数据
文摘
背景
机构结核病传播是一个重要的公共卫生问题所反映出的艾滋病毒/艾滋病大流行和耐多药和广泛耐药结核病的出现。迫切需要有效的结核病感染控制措施。我们楼上的疗效评估紫外(UV)光和消极的空气电离对预防结核病空气传播使用豚鼠那模型测量的传染性结核病病房空气。
方法和结果
连续535天,排气从艾滋病结核病沃德在利马,秘鲁,是通过三个豚鼠那附件每个住房约150豚鼠,使用二维周期。UV-off日子病房空气通过一个并行控制动物的外壳和类似的外壳含有负离子发生器。UV-on日子紫外线灯和混合球迷打开病房,和第三个动物外壳仅收到病房空气。结核病感染豚鼠被定义为每月结核菌素皮肤试验。所有豚鼠进行尸体解剖为结核病测试,定义为解剖变化或文化的特征结核分枝杆菌从器官。35%(106/304),对照组豚鼠的开发结核病感染,这是降低到14%(43/303),通过离子发生器,以及9.5%(29/307),紫外线灯(包括p与对照组相比,p < 0.0001)。结核病是证实对照组动物的8.6%(26/304),这是减少到4.3%(13/303),通过离子发生器,以及3.6%(11/307)紫外线灯(包括p <0.03与对照组相比)。比较分析表明,结核感染,阻止了离子发生器(log-rank 27个;p <0.0001)和紫外线灯(log-rank 46;p <0.0001)。比较分析还表明,结核病预防由离子发生器(log-rank 3.7;p =0.055)和紫外线灯(log-rank 5.4;p =0.02)。使用机载感染另一个分析模型,证明离子发生器预防结核感染和结核病的51%的60%,紫外线灯,预防结核感染的70%和54%的结核病。在所有的分析策略,紫外线灯,倾向于保护比离子发生器。
引用:Escombe AR,摩尔DAJ,吉尔曼RH Navincopa M, Ticona E,米切尔B, et al。(2009)楼上紫外线和消极的空气电离预防结核病的传播。科学硕士6 (3):e1000043。https://doi.org/10.1371/journal.pmed.1000043
学术编辑器:英国伦敦大学学院的彼得·威尔逊
收到:2008年5月19日;接受:2009年1月21日;发表:2009年3月17日
这是一个开放分布式根据条Creative Commons公开声明,这规定,一旦放置在公共领域,这项工作可以自由复制,分发,传播,修改,建立或由任何人任何合法目的使用。
资助:作者要感谢威康信托基金会,哈雷·斯图尔特的信任,四面八方暗礁(美国国际开发署(USAID))、创新(IFHAD)健康和发展,工程和物理科学研究委员会(EPSRC)资助这项工作。资助机构和捐助者的紫外线灯没有参与研究设计;在收集、分析和解释数据;在报告的写作;在决定提交出版的文章。所有人员独立的资助机构。
利益冲突:所有作者宣称他们没有利益冲突有关,本文除了贝利米切尔的ESCS离子发生器,谁发明了专利,而他是一个美国农业部的科学家。专利是由美国农业部。资深作者、卡尔顿埃文斯与埃文斯疫苗没有关系,提供产后抑郁症。
缩写:ESCS,静电空间电荷系统;差,四分位范围;产后抑郁症,纯蛋白衍生物;结核、结核;紫外线,紫外线
编者总结
