紫外线消毒机器人对环境物表消毒效果及影响因素研究
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SIFIC感染科普笔记 2022-06-10 20:00 发表于内蒙古
以下文章来源于SIFIC感染视界 ，作者韩梦鸽
医院环境物表清洁消毒是预防控制医疗保健相关性感染的关键措施之一。传统的环境物表消毒受人为因素影响较大，自动化、高效便捷且不受人为影响的终末消毒产品研发日益受到关注。
传统紫外线灯管受距离、穿透性及强度等的限制，导致其临床应用受到很大的影响。贺利氏Soluva Zone A 10型自主移动直射式紫外线消毒机器人是一种新型的紫外线消毒设备，由8支紫外线灯管组成，波长为253.7nm，单支灯40W，可按照设定的路线自主移动，行进速度为0.1 m/s，单支灯1m处紫外线辐照强度150μW/cm^2。
我们通过模拟现场试验对其在不同照射时间和距离、不同照射角度、遮挡及移动状态下对环境物表的消毒效果进行了评估。
试验方法• 试验地点：复旦大学附属中山医院70病区。• 指示菌：碳青霉烯类耐药肺炎克雷伯菌（CRKP）标准菌株（ATCC BAA-1705）和耐甲氧西林金黄色葡萄球菌（MRSA）标准菌株（ATCC 43300）。• 染菌载体制备：使用移液枪滴加20μL标准菌株菌悬液（0.5*10^6 CFU/mL）于载玻片上，一次性接种环涂抹均匀，室温下自然晾干。
按以下条件照射消毒：• 照射后用无菌棉签刮洗试验组和对照组染菌载体上的细菌，涂抹至血平板，培养48小时。• 杀灭对数值＝试验组菌落数对数值－阳性对照组菌落数对数值。根据《紫外线消毒器卫生要求》GB28235-2020，杀灭对数值≥3.00，消毒效果达标。试验结果1. 距离和时间：距离1m，照射5min消毒效果即达标。距离2m和3m，消毒效果未达标，照射时间越长，试验组杀灭对数值越大。2. 角度： • 2m位点：CRKP角度为 90°时消毒效果达标，其余角度未达标；MRSA各角度消毒效果均未达标。 • 3m位点：CRKP各角度消毒效果均未达标，但水平、60°和90°试验组杀灭对数值随角度增大而增加。MRSA各角度消毒效果均未达标。3. 遮挡：医用无纺布遮挡，消毒效果未达标；保鲜膜遮挡，消毒效果达标。4. 移动状态：消毒效果达标。不同照射时间和距离结果示例不同遮挡条件结果示例讨论照射距离、时间、角度及遮挡物均会影响紫外线对环境物表的消毒效果。本试验所使用的紫外线消毒机器人静置状态下，1m内具有快速有效的消毒效果，增加照射距离，需延长照射时间。远距离照射消毒，照射角度与光线垂直时效果最好，提示实际应用中，环境物体表面应尽量与紫外线照射方向垂直。由于紫外线传透能力弱，既往研究指出，使用紫外线消毒环境物表，应直接照射，不能有任何的遮挡物。本研究对医用无纺布、保鲜膜遮挡的实际消毒效果进行了评估，结果表明无纺布遮挡的消毒效果较差，但保鲜膜遮挡的消毒效果较好。根据本试验同期进行的紫外线辐照强度监测数据，1m处实际测得的无遮挡条件下紫外线强度高达350μW/cm^2，保鲜膜遮挡条件下紫外线强度约280μW/cm^2；提示在高强度照射条件下，紫外线消毒对某些穿透率较高的材质仍具有较好的消毒效果。本研究模拟了紫外线消毒机器人按照设定路线自主移动消毒，紫外线辐射强度处于动态变化中，对不同放置角度的环境物表总体上可实现高效消毒，表明移动状态下可达到良好的消毒效果。
国外一项研究以MRSA和艰难梭菌为指示菌，评估一种带有3个可调节灯的移动式紫外线消毒机器人的消毒效果，与标准的紫外线消毒设备相比，静置状态下照射距离较近时消毒10min可达标，照射距离为2~3英尺消毒效果较差，移动状态下（10min）具有良好的消毒效果。医院常用的30W和40W紫外线灯，辐照强度多在70~130μW/cm^2，消毒场所需要满足特定安装条件，与消毒部位之间的距离不宜超过1m，研究报道对环境物表消毒时间需达到20min以上。本研究所使用的自主移动直射式紫外线消毒机器人，紫外线辐照强度更高，消毒效果更为快速高效；自主移动可在一定程度上弥补距离限制，但在实际应用中，还需考虑遮挡物的影响，以及根据照射距离、角度等适当调整消毒时间。此外，智能化操作实现人机分离，可最大程度地降低对人体产生伤害的可能性。
随着人工智能技术的发展，消毒机器人等自动化消毒产品具有良好的发展前景。本研究所使用的自主移动直射式紫外线消毒机器人在一定照射条件下具有快速有效的消毒效果，未来在实际应用中还需要进行更完善的评估。参考文献1.DONSKEY C J. Does improving surface cleaning and disinfection reduce health care-associated infections?. American Journal of Infection Control, 2013,41(5): S12-S19.2.BRANCH R, AMIRI A. Environmental Surface Hygiene in the OR: Strategies for Reducing the Transmission of Health Care–Associated Infections. AORN journal, 2020,112(4): 327-342.3.O'MEARA S. Mechanical medics to the rescue. Nature (London), 2020,582(7813): S49-S51.4.GUETTARI M, GHARBI I, HAMZA S. UVC disinfection robot. Environmental Science and Pollution Research, 2021,28(30): 40394-40399.5.QURESHI Z, YASSIN M H. Role of ultraviolet (UV) disinfection in infection control and environmental cleaning. Infect Disord Drug Targets, 2013,13(3): 191-195.6.YANG J, WU U, TAI H, et al. Effectiveness of an ultraviolet-C disinfection system for reduction of healthcare-associated pathogens. Journal of Microbiology, Immunology and Infection, 2019,52(3): 487-493.7. CADNUM J, PIEDRAHITA C, JENCSON A, et al. Next-generation UV: evaluation of a robotic ultraviolet-C room.Open Forum Infect Dis,2017,4:S193–S194.8.国家标准化管理委员会国家市场监督管理总局. GB 28235-2020 紫外线消毒器卫生要求. 2020.9.王燕, 周垚, 张映华, 等. 紫外线照射对细菌耐药性的影响. 中华医院感染学杂志, 2010,20(21): 3355-3356.10.李钟响, 吴红映, 金美琴. 常见细菌对紫外线敏感性试验观察. 中华医院感染学杂志, 2012,22(01): 121-122.11.邹海燕. 两种功率直管紫外线消毒灯在医院中的应用观察. 中国医疗器械信息, 2019,25(01): 144-145.12.王迪, 焦晓兰, 张维超. 紫外线消毒灯相关测试方法及标准解读. 家电科技, 2020(02): 44-47.
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两种功率直管紫外线消毒灯在医院中的应用
不同类型镇流器对紫外线灯辐照强度的影响
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