Пандемия коронавирусного заболевания (COVID-19) ускорила поиск средств контроля окружающей среды для сдерживания или смягчения распространения тяжелого острого респираторного синдрома коронавируса 2 (SARS-CoV-2), ответственного за это заболевание. SARS-CoV-2 обычно передается от человека к человеку при контакте с большими респираторными каплями, либо напрямую, либо при прикосновении к зараженным вирусами поверхностях (также обозначаемых как фомиты) с последующим прикосновением к глазам, носу или рту. Важно отметить, что появляется все больше свидетельств передачи вируса воздушно-капельным путем, поскольку крупные респираторные капли высыхают и образуют ядра капель, которые могут оставаться в воздухе в течение нескольких часов. В зависимости от характера поверхности и факторов окружающей среды фомиты могут оставаться заразными в течение нескольких дней (van Doremalen, 2020). Использование бактерицидного УФ-излучения (GUV) является важным вмешательством в окружающую среду, которое может снизить как контактное распространение, так и передачу по воздуху инфекционных агентов (таких как бактерии и вирусы). GUV в диапазоне УФ-С (200–280 нм), в основном 254 нм, успешно и безопасно используется более 70 лет. Тем не менее, GUV необходимо применять с должным вниманием к дозировке и безопасности. Несоответствующее применение GUV может представлять проблемы для здоровья и безопасности человека и вызывать недостаточную дезактивацию инфекционных агентов. Применение в домашних условиях не рекомендуется, и GUV никогда не следует использовать для дезинфекции кожи, за исключением случаев, когда это клинически оправдано.
Что такое ГУВ?
Ультрафиолетовое излучение - это та часть спектра оптического излучения, которая имеет больше энергии (более короткие длины волн), чем видимое излучение, которое мы воспринимаем как свет. GUV - это ультрафиолетовое излучение, которое используется в бактерицидных целях.
Основываясь на биологическом воздействии ультрафиолетового излучения на биологические материалы, ультрафиолетовый спектр делится на области: УФ-А определяется CIE как излучение в диапазоне длин волн от 315 до 400 нм; УФ-В - это излучение в диапазоне длин волн от 280 нм до 315 нм; а диапазон длин волн УФ-С составляет от 100 нм до 280 нм. Часть УФ-С УФ-спектра имеет самую высокую энергию. Хотя можно повредить некоторые микроорганизмы и вирусы с помощью большей части спектра ультрафиолетового излучения, УФ-С является наиболее эффективным и, следовательно, УФ-С наиболее часто используется в качестве GUV.
Излучение, необходимое для дезактивации инфекционного агента на 90% (в воздухе или на поверхности), зависит от условий окружающей среды (например, относительной влажности) и вида инфекционного агента. Обычно он составляет от 20 Дж / м2 до 200 Дж / м2 для ртутных ламп, излучающих преимущественно излучение с длиной волны 254 нм (CIE, 2003). Ранее было показано, что GUV длиной 254 нм эффективен для дезинфекции поверхностей, зараженных вирусом Эбола (Sagripanti and Lytle, 2011; Jinadatha et al., 2015; Tomas et al., 2015). Другие исследования продемонстрировали эффективность GUV во время вспышки гриппа в Ливерморской больнице для ветеранов (Иордания, 1961). Однако, несмотря на продолжающиеся исследования, в настоящее время нет опубликованных данных об эффективности GUV против SARS-CoV ‑ 2.
Применение ГУВ для дезинфекции
УФ-С уже много лет успешно используется для обеззараживания воды. Более того, УФ-дезинфекция обычно включается в вентиляционные установки, чтобы контролировать образование биопленок и дезинфицировать воздух (CIE, 2003).
До появления полимерных материалов в медицинских учреждениях и доступности антибиотиков и вакцин источники УФ-С обычно использовались в нескольких странах для стерилизации операционных и других помещений в течение ночи. В последнее время возродился интерес к использованию устройств воздействия ультрафиолетового излучения на всю комнату в медицинских учреждениях, предназначенных для дезинфекции воздуха и доступных поверхностей в помещении. Такие устройства могут быть размещены в определенном месте комнаты на определенный период времени или могут быть роботами, которые перемещаются по окружающей среде, чтобы минимизировать теневые эффекты. Для дезинфекции поверхности, помимо возможности разместить источник УФ-С в комнате, можно разместить источник УФ-С близко к поверхности.
Ограниченное использование УФ-С для дезинфекции средств индивидуальной защиты во время пандемий исследовалось в некоторых странах (Jinadatha et al., 2015; Nemeth et al., 2020).
