Introducción
Las máquinas que ofrecen luz ultravioleta-C (UV-C) para la desinfección de alto nivel de dispositivos médicos están emergiendo rápidamente en todo el mundo. Este aumento en el uso de UV-C requiere que los profesionales sanitarios tomen precauciones adicionales antes de integrar esta tecnología no convencional en los procedimientos estándar.
¿Qué es la UV-C?
La radiación ultravioleta-C es una longitud de onda de luz que se encuentra entre el espectro de los rayos X y la luz visible. Se ha demostrado que la luz dentro de este rango puede inactivar ciertos microorganismos a través de una vía de reacción específica. Esto se logra típicamente mediante lámparas de mercurio de baja presión. Sin embargo, recientemente se han utilizado lámparas LED como alternativa.
La luz ultravioleta (UV) destruye los microorganismos atacando su ADN o ARN, lo que provoca una reacción fotoquímica que genera enlaces anómalos en la estructura genética. Esta alteración química distorsiona la estructura del ADN o ARN, interfiriendo con la función normal del microorganismo, lo que puede llevar a mutaciones o a su inactivación.
¿Cómo se utiliza?
La luz UV se emplea en diversos entornos, incluyendo sistemas de tratamiento de agua y redes de tuberías, así como en el sector sanitario y en la industria alimentaria. En el ámbito de la salud, su uso es cada vez más común, especialmente para la desinfección de dispositivos médicos semicríticos sin lumen.
Una máquina típica de UV-C está compuesta por un gabinete de plástico rígido que alberga múltiples lámparas UV en una cámara de vidrio reflectante. Una parte del dispositivo médico se cuelga dentro de la cámara, con la puerta cerrada para proteger al usuario, y la luz UV-C se emite sobre el dispositivo.
El Espectro de la Luz
Descubre a continuación las seis consideraciones críticas antes de adoptar la tecnología UV-C para los procedimientos de descontaminación de dispositivos médicos en hospitales.
Falta de estandarización y datos
EN 14885 Los desinfectantes químicos y antisépticos – Aplicación de las normas europeas para desinfectantes químicos y antisépticos desempeñan un papel crucial en la garantía de la eficacia, seguridad y calidad de los desinfectantes y antisépticos químicos utilizados en diversos entornos, incluyendo el sector sanitario. En Europa y el Reino Unido, los desinfectantes químicos siguen esta normativa, ya que especifica los requisitos para la evaluación de los desinfectantes y antisépticos químicos con el fin de respaldar las afirmaciones antimicrobianas que hacen.
(Bolten, Schmidt y Steinhauer, 2022)1
La estandarización de los métodos de prueba de desinfectantes es fundamental porque:
- permite a los fabricantes de productos desinfectantes químicos elegir los métodos de laboratorio adecuados para respaldar sus afirmaciones de eficacia,
- permite a los usuarios finales evaluar la información proporcionada por el fabricante y
- apoya a las autoridades reguladoras en la evaluación de las afirmaciones realizadas por los fabricantes de productos desinfectantes.
No se ha publicado ningún método estandarizado para probar una máquina de UV-C destinada a la desinfección de dispositivos semicríticos. Los fabricantes de máquinas de UV-C están utilizando los métodos estándar dentro de la EN 14885 para demostrar la efectividad de sus sistemas. Sin embargo, estas normas fueron desarrolladas específicamente para sistemas de desinfección química. Incluyen métodos prácticos que simulan cómo deben utilizarse los productos químicos en aplicaciones del mundo real y emplean microorganismos que representan un desafío explícito para los desinfectantes químicos.
Las máquinas de UV-C no son sistemas químicos. Los métodos de prueba existentes en la EN 14885 no están diseñados para productos no químicos, lo que inevitablemente lleva a los fabricantes de UV-C a modificar estos métodos para adaptarlos a sus productos. Cuando se realizan desviaciones de los métodos estándar, se pierden los beneficios de la estandarización y no se puede garantizar que el producto haya sido adecuadamente evaluado.
