醫院在用紫外線殺菌燈輻射照度分布狀況及衰減規律研究

秦德昌，慶宏，鐘瑞芬，韓欣，姜濤，萬露露，王琪，楊東旭，王建國

1. 首都醫科大學附屬北京胸科醫院 醫學工程部，北京 101149；2. 北京理工大學 生命學院，北京 100081

引言

早在19世紀末，人們就發現了太陽光的殺菌效果[1]，從此揭開了人類對紫外線殺菌消毒研究和應用的序幕。20世紀80年代后期，通過紫外線殺菌對結核病及其他呼吸道疾病的有效控制，進一步明確了紫外線在預防及控制某些傳染病傳播的作用[2-3]。紫外線殺菌已經成為一種成熟的消毒方法。目前，最常用的紫外線殺菌裝置是低壓汞紫外線殺菌燈，可發射短波紫外線（中心波長約254 nm），其原

在醫學界，紫外線殺菌燈最早應用于手術室的消毒[5]。經過百年的研究應用，紫外線殺菌燈以其簡單便捷、成本低廉、廣譜高效、毒副作用小等優點，逐漸成為醫療機構和公共場所普遍采用的殺菌方式[6-7]，尤其是在以空氣傳播為主的結核病醫院更是如此[8-9]。我院作為結核病?？漆t院，預防和控制結核病的院內感染始終是醫院的頭等大事，因此紫外線殺菌燈的使用極為廣泛，遍布各個醫療單元。

經過研究人員的不斷探索，逐步明確了對紫外線殺菌燈的懸掛位置、有效距離、暴露時間等的要求[10-13]。而在一般情況下，紫外線燈的輻照強度和照射時間與其殺菌效果直接相關[14-15]，因此監測紫外線殺菌燈的輻照強度是確保其有效使用的重要措施。本文對我院各病區在用紫外線殺菌燈使用情況進行跟蹤調查，并對新購置紫外線殺菌燈的輻照強度進行測量，以了解我院在用紫外線殺菌燈的輻照強度分布，以及紫外線殺菌燈輻照強度隨時間變化規律，以期深入了解并正確指導臨床科室合理使用紫外線殺菌燈。

1 材料與方法

1.1 監測樣本

（1）在用紫外線殺菌燈。根據紫外線殺菌燈在我院住院病區、門急診、ICU及檢查檢驗等科室醫療單元分布情況以及紫外線燈管的品牌和功率情況，我們選用同品牌同型號（額定功率30 W）紫外線殺菌燈管，并從這些病區的治療室、處置室及輔助檢查治療單元隨機抽取27個點進行檢測。

（2）新購置紫外線殺菌燈。選用醫院普遍使用的兩個品牌的國產紫外線殺菌燈各2支。

1.2 監測工具

輻照強度監測使用Zenith公司生產的精密紫外線輻照計，中心波長253.7 nm，在計量部門檢定的有效期內。

1.3 監測方法

1.3.1 在用紫外線殺菌燈輻照強度分布

監測方法依據國家標準GB 19258-2012《紫外線殺菌燈》[16]及衛生行業標準WS/T 367-2012《醫療機構消毒技術規范》[17]的相關規定執行。在室內無人狀態下，采用紫外線燈懸吊式直接照射消毒。測量時，先將監定波長為253.7 nm的Zenith精密紫外線輻照計探頭置于被檢紫外線殺菌燈下垂直距離1 m的中央處，保證傳感器測量平面與紫外線殺菌燈管平行，開啟紫外線殺菌燈10 min后，待儀表穩定后，記錄測量的輻射照度，并以連續三次測量的平均值作為最終測量值。測定時，要求電壓（220±5）V，溫度20℃～25℃，相對濕度＜60%，本文不考慮環境溫度、濕度變化及電源因素影響。我們對隨機抽取的27個點進行了兩次檢測，測量時間間隔3個月。

1.3.2 紫外線殺菌燈輻照強度隨時間變化規律

為了解常用紫外線殺菌燈輻照強度隨時間變化規律，我們選取醫院普遍使用的兩個品牌的國產紫外線殺菌燈各2支，對新購置紫外線殺菌燈的輻照強度進行連續監測。對4支新燈管進行24 h不間斷通電運行，按照國家標準GB 19258-2012《紫外線殺菌燈》[16]的要求對紫外線殺菌燈的輻射照度進行隔天測量。衛生行業標準WS/T 367-2012《醫療機構消毒技術規范》[17]要求紫外線殺菌燈的使用壽命（輻照強度≥70 μW/cm2）應不低于1000 h。因此，本研究以1000 h為監測周期，分別對4支國產紫外線殺菌燈連續監測并記錄其輻照強度，最終將1000 h各燈管的輻照強度對時間的變化數據繪制曲線。

2 結果

2.1 在用紫外線殺菌燈輻照強度結果

從我院使用同品牌同型號紫外線殺菌燈的科室隨機選擇27個進行兩輪輻照強度檢測，兩輪檢測的間隔時間為三個月。被檢紫外線殺菌燈的額定功率為30 W。27個測量點間隔3個月兩次紫外線輻射照度檢測數據如表1所示。

