你用的紫外灯，是有效的吗？
你用的紫外灯，是有效的吗？原创： 孔懿 SIFIC感染循证资讯 检索：周密翻译：孔懿审核编写：廖丹 医院环境的清洗消毒继续采用手工的方法正面临巨大挑战，这促使研究者们对“非接触”式去污技术的兴趣不断提升，其中包括紫外线灯（ultraviolet light，UV）的使用。一项针对移动式紫外线设备的多中心随机对照研究以及其他小型研究均表明，紫外线设备可有效减少医院环境表面的污染并降低医源性感染率（HAI）；其效果根据微生物的类型和消毒设备的类型进行分类 。一项针对非接触式消毒技术的系统评价和荟萃分析评估了13项有关紫外线设备的研究。研究结果发现由艰难梭菌和耐万古霉素肠球菌（VRE）造成的感染显著减少。 虽然市面上已经出现各种类型紫外线灯设备，但几乎没有数据关于UV-C产生理想的杀菌效果所需的辐照强度，移动设备是否能够向病房的所有表面提供足够的辐照强度，有效减少（3log10）某些重要的医源性致病菌所需的UV-C强度，使用UV-C移动设备照射到病房各种表面的UV-C强度，以及检测UV-C到达物体表面的辐照强度的方法。 为了应对越来越多地使用紫外线设备对医疗环境表面进行消毒的情况，研究者检索了1939年至2019年2月期间发表的所有文章：紫外线、UV、强度（dose）、剂量（dosage）、艰难梭菌。还对相关文章的参考书目进行了回顾。 本文主要阐述了以下内容：UV-C光的物理特性，影响实验室测试UV-C对病原体杀灭消毒的变量，以及现有的关于减少环境表面log10病原体量所需UV-C强度的数据。 在本文中，医务人员将对UV-C基本特征有所了解，获得更多关于医疗环境表面UV-C强度的证据，以及掌握有关减少特定医源性病原体所需UV-C强度的知识。 READ MORE 紫外线基础知识 紫外线是一种来自太阳的电磁辐射，它的波长分为3种：UV-C（100-280nm）、UV-B（280-315nm）和UV-A（315-400nm）。UV-C被地球的大气层所吸收并不能到达地球。UV可以通过人造光源产生，如低压汞灯和脉冲氙灯。一些移动设备使用低压汞灯产生峰值波长为254nm的连续UV-C，而其他人使用脉冲氙灯可产生更宽光谱（200-320 nm）的紫外线。 file:///C:\Users\ADMINI~1\AppData\Local\Temp\ksohtml1336\wps1.png ▲ 移动紫外灯 通常用微瓦每平方厘米（uW/cm2）来表示UV辐照度。在特定时间（通量）内物体表面接收到的UV强度为辐照度乘以表面暴露的秒数，并表示为J/m2，mJ/cm2或uW.s/cm2。1J/m2等于0.1mJ/cm2或100uW.s/cm2。 基于“平方反比定律”，UV辐照度的强度与灯和暴露表面之间的距离的平方成反比。因此，物体表面接收的UV强度随着距离的增加以指数计量递减。随着灯和暴露表面之间的距离增加，病原体的log10的减少量也显着降低。 影响照射到物体表面的紫外线量以及由此产生的减少log10病原体数量的因素包括：紫外线灯产生的UV辐照量，从灯到暴露表面的距离，以及紫外线照射到表面的角度，物体表面是否在灯的直线照射范围内，或者接收从其他物体（即阴影区域的表面）反射的紫外线光的强度。如果紫外灯与污染的物品距离较近，则只需要1-2分钟或更短时间就可以达到去污的目的。 照射到病房各个表面的UV-C辐照度和强度图1显示通过移动式UV-C装置在5分钟内传递至患者病房不同位置的UV-C强度，强度使用辐射计进行测量，杀菌的效果通过耐甲氧西林金黄色葡萄球菌（MRSA）和艰难梭菌孢子的相应log10减少量表示。 