Geautomatiseerde ziekenhuiskamerdesinfectie met behulp van een nieuwe aerosoltechnologie voor waterstofperoxide-microdruppelverspreiding

Samenvatting

Dit protocol beschrijft de methoden voor het gebruik van een nieuwe droge aerosoliserend waterstofperoxide (aHP) vernevelingsdesinfectietechnologie die slimme ziekenhuisconnectiviteit biedt, waardoor integratie binnen dataplatforms mogelijk is om historische gegevens over apparatuurgebruik, verificatie van aHP-doseringen, kamerdekking, desinfectietijden en locaties te leveren om zorggerelateerde infecties (HAI's) te verminderen.

Samenvatting

Traditionele, handmatige en UV-desinfectiemethoden hebben gaten gelaten bij het realiseren van grondige desinfectie in de hele kamer voor moeilijk bereikbare of schaduwrijke gebieden, wat het risico op gezondheidsgerelateerde infecties (HAI's) verhoogt. Effectieve milieudesinfectie is een kernonderdeel van een uitgebreid infectiepreventieprogramma. Traditionele beperkingen zijn onder meer onvolledige desinfectie, blootstellingsrisico voor zorgpersoneel en arbeidskostenvereisten, die de adoptie van nieuwere technologieën rechtvaardigen. Een geautomatiseerde aerosoliseerde waterstofperoxide (aHP) droge fogging-technologie, ontworpen om deze beperkingen te overwinnen, is onlangs op de markt gekomen en biedt mogelijk een klinisch en economisch effectievere oplossing. Deze nieuwe technologie levert waterstofperoxidedruppels ter grootte van micron aan de hele ruimte, waardoor optimale desinfectie van alle oppervlakken wordt gegarandeerd. Het systeem maakt integratie binnen dataplatforms ook mogelijk om historische gegevens over het gebruik van apparatuur te leveren, verificatie van aHP-doseringen, kamerdekking, desinfectietijden en locaties om kwaliteitsborging en controleerbare gegevens te bieden. De verspreiding van microdruppel-aHP via droge fogging biedt een uniforme dekking, wat zorgt voor een grotere germicidische effectiviteit voor moderne zorginstellingen. Het doel van dit protocol is om de gebruiksmethoden van het geautomatiseerde aHP droge nevelsysteem uiteen te zetten, inclusief de bijdrage van realtime tracking en auditmogelijkheden aan het beheer van infectierisico's. Representatieve resultaten worden vervolgens geleverd die de effectiviteit van de dekking aantonen, evenals het daaruit voortvloeiende effect op de vermindering van overdracht, directe kosten en productiviteit die geassocieerd zijn met carbapenemresistente Acinetobacter baumannii (CRAB), een multiresistent organisme dat door de CDC als een "dringende bedreiging" is aangemerkt. Vergeleken met het laagste reproductiegetal per opname van 0,40, waarbij in totaal 9,6 patiëntoverdrachten binnen de faciliteit worden verwacht, toonde de toepassing van de droge nevelingstechnologie als onderdeel van een robuuste carbapenem-resistente organisme (CRO) mitigatiestrategie een statistisch significante vermindering van de werkelijke overdrachtssnelheid ten opzichte van het verwachte tempo.

Inleiding

Besmette oppervlakken spelen een cruciale rol bij de overdracht van pathogenen die zorggerelateerde infecties (HAI's) ^{veroorzaken1.} HAI's zijn infecties die niet aanwezig zijn of in incubatie op het moment van ziekenhuisopname en kunnen worden opgelopen door patiënten, zorgpersoneel en bezoekers². Voor rapportagedoeleinden maakten we gebruik van surveillancedefinities van het National Healthcare Safety Network (NHSN), waarmee we een gestandaardiseerde definitie gaven om infecties bij opgenomen patiënten te identificeren. HAI's worden gedefinieerd als die welke plaatsvinden 48 uur of langer na opname en zijn de belangrijkste oorzaak van toenemende sterfgevallen en nadelige uitkomsten³. De ziekteverwekkers die HAI's veroorzaken kunnen zich verspreiden via contact met geïnfecteerde oppervlakken, zoals deurklinken, bedden, kranen, telefoons en gedeelde medische apparatuur ^4,5. Veelvoorkomende HAI's, waaronder Clostridium difficile (C. diff), methicillineresistente Staphylococcus aureus (MRSA), vancomycineresistente enterockokken (VRE), norovirus en meer, hebben allemaal het vermogen om uit te scheiden van geïnfecteerde patiënten, overleven langdurig op droge oppervlakken, zijn moeilijk te verwijderen door handmatige reiniging en desinfectie, en vereisen een relatief lage dosis voor infectie¹. Het mechanisme waarmee ziekteverwekkers langere tijd kunnen overleven, wordt voorgesteld door de ontdekking van biofilms die vegetatieve bacteriën in kolonies laten leven zonder voedingsstoffen. Biofilms zijn meercellige gemeenschappen die bij elkaar worden gehouden door een zelfgemaakte extracellulaire matrix en zijn veel resistenter tegen biociden dan vrij zwevende bacteriën. Daarom zijn juiste en grondige methoden voor het desinfecteren van oppervlakken cruciaal om het risico op HAI-acquisitie en -overdracht te beperken.

