Healthmanagement,第15卷 - 2015年第4期

抗菌铜接触表面:减少感染,解放资源和削减成本

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环境在医疗保健相关感染(HCAIs)传播中的作用已被越来越多的人认识到,这就需要一种新的方法来选择医疗保健工作者、患者和访客经常接触的可作为感染宿主的物体的材料。
市场上有许多技术和材料,但没有一种能像铜一样在典型的室内条件下有效,而且它的卫生性能对我们来说并不新鲜。古埃及人、希腊人和罗马人使用以铜为基础的制剂来治疗疾病和预防伤口感染。在印度,饮用水传统上被储存在黄铜制成的罐子里——黄铜是一种铜和锌的合金。证据显示,将医疗环境中最常接触的表面升级为抗菌铜,可以减少昂贵感染的传播,并改善患者护理。本文探讨了不断增长的研究——从实验室测试到临床试验——并考虑了将关键表面升级为铜的实用性和经济性。

在典型的室内条件下有效

一个多世纪以来,科学文献就记载了铜的抗菌特性,但直到2000年,人们才开始评估其对引起hcai的病原体的效力。
十五年,超过60篇论文报告铜的广谱,对细菌,病毒和真菌的快速疗效 - 包括MRSA,大肠杆菌,流感和诺如病毒。没有测试过的病原体能在铜上存活。
对许多抗菌产品制造的抗菌疗效的权利要求基于日本工业标准(JIS)Z 2801,抗菌产品 - 抗菌活性和疗效(2012年日本标准协会)和国际标准化组织(ISO)22196:2011 -塑料和其他非多孔表面抗菌活性的测量(ISO 2011)测试,在> 90%的湿度下进行,35O.C和超过24小时的塑料薄膜下。这些基本测试被描述为一种原理证明,并不表明材料在现场将如何表现。
为了在测试铜时更好地反映实际使用情况,研究人员开发了反映典型室温和湿度的新方案,并使用了代表性污染物。
美国环境保护署(EPA)批准了一种这样的测试方法,并制定了进一步的方案——包括一种具有挑战性的再污染测试——导致数以百计的铜合金在美国上市,并以公共健康声明进行注册。这是第一批获得这种认可的固体材料。一般来说,合金的铜含量至少要达到60%,并且铜含量越高,销毁速度越快(在实验室测试中)。

图1显示了EPA再污染测试的结果,模拟飞溅或打喷嚏(一种“湿”污染事件),在室温和湿度下的24小时内每3小时应用一次MRSA。使用的MRSA数量(每平方英寸100万个菌落形成单位)远远高于典型的污染事件。在铜上,MRSA在下一次再污染前被完全消除,而在不锈钢上有存活和显著增长(Michels et al. 2008)。
铜和铜合金抗菌功效的实验室研究已经在世界各地的机构进行和验证,研究结果经过同行评审并发表在知名期刊上。它们在典型的室内条件下表现出有效性,不像含银材料和三氯生在这些条件下没有抗菌效果,如图2所示(Michels et al. 2009)。

还开发了对“干”接触污染事件的模拟,这些测试显示了更快的杀灭速度,使用1平方厘米铜在不到10分钟内杀灭了106株万古霉素耐药肠球菌(VRE) (Warnes等人,2011年)。
这一领域的顶尖研究人员是教授比尔Keevil他的工作包括研究铜发挥其抗菌作用的机制。
对于细菌来说,研究人员之间目前的共识是有几种可能的互动机制,包括:
  • 使钾或谷氨酸通过细菌外膜渗漏;
  • 令人不安的渗透平衡;
  • 与不需要铜的蛋白质结合;
  • 通过产生过氧化氢引起氧化应激;
  • 细菌DNA的降解。

还有一致认为,细菌不会对铜产生抵抗。Keevil教授解释说:“铜质以完全不同的方式用于抗生素或常见的杀生物剂。它在细胞膜中打孔,如气球,细菌崩溃。它阻止他们呼吸,进入细胞并摧毁他们的DNA。发生突变是因为你在细胞中的DNA变化很小。铜的美丽是它破坏了DNA;没有任何东西留下。我们已经向细菌,真菌和病毒表达了这一点。他们无法变异。他们没有时间。“
最近,南安普顿的研究小组研究了抗菌铜表面对对抗抗生素耐药性上升的贡献,评估了两种不同菌株在铜和不锈钢上传递遗传物质的能力,遗传物质在它们之间传递抗生素耐药性。虽然这种情况发生在不锈钢上,但不会发生在铜上(Warnes et al. 2012)。因此,铜可以通过两种方式帮助对抗抗生素耐药性:通过减少感染的传播,从而减少对抗生素的需求,以及通过防止表面细菌之间的耐药性转移。

