De pandemie van de coronavirusziekte (COVID-19) heeft de zoektocht naar omgevingscontroles versneld om de verspreiding van het ernstige acute respiratoire syndroom coronavirus 2 (SARS-CoV-2) dat verantwoordelijk is voor de ziekte in te dammen of te verminderen. SARS-CoV-2 wordt gewoonlijk van persoon op persoon overgedragen door contact met grote ademhalingsdruppels, hetzij direct, hetzij door met virus besmette oppervlakken aan te raken (ook wel aangeduid als fomites) en vervolgens de ogen, neus of mond aan te raken. Belangrijk is dat er steeds meer aanwijzingen zijn voor virusoverdracht via de luchtroute, aangezien de grote ademhalingsdruppels uitdrogen en druppelkernen vormen die enkele uren in de lucht kunnen blijven. Afhankelijk van de aard van het oppervlak en omgevingsfactoren kunnen fomieten meerdere dagen besmettelijk blijven (van Doremalen, 2020). Het gebruik van kiemdodende UV-straling (GUV) is een belangrijke milieu-ingreep die zowel contactverspreiding als overdracht via de lucht van infectieuze agentia (zoals bacteriën en virussen) kan verminderen. GUV binnen het UV-C-bereik (200 nm-280 nm), voornamelijk 254 nm, wordt al meer dan 70 jaar met succes en veilig gebruikt. GUV moet echter met kennis van zaken worden aangebracht met de juiste aandacht voor dosis en veiligheid. Onjuiste GUV-toepassing kan problemen met de gezondheid en veiligheid van de mens opleveren en onvoldoende deactivering van infectieuze agentia veroorzaken. Thuis aanbrengen is niet aan te raden en GUV mag nooit worden gebruikt om de huid te desinfecteren, behalve wanneer dit klinisch verantwoord is.
Wat is GUV?
Ultraviolette straling is dat deel van het optische stralingsspectrum dat meer energie heeft (kortere golflengten) dan zichtbare straling, die we ervaren als licht. GUV is ultraviolette straling die wordt gebruikt voor kiemdodende doeleinden.
Gebaseerd op de biologische impact van ultraviolette straling op biologische materialen, is het ultraviolette spectrum verdeeld in gebieden: UV-A wordt door CIE gedefinieerd als straling in het golflengtebereik tussen 315 nm en 400 nm; UV-B is straling in het golflengtebereik tussen 280 nm en 315 nm; en het UV-C golflengtebereik ligt tussen 100 nm en 280 nm. Het UV-C-deel van het UV-spectrum heeft de hoogste energie. Hoewel het mogelijk is om sommige micro-organismen en virussen te beschadigen met het meeste van het ultraviolette stralingsspectrum, is UV-C het meest effectief en daarom wordt UV-C het meest gebruikt als GUV.
De stralingsblootstelling die nodig is voor de deactivering van een infectieus agens met 90% (in lucht of op een oppervlak) hangt af van de omgevingsomstandigheden (zoals relatieve vochtigheid) en het soort infectieus agens. Het varieert doorgaans tussen 20 J / m2 en 200 J / m2 voor kwiklampen die voornamelijk straling uitzenden bij 254 nm (CIE, 2003). Eerder is aangetoond dat GUV van 254 nm effectief is bij het desinfecteren van oppervlakken die besmet zijn met het ebolavirus (Sagripanti en Lytle, 2011; Jinadatha et al., 2015; Tomas et al., 2015). Andere studies hebben de effectiviteit van GUV aangetoond tijdens een griepuitbraak in het Livermore Veterans Hospital (Jordan, 1961). Ondanks lopend onderzoek zijn er momenteel echter geen gepubliceerde gegevens over de effectiviteit van GUV tegen SARS-CoV-2.
