摘要

　　造成全球恐慌的傳染疾病諸如SARS、腸病毒與禽流感等，除引起國人對於消毒防疫技術的重視之外，醫院環境的感控更成為防疫作戰的重要防線；高層次滅菌劑-二氧化氯，其最大特性在於可在室溫下進行空氣的滅菌消毒，且不會產生三鹵甲烷致癌物。

　　本研究中首先使用加拿大Dycor公司的XMX/2AL空氣菌落採集機(100-1000L/min)，於週三早上10點鐘進行空氣中氣膠菌落背景值監測，依序為：半封閉式空間的內科候診區(318 CFU/m3)＞半封閉式空間的外科候診區(183 CFU/m3)＞開放式空間的急診部門(58 CFU/m3)。若以250ppm的EP606超音波氣霧滅菌30分鐘後，內科候診區平均菌落由421 CFU/m3 降為21 CFU/m3，滅菌率可達95.0 %。

　　再者，針對醫院內設置奈米殺菌機的「內科候診區」、「洗腎中心」與「RCC呼吸治療中心」，以及設置二氧化氯氣霧機的「ICU加護病房」四類型區域，進行連續四週的監測得知：「內科候診區」與「洗腎中心」的平均菌落數分別為 467 CFU/ m3與356 CFU/ m3，尚符合建議管制標準(500 CFU/ m3)；而「RCC呼吸治療中心」與「ICU加護病房」則分別為237 CFU/ m3與182 CFU/ m3，設置奈米殺菌機的「RCC中心」超過該區域建議管制標準(200 CFU/ m3)。

　　針對「內科候診區」，在奈米殺菌機開機運轉狀態下，連續兩天背景值監測為764 CFU/ m3、271 CFU/ m3，將奈米殺菌機予以關機，再使用二氧化氯氣霧機在同一環境下釋放出250ppm的二氧化氯氣霧 1公升於空間中， 1小時後採樣驗證其滅菌率分別為69.6 % 與59.4 %；同時以默克(Merck)的MAS-100空氣菌落收集機(採樣流量為100L/min)，採樣發現內科候診區背景值為182 CFU/ m3、二氧化氯滅菌後為88 CFU/ m3，MAS-100的採集效能約為XMX/2AL空氣菌落採集機的73.6 %，滅菌率顯示為51.7%，研究顯示二氧化氯氣霧系統，確能有效降低醫院各類型環境的空氣菌落數！

關鍵字：二氧化氯、氣膠、菌落數(CFU/m3)、超音波氣霧、奈米、感染控制。

一、前言

　　二氧化氯也是氯的正4價氧化態的中性化合物，它能藉由本身的強氧化能力(+4價到-1價，轉移五個電子)進行水中腐植酸與有機毒物的消除作用，然而它卻不會像漂白水與氯一般進行氯化作用，繼而產生具肝、腎毒性的三鹵甲烷堆積[1-3]；在消除原理上，二氧化氯是主要以強氧化力與單細胞或病毒表面進行電子奪取，使得細胞酶系統失去活性而自然死亡，達到滅菌效果[4]。

　　使用二氧化氯處理的水中不會産生使用氯氣消毒時易形成的三鹵甲烷（THMs），其安全被世界衛生組織(WHO)列爲Al級，美國環保署(US EPA)登錄為第三級-最高等級的"sterilant"（能殺死無生命環境下各種型態的微生物，包括細菌、真菌、細菌孢子、真菌孢子與病毒），同時也被歐美國家推崇爲第四代消毒劑，公認為氯系消毒劑中最理想的更新換代産品。2001年11月28日美國環保署在國會山莊的Hart參議院辦公室建築中，使用了500ppm二氧化氯氣體進行炭疽桿菌消毒，2002年6月17日再度使用二氧化氯燻蒸法消毒一個華盛頓特區的郵件處理中心的存物櫃。除此，美國環保署測試二氧化氯液體的消毒效能後發現，以每升500毫克(500ppm), 接觸時間30分鐘以上能有效殺滅炭疽桿菌[9]。

　　本研究基於未來吾國環境消毒與傳染疾病的感染消毒控制需求，擬以雙劑型消毒劑配製出二氧化氯水溶液，評估使用於超音波氣霧與氣體揮發消毒時及奈米殺菌活氧機，在醫院之空氣滅菌的實際效能與確效濃度。

二、實驗部份

(一)儀器藥品

　1.微生物培養室(高溫高壓滅菌釜、無菌工作台、恆溫培養箱、菌落計數器)