结核病归入传染性感染,通常的lungs-kills每年近200万人。它是由结核分枝杆菌,细菌在空气中的飞沫传播肺结核患者咳嗽或打喷嚏。大多数人感染结核分枝杆菌不会成为ill-their免疫系统包含了感染。然而,细菌潜伏在身体和可以导致疾病年后如果免疫力下降,因为,例如,感染人类免疫缺陷病毒(HIV),获得性免疫缺陷综合症(艾滋病)的原因。肺结核的症状包括持续咳嗽、体重减轻、盗汗。感染结核分枝杆菌诊断使用结核菌素皮肤试验。测试本身包括胸部x光和结核病痰文化(细菌学家努力成长结核分枝杆菌从肺部粘液提出通过咳嗽)。肺结核通常可以通过几个强大的抗生素治愈每天几个月。耐药结核病更难治愈,需要多个二线抗生素长达两年或更多。可以减少结核病的传播,例如住院肺结核患者在负压隔离病房中使用机械通气减少传染性飞沫的浓度。
后抗生素的发展能够杀死结核分枝杆菌在20世纪中期,似乎结核病将成为过去的一种疾病。但在1980年代中期,耐药结核分枝杆菌菌株开始出现,艾滋病毒/艾滋病流行抓住,结核病又死灰复燃,今天的令人担忧的水平。减少结核病传播的新方法,尤其是在卫生保健机构和在资源有限的环境中,现在急需的。有效的感染控制措施的必要性尤为紧迫在艾滋病毒治疗程序高度易感个体经常混合患有肺结核。在这项研究中,研究人员使用豚鼠那模型(在1950年代首次使用表明,肺结核是一种机载感染)调查是否楼上紫外(UV)光在病房和消极的空气电离可以预防结核病空气传播。紫外线杀死结核分枝杆菌;负离子化给空气粒子表面电荷,使他们坚持。
研究人员暴露一组控制豚鼠保存在一个特殊的那圈地未经处理的空气从艾滋病结核病病房在利马(秘鲁)。另一组动物(紫外线组)呼吸空气从同一病房,但只有在紫外线灯的日子里悬浮在病房的天花板被打开,一起混合球迷混合室内空气。“离子发生器集团”有一个消极的离子发生器开启时在其外壳接触病房空气(每组动物被暴露在病房空气每隔一天)。结核菌素皮肤试验的动物进行月度和所有检查结核疾病时感染了肺结核或结束时535天的实验。控制动物的35%,14%的离子发生器组动物和9.5%的紫外线组动物发达结核分枝杆菌感染。肺结核病被发现在控制动物的8.6%,但只有4.3%和3.6%的动物电离剂和紫外线组,分别。“比较”,还表明,紫外线灯和离子发生器减少结核感染和疾病。最后,利用机载感染模型的数据分析表明,离子发生器和紫外线灯预防肺结核感染的60%和70%,分别。
这些发现表明,楼上紫外线灯,加上足够的空气混合,或消极的空气电离有特殊大型离子发生器可以防止大多数机载肺结核传染给豚鼠暴露在医院室内空气。这些方法的有效性在减少结核病传播人们之间可能是相似的,尽管还有待检验。然而,第一个研究高空紫外线的影响和负面空气电离空气传播的临床表明,这两种方法可能会重要的结核病感染控制措施。此外,紫外线的方法可能会提供一个相对低成本的干预可能使用拥挤在候诊室和其他设置未确诊的患者,治疗tuberculosis-individuals往往是高度infectious-are可能接触到其他易感病人,卫生保健工作者和游客。
请访问这些网站通过这个总结的在线版本http://dx.doi.org/10.1371/journal.pmed.1000043。
- 美国国家过敏症和传染病研究所提供的所有方面的信息肺结核,包括多药耐药性肺结核,等等结核病和艾滋病毒
- 的美国疾病控制和预防中心提供几个事实表和其他信息资源对结核病的所有方面,包括预防传播的指南结核分枝杆菌在医疗保健环境中,2005年(一些信息西班牙语也可用)
- 世界卫生组织2008年的报告“全球结核病管制监督、规划、融资”提供了一个全球结核病流行的当前状态的快照和链接信息结核病及其控制的各个方面(在几种语言)