Traditionele reinigingsmethoden worden meestal meerdere keren per dag uitgevoerd om de zichtbare netheid van de patiëntomgeving te waarborgen. Terminale reiniging, een diepere reiniging van de kamers, wordt meestal uitgevoerd na ontslag om een veilige omgeving voor volgende patiënten te waarborgen. Echter, omgevingsmonsters na terminale desinfectie identificeren vaak oppervlakken die nog steeds besmet zijn met ziekteverwekkers, en dat zelfs meerdere rondes bleekmiddel mogelijk niet voldoende zijn om sommige ziekteverwekkers, zoals MRSA¹, te doden. Een studie vond dat bacteriën kunnen overleven op desinfecterende doekjes, wat leidt tot verspreiding in plaats van uitroeiing van deze microben^. De uitdaging om herhaaldelijk een juiste verspreiding van desinfectiemiddelen door de kamer te krijgen en voldoende contacttijd te hebben, draagt verder bij aan inconsistenties in betrouwbare desinfectie. Om handmatige desinfectiemethoden aan te vullen, zijn er nieuwe technologieën geïmplementeerd, zoals ultraviolet C-licht (UVC) desinfectie. Er zijn echter beperkingen aan de effectiviteit van UV-lichttechnologie, waaronder het onvermogen om oppervlakken die niet direct aan licht worden blootgesteld goed te penetreren (schaduw) en afnemende dosisintensiteit met de afstand tot de^{bron 8}. De meeste van deze technologieën meten de dosis niet, zonder welke de werkelijke effectiviteit van de toepassing niet kan worden vastgesteld. Schaduwen en zorgen voor een adequate dosering kan daardoor meerdere rondes van herpositionering vereisen, wat de arbeidskosten verhoogt.

Daarom dienen aerosoliseerde waterstofperoxide (aHP) droog nevelingsdesinfectiesystemen als een aantrekkelijke en innovatieve methode om consistente en succesvolle desinfectie in de hele kamer te bieden. Een aHP-systeem vult de ruimte uniform met waterstofperoxidedruppels ter grootte van micron en vermindert de noodzaak van interventies van de operator; Een van de voordelen hiervan is het verminderen van personeelsdruk en het bieden van snellere verloop van kamers. Een recente studie toonde aan dat de toevoeging van touchless aHP volledige kamerdesinfectiesystemen heeft geleid tot een significante vermindering van C. diff-infectie vergeleken met traditionele handmatige methoden alleen⁹. Waterstofperoxide wordt ook beschouwd als een "ideale" biocide in meerdere industrieën vanwege zijn effectiviteit, veiligheid, milieueffect, gebruiksgemak, stabiliteit en compatibiliteit met oppervlaktematerialen⁶. Waterstofperoxide heeft als extra voordeel dat het instabiel is zodra het is geaerosoliseerd, het efficiënt afbreekt in een exponentiële afbraak tot zuurstof en water, en na verdamping geen resterende giftige bijproducten achterlaat. Als je de kamer binnenkomt tijdens het beslaan of direct daarna, is persoonlijke beschermingsuitrusting vereist; echter, na het dissiperen en afbreken van het waterstofperoxide (15 minuten na behandeling), ligt het resterende waterstofperoxide onder de niveaus die gezondheidsrisico's zouden veroorzaken, en onder de drempels van de Occupational Safety and Health Administration (OSHA), die een maximale blootstellingslimiet zijn van <75 delen per miljoen (ppm), en een 8 uur tijdgewogen gemiddelde (TWA) limiet van <1 ppm.

Dit protocol beschrijft de methoden voor het gebruik van een nieuw aHP-desinfectiesysteem met een 5% waterstofperoxideoplossing (Figuur 1), die bovendien integratie biedt in slimme ziekenhuisomgevingen om historische gegevens te leveren over apparatuurgebruik, aHP-doseringen, kamerdekking, desinfectietijden en locaties, waardoor verbetering van processen, verificatie en controleerbare gegevens mogelijk is.

Figuur 1: Het drooge, geaerosoliseerde waterstofperoxide-ontsmettingsontsmettingssysteem. De machine die wordt gebruikt voor droge aerosolisatie van waterstofperoxide-misting. Klik hier om een grotere versie van deze figuur te bekijken.

Protocol

1. Eerste installatie van de slimme controller

1. Installeer de slimme controller in de controllerhouder op het handvat van de cartridge die de mistunit ondersteunt. De slimme controller is het mobiele apparaat dat de mistunit bedient, en de controllerhouder bevindt zich op het handvat van de kar.
2. Steek de controllerkabel in de controller-laadpoort en het USB-stopcontact van de mobiele cartridge. Gebruik kabelclips of dwarsbinders die door de fabrikant zijn geleverd om de kabel op zijn plaats te houden.