　2.碘間接滴定設備及藥品。

　3.電子微量天平(小數點下三位)。

　4.手持噴霧器(容量為一公升) 。

　5.Resun奈米奈米殺菌機，元茂公司。

　6.EP 606R超音波氣霧機(17000次/秒高頻超音波分子霧化器) ，高碩實業公司。

　7.空氣菌落採集機XMX/2AL (100-1000L/min)，Dycor公司。

　8.空氣菌落採集機MAS-100(100L/min)，Merck公司。

　9.EP 606R 二氧化氯雙試劑型粉末，高碩實業有限公司。

(二)實驗設計

　本研究以國內北部某一地區醫院為對象，區分為三個階段：

　1.背景值測定及二氧化氯澸菌效能評估：

　　使用加拿大Dycor公司的XMX/2AL空氣菌落採集機(100-1000L/min)，於週三早上10點鐘進行空氣中氣膠菌落背景值監測作半封閉式空間(內科候診區)、半封閉式空間(外科候診區)、開放式空間(急診部門)及並選定內科候診區實施200ppm的二氧化氯超音波氣霧滅菌30分鐘後，採樣評估滅菌結果。

　2.環境空氣菌落監測結果：

　　再針對院內設置奈米殺菌活氧機的「內科候診區」、「洗腎中心」與「RCC呼吸治療中心」，以及設置二氧化氯氣霧機的「ICU加護病房」四類型區域，進行空氣菌落採樣監測。

　3.二氧化氯氣霧添加滅菌測試：

　　在監測期程最後連續兩天(三月十日、十一日)於奈米殺菌活氧機操作環境的內科候診區中進行添加實驗，使用EP606二氧化氯氣霧機及手持式噴霧器在同一環境下釋放出250ppm的二氧化氯氣霧 1公升於空間中， 1小時後採樣驗證其滅菌效能，藉以分析評估兩類型空氣滅菌系統的滅菌效能；除此之外，本次監測作業中亦同時以德國默克(Merck)的MAS-100空氣菌落收集機(採樣流量為100L/min)，藉以比對原先使用較大流量的加拿大Dycor公司XMX/2AL空氣菌落採集機(採樣流量為1000L/min)採集效率。

(三)採樣方法

　　一般大氣環境及室內環境較為廣泛使用的生物氣膠採樣器是衝擊器(impactors)， 本次研究參考相關文獻之採樣理論與採樣器比較，考慮物理性收集效率、生物性收集效率、收集介質特性、截取粒徑、生物氣膠特性、菌種耐受性、採樣時間、設備操作便利性等因素[5]， 選擇以XMX/2AL (100-1000L/min，Dycor公司)空空氣菌落採集機採樣及德國默克(Merck)的MAS-100空氣菌落收集機(採樣流量為100L/min)進行採樣，其操作方式及流量設定如下：

　(a) XMX/2AL (100-1000L/min，Dycor公司)：

　　於選定區域的內、外定點進行以空氣菌落採集機採樣，流量設定1000L/min，運轉15分鐘，衝擊至10mL的無菌水。

　(b) 德國默克(Merck)的MAS-100：

　　於選定區域的內、外定點進行以空氣菌落採集機採樣 (採樣流量為100L/min)收集10min，進行菌落收集能力比對實驗。

2.分析方法

　(a) 二氧化氯的定量分析，參照美國公共健康協會(APHA)等單位出版的「水和廢水標準測試方法」中的碘滴定法與分光光度計法(4500-ClO2 CHLORINE DIOXIDE)[10]。

　(b) 採集完成之樣品依境保護署環檢所所公告之水中總菌落數檢測方法-塗抹法(NIEA E203.53B)檢測，培養基送至35℃恆溫培養箱培養18~24 hrs，再以四分法計數培養基上所生長出的總菌落生成數(Colony forming units)， 此次研究以菌落濃度推算回估生物氣膠濃度(CFU/m3) 。

三、結果與討論

(一) 背景值測定及二氧化氯澸菌效能評估：

　　生物氣膠(aerosols)為醫院內細菌、病毒傳播的重要媒介，欲執行具有代表性的醫院內生物氣膠採樣並不容易，因為採樣作業中很容易因時間、空間、溫度、溼度與流動量等因子干擾，進而影響菌落培養的結果代表性。本研究先以隨機採樣方式，操作XMX/2AL空氣菌落採集機(1000L/min)，進行背景值隨機採樣收集，評估不同區域中每立方公尺氣積量的菌落情形，初步得知依序為：半封閉式空間的內科候診區(318 CFU/m3)＞半封閉式空間的外科候診區(183 CFU/m3)＞開放式空間的急診部門(58 CFU/m3)，因此最後選擇內科候診區做為二氧化氯氣體滅菌測試對象。