- 结核感染控制的时代扩大艾滋病护理和治疗是另一个世界卫生组织的报告吗
- HIVInsite提供详细信息感染艾滋病毒和结核病的结合
- 避免,一个国际艾滋病慈善机构,还提供了之间的信息交互艾滋病毒和结核病
- GHD在线(全球健康交付)是一个在线资源致力于结核病感染控制,由世界顶级专家吗
介绍
结核病感染控制仍然是一个公共卫生的优先级,尤其是广泛耐药菌株的出现(1]。结核病疫情一直在聚集设置(2)包括医院(3,4],无家可归者收容所[5),和惩教设施(6]。院内传播和职业结核病是常见的在资源有限的环境中,特别是在结核病和艾滋病流行[7- - - - - -9]。扩大艾滋病毒治疗方案可能无意中增加结核病传播通过聚集高度易感个体与结核病的可能性(10]。
预防结核病传播指南在卫生保健机构倡导的管理控制措施,确保及时诊断、隔离,和治疗的结核病患者;环境控制措施,减少空气传染性飞沫核的浓度;和个人呼吸保护(11,12]。环境控制措施如负压机械通气是昂贵的安装和维护,并提供有限的保护(13]。自然通风可以提供更多的保护小成本(14),但气候的依赖。迫切需要额外的环境控制措施。
楼上紫外(UV)光建议减少结核病传播在卫生保健设施12,15]。然而,尽管新的研究兴趣16,17),它的使用并不广泛主要是因为缺乏疗效的研究在临床的设置。消极的空气离子发生器使空气中传播的粒子导致吸引力接地表面和空气间隙。他们也有杀菌效果18- - - - - -20.]。大规模的消极离子发生器成功地减少空气沙门氏菌传播在家禽孵化(99%21- - - - - -24]。我们假设一个小说离子发生器在预防结核病空气传播的效果。
一个公认的检测策略可行的空中结核分枝杆菌在临床领域使用豚鼠(空气取样25),非常容易感染结核病。1950年代经典研究利用豚鼠那设施的屋顶上定义的肺结核病房机载结核传播的本质,并演示了非屏蔽紫外线灯杀菌功效的风管内(26,27]。我们延长这一实验模型,以评估楼上紫外线和消极的空气电离阻止结核病的传播。
方法
设置
艾滋病结核病病房在医院Dos de Mayo,秘鲁利马转化成8负压隔离的房间。四个被用于这项研究。空气喷射空气通风口在天花板和提取喷口接近病人躺在床上的头定位基于计算流体动力学(CFD)通风的模拟病房(28]。排气孔位置在房间的下部,确保豚鼠采样空气呼吸室居住者没有它故意画通过紫外线。一个新的机载结核传播研究设施建在屋顶上(图1)。三个平行的负高压70米3曝光室每个安置150豚鼠和通风隔天病房空气,或者外面的新鲜空气。动物的笼子里有金属丝网层粪口结核病传播的风险降到最低。笼子被分区隔离限制任何水平的疾病暴发的六个动物每笼。
(一)空气传播研究设施的屋顶上艾滋病结核病病房。负压结核—艾滋病毒合并感染患者的呼吸道隔离房间位于一楼,其中四个被用于这项研究。所有空气从这些房间是用管道输送到屋顶,在那里经过不同组的豚鼠在三种并行附件(曝光室),或者是通过烟囱环境消毒和疲惫。
(B)病人隔离房间,楼上紫外线灯具。紫外线夹具的设计令人困惑的紫外线灯泡限制了高强度紫外线的上部房间。每个设备有两个9-W紫外线灯泡。毗邻夹具是一个简单的382米3混合/ h风扇用来帮助降低和楼上的空气。机械通风系统的空气喷射口天花板和提取的空气在床层高度(1米)也显示。
ESCS (C)。一个ESCS离子发生器悬挂在天花板上。约200−25000 V被送到∼针技巧,在相邻空气中负离子产生电晕放电。目前仅限于< 1马,以确保人身安全。三个ESCS离子发生器坐落在电离剂动物外壳。
