การฆ่าเชื้อโรคในห้อง: ฉันควรเลือกใช้เทคโนโลยีใด?

โดยดร. นิโคลัสเฮดิน

ในปี 1991 การศึกษาโดย Weinstein เปิดเผยว่าการติดเชื้อที่เกี่ยวข้องกับการดูแลสุขภาพ - หรือ HAI เกิดจากพืชภายในร่างกายของผู้ป่วย 40 ถึง 60% ระหว่าง 20 ถึง 40% ผ่านมือของบุคลากรในโรงพยาบาลและประมาณ 20% ของผู้ป่วยเกิดจากสิ่งแวดล้อม อาหารหรืออากาศปนเปื้อน (1). มีหลักฐานที่ชี้ให้เห็นถึงความสำคัญของการทำความสะอาด/ฆ่าเชื้อโดยรอบเพื่อป้องกันและควบคุม HAI ในโรงพยาบาล (Dancer, 2009) เชื้อโรคที่ก่อให้เกิดโรค HAI ทั่วไปมีความสามารถโดยธรรมชาติในการอยู่รอดบนพื้นผิวต่างๆ ภายในโรงพยาบาลเป็นเวลานาน (Dancer 1999) (รูปที่ 1) เชื้อ Staphylococcus aureus ที่ดื้อต่อเมทิซิลลิน (MRSA) เชื้อที่ดื้อต่อยา vancomycin (VRE) เชื้อ Acinetobacter spp. และโนโรไวรัส (2).

หลักฐานทางวิทยาศาสตร์แสดงให้เห็นว่าพื้นผิวที่ปนเปื้อนมีส่วนช่วยในการแพร่เชื้อเฉพาะถิ่นของเชื้อโรคเหล่านี้ส่วนใหญ่ การรับผู้ป่วยสุขภาพดีเข้าห้องที่เคยถูกครอบครองโดยผู้ติดเชื้อ VRE, MRSA หรือ Clostridium difficile จะเพิ่มโอกาสของการติดเชื้อ HAI อย่างน้อยสอง (3) นอกจากนี้ยังมีการศึกษาที่แสดงให้เห็นว่าการปรับปรุงการฆ่าเชื้อในห้องช่วยลดความเสี่ยงในการติดเชื้อ HAI (4) ซิมลิคแมนและคณะ ประมาณว่าในปี 2013 มีการใช้จ่ายเงิน 9.8 พันล้านดอลลาร์ต่อปีเนื่องจากการติดเชื้อ HAI เป็นที่ชัดเจนว่าการฆ่าเชื้อโรคในสิ่งแวดล้อมที่เหมาะสมเป็นประเด็นสำคัญเมื่อพูดถึงเรื่องการดูแลสุขภาพ (5)

ในปี 2011 Manian และผู้ทำงานร่วมกัน (6) แสดงให้เห็นว่าห้องที่ปนเปื้อนด้วย Acinetobacter baumannii complex ที่ดื้อยาหลายตัวและ MRSA นั้นทำความสะอาดได้ยาก และแม้กระทั่งหลังจากทำความสะอาด/ฆ่าเชื้อด้วยสารฟอกขาวสี่รอบแล้ว เชื้อโรคยังคงอยู่ในห้อง ผู้เขียนสรุปว่าสภาวะที่ไม่เหมาะสมของกระบวนการทำความสะอาด/ฆ่าเชื้อต่อตนเองเป็นสาเหตุของผลลัพธ์เหล่านี้มากกว่าความไร้ประสิทธิภาพของยาฆ่าเชื้อ การศึกษาอื่นๆ อีกหลายชิ้นชี้ไปในทิศทางเดียวกัน (7-10) และเน้นย้ำถึงความสำคัญของปัจจัยมนุษย์ การค้นหาระเบียบการที่เหมาะสมดูเหมือนเป็นข้อบังคับ และการให้ความรู้ส่วนบุคคลก็เป็นประเด็นสำคัญเช่นกัน เนื่องจากอาจช่วยให้พวกเขาเข้าใจถึงความสำคัญของกิจกรรมของตน ความจริงที่ว่าการปรับเปลี่ยนพฤติกรรมมนุษย์บางครั้งเป็นงานที่ยาก: ในขณะที่กระบวนการศึกษามีความกระตือรือร้นและต่อเนื่อง ผลลัพธ์เป็นไปในเชิงบวก แต่หลังจากผ่านไปหลายเดือน สิ่งเหล่านี้จะกลับสู่จุดเริ่มต้น (11 - 12) ในแง่นี้ การพัฒนาเทคโนโลยี “การฆ่าเชื้อในห้องอัตโนมัติแบบไม่ต้องสัมผัส” (NTD) ช่วยให้บรรลุมาตรฐานการทำความสะอาดและการฆ่าเชื้อที่เหมาะสม แต่ ... เรามีกี่รสชาติ?