　　內科候診區空間容積約為445.5立方公尺，在估算有效的200 ppm二氧化氯釋放量(3mL/m3)之後[11]，，總共釋放出1000毫升的200 ppm二氧化氯溶液於空間中，因其沸點(11℃)低於室溫24℃，當溶液氣霧化之後，二氧化氯氣體分子立即揮發出來獵殺空間細菌，將候診區空間靜置30分鐘後，此時空間中氣體最大濃度相當於0.08 ppm，低於美國勞委會(US.OSHA.)公告容許濃度值0.1 ppm，對於人體應無危害效應，其測試結果參見 表一。

表一 內科候診區200 ppm的EP 606®二氧化氯氣體滅菌效能測試

　　表一中所使用的菌落採集機，每次採氣量為15000公升，相當於15立方公尺，因此，內科候診區的背景值平均約為421CFU/ m3，尚能符合醫院空氣菌落常態分布的370 CFU/m3至740 CFU/m3個的正常標準[12]；同樣採樣點的菌落數差異現象，應與現場候診人數多寡有關。因為進行第一次背景值採樣時，候診區中約有20名患者，空間菌落數為83個/ m3，而進行第二次背景值採樣時，候診區中較多約有70名患者，空間菌落數為758個/ m3，由此推測患者愈多，可能染菌的氣膠量將會提昇、流布感染機會也將升高；經過二氧化氯氣體滅菌之後，背景平均值由每立方公尺421個，降低為僅有21個，遠低於新加坡(500 CFU/m3)與日本(300 CFU/m3)的高品質空氣標準[13]，平均滅菌率高達94.9 %。

(二)環境空氣菌落監測結果：

　　醫院各類型環境區域的空氣品質規範並不相同，若以同為亞洲地區同文同種的大陸地區所公告的醫院空氣品質規範為參考標準 (GB15982、1995)，「內科候診區」與「洗腎中心」管制菌落數為500個/立方公尺，而「RCC呼吸治療中心」與「ICU加護病房」為200個/立方公尺。

　　由表二針對本院所進行連續四週的空氣監測資料可得知：「內科候診區」與「洗腎中心」的平均菌落數分別為 467個/立方公尺與356個/立方公尺，尚符合管制標準(圖一、圖二)，而「RCC呼吸治療中心」與「ICU加護病房」則分別為237個/立方公尺與182個/立方公尺(圖三、圖四)，設置有奈米殺菌活氧機的RCC中心空氣菌落數則超過該區域管制標準(200個/立方公尺)，而設置二氧化氯氣霧機的ICU加護病房則低於管制標準，結果顯示二氧化氯氣霧機的滅菌運作效能較優於奈米殺菌活氧機。

二、桃園國軍總醫院環境空氣菌落監測結果表

表二、桃園國軍總醫院環境空氣菌落監測結果表

註：“內Ù”：採樣區域內距離門口較遠的六分交叉點
　　“外Ù”：採樣區域內距離門口較近的六分交叉點

　　在設置有二氧化氯氣霧機的ICU加護病房中，所進行五次監測的平均菌落數為182、229、201、207、89個/立方公尺均低於監測當日的各區平均菌落數266、300、370、458、159個/立方公尺，空氣中的菌落數控制效能穩定(圖表四)；而設置有奈米殺菌活氧機的內科候診區，連續四週的空氣菌落監測平均值為467個/立方公尺，雖仍符合管制標準500個/立方公尺(圖表一)，但是也相當的接近前次實驗中所測得背景值421個/立方公尺檢測狀況如圖一，因此就內科候診區的監測結果判斷，奈米殺菌活氧機在該區的滅菌效能可能不佳！現探究二種滅菌系統的優缺性能如下：

　　奈米殺菌活氧機屬於被動式滅菌機制，主要是利用進氣幫浦先將室內空氣循環抽入離化吸附區與活性碳濾網過濾後，再進入紫外光所照射的奈米光觸媒通道，藉以分解臭味與殺菌[4]，若定期更換濾層，對於空氣中的塵粒異味濾除，促進空氣清潔，應有不錯效能；但是此類型殺菌機其滅菌盲點可能會出現於：

