经验分享㊺｜高强度紫外线消毒机器人对多重耐药菌的消毒效果

医院环境的物体表面清洁、消毒是预防和控制医院相关感染的基础，也是减少多重耐药菌传播的关键措施之一。《医疗机构环境表面清洁与消毒管理规范》（ＷＳ/Ｔ512—2016）指出，环境表面检出多重耐药菌可选用紫外线进行照射消毒，强化清洁与消毒频率。紫外线灯消毒具有经济安全、操作简单、毒副作用小等优点，应用于医院空气消毒和终末消毒，但消毒效果受作用时间、作用距离、辐射照度等因素影响，且存在穿透力差和需在无人条件下使用等问题，限制其在医院的进一步应用。随着新型技术的发展和硬件设备的开发，高强度、可移动式紫外线消毒机器人逐渐应用于各类场景，并取代传统紫外线灯成为医院消毒的新方法。本研究使用的高强度紫外线消毒机器人由８支紫外线灯管组成，单支灯管１ｍ处紫外线辐照强度为150μW／cm２，具有辐照照度高、输出稳定、可自主移动等优势，适合医院内环境物体表面的消毒。本研究选取两种医院常见的多重耐药菌作为指示菌，通过模拟现场试验评估不同时间、距离、角度，遮挡物存在以及移动状态下该机器人对环境物体表面的消毒效果。

0   1   材料与方法  

1.1试验材料与仪器

自主移动直射式紫外线消毒机器人（贺利氏Soluva Zone A 10型，单支灯40W），比浊仪，哥伦比亚血平板（江苏科玛嘉），一次性载玻片（76mm×26mm），移液枪，一次性接种环，紫外线照度计，无菌棉签，生理盐水，恒温培养箱，医用无纺布（聚丙烯，克重50g）和保鲜膜（聚乙烯，厚度0.01mm）。试验菌种为耐碳青霉烯类肺炎克雷伯菌（carbapenem-resistant Klebsiella pneumoniae,CRKP)标准菌株ATCC BAA-1705和耐甲氧西林金黄色葡萄球菌(methicillin-resistant Staphylococcus aureus,MRSA）标准菌株ATCC 43300。

1.2染菌载体的制备

将－80℃冷冻保存的ATCC BAA-1705复苏接种至血平板，37℃培养48ｈ后挑取单个菌落于比浊管中，使用比浊仪调整至0.5麦氏单位（细菌浓度约为10８CFU／mL），并倍比稀释至约0.5×10６CFU／mL，制成CRKP菌悬液。使用相同方法制备MRSA菌悬液。试验开始时，使用移液枪滴加20μL的CRKP或MRSA菌悬液于载玻片上，使用一次性接种环均匀涂抹后，室温下自然晾干。

1.3紫外线照射条件

每次试验开始前，先开机作用至产品说明书规定的预热时间（２min）。以下每个试验重复２次。 

1.3.1 不同时间和距离

将消毒机器人设定为静置状态，分别在距离１、２、３ｍ处水平放置CRKP和MRSA染菌载体，分别照射５、10、30min后回收。

1.3.2不同照射角度

将消毒机器人设定为静置状态，分别在距离２、３ｍ处，水平、与水平夹角60°、垂直90°放置CRKP和MRSA染菌载体（见图１），照射５min后回收。  

1.3.3遮挡条件

将消毒机器人设定为静置状态，在距离１ｍ处设置医用无纺布遮挡、保鲜膜遮挡和无遮挡的CRKP和MRSA染菌载体，分别照射５、10、30min后收集染菌载体。 

1.3.4 移动状态

在１ｍ高度处，水平、与水平夹角60°、垂直90°放置的CRKP和MRSA染菌载体，机器人以0.1m/s的速度在距离染菌载体前后的2ｍ范围内往返1次进行照射消毒，收集染菌载体。 

1.4对照 以不进行紫外线照射消毒的CRKP和MRSA染菌载体作为阳性对照，以生理盐水制备的染菌载体在相同条件下照射消毒作为阴性对照。

1.5细菌培养和计算方法

消毒后，使用生理盐水浸润的无菌棉签刮洗染菌载体上的细菌，均匀涂抹至血平板，35℃培养48ｈ后计算生长菌落数（colony forming unit ，CFU）。对照组按照相同方法处理。计算两次试验菌落数的平均值，按下式计算杀灭率和杀灭对数值：杀灭率＝（阳性对照组菌落数－试验组菌落数）／阳性对照组菌落数×100％；杀灭对数值＝阳性对照组菌落数对数值－试验组菌落数对数值。

1.6评价标准

根据《紫外线消毒器卫生要求》GB28235—2020，将细菌杀灭对数值≥3.00的标本判定为消毒效果达标。

0   2   结 果  

2.1干预前后抗菌药物治疗前病原学送检率

根据要求，抗菌药物治疗前病原学送检率不应低于50％，本研究监测的31个临床科室中有7个科室不达标，分别为妇科、肝胆

2.1不同照射时间和距离消毒效果

距离１ｍ处，照射５、10、30min的CRKP和MRSA试验组杀灭率均为100％，杀灭对数值分别为3.20、3.15、2.04和3.60、3.60、2.70；距离２ｍ处，照射５、10、30min的CRKP杀灭率分别为97．56％、97．71％和100％，MRSA杀灭率分别为98．13％、98．35％和100％，杀灭对数值均＜3.00；距离３ｍ处，照射５、10、30min的CRKP杀灭率分别为68．75％、83．57％和100％，MRSA杀灭率分别为90．25％、93．50％和100％，杀灭对数值均＜3.00。见表１。

