ข้อดี-ข้อเสียของเทคโนโลยีการฆ่าเชื้อโรคด้วยคลื่นแสง

(ที่มา: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC6627448/)

งานทบทวนวรรณกรรมฉบับนี้มีวัตถุประสงค์เพื่อวิเคราะห์ประโยชน์ ข้อดี-ข้อเสียของการใชเทคโนโลยีการฆ่าเชื้อด้วยแสง เพื่อควบคุมการติดเชื้อในโรงพยาบาล เนื่องจากปัจจุบันปัญหาโรคติดเชื้อในโรงพยาบาล (Hospital acquired infections, HAIs) ส่งผลกระทบต่อผู้ป่วยหลายล้านคนในแต่ละปี อีกทั้งการพัฒนาของเชื้อดื้อยาที่เพิ่มขึ้นทำให้สถานการณ์การติดเชื้อในโรงพยาบาลแย่ลง ส่งผลให้เกิดความจำเป็นที่จะต้องเพิ่มแนวทางการป้องกันการติดเชื้อใหม่ ซึ่งในปัจจุบันมีการพัฒนาระบบการฆ่าเชื้อโรคด้วยคลื่นแสง (High Intensity Narrow Spectrum Light Environmental Disinfection System, HINS-light EDS) มาช่วยลดปริมาณเชื้อโรคในสถานที่ต่างๆ ที่มีความเสี่ยงในการแพร่ระบาดของเชื้อก่อโรค โดยเฉพาะสถานพยาบาลได้

การแพร่กระจายของเชื้อในโรงพยาบาลเกิดจากหลายปัจจัย เช่นความแออัดและความหลากหลายของผู้ป่วยที่เข้ารับการรักษา มีโอกาสที่จะมีผู้ป่วยเป็นของเชื้อดื้อยา  และนำไปสู่การแพร่เชื้อไปยังสิ่งแวดล้อมและผู้ป่วยคนอื่นได้ โดยพื้นผิวที่มีโอกาสปนเปื้อนเชื้อสูง (High Touch Surface, HTS) เช่น เครื่องวัดชีพจร, stethoscopes, monitor touch screen, อุปกรณ์ในพื้นที่ส่วนกลางเช่น รถเข็น, รีโมทคอนโทรล, ที่จับ/ลูกบิดประตู, สวิตช์ไฟ เป็นต้น และจากข้อมูลปี 2018 พบว่าแหล่งสะสมเชื้อ MRSA คือโทรศัพท์มือถือ, คีย์บอร์ด, รองเท้า ของบุคลากรทางการแพทย์ ซึ่งจัดเป็นการแพร่กระจายเชื้อแบบทางอ้อม (indirect contact) ที่เกิดได้บ่อยกว่าการที่ผู้ป่วยแพร่เชื้อกันเอง  

ข้อมูลปี 2002 พบว่าการติดเชื้อในโรงพยาบาลเป็นสาเหตุของการเสียชีวิตในยุโรปอย่างน้อย 37,000 ราย/ปี ส่วนในสหรัฐอเมริกาพบการติดเชื้อในโรงพยาบาล 1.7 ล้านราย/ปี และเป็นสาเหตุของการเสียชีวิต 99,000 ราย/ปี   ในปี 2017 WHO คาดการณ์ความชุกของการติดเชื้อในโรงพยาบาลของกลุ่มประเทศที่พัฒนาแล้ว และกลุ่มประเทศกำลังพัฒนาอยู่ที่ 3.5-12% และ 5.7-19% ตามลำดับ และจากรายงานของ ECDC ปี 2011-2012 พบว่าผู้ป่วยที่เข้ารับการรักษาในโรงพยาบาล มี 6% ที่มีภาวะติดเชื้อในโรงพยาบาล และจะมีผู้ป่วยอย่างน้อย 1 คนที่จะต้องเข้ารับการรักษาแบบฉุกเฉิน