2. Initiële installatie van aerosoliserend waterstofperoxide (aHP) desinfecterende mistapparaat

1. Steek de stroomkabel die bij de mobiele kar zit in het stopcontact onderaan de aHP desinfecterende mister en plaats deze in de kuil van de mobiele kar.
2. Vul de aHP desinfecterende neveltank met 1 gallon waterstofperoxide 5% oplossing door de vacuümverdichte dop van de tank los te draaien en er voldoende oplossing in te gieten.
3. De unit waarschuwt wanneer de oplossing leeg is en de tank moet worden bijgevuld. Het wordt aanbevolen om handschoenen en een veiligheidsbril te dragen bij het vullen van de tank.

3. Dashboard-initiatie

1. Maak een cloudaccount aan met de eerder naar de gebruiker gestuurde e-mailuitnodiging. Als je nog geen uitnodiging hebt ontvangen, vraag er dan een aan bij info@breezymed.com. Voor meer details over de materialen die in de studie zijn gebruikt, zie de tabel van materialen.
2. Log in op https://cloud.breezymed.com/
3. Selecteer Apparaten in het linker navigatiemenu op het dashboard van de cloudpagina om de aHP desinfecterende mistapparaten te zien. Als je meer dan één mister hebt, wordt elk vermeld, anders wordt er maar één fogger getoond.
4. Druk op de knop ALLE GEGEVENS BEKIJKEN om een overzicht van de desinfectieactiviteiten op het startscherm te zien (Figuur 2) en details van de desinfectiegebeurtenissen.
   OPMERKING: Succesvol voltooide desinfectie-evenementen worden geregistreerd op het Breezy Cloud-dashboard. Als een mistgebeurtenis wordt onderbroken of er onvoldoende desinfectievloeistof is, worden deze fouten op het dashboard geregistreerd als mislukte mistgebeurtenissen.

4. Initiële configuratie van de aHP desinfecterende mistmachine

1. Sluit het aHP desinfecterende nevelstroomsnoer (dat de mister en controller op de cartridge voedt) aan op een stopcontact.
2. Controleer of het taillebandlampje op de aHP desinfecterende mister brandt. Als het taillebandlampje geel is, druk dan op de knop bovenop het apparaat om het taillebandlicht naar blauw te zetten.
3. Zet de Smart Controller aan en controleer of de batterij oplaadt.
4. Log in op de Smart Controller indien nodig, met de gebruikersnaam en het wachtwoord van je cloudaccount. De Controller zou het scanscherm moeten tonen als hij is ingelogd op een account op de site.
5. Controleer of het aHP desinfecterende nevelapparaat op de cartridge wordt weergegeven in de lijst van apparaten. Het serienummer van de onderkant van de aHP desinfecterende mister wordt als naam in de lijst weergegeven.
6. Druk op + Voorkeursapparaat toevoegen en selecteer de aHP desinfectie-mister op de cartridge uit de lijst en druk op Doorgaan.
7. Vanaf het scanscherm druk je op de knop met de aHP desinfecterende mister om te worden bediend. Het zou nu in het Favoriet-apparaat moeten worden weergegeven.
8. Druk indien nodig op Koppelen in het pop-upvenster.

5. Desinfecteren met de aHP desinfecterende mistmachine

1. Plaats de aHP-desinfecterende mister in de hoek van de te behandelen kamer, waarbij de aHP-ontsmettingsfogger naar het midden van de kamer gericht is, zonder objecten binnen 1,5 meter van de jets die de druppelstroom zouden belemmeren.
2. Steek het kabel van het mobiele karretje in een stopcontact in de kamer om gedesinfecteerd te worden.
3. Druk op de knop op het Smart Controller-scherm die overeenkomt met de aHP desinfectie-mister die zich op de mobiele kar bevindt. Het zou het favoriete apparaat moeten zijn dat op het Smart Controller-scherm wordt weergegeven.
4. Druk op de knop voor de juiste misttijd en verlaat de kamer binnen de 7 seconden aftellen. Raadpleeg de FAQ die bij de aHP desinfecterende mister hoort voor specifieke misttijden. Ter referentie, hier zijn enkele voorbeelden van misttijd:
   1. 30 seconden misttijd voor een 5-log (99,999%) ziekteverwekenreductie in een onderzoeksruimte van 120 vierkante voet.
   2. 45 seconden neveltijd voor een 5-log (99,999%) ziekteverwekkersreductie in een patiëntenkamer van 250 vierkante voet.
   3. 100 seconden misttijd voor een 6-log (99,9999%) ziekteverwekkerreductie in een patiëntenkamer van 200 vierkante voet.
   4. 125 s misttijd voor een 5-log (99,999%) ziekteverwekkerreductie in een operatiekamer van 500 vierkante voet.
5. Laat na het bewolken de kamer gesloten en onbezet voor de 10 minuten ontsmettingstijd van het ontsmettingsmiddel. Na de contacttijd van 10 minuten kan de kamer direct of tot 15 minuten klaar zijn voor terugkeer, afhankelijk van de dosering en het gebruikte desinfectiemiddel.
   OPMERKING: Raadpleeg de FAQ bij de aHP desinfecterende mister voor specifieke terugkeertijden. Deurborden die op de deurklinken kunnen worden geplaatst, worden meegeleverd met het systeem om melding te maken van mistvorming in uitvoering. Persoonlijke beschermingsmiddelen worden aanbevolen als men de kamer betreedt vóór de 15 minuten dissipatietijd na het beslaan, maar verder is het niet nodig.