GUV toepassen voor desinfectie
UV-C wordt al jaren met succes toegepast voor waterdesinfectie. Bovendien wordt UV-C-desinfectie routinematig opgenomen in luchtbehandelingsunits om de opbouw van biofilms te beheersen en om lucht te desinfecteren (CIE, 2003).
Tot de introductie van polymeermaterialen in zorginstellingen en de beschikbaarheid van antibiotica en vaccins, werden UV-C-bronnen in verschillende landen algemeen gebruikt om operatiekamers en andere kamers 's nachts te steriliseren. Onlangs is er een heropleving van de belangstelling voor het gebruik van UV-C-blootstellingsapparaten in de hele kamer voor zorgomgevingen die bedoeld zijn om de lucht en toegankelijke oppervlakken in de kamer te desinfecteren. Dergelijke apparaten kunnen ofwel voor een bepaalde tijd in een specifieke kamer worden geplaatst, of het kunnen roboteenheden zijn die door de omgeving bewegen om schaduweffecten te minimaliseren. Voor oppervlaktedesinfectie is het naast de mogelijkheid om een UV-C bron in de ruimte te plaatsen, ook mogelijk om een UV-C bron dicht bij een oppervlak te plaatsen.
Beperkt gebruik van UV-C voor het desinfecteren van persoonlijke beschermingsmiddelen tijdens pandemieën is in sommige landen onderzocht (Jinadatha et al., 2015; Nemeth et al., 2020).
Er zijn steeds meer aanwijzingen dat het gebruik van UV-C als aanvulling op de standaard handmatige reiniging in ziekenhuizen in de praktijk effectief kan zijn, hoewel er nog meer specifieke toepassingsrichtlijnen en standaard testprocedures moeten worden ontwikkeld.
Bovenste luchtdesinfectie UV-C-bronnen worden meestal boven hoofdhoogte in kamers gemonteerd en werken continu om circulerende lucht te desinfecteren. Dergelijke bronnen zijn met succes ingezet om de overdracht van tuberculose te beperken (Mphaphlele, 2015; Escombe et al., 2009; DHHS, 2009). Op basis van een systematische review van de literatuur adviseerde de Wereldgezondheidsorganisatie (WHO) het gebruik van GUV in de bovenkamer als middel voor preventie en bestrijding van tuberculose-infectie (WHO, 2019).
Sommige laboratoriumstudies hebben aangetoond dat de effectiviteit van UV-C desinfectie van de bovenste lucht afhangt van de relatieve vochtigheid, temperatuuromstandigheden en luchtcirculatie (Ko et al., 2000; Peccia et al., 2001). Escombe et al. (2009) bestudeerden GUV in de bovenkamer in een niet-geconditioneerde ziekenhuisafdeling in Lima, Peru, en vonden een duidelijke vermindering van het risico op overdracht van door de lucht verspreide tuberculose, ondanks de hoge relatieve vochtigheid van 77%.
Risico's bij gebruik van UV-C
De meeste mensen worden van nature niet blootgesteld aan UV-C: UV-C van de zon wordt primair gefilterd door de atmosfeer, zelfs op grote hoogte (Piazena en Häder, 2009). Blootstelling van de mens aan UV-C is meestal het gevolg van kunstmatige bronnen. UV-C dringt alleen door de buitenste huidlagen en bereikt nauwelijks de basale laag van de opperhuid, noch dieper dan de oppervlaktelaag van het hoornvlies van het oog. Blootstelling van het oog aan UV-C kan leiden tot fotokeratitis, een zeer pijnlijke aandoening die aanvoelt alsof er zand op het oog is gewreven. De symptomen van fotokeratitis duren tot 24 uur na de blootstelling om zich te ontwikkelen en het duurt nog ongeveer 24 uur voordat ze zijn verdwenen.
