-
1
KAPALI TİP LED UVC RADYASYONUN YOĞUN SİRKÜLASYONLU BİLGİSAYARLI
TOMOGRAFİ GANTRİ ODALARINDAKİ ANTİMİKROBİYAL ETKİNLİĞİ
Uz. Dr. Gülşah Yıldırım1*, Uz. Dr. Haluk Kılıç2, Prof. Dr. Hakkı
Muammer Karakaş1
Sağlık Bilimleri Üniversitesi İstanbul Fatih Sultan Mehmet
Eğitim Ve Araştırma Hastanesi Radyoloji Kliniği1
Sağlık Bilimleri Üniversitesi İstanbul Fatih Sultan Mehmet
Eğitim Ve Araştırma Hastanesi Tıbbi Mikrobiyoloji Bölümü2
Giriş ve Amaç Aralık 2019’da Çin’ de solunum yolu enfeksiyonu
semptomlarıyla ortaya çıkarak tüm dünyaya yayılan yeni beta
coronovirüs (SARS-CoV-2) salgını (COVID-19) Dünya Sağlık Örgütü
(DSÖ) tarafından 11 Mart 2020‘de pandemi olarak ilan edilmiştir.
Hastalığın tanısında RT-PCR (ters transkripsiyon polimeraz zincir
reaksiyonu) testi kullanılmakla birlikte bu testin duyarlılığı
oldukça düşüktür. Yapılan çalışmalar bilgisayarlı tomografi (BT)
görüntülemenin RT-PCR testinden daha duyarlı olduğunu göstermiştir
(1, 2, 3). Bu nedenle pratikte hastalığın tanısında BT’nin temel
görüntüleme ve tanı aracı olduğu konusunda bir fikir birliği
oluşmuştur (4). Genelde BT birimleri, özelde ise BT çekim (gantri)
odaları hastane kaynaklı enfeksiyonların yayılımı yönünden en
stratejik noktalardan birini oluşurmaktadır. Pandemi sürecinde
gantri odalarında virüsün bulaşma yolları olan damlacık ve
aeresolle enfekte yüzey temasının kontrolü önem kazanmıştır (5).
Ultraviyole (UV) radyasyonun biyolojik etkileri uzun bir süredir
bilinmektedir. Bu radyasyon dalga boyuna göre A, B ve C olarak üçe
ayrılır ve dalga boyu ne kadar küçükse biyolojik etkiler o derece
şiddetlidir. Spektrumun 280 nm’den daha kısa olan bölümünde bulunan
UVC radyasyonu atmosfer tarafından tamamen emildiğinden yeryüzüne
ulaşamaz. Bununla birlikte bu radyasyon civalı lambalar veya ışık
yayan diyot lambaları (LED) tarafından yapay olarak üretilmekte ve
özellikle su kaynaklarının bakteri, virüs, küf ve bazı
protozoalardan fotokimyasal reaksiyonla arındırılmasında
kullanılmaktadır. Belirtilen sistemlerin civa lambalı açık türleri
ameliyathane gibi ortamlarda kullanılabilmektedir. Bununla birlikte
bu tip sistemlerin ortamda hasta ve personelin bulunması durumunda
kullanılmaları tıbben sakıncalıdır. Açık sistemler, bu nedenle
devamlı (7/24) ve yoğun sirkülasyona sahip mekanlar için uygun
değildirler. Özellikle pandemi sürecinde ortam havasının çok daha
verimli olan UVC LED kaynakları ve kapalı sistemler ile
sterilizasyon/dezenfeksiyonuna yönelik sistemler geliştirilmiştir.
Bu çalışmada kapalı UVC sisteminin devamlı ve yoğun sirkülasyona
sahip BT gantri odalarındaki etkinliğinin ilk kez test edildiği bir
dizi deney paylaşılmaktadır. Gereç ve Yöntem * Yazışma adresi: Uz.
Dr. Gülşah Yıldırım, Fatih Sultan Mehmet EAH Radyoloji Kliniği,
Ataşehir-İSTANBUL. E-posta: [email protected]
-
2
Çalışmanın yürütüldüğü birim üçüncü düzey bir sağlık kurumunun
acil radyoloji merkezinde kurulu bulunan ve pandemi sürecinde günde
ortalama 300 incelemenin yapıldığı 128 kesitli BT biriminin gantri
odasıdır. Belirtilen odanın yararlı ölçüleri 654 x 417 x 310 (L X W
X H) cm ve brüt hacmi 84,54 m3’tür (Resim 1). Odanın uzun
duvarlarına, BT masasının orta kesiminin her her iki yanına
hizalanacak ve yerden 250 cm yükseklikte olacak şekilde, iki adet
kapalı LED UVC fan sistemi (UVC FAN-15, AeroRad, Türkiye)
yerleştirilmiştir (Resim 2a). Bu cihazların her biri bir şerit
üzerine doğrusal dizilimli 3,5 x 3,5 x 1,36 mm boyutlu LED
elemanlar kullanarak 270-280 nm dalga boyunda ve 15 watt gücünde
UVC üretmekte ve 286 m3/saat düzeyinde sirkülasyon sağlamaktadır.