6. Wiskundige modellering

OPMERKING: Wiskundige modellering kan op verschillende manieren worden bereikt, maar de meest eenvoudige is het gebruik van bestaande softwarepakketten. COMSOL Multiphysics is een veelgebruikt softwaresysteem, en met het gebruik van het extra particle tracing module-pakket biedt het een efficiënte manier om fysieke fenomenen zoals aerosoliseerde druppelverdeling te analyseren.

1. Codeverificatie
   Gebruik commerciële software COMSOL Multiphysics versie 6.3 met computationele stromingsleer (CFD) en deeltjestraceringsmodules. De codeverificatie is beschikbaar op de COMSOL verificatie- en validatiemodellen-webpagina (https://www.comsol.com/verification-models).
2. Systeemconfiguratie
   OPMERKING: Het gesimuleerde systeem bestaat uit de druppelaerosolizer in een testruimte met gespecificeerde afmetingen, objecten binnenin en de plaatsing van het apparaat zoals gebruikt in de fysieke experimentele situatie. De geometrie van het apparaat is vereenvoudigd, terwijl het effectieve inlaat- en uitlaatoppervlak en de positionering behouden blijven.
   Stel de luchtinlaat naar het systeem in op dezelfde manier als de uitgang van het apparaat, met de uitlaat van het systeem in de recirculatie-inlaat van het apparaat. Bouw het computationele domein met behulp van de COMSOL CAD-tools.
3. Beheersende vergelijkingen/constitutieve wetten
   Modelleer de turbulente luchtstroom binnen de kamer met behulp van het turbulente k-epsilonmodel.
   OPMERKING: Om rekenefficiëntie mogelijk te maken, beschouw de stationaire luchtstroom als de achtergrondsnelheid voor het slepen van de druppels. Gebruik de druppelsproeiinterface van de COMSOL deeltjestraceermodule om de tijdsafhankelijke snelheid en positie van de deeltjes onder de weerstand en zwaartekrachtkrachten te volgen. Het is niet nodig om de druppelverdamping en -afbraak voor deze benadering te overwegen.
4. Systeemeigenschappen
   Stel de luchtdichtheid en dynamische viscositeit vast bij een temperatuur van 20°C en atmosferische druk met waarden van 1,204 kg⋅m-3 en 1,81×10-5 Pa⋅s. De druppeldichtheid en -diameter uit het systeem zijn respectievelijk 1,015 g/mL en 5 μm.
5. Stel de stationaire luchtstroom bij de systeeminlaat in op 25,8 cm/s, met een nuldrukconditie bij de systeemuitgang. De muren van de kamer, het apparaat en het object zijn op antislip gesteld. In totaal worden 10.000 deeltjes willekeurig bij de inlaat geïnjecteerd in bundels van 50 deeltjes, gelijkmatig verdeeld over de tijd gedurende één minuut spuiten.
6. Systeemdiscretisatie
   1. Gebruik een mesh bestaande uit 9,15,104 tetraëdrische elementen, met grenslagen in de wanden en verfijning bij de inlaat en uitlaat.
   2. Gebruik de GMRES-iteratieve methode voor de stationaire vloeistof en turbulente variabelen, evenals voor de tijdsafhankelijke druppeltracking, met de constante (Newton) niet-lineaire methode voor alle analyses.

7. Effectiviteitsanalyse

1. Voer een effectiviteitsanalyse uit door het aantal specifieke infecties te meten dat optreedt na de introductie van waterstofperoxide-fogging en dit aantal te vergelijken met het verwachte of historische aantal infecties. Als historische infectiecijfers niet gemakkelijk beschikbaar zijn in het ziekenhuissysteem, kunnen verwachte cijfers op basis van patiëntenvolumes en comorbiditeiten worden gebruikt.
2. Gebruik een statistische methode waarbij twee verhoudingen worden vergeleken, zoals een chi-kwadraatstatistiek met een typische drempel van p < 0,05, om de significantie van het verschil te bepalen.
3. Verkrijg het verwachte aantal infecties dat ontstaat door blootstelling aan een patiënt die besmet is met organismen uit gepubliceerde literatuur, wat doorgaans wordt gerapporteerd als het voortplantingsgetal, R0¹².

8. Economische analyse

1. Voer een analyse uit van de economische impact, met name directe kosten en productiviteitseffecten. Een gemiddeld ziekenhuis in de VS heeft 129 bemande bedden (https://www.definitivehc.com), waarbij het totale aantal dagelijkse ziekenhuisontslagen in de VS is gebaseerd op de jaarlijkse AHA-enquêtegegevens van totale ontslagen (https://www.aha.org/), en het totale Amerikaanse gemiddelde dagelijkse census afkomstig van het totale aantal ontslagen in 2023 en het gemiddelde van 2023.
2. Met een typisch dagelijks ziekenhuisontslagtarief, de uurloon voor het milieudienstpersoneel op de locatie van de gebruiker en de gemiddelde tijdsverkorting na het gebruik van waterstofperoxide droogfoging, bepalen ze de specifieke operationele kosten. Het gebruik van een methode zoals tijdgestuurde activiteitsgebaseerde kostprijsberekening (TDABC) is een efficiënte methode die de kosten van middelen toewijst aan activiteiten op basis van de exacte tijd die nodig is om ze uit te voeren.
3. Door gebruik te maken van gegevens over typische doorlooptijden in de kamer, vergelijk je productiviteit tussen desinfectiemethoden.