Wanneer de huid wordt blootgesteld aan hoge niveaus van UV-C, kan erytheem (een roodheid van de huid vergelijkbaar met zonnebrand) ontstaan (ISO / CIE, 2019). Gewoonlijk is erytheem minder pijnlijk dan het effect van UV-C op de ogen. Het door UV-C geïnduceerde erytheem kan echter verkeerd worden gediagnosticeerd als dermatitis, vooral als niet bekend is dat er een recente geschiedenis van blootstelling aan UV-C was. Er zijn aanwijzingen dat herhaalde blootstelling van de huid aan UV-C-niveaus die erytheem veroorzaken, het immuunsysteem van het lichaam kan aantasten (Gläser et al., 2009).
Ultraviolette straling wordt algemeen als kankerverwekkend beschouwd (ISO / CIE, 2016), maar er is geen bewijs dat alleen UV-C kanker bij mensen veroorzaakt. Het technisch rapport CIE 187: 2010 (CIE, 2010) bespreekt de vraag en concludeert: “hoewel de uv-straling van lagedrukkwik-UVGI-lampen is geïdentificeerd als potentieel carcinogeen, is het relatieve risico op huidkanker aanzienlijk kleiner dan het risico uit andere bronnen (zoals de zon) waaraan een werknemer routinematig zal worden blootgesteld. Kiemdodende UV-straling kan veilig en effectief worden gebruikt voor desinfectie van de bovenlucht zonder een significant risico op vertraagde effecten op de lange termijn, zoals huidkanker. "
Richtlijnen voor beroepsmatige blootstelling aan UV-straling inclusief UV-C-straling zijn verstrekt door de International Commission on Non-Ionizing Radiation Protection (ICNIRP, 2004): UV-stralingsblootstelling op onbeschermde ogen / huid mag niet hoger zijn dan 30 J / m2 voor straling van 270 nm, de piekgolflengte van de spectrale wegingsfunctie voor actinisch UV-gevaar voor huid en oog. Aangezien het gevaarseffect van UV-straling afhankelijk is van de golflengte, is de maximale blootstellingslimiet voor straling met golflengte 254 nm 60 J / m2. Voor straling van 222 nm is de maximale (actinische UV-gevaar) blootstellingslimiet zelfs nog hoger, rond de 240 J / m². Deze golflengte is onderzocht voor kiemdodende doeleinden in (Buonanno et al., 2017; Welch et al., 2018; Narita et al., 2018; Taylor et al., 2020; Yamano et al., 2020). De voorgaande (dagelijkse) UV-blootstellingslimieten staan vermeld in de IEC / CIE-norm voor de fotobiologische veiligheid van producten (IEC / CIE, 2006).
Typische UV-C-bronnen zenden vaak ook straling uit die verschillende golflengten omvat buiten het UV-C-bereik. Sommige UV-C-producten kunnen bovendien UV-B of UV-A uitstralen, en sommige UV-desinfectiebronnen die als UV-C-bronnen worden aangemerkt, geven mogelijk zelfs geen UV-C af. Aangezien de blootstelling aan UV van dergelijke producten het risico op huidkanker kan verhogen, moeten beschermende maatregelen worden genomen om dit risico te minimaliseren. Bij normaal gebruik mogen UV-bronnen die zijn vastgezet in leidingen voor gerecirculeerde lucht of die worden gebruikt voor watersterilisatie, geen risico op blootstelling van mensen opleveren. Bij het werken in een uv-bestraalde zone moeten werknemers persoonlijke beschermingsmiddelen dragen, zoals industriële kleding (bijv. Zware stof) en industriële gelaatsbescherming (bijv. Gelaatsschermen) (ICNIRP, 2010). Volgelaatsmaskers (CIE, 2006) en handbescherming door wegwerphandschoenen (CIE, 2007) zijn ook beschermend tegen UV.