ปัจจุบันมีการใช้มาตรการต่างๆในการควบคุมการติดเชื้อในโรงพยาบาล เช่นการล้างมือ, การใช้สารทำความสะอาด และ disinfectant ซึ่งการล้างมือเป็นวิธีที่ดีในการควบคุมเชื้อแต่มีหลายปัจจัยที่ส่งผลให้เกิดการละเลยได้ ส่วนการใช้สารเคมีทั้งสารทะความสะอาด และสารฆ่าเชื้ออาจเป็นวิธีที่ประหยัดค่าใช้จ่ายในระยะสั้น แต่เมื่อใช้งานในระยะยาวอาจส่งผลต่อสุขภาพผู้สัมผัสสาร อีกทั้งการใช้สารเคมีผิดวิธีจะทำให้ประสิทธิภาพการฆ่าเชื้อลดลง นอกจากนี้การล้างมือและการใช้สารเคมีเป็นการลดปริมาณเชื้อแบบชั่วคราว หลังจากทำความสะอาดไประยะเวลาหนึ่งปริมาณจุลินทรีย์จะเพิ่มขึ้นได้ และที่สำคัญคือมีการสะสมของเชื้อโรคในบริเวณที่ทำความสะอาดยาก/ทำความสะอาดไม่ทั่วถึง   ระบบระบายอากาศสำหรับควบคุมคุณภาพอากาศในโรงพยาบาลเป็นอีกหนึ่งมาตรการที่ใช้กันอย่างแพร่หลายโดยเฉพาะในกลุ่มประเทศที่มีรายได้สูง ช่วยลดปริมาณเชื้อโรคและช่วยลดอุบัติการณ์การติดเชื้อวัณโรคในโรงพยาบาลได้ แต่มีค่าใช้จ่ายในการติดตั้งและบำรุงรักษาที่ค่อนข้างสูง มาตรการควบคุมเชื้อในโรงพยาบาลที่ใช้ในปัจจุบันช่วยลดการติดเชื้อในโรงพยาบาลได้ 10-70% ซึ่งมีปัจจัยต่างๆที่ส่งผลกระทบต่อประสิทธิภาพการควบุมเชื้อ ดังนั้นการนำเทคโลโนยีใหม่ๆ มาใช้ร่วมกับวิธีการเดิมจะช่วยเพิ่มประสิทธิภาพการควบคุมเชื้อในโรงพยาบาลได้ เช่นการฆ่าเชื้อจุลินทรีย์โดยใช้คลื่นแสง (Antimicrobial Photodynamic Therapy, aPDT) ซึ่งเป็นวิธีที่มีการนำมาประยุกต์ใช้ในทางการแพทย์แล้วเช่น ใช้ในการรักษามะเร็ง, ฆ่าเชื้อ H. pylori เฉพาะที่, ฆ่าเชื้อบริเวณแผลผ่าตัดเป็นต้น และปัจจุบันมีการพัฒนาระบบการฆ่าเชื้อโรคด้วยคลื่นแสงที่จำเพาะ (HINS-light EDS) โดยเลือกความยาวคลื่นแสงบางช่วงที่มีคุณสมบัติฆ่าเชื้อจุลินทรีย์เท่านั้นมาใช้ในการฆ่าเชื้อ ที่สำคัญคือต้องไม่ทำลายเซลล์สิ่งมีชีวิตอื่น ดังนั้นการใช้ระบบ HINS-light EDS เป็นอีกหนึ่งมาตรการในการช่วยควบคุมการแพร่กระจายของเชื้อโรคในสถานพยาบาล

กลไกการฆ่าเชื้อด้วยวิธี (Antimicrobial Photodynamic Therapy, aPDT)

เกิดขึ้นเมื่อสารไวแสง (Photosensitizers, PS) ดูดกลืนพลังงานจากแสง ® กลายเป็น excited PS ® excited PS ไปกระตุ้นให้เกิดอนุมูลอิสระภายในเซลล์โดยส่งพลังงานให้ออกซิเจนภายในเซลล์ (Type I) และส่งอิเล็คตรอนให้ออกซิเจน (Type II) ® เกิดอนุมูลอิสระต่างๆเช่น ROS และ singlet oxygen (1O2)

® สร้างความเสียหายจนทำให้เซลล์ตายไปในที่สุด 

ปัจจัยที่ส่งผลต่อประสิทธิภาพการฆ่าเชื้อด้วยวิธี PDT ได้แก่

  1. ความเข้มแสงที่ใช้และระยะเวลาที่เชื้อสัมผัสแสง โดยทั่วไปการฆ่าเชื้อด้วยวิธี PDT จะได้ผลดีเมื่อสัมผัสแสงอย่างต่อเนื่อง
  2. ความจำเพาะของแสงและสารไวแสง เช่น สาร porphyrins มีความจำเพาะกับแสงความยาวคลื่น 405 nm ทำให้เกิดอนุมูลอิสระได้มาก

ข้อดีและข้อเสียของการฆ่าเชื้อด้วยคลื่นแสง

การฆ่าเชื้อด้วยระบบ HINS-light EDS โดยเฉพาะแสงความยาวคลื่น 405 nm จะเข้ามาแทนที่การใช้รังสี UV เพราะมีความได้เปรียบในเรื่องความปลอดภัยต่อผู้ใช้งาน พลังงานแสงที่ใช้กำจัดเชื้อต่ำ ไม่ทำลายเนื้อเยื่อของคนและสัตว์ สามารถฆ่าเชื้อจุลินทรีย์ได้หลากหลายชนิดทั้ง แบคทีเรียแกรมบวก, แบคทีเรียแกรมลบ, รา, ยีสต์, ไวรัส โดยสามารถลดปริมาณเชื้อได้ทั้งในอากาศและพื้นผิว สามารถฆ่าเชื้อจุลินทรีย์ได้ทุกบริเวณที่แสงส่องถึง ช่วยลดการสะสมของเชื้อโรคในโรงพยาบาล ใช้งานง่าย ไม่ทำลายวัสดุอุปกรณ์ทางการแพทย์ ค่าใช้จ่ายในการติดตั้งและซ่อมบำรุงต่ำ