Figuur 2: Startpaginaweergave met desinfectieactiviteit. Succesvol voltooide desinfectie-evenementen worden geregistreerd op het Breezy Cloud-dashboard. Als een mistgebeurtenis wordt onderbroken of er onvoldoende desinfectievloeistof is, worden deze fouten op het dashboard geregistreerd als mislukte mistgebeurtenissen. Klik hier om een grotere versie van deze figuur te bekijken.

Figuur 3: Details van de desinfectiegebeurtenissen. De gebeurtenissen worden gezien door op de knop ALLE GEGEVENS BEKIJKEN in te drukken. Klik hier om een grotere versie van deze figuur te bekijken.

Resultaten

Wiskundige modellering

Om het gebruik van droge fogging met behulp van aHP beter te visualiseren, biedt een wiskundig model een manier om druppelverspreiding te kwantificeren en de ruimtedekking^{te bepalen 10}. Dit is vooral nuttig omdat de droge mist verder onzichtbaar is voor het blote oog. Druppelverspreiding en kamerdekking werden gekwantificeerd in een gestandaardiseerde kamergeometrie (Figuur 4) met gebruikmaking van de typische instellingen van het droge aHP-mistsysteem. De afmetingen van de kamer waren ingesteld op 11 voet x 12 voet (132 vierkante voet), met een plafond van 8 voet. Er werd aangenomen dat er een stationaire turbulente luchtstroom in de ruimte was, met tijdsafhankelijke druppelspreiden in de vloeistofstroom, inclusief weerstandskrachten en zwaartekracht, maar waarbij breking of verdamping werd verwaarloosd.

Figuur 4: Kamergeometrie van gestandaardiseerde simulatie. De afmetingen van de kamer waren ingesteld op 11 voet x 12 voet (132 vierkante voet), met een plafond van 8 voet. Klik hier om een grotere versie van deze figuur te bekijken.

De resultaten van het model toonden aan dat de snelheid van aerosoliserde waterstofperoxidedeeltjes varieerde van 0,2 m/s tot meer dan 25 m/s. De stationaire snelheidsstroomlijnen die in Figuur 5 worden getoond, vertegenwoordigen de weerstandskracht die op de druppels werkt.

Figuur 5: Deeltjessnelheidsvelden. De snelheid van aerosoliseerde waterstofperoxidedeeltjes varieerde van 0,2 m/s tot meer dan 2 m/s. Klik hier om een grotere versie van deze figuur te bekijken.

Bij deze snelheden werd de kamerbedekking van contact met waterstofperoxide voltooid na 1 minuut in de behandelingsfase (Figuur 6).

Figuur 6: Kamerdekking. Kaart van de kamerdekking van aerosoliseerde waterstofperoxidedruppels na één minuut verspreiding, met volledige kamerdekking in een gestandaardiseerd ziekenhuiskamermodel. Klik hier om een grotere versie van deze figuur te bekijken.

Een animatie van het verspreidings- en dekkingsproces is beschikbaar in de bijbehorende protocolvideo. Deze resultaten benadrukken dat het geautomatiseerde aerosoliser-waterstofperoxide-nevelsysteem volledige kamerdekking biedt in 1 minuut in een gestandaardiseerd ziekenhuiskamermodel, wat wijst op snelle en effectieve desinfectiemogelijkheden.

Effectiviteitsanalyse

Deze technologie is gebruikt als onderdeel van een robuuste strategie voor het mitigeren^van carbapenemresistente organismen (CRO). Het leveren van hoogwaardige post-acute diensten aan chronisch kritisch zieke patiënten in een langdurig acute zorgziekenhuis (LTACH) die herstellen van ernstige ziekte wordt vaak bemoeilijkt door de mogelijkheid van HAI's en de overdracht van multiresistente organismen (MDRO) zoals carbapenemresistente Acinetobacter baumannii (CRAB). De meerderheid van de CRAB-isolaten in de VS produceert carbapenemasen (enzymen die carbapenemen en andere β-lactam antibiotica deactiveren), waardoor deze behandelingen niet effectief zijn.

