מאמר שיטה

חיטוי אוטומטי של חדרי בית חולים באמצעות טכנולוגיית מיקרוטיפות מיקרו-פרוקסיד חדשנית

973 צפיות

⸱

DOI:

10.3791/69913

⸱

24 בפברואר 2026

 ,  ,  ,  ,  ,  ,  ,  ,  ,  ,  , 
1Northwestern University, 2University of Texas Southwestern Medical Center, 3Rehabilitation Hospital of Southern New Mexico/Advanced Care Hospital of Southern New Mexico, 4Granite Bay High School, 5IN SILICO STEM S.A.S., 6Mount Graham Regional Medical Center, 7Little Colorado Medical Center, 8Infection Prevention Partners

במאמר זה

סיכום

פרוטוקול זה מתאר את השיטות לשימוש בטכנולוגיית חיטוי ערפול חדשנית של מי חמצן יבש (aHP) המספקת קישוריות חכמה לבית חולים, ומאפשרת אינטגרציה בתוך פלטפורמות נתונים לספק נתונים היסטוריים על שימוש בציוד, אימות מינוני aHP, כיסוי חדרים, זמני חיטוי ומיקומים להפחתת זיהומים הקשורים לטיפול רפואי (HAIs).

תקציר

שיטות מסורתיות, ידניות וחיטוי UV השאירו פערים בהשגת חיטוי יסודי של כל החדר באזורים שקשה להגיע אליהם או מוצלים, מה שמעלה את הסיכון לזיהומים הקשורים לבריאות (HAIs). חיטוי סביבתי יעיל הוא מרכיב מרכזי בתוכנית מניעת זיהומים מקיפה. מגבלות מסורתיות כוללות חיטוי לא מלא, סיכון לחשיפה לצוותי הבריאות, ודרישות עלות עבודה, המחייבות אימוץ טכנולוגיות חדשות יותר. טכנולוגיית ערפל יבש אוטומטית מסוג מי חמצן (aHP) שנועדה להתגבר על מגבלות אלו נכנסה לאחרונה לשוק, ומציעה פתרון יעיל יותר מבחינה קלינית וכלכלית. טכנולוגיה חדשנית זו מספקת טיפות מי חמצן בגודל מיקרון לכל החדר, ומבטיחה חיטוי מיטבי של כל המשטחים. המערכת גם מאפשרת אינטגרציה בתוך פלטפורמות נתונים כדי לספק נתונים היסטוריים על שימוש בציוד, אימות מינוני aHP, כיסוי חדרים, זמני חיטוי ומיקומים, כדי לספק הבטחת איכות ורשומות ניתנות לביקורת. פיזור המיקרו-טיפות aHP באמצעות ערפול יבש מספק כיסוי אחיד, ומספק יעילות גבוהה יותר של השמדת חיידקים בסביבות רפואיות מודרניות. מטרת פרוטוקול זה היא להציג את שיטות השימוש במערכת הערפל היבש האוטומטית aHP, כולל תרומת יכולות מעקב וביקורת בזמן אמת לניהול סיכוני זיהום. לאחר מכן מוצגות תוצאות מייצגות המדגימות את יעילות הכיסוי וכן את ההשפעה הנלוויה על הפחתת ההעברה, העלות הישירה והפרודוקטיביות הקשורה ל-Acinetobacter baumannii (CRAB), אורגניזם עמיד לרב-תרופות שהוגדר כ"איום דחוף" על ידי ה-CDC. בהשוואה למספר הרבייה הנמוך ביותר לאשפוז – 0.40, שבו צפויים בסך הכול 9.6 העברות מטופלים במתקן, יישום טכנולוגיית הערפל היבש כחלק מאסטרטגיית הפחתה עמידה לקרבפנם (CRO) הראה ירידה מובהקת סטטיסטית בקצב ההדבקה בפועל לעומת הקצב הצפוי.

מבוא

משטחים מזוהמים ממלאים תפקיד קריטי בהעברת פתוגנים הגורמים לזיהומים הקשורים לבריאות (HAIs)1. HAIs הם זיהומים שאינם קיימים או מתפתחים בזמן האשפוז ויכולים להידבק על ידי מטופלים, צוות בריאות ומבקרים2. לצורך הדיווח, השתמשנו בהגדרות מעקב שסופקו על ידי הרשת הלאומית לבטיחות בריאות (NHSN), שסיפקה הגדרה סטנדרטית לזיהוי זיהומים במטופלים מאושפזים. HAIs מוגדרים כאלה שמתרחשים 48 שעות או יותר מהאשפוז, והם הגורם העיקרי לעלייה במקרי מוות ותוצאות שליליות3. הפתוגנים הגורמים ל-HAI יכולים להתפשט במגע עם משטחים נגועים, כגון ידיות דלתות, מיטות, ברזים, טלפוניםוציוד קליני משותף. HAIs נפוצים, כולל Clostridium difficile (C. diff), Staphylococcus aureus עמיד למתיצילין (MRSA), אנטרוקוקוס עמיד לוואנקומיצין (VRE), נורו-וירוס ועוד, כולם מכילים יכולת להשיל נוזלים ממטופלים נגועים, לשרוד על משטחים יבשים לאורך זמן, קשים להסרה באמצעות ניקוי וחיטוי ידניים, ודורשים מינון נמוך יחסית לזיהום1. המנגנון שבו פתוגנים יכולים לשרוד לתקופות ממושכות מוצע באמצעות גילוי ביופילמים המאפשרים לחיידקים וגטיביים לחיות במושבות ללא מקור תזונה. ביופילמים הם קהילות רב-תאיות המוחזקות יחד על ידי מטריצה חוץ-תאית שנוצרה בעצמה, והן עמידות הרבה יותר לביוצידים מאשר חיידקים צפים חופשיים6. לכן, שיטות נכונות ויסודיות לחיטוי משטחים הן קריטיות להגבלת הסיכון להשתלטות והעברה של HAI.

