Дезинфекционные технологии для обеззараживания воздуха в лечебно-профилактических учреждениях

Содержание микрофлоры в воздухе, наряду с другими параметрами внутренней среды помещений, является показателем санитарно-эпидемиологического благополучия в лечебно-профилактических учреждениях (ЛПУ).
Одним из ведущих путей передачи внутрибольничных инфекций (ВБИ) является воздушно-капельный. В «классической» эпидемиологии воздушная среда всегда считалась местом временного пребывания микроорганизмов (микобактерии туберкулеза, пневмококки, клебсиеллы, кишечные палочки, вирусы гриппа, золотистый стафилококк) и длительного, в частности плесневых и дрожжевых грибов [1]. Известно, что микробный аэрозоль контаминирует дыхательные пути и кожные покровы пациентов и персонала, а также медицинское оборудование и инструменты.
Особую остроту данная проблема приобретает в отделениях хирургического профиля и особенно в отделениях интенсивной терапии (ОИТ), где сосредоточен наиболее уязвимый к внешней инфекционной агрессии контингент пациентов. Более того, здесь имеет место весьма специфическая микрофлора, характеризующаяся повышенным содержанием плесневых грибов и условно-патогенных бактерий, что влияет на частоту возникновения внутрибольничных инфекционных осложнений у тяжелых больных.

В структуре микробиологического загрязнения воздушной среды помещений ведущая роль отводится человеку — 70-80%, предметам оборудования — 10-20% и окружающей среде — 5-10% [6]. Установлено, что здоровый человек продуцирует в час 600-750 микробных тел, а больной — 5-6 тысяч [7]. Уровень микробной обсемененности в закрытом помещении со здоровыми людьми может достигать 2000-3000 КОЕ/м3.
Следовательно, одним из направлений снижения риска распространения инфекций в ЛПУ является адекватное применение современных методов очистки воздуха помещений от микроорганизмов.

Методы дезинфекции воздуха в лечебной зоне больницы

Обработка воздуха обычно применяется в качестве заключительного звена при подготовке помещений к функционированию, а также далее в процессе пребывания людей в помещении — для предотвращения нарастания микрофлоры, вызываемого жизнедеятельностью находящихся в нем людей или заносом микрофлоры извне.
В настоящее время в медицинской практике применяются физический, химический и физико-химический методы обеззараживания воздуха. К наиболее распространенным методам, широко используемым в медицинской практике, относятся: фильтрация, ультрафиолетовое (УФ) облучение, обеззараживание с помощью аэрозолей химических дезинфицирующих средств и озонирование.

Метод фильтрации наряду с положительными качествами имеет ряд недостатков:
- недостаточно эффективен при фильтрации частиц и микроорганизмов размером менее 0,3 мкм;
- отсутствует механизм инактивации задержанных частиц;
- фильтр имеет ограниченный ресурс и не подлежит регенерации;
- при фильтрации происходит деионизация обрабатываемого воздуха.

Необходимость специального монтажа системы воздухоочистки с реконструкцией помещения, большие энергозатраты определяют высокую стоимость кубометра очищенного воздуха.
Накопление микроорганизмов в блоке фильтрации воздуха, а также конденсация паров воды могут создавать благоприятную среду для размножения микробов, и фильтрационная установка может сама явиться источником инфицирования воздуха. Такой эффект наблюдается, например, в неразборных элементах фильтрации воздуха, забираемого из внешней среды, в аппаратах искусственной вентиляции легких. Кумуляция и персистенция микробов внутри фильтров может иметь место также внутри кондиционеров. Вышеуказанное требует четкого соблюдения сроков замены фильтров и регламентов очистки многоразовых фильтрующих блоков, а монтаж традиционных бытовых кондиционеров в ОИТ не рекомендуется. Для обеспечения точного температурного, влажностного и бактериального режима в ОИТ могут устанавливаться прецизионные кондиционеры, обеспечивающие точные физические параметры и микробиологическую безопасность пациентов и персонала.
Традиционным методом является обеззараживание воздуха с помощью УФ-излучения. Наиболее широко распространены ртутные лампы низкого давления, обеспечивающие УФ-излучение в диапазоне С, лампы высокого давления и импульсные ксеноновые лампы, которые дают сплошной спектр излучения. Эта категория приборов представлена различными типами открытых и закрытых облучателей, оснащенных современными безозоновыми лампами. Перечень их очень широк и варьирует от небольших изделий до многоламповых установок.