研究结果显示距离、照射的角度和阴影（即间接暴露于UV-C）对输送UV-C强度具有显著影响。如果要实现>1000uW/cm2的辐照强度，物体表面必须在1.3米直线照射的垂直距离内。若物体表面与UV灯之间的距离在3.3m的阴影区域内，则辐照度仅为3-10uW/cm2。▲ 图1. 尽管阴影区域内UV-C强度显著下降，但在1.3米和3.3米距离时MRSA减少量均达到2log10。相反，艰难梭菌孢子对UV-C具有很强的抗性。在阴影区域内艰难梭菌孢子减少量最小，并且载体与UV设备间的距离和角度对UV-C的杀菌效果具有更显著的影响。Tande等人关于房间内不同位置UV-C强度也有类似的发现，其他研究也表明，当物体表面不在灯的直接照射范围内，UV-C强度最低。 医疗机构在使用UV-C去污装置时可以考虑以下几种策略来减少距离和阴影对患者房间表面的UV-C辐照强度的影响：增加消毒次数：在房间的不同位置放置紫外线设备进行2轮消毒。增加照射面积：某些设备具有3个垂直塔架，可以定位于房间内3个不同位置，从而减少阴影区域和距离影响。另一种设备拥有3个可调节角度的灯泡，可以调节为最接近物表的角度。另一种选择是运行更长的周期以增加传递到阴影区域的UV-C强度。使用特殊反射材料达到加强紫外线强度的目的：使用纳米结构的紫外线反射涂料的墙壁可增加传输到阴影区域的紫外线强度，从而比普通墙面涂料杀菌量（log10）更大。1. 目前国内临床用的最多的是30W的紫外灯，功率30W辐照强度＞90uW/cm2。根据紫外线灯的辐照强度可以计算出需要照射的时间。例如，用辐照强度为70uW/cm2紫外线灯近距离照射物品表面，需要辐照剂量100000uW.s/cm2，则需照射的时间为:100000uW.s/cm2÷70uW/cm2＝24分钟。功率低的紫外线灯管能够通过延长相应的照射时间达到同样消毒水平。 如何知道使用的紫外灯辐照强度是达到有效值的？病房的紫外线辐照强度可以用什么仪器测量？目前UV-C技术的缺陷在于没有实用工具可以有效检测设备的效果。这些工具应该可以测量不同的设备，并给出可以进行比较的数据。同时可以给出患者病房不同位置的UV照射量，从而确定装置正常运行。可以使用校准的辐射测量UV-C传感器定量测量病房中不同位点接受到的UV-C的强度。然而，辐照度的测量不适用于常规监测。价格低廉的定性光变色UV-C测试卡可放置在房间的不同位置，并可以给出的UV-C强度的粗略估计。但是，需要额外验证UV测试卡的准确性以及有关其使用的更详细说明。测量脉冲氙装置的辐照度和紫外线强度需要使用光谱仪。 有关UV-C辐照有效减少物体表面致病菌的研究目前专家们还不清楚病原体应减少到什么程度才可有效预防传播，所以也没有一个广泛地被认可的标准来规定UV-C应达到减少多少病原体能力。患者病房高频接触的表面经常被<100CFU/平皿（或拭子）的菌落所污染。采用鉴定和计数复制菌落的平皿（replicate organismdetecting and counting，RODAC），它的面积为25cm2。我们规定UV-C辐照强度应能够减少物体表面99.9%（3log10）的菌落数，这一标准也被用于检测其他的消毒方法。研究表明干燥表面病原菌减少log10所需的UV-C强度的数据较少。各项研究所统计的能够产生≥3log10清除能力的UV-C强度大相径庭（表1）。比如，在一项研究中艰难梭菌暴露于校准后的UV光束，辐照强度需达到16,000uWs/cm2才能实现3log10减少量。然而，在其他使用移动设备的研究中，辐照强度范围需在67567至>300,000 uWs/cm2才能实现3log10减少量(表1)。这之间的差异可能是归于以下几个方面：1.