שיטות ניקוי מסורתיות מתבצעות בדרך כלל מספר פעמים ביום כדי להבטיח ניקיון נראה לעין של סביבת המטופל. ניקוי סופי, ניקוי עמוק יותר של החדרים, מתבצע בדרך כלל לאחר שחרור המטופל כדי להבטיח סביבה בטוחה למטופלים הבאים. עם זאת, דגימה סביבתית לאחר חיטוי סופי מזהה לעיתים קרובות משטחים שעדיין מזוהמים בפתוגנים, ושאפילו סבבים מרובים של אקונומיקה עשויים שלא להספיק להרוג חלק מהפתוגנים, כמו MRSA1. מחקר אחד מצא שחיידקים יכולים לשרוד על מגבוני חיטוי, מה שמוביל להתפשטות ולא להכחדת המיקרוביםהללו. האתגר של השגת חלוקה נכונה של חומרי החיטוי ברחבי החדר וזמן מגע מספק תורם עוד יותר לאי-עקביות בחיטוי אמין. כדי להשלים את שיטות החיטוי הידניות, יושמו טכנולוגיות חדשניות, כגון חיטוי באור אולטרה סגול C (UVC). עם זאת, קיימות מגבלות ליעילות טכנולוגיית אור UV, כולל חוסר היכולת לחדור כראוי למשטחים שאינם חשופים ישירות לאור (הצללה) והפחתת עוצמת המינון עם המרחק מהמקור8. רוב הטכנולוגיות הללו אינן מודדות מינון, ובלעדיה לא ניתן לדעת את היעילות האמיתית של היישום. ליווי והבטחת מינון מתאים עלולים לדרוש מספר סבבים של שינוי מיקום, מה שמוסיף לעלויות העבודה.

לכן, מערכות חיטוי ערפול יבש עם מי חמצן אירוסול (aHP) משמשות כשיטה אטרקטיבית וחדשנית להציע חיטוי עקבי ומוצלח לכל החדר. מערכת aHP ממלאת באופן אחיד את החלל בטיפות מי חמצן בגודל מיקרון ומפחיתה את הצורך בהתערבויות מפעילים; אחד היתרונות של זה הוא הפחתת עומס העובדים והצעת קצב תחלופה מהירה יותר. מחקר עדכני מצא שהוספת מערכות חיטוי aHP ללא מגע לכל החדר הביאה להפחתה משמעותית בזיהום C. diff לעומת שיטות ידניות מסורתיותבלבד. מי חמצן נחשב גם לביוציד "אידיאלי" בתעשיות שונות בשל יעילותו, בטיחותו, השפעתו הסביבתית, קלות השימוש, יציבות ותאימותלחומרים שטחיים. למי חמצן יש יתרון נוסף בכך שהוא לא יציב לאחר האירוסול, מתפרק ביעילות בהתפרקות אקספוננציאלית לחמצן ולמים, ולא משאיר תוצרי לוואי רעילים לאחר האידוי. אם נכנסים לחדר בזמן ערפול או מיד לאחר מכן, נדרש ציוד מגן אישי; עם זאת, לאחר פיזור והתפרקות מי חמצן (15 דקות לאחר הטיפול), שאריית מי חמצן נמוכה מרמות שעלולות לגרום לסיכוני בריאות, ומתחת לספי ה-OSHA, שהם מגבלת חשיפה מקסימלית של <75 חלקים למיליון (ppm), ומגבלת ממוצע משוקלל זמן (TWA) של 8 שעות של <1 ppm.

פרוטוקול זה מתאר את השיטות לשימוש במערכת חיטוי aHP חדשנית המשתמשת בתמיסת מי חמצן 5% (איור 1), שמספקת גם שילוב בסביבות בתי חולים חכמות כדי לספק נתונים היסטוריים על שימוש בציוד, מינוני aHP, כיסוי חדרים, זמני חיטוי ומיקומים, ובכך לאפשר שיפור בתהליכים, אימות ורשומות ניתנות לביקורת.

figure-introduction-1
איור 1: מערכת חיטוי מי חמצן יבש עם ערפל באירוסול .המכונה המשמשת לערפול מי חמצן יבש באירוסול. אנא לחצו כאן כדי לצפות בגרסה מוגדלת של הדמות הזו.

פרוטוקול

1. הגדרה ראשונית של בקר חכם

  1. התקן את הבקר החכם במחזיק הבקר על הידית של הקארט שתומכת ביחידת הערפול. הבקר החכם הוא המכשיר הנייד ששולט ביחידת הערפל, ומחזיק הבקר ממוקם על ידית העגלה.
  2. חבר את כבל הבקר ליציאת הטעינה של הבקר ולשקע ה-USB בקארט הנייד. השתמש בקליפסים או קשרים שסופקו על ידי היצרן כדי להחזיק את הכבל במקום.

2. התקנה ראשונית לחיטוי מי חמצן באירוסול (aHP) לערפל

  1. חבר את כבל החשמל הכלול בקארט הנייד לשקע בתחתית ערפל החיטוי של aHP והתקן אותו בשקע בקרט הנייד.
  2. מלאו את מיכל הערפל החיטוי aHP בגלון אחד של תמיסת מי חמצן 5% על ידי פתיחת הפקק האטום בוואקום במיכל ושפיכת מספיק תמיסה.
  3. היחידה תתריע כאשר התמיסה מתרוקנת, והמיכל דורש מילוי מחדש. מומלץ ללבוש כפפות ומשקפי מגן בעת מילוי המיכל.

