หลอด UVC กับโรคอุบัติใหม่ (Emerging Disease) COVID – 19
ความตระหนกจากการระบาดใหญ่ (Pandemic) ของ Coronavirus หรือ COVID – 19 ส่งผลให้ประชาชนมีความตื่นตัวในการเฝ้าระวังและป้องกันตนเอง อุปกรณ์ที่มีความสามารถในการป้องกันหรือเพื่อฆ่าเชื้อมีความสำคัญเพิ่มขึ้น เนื่องจาก COVID – 19 เป็นโรคอุบัติใหม่ ในช่วงแรกจึงยังไม่สามารถระบุได้ชัดเจนว่าสามารถติดต่อกันได้อย่างไร ต่อมาเมื่อวันที่ 29 มี.ค. องค์การอนามัยโลก (WHO) ยืนยันว่าเชื้อไวรัสโคโรนาสายพันธุ์ใหม่ 2019 ติดต่อกันจากการที่ผู้ติดเชื้อไอ จาม หรือพูด ซึ่งทำให้คนอื่น ๆ ในระยะไม่เกิน 1 เมตร หายใจเอาละอองฝอยของสารคัดหลั่ง (Droplets) เข้าไป
ระดับของการแพร่กระจายของเชื้อโรค เกิดจาก
1 การแพร่กระจายโดยการสัมผัส (Contact transmission) ได้แก่ การสัมผัสทางตรง (Direct contact transmission) การสัมผัสโดยอ้อม (Indirect contact transmission)
2 การแพร่กระจายโดยละอองฝอยน้ำมูกน้ำลาย (Droplet transmission) เป็นวิธีการป้องกันการแพร่กระจายเชื้อโรคจากละอองฝอย เสมหะ ที่มีขนาดใหญ่กว่า 5 ไมครอนนอกจากนี้ยังติดต่อจากการสัมผัส เยื่อบุตา เยื่อบุปากและจมูก
3 การแพร่กระจายทางอากาศ (Airborne transmission) เป็นวิธีการป้องกันการแพร่กระจายเชื้อโรคที่แพร่ทางอากาศที่มีขนาดเล็กกว่า 5 ไมครอน
หลักในการป้องกันการแพร่กระจายเชื้อ (Isolation precautions) คือการปฎิบัติเพื่อป้องกันมิให้ผู้ป่วยที่มีการติดเชื้อหรือผู้ป่วยที่ติดเชื้ออยู่แต่ไม่แสดงอาการ (Carrier หรือ colonized) แพร่ไปสู่ผู้อื่น
1 โดยการป้องกันด้วยการแยกผู้ป่วย สำหรับการ Quarantine มีอยู่ 3 รูปแบบด้วยกัน คือ
- Home Quarantine คือการให้ผู้ที่เข้าข่ายเสี่ยงกักกันที่บ้าน
- State Quarantine คือการกักกันโรคที่ศูนย์ควบคุมโรค
- Local Quarantine คือการกักกันโรคในท้องถิ่น
2 หลีกเลี่ยงการสัมผัสเชื้อโรค โดย
- การทำความสะอาดร่างกายและอุปกรณ์ในการใช้งานที่มีความเสี่ยงในการปนเปื้อน การลดการสัมผัสโดยการสวมหน้ากากผ้า หรือหน้ากากอนามัย แผ่นกระบังหน้า (Face shield) การสวมแจ็คเก็ตคลุมทับ
- การปรับวิธีปฏิบัติตัวในการเลี่ยงจับหรือสัมผัสวัตถุต่างๆโดยตรง
3 การใช้ระบบกรองอากาศ การใช้แผ่นกรองอากาศ (Air Filter) กับระบบปรับอากาศ
4 การฆ่าเชื้อ หรือการทำความสะอาด ได้แก่ การทำความสะอาดบ้าน เสื้อผ้า รองเท้าและอุปกรณ์ต่างๆที่ใช้ใกล้ชิดหรือสัมผัสตัว เช่น การล้างมือด้วยสบู่ การใช้แอลกอฮอล์หรือเจลแอลกอฮอล์ หรือน้ำยาฆ่าเชื้อต่างๆ ในปัจจุบันก็เพียงพอ ส่วนการฆ่าเชื้อโดยการใช้หลอด UV-C ซึ่งส่วนใหญ่เป็นการใช้ในสถานพยาบาลเพื่อสร้างห้องสะอาด (Cleanroom) และมีข้อควรระวังในการใช้งานเพื่อไม่ก่อให้เกิดอันตรายต่อสายตาและผิวหนัง
หลอด UV – C คืออะไร ???
