Coronavirussjukdomen (COVID-19) har påskyndat sökandet efter miljökontroller för att innehålla eller mildra spridningen av det allvarliga akuta respiratoriska syndromet coronavirus 2 (SARS-CoV-2) som ansvarar för sjukdomen. SARS-CoV-2 överförs vanligtvis från person till person genom kontakt med stora andningsdroppar, antingen direkt eller genom att vidröra viruskontaminerade ytor (även betecknade som fomiter) och därefter vidröra ögonen, näsan eller munnen. Det är viktigt att det finns växande bevis på virusöverföring via den luftburna vägen eftersom de stora andningsdropparna torkar ut och bildar droppkärnor som kan förbli luftburna i flera timmar. Beroende på ytans natur och miljöfaktorer kan fomiter förbli smittsamma i flera dagar (van Doremalen, 2020). Användningen av bakteriedödande UV-strålning (GUV) är ett viktigt miljöintervention som kan minska både kontaktspridning och luftburet överföring av smittsamma ämnen (som bakterier och virus). GUV inom UV-C-intervallet (200 nm – 280 nm), främst 254 nm, har använts framgångsrikt och säkert i över 70 år. GUV måste dock tillämpas med kunskap med lämplig uppmärksamhet på dos och säkerhet. Olämplig GUV-applikation kan ge hälso- och säkerhetsproblem och orsaka otillräcklig inaktivering av smittämnen. Applicering i hemmet är inte tillrådligt och GUV ska aldrig användas för att desinficera huden, förutom när det är kliniskt motiverat.
Vad är GUV?
Ultraviolett strålning är den del av det optiska strålningsspektrumet som har mer energi (kortare våglängder) än synlig strålning, som vi upplever som ljus. GUV är ultraviolett strålning som används för bakteriedödande ändamål.
Baserat på den biologiska effekten av ultraviolett strålning på biologiska material, är det ultravioletta spektrumet uppdelat i regioner: UV-A definieras av CIE som strålning i våglängdsområdet mellan 315 nm och 400 nm; UV-B är strålning i våglängdsområdet mellan 280 nm och 315 nm; och UV-C-våglängdsområdet är mellan 100 nm och 280 nm. UV-C-delen av UV-spektrumet har den högsta energin. Även om det är möjligt att skada vissa mikroorganismer och virus med det mesta av ultraviolett strålningsspektrum, är UV-C det mest effektiva och därför används UV-C oftast som GUV.
Den strålningsexponering som krävs för att avaktivera ett infektiöst medel med 90% (i luft eller på en yta) beror på miljöförhållandena (såsom relativ fuktighet) och typen av infektiöst medel. Det varierar vanligtvis mellan 20 J / m2 och 200 J / m2 för kvicksilverlampor som huvudsakligen avger strålning vid 254 nm (CIE, 2003). Tidigare har GUV på 254 nm visat sig vara effektivt vid desinficering av ytor som är kontaminerade med ebolaviruset (Sagripanti och Lytle, 2011; Jinadatha et al., 2015; Tomas et al., 2015). Andra studier har visat effektiviteten av GUV under ett influensautbrott på Livermore Veterans Hospital (Jordanien, 1961). Trots pågående forskning finns emellertid för närvarande inga publicerade data om GUVs effektivitet mot SARS-CoV ‑ 2.
Tillämpa GUV för desinfektion
UV-C har använts med framgång för vattendesinfektion i många år. Dessutom integreras UV-C-desinfektion rutinmässigt i luftbehandlingsaggregat för att hantera uppbyggnaden av biofilmer och för att desinficera luft (CIE, 2003).
Fram till introduktionen av polymermaterial i vårdmiljöer och tillgången på antibiotika och vacciner användes UV-C-källor ofta i flera länder för att sterilisera operationssalar och andra rum över natten. Nyligen har intresset för att använda UV-C-exponeringsanordningar för hela rummet för sjukvårdsmiljöer avsedda att desinficera luften och tillgängliga ytor i rummet återkomma. Sådana anordningar kan antingen placeras på en viss rumsplats under en tidsperiod eller så kan de vara robotenheter som rör sig i omgivningen för att minimera skuggeffekter. För desinfektion av ytan är det, förutom möjligheten att placera en UV-C-källa i rummet, möjligt att placera en UV-C-källa nära en yta.
Begränsad användning av UV-C för desinfektion av personlig skyddsutrustning under pandemier har undersökts i vissa länder (Jinadatha et al., 2015; Nemeth et al., 2020).