La EN 148852 establece:
‘En ciertos casos, puede ser necesario o recomendable modificar incluso el(los) organismo(s) de prueba para que coincidan con los requisitos del área. No se deberá afirmar conformidad con la norma utilizada, sino que se deberá indicar que el producto fue probado de acuerdo con los principios de la norma.’
‘Cuando no exista una norma adecuada para una aplicación dentro de un área específica, se podrá recomendar el uso de una norma de otro ámbito. Si posteriormente se publica una norma adecuada, esta nueva norma deberá utilizarse.’
La BS 8628 es la primera de su tipo y proporciona métodos para la evaluación cuantitativa de actividades de desinfección UV automatizadas mediante iluminación directa. Esta norma es actualmente la más adecuada para probar máquinas UV destinadas a la desinfección y se deriva de la norma preexistente EN 17272, que establece metodologías para la evaluación de la eficacia microbiológica en procesos/sistemas de desinfección aérea.
En este caso, BS 8628 es el requisito mínimo que deberíamos esperar de todas las máquinas de UV-C que afirman realizar una desinfección de alto nivel en dispositivos médicos semicríticos en el mercado.
Compatibilidad
Los polímeros plásticos constituyen una proporción significativa de los dispositivos semicríticos modernos. Esto incluye dispositivos de ultrasonido y endoscopios, que suelen contener plásticos como Acrilonitrilo Butadieno Estireno (ABS), Polipropileno (PP), Policarbonato (PC) y Cloruro de Polivinilo (PVC). Estos plásticos ofrecen un equilibrio de propiedades como resistencia mecánica, resistencia química, flexibilidad, transparencia y facilidad de procesamiento, lo que los hace adecuados para diversos componentes y aplicaciones dentro de los dispositivos de ultrasonido.
Se ha demostrado que la luz UV-C puede causar daños en los plásticos con una exposición constante. Un estudio reciente evaluó el impacto de la exposición a la luz UV-C en 10 materiales plásticos comúnmente utilizados en el sector sanitario. Todos los materiales mostraron degradación; sin embargo, algunos plásticos como el ABS y el Policarbonato presentaron evidencias de daños significativos en la superficie..3 Estos materiales se emplean comúnmente en la fabricación de recubrimientos y carcasas de dispositivos.
Se concluyó que: ‘la exposición a la luz UV-C debe limitarse lo máximo posible para este tipo de materiales en entornos sanitarios, especialmente en aquellos donde los dispositivos de UV-C se utilizan de forma rutinaria.’.
(Teska et al., 2020)3Requisito de limpieza manual
La limpieza se considera el paso más crítico en el procedimiento de descontaminación.
‘Se requiere una limpieza minuciosa antes de la desinfección de alto nivel y la esterilización porque los materiales inorgánicos y orgánicos que permanecen en las superficies de los instrumentos interfieren con la efectividad de estos procesos..’
(Rutala and Weber, 2016)4
En última instancia, si el proceso de limpieza se ve comprometido, es probable que el proceso de desinfección posterior también se vea afectado negativamente. La limpieza es especialmente importante en los sistemas de UV-C, donde no se utiliza abrasión manual. Si la limpieza falla, la suciedad permanecerá incluso después de la desinfección con UV-C, lo que hará que todo el proceso sea ineficaz. En contraste, los procesos manuales, como la limpieza con toallitas, incluyen un paso adicional de abrasión, lo que facilita la eliminación de cualquier suciedad residual.
Es fundamental enfatizar que los agentes de limpieza deben eliminarse completamente del dispositivo antes de la desinfección con UV-C y que el dispositivo debe estar completamente seco antes de colocarlo en la cámara UV. Cualquier humedad residual en la superficie puede dificultar la entrega de la dosis de UV requerida.Sombreado
La luz UV viaja en línea recta y los objetos que obstruyen su camino pueden crear sombras al impedir el paso de la luz. Cuando la luz UV es bloqueada, no logra alcanzar ciertas áreas durante la desinfección, lo que supone un riesgo de desinfección inadecuada en esas zonas.