采用的实验方法不同导致的。如用于制备细菌接种的方法不同；若使用较高的接种量（如106），其所需UV-C强度将高于较低接种量（如104）；将接种物铺展在载体的整个表面,其产生log10减少量将大于接种物以液滴形式（不扩散）的测试结果；将接种物铺展在载体的整个表面,其产生log10减少量将大于接种物以液滴形式（不扩散）的测试结果；不同菌株对UV-C的敏感性可能也影响实现给定log10减少量所需的UV-C强度，如不同的大肠埃希菌的菌株实现3log10减少量所需的UV-C强度不等；2.环境中的湿度和温度也会影响给定强度的UV-C对微生物杀灭能力。如，据Fletcher报道，当强度为5J/m2时，在低湿度下只有9％的洋葱伯克霍尔德菌存活，但在高湿度下50％可以存活。UV-C在低温下通常效果较差。从暴露的载体回收仍存活的微生物的方法（如，通过涡旋浸没在液体中的载体，使用拭子回收或使用RODAC平皿回收）也可能影响试验的表观数据（log10减少量）。3.载体的不同材质 Jelden等将MRSA或VRE接种到来自床栏杆的不同材质的载体上，其中包括不锈钢、铬和塑料三种材质，并将载体放置在病房内的5个位置，病房墙面采用标准涂料。并使载体接受UV-C的直线照射，UV-C的强度范围从9-688mJ/cm2（9,000-688,000 uWs/cm2）。但由于最终研究者报告的是5个位点log10减少量的总和，以及不同载体的数据，所以无法确定实现log10减少量需要的UV-C的准确强度。值得注意的是，由塑料材质制作的载体，其log10减少量较低。4.墙面使用反射UV的材料研究发现若将载体放置在墙面涂料可反射UV的房间，其接受的强度范围为2-553mJ/cm2，其log10减少量更大。Tande等人还研究了在10种不同的表面反射UV涂料对实现log10减少量的影响，采用移动式UV-C装置。虽然他们的报告显示，在10个直接暴露的表面上达到平均log10降低4.1（MRSA）和3.4（艰难梭菌）所需的平均UV-C强度非常高，但是研究者发现能够稳定实现3log10减少量的UV-C强度，MRSA强度需>10,000uWs/cm2,艰难梭菌强度>50,000uWs/cm2。Moore等在封闭的柜子中将8种类型的医疗设备暴露在UV-C中，发现log10的减少量随着物表类型而变化。此外，鼓膜温度计和血压袖带比其他物体产生更低的log10减少量。 遗憾的是，目前推荐的方案没有提供用于评估移动UV装置杀菌能力的标准方法，这一需求研究者们先前也曾提过。国际紫外线协会（IUVA）的一个小组委员会目前正在开发某些标准协议用于测试移动UV设备。 综上所述，目前有关UV减少3log10的医源性致病菌（这些病原菌经常污染医疗环境表面）所需的强度的数据十分有限，并且存在差异。那些正在考虑使用移动UV设备来辅助手工消毒环境表面的医疗机构可以考虑以下方面：首先实现理想的致病菌log10减少量所需的UV强度，其次是准确的廉价的检测方法以评估该强度是否能有效去除患者病房各种表面的致病菌。 ▼ 表1. 在不同条件下暴露于各种紫外线（UV）强度（uWs /cm2）不同菌株的Log10减少量，其中包括艰难梭菌、耐甲氧西林金黄色葡萄球菌（MRSA）和耐万古霉素肠球菌（VRE）▼ 表2.影响UV-C减少微生物数量所属强度的变量使用特殊反射材料达到加强紫外线强度的目的：使用纳米结构的紫外线反射涂料的墙壁可增加传输到阴影区域的紫外线强度，从而比普通墙面涂料杀菌量（log10）更大。
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