Ранее в помещениях широко использовали бактерицидные лампы с отражателями в присутствии людей. Однако установлено, что отраженный ультрафиолет может причинить значительный вред здоровью людей, так как коэффициент отражения стен и потолков в помещениях, где размещены облучатели, неизвестен [5]. Для применения УФ-излучения в присутствии людей рекомендованы закрытые облучатели-рециркуляторы с принудительным движением воздуха, в которых воздух облучается с помощью бактерицидных ламп внутри «светового котла». За счет своей безопасности и возможности применения в присутствии людей облучатели-рециркуляторы получили широкое распространение.
Однако ультрафиолетовое излучение имеет ряд недостатков, главным из которых, в частности у ртутных бактерицидных ламп, является монохроматичность или селективность испускаемого УФ-излучения. Излучается только одна спектральная линия. Но поскольку различные микроорганизмы имеют в УФ области различные спектральные полосы поглощения, то эффективно ртутные лампы могут инактивировать только микроорганизмы, максимум спектральной чувствительности которых совпадает или близок к спектральной линии излучения лампы (254 нм). Жизнедеятельность же других микроорганизмов, спектр поглощения которых не совпадает с эмиссионным спектром лампы, подавляться не будет совсем или очень слабо. По этой причине ряд споровых микроорганизмов (в том числе и патогенных), плесневых и дрожжевых грибов и т.п. устойчивы к УФ-излучению. Поэтому в помещениях ЛПУ, где нормативными документами регламентировано полное отсутствие плесневых грибов, в частности в ОИТ, применение УФ-технологий не эффективно.

Ртутные лампы имеют ряд эксплуатационных недостатков, связанных с наличием ртути, узким температурным диапазоном работы, быстрым запылением колбы лампы ввиду ионизации пылевых частиц и т.п.
Появились новые биоцидные УФ-технологии, основанные на использовании высокоинтенсивного импульсного УФ-излучения сплошного спектра. По новой технологии обработка воздуха осуществляется несколькими короткими по длительности (несколько десятков или сотен микросекунд) световыми импульсами очень высокой интенсивности (более 10 кВт/см2) — в десятки тысяч раз превышающей интенсивность наиболее мощных ртутных ламп. Высокая антимикробная активность обусловлена широким сплошным спектром УФ-излучения, его чрезвычайно высокой интенсивностью и коротким временем воздействия. В качестве источников излучения используются УФ-лампы нового поколения — импульсные ксеноновые лампы (установки группы «Альфа»).

ОРИГІНАЛЬНЕ ДОСЛІДЖЕННЯ
Український журнал екстремальної медицини імені Г.О.Мо 21 жаєва Том 12, №3, 2011
Очень короткое время обработки (2-11 минут) создает возможность оперативно проводить обработку контаминированных помещений в перерывах между операциями, перевязками и прочими манипуляциями, не снижая потока больных [4].
Новое решение проблемы очистки воздуха от микроорганизмов и пыли заключается в применении фотокаталитических фильтров.
Принцип метода основан на технологии фильтрации воздуха через пылевой фильтр (для очистки воздуха от частиц размером более 0,3мкм), а затем через фотокаталитический фильтр.
Окисление происходит при участии катализатора диоксида титана и активизируется мягким безопасным УФ-излучением (320-400 нм), которое является лишь источником энергии для фотокаталитического процесса. При этом низкомолекулярные органические (вирусы, бактерии, споры грибов и плесени) и неорганические (формальдегид, озон, окислы азота, угарный газ) загрязнители воздуха разрушаются до углекислого газа, воды и соединений азота. К тому же исчезают неприятные запахи в помещении.
Фотокаталитические приборы группы «Аэролайф» могут работать в присутствии людей круглосуточно. Энергопотребление приборов на основе фотокатализа в 7 раз меньше, чем у УФ-облучателей-рециркуляторов.
В настоящее время для дезинфекции воздуха применяют озонирование. Однако этот метод не используется в присутствии людей, требует проветривания помещения или длительного (до нескольких часов) периода саморазложения озона, чтобы войти в обработанное помещение без средств защиты органов дыхания.
Одним из перспективных способов для очистки и обеззараживания воздуха в помещениях всех типов является применение устройств, использующих эффект ионного ветра с осаждением загрязнений всех типов (микроорганизмы и пыль) на осадительных электродах — очистители «Tree». Осажденные загрязнения плотно фиксируются на поверхности пластин фильтра, а когда осаждающие пластины заполняются загрязнениями, электроника предупреждает о необходимости очистки. Фильтры легко очищаются смыванием с помощью моюще-дезинфицирующего раствора.
Результаты изучения лабораторией LMS Technologies Inc., Minneapolis, USA показали, что очиститель воздуха «Tree» обладает высокими фильтрующими свойствами. Процент фильтрации для частиц с размерами от 0,1 микрона до 0,7 микрона не ниже 99,97% [8].