ในปีที่ผ่านมา ระบบ NTD หลายระบบได้รับการพัฒนาขึ้น และระบบที่ได้รับการทดสอบและมีประโยชน์มากที่สุดต้องอาศัยไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์ H2O2 หรือรังสีอัลตราไวโอเลต (UV) ปัจจุบันเทคโนโลยีทั้งสองต่างอยู่ในความสนใจ เนื่องจากได้รับการเสนอให้เป็นวิธีที่ยอมรับในการขจัดการปนเปื้อนของหน้ากาก N95 ตาม CDC (https://www.cdc.gov/) เมื่อพิจารณาถึงบริบทที่แท้จริงของ COVID-19 ที่ขาดแคลน หน้ากาก N95. ดูเหมือนชัดเจนว่ากิจกรรมการฆ่าเชื้อจุลินทรีย์ของ H2O2 เกิดจากการออกซิเดชันของโมเลกุลของเชื้อโรคและจากการก่อตัวของอนุมูลอิสระและสปีชีส์ที่มีปฏิกิริยาอื่นๆ แม้ว่าจะต้องมีการศึกษาเพิ่มเติม (13) กลไกของรังสียูวีได้รับการศึกษาอย่างดี และผลของจุลชีพนั้นเกิดจากการไม่เสถียรของพันธะพิวรีน ไพริมิดีน และฟลาวินบางชนิด ซึ่งส่งผลต่อ DNA และ RNA ที่นำไปสู่การไดเมอร์ของพวกมัน (14) เทคโนโลยี NTD เติบโตขึ้นในปีที่ผ่านมาและมีการพัฒนาตัวเลือกต่างๆ มากมาย ในย่อหน้าถัดไป ฉันจะพูดถึงวิธีการที่ได้รับความนิยมมากที่สุดในปัจจุบัน ได้แก่ aHP, H2O2 vapour, UVC และเทคโนโลยี O3/H2O2 แบบผสม

aHP ย่อมาจากไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์ที่เป็นละออง เทคโนโลยีนี้ส่ง H2O2 ที่เกิดจากแรงดันจากสารละลายที่มีความเข้มข้นค่อนข้างต่ำของหลักการแอคทีฟ (5-6% H2O2) เปอร์ออกไซด์ถูกส่งไปพร้อมกับซิลเวอร์ไอออนประมาณ 50 ppm ซึ่งเชื่อว่าจะช่วยให้ไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์เสถียรและยังช่วยปรับปรุงประสิทธิภาพการฆ่าเชื้อแบคทีเรียด้วยการจับกับกลุ่มไดซัลไฟด์ (SS) และซัลไฟด์ไฮดริล (-SH) ที่พบในโปรตีนจากผนังเซลล์ของแบคทีเรีย (15 – 17). ไอออน Ag+2 เก็บไอออน O-2 ขนาดอนุภาคต่างๆ สามารถสร้างได้ตามการตั้งค่าของผู้ผลิตอุปกรณ์ (ตั้งแต่ 0.5 ถึง 10 µm) (18, 19) ทำให้เกิด 'ไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์แบบแห้ง' ซึ่งจะถูกย่อยสลายเป็นออกซิเจนและน้ำตามธรรมชาติหลังการสัมผัส มีการศึกษาหลายชิ้นที่ระบุว่าการลด C. difficile 4 ล็อกเป็นไปได้ แต่จะไม่ได้ผลลัพธ์ที่น่าพอใจ (ด้วยอุปกรณ์มาตรฐาน) เมื่อใช้ตัวบ่งชี้ทางชีวภาพของสปอร์ 6 ล็อก (20) เมื่อเร็ว ๆ นี้ ระบบที่ใช้ aHP อ้างว่าลดลง 6 บันทึก Geobacillus stearothermophilus โดยใช้ H12O2 ที่กระตุ้นด้วยพลาสมา 2% (21) โดยทั่วไป aHP เป็นเทคโนโลยีที่ใช้งานง่ายและเป็นเทคโนโลยีที่ถูกที่สุด แต่อาจต้องใช้ aHP หลายเครื่องทั้งนี้ขึ้นอยู่กับขนาดห้อง การปิดผนึกประตูและช่องระบายอากาศเป็นสิ่งจำเป็น และกระบวนการนี้ขยายจาก 2 ถึง 4 ชั่วโมงขึ้นอยู่กับจำนวนรอบที่ต้องการ