Det finns växande bevis för att användningen av UV-C som ett komplement till standard manuell rengöring på sjukhus kan vara effektiv i praktiken, även om mer specifika applikationsriktlinjer fortfarande behöver utvecklas såväl som standardtestprocedurer.
Övre luftdesinfektion UV-C-källor är vanligtvis monterade över huvudhöjd i rum och fungerar kontinuerligt för att desinficera cirkulerande luft. Sådana källor har framgångsrikt använts för att begränsa överföringen av tuberkulos (Mphaphlele, 2015; Escombe et al., 2009; DHHS, 2009). Baserat på en systematisk genomgång av litteraturen rekommenderade Världshälsoorganisationen (WHO) att man använder GUV i överrummet som ett medel för förebyggande och kontroll av tuberkulosinfektion (WHO, 2019).
Vissa laboratoriestudier har visat att effektiviteten av UV-C-desinfektion i övre luft beror på den relativa fuktigheten, temperaturförhållandena och luftcirkulationen (Ko et al., 2000; Peccia et al., 2001). Escombe et al. (2009) studerade GUV i överrummet på en icke-luftkonditionerad sjukhusavdelning i Lima, Peru, och fann en markant minskning av risken för överföring av luftburen tuberkulos, trots den höga relativa luftfuktigheten på 77%.
Risker vid användning av UV-C
De flesta människor utsätts inte naturligt för UV-C: UV-C från solen filtreras främst av atmosfären, även på höga höjder (Piazena och Häder, 2009). Mänsklig exponering för UV-C uppstår vanligtvis från artificiella källor. UV-C tränger bara in i de yttersta skikten i huden och når knappast epidermis baslager, och det tränger inte heller djupare än ytans skikt i ögats hornhinna. Exponering av ögat för UV-C kan resultera i fotokeratit, ett mycket smärtsamt tillstånd som känns som om sand har gnuggats mot ögat. Fotokeratit-symtom tar upp till 24 timmar efter att exponeringen har utvecklats och det tar ungefär ytterligare 24 timmar för att de ska avta.
När huden utsätts för höga nivåer av UV-C kan erytem (en hudrodnad som liknar solbränna) utvecklas (ISO / CIE, 2019). Vanligtvis är erytem mindre smärtsamt än effekten av UV-C på ögonen. Emellertid kan UV-C-inducerad erytem diagnostiseras felaktigt som dermatit, speciellt när det inte är känt att det funnits en ny exponeringshistoria för UV-C. Det finns vissa bevis för att upprepad exponering av huden för UV-C-nivåer som orsakar erytem kan äventyra kroppens immunsystem (Gläser et al., 2009).
Ultraviolett strålning anses generellt vara cancerframkallande (ISO / CIE, 2016), men det finns inga bevis för att UV-C ensam orsakar cancer hos människor. Teknisk rapport CIE 187: 2010 (CIE, 2010) diskuterar frågan och avslutar: ”medan UV-strålningen från UVGI-lampor med lågtryckskvicksilver har identifierats som en potentiell cancerframkallande, är den relativa risken för hudcancer betydligt mindre än risken från andra källor (som solen) som en arbetare rutinmässigt utsätts för. UV-bakteriedödande bestrålning kan säkert och effektivt användas för desinfektion i luften utan en betydande risk för långvariga fördröjda effekter som hudcancer. ”
Vägledning för yrkesmässig exponering för UV-strålning inklusive UV-C-strålning har tillhandahållits av International Commission on Non-Ionizing Radiation Protection (ICNIRP, 2004): UV-strålningsexponering på oskyddade ögon / hud bör inte överstiga 30 J / m2 för strålning på 270 nm, den maximala våglängden för den spektrala viktningsfunktionen för aktinisk UV-fara för hud och ögon. Eftersom riskeffekten av UV-strålning beror på våglängden är den maximala exponeringsgränsen för strålning med våglängd 254 nm 60 J / m2. För strålning på 222 nm är den maximala (aktiniska UV-risken) exponeringsgränsen ännu högre, cirka 240 J / m². Denna våglängd har studerats för bakteriedödande ändamål i (Buonanno et al., 2017; Welch et al., 2018; Narita et al., 2018; Taylor et al., 2020; Yamano et al., 2020). De föregående (dagliga) gränserna för UV-exponering anges i IEC / CIE-standarden för produkternas fotobiologiska säkerhet (IEC / CIE, 2006).