Появляется все больше свидетельств того, что использование УФ-С в качестве дополнения к стандартной ручной очистке в больницах может быть эффективным на практике, хотя все еще необходимо разработать более конкретные инструкции по применению, а также стандартные процедуры тестирования.
Дезинфекция воздуха в верхней части помещения Источники УФ-С обычно устанавливаются на высоте головы в помещении и работают непрерывно для дезинфекции циркулирующего воздуха. Такие источники успешно используются для ограничения передачи туберкулеза (Mphaphlele, 2015; Escombe et al., 2009; DHHS, 2009). Основываясь на систематическом обзоре литературы, Всемирная организация здравоохранения (ВОЗ) рекомендовала использовать ГУВ в верхней комнате в качестве средства профилактики и борьбы с туберкулезной инфекцией (ВОЗ, 2019).
Некоторые лабораторные исследования показали, что эффективность УФ-дезинфекции верхних слоев воздуха зависит от относительной влажности, температурных условий и циркуляции воздуха (Ko et al., 2000; Peccia et al., 2001). Эскомб и др. (2009) изучали GUV верхней комнаты в больничной палате без кондиционирования воздуха в Лиме, Перу, и обнаружили заметное снижение риска передачи туберкулеза воздушным путем, несмотря на высокую относительную влажность, составляющую 77%.
Риски при использовании УФ-С
Большинство людей не подвергаются естественному воздействию УФ-С: УФ-С от солнца в основном фильтруется атмосферой даже на больших высотах (Piazena and Häder, 2009). Воздействие УФ-С на человека обычно происходит из искусственных источников. УФ-С проникает только в самые внешние слои кожи и почти не достигает базального слоя эпидермиса, а также не проникает глубже поверхностного слоя роговицы глаза. Воздействие ультрафиолета на глаза может привести к фотокератиту, очень болезненному состоянию, при котором кажется, что глаз натерли песком. Симптомы фотокератита проявляются в течение 24 часов после воздействия, а для их исчезновения требуется еще около 24 часов.
Когда кожа подвергается воздействию высоких уровней УФ-С, может развиться эритема (покраснение кожи, подобное солнечному ожогу) (ISO / CIE, 2019). Обычно эритема менее болезненна, чем воздействие УФ-С на глаза. Однако эритему, вызванную УФ-С, можно ошибочно принять за дерматит, особенно если неизвестно, было ли в прошлом воздействие УФ-С излучения. Есть некоторые свидетельства того, что повторяющееся воздействие на кожу УФ-С уровней, вызывающих эритему, может поставить под угрозу иммунную систему организма (Gläser et al., 2009).
Ультрафиолетовое излучение обычно считается канцерогенным (ISO / CIE, 2016), однако нет никаких доказательств того, что одно только УФ-С вызывает рак у людей. В техническом отчете CIE 187: 2010 (CIE, 2010) обсуждается этот вопрос и делается вывод: «Хотя УФ-излучение от ртутных УФ-ламп низкого давления было определено как потенциальный канцероген, относительный риск рака кожи значительно меньше, чем риск. из других источников (например, солнца), которым работник будет регулярно подвергаться. Бактерицидное ультрафиолетовое облучение можно безопасно и эффективно использовать для дезинфекции верхнего слоя воздуха без значительного риска долгосрочных отсроченных эффектов, таких как рак кожи ».
Международная комиссия по защите от неионизирующего излучения (ICNIRP, 2004) предоставила рекомендации по профессиональному воздействию УФ-излучения, включая УФ-С-излучение: УФ-излучение на незащищенные глаза / кожу не должно превышать 30 Дж / м2 для излучения 270 нм, максимальная длина волны функции спектрального взвешивания для актиничной УФ-опасности для кожи и глаз. Поскольку вредное воздействие УФ-излучения зависит от длины волны, максимальный предел воздействия излучения с длиной волны 254 нм составляет 60 Дж / м2. Для излучения с длиной волны 222 нм максимальный предел воздействия (опасность актинического УФ-излучения) еще выше, около 240 Дж / м². Эта длина волны была изучена для бактерицидных целей в (Buonanno et al., 2017; Welch et al., 2018; Narita et al., 2018; Taylor et al., 2020; Yamano et al., 2020). Предыдущие (ежедневные) пределы воздействия ультрафиолетового излучения указаны в стандарте IEC / CIE по фотобиологической безопасности продуктов (IEC / CIE, 2006).
