医院在用紫外线杀菌灯辐射照度分布状况及衰减规律研究
引言
早在19世纪末，人们就发现了太阳光的杀菌效果[1]，从此揭开了人类对紫外线杀菌消毒研究和应用的序幕。20世纪80年代后期，通过紫外线杀菌对结核病及其他呼吸道疾病的有效控制，进一步明确了紫外线在预防及控制某些传染病传播的作用[2-3]。紫外线杀菌已经成为一种成熟的消毒方法。目前，最常用的紫外线杀菌装置是低压汞紫外线杀菌灯，可发射短波紫外线（中心波长约254 nm），其原
在医学界，紫外线杀菌灯最早应用于手术室的消毒[5]。经过百年的研究应用，紫外线杀菌灯以其简单便捷、成本低廉、广谱高效、毒副作用小等优点，逐渐成为医疗机构和公共场所普遍采用的杀菌方式[6-7]，尤其是在以空气传播为主的结核病医院更是如此[8-9]。我院作为结核病专科医院，预防和控制结核病的院内感染始终是医院的头等大事，因此紫外线杀菌灯的使用极为广泛，遍布各个医疗单元。
经过研究人员的不断探索，逐步明确了对紫外线杀菌灯的悬挂位置、有效距离、暴露时间等的要求[10-13]。而在一般情况下，紫外线灯的辐照强度和照射时间与其杀菌效果直接相关[14-15]，因此监测紫外线杀菌灯的辐照强度是确保其有效使用的重要措施。本文对我院各病区在用紫外线杀菌灯使用情况进行跟踪调查，并对新购置紫外线杀菌灯的辐照强度进行测量，以了解我院在用紫外线杀菌灯的辐照强度分布，以及紫外线杀菌灯辐照强度随时间变化规律，以期深入了解并正确指导临床科室合理使用紫外线杀菌灯。
1 材料与方法
1.1 监测样本
（1）在用紫外线杀菌灯。根据紫外线杀菌灯在我院住院病区、门急诊、ICU及检查检验等科室医疗单元分布情况以及紫外线灯管的品牌和功率情况，我们选用同品牌同型号（额定功率30 W）紫外线杀菌灯管，并从这些病区的治疗室、处置室及辅助检查治疗单元随机抽取27个点进行检测。
（2）新购置紫外线杀菌灯。选用医院普遍使用的两个品牌的国产紫外线杀菌灯各2支。
1.2 监测工具
辐照强度监测使用Zenith公司生产的精密紫外线辐照计，中心波长253.7 nm，在计量部门检定的有效期内。
1.3 监测方法
1.3.1 在用紫外线杀菌灯辐照强度分布
监测方法依据国家标准GB 19258-2012《紫外线杀菌灯》[16]及卫生行业标准WS/T 367-2012《医疗机构消毒技术规范》[17]的相关规定执行。在室内无人状态下，采用紫外线灯悬吊式直接照射消毒。测量时，先将监定波长为253.7 nm的Zenith精密紫外线辐照计探头置于被检紫外线杀菌灯下垂直距离1 m的中央处，保证传感器测量平面与紫外线杀菌灯管平行，开启紫外线杀菌灯10 min后，待仪表稳定后，记录测量的辐射照度，并以连续三次测量的平均值作为最终测量值。测定时，要求电压（220±5）V，温度20℃～25℃，相对湿度＜60%，本文不考虑环境温度、湿度变化及电源因素影响。我们对随机抽取的27个点进行了两次检测，测量时间间隔3个月。
1.3.2 紫外线杀菌灯辐照强度随时间变化规律
为了解常用紫外线杀菌灯辐照强度随时间变化规律，我们选取医院普遍使用的两个品牌的国产紫外线杀菌灯各2支，对新购置紫外线杀菌灯的辐照强度进行连续监测。对4支新灯管进行24 h不间断通电运行，按照国家标准GB 19258-2012《紫外线杀菌灯》[16]的要求对紫外线杀菌灯的辐射照度进行隔天测量。卫生行业标准WS/T 367-2012《医疗机构消毒技术规范》[17]要求紫外线杀菌灯的使用寿命（辐照强度≥70 μW/cm2）应不低于1000 h。因此，本研究以1000 h为监测周期，分别对4支国产紫外线杀菌灯连续监测并记录其辐照强度，最终将1000 h各灯管的辐照强度对时间的变化数据绘制曲线。
2 结果
2.1 在用紫外线杀菌灯辐照强度结果
从我院使用同品牌同型号紫外线杀菌灯的科室随机选择27个进行两轮辐照强度检测，两轮检测的间隔时间为三个月。被检紫外线杀菌灯的额定功率为30 W。27个测量点间隔3个月两次紫外线辐射照度检测数据如表1所示。
表1 两次紫外线辐射照度检测值（μW/cm2）
检测点 第1次 第2次 检测点 第1次 第2次1 96 0 15 60 64 2 98 66 16 69 66 3 99 81 17 89 110 4 99 66 18 102 117 5 76 55 19 118 108 6 68 57 20 89 81 7 81 71 21 61 82 8 80 81 22 79 58 9 66 59 23 94 95 10 68 55 24 110 51 11 46 48 25 106 75 12 59 51 26 98 61 13 61 56 27 82 0 14 6965— — —
