінфікуючі повітря джерела UV-C зазвичай встановлюються в приміщеннях над висотою голови і працюють безперервно для дезінфекції циркулюючого повітря. Такі джерела були успішно застосовані для обмеження передачі туберкульозу (Mphaphlele, 2015; Escombe et al., 2009; DHHS, 2009). На основі систематичного огляду літератури, Всесвітня організація охорони здоров’я (ВООЗ) рекомендувала використовувати GUV верхньої кімнати як засіб для профілактики та контролю туберкульозної інфекції (ВООЗ, 2019).
Деякі лабораторні дослідження виявили, що ефективність дезінфекції ультрафіолетового випромінювання у повітрі залежить від відносної вологості, температурних умов та циркуляції повітря (Ko et al., 2000; Peccia et al., 2001). Ескомбе та ін. (2009) вивчали GUV верхньої кімнати в лікарняній палаті без кондиціонера в Лімі, Перу, і виявили помітне зниження ризику передачі повітряно-крапельного туберкульозу, незважаючи на високу відносну вологість повітря 77%.
Ризики при використанні UV-C
Більшість людей не піддаються впливу УФ-С природним шляхом: УФ-С від сонця в основному фільтрується атмосферою навіть на великій висоті (Piazena and Häder, 2009). Вплив людини на УФ-С зазвичай виникає із штучних джерел. УФ-С проникає лише в найзахищені шари шкіри і майже не досягає базального шару епідермісу, а також не проникає глибше поверхневого шару рогівки ока. Вплив ока на УФ-C може призвести до фотокератиту, дуже хворобливого стану, який здається таким, ніби пісок був натираний на око. Симптоми фотокератиту розвиваються до 24 годин після опромінення та потребують ще приблизно 24 години, щоб вони вщухли.
Коли шкіра піддається високому рівню УФ-С, може розвинутися еритема (почервоніння шкіри, схоже на сонячний опік) (ISO / CIE, 2019). Зазвичай еритема менш болюча, ніж вплив УФ-С на очі. Однак індуковану УФ-С еритему можна неправильно діагностувати як дерматит, особливо коли невідомо, що недавно існувала історія впливу УФ-С. Існує кілька доказів того, що багаторазовий вплив шкіри на рівень УФ-С, що викликає еритему, може порушити імунну систему організму (Gläser et al., 2009).
Як правило, ультрафіолетове випромінювання вважається канцерогенним (ISO / CIE, 2016), однак, немає жодних доказів того, що ультрафіолетове опромінення викликає рак у людей. Технічний звіт CIE 187: 2010 (CIE, 2010) обговорює питання і робить висновок: «хоча УФ-випромінювання ртутних UVGI-ламп низького тиску визначено потенційним канцерогеном, відносний ризик раку шкіри значно менший, ніж ризик з інших джерел (наприклад, сонця), на які працівник буде регулярно потрапляти. Ультрафіолетове опромінення можна безпечно та ефективно використовувати для знезараження верхнього повітря без значного ризику довгострокових уповільнених наслідків, таких як рак шкіри ».
Керівництво щодо професійного впливу УФ-випромінювання, включаючи випромінювання УФ-С, було надано Міжнародною комісією з захисту від неіонізуючого випромінювання (ICNIRP, 2004): Ультрафіолетове опромінення незахищених очей / шкіри не повинно перевищувати 30 Дж / м нм, пікова довжина хвилі спектральної вагової функції для актинічної УФ-небезпеки для шкіри та очей. Оскільки небезпечний вплив УФ-випромінювання залежить від довжини хвилі, максимальна межа впливу для випромінювання довжини хвилі 254 нм становить 60 Дж / м2. Для випромінювання 222 нм максимальна (актинічна ультрафіолетова небезпека) межа впливу ще вища, приблизно 240 Дж / м². Ця довжина хвилі була вивчена з метою захисту від бактерицидів у (Buonanno et al., 2017; Welch et al., 2018; Narita et al., 2018; Taylor et al., 2020; Yamano et al., 2020). Попередні (щоденні) межі впливу УФ-випромінювання наведені у стандарті IEC / CIE щодо фотобіологічної безпеки продуктів (IEC / CIE, 2006).