Типичные источники УФ-С часто также излучают излучение с различными длинами волн вне диапазона УФ-С. Некоторые продукты УФ-С могут дополнительно излучать УФ-В или УФ-А, а некоторые источники УФ-дезинфекции, заявленные как источники УФ-С, могут даже не излучать УФ-С. Поскольку воздействие УФ-излучения от таких продуктов может увеличить риск рака кожи, необходимо принять защитные меры, чтобы минимизировать этот риск. При нормальном использовании источники ультрафиолетового излучения, закрепленные внутри воздуховодов для рециркуляции воздуха или используемые для стерилизации воды, не должны представлять опасности воздействия на людей. При работе в зоне, облученной УФ-излучением, рабочие должны использовать средства индивидуальной защиты, такие как промышленная одежда (например, тяжелая ткань) и промышленные средства защиты лица (например, защитные маски) (ICNIRP, 2010). Полнолицевые респираторы (CIE, 2006) и защита рук одноразовыми перчатками (CIE, 2007) также защищают от ультрафиолета.
Измерение УФ-С
Измерение УФ-С на месте обычно выполняется с помощью портативных УФ-радиометров. В идеале любой радиометр должен быть откалиброван лабораторией, аккредитованной по ISO / IEC 17025 (ISO / IEC, 2015), чтобы калибровка прослеживалась до Международной системы единиц (SI) (BIPM, 2019a; BIPM, 2019b) . Кроме того, при использовании прибора важно проверить отчет о калибровке и применить любые поправочные коэффициенты, содержащиеся в отчете. Отчет о калибровке обычно действителен только для источника УФ-С, используемого при калибровке; при измерении с помощью прибора других типов источников могут возникнуть значительные ошибки. Большинство калибровок приборов обычно выполняется с использованием линии излучения 254 нм ртутного источника низкого давления. Если откалиброванный прибор затем используется для измерения УФ-источника с длиной волны (диапазоном), которая значительно отличается от 254 нм, это может привести к ошибкам спектрального рассогласования в десятки процентов. Некоторые радиометры УФ-С можно откалибровать для учета длин волн, отличных от 254 нм, например, для использования с источниками УФ-светодиодов или эксимерных ламп.
При калибровке УФ-радиометра лучше всего в калибровочной лаборатории спрашивать пользователя, какой тип источника будет оцениваться с помощью прибора, чтобы в идеале прибор был откалиброван с использованием источника с таким же спектральным составом, что и источники для измеряться пользователем, чтобы уменьшить эти спектральные ошибки рассогласования. CIE 220: 2016 (CIE, 2016) содержит руководство по определению характеристик и калибровке УФ-радиометров. Дополнительная информация об измерении опасности оптического излучения представлена в (ICNIRP / CIE, 1998). В настоящее время CIE и ICNIRP организуют онлайн-обучение по измерению оптического излучения и его воздействия на фотобиологические системы (CIE / ICNIRP, 2020).
Потребительские товары
По мере распространения нынешней пандемии COVID-19 на рынок выводятся многие продукты УФ-С, обещающие эффективную дезинфекцию поверхностей и воздуха. Конкретные рекомендации по безопасности потребительских товаров являются обязанностью международных организаций, таких как Международная электротехническая комиссия (МЭК), и не предоставляются CIE. Таким образом, данное заявление о позиции охватывает только более широкий вопрос безопасного использования и применения УФ-излучения для бактерицидной дезинфекции. Товары, доступные потребителям, обычно продаются как карманные устройства. CIE обеспокоен тем, что пользователи таких устройств могут подвергаться вредному воздействию УФ-С. Более того, потребители могут использовать / обращаться с УФ-продуктами ненадлежащим образом (и, следовательно, не достичь эффективной дезинфекции), или они могут покупать продукты, которые на самом деле не излучают УФ-С.
Сводные рекомендации
Продукты, излучающие УФ-С, чрезвычайно полезны для дезинфекции воздуха и поверхностей или стерилизации воды. CIE и ВОЗ предостерегают от использования УФ-дезинфицирующих ламп для дезинфекции рук или любых других участков кожи (ВОЗ, 2020), если это не является клинически оправданным. УФ-C может быть очень опасным для людей и животных и, следовательно, может использоваться только в правильно сконструированных продуктах, которые соответствуют правилам безопасности, или в строго контролируемых условиях, когда безопасность рассматривается в качестве первого приоритета, обеспечивая соблюдение установленных пределов воздействия. в ICNIRP (2004) и IEC / CIE (2006) не превышаются. Для надлежащей оценки УФ-излучения и управления рисками необходимы соответствующие измерения УФ-излучения.