Vaporized H2O2 (vH2O2) เป็นตัวเลือกที่สองและเป็นหนึ่งในตัวเลือกที่ได้รับการพิสูจน์มากที่สุด เทคโนโลยีนี้ใช้ความร้อน (130°C) เพื่อทำให้สารละลายไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์ 30 – 35% กลายเป็นไอ vH2O2 ให้ปริมาณ H2O2 ที่ออกฤทธิ์สูงกว่า (150 – 750 ppm) เมื่อเทียบกับ aHP (น้อยกว่า 160 ppm) และสร้างไอที่เป็นเนื้อเดียวกันทั่วทั้งห้องเพื่อกำจัดการปนเปื้อน สามารถกล่าวถึงวิธีการที่แตกต่างกันสองวิธี: HPV สำหรับไอไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์และ VHP สำหรับไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์ที่ระเหยกลายเป็นไอ HPV สร้างบรรยากาศไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์อิ่มตัวที่ควบแน่นบนพื้นผิว (22, 23) ในขณะที่ VHP ไม่ก่อให้เกิดการควบแน่น ทั้งสองระบบได้รับการพิสูจน์หลายครั้งแล้วว่ามีประสิทธิภาพในการต่อต้านแบคทีเรียที่ยากต่อการฆ่าเชื้อ (สปอร์ C. difficile, MRSA, VRE, A. baumannii และ norovirus) และ Geobacillus stearothermophilus สปอร์ BI นี่เป็นตัวเลือกที่เลือกเมื่อมีการระบาดของเชื้อโรค (เช่น C. difficile และ A. baumannii) (24) เทคโนโลยี HPV มีข้อเสียในการใช้สองหน่วยแยกกัน คือ หน่วยกำเนิดและหน่วยเติมอากาศ ซึ่งทำให้ซับซ้อนมากขึ้น โดยทั่วไปแล้ว เทคโนโลยีที่ระเหยกลายเป็นไอจำเป็นต้องมีการฝึกอบรมขั้นต่ำของบุคลากรที่จะรับผิดชอบงานต่อไปนี้: ปิดผนึกห้องเพื่อฆ่าเชื้อเพื่อหลีกเลี่ยงการรั่วไหลของ H2O2; ควบคุมอุปกรณ์และวัดเปอร์ออกไซด์ที่เหลืออยู่ในห้องก่อนกลับเข้าไปใหม่ (โดยใช้จอภาพแบบมือถือ) รอบจะแตกต่างกันไปตามเวลา เนื่องจากขึ้นอยู่กับขนาดห้อง แต่อาจใช้งานได้ระหว่าง 2 ถึง 8 ชั่วโมง