เป็นช่วงแสงที่เราไม่สามารถมองเห็นได้ด้วยตาเปล่า แต่จุดเด่นคือ มีคุณสมบัติพิเศษ ที่มีความยาวคลื่นยาวกว่ารังสี XRays ทำให้มีพลังงานสูง สามารถส่องทะลุผ่านผิววัตถุได้ง่ายกว่าแสงที่เราเห็นทั่วๆ ไป
แสง UV ฆ่าเชื้อโรคได้อย่างไร?
UV แสงยูวีที่นำมาใช้ในการฆ่าเชื้อโรคนั้น เกิดมาจากการสังเคราะห์UVC ขึ้นเอง นั้นก็คือระบบ “UVGI” (Ultraviolet Germicidal Irradiation) หรือ ระบบการใช้แสงยูวีที่มีความเข้มข้นสูงพิเศษ (Germicidal Range) เพื่อฆ่าและทำลายเชื้อโรค ไม่ว่าจะเป็น Virus Bacteria Fungi และ Yeast & Mold ที่อยู่บนพื้นผิวและในอากาศหากเชื้อโรค ได้รับปริมาณแสง UVC ในระยะเวลาที่เพียงพอ แสงยูวีจะทะลุเข้าไปใน DNA ของเชื้อโรค ทำให้ DNAเพี้ยนไปจากปรกติ เชื้อโรคไม่สามารถสืบพันธุ์ต่อได้ ก็จะตายในที่สุด ซึ่งวิธีนี้จะเป็นวิธีการทำลายเชื้อโรคชนิดรุนแรง ในขณะเดียวกันก็ส่งผลต่อผิวหนังและเยื่อบุตาของคนเช่นกัน จึงต้องเลือกใช้ ปฏิบัติใช้ และการติดตั้งอย่างเคร่งครัด
รังสีอัลตราไวโอเลต ( Ultraviolet Radiation : UV )
เป็นคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าความถี่สั้น ช่วงต่อจากแสงสีม่วง (ระหว่าง Visible Spectrum กับ X-ray) เป็นรังสีที่ตาคนมองไม่เห็น และไม่สามารถรับรู้ได้อย่างคลื่นรังสีอินฟราเรด (IR) แบ่งออกเป็น 3 ประเภท
1 UV-A ช่วงความยาวคลื่น 315 – 380 nm รู้จักกันในนามของ “Black light”เป็นรังสีที่มีอันตรายและระคายเคืองผิวมนุษย์น้อยที่สุด สามารถนำ มาใช้เป็นประโยชน์ได้หลายด้าน เช่น การทำ Skin Tanning การรักษาโรคที่เกี่ยวกับความผิดปกติของผิวหนัง การใช้ประโยชน์ทางด้านเคมี, ฟิสิกส์
2 UV-B ช่วงความยาวคลื่น 280 – 315 nm ก่อให้เกิดการไหม้ของผิวหนัง (Sunburn or Erythematic) ทำให้เกิดการเผาไหม้ และการอักเสบของตาดำหรือระคายเคืองตาได้ แต่มีคุณประโยชน์ในการรักษาโรคผิวหนังบางชนิดได้ รวมถึงการประยุกต์ ในงานอุตสาหกรรมเคมี
3 UV-C ช่วงความยาวคลื่น 100 – 280 nm เป็นรังสีที่เป็นอันตรายต่อผิวหนังมนุษย์ถึงขั้นรุนแรง เช่น ผิวแดงไหม้เกรียม (Erythema) หรือ เยื่อบุตาอักเสบ (Conjunctivitis) หรือตาบอด ช่วยในการฆ่าเชื้อโรคได้ โดยระดับความยาวคลื่นที่ 253.7 nm มีประสิทธิภาพในการฆ่าเชื้อมากที่สุด
Remarks: รังสีUV ทุกชนิด ควรระวังไม่ให้ถูกผิวหนังหรือตา อย่างต่อเนื่องเป็นระยะเวลานาน
ข้อจำกัด และการระวังการใช้งานหลอด UV-C