病人招聘
感染艾滋病毒的患者肺结核获准进入负压室和邀请加入这项研究和书面知情同意。病人入院、管理或住院期间未受影响的研究。痰涂片阳性患者优先位于房间学习,从空气传递给那设施在屋顶上。痰液样本收集入院时及之后每周使用插件(金胺染色和结核病文化29日]。病人占领他们的房间一天24小时,通常只去活动,如x射线。
紫外线灯
一个向上的紫外线灯具(Lumalier) (图1B)是悬挂在天花板上。每个房间和一个小风扇相邻促进室内空气混合。紫外线装置是困惑提供紫外线强度≤0.4μW /厘米2在1.8米的高度。灯泡用酒精清洗每2月,紫外线字段在房间里被清洗后重新度量界限。卫生保健工作人员和病人连续穿着数据记录个人紫外线照射仪(Gigahertz-Optik)和完成的问卷内容包括有害紫外线的效果。
消极的空气电离
静电空间电荷系统的escs;原型大规模负离子发生器(图1C] [22,23选择])由于其高负离子生成率与24商用测试和比较后,消极的离子发生器,所有这些表现不佳(未公开的数据)。三个ESCS离子发生器单元安装在第三动物外壳和持续运行。负离子浓度监控间接使用charge-decay计(ipa - 287;梦露电子)。臭氧含量监测(Aeroqual500;臭氧的解决方案)。
试验协议
Out-bred秘鲁豚鼠皮肤保持在检疫检验每月100辆纯蛋白衍生物(产后抑郁症;Evans-Vaccines) [30.)和硬化直径测量24 h后。动物都被转移到研究设施后≥2 -结核病感染的皮肤测试,以确保自由。150动物保持在每个病房空气接触室,指定“控制”,“紫外线”,和“离子发生器。“月度皮肤测试继续阅读由同一操作者,蒙蔽动物组。≥7.5毫米截止是用于一个积极的产后抑郁症测试表明结核感染(描述30.]。PPD-positive动物和那些失去>每月200克重量被牺牲,解剖、机关文化结核分枝杆菌所述检测结核病(30.]。每月额外动物牺牲,这样相同数量从每个室被移除。牺牲动物被替换为新的隔离动物。一群负控制动物暴露在新鲜空气就单独维护。
旋转的空气
豚鼠附件与病房通风隔天空气或新鲜空气。当通风病房空气,这空气未经处理的对照组,UV-treated紫外线集团和电离的离子发生器。为了达到这个目标,一个为期两天的使用旋转:UV-on天UV-off天(图2)。UV-on天,紫外线灯在病房连续打开(在白天一起混合球迷)。正确的灯和风扇运转确认日常目视检查。在这些UV-on天,一半的排气病房是通过紫外线动物圈地,另一半是消毒和疲惫以外,和其他两个动物附件与外面的新鲜空气通风。UV-off天,紫外线灯被关掉,病房的空气被划分,这样通过控制外壳和一半通过离子发生器外壳。因此,对照组呼吸病房空气没有任何感染控制干预;紫外线组呼吸病房空气只有在病房紫外线灯光;和电离剂组,呼吸病房空气处理离子发生器(但不是紫外线灯)。每清洗期分离研究天允许更换部分UV-treated UV-on天后病房空气新鲜空气。研究“天”也因此23 h和15分钟长。 Airflow leaving the ward, and into and out of each animal enclosure was balanced, and measured daily using in-duct iris dampers (Continental Fan Inc.).