2.2不同照射角度消毒效果

照射角度为０°、60°和90°，距离２ｍ的CRKP杀灭率分别为97．56％、95．44％、100％，MRSA杀灭率分别为98．13％、96．28％、99．63％；距离３ｍ的CRKP杀灭率分别为68．75％、88．69％、93．69％，MRSA杀灭率分别为90．25％、95．05％、94．55％。照射角度90°、距离２ｍ的CRKP杀灭对数值为3.20，其余杀灭对数值均＜3.00。见表２。

2.3不同遮挡条件下消毒效果无遮挡和保鲜膜

遮挡条件下，CRKP和MRSA照射５、10min时的杀灭率均为100％，杀灭对数值均≥3.00，消毒效果均达标；医用无纺布遮挡时，CRKP杀灭率分别为99．38％、99．29％，MRSA杀灭率分别为98．80％、98．13％，杀灭对数值均＜3.00。见表３。

2.4移动状态消毒效果

0.1m/s移动状态下，CRKP和MRSA各角度试验组杀灭率均为100％，杀灭对数值均≥3.00，消毒效果均达标。见表４。

0   3   讨论  

紫外线消毒是医院最常用的消毒方式之一，其消毒原理是利用短波紫外线破坏各类微生物的DNA或RNA结构，同时产生具有光氧化还原功能的氢氧基和活性氧，继而破坏细菌细胞膜，固化病毒蛋白质，达到杀菌效果。医院常用的紫外线灯功率多为30～40W，对应的辐照强度为100～150μW／cm２，通常需要持续作用30min以满足日常的消毒要求。研究指出，紫外线一级杀菌速率常数0.34～0.37cm２／（mW·ｓ），辐照强度≥90μW／cm２时，杀菌效果即可超过99％。本研究所用的机器人具有８支灯管，单根灯管的额定辐照强度为150μW／cm２，在短时间内即可达到良好的消毒效果。

研究结果显示，静置状态下开机运行５min即可对CRKP和MRSA两种医院常见的多重耐药菌产生显著杀灭效果，1ｍ处的杀灭率均为100％，杀灭对数值均≥3.00。进一步评估对照射距离，发现２ｍ处的杀灭率为97．56％～100％，杀灭对数值为1.61～2.70，３ｍ处的杀灭率为68．75％～100％，杀灭对数值为0.51～2.70，存在杀灭率随距离增加而降低的现象，与既往研究结果一致。孙巍等研究发现，与垂直接受紫外线照射相比，水平接受照射的待消毒物体表面的细菌杀灭对数值降低1.20，但仍达到消毒效果，表明紫外线的杀菌效果受到照射角度的影响。本研究发现，无论是CRKP还是MRSA在照射角度为90°时的杀灭对数值均最高，比60°的杀灭对数值高1.86，比水平放置时的杀灭对数值高1.59。既往研究认为在有遮挡物存在时，起消毒作用的紫外线将被阻隔，导致消毒效率大幅降低，但对遮挡物的性质及影响评估较为少见。本研究选取医院常见的医用无纺布和保鲜膜进行遮挡评估，结果表明保鲜膜遮挡对消毒效果无影响，而医用无纺布遮挡时MRSA和CRKP的杀灭率仍维持至98％以上，但杀灭对数值＜3.0。同期监测结果显示，无遮挡条件下１ｍ处的紫外线辐照强度高达350μW／cm２，保鲜膜遮挡条件下仍高达280μW／cm２，远高于普通紫外线灯的辐照强度，短时间内可以达到较佳的消毒效果。虽然医用无纺布对紫外线有一定的阻挡，但该材质存在缝隙，紫外线可穿透，紫外线辐照强度86μW／cm２，可达到一定的消毒效果。

此外，医院常用的紫外线终末消毒方式包括悬挂式紫外线灯和移动式紫外线灯消毒车两种，前者存在有效消毒距离过短而后者存在不能自主移动消毒的劣势。本研究同时评估紫外线消毒机器人自主移动时所经过路径的消毒效果，结果显示，紫外线消毒机器人的行进速度为0.1m/s，对4ｍ走廊的持续作用时间为80ｓ，设点处的CRKP和MRSA各组杀灭率均为100％，显示较佳的移动消毒效果。由于自主移动可在一定程度上弥补距离限制，且智能化设定可实现人机分离，最大程度地降低对操作者的影响，值得在特定场所和区域内使用。 本研究也存在一定的局限性：（１）未能对所有影响因素进行更全面的评估，如病原微生物载量、环境物体表面材质、物体表面湿度、是否存在有机污染物以及不同遮挡物的效果等；（２）室温下染菌载体的细菌自然死亡率较高，该因素不可控制却影响阳性标本的菌落结果，继而对研究评价造成一定的影响。未来在实际使用过程中，将根据照射距离、物体表面受污染程度、不同遮挡物以及实际作用时间等因素进行综合分析和改进，以全面评价消毒效果。

利益冲突：所有作者均声明不存在利益冲突。

END

来源：中国感染控制杂志2023年３月第22卷第３期 作者：韩梦鸽１，史庆丰１，高晓东１，陈舒梅２，贾磊３，孙 伟１，沈 燕１，陈 翔１，林佳冰１，崔扬文１，林蕾蕾４（１．复旦大学附属中山医院感染管理科，上海  200032；２．赣南医学院第一附属医院感染管理科，江西 赣州 341000；３．嘉兴市第一医院感控与公共卫生部，浙江 嘉兴 314000；４．复旦大学附属中山医院平疫结合病房，上海 200032）

排版 | LFY

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