Algunos dispositivos de ultrasonido pueden tener formas complejas o texturas en la superficie que dificultan la exposición uniforme a la luz UV, lo que puede generar áreas donde la desinfección no sea efectiva.
La topografía de la superficie se refiere a las características físicas de una superficie o dispositivo e incluye complejidades como hendiduras, contornos, texturas e irregularidades en la forma. Estas características pueden bloquear la luz e impedir que alcance la superficie debajo, causando el efecto de sombreado. La mayoría de los productos químicos no tienen este problema, ya que el usuario puede prestar atención adicional a estas áreas. Productos como las espumas pueden incluso penetrar en los arañazos de la superficie donde residen los patógenos.
A diferencia de otros métodos de desinfección, la desinfección con UV-C tiene una profundidad de penetración limitada. Como resultado, no puede penetrar de manera efectiva en residuos sólidos o líquidos que puedan permanecer en las superficies con la misma intensidad. Por lo tanto, si queda suciedad o humedad en una superficie antes de la exposición a UV-C, la luz no alcanzará todas las áreas necesarias para la desinfección, lo que podría dejar zonas donde los microorganismos persistan.
Ejemplo:
La desinfección UV se emplea comúnmente para desinfectar productos orgánicos como frutas. Un estudio evaluó cómo la rugosidad de la superficie de las frutas afecta la efectividad del tratamiento con UV-C.
Se observó que frutas como las manzanas, con superficies más lisas, presentaban una reducción significativamente mayor de microorganismos en comparación con aquellas con superficies más complejas, como los duraznos, las frambuesas e incluso las peras. Se concluyó que esto se debía a la ligera rugosidad de la superficie de estas frutas en comparación con la de una manzana.
La premisa de este estudio se aplica a todo tipo de superficies. En definitiva, las superficies con texturas o complejidades variables pueden suponer un desafío para la exposición a la luz, dificultando que la luz alcance todas las áreas de la superficie.
(M.S. Roopesh et al., 2012)5
Los arañazos en la superficie de dispositivos antiguos o usados también pueden contribuir al efecto de sombreado. La radiación UV-C puede dañar los plásticos esenciales en los dispositivos de ultrasonido, lo que genera preocupaciones sobre la posibilidad de que se formen grietas en la superficie con exposiciones prolongadas. Estas grietas podrían agravar el riesgo de sombreado, protegiendo potencialmente a los patógenos perjudiciales de la desinfección.Otras áreas de la sonda y guías internacionales
Los sistemas de UV generalmente no desinfectan todo el dispositivo, incluyendo el cable de la sonda, el enchufe, el soporte y la máquina. La literatura científica ha demostrado que estas áreas pueden contaminarse fácilmente con microorganismos patógenos.
‘Los cables de las sondas y los teclados de las máquinas representan fuentes significativas de infección, y esto puede incluir patógenos potenciales.’
(Westerway et al., 2017)6
Los sistemas de UV están diseñados únicamente para desinfectar la parte de la sonda que entra en contacto con el paciente. Sin embargo, esto no considera la posibilidad de que el personal que realiza el procedimiento pueda tocar otras partes del dispositivo durante la exploración, provocando involuntariamente una contaminación cruzada. Estas áreas deben considerarse tan críticas como la parte insertable del dispositivo y desinfectarse al mismo nivel, lo cual no es posible con la mayoría de los sistemas UV.Guías
La WFUMB – Directrices para la limpieza de transductores de ultrasonido transvaginal entre pacientes establece:
‘Un aspecto adicional a considerar es el hecho de que el mango del transductor y el cable también pueden contaminarse y podrían requerir desinfección.’
(Abramowicz et al., 2017)7
Además, la Guía de Prevención y Control de Infecciones en Ultrasonidos: Recomendaciones de mejores prácticas del Grupo de Trabajo de la Sociedad Europea de Ultrasonido establece:
‘Se debe realizar una descontaminación exhaustiva de los transductores de ultrasonido y de cualquier equipo en contacto directo con el paciente antes y después de cada paciente, al nivel requerido para cada procedimiento y en cumplimiento con las especificaciones del fabricante para evitar daños en la superficie del transductor.