Na de implementatie van een procesverbeteringsprogramma met behulp van geautomatiseerde aerosoliserende waterstofperoxide-misting, werd het aantal patiënten dat bekend is dat ze gekoloniseerd of geïnfecteerd waren met CRO's en gedurende een periode van 24 maanden in de faciliteit werden opgenomen, gemeten, en het aantal transmissies binnen de faciliteit dat in deze periode plaatsvond, werd geanalyseerd. Het procesverbeteringsprogramma omvatte een grotere betrokkenheid van het door apothekers gedreven interdisciplinaire antimicrobiële stewardshipteam, en kernonderdelen van het project waren personeelsopleiding en -training, gegevensverzameling en rapportage, realtime monitoring en feedback, compliance-audits en milieureinigingsprotocollen met gebruik van het nieuwe aHP-desinfectiesysteem. In de periode van 24 maanden van januari 2023 tot juli 2025 werden 24 patiënten opgenomen waarvan bekend is dat ze gekoloniseerd of geïnfecteerd zijn met CRO's. In deze periode werden na opname slechts twee gevallen vastgesteld, waarvan één na epidemiologisch onderzoek onwaarschijnlijk werd vastgesteld als overdracht binnen de faciliteit. Vergeleken met het laagste reproductiegetal per opname van 0,40¹², waarbij in totaal 9,6 patiënttransmissies in de instelling worden verwacht, betekent dit een significante vermindering van het transmissietempo ten opzichte van de verwachte (p < 0,004), weergegeven in Figuur 7. Deze bevindingen suggereren dat een uitgebreid multidisciplinair procesverbeteringsprogramma, inclusief de integratie van nieuwe aerosoliserende waterstofperoxide droognevelingsdesinfectietechnologie, geassocieerd was met een statistisch significante vermindering van de overdracht van carbapenem-resistente organismen.

Figuur 7: Vergelijking van transmissiesnelheden. Vermindering van de transmissiesnelheid van CRO's ten opzichte van het verwachte tempo na de start van een uitgebreid multidisciplinair procesverbeteringsprogramma, inclusief de integratie van nieuwe aerosoliserende waterstofperoxide droogneveldesinfectietechnologie. Afkorting: CRO; Carbapenem-resistent organisme Klik hier om een grotere versie van deze figuur te bekijken.

Economische analyse

Voor deze technologie zijn analyses uitgevoerd van directe kosten en productiviteitseffecten. Om de kosten te schatten, werd een Amerikaans ziekenhuis met gemiddeld 129 bemande bedden en een bezetting van 0,73 patiënten per bed per dag gemodelleerd. Er werd aangenomen dat een dagelijkse ziekenhuisontslagingssnelheid 17% bedroeg, een uurloon voor milieudiensten $22,81, en de gemiddelde tijdsvermindering die werd gerapporteerd door het gebruik van waterstofperoxide droogfogging van 10 minuten. Hierdoor werden een kostenbesparing van $3,80 per omgezet bed gerealiseerd. Bij een tempo van 16 dagelijkse bedverloop, een dagelijkse kostenbesparing van $61 en een jaarlijkse kostenbesparing van $22.165.

Met gemiddelde gegevens uit 2023 die in totaal 33 locaties beslaan, met een doorlooptijd van 132 minuten voordat een stroomlijnsysteem als basislijn werd geïmplementeerd, werd de productiviteitsimpact geschat. Met deze waarde als standaardproductiviteit van één lid van het milieudienst (EVS) voor volledige verloop van een patiëntenkamer (inclusief desinfectie, linnenvernieuwing, afvalverwijdering, enz.) en een 12 uur durende dienst, met een pauze van 1 uur (11 uur werkdag), is de standaardproductiviteit de volledige omloop van 12 kamers per dienst. Desinfectietijden met geautomatiseerde waterstofperoxide droog nevelen zijn gerapporteerd met 10 tot 35 minuten per kamer. Hoewel de handmatige "schoonmaak"-stap altijd nodig is om vuil en vuil te verwijderen, laat schoonmaak meestal micro-organismen achter op oppervlakken die niet zichtbaar zijn voor het menselijk oog. Voor isolatiepatiënten is er doorgaans een tweede "aanvullende desinfectie" stap die (A) met de hand wordt uitgevoerd met grondiger afvegen, (B) met UV, of (C) met aHP, waarbij de laatste optie tijdsbesparing biedt ten opzichte van de andere twee. UV of aHP zijn daarom opties voor aanvullende desinfectie na reiniging van isolatieterminalen. Met een bereik van 10-35 minuten per kamer bespaard door geautomatiseerd droogvernevelen van waterstofperoxide, worden er tot wel 420 extra minuten beschikbaar over een standaard productiviteit van 12 kamers. Hierdoor kunnen drie extra kamers worden schoongemaakt tijdens een dienst van 12 uur met behulp van geautomatiseerde waterstofperoxide droogverneveling. Ter vergelijking: UVC-desinfectie vereist gemiddeld 50 minuten op drie locaties.

Discussie

Infectiepreventie is grotendeels een discipline voor kwaliteitsverbetering die steunt op datagedreven benaderingen om infectiecijfers te verbeteren en te monitoren. Een cruciale stap in het protocol is ervoor te zorgen dat de technologie de specifieke aHP-dosering genereert, gemeten in ppm-min, voor de 10 minuten contacttijd die nodig is om een 4-log tot 6-log ziekteverwekkerreductie te bereiken. Validatie van elke desinfectiecyclus zorgt voor zowel effectiviteit als betrouwbaarheid. Bovendien vermindert geautomatiseerde logging van operationele data het arbeidsvermogen en biedt het een eenvoudige methode om locaties, tijden en doseringen van terminals te monitoren voor procesverbetering en audits. Dit is een duidelijk voordeel ten opzichte van milieudesinfectietechnologieën die geen belangrijke operationele parameters kunnen valideren of afhankelijk zijn van handmatige logboeken.