3. הפעלת לוח מחוונים

  1. הגדר חשבון ענן באמצעות הזמנה במייל שנשלחה למשתמש בעבר. אם לא קיבלת הזמנה, בקש אחת מ-info@breezymed.com. לפרטים נוספים על החומרים ששימשו במחקר, אנא עיינו בטבלת החומרים.
  2. התחבר ל-https://cloud.breezymed.com/
  3. בחר מכשירים בתפריט הניווט השמאלי בלוח הבקרה של דף הענן כדי לראות את מכשירי הערפל המחטאים של aHP. אם יש לך יותר מערפל אחד, כל אחד יופיע, אחרת יוצג רק ערפל אחד.
  4. לחצו על כפתור VIEW ALL DATA כדי לראות סקירה של פעילות החיטוי במסך הבית (איור 2) ופרטים על אירועי החיטוי.
    הערה: אירועי חיטוי שהושלמו בהצלחה נרשמים בלוח הבקרה של Breezy Cloud. אם אירוע ערפל מופרע או שאין מספיק נוזל חיטוי, שגיאות אלו יירשמו בלוח הבקרה כאירועי ערפל לא מוצלחים.

4. תצורה ראשונית של ערפל חיטוי aHP

  1. חבר את כבל החשמל של הערפל החיטוי של aHP (שמספק חשמל לערפל ולבקר בכרטיסה) לשקע בקיר.
  2. וודא שהאור של חגורת המותן בערפל החיטוי aHP דולק. אם נורת החגורה צהובה, לחצו על הכפתור בראש המכשיר כדי להפוך את אור החגורה לכחול.
  3. תדליק את הבקר החכם ותוודא שהסוללה שלו נטענת.
  4. התחבר ל-Smart Controller במידת הצורך, באמצעות שם המשתמש והסיסמה של חשבון הענן שלך. הבקר אמור להציג את מסך הסריקה אם הוא מחובר לחשבון באתר.
  5. וודא שמכשיר הערפל המחטא של aHP על העגלה מופיע ברשימת המכשירים. מספר הסידורי של תחתית ערפל החיטוי aHP יוצג כשם ברשימה.
  6. לחץ + על כפתור הוסף מכשיר מועדף ובחר את ערפל החיטוי של aHP על העגלה מהרשימה ולחץ על המשך.
  7. ממסך הסריקה, לחץ על הכפתור עם ערפל חיטוי aHP לשליטה. זה אמור להיות מוצג עכשיו במכשיר האהוב .
  8. לחץ על Pair בחלון הקופץ אם צריך.

5. חיטוי עם ערפל חיטוי aHP

  1. מקמו את ערפל החיטוי aHP בפינת החדר לטיפול, כאשר ערפל ה-aHP פונה למרכז החדר, ללא חפצים בטווח של 5 רגל מהזרמים שיחסמו את זרימת הטיפות.
  2. חבר את כבל העגלה הנייד לשקע קיר בחדר לחיטוי.
  3. לחצו על הכפתור במסך הבקר החכם שמתאים לערפל המחטא aHP שנמצא בקארט הנייד. זה אמור להיות המכשיר האהוב שמוצג על מסך הבקר החכם.
  4. לחץ על הכפתור לזמן הערפל המתאים וצא מהחדר בתוך ספירת 7 שניות. עיין ב-FAQ המצורף לערפל החיטוי aHP לזמני ערפל ספציפיים. לשם השוואה, הנה כמה דוגמאות לזמן ערפל:
    1. זמן ערפל של 30 שניות להפחתת פתוגן של 5 גזעים (99.999%) בחדר בדיקה בגודל 120 רגל רבוע.
    2. זמן ערפל של 45 שניות להפחתה של 5 לוגיום (99.999%) בפתוגן בחדר מטופל בגודל 250 רגל רבוע.
    3. זמן ערפל של 100 שניות להפחתה פתוגן של 6 לוגיום (99.9999%) בחדר מטופלים בגודל 200 רגל רבוע.
    4. זמן ערפל של 125 שניות להפחתת פתוגן של 5 גזעים (99.999%) בחדר ניתוח בגודל 500 רגל רבוע.
  5. לאחר סיום הערפל, השאירו את החדר סגור ופנוי למשך 10 דקות של מגע עם חומר חיטוי. לאחר זמן המגע של 10 דקות, החדר עשוי להיות מוכן לכניסה מחדש מיידית או עד 15 דקות, בהתאם למינון וחומר החיטוי שבו משתמשים.
    הערה: עיינו בשאלות הנפוצות המצורפות לערפל החיטוי של aHP לזמני כניסה ספציפיים. שלטי דלתות שניתן להציב על ידיות הדלת מסופקים במערכת כדי להקל על התרעה על ערפול מתרחש. מומלץ להשתמש בציוד מגן אישי אם נכנסים לחדר לפני סיום 15 הדקות לאחר הערפול, אך מעבר לכך אין צורך בכך.

6. מידול מתמטי

הערה: ניתן להשיג מידול מתמטי באמצעות שיטות שונות, אך הפשוטה ביותר היא להשתמש בחבילות תוכנה קיימות. COMSOL Multiphysics היא מערכת תוכנה נפוצה, ובאמצעות חבילת מודול מעקב חלקיקים נוספת, היא מספקת אמצעי יעיל לניתוח תופעות פיזיקליות כמו התפלגות טיפות אירוסוליות.