Kapalı devre kanal sistemine sahip bu sistemlerde UVC kaynağı
olarak kullanılan LED’ler, cihazın çıkış kanalı öncesine
konumlandırılmışlardır (Resim 2b). Bu şekilde Resim a’da şematize
edilen kurulum çerçevesinde oda hacminin tamamı teorik olarak 8,86
dakikada işlem görmektedir. Çalışmada normal ve olağandışı
koşulları temsil eden iki temel senaryo belirlenmiştir: (Koşul A)
UVC fitrasyon, klimatizasyon ve havalandırma açık ve (Koşul B) UVC
fitrasyon ve klimatizasyon açık, havalandırma kapalı. Belirtilen
koşulların her birindeki ortam havası hasta masası üzerine, odanın
merkezinde olacak şekilde yerleştirilmiş aktif hava örnekleme
sistemi (Hytest Ai, Diatek) kullanılarak UVC uygulanmadan hemen
önce (0. Dakika) ve3 0, 60, 120, 180, 240, 300 ve 360. dakikalarda
100’er litre olmak üzere %5 koyun kanlı agar içeren petri kaplarına
örneklenmiştir (Resim 2c). Örnekler 35 derece C’da 24 saat boyunca
inkübe edilmiş ve sonrasında standart yöntemlerle incelenmiştir.
Bulgular Koşul A için UVC sistemi çalıştırılmadan önce koloni
sayısı 241 cfu/m3 iken, birinci saatteki koloni sayısı 2 ve üçüncü
saatteki koloni sayısı 0 cfu/m3 olarak bulunmuştur (Tablo I). Koşul
B için UVC sistemi çalıştırılmadan önce koloni sayısı >1000
cfu/m3 iken, birinci ve üçüncü saatteki koloni sayısı 1 cfu/m3
olarak bulunmuştur (Tablo I). Bu bulgular temelinde LED-UVC fan
sisteminin toplam etkinliği 60. dakikanın sonunda %99,17-99,80
aralığındadır. Belirtilen süre sonrası saptanan koloni sayısı odaya
hasta ve personel giriş çıkışı devam ettiğinden çok düşük düzeyde
(başlangıç seviyesinin azami %0.5’i) devam etmektedir (Resim 3).
Koşul A’da gantri odası çalışır durumda bulunan havalandırma
nedeniyle negatif basınçlıdır. Bu nedenle bu koşul altında
hesaplanan etkinlik Koşul B’den %0.63 düzeyinde daha düşüktür.
Tartışma ve Sonuç SARS-CoV-2, yüksek bulaşıcılık oranına sahip olan
ve özellikle solunum yolu enfeksiyonu yaptığı bilinen
betacoronovirüs ailesinin en öldürücü üyesidir. Enfeksiyonun
çoğunlukla doğrudan ya da havada asılı kalarak damlacık yolu ile
bulaştığı bilinmektedir. SARS-CoV-2 ajanının UV radyasyonun
germisidal etkisine karşı duyarlılığına yönelik yapılan çalışmalar
kısıtlı sayıda olmakla birlikte, SARS-CoV ile genomunun %80 homolog
olduğunun gösterilmesi duyarlılık öngörüsünü kuvvetlendirmektedir.
Hastanelerde damlacık yoluyla bulaş riskini azaltmak için hava
temizliğinde kullanılagelen değişik sistemler bulunmaktadır. Bu
bağlamda, geçmişte UVC lambalarının sağlık tesislerinde kullanımı
üzerine de bazı çalışmalar yürütülmüştür (6). UVC’nin özellikle
havadaki enfeksiyöz ajanlar üzerinde etkili olduğu,
-
3
bakteri ve virüslerin nükleik asidlerine zarar verip,
replikasyonlarını önledikleri saptanmıştır (6, 9). Bununla birlikte
belirtilen çalışmalar, insandan arındırılmış ortamların uzun
süreler boyunca civalı UVC lambaları ile ışınlanmasına
dayanmaktadır. Bu çalışmanın diğerlerinden üç temel farklılığı, BT
gantri odasında, rutin kullanımda ve kapalı devre LED UVC sistemi
kullanılarak gerçekleştirilmiş olmasıdır (6, 8). Çalışmada,
havalandırma sisteminin çalışmakta olduğu normal koşulda (Koşul A),
her örneklemde en az birer küf mantarı kolonisi saptanmış olup,
Koşul B’de elde edilen örneklerde bu mikroorganizmaya
rastlanılmamıştır. Bu durum, literatürde de belirtildiği üzere,
havalandırma sistemlerinin küf mantarlarının kolonizasyonu ve
yayılımı açısından önemine işaret etmektedir. Bununla birlikte küf
mantarlarının ortamdaki gerçek ssyısının saptanması için,
örneklemlerin çalışmanın kapsamı dışında olan ilk 24 saatten çok
daha uzun sürelerle inkübe edilmesi ve incelenmesi gerekmektedir.
