«Альфа-06А»: новый подход к обеззараживанию в присутствии людей

Технология обеззараживания высокоинтенсивным импульсным ультрафиолетовым излучением сплошного спектра в настоящее время применяется в тысячах медицинских учреждений, хотя более 20 лет назад это направление для сферы здравоохранения было новым. Первыми в мире развивать и внедрять его начали специалисты «Научно-производственного предприятия «Мелитта».

Созданные компанией установки используются не только в здравоохранении, но и в космической медицине. Более 4 тыс. импульсных установок работают в России, в том числе в Институте хирургии имени А. В. Вишневского, РНЦХ им. акад. Б. В. Петровского, НИИ нейрохирургии им. Н. Н. Бурденко РАМН, РОНЦ им. Н. Н. Блохина, НИИ скорой помощи им. Н. В. Склифосовского, клиниках ФМБА России, ФГБУ «НМИЦ АГП им. В. И. Кулакова». География экспорта — 18 стран.

О развитии импульсных УФ-технологий, их применении в медицине и новых разработках рассказал генеральный директор НПП «Мелитта» Яков Гольдштейн — врач по образованию, лауреат премии Правительства РФ в области науки и техники за разработку и внедрение плазменно-оптических технологий в космическую медицину и практическое здравоохранение.

Исследования импульсного ультрафиолета начались задолго до создания НПП «Мелитта». Как появилась идея использовать эту технологию для обеззараживания в медицине?

Более 25 лет назад я познакомился с кандидатом технических наук Сергеем Геннадьевичем Шашковским, который работал в НИИ энергетического машиностроения МГТУ имени Н. Э. Баумана и исследовал возможности импульсного ультрафиолета. К тому времени уже существовали прототипы установок, генерирующих импульсное УФ-излучение. Я по образованию врач и увидел перспективу применения таких разработок для обеззараживания в медицине.

Вместе с С. Г. Шашковским и специалистами, работавшими много лет в этой области, мы создали «Научно-производственное предприятие «Мелитта». Компания продолжила исследования, сосредоточившись на разработке и регистрации медицинских изделий. В 2004 г. мы получили первые регистрационные документы, а в 2005-м начали серийное производство установок.

Чем высокоинтенсивное импульсное УФ-излучение отличается от излучения традиционных бактерицидных ламп?

Внутри кварцевой колбы электрический разряд разогревает ксенон до очень высокой температуры; образуется плазма, возникает мощная короткая вспышка. Она длится около 100 микросекунд, а пиковая мощность достигает 10 МВт. За секунду происходит несколько таких вспышек.

Принципиально важно, что сплошной спектр обеспечивает многоканальное биоцидное действие. Повреждается генетический материал микроорганизмов — ДНК и РНК, одновременно нарушается структура клеточных мембран. Такое сочетание позволяет воздействовать на бактерии, вирусы, грибы, споры и биопленки.

Еще одно отличие связано с самим источником света. Вместо ртути используется инертный газ ксенон, поэтому при повреждении лампы отсутствует риск ртутного загрязнения помещения.

Насколько быстро происходит обеззараживание и от чего зависит продолжительность цикла?

Обеззараживание воздуха с эффективностью 99,9 % в помещении объемом 100 м³ занимает две минуты, 150 м³ — три минуты. Для поверхностей бактерицидный режим с эффективностью 99,99 % на расстоянии 2 метра — 4 минуты. При этом для разных групп микроорганизмов предусмотрены отдельные программы, обеспечивающие необходимую эффективность обеззараживания.

В каких подразделениях медицинских учреждений сегодня применяются импульсные ультрафиолетовые установки?

Около 90 % нашей продукции предназначено для медицинских организаций, причем примерно 70 % приходится на хирургический профиль. Установки применяются в операционных, реанимации, офтальмологии, акушерстве, неонатологии, диагностических кабинетах и лабораториях, а переносные модели — в поликлиниках и в машинах скорой помощи.

Отдельное направление связано с космической отраслью. Установки НПП «Мелитта» используются на Байконуре. Оборудование также применялось в рамках программы «ЭкзоМарс» — совместного российско-европейского проекта по исследованию Марса. Кроме того, установки использовались в комплексе обеспечения микробиологической безопасности грузов, отправляемых на Международную космическую станцию.

Какие типы установок выпускает «Мелитта», и для каких задач они предназначены?

Линейка включает переносные, стационарные и передвижные модели. Компактные «Альфа-11», «Альфа-05» и «Альфа-09» предназначены для небольших помещений; их можно использовать в палатах, кабинетах и автомобилях скорой помощи. Стационарная «Альфа-02» применяется в операционных, ангиографических кабинетах и специализированных лабораториях, в ее состав входит от 2 до 24 облучателей.