所有排气四个病人隔离房间通过豚鼠,安置在150组动物三个曝光室:对照组(绿色);紫外线灯集团(蓝色);和电离剂组(红色)。豚鼠暴露在隔天病房空气或外面的新鲜空气,根据下面的旋转,每天冲洗周期之间的研究。
(一)UV-off天(控制):没有空气清洁干预病房。病房的废气被划分在屋顶上,一半通过豚鼠的控制盒,半通过离子发生器的外壳,里面是位于三大空间-空气离子发生器(escs)。在这些天,外面的新鲜空气是通过集中放置紫外线灯组曝光室。
(B) UV-on:紫外线灯和混合球迷打开在病房。一半的病房空气经过UV灯组动物的外壳,一半消毒和疲惫到大气中。另外两个曝光室与外面的新鲜空气通风。
统计数据
使用SPSS v10.0执行统计分析。两个结核感染(产后抑郁症积极转换的数字),和肺结核病(定义为解剖或文化的证据结核病)使用两个样本之间的比较组比例测试每组动物的数量。允许小群体之间的差异在动物的数量和总曝光时间,比较分析了结核病感染或疾病使用生存率较和显示为kaplan meier情节,审查在个体数量降至十动物(31日]。动物之间平均气流数据附件使用方差分析比较。另一种分析使用Wells-Riley机载感染模型(15)来确定两个干预结核病传播的整体效果测量作为结核感染和结核病在几内亚猪,占小气流动物之间的差异(见附件以及季节性气流变化文本S1)。使用计算流体动力学模拟室内空气混合估计(28),和一个单独的带状混合模型被用来预测楼上紫外线(见效果文本S1)。所有p价值观是双面的。
结果
病人
超过535天学习,69年艾滋病毒阳性肺结核患者共计80病房招生。59(74%)招生的痰检阳性患者。平均住院时间是9 d(四分位范围(差)5 d)。有612(50.3%)和606例(49.7%)病人床天UV-off UV-on研究天,分别。
气流、紫外线和电离剂监控
病房通风保持在5.9(0.4标准差,SD)换气次数/小时。室内空气混合(见文本S1)。没有显著区别病房空气的体积受到每个动物组(方差分析;p =0.1)。虽然意味着空气中提取的差异是显著的组间(方差分析;p =0.001),这种差异小于4%。意味着新鲜空气渗透到控制、紫外线和电离剂附件泄漏造成的负压系统为9.2,14日和12 cfm,分别占-6.3%,4.1%的空气由动物接收。没有病人或紫外线的员工投诉,紫外线照射是推荐的范围内(12]。意味着病房紫外线强度高度1.8米在研究过程中减少了6.5%。离子发生器外壳,高负离子浓度是演示了使用+ 1050 v充电板位于1 m ESCS从每一个离子发生器。这个盘子在5 s持续排放为零。最大的臭氧水平检测为0.06 ppm。中位数病房温度为19.2°C (IQR 17.8 - -22.5°C)和平均相对湿度77%(差73%—-80%)。平均温度和平均相对湿度差异动物笼子很小(< 0.2°C和< 2%,分别),在这些参数没有明显差异UV-on UV-off天(方差分析;p >0.3在所有情况下)。
检测结核病在几内亚猪
PPD皮试反应为检疫、消极控制和病房空气暴露豚鼠所示(图3)。没有任何证据表明增加串行测试。5699年在病房空气暴露皮肤测试动物,有109动物结核病感染对照组,53电离剂组和30紫外线组产生的从62844年开始,62921年和63170年动物接触的日子,分别。
项目结核病疫情
7月在电离剂清洗云厚的煤烟般的灰尘收集在电离剂分散在相邻的动物笼子中东部的部分动物外壳(图4)。在随后的皮肤测试(月8 - 10日),有一个显著增加的比例TB-infected动物在笼子里与周围的笼子和前几个月相比(两个样本比例的测试;p <0.0001;图4)。随后进行更仔细,做喷涂第一次用漂白剂。为了避免混淆,出土文物结核传播从离子发生器清洁,所有中东部的笼子里的动物接触室测试8 - 10被排除在分析(三个构成,十TB-infected动物控制,紫外线,和电离剂组,分别比较分析审查使用第七皮肤测试日期;这些动物之一,在电离剂组,结核病的证据)。空间分布的结核病感染暴露钱伯斯否则是随机的,这意味着从病房空气传播,而不是水平动物之间传播。文化TB的尘埃微粒从天花板和ESCS离子发生器是负面的。