รังสียูวีสามารถแบ่งออกเป็นสามกลุ่มตามความยาวคลื่น: UVA ตั้งแต่ 315 – 400 นาโนเมตร UVB 280 – 315 นาโนเมตร และ UVC ตั้งแต่ 200 – 280 นาโนเมตร UVC ถูกดูดซับโดยกรดนิวคลีอิกและเป็นตัวเลือกที่อันตรายที่สุดสำหรับจุลินทรีย์ (25) รังสี UVC จะต้องสัมผัสโดยตรงกับพื้นผิวเพื่อฆ่าเชื้อ ดังนั้นระบบส่วนใหญ่มักจะสามารถ "เคลื่อนที่" ไปรอบๆ ห้องโดยอัตโนมัติเพื่อฆ่าเชื้อได้ ในบริบทนี้ UVC ได้รับการเสนอให้เป็นวิธีการที่เชื่อถือได้ในการฆ่าเชื้อเครื่องช่วยหายใจแบบหน้ากากกรอง N95 (FFR) (26) การลดล็อกของไวรัสไข้หวัดใหญ่ H3N5 ทำได้ 1 – 1 รายการโดยใช้เทคโนโลยี UVC (26, 27) นอกเหนือจากระบบแสงต่อเนื่อง UVC ปกติแล้ว ยังมีเทคโนโลยีอื่นที่ใช้หลอดไฟซีนอนซึ่งใช้พัลส์แสงและเรียกว่า PX-UV ไม่มีความเห็นเป็นเอกฉันท์ว่าเทคโนโลยีใดดีกว่า เนื่องจากมีรายงานค่อนข้างน้อยเกี่ยวกับเทคโนโลยีพัลซิ่ง (28, 29) ข้อได้เปรียบหลักของเทคโนโลยีที่ใช้ UV เมื่อเปรียบเทียบกับ H2O2 คือระยะเวลาสั้น ๆ ที่จำเป็นสำหรับการฆ่าเชื้อ (เฉลี่ย 10 – 45 นาที) (30) และไม่จำเป็นต้องปิดผนึกห้อง ช่วยประหยัดเวลามากยิ่งขึ้น ในทางกลับกัน กระบวนการฆ่าเชื้อด้วยแสงยูวีจะประเมินได้ยากกว่ากระบวนการที่ใช้เปอร์ออกไซด์ เนื่องจากประสิทธิภาพการฆ่าเชื้อส่วนใหญ่จะขึ้นอยู่กับระยะห่างจากแหล่งกำเนิดแสงและลักษณะของแสงตกกระทบ (ทางตรงหรือทางอ้อม)

เทคโนโลยีการฆ่าเชื้อในห้องอัตโนมัติแบบไม่ต้องสัมผัสเป็นวิธีแก้ปัญหาสำหรับสถานที่ใดๆ ที่อาจมีสิ่งมีชีวิตที่ก่อให้เกิด HAI: แผนกแปรรูปปลอดเชื้อ (SPD หรือ CSSD) สถานพยาบาลและอุตสาหกรรมด้วย แต่ควรระมัดระวังในการประเมินการทำงานที่ถูกต้องของเทคโนโลยีเหล่านี้ตาม พวกเขาแตกต่างจากที่อื่น (ตารางที่ 1) วิธีการทางจุลชีววิทยาแบบดั้งเดิมไม่เหมาะสำหรับการวิเคราะห์ตามปกติ เนื่องจากต้องมีการเพาะปลูกตัวอย่างและการระบุตัวตน ซึ่งเป็นกระบวนการที่ใช้เวลานานและมีราคาแพง มีทางเลือกอื่นแทนการทดสอบแบบเดิม ในอีกด้านหนึ่ง สามารถใช้ตัวบ่งชี้ทางชีวภาพที่มีจำหน่ายในท้องตลาดได้ และตัวอย่างเช่น มีตัวบ่งชี้ทางชีววิทยาที่ใช้การเรืองแสงในตลาดซึ่งรับประกันการปิดใช้งานของประชากรสปอร์ 1 × 106 ที่ถูกต้อง Geobacillus stearothermophilus ด้วยไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์ทำให้อ่านข้อมูลได้เร็ว 1 ชั่วโมงจึงสามารถปลดปล่อยห้องได้เกือบจะในทันที นอกจากนี้ยังมีตัวบ่งชี้ทางเคมีสามมิติที่สามารถใช้เพื่อรับรองการจัดแสดงที่ถูกต้องของห้องกับไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์ทั้งสำหรับละอองลอยและไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์ที่ระเหย เนื่องจากกระบวนการฆ่าเชื้อด้วยรังสียูวีนั้นยากต่อการประเมินกระบวนการเหล่านี้จึงควรได้รับการประเมินอย่างรอบคอบโดยใช้ตัวบ่งชี้ในทุกสถานที่ที่เข้าถึงได้ยาก มีตัวบ่งชี้ทางเคมีและเครื่องวัดปริมาณสารเคมีเพื่อให้แน่ใจว่าพื้นผิวได้รับปริมาณรังสี UV ที่ถูกต้องและตัวบ่งชี้ทางเคมี 3D UV ที่เพิ่งเปิดตัวช่วยให้สามารถประเมินการฆ่าเชื้อโรคด้วยรังสี UV ในห้องที่ถูกต้อง

อ่านต่อไป