Требования к современным методам очистки воздуха
Современные воздухоочистители (ВО) должны соответствовать определенным требованиям:
• должны чистить воздух от находящихся во взвешенном состоянии частиц и микроорганизмов;
• работа ВО не должна приводить к образованию в воздухе вредных веществ, например озона, окислов азота;
• должны быть экономичными, т.е. иметь минимальные расходы на энергопотребление, замену фильтрующих элементов и т.д.;
• в процессе эксплуатации ВО не должны вызывать дискомфорт (шум и т.п.);
• должны быть безопасными с электрической и противопожарной точек зрения.
Методы химической дезинфекции воздуха путем испарения или мелкодисперсного распыливания дезинфицирующих средств, разрешенных для этих целей в установленном порядке, используются только в отсутствии людей и требуют длительного проветривания помещений.
Дезинфицирующие средства для обеззараживания воздуха применяют путем испарения (триэтиленгликоль, пищевая молочная кислота) или путем мелкодисперсного распыливания дезинфицирующих средств в воздухе помещений (перекись водорода и т.п.).
В качестве распыливающей аппаратуры применяют различные модификации аэрозольных генераторов частиц ультрамалого диаметра от 11 до 13 микрон «ProvUlv» (США) или 1-2 мкм «Ультраспрей» (Россия), «Изисепт» (Франция). Для поддержания достигнутого в процессе обработки химическими средствами эффекта используют фотокаталитическое обеззараживание аппаратом типа «Аэролайф». Экспериментально доказано, что чем меньше размер генерируемых частиц, тем выше эффективность обеззараживания воздуха [2].
В воздухе закрытых помещений особое внимание уделяется нормированию содержания плесневых и дрожжевых грибов, роль которых в этиологии ВБИ увеличилась. В ОИТ и других загрязненных грибковой микрофлорой помещениях при проведении дезинфекции от плесени наиболее эффективен комплексный подход, который предполагает предварительную обработку помещений дезинфицирующими средствами с последующей бесперебойной работой фотокаталитической установки типа «Аэролайф».
ОРИГІНАЛЬНЕ ДОСЛІДЖЕННЯ
22 Український журнал екстремальної медицини імені Г.О.Можаєва Том 12, №3, 2011
Из дезинфицирующих средств оптимальным является применение 6% перекиси водорода при дозе 3 мл/м3 путем мелкодисперсного распыления, концентрация которой в помещении достигает ПДК для воздуха рабочей зоны (0,3 мг/м3) через 2,5 часа. Рационально для борьбы с плесенью использовать средства на основе ПГМГ типа «Полидез», которые образуют на поверхностях пленку длительного действия, не позволяющую спорам плесени размножаться и попадать в воздух помещений.
Вывод
В настоящее время медицинская практика располагает различными альтернативными методами дезинфекции воздуха в помещении. Правильно подобранные технологии и приборы являются важным звеном в системе санитарно-гигиенических и противоэпидемических мероприятий, направленных на снижение ВБИ как у пациентов, так и у медицинского персонала.
В отделениях интенсивной терапии обеспечение гигиенических нормативов чистоты воздуха способствует снижению частоты инфекционных осложнений, и в первую очередь тех, которые вызываются воздушно-капельным (ингаляционным) путем. Применение эффективных и безопасных технологий обеззараживания воздуха является целесообразным как в плане медицинских преимуществ, так и экономической целесообразности профилактики нозокомиальных инфекционных осложнений.
Литература
1. Брусина Е.Б. Внутрибольничные гнойно-септические инфекции, экологические аспекты хирургического стационара // Главная медицинская сестра. — 2008. — №3. — С. 137-142.