一个示意图所示的三个相同的豚鼠曝光室,每个都有24个笼子排成两行。每个室分为三部分(东、中、西)。因此每个部分有八个笼子,四个位于中央和四个位于每个部分内外侧。TB-infected动物被分组在3-mo研究时期(三学期制),不包括研究的第一个和最后一个2莫由于少量研究开始和结束。怀孕后期立即清洗后的离子发生器创建粉尘云的正上方四个集中分布的笼子在东部部分电离动物外壳。数字TB-infected动物(表示为一个百分比的总数量的动物暴露)所示为每个六部分的控制,紫外线,和离子发生器豚鼠暴露钱伯斯,三月期研究。
减少空气中的结核病Transmission-Proportions分析
排除上面的灰尘动物疫情,535年研究天后有106/304(35%)与结核病感染动物在对照组,43/303电离剂组(14%),29/307(9.5%)的紫外线组(两个样品测试:比例控制与离子发生器和控制与紫外线p <0.0001;离子发生器和紫外线p =0.07;图5)。尸检和结核病文化结果PPD-positive动物,PPD-negative动物,中途发生的死亡所示(表1)。结核病被确认在26/304(8.6%)的动物在对照组,13/303(4.3%)的动物电离剂组和11/307(3.6%)动物紫外线组(两个样品测试:比例控制,与离子发生器p =0.03;控制和紫外线p =0.01;离子发生器和紫外线p =0.65;图5B)。确认分析这些结核感染和结核病的比例与卡方测试拒绝零假设事后Marascuillo程序允许多重比较证实了此模式的意义。
PPD皮肤试验、解剖和文化结果病房空气暴露豚鼠
减少空气中的结核病Transmission-Time-to-Event分析
比较分析表明,离子发生器和紫外灯都显著预防结核感染(log-rank 27;p <0.0001和log-rank 46;p <分别为0.0001;图6A)。同样,比较分析表明,离子发生器和紫外灯都是预防结核病,(log-rank 3.7;p =0.055和5.4 log-rank;p =分别为0.02;图6B)。比较分析表明,紫外线灯有一个无意义的趋势,更保护比离子发生器对结核病感染和疾病(日志等级2.9;p =0.09和0.2日志等级;p =分别为0.6)。
减少空气中的结核病Transmission-Airborne感染模型分析
替代Wells-Riley分析表明60%和70%减少结核病感染,因为离子发生器和紫外线灯,分别在修正了小气流组织之间的区别。比较这个和在纠正前三组的差异较小的气流变化,表明在这两种情况下进一步减少∼1%结核病感染是由于小气流两组之间的差异。带状混合模型预测楼上紫外线导致减少大约79%的机载感染性粒子的浓度(见下方的房间文本S1)。Wells-Riley分析表明51%和54%减少结核病,由于离子发生器和紫外线灯,分别。
使用上述三种方法进行了进一步的分析与“尘爆发”的动物。所有结果都是相似的,除了离子发生器对结核疾病的保护作用与对照组相比不再达到统计学意义的传统阈值比较分析(log-rank 3.1;p =0.08)。
讨论
据我们所知,这是第一个控制评价楼上紫外线或负面的影响空气电离在临床结核病空气传播。通过使用豚鼠那模型来测量空气的传染性结核病,我们已经表明,干预阻止大多数结核传播,因此潜在的重要的结核病感染控制措施。
分枝杆菌的实验室证据的基础上对紫外线的敏感性(32),紫外线灯在分枝杆菌的气溶胶的影响16,17,33],建模研究[34- - - - - -36),从医院用紫外线灯和轶事证据37,38),美国疾病控制和预防中心建议楼上紫外线作为环境控制措施结核病在卫生保健机构(12]。然而,使用并不广泛,主要由于缺乏临床研究。楼上紫外线在医院候诊室减少空气中的细菌,但结核传播不是由于后勤困难这样的研究需要调查(39]。紫外线的功效体现在当前的研究中有重要意义的结核病感染控制,特别是在资源匮乏的地区,结核病是最高的负担。楼上紫外线是一个相对低成本的干预与机械通气。此外,它是适合拥挤聚集设置如候诊室、门诊、急诊或抗逆转录病毒治疗设施。等领域很少有很高的机械通风换气,但代表一个结核病感染控制优先级,因为没有得到诊断和治疗的结核病患者可能会发现,这些通常是大多数传染性结核病患者。