COVID-19 pandemisi sürecinde radyoloji bölümlerinin
dezenfeksiyonuna yönelik, birçoğu ampirik yaklaşım içeren ve
sürekli güncellenen, birçok ulusal ve uluslararası öneri ve talimat
yayınlanmıştır. Bu çalışmada ortaya konan bulgular ışığında, kesin
ya da olası olgularla temasın kaçınılmaz olduğu BT birimlerinin
hava dezenefeksiyonunda kapalı devre LED UVC fan sistemleri etkili
bir yöntem olarak öne çıkmaktadır. Kaynaklar
1. Yang Y, Yang M, Shen C, et al. Evaluating the accuracy of
different respiratory specimens in the laboratory diagnosis and
monitoring the viral shedding of 2019-nCoV infections. medRxiv
2020. doi: 10.1101/2020.02.11.20021493
2. Ai T, Yang Z, Hou H, et al. Correlation of chest CT and
RT-PCR testing in coronavirus disease 2019 (COVID-19) in China: a
report of 1014 cases. Radiology 2020. doi:
10.1148/radiol.2020200642
3. Huang P, Liu T, Huang L, et al. Use of chest CT in
combination with negative RT-PCR assay for the 2019 novel
coronavirus but high clinical suspicion. Radiology 2020. doi:
10.1148/radiol.2020200330
4. Fang Y, Zhang H, Xie J, et al. Senstivity of chest CT for
COVID-19: Comparison to RT- PCR. Radiology 2020. Doi:
10.1148/radiol.2020200432
5. Zhao Y, Xiang C, Wang S, et al. Radiology department
strategies to protect radiologic technologists against COVID19:
Experience from Wuhan. Eur J Radiol 2020. doi:
10.1016/j.ejrad.2020.108996.
6. Memarzadeh F, Olmsted RN, Bartley JM, et al. Applications of
ultraviolet germicidal irradiation disinfection in health care
facilities: effective adjunct, but not standlone technology Am J
Infect Control 2010;38:S13-24.
7. Memarzadeh F. Assessing the eficacy of ultraviolet germicidal
irradiation and ventilation in removing Mycobacterium tuberculosis
Available from:
http://orf.od.nih.gov/PoliciesAndGuidelines/Bioenvironmenta l/
assessubg_cover.htm Accessed January 31, 201
8. VanOsdell D, Foarde K. Defining the effectiveness of UV lamps
installed in the circulation air ductwork. Air Conditioning and
Refrigeration Technology Institute (US). Report #
DOE/OR22674/610-40030-012002. doi:10.2172/810964
-
4
9. Fletcher LA, Noakes CJ, Beggs CB, et al. The importance of
bioaerosols in hospital infections and the potential for control
using germicidal ultraviolet irradiation. Proceedings of the First
Seminar on Applied Aerobiology, Murcia, Spain, May 2004
Resim 1. Deneylerin yapıldığı birimin mimari projesi. UVC
sistemleri mavi, hava filtrasyon sistemi sarı, havalandırma
menfezleri yeşil, oda sınırlarıkırmızı ile belirtilmiştir.
-
5
Resim 2. Deney ortamı ve cihazlar. a, UVC sistemleri (siyah
oklar); b, UVC LED elemanların fan gerisindeki yerleşimi (beyaz
oklar), c. BT tarayıcı ve hava örnekleme cihazı (siyah ok).
Resim 3. Hava örneklemine maruz bırakılmış vasatlar. Koşul A’da
UVC öncesi 52 cfu/m3 olarak saptanan koloni sayısı UVC sonrası 1
cfu/m3, Koşul B’de filtrasyon öncesi >1000 cfu/m3
olarak saptanan koloni sayısı UVC sonrası 2 cfu/m3’e
düşmüştür.
-
6
Tablo I. İki farklı deney koşulundaki koloni sayım ve
dağılımları
Deney koşulu Zaman noktası
Toplam koloni
Difteroid basili
Bacillus sp.
Staphylococcus sp.
Küf mantarı
dk cfu/m3 cfu/m3 cfu/m3 cfu/m3 cfu/m3
Koşul A (UVC açık, havalandırma açık)
0 241 200 15 25 1
30 3 0 0 2 1
60 2 0 0 1 1
120 1 0 0 1 0
180 0 0 0 0 0
240 3 0 1 0 2
300 2 0 0 1 1
360 1 0 0 0 1
Koşul B (UVC açık, havalandırma kapalı)
0 >1000 40 5 >900 0
30 7 0 0 7 0
60 2 0 0 1 0
120 7 0 0 7 0
180 3 0 0 3 0
240 5 0 0 5 0
300 1 0 0 1 0
360 2 0 0 2 0