在具有挑战性的临床条件下证明

在确定了铜在实验室中消除细菌和病毒的内在能力后,下一步是探索如何将其转化为真实的临床环境。需要注意的是,试验中使用的是固体材料,因为有效表面不会磨损,也不会像涂层和复合材料那样容易随着时间的推移而失效。
病原体持续存在于标准的临床触摸表面,形成感染宿主,对患者、工作人员和访客构成威胁,持续数天、数周甚至数月。在英国伯明翰的Selly Oak医院进行的第一项临床试验发现,普通病房的抗菌铜水龙头、马桶座和门把手上的细菌比由标准材料制成的相同物品少90%到100% (Casey等,2009年)。
从那以后,在美国、德国和芬兰等不同的医疗体系和不同的临床环境(如肾脏病、老年医学和重症监护病房)中进行了大量试验。他们同样报告了显著和持续的生物负荷减少,试验领导得出结论,抗菌铜表面可以提供一种减少hcai传播的额外措施。
一项由美国国防部资助的icu多中心临床试验进一步推进了这项研究,并提出了这样一个问题:“与安装铜表面相关的生物负荷减少是否会减少感染的数量?”由迈克尔·施密特博士南卡罗来纳医科大学的微生物学和免疫学教授和副主席,试用小组发现只需六个关键,近乎患者的触摸表面减少了58%的感染发病率(Salgado等,2013)。图3显示了六个表面上的微生物负荷减少(Schmidt等人2012)。

只有10%的触摸表面升级为抗菌铜,但效果显著。这项研究首次报告了环境生物负荷(无论是在铜室内还是控制室)与获得感染风险之间的相关性,并表明由于使用有效抗菌材料的最小干预,这种风险降低了。

图4显示了这种相关性,根据患者住院期间在ICU病房测量的微生物负荷,hcai的四分位数分布进行了分层。负担与HCAI风险之间存在显著的负担相关性,89%的HCAI发生在每100 cm2超过500个集落形成单元(CFU)的病房中(Salgado et al. 2013)。
世界各地的主要医疗监管机构和水平扫描机构,包括ECRI研究所(2014年)和加拿大健康环境扫描网络(Ndegwa 2015年)已经认识到越来越多的证据表明铜有可能促进感染控制。它也在基于证据的史诗指南中得到承认,该指南在2014年将铜列为一种新兴技术(Loveday等人,2014年)。
凭借这种经过验证的疗效,引起的下一个问题将自然地关注安装抗微生物铜触摸表面的成本。

升级到铜的成本效益

HCAIS非常普遍,非常昂贵,在经济上和人类生活方面。欧洲医院约有20%的ICU患者获得HCAIS,2011年,他们影响了410万名患者,在医院中需要1600万天。将三十七千的死亡被记录为HCAIS造成的,加上110,000人死亡,他们是一个贡献因素,他们的直接临床成本超过70亿欧元(世界卫生组织2011年世界卫生组织)。
约克卫生经济学联盟(YHEC)(Taylor et al. 2013),为医院管理者开发了一个完全参考的成本效益模型,以说明抗菌铜装置的经济原理(Taylor et al. 2013)。该模型基于安装抗菌铜接触面的成本和降低感染率所带来的成本节约。该模型允许为特定于站点的评估输入本地数据,但以英国的默认数据为例进行填充。
使用英国的感染成本数据,抗菌铜和标准组件的行业数据,以及保守的感染率降低20%(美国的试验报告降低了58%),该模型考虑有计划的翻新或新建。该公司预计,根据感染减少和住院时间缩短的情况,将一个20张病床的ICU的6个按键触摸表面更换为抗菌铜等量物的成本将在不到两个月的时间内收回。它还计算了抗菌铜对卧床天数和质量调整寿命年的积极影响。
Matthew Taylor,Yhec博士和威力士的董事和模型的作者之一,总结:“在最初的两个月后,持续的成本节省将从封闭床的减少和更好的员工资源中累积。”

指定铜

随着供应链应对不断增长的需求,市场上的产品范围不断扩大,那么如何在给定的医疗保健环境中选择优先升级的触摸表面呢?
许多研究已经确定,经常接触的表面是污染热点,有感染风险,因此是升级的目标。根据对国际研究的回顾,美国疾病控制和预防中心(CDC)根据接触和污染的可能性发布了一份关键表面清单(guh等人,2015年)。
在世界各地进行的许多铜临床试验中,多学科团队优先考虑将高频触摸表面升级为铜。考虑的因素包括微生物检测的已知热点和基于经验和对工作人员/病人/访客动态的理解的可能热点。