Typiska UV-C-källor avger ofta också strålning som inkluderar olika våglängder utanför UV-C-området. Vissa UV-C-produkter kan dessutom avge UV-B eller UV-A, och vissa UV-desinfektionskällor som deklareras som UV-C-källor kanske inte ens avger UV-C. Eftersom exponering för UV från sådana produkter kan öka risken för hudcancer måste skyddsåtgärder vidtas för att minimera denna risk. Vid normal användning bör UV-källor som är säkrade i rörkanaler för återcirkulerad luft eller används för vattensterilisering inte utgöra någon risk för exponering för människor. När de arbetar i en UV-bestrålad zon ska arbetarna bära personlig skyddsutrustning såsom industrikläder (t.ex. tungt tyg) och industriellt ansiktsskydd (t.ex. ansiktsskydd) (ICNIRP, 2010). Andningsskydd med full ansikte (CIE, 2006) och handskydd av engångshandskar (CIE, 2007) skyddar också mot UV.
Mätning av UV-C
Mätning på plats av UV-C utförs vanligtvis med handhållna UV-C-radiomätare. Helst bör varje radiometer kalibreras av ett laboratorium som är ackrediterat enligt ISO / IEC 17025 (ISO / IEC, 2015), så att kalibreringen kan spåras till International System of Units (SI) (BIPM, 2019a; BIPM, 2019b) . Dessutom är det viktigt att kontrollera kalibreringsrapporten och tillämpa eventuella korrigeringsfaktorer som finns i rapporten när instrumentet används. Kalibreringsrapporten är vanligtvis endast giltig för den UV-C-källa som används i kalibreringen. betydande fel kan uppstå vid mätning av andra källtyper med instrumentet. De flesta instrumentkalibreringar görs vanligtvis med 254 nm utsläppslinjen för en lågtryckskvicksilverkälla. Om det kalibrerade instrumentet sedan används för att mäta en UV-källa med en våglängd (intervall) som skiljer sig väsentligt från 254 nm, kan detta resultera i spektrala felaktiga fel på tio procent. Vissa UV-C-radiometrar kan kalibreras för att ta hänsyn till andra våglängder än 254 nm, till exempel för användning med UV-LED-källor eller excimerlampor.
När en UV-radiometer är kalibrerad är det bästa praxis för kalibreringslaboratoriet att fråga användaren vilken typ av källa som kommer att utvärderas med instrumentet, så att instrumentet idealiskt kommer att kalibreras med en källa med en liknande spektralkomposition som källorna till mätas av användaren för att minska dessa spektrala felaktigheter. CIE 220: 2016 (CIE, 2016) ger vägledning för karakterisering och kalibrering av UV-radiomätare. Ytterligare information om mätning av optiska strålningsrisker finns i (ICNIRP / CIE, 1998). För närvarande anordnar CIE och ICNIRP en online-handledning om mätning av optisk strålning och dess effekter på fotobiologiska system (CIE / ICNIRP, 2020).
Konsumentprodukter
När den nuvarande COVID-19-pandemin sprider sig, släpps många UV-C-produkter som lovar effektiv desinfektion av ytor och luft på marknaden. Specifik vägledning om säkerheten för konsumentprodukter är internationella organisationers ansvar, såsom International Electrotechnical Commission (IEC), och tillhandahålls inte av CIE. Som sådan täcker denna ståndpunkt endast den bredare frågan om säker användning och applicering av UV-strålning för bakteriedödande desinfektion. Produkter som är tillgängliga för konsumenter tenderar att marknadsföras som handhållna enheter. CIE är bekymrad över att användare av sådana enheter kan utsättas för skadliga mängder UV-C. Dessutom kan konsumenter använda / hantera UV-produkter felaktigt (och därför inte uppnå effektiv desinfektion) eller så kan de köpa produkter som inte avger UV-C.
Sammanfattningsrekommendationer
Produkter som avger UV-C är extremt användbara vid desinfektion av luft och ytor eller vid sterilisering av vatten. CIE och WHO varnar för användning av UV-desinfektionslampor för att desinficera händer eller andra hudområden (WHO, 2020), såvida det inte är kliniskt motiverat. UV-C kan vara mycket farligt för människor och djur och kan därför endast användas i korrekt konstruerade produkter som uppfyller säkerhetsbestämmelser, eller i mycket kontrollerade omständigheter där säkerhet beaktas som första prioritet, vilket säkerställer att gränserna för exponering som specificeras i ICNIRP (2004) och IEC / CIE (2006) överskrids inte. För korrekt UV-bedömning och riskhantering är lämpliga UV-mätningar viktiga.