Esto incluye la descontaminación regular del teclado/consola del ultrasonido y de todos los cables.’‘Todo el equipo de ultrasonido que tenga contacto directo o indirecto con el paciente debe limpiarse y desinfectarse minuciosamente al inicio del examen y después de cada paciente. Esto incluye el transductor con su mango, cable y soporte (en la medida de lo posible) así como otros dispositivos adicionales que puedan utilizarse durante procedimientos de diagnóstico o intervencionistas, como sensores/cables de fusión de ultrasonido…
La contaminación del equipo de ultrasonido puede estar subestimada.’
(Nyhsen et al., 2017)8Mecanismos de reparación
Las investigaciones han indicado que, tras la exposición a UV-C, los microorganismos poseen dos mecanismos de autorreparación, conocidos como Fotoreactivación y Reparación en la oscuridad.
Fotoreactivación:
La fotoreactivación es un proceso biológico observado en ciertos organismos, en particular bacterias y virus. La exposición a la luz visible después del daño causado por UV activa mecanismos enzimáticos de reparación dentro del ADN del organismo.
Cuando los microorganismos se exponen a la luz UV, especialmente en el rango UV-C, los fotones de UV dañan la estructura del ADN, provocando la formación de dímeros de pirimidina. Sin embargo, en presencia de luz visible, ciertas enzimas llamadas fotoliasas se activan. Estas fotoliasas pueden reconocer y unirse a los sitios dañados del ADN, facilitando la reversión del daño. En esencia, fotoreactivación permite a los microorganismos reparar el daño en su ADN causado por la radiación UV, aumentando sus posibilidades de supervivencia.
Reparación en la oscuridad:
La reparación en la oscuridad, también conocida como reparación por escisión de nucleótidos, es otro proceso biológico, particularmente observado en bacterias. Se trata de la reparación del ADN dañado por la radiación UV en ausencia de luz visible.
En ausencia de luz visible, se activan enzimas y rutas de reparación específicas para identificar y reparar los segmentos dañados del ADN. Durante este proceso, las enzimas reconocen las lesiones en la cadena de ADN y eliminan la porción afectada, reemplazándola con ADN recién sintetizado y restaurando la secuencia original.
La reparación en la oscuridad es un mecanismo esencial para que los microorganismos mantengan la integridad de su genoma y aseguren su supervivencia tras la exposición a UV.
Estos mecanismos pueden revivir una cantidad considerable de microorganismos que inicialmente fueron eliminados por la luz UV-C, reduciendo la efectividad global del proceso de desinfección.
Ejemplo:
Un estudio ha demostrado que hasta un 60% de los microorganismos que originalmente fueron eliminados con UV-C pueden recuperarse.
(Song, Mohseni and Taghipour, 2019)9
Este estudio se realizó con E. coli pero muchas otras bacterias poseen enzimas y mecanismos de reparación que pueden permitir la fotoreactivación y la recuperación tras la exposición a UV.
(Kowalski, 2009)10
Resistencia antimicrobiana
Los mecanismos de reparación alteran el ADN/ARN, lo que genera un riesgo de mutaciones en los microorganismos durante el proceso de reparación. Estas mutaciones podrían hacer que los microorganismos sean más patógenos o resistentes a futuros intentos de desinfección, lo que podría disminuir aún más la efectividad de UV-C con el tiempo.
(Shibai et al., 2017)11Como resultado, se ha recomendado que la desinfección con UV-C no se utilice de manera aislada como método de desinfección, sino que se complemente con otras estrategias de desinfección para garantizar una erradicación microbiana completa.
(Demeersseman et al., 2023)12</spanConclusión
La adopción generalizada de las tecnologías de Ultravioleta-C (UV-C) para la desinfección de alto nivel en entornos sanitarios ha supuesto avances significativos, pero también ha planteado varias incertidumbres y desafíos críticos que deben considerarse antes de su implementación.