  1. אימות קוד
    השתמש בתוכנה מסחרית COMSOL Multiphysics גרסה 6.3 עם מודולים של דינמיקת נוזלים חישובית (CFD) ומעקב חלקיקים. אימות הקוד זמין בדף האינטרנט של מודלי אימות ואימות COMSOL (https://www.comsol.com/verification-models).
  2. תצורת המערכת
    הערה: המערכת המדומה מורכבת מאירוסוליזר הטיפה בתוך חדר בדיקה עם מידות מוגדרות, אובייקטים בתוכם, ומיקום המכשיר כפי שנעשה בשימוש במצב ניסויי פיזי. גאומטריית המכשיר פשוטה יותר תוך שמירה על אזור הכניסה/יציאה והמיקום האפקטיביים.
    הגדר את פתח זרימת האוויר למערכת כמו שקע המכשיר, כשהיציאה של המערכת בפתח המחזור של המכשיר. בנה את תחום החישוב באמצעות כלי COMSOL CAD.
  3. משוואות/חוקים קונסטיטוטיביים שולטים
    מודל את זרימת האוויר הסוערת בתוך החדר באמצעות מודל k-epsilon הטורבולנטי.
    הערה: כדי לאפשר יעילות חישובית, יש להתייחס לזרימת האוויר הנייחת כמהירות הרקע לגרירה של הטיפות. השתמש בממשק ריסוס הטיפות ממודול מעקב החלקיקים COMSOL כדי לעקוב אחרי המהירות והמיקום התלויים בזמן של החלקיקים תחת כוחות הגרר והכבידה. אין צורך לשקול את אידוי הטיפה והתפרקות עבור הערכה זו.
  4. מאפייני מערכת
    קבע את צפיפות האוויר והצמיגות הדינמית בטמפרטורה של 20°C ולחץ אטמוספרי עם ערכים של 1.204 ק"ג⋅מ-3 ו-1.81×10-5 פסקל. צפיפות וקוטר הטיפות שנלקחו מהמערכת הם 1.015 גרם/מ"ל ו-5 מיקרון, בהתאמה.
  5. כוון את זרימת האוויר הנייחת המוזמנת בכניסת המערכת ל-25.8 ס"מ/שנייה, עם תנאי לחץ אפס ביציאת המערכת. קירות החדר, המכשיר והאובייקטים מוגדרים למצב נגד החלקה. סך הכל 10,000 חלקיקים מוזרקים באקראי בפתח הכניסה בקבוצות של 50 חלקיקים, המפוזרים באופן שווה בזמן במהלך דקה אחת של הריסוס.
  6. דיסקרטיזציה של מערכת
    1. השתמש ברשת המורכבת מ-9,15,104 אלמנטים טטראדרליים, עם שכבות גבול בקירות ושיפור בכניסה וביציאה.
    2. השתמשו בשיטת האיטרטיביות של GMRES עבור המשתנים הנוזליים והטורבולנטיים הנייחים, וכן למעקב אחר טיפות התלוי בזמן, עם שיטת ניוטון הלא ליניארית הקבועה לכל הניתוחים.

7. ניתוח יעילות

  1. לבצע ניתוח יעילות על ידי מדידת מספר הזיהומים הספציפיים שהתרחשו לאחר הכנסת ערפול מי חמצן והשוואת מספר זה למספר הצפוי או ההיסטורי של ההדבקות. אם שיעורי ההדבקה ההיסטוריים אינם זמינים בקלות במערכת בתי החולים, ניתן לנצל שיעורים צפויים המבוססים על נפח המטופלים ומחלות נלוות.
  2. השתמשו בשיטה סטטיסטית השוואה בין שני פרופורציות, כגון סטטיסטיקת חי-ריבוע באמצעות סף טיפוסי של p < 0.05, כדי לקבוע את מובהקות ההפרש.
  3. קבל את מספר ההדבקות הצפוי הנובע מחשיפה למטופל שנדבק באורגניזמים מתוך ספרות שפורסמה, שמדווחת בדרך כלל כמספר הרבייה, R012.

8. ניתוח כלכלי

  1. בצע ניתוח של ההשפעה הכלכלית, במיוחד עלויות ישירות והשפעות פרודוקטיביות. בית חולים ממוצע בארה"ב כולל 129 מיטות מאוישות (https://www.definitivehc.com), כאשר סך השחרור היומי בארה"ב נגזר מנתוני סקר שנתי של AHA של סך השחרורים (https://www.aha.org/), ומהמפקד היומי הממוצע בארה"ב שמקורו בסך השחרור של 2023 וממוצע קו השחרור של 2023.
  2. שימוש בשיעור שחרור יומי טיפוסי, העלות השעתית לצוות שירותי הסביבה באתר המשתמש, והפחתת הזמן הממוצעת לאחר שילוב ערפל יבש במימן פרוקסיד, קובעים את עלויות התפעול הספציפיות. שימוש בשיטה כמו תמחור מבוסס פעילות מונחה זמן (TDABC) הוא שיטה יעילה שמקצה עלויות משאבים לפעילויות בהתבסס על הזמן המדויק הנדרש לביצוען.
  3. בהסתמך על נתונים על זמני סיבוב טיפוסיים, השווה את הפרודוקטיביות בין שיטות חיטוי.

figure-protocol-1
איור 2: תצוגת דף הבית המציגה פעילות חיטוי. אירועי חיטוי שהושלמו בהצלחה נרשמים בלוח הבקרה של Breezy Cloud. אם אירוע ערפל מופרע או שאין מספיק נוזל חיטוי, שגיאות אלו יירשמו בלוח הבקרה כאירועי ערפל לא מוצלחים. אנא לחצו כאן כדי לצפות בגרסה מוגדלת של הדמות הזו.

figure-protocol-2
איור 3: פרטי אירועי החיטוי. האירועים נראים על ידי לחיצה על כפתור 'הצג את כל הנתונים'. אנא לחצו כאן כדי לצפות בגרסה מוגדלת של הדמות הזו.

תוצאות

מידול מתמטי

כדי להמחיש טוב יותר את השימוש בערפל יבש באמצעות aHP, מודל מתמטי מציע דרך לכמת פיזור הטיפות וקביעת כיסוי החדר10. זה שימושי במיוחד מכיוון שהערפול היבש אינו נראה לעין בלתי. פיזור הטיפות וכיסוי החדר נמדדו בגאומטריית חדר סטנדרטית (איור 4) באמצעות הגדרות טיפוסיות של מערכת הערפל היבש aHP. מידות החדר נקבעו ל-11 רגל על 12 רגל (132 רגל רבוע), עם תקרה בגובה 8 רגל. זרימת אוויר טורבולנטית נייחת הונחה בחדר, עם התזות טיפות תלויות בזמן בזרימת הנוזלים, כולל כוחות גרר וכבידה, אך מתעלמים מפירוק או אידוי.

figure-results-1
איור 4: גאומטריית חדר של סימולציה סטנדרטית. מידות החדר נקבעו ל-11 רגל על 12 רגל (132 רגל רבוע), עם תקרה בגובה 8 רגל. אנא לחצו כאן כדי לצפות בגרסה מוגדלת של הדמות הזו.