除了缺乏有效性的研究在临床环境中,安全问题已经阻碍使用楼上紫外线。然而,适当的定位的现代,屏蔽紫外线装置允许将上面的房间充斥着高强度紫外线同时减少乘员暴露在房间的下部。之前报道的案例曝光过度导致不正确的灯安装或行动如果紫外线灯泡变得无防御的不足40,41]。专家安装楼上紫外线系统是必要的,与紫外线字段postinstallation检查,以确保没有过多的紫外线反射向下。确实在灯安装在这项研究中,灯泡需要额外的挡板和天花板是马特减少反射。没有不良紫外线影响病人的报告或员工,和员工和病人接触与个人紫外线测量仪是在允许的范围内(12]。这个他与其他最近的数据关于楼上紫外线安全(42,43]。制造商可能建议每年更换灯泡,但在这项研究紫外线强度最低限度减少> 6000 h后使用,尽管每天开/关开关,降低紫外线灯泡更快。辐照度下降30%的限制已经被建议在楼上紫外线安装和维护指南仍处于开发阶段(44]。主动维护,包括灯泡更换计划项目,允许足够的紫外线字段保持灯泡故障出现之前。尽管经验使用楼上紫外线在14个无家可归者收容所(42),需要进一步操作的研究评估的局限性,如周期性停电的影响,和创造一种虚假的安全感。当前研究中的夹具成本355 - 709美元包括灯泡、较低的资源匮乏的出口范围。更换灯泡成本25 - 50美元。潜力开发低成本紫外线装置在资源贫乏地区结核病控制中。
楼上紫外线功效取决于充分的混合,楼上的空气通过简单的对流(45,46)增强的机械通风系统,或廉价的混合的粉丝17,47),在当前的研究中。空气混合在病房在这项研究结果的机械通风系统提供236米3/ h的新鲜空气通过天花板发泄,搅拌风扇毗邻紫外线夹具,和其他对流所产生的气流,居住者运动的房间,门打开。计算流体动力学模型与混合风扇规格允许室内空气混合估计为83%,估计楼上紫外线功效和带状混合模型预测感染性粒子的浓度减少79%楼下的房间里。这个数字实际上减少70%结核病感染相关观察豚鼠。的存在良好的空气混合在病人房间因此允许外推的结果从空中结核病感染豚鼠保护保护居住者的房间。然而,楼上紫外线将永远无法保护卫生保健工作者从空中感染发生在非常接近。控制的研究楼上紫外线对人与人之间结核传播的影响是必要的。然而,研究卫生保健工作者结核感染的后勤挑战由于员工流动率,困惑,结核病接触其他地区的医疗设施,或暴露在工作场所之外。
紫外线杀菌功效增加相对湿度的负面影响,特别是50%以上-60%17]。在利马一般70% - -90%相对湿度,研究医院房间没有空调。因此意外的看到这样一个楼上紫外线对结核病传播的影响。这种保护作用的紫外灯对结核病传播可能是更大的在潮湿的环境中,包括医院的空调环境资源丰富的设置。
这是第一个发表评价-空气电离预防结核病的传播,我们的知识。机制是最有可能的物理效应的带电空气微粒被强烈吸引了接地表面如墙壁和地板。杀菌效果也是有可能的(18,20.]。减少空气中的传播比观察到在这项研究中没有小鸡的孵化场和生产区域安装ESCS离子发生器的传播沙门氏菌降低了99.8% (21- - - - - -24]。有可能高离子密度达到空气流动缓慢的家禽研究或允许更大的空气粒子去除,和离子发生器效率减少随着相对湿度的增加。
一个缺点-空气电离的积累潜在感染性粒子到相邻表面或接地部分电离剂本身,所显示本地化TB-infected动物爆发后电离剂清洗。离子发生器接触室的墙壁很快成为变色,“黑墙效应”看到一些商用离子发生器。这些问题可能减轻使用局部接地收集板。离子发生器的另一个潜在的缺点是静电干扰医疗设备,尽管他们已经使用了几年和重症监护室没有报告问题[48]。仪器上的静电效应最小电离剂超过1米。ESCS的原型在这项研究中被证明使用离子发生器需要小心处理和清洗,因此不适合临床使用,尤其是在缺乏资源的环境中。然而,改善ESCS离子发生器与增加范围和有效性,对放宽清洁和更少的针已经开发和商业化农业应用,和这些设备需要进一步研究。ESCS近似电离剂成本是600美元一个隔离室,为随后的房间300美元,本质上简单组件方便廉价的生产潜力。