การใช้หลอดอัลตราไวโอเลต ในการฆ่าเชื้อโรค (Disinfection by UVGI Lamp – Ultra-violet Germicidal Irradiation) การฆ่าเชื้อโรคด้วยการฉายรังสี UV-C ขึ้นกับ 2 ปัจจัย คือ
- ความลึกในการแทรกซึม (Depth of Penetration) ของรังสีUV-C ซึ่งเป็นคุณสมบัติที่สำคัญมาก เนื่องจากรังสี UV มีขีดจำกัดในการแทรกซึมผ่านวัตถุ (ยกเว้นนํ้าและของเหลวบางชนิด) เพราะผิวชั้นนอกของวัตถุจะดูดซับรังสีเอาไว้
- แสง UV-C 253.7 nm ไม่สามารถทะลุผ่าน กระจก , โพลีคาร์บอเนต ไม่สะท้อนกระจกเงา
- แสง UV-C 253.7 nm สามารถทะลุผ่านถุงพลาสติกที่ใส่อาหาร (ถุงข้าวแกง , ถุงร้อน) ได้ , แต่ความเข้มแสงลดลงตามความหนาของถุงพลาสติก
- อันตรายจากรังสีต่างๆ (Possible Hazardous Effects of Such Radiation) ผู้ที่รับการฉายรังสีไม่ควรได้รับรังสีมากไป แต่อย่างไรก็ดี การใช้รังสี UV-C ซึ่งได้จากหลอดฆ่าเชื้อโรคนั้น ก็มีข้อควรสังเกต ดังนี้ :
- UV-C ต้องถูกเชื้อโรคโดยตรงเท่านั้น ถ้าเชื้อโรคซ่อนอยู่ในเงาของวัตถุ เชื้อโรคนั้นจะไม่ตาย
- UV-C จะต้องถูกเชื้อโรคเป็นระยะเวลานานพอ (นานแค่ไหนขึ้นอยู่กับชนิดของเชื้อโรค) จึงจะสามารถฆ่าเชื้อโรคได้ ซึ่งเชื้อโรคบางชนิดทนต่อรังสี UV-C ได้นานมาก
- UV-C ถูกดูดซึมได้ง่าย จึงควรใช้ในที่อากาศแห้ง เพราะจะมีประสิทธิภาพดีที่สุด และใช้ขนาด Dose น้อยที่สุด ถ้าใช้ในอากาศชื้นมากๆ ต้องใช้ขนาด Dose เป็นสองเท่า ถ้าใช้ในน้ำดื่มธรรมดาจากนํ้าก๊อก อาจต้องใช้มากถึงสิบเท่า
- การใช้หลอดUV-C ควรระวังไม่ให้ถูกตาและผิวหนังของคนโดยตรง ส่งผลให้ผิวหนังได้หรือตาบอดได้ (ถ้าสะท้อนจากผนัง ก็ต้องคอยระวังไม่ให้นานเกินไป) หลีกเลี่ยงการสัมผัสแสงโดยตรงเช่นขณะเปิดใช้งานจะต้องไม่มีคนอยู่ในบริเวณนั้นๆ และมีไฟแสดงหน้าห้องว่ามีการเปิดใช้งานหลอด UV-C เพื่อป้องกันไม่ให้มีคนเข้าออกในพื้นที่การทำงานของหลอดไฟ ควรเป็นพื้นที่ระบบปิด เลือกใช้ระบบรีโมตในการเปิดปิดระยะไกล หรือใช้วิธีการเปิดปิดไฟได้สองทาง
- การติดตั้ง ควรใช้ฐานหลอดไฟเฉพาะ ที่มีสัญลักษณ์แจ้งเตือนอันตราย เพื่อให้ผู้อื่นทราบ และเป็นจุดบ่งบอกให้ทราบว่าตำแหน่งนี้จะต้องติดตั้งหลอดไฟ UVC
- แสง UVC มีความเข้มแสงที่ลดลง ตามระยะห่างจากแหล่งกำเนิด การลดลงไม่เป็น Linear แต่มีลักษณะความเข้มแสงที่ลดลงเป็นอัตราส่วนที่ใกล้เคียงกัน หมายความว่าถ้าห้องมีปริมาตรขนาดใหญ่หรือมีฝ้าเพดานสูง ความเข้มแสงอาจไม่มีประสิทธิภาพพอ หรืออาจต้องเพิ่มจำนวนหลอด