К передвижным моделям относятся «Альфа-01», «Альфа-06» и «Альфа-06А». Они позволяют выбирать режимы обеззараживания воздуха и поверхностей в зависимости от типа патогенов. Во всех установках предусмотрен контроль состояния лампы: система автоматически корректирует продолжительность обработки и сообщает о необходимости ее замены.

В чем особенность «Альфа-06А», которую вы начали производить в конце 2024 г.?

«Альфа-06А» создана на базе «Альфа-06» и состоит из двух элементов: передвижной импульсной УФ-системы и специального устройства «Ареал», которое при необходимости устанавливается непосредственно на нее и так же быстро снимается. Именно «Ареал» дает установке принципиально новые возможности.

В обычном режиме импульсная лампа излучает очень яркие вспышки, поэтому во время ее работы людей в помещении быть не должно. «Ареал» позволяет сформировать направленный поток УФ-излучения в ограниченном секторе около 90°. Светофильтры при этом снижают интенсивность излучения в видимой части спектра до безопасного для глаз уровня, но бактерицидная эффективность сохраняется. За две минуты на расстоянии 2 м установка обеспечивает обеззараживание локальной зоны с эффективностью 99,99 %.

Благодаря этому появилась возможность обрабатывать конкретную зону помещения в присутствии людей, если они находятся за пределами сектора УФ-облучения. Например, в реанимации можно направить установку на пространство около койки и провести обеззараживание, не перемещая пациента и не останавливая работу отделения. Медицинский персонал и пациенты на соседних койках в это время могут оставаться в помещении.

При этом «Альфа-06А» не ограничивается локальным обеззараживанием. После снятия устройства «Ареал» она работает как «Альфа-06» и позволяет обрабатывать воздух и открытые поверхности всего помещения, но уже в отсутствие людей. Для воздуха предусмотрены бактерицидный и экстренный режимы. В последнем случае помещение объемом до 50 м³ можно обработать за одну минуту. Для поверхностей предусмотрены отдельные режимы против вегетативных и антибиотикорезистентных форм бактерий, спор, микобактерий туберкулеза, грибов и вирусов, включая SARS-CoV-2. Максимальный объем помещения, который можно обработать за один сеанс с одной точки, составляет 300 м³.

Важно и то, что высокая эффективность сохраняется в сложных условиях. Например, установка предназначена для инактивации ряда госпитальных патогенов даже при загрязнении поверхностей биологическим материалом: кровью, мочой, мокротой или слюной.

Мы считаем «Альфа-06А» уникальной разработкой. По нашим данным, аналогов системы, которая позволяет использовать высокоинтенсивное импульсное УФ-излучение для локального обеззараживания в присутствии людей, в мире нет.

Какие результаты показала «Альфа-06А» при апробации в клинических условиях?

Апробация проходила в течение двух месяцев, в августе и сентябре 2024 г., в отделении реанимации и интенсивной терапии НМИЦ хирургии имени А. В. Вишневского. Устройство использовали в повседневной работе отделения, а затем результаты микробиологических исследований сравнили с показателями за два предшествующих месяца.

Мы увидели существенное снижение микробной обсемененности поверхностей. Но для нас особенно важно, что изменения не ограничились внешней средой. Положительную динамику зафиксировали и при исследовании образцов, полученных непосредственно от пациентов, в том числе через катетеры.

Также сократилось число случаев персистирования условно-патогенных микроорганизмов и полирезистентных бактерий группы ESKAPE. Это одна из наиболее серьезных проблем стационаров: такие микроорганизмы отличаются устойчивостью к антибактериальным препаратам и особенно опасны для пациентов реанимационных отделений. Улучшение микробиологического фона обеспечило и значимый экономический эффект — за счет сокращения расходов на дорогостоящие антибиотики.

Таким образом, апробация показала эффект не только непосредственно на обрабатываемых поверхностях, но и на микробиологической ситуации в отделении в целом. Полученные результаты были опубликованы в научных изданиях.

После этого испытания продолжились в других клиниках. По итогам апробации ряд медицинских организаций приобрел «Альфа-06А», а недавно крупную партию установок поставили за рубеж. Для нас это особенно показательно, поскольку серийное производство новой модели началось только в конце 2024 г.

Что определяет дальнейшее развитие линейки?

Над новыми решениями работают наши специалисты совместно с ведущими научными организациями. Сейчас мы продолжаем изучать возможности «Альфа-06А», параллельно разрабатывая новые модели.