Meting van UV-C
In-situ meting van UV-C wordt meestal uitgevoerd met handheld UV-C radiometers. Idealiter zou elke radiometer moeten worden gekalibreerd door een laboratorium dat is geaccrediteerd volgens ISO / IEC 17025 (ISO / IEC, 2015), zodat de kalibratie herleidbaar is naar het International System of Units (SI) (BIPM, 2019a; BIPM, 2019b) . Bovendien is het belangrijk om het kalibratierapport te controleren en eventuele correctiefactoren toe te passen die in het rapport staan bij gebruik van het instrument. Het kalibratierapport is meestal alleen geldig voor de UV-C-bron die bij de kalibratie is gebruikt; Er kunnen aanzienlijke fouten optreden bij het meten van andere brontypen met het instrument. De meeste instrumentkalibraties worden doorgaans uitgevoerd met behulp van de emissielijn van 254 nm van een lagedrukkwikbron. Als het gekalibreerde instrument vervolgens wordt gebruikt om een UV-bron te meten met een golflengte (bereik) die significant verschilt van 254 nm, kan dit resulteren in spectrale mismatch-fouten van tientallen procenten. Sommige UV-C-radiometers kunnen worden gekalibreerd om rekening te houden met andere golflengten dan 254 nm, bijvoorbeeld voor gebruik met UV-LED-bronnen of excimeerlampen.
Wanneer een UV-radiometer wordt gekalibreerd, is het een goede gewoonte dat het kalibratielaboratorium de gebruiker vraagt welk type bron met het instrument wordt geëvalueerd, zodat het instrument idealiter wordt gekalibreerd met een bron met een vergelijkbare spectrale samenstelling als de bronnen voor gemeten door de gebruiker, om deze spectrale mismatch-fouten te verminderen. CIE 220: 2016 (CIE, 2016) biedt richtlijnen voor karakterisering en kalibratie van UV-radiometers. Meer informatie over het meten van gevaren voor optische straling wordt gegeven in (ICNIRP / CIE, 1998). Momenteel organiseren CIE en ICNIRP een online tutorial over het meten van optische straling en de effecten ervan op fotobiologische systemen (CIE / ICNIRP, 2020).
Consumentenproducten
Naarmate de huidige COVID-19-pandemie zich uitbreidt, worden veel UV-C-producten die een efficiënte desinfectie van oppervlakken en lucht beloven, op de markt gebracht. Specifieke richtlijnen over de veiligheid van consumentenproducten vallen onder de verantwoordelijkheid van internationale organisaties zoals de International Electrotechnical Commission (IEC), en worden niet verstrekt door CIE. Als zodanig behandelt deze Position Statement alleen de bredere kwestie van het veilige gebruik en de toepassing van UV-straling voor kiemdodende desinfectie. Producten die voor consumenten beschikbaar zijn, worden meestal op de markt gebracht als handheld-apparaten. CIE is bezorgd dat gebruikers van dergelijke apparaten kunnen worden blootgesteld aan schadelijke hoeveelheden UV-C. Bovendien kunnen consumenten UV-producten ongepast gebruiken / behandelen (en daardoor geen effectieve desinfectie bereiken) of kopen ze producten die niet echt UV-C uitstralen.
Samenvatting aanbevelingen
Producten die UV-C afgeven zijn uitermate nuttig bij het desinfecteren van lucht en oppervlakken of bij het steriliseren van water. CIE en WHO waarschuwen tegen het gebruik van UV-desinfectielampen om handen of andere delen van de huid te desinfecteren (WHO, 2020), tenzij dit klinisch gerechtvaardigd is. UV-C kan zeer gevaarlijk zijn voor mens en dier en kan daarom alleen worden gebruikt in goed geconstrueerde producten die voldoen aan de veiligheidsvoorschriften, of in zeer gecontroleerde omstandigheden waarin veiligheid als eerste prioriteit wordt beschouwd, waarbij ervoor wordt gezorgd dat de blootstellingslimieten zoals gespecificeerd in ICNIRP (2004) en IEC / CIE (2006) niet overschreden. Voor een goede UV-beoordeling en risicobeheer zijn geschikte UV-metingen essentieel.