תוצאות המודל הראו שמהירות חלקיקי מי חמצן אירוסוליים נעה בין 0.2 מ"ש ליותר מ-25 מ"ש. קווי הזרם של מהירות נייחות המוצגים באיור 5 מייצגים את כוח הגרר הפועל על הטיפות.

figure-results-2
איור 5: שדות מהירות חלקיקים. מהירות חלקיקי מי חמצן באירוסול נעה בין 0.2 מ"ש ליותר מ-2 מ"ש. אנא לחצו כאן לצפייה בגרסה גדולה יותר של איור זה.

במהירויות אלו, כיסוי החדר במגע פני השטח עם מי חמצן הושלם בדקה אחת לתוך תהליך הטיפול (איור 6).

figure-results-3
איור 6: כיסוי חדרים. מפה של כיסוי החדר של טיפות מי חמצן מאירוסוליות לאחר דקה אחת של פיזור, המציגה כיסוי מלא בחדר במודל חדר בית חולים סטנדרטי. אנא לחצו כאן כדי לצפות בגרסה מוגדלת של הדמות הזו.

אנימציה של תהליך הפיזור והכיסוי זמינה בסרטון הפרוטוקול המצורף. תוצאות אלו מדגישות כי מערכת הערפול האוטומטית עם מי חמצן מספקת כיסוי מלא של החדר תוך דקה אחת במודל חדר בית חולים סטנדרטי, מה שמרמז על פוטנציאל חיטוי מהיר ויעיל.

ניתוח יעילות

טכנולוגיה זו שימשה כחלק מאסטרטגיית הפחתה חזקה של אורגניזם עמיד לקרבפנם(CRO) 11. מתן שירותים איכותיים לאחר מחלה חריפה למטופלים עם מחלות קריטיות כרוניות בבית חולים לטיפול אקוטי ארוך טווח (LTACH) המתאוששים ממחלה קשה לעיתים קרובות מסובך בשל הפוטנציאל ל-HAIs והעברת אורגניזמים עמידים לרב-תרופות (MDRO) כגון Acinetobacter baumannii (CRAB) עמיד לקרבפנם. רוב מבודדי הסרטנים בארה"ב מייצרים קרבפנמזות (אנזימים שמבטלים קרבפנמים ואנטיביוטיקות β-לקטם אחרות), מה שהופך את הטיפולים הללו לבלתי יעילים.

לאחר יישום תוכנית שיפור תהליך המשתמשת בערפול מי חמצן אוטומטי באירוסול, נמדד מספר החולים הידועים כמתיישבים או נגועים ב-CROs שאושפזו במתקן במשך תקופה של 24 חודשים, ומספר ההעברות במתקן שהתרחשו בתקופה זו. תוכנית שיפור התהליכים כללה מעורבות מוגברת של צוות ניהול אנטימיקרוביאלי בין-תחומי בהובלת רוקחים, ואלמנטים מרכזיים בפרויקט כללו הכשרה והכשרה לצוות, איסוף ודיווח נתונים, ניטור ומשוב בזמן אמת, ביקורות ציות ופרוטוקולי ניקוי סביבתי המשתמשים במערכת החיטוי החדשנית aHP. במהלך 24 החודשים שבין ינואר 2023 ליולי 2025, אושפזו 24 חולים הידועים כקולוניזציה או נגועים ב-CROs. במהלך תקופה זו, זוהו רק שני מקרים לאחר הקבלה, כאשר אחד מהם נקבע לאחר בדיקה אפידמיולוגית כבלתי סביר להעברה במתקן. בהשוואה למספר ההעברה הנמוך ביותר לאשפוז של 0.4012, שבו צפויים סך של 9.6 העברות מטופלים במתקן, זהו ירידה משמעותית בשיעור ההעברה בהשוואה לצפוי (p < 0.004), כפי שמוצג באיור 7. ממצאים אלו מצביעים על כך שתוכנית שיפור תהליכים רב-תחומית מקיפה, הכוללת שילוב טכנולוגיית חיטוי יבש עם מי חמצן חדשנית, הייתה קשורה להפחתה מובהקת סטטיסטית בהעברת אורגניזמים עמידים לקרבפנם.

figure-results-4
איור 7: השוואת קצבי שידור. הפחתת קצב ההעברה של CROs מהקצב הצפוי לאחר תחילת תוכנית שיפור תהליכים רב-תחומית מקיפה, כולל שילוב טכנולוגיית חיטוי יבש עם מי חמצן אירוסוליים חדשנית. קיצור: CRO; אורגניזם עמיד לקרבפנם אנא לחצו כאן כדי לצפות בגרסה גדולה יותר של האיור הזה.

ניתוח כלכלי

בוצעו ניתוחים של עלויות ישירות והשפעות פרודוקטיביות עבור טכנולוגיה זו. להערכת עלויות, מודל בית חולים בארה"ב עם ממוצע של 129 מיטות מאוישות ותפוסה של 0.73 מטופלים למיטה ליום. שיעור שחרור יומי של 17%, שכר לשעה לצוות שירותי הסביבה של 22.81 דולר, והפחתה ממוצעת בזמן שדווח משימוש בערפל יבש במימן פרוקסיד של 10 דקות נערכה. עם זאת, הושג חיסכון בעלויות של 3.80 דולר לכל מיטה שהופנה. בקצב של 16 החלפות מיטות יומיות, חיסכון יומי של 61 דולר וחיסכון שנתי של 22,165 דולר.