Een belangrijke belemmering voor de adoptie van aHP in het verleden was de noodzaak om de ruimte af te sluiten om lekkage naar andere gebieden te voorkomen, een toevoeging aan workflowtijd en complexiteit die grotendeels onacceptabel is gebleken. Ondanks de afdichting zijn er ook gevallen van lekkage gemeld. Waterstofperoxide verdampt snel bij aerosolisatie, dus de eerste 10 minuten bieden het grootste deel van de germicidale effectiviteit. Een aHP-systeem dat een kamer extreem snel kan genereren en vullen met de gewenste dosering (<4 min), is niet alleen effectiever vanuit een germicidperspectief, maar elimineert ook de noodzaak om de kamer af te sluiten omdat druppels snel verdampen zodra ze oppervlakken en droge lucht raken. Eerdere generaties aHP-systemen die een kamer langzamer dan 10 minuten of langer vullen, zijn veel gevoeliger voor lekkage. Omdat het geaerosoliseerde waterstofperoxide snel verdampt en afbreekt tot water en zuurstof, vormen lekken geen groot gezondheidsrisico. Evenzo is het vermogen van waterstofperoxide om aerosoliserend te blijven door de gradiënt in vochtigheid van een kamer die mist doormaakt (hoog tijdens de korte periode van misting) en de ruimte buiten de kamer (die doorgaans veel lager is), het vermogen van waterstofperoxide om aerosoliseerd te blijven sterk beperkt, omdat ontsnappende druppels snel verdampen.

Kritieke stappen van het protocol en mogelijke aanpassingen/probleemoplossing van de methode omvatten de hierboven genoemde noodzaak om een geschikte contacttijd voor het aerosoliseerde waterstofperoxide te waarborgen om de gerichte logreductie in pathogenen te bereiken. Zoals beschreven in sectie 5.4, zorgt het instellen van de misttijd op basis van kamergrootte ervoor dat dit doel wordt bereikt. Wiskundige modelleringsstappen omvatten het gebruik van correcte fysische variabelen (kamerafmetingen) met de juiste module van de modelleringssoftware om nauwkeurige output te leveren en logische inferenties mogelijk te maken, zoals de bedekkingstijd van de kamer. Kritieke stappen voor effectiviteitsanalyse zijn onder andere het bepalen van de historische infectieblootstelling en transmissiesnelheid, of het identificeren van de verwachte transmissiesnelheid uit de literatuur voor de betreffende pathogeen van belang. Kritieke stappen van economische analyse zijn het identificeren van de huidige locatie-specifieke arbeidskosten en taakvoltooiingstijden als referentie voor vergelijking.

Beperkingen van de methode zijn onder meer de bovengrens voor de grootte van de kamer. De maximale kamergrootte voor een enkele mister is ongeveer 1000 vierkante voet, met een maximale enkele dimensie van ongeveer 40 voet. Kamers die groter of langer zijn dan dit, veroorzaken een ongelijke druppelverdeling. Aanpassingen aan de methode om dit aan te pakken zouden het gebruik van meerdere aHP-foggers die gelijktijdig draaien omvatten. Hoge plafonds vereisen extra beslagtijd omdat de druppels zich verspreiden over het beschikbare ruimtevolume. Kamers die open zijn zonder deuren of muren vormen een probleem met een gelijkmatige verdeling van de aHP-mist. Zeer hoge luchtbeweging door HVAC-systemen kan de verspreiding en verdamping van druppels bemoeilijken. In deze situatie kan de aHP-dosering, gemeten in ppm-minuten over een contacttijd van 10 minuten, worden gebruikt om de neveltijd aan te passen voor de gewenste reductie van het pathogeen log. Zeer hoge luchtvochtigheid boven de aanbevolen 60% relatieve luchtvochtigheid (RH) voor een ziekenhuisomgeving kan de druppelverspreidings- en verdampingscycli beïnvloeden. Ziekenhuizen reguleren doorgaans de luchtvochtigheid onder 60% RH om bacteriegroei te minimaliseren. Als een kamer vóór de aangegeven terugkeertijd betreden moet worden, gebruik dan een bril en een ademhalingsmasker om irritatie door het waterstofperoxide te voorkomen. Biofilms en andere bodembelastingen moeten door het reinigingsproces worden verwijderd voordat ze worden gedesinfecteerd met aerosoliserend waterstofperoxide. Als er een overschot aan organisch materiaal is dat geoxideerd kan worden, kan er een situatie ontstaan waarin het beschikbare waterstofperoxide onvoldoende is om alle beoogde ruimte te desinfecteren, hoewel dit geen veelvoorkomend scenario is in ziekenhuizen.