本研究的一个限制是,动物设施没有测试用人造气溶胶评价气流模式病房和屋顶之间和粒子损失。然而,小心通风系统平衡调试期间和日常通风测量在多个位置证明只有微小的差异在病房气流或室外空气渗透到三个曝光室。钱伯斯病房和动物之间的任何粒子损失预计将UV-on或UV-off天是相似的。另一个限制是离子发生器坐落在屋顶上,以避免潜在的带负电的微滴核附加人工制品之间冗长的金属管道系统病房和动物设施。离子发生器对结核病传播的影响在病房本身可能有不同观察动物设施。
大量PPD-positive动物的发现没有解剖或文化证据的结核病最初是令人惊讶,但与先前的发现是一致的,如果两个高度传染性疫情的偏见,高毒性菌株占(30.,49]。机载实验感染临床分离的豚鼠结核分枝杆菌证明四集落形成单位需要建立疾病(50]。PPD-positive但autopsy-negative动物很可能被感染剂量不足以建立疾病,或压力差对豚鼠的毒性。没有观察到产后抑郁症的反应> 7.5毫米在超过7000个测试动物检疫和消极的控制,使产后抑郁症转换几乎肯定将结核感染。没有PPD-positive比例的增加,解剖,和culture-negative动物看到紫外线组中,这可能是预期,从接触死禽或产后抑郁症转换发生UV-damaged分枝杆菌。这些有趣的数据表明,需要额外的研究,可能描述真的潜伏结核感染和延迟超敏反应,或短暂的结核感染的可能性51]。
结核感染控制是一个全球公共卫生优先由于艾滋病毒流行,和院内传播的重要性多和广泛耐药菌株的传播。扩大艾滋病毒治疗,这就增加了教会在拥挤环境高度敏感的人与那些最有可能有结核病,强调了需要有效的预防结核病的传播。广泛耐药结核病疫情的建模研究已经表明,在南非行政控制措施可能不足(52),因此环境控制措施承担越来越重要。楼上紫外线是一种有效和相对低成本的环境控制措施已经推荐作为辅助措施的指导方针,但由于缺乏研究用于临床设置直到现在12]。楼上紫外线,有巨大的潜在结核病感染控制设置在气候不允许使用自然通风,或用于在寒冷冬天,晚上当windows很可能会被关闭。应努力设计简单的紫外线设备资源匮乏的地区。消极的空气电离是一种新型的感染控制策略需要进一步调查。这些环境控制措施等大型聚集设置适合候诊室或急诊,结核病常常被确诊,过度拥挤是常见的,和呼吸道隔离设施经常不可用。
确认
感谢工作人员Servicio de心血管Infecciosas y热带,医院Nacional Dos de Mayo,利马,秘鲁和研究护士罗莎Yataco虹膜桑切斯,索尼娅Ccolya。我们感谢罗克珊娜Anglats、塞西莉亚Jurado和里卡多Barrenechea兽医支持。我们感谢Beatriz Herrera,特蕾莎修女瓦伦西亚,埃里克·拉莫斯Luz Caviedes,和员工Laboratorio de Investigacion y Desarrollo大学Peruana公爵卡耶塔诺Heredia。我们感谢莫妮卡Maguina建筑专业、SAEG秘鲁SA工程支持,Arquimides Gavino统计援助,安东尼奥·奎斯佩和西蒙Gazzard生成图2,并Juanito。我们感谢Lumalier捐赠UV装置。
作者的贡献
DAJM, RHG、锰等,BM, CN, AG), JSF,和CAE研究设计、数据解释,写的手稿。厘米,PS、RR和WQ进行数据收集,厘米,PS, RR, WQ此外导致数据解释和批准最终的手稿。是有访问所有数据和担保人的手稿。
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