表1的检测结果表明，第2次检测结果与第1次相比，绝大部分检测点紫外线杀菌灯的辐射照度值均呈现了不同程度的衰减。除1和27号检测点的灯管已经异常损坏外，其中24号检测点的衰减幅度最大，达53.6%。第1次检测时，辐射照度在0～59 μW/cm2范围内的检测点占8%；辐射照度在60～69 μW/cm2范围内的检测点占30%；辐射照度大于70 μW/cm2检测点占62%。而第2次检测时，辐射照度在0～59 μW/cm2范围内的检测点占41%，相比第1次增长了33%；辐射照度在60～69 μW/cm2范围内的检测点占22%，相比低1次下降了8%；辐射照度大于70 μW/cm2的检测点点占37%，相比第1次下降了25%。27个检测点两次检测结果的对比及辐射照度各段的分布图，见图1。
参照卫生行业标准WS/T 367-2012《医疗机构消毒技术规范》[17]，使用中的紫外线杀菌灯在1 m处的辐照强度≥70 μW/cm2为合格。我院27个检测点两次抽样检测的紫外线杀菌灯辐照强度合格率分别为62.96%和37.04%。相隔三个月后检测，紫外线杀菌灯辐照强度的合格率下降了25.92%。
2.2 紫外线杀菌灯辐照强度随时间变化规律
为掌握常用紫外线杀菌灯辐照强度随时间变化规律，我们选取4支国产新紫外线灯管辐照强度进行连续监测，并记录其辐照强度，检测周期为1000 h。4支紫外线杀菌灯辐照强度对时间的变化数据，见图2。
图1 两次检测紫外线辐射照度分布图
注：a. 27个检测点两次检测对比图；b. 两次检测辐射照度各段分布图。
图2 新紫外线灯管辐照强度随时间变化图
4根紫外线杀菌灯辐射照度连续监测结果显示，在规范要求的使用寿命（1000 h）内，紫外线杀菌灯的辐照强度整体上随时间变化呈现逐渐衰弱的趋势。有两根灯管部分检测时间点的辐射照度值略低于70 μW/cm2，另两根灯管的紫外线辐射照度值均高于70 μW/cm2，提示在厂家规定的紫外线杀菌灯使用寿命内，应重点关注各紫外线杀菌灯辐照强度随时间的衰减规律。
3 讨论与结论
目前，各医疗机构紫外线杀菌灯的安装及使用均依照卫生行业标准WS/T 367-2012《医疗机构消毒技术规范》[17]中的条款执行，紫外线杀菌灯吊装高度需距地面1.8～2.2 m，功率按照1.5 W/m3进行计算配置；使用时环境相对湿度要低于80%、环境温度最好在20℃～40℃，且需在封闭环境下至少照射30 min。现各医疗机构按照惯例每天照射1 h，并作相关记录。然而，经过长期观察发现，虽然我院各医疗单元均按照相关规范使用紫外线杀菌灯，但使用的方式方法仍存在改进之处，如不及时纠正势必会造成不良的影响，甚至会引起医源性感染。
通过分析监测数据我们发现，随着紫外线灯管使用时间的延长，部分紫外线杀菌灯辐照强度已经低于规范中要求的合格标准。仅仅间隔了3个月时间，各个检测点在用的紫外线杀菌灯辐射照度分布的比例发生了很大变化，而且总体合格率也明显下降。但临床仍然按照正常紫外线杀菌灯的使用方法在使用，这严重影响了就医环境的灭菌效果。因此，在实际工作中，我们必须对医院在用紫外线灯管的使用及管理进行规范。本文对我院在用紫外线杀菌灯辐照强度分布状况以及新灯管辐照强度随时间变化规律进行了研究，结合本研究结果，我们提出以下建议：① 紫外杀菌灯使用一段时间后会逐渐老化，辐照强度不足时可能达不到杀菌效果，我们应定期检测紫外线杀菌灯的辐射照度，发现强度不够时应立即更换；② 应在标准规定的要求下使用紫外线杀菌灯，当使用环境达不到规范要求时，应适当延长照射时间；③ 尽可能缩短紫外线杀菌灯辐照强度的检测周期，并根据检测结果及时提醒医务人员调整照射时间以保证杀菌效果。
本研究通过对新购置国产紫外线杀菌灯辐射照度衰减规律进行分析发现，医院常用的国产紫外线杀菌灯在其规定的使用寿命内，辐射照度可能会达不到国家标准的要求，因此在紫外线杀菌灯使用期限内，也应定期对其辐照强度进行检测，以对不合格的杀菌灯进行及时更换。同时，由图2可知，新购置国产紫外线杀菌灯在200～800 h时间段内辐射照度随时间变化较小，可能是由于新紫外灯经过一段时间的运行后，进入稳定期；限于紫外灯管的使用寿命，紫外灯在运行800 h后，由于灯管逐渐老化等原因，其辐射照度有所衰减。紫外线杀菌灯生产厂家也应进一步改进紫外线杀菌灯生产技术，以提升产品质量，延长紫外线杀菌灯的使用寿命。
本文对我院在用紫外线杀菌灯使用情况进行了跟踪调查，以深入了解医院在用紫外线杀菌灯辐照强度分布状况，并指导临床科室合理使用紫外线杀菌灯。相信随着工作人员对紫外线杀菌灯正确使用认识的不断深入与提高，以及工程技术人员对紫外线辐射照度衰减规律的掌握，医疗机构医务人员一定能科学、合理使用紫外线杀菌灯，为就医环境的清洁卫生提供有力保障。
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Research on Irradiance Distribution and Attenuation Rule of Ultraviolet Germicidal Lamps in Use in Our Hospital