- แสงแดดช่วงกลางวัน (13.00 น.) ท้องฟ้าโปร่ง มีค่าความเข้มแสง UVC ประมาณ 12 uW/cm2 นั้น
ประเภทหลอดฆ่าเชื้อโรค
หลอดแบบ Low-pressure Mercury-vapour Discharge Technology
- Tubular UVGI ทั้งแบบ Standard และ High-output
- Compact Single-ended UVGI
หลอดแบบ Medium-pressure Mercury-vapour มีพลังงานมากกว่า
- 1. High Intensity Discharge Tube
การรับรองมาตรฐานประสิทธิภาพหลอดหลอด พิจารณาจาก
กำลังการแผ่รังสีอัลตราไวโอเลตประสิทธิผลที่ระบุ (Specific effective radiant UV power) กำลังประสิทธิผลของการแผ่รังสีอัลตราไวโอเลตของหลอดสัมพันธ์กับฟลักซ์การส่องสว่าง มีการกำหนดมาตรฐานควบคุมคุณภาพและความปลอดภัยในการใช้งานโดยองค์กรต่างๆ ดังนี้
1 มาตรฐาน The International Organization for Standardization; ISO
- มาตรฐาน ISO 15858:2016, UV-C Device
- มาตรฐาน ISO 14644 -1: 1999 สำหรับใช้เป็นมาตรฐานสากลในการจำแนกระดับชั้นของห้องสะอาดทั่วโลก
Reference: https://www.iso.org/obp/ui/#iso:std:iso:15858:ed-1:v1:en
2 CDC (Centers for Disease Control and Prevention) มาตรฐานสำหรับใช้ในการโรงพยาบาล
3 ASHRAE (American Society of Heating, Refrigerating and Air – Conditioning Engineers) ใช้ในระบบปรับอากาศ
4 WHO (World Health Organization) ควบคุมการแพร่กระจายของเชื้อโรค
5 UL (Underwriters Laboratories) มาตรฐานของสหรัฐอเมริกาในการกำหนดมาตรฐานความปลอดภัยในด้านต่าง ๆ พร้อมตัวอย่างผลิตภัณฑ์ไฟฟ้า / อิเล็กทรอนิกส์อุปกรณ์ควบคุมอุตสาหกรรมวัสดุพลาสติกและผลิตภัณฑ์ก่อสร้าง
6 US Homeland Security เป็นมาตรการในการป้องกันแผ่นดินสหรัฐจากการก่อการร้าย, อุบัติภัยโดยฝีมือมนุษย์ ตลอดจนภัยพิบัติต่างๆ
Reference: https://www.isscothai.com/learning-center/uvgi-system/
http://medi.moph.go.th/km/rdc.pdf, กลุ่มส่งเสริมมาตรฐานวิศวกรรม กองวิศวกรรม การแพทย์ กรมสนับสนุนบริการสุขภาพ กระทรวงสาธารณสุข
หน้าที่ของหลอด UV
มีส่วนช่วยในการป้องกัน ฆ่าเชื้อ และทำลาย DNA ของเชื้อโรค พบว่าหลอด UVC มักนำไปใช้ร่วมกับเครื่องฟอกอากาศหรือเครื่องฆ่าเชื้อโรคเพื่อปรับคุณภาพอากาศภายในอาคาร (Indoor Air Quality; IAQ) โดยลักษณะการใช้งานฆ่าเชื้อโรคด้วยแสง UV ทำได้ 3 วิธี