בהתבסס על נתונים ממוצעים משנת 2023 המכסים סך של 33 מיקומים, המראים זמן אספקת חדרים של 132 דקות לפני יישום מערכות ייעול כבסיס, הוערך ההשפעה על הפרודוקטיביות. בהתבסס על ערך זה כפרודוקטיביות סטנדרטית של אחד מצוות שירות הסביבה (EVS) למעבר מלא של חדר מטופלים (כולל חיטוי, החלפת מצעים, פינוי פסולת וכו'), ומשמרת של 12 שעות עם הפסקה של שעה (יום עבודה של 11 שעות), התפוקה הסטנדרטית היא תחלופה מלאה של 12 חדרים בכל משמרת. זמני חיטוי באמצעות ערפול יבש אוטומטי במי חמצן דווחו כמתקצרים בין 10 ל-35 דקות לחדר. למרות ששלב הניקוי הידני תמיד נדרש להסרת אדמה ופסולת, ניקוי בדרך כלל משאיר אחריו מיקרואורגניזמים על משטחים שאינם נראים לעין האנושית. למטופלים בבידוד, בדרך כלל יש שלב "חיטוי משלים" שני שנעשה (א) ידנית עם ניקוי יסודי יותר, (ב) עם UV, או (ג) עם aHP, כאשר האפשרות האחרונה חוסכת זמן לעומת השתיים האחרות. לכן, UV או aHP הם אפשרויות לחיטוי משלים לאחר ניקוי מסוף הבידוד. עם טווח חיסכון של 10-35 דקות לחדר באמצעות ערפל יבש אוטומטי במימן חמצן, זמינות עד 420 דקות נוספות בפרודוקטיביות סטנדרטית של 12 חדרים. כתוצאה מכך, ניתן לנקות שלושה חדרים נוספים במהלך משמרת של 12 שעות באמצעות ערפול יבש אוטומטי במימן חמצני. בהשוואה לכך, חיטוי UVC דורש בממוצע 50 דקות בשלושה מיקומים.

דיון

מניעת זיהומים היא בעיקר תחום לשיפור איכות המבוסס על גישות מבוססות נתונים לשיפור ומעקב אחר שיעורי ההדבקה. שלב קריטי בפרוטוקול הוא להבטיח שהטכנולוגיה מייצרת את המינון הספציפי של aHP, הנמדד ב-ppm-דקה, למשך זמן המגע של 10 דקות הנדרש להשגת הפחתת פתוגנים בין 4 ל-6 לוגרים. אימות כל מחזור חיטוי מבטיח הן יעילות והן אמינות. יתרה מזאת, רישום אוטומטי של נתוני תפעול מפחית את העבודה ומספק שיטה פשוטה למעקב אחר מיקומים, זמנים ומינונים נקיים לצורך שיפור תהליכים וביקורת. זהו יתרון ברור על פני טכנולוגיות חיטוי סביבתי שאינן יכולות לאמת פרמטרים תפעוליים מרכזיים או שתלויות ביומנים ידניים.

מכשול מרכזי לאימוץ aHP בעבר היה הצורך לאטום את המרחב כדי למנוע דליפה לאזורים אחרים, תוספת לזמן ולמורכבות תהליך העבודה שהוכחה ברובה כבלתי מקובלת. למרות האיטום, דווחו גם מקרים של דליפה. מי חמצן מתאדים במהירות כשהוא מתריס, ולכן עשר הדקות הראשונות מספקות את רוב היעילות ההרגתית. מערכת aHP שיכולה לייצר ולמלא חדר במינון הרצוי במהירות רבה (<4 דקות) היא לא רק יעילה יותר מבחינת הרג חיידקים, אלא גם מבטלת את הצורך לאטום את החדר כי הטיפות מתאדות במהירות כשהן פוגשות משטחים ואוויר יבש. דורות קודמים של מערכות aHP שממלאות חדר לאט יותר מ-10 דקות או יותר נוטות הרבה יותר לדליפות. מכיוון שמי החמצן האירוסוליים מתאדה במהירות ומתפרק למים וחמצן, דליפות אינן מהוות בעיה משמעותית מבחינת סיכון בריאותי. באופן דומה, בשל שיפוע הלחות מהחדר העובר ערפול (שהוא גבוה בזמן הקצר של הערפול) והמרחב מחוץ לחדר (שבדרך כלל נמוך בהרבה), היכולת של מי החמצן להישאר באירוסול מוגבלת מאוד, שכן כל טיפות שנמלטות מתאדות במהירות.

שלבים קריטיים של הפרוטוקול ושינויים אפשריים/פתרון תקלות בשיטה כוללים את הצורך שהוזכר לעיל להבטיח זמן מגע מתאים למי חמצן האירוסול כדי להשיג את הפחתת היולוגים הממוקדת בפתוגנים. כפי שמתואר בסעיף 5.4, קביעת זמן ערפל לפי גודל החדר מבטיחה השגת מטרה זו. שלבים קריטיים למידול מתמטי כוללים ניצול משתנים פיזיקליים נכונים (מממדי חדר) עם המודול המתאים של תוכנת המידול כדי לספק פלט מדויק ולאפשר הסקות לוגיות, כגון זמן כיסוי חדר. ניתוח יעילות צעדים קריטיים כוללים קביעת חשיפה היסטורית לזיהום וקצב ההעברה או זיהוי מהספרות של שיעור ההעברה הצפוי לפתוגן הרלוונטי. שלבים קריטיים בניתוח כלכלי כוללים זיהוי עלויות העבודה וזמני השלמת המשימות הספציפיות לאתר כדי לשמש כקווי בסיס להשוואה.