2. Голубкова А.А. Применение высокодисперсного аэрозоля для обработки закрытых помещений ЛПУ / А.А.Голубкова, Д.В.Краюхин, В.П.Путырский, В.П.Ямпольский // Эпидемиология и санитария. — 2010. — №2. — С. 26-28.
3. Кондратов А.П. Антимикробная эффективность физико-химических методов дезинфекции воздуха / А.П.Кондратов, М.В.Рябкин, А.В.Платонов // Дезинфекционное дело. — 2006. — №2. — С. 40-43.
4. Савенко С.М. Новые технологии обеззараживания воздуха в лечебно-профилактических учреждениях / С.М.Савенко, Я.А.Гольдштейн, С.Г.Шашковский // Стерилизация и госпитальные инфекции. — 2006. — №2. — С. 69-72.
5. Юзбашев В.Г. Современные средства и технологии обеззараживания воздуха в лечебно-профилактических учреждениях / В.Г.Юзбашев, И.М.Абрамова // Актуальные вопросы теории и практики дезинфектологии: Мат. Всеросс. науч.-практ. конф., посв. 75-летию НИИ дезинфектологии Роспотребнадзора. — Москва, 2008. — С. 198-200.
6. Jensen P.A., Shafer M.P. Sampling and characterization of bioaerosols // NIOSH manual of analytical methods. — 1994. — Р. 94-113.
7. Kemp S.J. et al. Filter collection efficiency and growth of microorganisms on filters loaded with outdoor air // ASHRAE Transaction. — 1995. — №1. — Р. 228.
8. Method of and apparatus for electrostatic fluid acceleration control of a fluid flow // Патент США. — 1963. — №6. — С. 479.
9. Lim S.-M., Webb S.A.R. Nosocomial bacterial infections in ICU // Anaesthesia. — 2005. — Vol. 60. — P. 887-�902.
І.І.Несвіжська, Ю.І.Налапко, О.В.Морозова, А.В.Діхтяр. Дезінфекційні технології для знезаражування повітря в лікувально-профілактичних закладах. Харків, Луганськ, Україна.
Ключові слова: інфекції, повітряно-крапельний шлях зараження, дезінфекція повітря, відділення інтенсивної терапії.
Стаття присвячена аналізу методів дезінфекції повітря в лікувально-профілактичних закладах. Показано переваги та недоліки фільтрації повітря, ультрафіолетового опромінення, озонування, іонізації. Особливу увагу приділено вимогам до обробки повітря в лікувальних зонах відділень інтенсивної терапії.
I.I.Nesvizhskaya, Yu.I.Nalapko, Ye.V.Morozova, A.V.Degtyar. Disinfection technologies for air cleaning at medical facilities. Kharkiv, Lugansk, Ukraine.
Key words: infections, airborne infections, air disinfection, intensive care unit.
Analysis of different methods of air disinfection at medical facilities was done. The advantages and disadvantages of air filtration, ultraviolet radiation, ozone reaching and ionization were demonstrated. The special attention was given to air management at patient zones of ICUs.

ОРИГІНАЛЬНЕ ДОСЛІДЖЕННЯ
19
Український журнал екстремальної медицини імені Г.О.Можаєва Том 12, №3, 2011
© Український журнал екстремальної медицини імені Г.О.Можаєва, 2011
УДК 614.48 : 725.51: 616 — 089
Дезинфекционные технологии для обеззараживания воздуха в лечебно-профилактических учреждениях
И.И.Несвижская, Ю.И.Налапко, Е.В.Морозова, А.В.Дехтярь
Харьковская медицинская академия последипломного образования
(ректор — профессор А.Н.Хвисюк), ГУ «Луганский государственный
медицинский университет» (ректор — профессор В.К.Ивченко)
Харьков, Луганск, Украина
Статья посвящена анализу методов дезинфекции воздуха в лечебно-профилактических учреждениях. Показаны преимущества и недостатки фильтрации воздуха, ультрафиолетового облучения, озонирования, ионизации. Особое внимание уделено требованиям к обработке воздуха в лечебных зонах отделений интенсивной терапии.