1 การฆ่าเชื้อโรคในอากาศ (Air Disinfection) ตัวอย่างเช่น การติดตั้งบนฝ้าเพดาน (Ceiling-mounted UV Lamp), การฉายรังสีส่องไปยังฝ้าเพดานหรือส่องขึ้นด้านบน (Upper – Air Irradiation), การฉายรังสีที่บริเวณพื้นห้อง (Floor – Zone Irradiation), หรือการฉายรังสีในท่ออากาศหรือท่อลม (Air – Ducts) สำหรับระบบที่ติดตั้งในท่อลมเหมาะกับพื้นที่ที่มีการปรับอากาศ (Air Conditioning System) ข้อพึงระวังคือ ไม่ควรให้รังสีโดนตัวคน หรือส่องเข้าตาโดยตรง
2 การฆ่าเชื้อโรคที่พื้นผิวของวัตถุ (Surface Disinfection) ส่วนใหญ่ใช้ในการผลิตอาหารและยา หรือภาชนะบรรจุ
3 การฆ่าเชื้อโรคในของเหลว (Liquid Disinfection) ใช้ในการฆ่าเชื้อเพื่อผลิตน้ำดื่ม ตู้ปลา หรือสระว่ายน้ำ
เอกสารอ้างอิง
[1] พ.ญ. จริยา แสงสัจจา, ทรงยศ ภารดี. คู่มือการปรับปรุงคุณภาพอากาศภายในอาคารสถานพยาบาล สถาบันบำราศนราดูร กรมควบคุมโรค กระทรวงสาธารณสุข. กรุงเทพมหานคร: โรงพิมพ์สำนักงานพระพุทธศาสนาแห่งชาติ, 2550.
[2] แพทย์หญิงศรีประภา เนตรนิยม, และคณะผู้แปลในกรมควบคุมโรค กองวัณโรค. แนวทางการใช้ UV ทำลายเชื้อโรค แปลจากหนังสือ Guide to using germicidal UV โดยกองวัณโรค กรมควบคุมโรค กระทรวงสาธารณสุข. กรุงเทพมหานคร: สำนักพิมพ์อักษรกราฟฟิคแอนด์ดีไซน์, 2562.
[3] กลุ่มส่งเสริมมาตรฐานวิศวกรรม กองวิศวกรรมการแพทย์ กรมสนับสนุนบริการสุขภาพ กระทรวงสาธารณสุข. ตู้ควบคุมป้องกันการแพร่กระจายเชื้อจุดพ่นยา: Respiratory Disease Control. นนทบุรี.
[4] รองศาสตราจารย์ ดร. จุฑามาศ โชติบาง, และคณะทำงานโครงการหน่วยวิชาการการสร้างเสริมศักยภาพชุมชนท้องถิ่นในการดูแลเด็กปฐมวัย: พื้นที่ภาคเหนือ (COACT) โดยสำนักงานกองทุนสนับสนุนการสร้างเสริมสุขภาพ (สสส.). การพัฒนานวัตกรรมในการพัฒนาคุณภาพศูนย์พัฒนาเด็กเล็กในพื้นที่ภาคเหนือ.
การเตรียมพร้อมบ้านหรือที่พักอาศัยในการรับมือกับสถานการณ์ โรคติดเชื้อทางเดินหายใจในสถานการณ์ปัจจุบัน กลายเป็นสิ่งจำเป็น บ้านถูกปรับให้เป็นพื้นที่สะอาดเพื่อคน 2 กลุ่ม กลุ่มแรกสำหรับผู้ป่วยเพื่อการกักตัว (Quarantine + Isolation) ส่วนในกลุ่มที่สอง คือ สมาชิกในบ้านที่มีความเสี่ยง ซึ่งทั้งสองกลุ่มนี้ต้องการพื้นที่สะอาดเพื่อความปลอดภัยที่แตกต่างกัน
แนวทางการป้องกันการแพร่กระจายเชื้อทางอากาศในที่พักอาศัย
1 Administrative Controls ประเมินกิจกรรมที่ก่อให้เกิดฝอยละออง การจำแนกพื้นที่ สังเกตอาการ
2 Environmental Controls คือการควบคุมแหล่งแพร่เชื้อ หรือการควบคุมอากาศโดยรอบ
3 Respiratory – Protection Controls อุปกรณ์ป้องกันร่างกาย คือ respirator หรือ mask ระดับ N95 ขึ้นไป