מגבלות השיטה כוללות את הגבול העליון של גודל החדר. גודל החדר המרבי לערפל יחיד הוא כ-1000 רגל רבוע, עם ממד יחיד מקסימלי של כ-40 רגל. חדרים גדולים או ארוכים מזה יגרמו לחלוקת טיפות לא אחידה. שינויים בשיטה כדי להתמודד עם זה יכללו שימוש במספר ערפלי aHP הפועלים בו-זמנית. תקרות גבוהות ידרשו זמן ערפול נוסף כי הטיפות מתפזרות על פני נפח החדר הזמין. חדרים שפתוחים ללא דלתות או קירות מהווים בעיה בחלוקה אחידה של ערפל ה-aHP. תנועת אוויר גבוהה מאוד עקב מערכות מיזוג אוויר עלולה לסבך את התפוצה והאידוי של טיפות. במצב זה, ניתן להשתמש במינון aHP הנמדד ב-ppm-דקות לאורך זמן מגע של 10 דקות כדי להתאים את זמן הערפול להפחתת יומן הפתוגן הרצויה. לחות גבוהה מאוד מעל 60% לחות יחסית (RH) המומלצת בסביבת בית חולים עלולה להשפיע על פיזור הטיפות ומחזורי האידוי. בתי חולים בדרך כלל שולטים בלחות מתחת ל-60% RH כדי למזער צמיחת חיידקים. אם יש להיכנס לחדר לפני זמן הכניסה מחדש שנקבע, יש להשתמש במשקפי מגן ובמסכת נשימה כדי למנוע גירוי ממי חמצן. ביופילמים ועומסי קרקע אחרים צריכים להיות מוסרים בתהליך הניקוי לפני חיטוי עם מי חמצן אירוסול. אם יש עודף חומר אורגני שניתן לחמצן, עלולה להיווצר מצב שבו מי חמצן זמין אינו מספיק לחטא את כל השטח המיועד, אף שזה לא תרחיש נפוץ בסביבת בית חולים.

ישנם גורמים נוספים המשפיעים על הצלחת החיטוי, לדוגמה, התפלגות החלקיקים של חומר החיטוי מושפעת ממכשירים חשמליים שמייצרים חום או חלונות שיכולים להיות חמים או קרים (שעלולים לגרום לעיבוי). המגע בין חומר החיטוי למשטחים הרלוונטיים הוא קריטי, במיוחד כאשר המטרה היא למנוע זיהומים הנגרמים על ידי פתוגנים שנדבקים למשטחים. סטיות משמעותיות מתנאי הסביבה הרגילים של חדרי בית חולים עשויות לדרוש התחשבות בהתאמות לפרמטרי הערפל; עם זאת, כאלה אינם נפוצים בסביבה של בתי חולים.

המשמעות של שיטה זו ביחס לשיטות קיימות/חלופיות טמונה הן בכיסוי, שמספק חיטוי של כל השטח, והן ביעילות התפעולית. בניגוד למערכות מבוססות UV, ערפול יבש של aHP מטפל בכל החלל ללא אפקט הצללה, ומבטל את הסיכון שפתוגנים מזיקים יישארו לאחר הטיפול או את הצורך במיקום מחדש ויישום מחדש ממושכים לטיפול באזורים שקשה להגיע אליהם. גם תפוקת המנורות יורדת עם הזמן, מה שמצריך החלפה מתוכננתשל מנורות 8. החשוב מכל, היעילות של מערכות מבוססות UV נותרת לא ודאית, שכן עוצמת מנת ה-UVC פרופורציונלית הפוך למרחק הריבועי בין מקור האור למשטח, כך שעוצמת ה-UV שמקבל משטח יורדת משמעותית ככל שהמשטח מתרחק ממקור ה-UV8. אחד מהמחקרים הראשונים בתכנון אקראי של אשכולות כדי להעריך חיטוי באור UVC (מכשיר נייד הפולט אור UVC באורך גל של 254 ננומטר באמצעות מנורות כספית בעלות תפוקה מקסימלית של 157.7 ס"מ (62 אינץ')) מצא כי הוספת חיטוי יומי ופרישה של UVC לניקוי חדר מטופל סטנדרטי לא הפחיתה משמעותית את שיעורי זיהום VRE או C. difficile חדשים ביחידות אשפוז סרטן והשתלות במרכז הפניה אקדמי אמריקאי13. סקירה שיטתית מצאה ירידה משמעותית בשיעורי ההדבקה ב-C. difficile הקשורים לחיטוי חדרים באור אולטרה סגול כאשר נתונים מ-13 מחקרים אוחדו, אך ניתוח תת-קבוצות הראה ירידה משמעותית רק בסביבות עם שיעורי זיהום גבוהים ב-C. difficile (≥1.5 מקרים ל-1,000 ימי מטופל)14. מחקרים אחרים הראו גם הם תוצאות מעורבות15,16, כאשר סקירה עדכנית קבעה כי חיטוי UVC צריך להיחשב כיום כפתרון לחיטוי ברמה נמוכה ולא גבוהה8

יישומים פוטנציאליים של aHP למניעת זיהומים רבים, ומציעים אג'נדה עשירה למחקר נוסף. עם הצורך הגובר להפחית את ההתפתחות וההעברה של פתוגנים עמידים לתרופות, שיטת השימוש במערכת חיטוי יבש אוטומטית aHP תהיה חשובה הן לתוצאות והן ליכולת לכמת הפחתות במגוון רחב של HAIs. היישומים הנוכחיים כוללים שימוש במערכת זו לחיטוי שירותים ציבוריים, חדרי שירות עובדים ומשרדים לפני שהם מנוקים על ידי שירותי סביבה (EVS), מה שפותח דרכים נוספות למחקר לאופטימיזציה של פרמטרים תפעוליים וזרימת עבודה. העובדים דיווחו על תחושת ניקיון בטוחה יותר לאחר שימוש בערפל יבש אוטומטי של aHP כדי להפחית את החשיפה לאורגניזמים זיהומיים, וציינו כי זמן הניקוי יכול להיות מקצר עוד יותר במשטחים מורכבים כמו וילונות, שבדרך כלל היו דורשים הסרה והחלפה ידנית, וכן הסיכון הבטיחותי הנלוות מאירוסוליזציה של פתוגנים, וכן שימוש בסולמות או כסאות מדרגה.