Типові джерела UV-C часто також випромінюють випромінювання, яке включає різні довжини хвиль поза діапазоном UV-C. Деякі продукти UV-C можуть додатково випромінювати UV-B або UV-A, а деякі джерела УФ-дезінфекції, заявлені як джерела UV-C, можуть навіть не випромінювати UV-C. Оскільки вплив ультрафіолетових променів від таких продуктів може збільшити ризик розвитку раку шкіри, необхідно вжити захисних заходів, щоб мінімізувати цей ризик. При звичайному використанні джерела ультрафіолетового випромінювання, захищені всередині трубопроводу для рециркуляції повітря або використовуються для стерилізації води, не повинні становити ризик потрапляння на людей. Працюючи в зоні, опроміненій УФ, працівники повинні носити засоби індивідуального захисту, такі як промисловий одяг (наприклад, важка тканина) та промислові засоби захисту обличчя (наприклад, захисні щитки) (ICNIRP, 2010). Повнолицеві респіратори (CIE, 2006) та захист рук одноразовими рукавичками (CIE, 2007) також захищають від ультрафіолету.
Вимірювання UV-C
Вимірювання UV-C на місці, як правило, проводиться за допомогою ручних радіометрів UV-C. В ідеалі будь-який радіометр повинен бути відкалібрований лабораторією, яка акредитована за ISO / IEC 17025 (ISO / IEC, 2015), щоб калібрування простежувалось до Міжнародної системи одиниць (SI) (BIPM, 2019a; BIPM, 2019b) . Крім того, важливо перевірити звіт про калібрування та застосувати будь-які поправочні коефіцієнти, що містяться у звіті, під час використання приладу. Звіт про калібрування, як правило, дійсний лише для джерела УФ-С, що використовується при калібруванні; суттєві помилки можуть виникнути при вимірюванні інших типів джерел за допомогою приладу. Більшість калібрувань приладів зазвичай проводяться з використанням лінії викидів 254 нм джерела ртуті низького тиску. Якщо відкалібрований прилад потім використовувати для вимірювання джерела УФ із довжиною хвилі (діапазону), яка суттєво відрізняється від 254 нм, це може призвести до помилок спектрального невідповідності в десятки відсотків. Деякі радіометри UV-C можуть бути відкалібровані з урахуванням довжин хвиль, відмінних від 254 нм, наприклад, для використання з джерелами УФ-світлодіодів або ексимерними лампами.
Коли калібрується УФ-радіометр, найкращою практикою є калібрувальна лабораторія запитати у користувача, який тип джерела буде оцінений за допомогою приладу, так що в ідеалі прилад буде відкалібрований із використанням джерела зі схожим спектральним складом, як вимірюватись користувачем, щоб зменшити ці помилки спектрального невідповідності. CIE 220: 2016 (CIE, 2016) містить вказівки щодо характеристики та калібрування УФ-радіометрів. Додаткова інформація про вимірювання небезпеки оптичного випромінювання наведена в (ICNIRP / CIE, 1998). В даний час CIE та ICNIRP організовують онлайн-підручник з вимірювання оптичного випромінювання та його впливу на фотобіологічні системи (CIE / ICNIRP, 2020).
Споживацькі товари
По мірі поширення пандемії COVID-19 на ринок виводиться багато продуктів UV-C, що обіцяють ефективну дезінфекцію поверхонь та повітря. Конкретні вказівки щодо безпеки споживчих товарів є відповідальністю міжнародних організацій, таких як Міжнародна електротехнічна комісія (IEC), і не надаються CIE. Таким чином, ця Положення про позицію охоплює лише більш широке питання безпечного використання та застосування УФ-випромінювання для бактерицидної дезінфекції. Продукти, доступні споживачам, як правило, продаються як портативні пристрої. CIE стурбований тим, що користувачі таких пристроїв можуть піддаватися дії шкідливої кількості УФ-С. Більше того, споживачі можуть неналежним чином використовувати / обробляти УФ-продукти (і, отже, не досягати ефективної дезінфекції), або вони можуть купувати продукти, які насправді не випромінюють УФ-С.
Зведені рекомендації
Продукти, що випромінюють UV-C, надзвичайно корисні при дезінфекції повітря та поверхонь або стерилізації води. CIE та ВООЗ застерігають від використання ультрафіолетових ламп для дезінфекції рук або будь-якої іншої ділянки шкіри (ВООЗ, 2020), якщо це не буде клінічно виправдано. UV-C може бути дуже небезпечним для людей і тварин, і тому може застосовуватися лише у правильно сконструйованих виробах, що відповідають нормам безпеки, або в дуже контрольованих обставинах, коли безпека береться до уваги як перший пріоритет, гарантуючи, що межі впливу, як зазначено в ICNIRP (2004) та IEC / CIE (2006) не перевищені. Для належної оцінки УФ та управління ризиками необхідні відповідні вимірювання УФ.