表1 兩次紫外線輻射照度檢測值（μW/cm2）

表1的檢測結果表明，第2次檢測結果與第1次相比，絕大部分檢測點紫外線殺菌燈的輻射照度值均呈現了不同程度的衰減。除1和27號檢測點的燈管已經異常損壞外，其中24號檢測點的衰減幅度最大，達53.6%。第1次檢測時，輻射照度在0～59 μW/cm2范圍內的檢測點占8%；輻射照度在60～69 μW/cm2范圍內的檢測點占30%；輻射照度大于70 μW/cm2檢測點占62%。而第2次檢測時，輻射照度在0～59 μW/cm2范圍內的檢測點占41%，相比第1次增長了33%；輻射照度在60～69 μW/cm2范圍內的檢測點占22%，相比低1次下降了8%；輻射照度大于70 μW/cm2的檢測點點占37%，相比第1次下降了25%。27個檢測點兩次檢測結果的對比及輻射照度各段的分布圖，見圖1。

參照衛生行業標準WS/T 367-2012《醫療機構消毒技術規范》[17]，使用中的紫外線殺菌燈在1 m處的輻照強度≥70 μW/cm2為合格。我院27個檢測點兩次抽樣檢測的紫外線殺菌燈輻照強度合格率分別為62.96%和37.04%。相隔三個月后檢測，紫外線殺菌燈輻照強度的合格率下降了25.92%。

2.2 紫外線殺菌燈輻照強度隨時間變化規律

為掌握常用紫外線殺菌燈輻照強度隨時間變化規律，我們選取4支國產新紫外線燈管輻照強度進行連續監測，并記錄其輻照強度，檢測周期為1000 h。4支紫外線殺菌燈輻照強度對時間的變化數據，見圖2。

圖1 兩次檢測紫外線輻射照度分布圖

圖2 新紫外線燈管輻照強度隨時間變化圖

4根紫外線殺菌燈輻射照度連續監測結果顯示，在規范要求的使用壽命（1000 h）內，紫外線殺菌燈的輻照強度整體上隨時間變化呈現逐漸衰弱的趨勢。有兩根燈管部分檢測時間點的輻射照度值略低于70 μW/cm2，另兩根燈管的紫外線輻射照度值均高于70 μW/cm2，提示在廠家規定的紫外線殺菌燈使用壽命內，應重點關注各紫外線殺菌燈輻照強度隨時間的衰減規律。

3 討論與結論

目前，各醫療機構紫外線殺菌燈的安裝及使用均依照衛生行業標準WS/T 367-2012《醫療機構消毒技術規范》[17]中的條款執行，紫外線殺菌燈吊裝高度需距地面1.8～2.2 m，功率按照1.5 W/m3進行計算配置；使用時環境相對濕度要低于80%、環境溫度最好在20℃～40℃，且需在封閉環境下至少照射30 min?，F各醫療機構按照慣例每天照射1 h，并作相關記錄。然而，經過長期觀察發現，雖然我院各醫療單元均按照相關規范使用紫外線殺菌燈，但使用的方式方法仍存在改進之處，如不及時糾正勢必會造成不良的影響，甚至會引起醫源性感染。

通過分析監測數據我們發現，隨著紫外線燈管使用時間的延長，部分紫外線殺菌燈輻照強度已經低于規范中要求的合格標準。僅僅間隔了3個月時間，各個檢測點在用的紫外線殺菌燈輻射照度分布的比例發生了很大變化，而且總體合格率也明顯下降。但臨床仍然按照正常紫外線殺菌燈的使用方法在使用，這嚴重影響了就醫環境的滅菌效果。因此，在實際工作中，我們必須對醫院在用紫外線燈管的使用及管理進行規范。本文對我院在用紫外線殺菌燈輻照強度分布狀況以及新燈管輻照強度隨時間變化規律進行了研究，結合本研究結果，我們提出以下建議：① 紫外殺菌燈使用一段時間后會逐漸老化，輻照強度不足時可能達不到殺菌效果，我們應定期檢測紫外線殺菌燈的輻射照度，發現強度不夠時應立即更換；② 應在標準規定的要求下使用紫外線殺菌燈，當使用環境達不到規范要求時，應適當延長照射時間；③ 盡可能縮短紫外線殺菌燈輻照強度的檢測周期，并根據檢測結果及時提醒醫務人員調整照射時間以保證殺菌效果。

本研究通過對新購置國產紫外線殺菌燈輻射照度衰減規律進行分析發現，醫院常用的國產紫外線殺菌燈在其規定的使用壽命內，輻射照度可能會達不到國家標準的要求，因此在紫外線殺菌燈使用期限內，也應定期對其輻照強度進行檢測，以對不合格的殺菌燈進行及時更換。同時，由圖2可知，新購置國產紫外線殺菌燈在200～800 h時間段內輻射照度隨時間變化較小，可能是由于新紫外燈經過一段時間的運行后，進入穩定期；限于紫外燈管的使用壽命，紫外燈在運行800 h后，由于燈管逐漸老化等原因，其輻射照度有所衰減。紫外線殺菌燈生產廠家也應進一步改進紫外線殺菌燈生產技術，以提升產品質量，延長紫外線殺菌燈的使用壽命。

本文對我院在用紫外線殺菌燈使用情況進行了跟蹤調查，以深入了解醫院在用紫外線殺菌燈輻照強度分布狀況，并指導臨床科室合理使用紫外線殺菌燈。相信隨著工作人員對紫外線殺菌燈正確使用認識的不斷深入與提高，以及工程技術人員對紫外線輻射照度衰減規律的掌握，醫療機構醫務人員一定能科學、合理使用紫外線殺菌燈，為就醫環境的清潔衛生提供有力保障。