גילויים

קתרין לזרוס, כריסטופר ג'וזף, אריק קולסטד וקתי ווריי: ייעוץ ל-Breezy Med; מייגן ג'ונסון: אין; טימותי שורט: אין; סוואנה סטיבנסון: אין; מרסלה מונטויה וטטיאנה בוסטמנטה: בייעוץ עם IN SILICO STEM S.A.S.; רניה סיקה: אין; קריסטין גריימס: אין; ברברה הוקינס: אין.

תודות

המחברים מודים לצוות ב-Bedwatch, LLC, אוסטין, טקסס, על מתן נתוני זמן הניתוח בחדרים.

חומרים

רשימת החומרים שנעשה בהם שימוש במאמר זה
שםחברהמספר קטלוגהערות
Biopure בריזיBreezyMedBBPURE-4GAL7% מי חמצן ו-93% תמיסת חיטוי מים, מארז של 4 גלון
מערכת הערפל היבש של aHP כחולה ובריזיBreezyMedBBR01ערפל חיטוי חכם, 110V AC
בריזי באגיBreezyMedBB-CARTעגלה ל-Breezy Blue ו-Smart Controller
היילוספריי בריזיBreezyMedBHSPRY-4GAL5% מי חמצן ו-0.01% תרכובות חתיכות - תמיסת חיטוי, מארז של 4 גלון
בקר חכם קלילBreezyMedBB01-WCבקר למכשירי Breezy, דור 2

מקורות

  1. Otter, J. A., Yezli, S., Salkeld, J. A. G., French, G. L. Evidence that contaminated surfaces contribute to the transmission of hospital pathogens and an overview of strategies to address contaminated surfaces in hospital settings. Am J Infect Control. 41 (5), S6-S11 (2013).
  2. Haque, M., Sartelli, M., McKimm, J., Abu Bakar, M. Health care-associated infections - an overview. Infect Drug Resist. 11, 2321-2333 (2018).
  3. Latham, R. H., Mayhall, C. G. Hospital epidemiology and infection control, 2nd ed Lippincott Williams & Wilkins. Infect Control & Hosp Epidem. 21 (4), 285-286 (2000).
  4. Shaughnessy, M. K., et al. Evaluation of hospital room assignment and acquisition of Clostridium difficile infection. Infect Control Hosp Epidemiol. 32 (3), 201-206 (2011).
  5. Nseir, S., et al. Risk of acquiring multidrug-resistant Gram-negative bacilli from prior room occupants in the intensive care unit. Clin Microbiol Infect. 17 (8), 1201-1208 (2011).
  6. Ayub, A., Cheong, Y. K., Castro, J. C., Cumberlege, O., Chrysanthou, A. Use of hydrogen peroxide vapour for microbiological disinfection in hospital environments: a review. Bioengineering. 11 (3), 205(2024).
  7. Williams, G. J., Denyer, S. P., Hosein, I. K., Hill, D. W., Maillard, J. Y. The development of a new three-step protocol to determine the efficacy of disinfectant wipes on surfaces contaminated with Staphylococcus aureus. J Hosp Infect. 67 (4), 329-335 (2007).
  8. Demeersseman, N., Saegeman, V., Cossey, V., Devriese, H., Schuermans, A. Shedding a light on ultraviolet-C technologies in the hospital environment. J Hosp Infect. 132, 85-92 (2023).
  9. Truitt, C. L., et al. Evaluation of an aerosolized hydrogen peroxide disinfection system for the reduction of Clostridioides difficile hospital infection rates over a 10 year period. Am J Infect Control. 50 (4), 409-413 (2022).
  10. Montoya, M. M., et al. APIC South Dakota Annual Education Conference, October 2-3, South Dakota, , (2025).
  11. Johnson, M., Short, T., Stevenson, S., Kulstad, E., Warye, K. APIC South Dakota Annual Education Conference, October 2-3, South Dakota, , (2025).
  12. Dal Ben, M. F., et al. A model-based strategy to control the spread of carbapenem-resistant enterobacteriaceae: simulate and implement. Infect Control Hosp Epidemiol. 37 (11), 1315-1322 (2016).
  13. Rock, C., et al. Ultraviolet-C light evaluation as adjunct disinfection to remove multidrug-resistant organisms. Clin Infect Dis. 75 (1), 35-40 (2022).
  14. Marra, A. R., Schweizer, M. L., Edmond, M. B. No-touch disinfection methods to decrease multidrug-resistant organism infections: a systematic review and meta-analysis. Infect Control Hosp Epidemiol. 39 (1), 20-31 (2018).
  15. Anderson, D. J., et al. Enhanced terminal room disinfection and acquisition and infection caused by multidrug-resistant organisms and Clostridium difficile (the benefits of enhanced terminal room disinfection study): a cluster-randomised, multicentre, crossover study. Lancet. 389 (10071), 805-814 (2017).
  16. Attia, F., Whitener, C., Mincemoyer, S., Houck, J., Julian, K. The effect of pulsed xenon ultraviolet light disinfection on healthcare-associated Clostridioides difficile rates in a tertiary care hospital. Am J Infect Control. 48 (9), 1116-1118 (2020).

הדפסות חוזרות והרשאות

תגיות

ערפול יבשמניעת זיהומיםזיהומים נרכשים במוסדות בריאותטכנולוגיית מיקרו-טיפותיעילות חיטויאורגניזמים עמידים לקרבפנמיםחיטוי סביבתיחיטוי אוטומטי
חיטוי אוטומטי של חדרי בית חולים באמצעות טכנולוגיית מיקרוטיפות מיקרו-פרוקסיד חדשנית
צרו קשר
המליצו לספרייה

פרטיות

תנאי שימוש

מדיניות

זכויות יוצרים © 2026 MyJoVE Corporation. כל הזכויות שמורות.