Er zijn andere factoren die het succes van desinfectie beïnvloeden, bijvoorbeeld de deeltjesverdeling van het desinfectiemiddel die wordt beïnvloed door elektrische apparaten die warmte genereren of ruiten die heet of koud kunnen zijn (wat mogelijk condensatie kan veroorzaken). Contact tussen het desinfectiemiddel en de oppervlakken van interesse is cruciaal, vooral wanneer het doel is infecties veroorzaakt door pathogenen die aan oppervlakken hechten te voorkomen. Aanzienlijke afwijkingen van typische omgevingsomstandigheden in ziekenhuiskamers kunnen het overwegen van aanpassingen aan de condensparameters vereisen; deze komen echter niet vaak voor in ziekenhuizen.

Het belang van deze methode ten opzichte van bestaande/alternatieve methoden ligt zowel in de dekking, die zorgt voor desinfectie van de gehele ruimte, als in de operationele efficiëntie. In tegenstelling tot UV-gebaseerde systemen behandelt aHP dry fogging de hele ruimte zonder schaduwwerking, waardoor schadelijke ziekteverwekkers na behandeling blijven achterblijven of de noodzaak van tijdrovende herpositionering en heraanbrengen voor moeilijk bereikbare gebieden wordt geëlimineerd. De output van de lampen neemt ook af in de loop van de tijd, waardoor geplande vervanging^{vereist 8}. Het belangrijkste is dat de effectiviteit van UV-gebaseerde systemen onzeker blijft, aangezien de intensiteit van de UVC-dosis omgekeerd evenredig is met de kwadratische afstand tussen de lichtbron en het oppervlak, zodat de UV-intensiteit die een oppervlak ontvangt aanzienlijk afneemt naarmate het oppervlak verder van de UV-bron⁸ verwijderd is. Een van de eerste cluster-gerandomiseerde cross-over ontwerpstudies om UVC-lichtdesinfectie te evalueren (een mobiel apparaat dat UVC-licht uitzendt met een golflengte van 254 nm via 157,7 cm (62 inch) maximale uitlating kwiklampen) vond dat de toevoeging van dagelijkse en ontladings-UVC-desinfectie aan standaard reiniging van patiëntenkamers het aantal nieuwe VRE- of C. difficile-infecties in kanker- en transplantatie-opnameafdelingen in een Amerikaans academisch tertiair verwijzingscentrum niet significant verminderde¹³. Een systematische review vond een significante afname van C. difficile-infectiecijfers geassocieerd met desinfectie van ultraviolet licht in kamers toen gegevens uit 13 studies werden samengevoegd, maar subgroepanalyse toonde alleen een significante vermindering aan in omgevingen met hoge C. difficile-infectiepercentages (≥1,5 gevallen per 1.000 patiëntdagen)¹⁴. Andere studies hebben eveneens gemengde resultaten laten zien:^15,16, waarbij een recente review concludeerde dat UVC-desinfectie momenteel als oplossing moet worden beschouwd voor laag-niveau in plaats van hoog-niveau desinfectie⁸

De potentiële toepassingen van aHP voor infectiepreventie zijn talrijk en bieden een rijke agenda voor aanvullend onderzoek. Met de toenemende noodzaak om de ontwikkeling en overdracht van medicijnresistente ziekteverwekkers te verminderen, zal de methode van het gebruik van een geautomatiseerd aHP droog nevelingsdesinfectiesysteem belangrijk zijn voor zowel de uitkomsten als het vermogen om verminderingen in een breed scala aan HAI's te kwantificeren. Huidige toepassingen omvatten het gebruik van dit systeem om openbare toiletten, dienst-het-dienst kamers en kantoren te desinfecteren voordat deze worden schoongemaakt door milieudiensten (EVS), wat verdere mogelijkheden opent voor onderzoek naar het optimaliseren van operationele parameters en workflow. Medewerkers hebben gemeld zich veiliger te voelen bij het schoonmaken van kamers na het gebruik van geautomatiseerde aHP-droogverdamping om blootstelling aan infectieuze organismen te verminderen, en merken op dat de schoonmaaktijd verder kan worden verkort bij complexe oppervlakken, zoals gordijnen, die anders handmatig verwijderd en vervangen moeten worden, en het daaruit voortvloeiende veiligheidsrisico door aerosolisatie van ziekteverwekkers, evenals het gebruik van ladders of trapstoelen.

Materialen

Lijst van materialen gebruikt in dit artikel

Naam	Bedrijf	Catalogusnummer	Opmerkingen
Breezy Biopure	BreezyMed	BBPURE-4GAL	7% waterstofperoxide en 93% water desinfectieoplossing, 4-gallon verpakking
Breezy Blue aHP Dry Fogging System	BreezyMed	BBR01	Slimme Desinfecterende Fogger, 110V AC
Breezy Buggy	BreezyMed	BB-CART	Karren voor Breezy Blue en Smart Controller
Breezy HaloSpray	BreezyMed	BHSPRY-4GAL	5% waterstofperoxide en 0,01% zilververbindingen desinfectieoplossing, 4-gallon verpakking
Breezy Smart Controller	BreezyMed	BB01-WC	Controller voor Breezy apparaten, Gen2