Desde la falta de métodos de prueba estandarizados hasta problemas de compatibilidad de materiales, requisitos de limpieza manual, efectos de sombreado, la necesidad de abordar otras áreas del dispositivo y la preocupación por los mecanismos de reparación de UV-C, los profesionales sanitarios deben evaluar cuidadosamente estas complejidades antes de integrar esta tecnología en los procedimientos estándar.
Referencias
1Bolten, A., Schmidt, V. and Steinhauer, K. (2022). Uso del marco de estandarización europeo establecido por CEN/TC 216 para estrategias de desinfección efectivas en medicina humana, veterinaria, higiene alimentaria, industria y uso doméstico e institucional – una revisión. DOAJ (DOAJ: Directory of Open Access Journals), 17, pp.Doc14–Doc14.2British Standards Institution (BSI). EN 14885: Desinfectantes químicos y antisépticos – Aplicación de normas europeas para desinfectantes químicos y antisépticos. Bruselas: Comité Europeo de Normalización (CEN); 2022.
3Teska, P., Dayton, R., Li, X., Lamb, J. and Strader, P. (2020). Daño en superficies de polímeros sanitarios comunes por exposición a UV. Nano LIFE, 10(03), p.2050001.
4Rutala, W. and Weber, D. (2008) Comité Asesor de Prácticas de Control de Infecciones en la Atención Médica, Centros para el Control y la Prevención de Enfermedades (CDC). Guía para la desinfección y esterilización en instalaciones sanitarias, 2008. Centros para el Control y la Prevención de Enfermedades.
5M.S. Roopesh, Lu, X., Sablani, S.S., Sunil Kumar Insan, Adhikari, A., Killinger, K., Rasco, B., Dhingra, A., Bandyopadhyay, A. and Annapure, U.S. (2012). Inactivación de la población de Escherichia coli en la superficie de frutas utilizando luz UV-C: Influencia de las características de la superficie de la fruta. Tecnología de Procesamiento de Alimentos y Bioprocesos,, 6(11), pp.2959–2973.
6Westerway, S.C., Basseal, J.M., Brockway, A., Hyett, J.A. and Carter, D.A. (2017). Riesgos potenciales de control de infecciones asociados con equipos de ultrasonido – una perspectiva bacteriana. Ultrasound in Medicine & Biology, 43(2), pp.421–426.
7Abramowicz, J.S., Evans, D.H., Fowlkes, J.B., Maršal, K. and terHaar, G. (2017). Directrices para la limpieza de transductores de ultrasonido transvaginal entre pacientes. Ultrasound in Medicine & Biology, 43(5), pp.1076–1079.
8Nyhsen, C.M., Humphreys, H., Koerner, R.J., Grenier, N., Brady, A., Sidhu, P., Nicolau, C., Mostbeck, G., D’Onofrio, M., Gangi, A. and Claudon, M. (2017). Prevención y control de infecciones en ultrasonidos – recomendaciones de mejores prácticas del Grupo de Trabajo de Ecografía de la Sociedad Europea de Radiología. Insights into Imaging, 8(6), pp.523–535.
9Song, K., Mohseni, M. and Taghipour, F. (2019a). Investigación de los mecanismos de inactivación bacteriana a través de combinaciones de longitudes de onda de UV. Water Research, 163, p.114875.
10Kowalski, W. (2009). Manual de Irradiación Germicida Ultravioleta.
11Shibai, A., Takahashi, Y., Ishizawa, Y., Motooka, D., Nakamura, S., Ying, B.-W. and Tsuru, S. (2017). Acumulación de mutaciones bajo radiación UV en Escherichia coli.
Scientific Reports, 7(14531).12Demeersseman, N., Saegeman, V., Cossey, V., Devriese, H. and Schuermans, A. (2023). Un análisis sobre las tecnologías de UV-C en el entorno hospitalario. Journal of Hospital Infection, 132, pp.85–92.
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Este documento tiene como objetivo proporcionar información basada en la literatura publicada disponible y guiar la toma de decisiones informadas sobre la implementación de tecnologías de desinfección UV-C en entornos sanitarios.