表1表示具有由星号指示的CDC表面的这些表面的概述,以区分临床试验中识别的那些,并且是选择用于升级任何新建或翻新项目的项目的起点。
还应寻求感染控制小组和病房工作人员的输入,以确保包括特定区域的所有高风险接触表面。感染控制小组为评估清洁状况而进行的定期环境取样也将显示污染情况。
以行业管理计划的形式支持识别有效的产品。抗菌铜(Antimicrobial Copper)品牌和Cu+标志被医院设备、家具和配件的领先制造商使用,以表明他们的产品是由固体抗菌铜制成的,并且该组织遵循严格的使用规则,指导他们理解底层技术及其部署。
可以浏览批准产品的在线目录antimicrobialcopper.org。
铜合金颜色多样,从黄铜的金色到青铜的棕黄色,再到铜镍的银色/白色。铜合金会随着时间的推移自然变暗,但这并不影响其抗菌效果。更稳定的颜色合金传统上用于海军应用是可用的。

广泛的安装

抗微生物铜表面是辅助的,而不是替代现有的感染控制措施。除了良好的卫生和定期的表面清洁和消毒方面,它们将不断降低表面污染,从而通过这些表面在人之间传递感染的风险。
安装已经在全球超过25个国家进行。在这些医院中,采取多学科方法控制感染的重要性已经很明显。

进一步的阅读

点击这里订阅《抗菌铜》季刊,了解最新的研究和安装新闻。你也可以下载一个简单的,四页的指南来升级选择的触摸表面到抗菌铜:抗菌铜:医院经理指南

另请参阅铜可以防止呼吸道病毒的传播

另请参阅在ICU中使用抗菌铜提供了一种具有成本效益的额外措施来加强感染控制

引用:

凯西al,adams d,karpanen tj等。(2009年)铜在减少医院环境污染中的作用。J Hosp Infect,74(1):72-7。

铜开发协会(2014)降低医疗保健相关感染的风险:抗菌铜接触表面的作用。赫默尔·亨普斯特德:铜开发协会。[访问:2015年10月25日]可从antimicrobialcopper.org/media/69544/pub196reducing-risk-healthcare-infections.pdf获得

ECRI研究所(2014)2014年十大医院C-suite观察名单。普利茅斯会议,美国宾夕法尼亚州:ECRI研究所。

草G,rensing c,siolz m(2010)金属铜作为抗微生物表面。Appl Environ Microbiol,77(5):1541-7。

Guh A, Carling P,环境评价工作组(2010)评价环境清洁的选项。In: prevention HAIs:工具包。亚特兰大,佐治亚州:疾病控制和预防中心。[访问:2015年10月25日]发布日期:cdc.gov/HAI/toolkits/EvaluatingEnvironmental-Cleaning.html

国际标准化组织(2011)ISO 22196: 2011 -塑料和其他非多孔表面抗菌活性的测量(ISO 2011)

日本标准协会(2012)JIS Z 2801:2012.抗菌产品 - 抗菌活性和疗效的试验。东京:日本标准协会。

Loveday HP,Wilson Ja,Pratt RJ等。(2014年)EPIC3:国家循证基于证据,用于预防英国NHS医院的医疗保健相关感染。J HOSH INFICT,86 SUPL 1:S1-70。


Michels HT, Anderson D(2008)美国固体铜合金表面抗菌法规效力测试。金属离子生物学与医学,vol . 10, no。约翰·利比:欧洲文本,巴黎。

温度和湿度对耐甲氧西林金黄色葡萄球菌感染含银和铜抗菌材料的疗效的影响。应用微生物学杂志,49(2):191- 195。


Ndegwa S抗菌铜表面用于减少重症监护环境中的医疗保健相关感染。新出现的保健技术问题133。渥太华:加拿大卫生药品和技术署;2015.[访问:2015年10月25日]cadth提供。ca /网站/违约/文件/ pdf / EH0021_Copper_Surfaces_e.pdf


Salgado CD, Sepkowitz KA, John JF等人(2013)铜表面可以降低重症监护病房的医疗获得性感染率。感染控制与流行病学,34(5):479-86。

Schmidt MG, Attaway HH, Sharpe PA等人(2012)通过引入铜来持续减少普通医院表面的微生物负担。临床微生物学杂志,50(7):2217-23。

Taylor M,Chaplin S(2013)环境干预的经济评估:ICU中的铜铜的离散部署。抗微生物抗性和感染控制,2(SOMPL 1):P368。[访问:2015年9月15日]可从Aricjournam.com/supplements/2 / s1/all获得

Warnes SL, Keevil CW(2011)耐万古霉素肠球菌表面湿接触或干燥接触后铜表面毒性的机制。应用环境微生物学报,37(4):449 - 457。

警告SL, Callum JH, Keevil CW(2012)非生物接触表面的抗生素抗性基因水平转移:对公共卫生的影响。[访问:2015年9月15日]可从mbio.asm.org/content/3/6/e00489-12.full.html获得




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