　(a)操作環境空間密閉性不足時，會導致室內空氣無法徹底進入機器內循環滅菌，且有經由門窗抽入室外空氣的疑慮，若再加上病人出入頻繁，其換氣滅菌能力將更為有限！

　(b)奈米光觸媒的有效滅菌運作條件較為嚴格，除了空氣的塵埃量不能過高，否則容易造成奈米觸媒的照光作用障礙之外，醫院空間中的揮發性有機溶劑等化學物質(醇、醛、醚)，更容易造成光觸媒的毒化作用 (Toxic action)與鈍化作用(Deactivation)，即是光觸媒表面發生遭分解與未分解的化學物質覆蓋，導致光觸媒失效的反應，因此光觸媒的壽命，在實際的醫院工作環境中，可能變得十分短暫[8]。

　　二氧化氯氣霧機屬於主動式滅菌機制，主要是利用高頻震盪器將二氧化氯溶液震盪為次微米級溶液顆粒，再藉由室溫瞬間將二氧化氯釋放出來，對於空間產生燻蒸滅菌作用，本套系統使用原理與美國環保署、軍方處理遭炭疽桿菌污染的國會山莊與郵政中心所使用技術相同[9]。

　　雖然燻蒸作業時的空間密閉性仍然十分重要，但因二氧化氯的產生釋放會立即擴散到空間各處，此因僅具三個原子的強氧化力二氧化氯氣體分子，可在空氣中存在數小時，進而主動分解臭味與殺滅細菌病毒，若非進行全面淨空消毒，其滅菌效能仍能於密閉或半密閉式空間中得以發揮，唯須採取人工定時加藥與開關機作業，較奈米殺菌活氧機多了人為的操作影響效應，增加人力成本！

(三)二氧化氯氣霧添加滅菌測試結果

　　在本次空氣監測作業的最後連續兩天，選定奈米殺菌活氧機效能較不易發揮的內科候診區為測定環境，在奈米殺菌活氧機開機運轉狀態下，先完成現場空氣菌落背景值採樣後，將奈米殺菌活氧機予以關機，再使用二氧化氯氣霧機與手動噴霧器，釋放出250ppm的二氧化氯氣霧 1公升於空間中，靜置1小時後採樣驗證其滅菌率分別為69.6 % 與59.4 %，(參見表三所示)，滅菌率低於前一次94.6%，推測可能為內候候診區中較多的患者(約70名)，在系統靜置一小時後，二氧化氯隨著半封閉式的空氣的流動而降低澸菌效能；但結果仍顯示二氧化氯氣霧系統，確能有效降低內科候診區的空氣菌落數。

表三、二氧化氯氣霧添加滅菌測試結果表

　　在三月十一日的採樣過程中，同時以德國默克(Merck)的MAS-100空氣菌落收集機(採樣流量為100L/min)，進行菌落收集能力比對實驗，結果發現內科候診區背景值為182個/立方公尺、二氧化氯滅菌後為88個/立方公尺，滅菌率顯示為51.7%，兩種滅菌系統均能合乎該區域的建議管制標準的500個/立方公尺；就上述兩型菌落採集機的效能比對結果，德國默克MAS-100的採集效能約為加拿大Dycor公司XMX/2AL空氣菌落採集機的73.6 %，顯示出不同進氣流量的空氣採樣機具對於最終的菌落結果，仍然有所差異，進行監測作為時必須加以注意！

結論

(一)醫院空氣中的各區間菌落數依序為：半封閉式空間的內科候診區(318 CFU/m3 )＞半封閉式空間的外科候診區(183 CFU/m3)＞開放式空間的急診部門(58 CFU/m3)；若將1090毫升的200 ppm二氧化氯溶液，以超音波氣霧與噴灑方式滅菌30分鐘後，內科候診區平均菌落由421 CFU/m3 降為21 CFU/m3，滅菌率高達94.9 %。

(二)設置有奈米殺菌活氧機的RCC中心空氣菌落數則超過該區域管制標準(200個/立方公尺)，而設置二氧化氯氣霧機的ICU加護病房則低於管制標準，顯示二氧化氯氣霧機的滅菌運作效能較為良好。

(三)「內科候診區」在奈米殺菌機開機運轉狀態下，連續兩天背景值監測為764 CFU/ m3、271 CFU/ m3，將奈米殺菌機予以關機，再使用二氧化氯氣霧機添加1公升的250ppm二氧化氯氣霧於空間中， 1小時後滅菌率分別為69.6 % 與59.4 %，確有添加滅菌效能。

參考文獻:

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10.APHA, AWWA, WEA: Standard Methods for the Examination of Water and Wastewater. 1998; Chapter 4: 73-8.

11.劉明哲，賴政國：環境消毒劑－二氧化氯藥效試驗探討。環保署環檢季刊。桃園中壢，行政院環保署環檢所。2003; 48: 16-23。

12.林金絲主編：醫院感染與環境監視（再版）。台北:藝軒出版社。1999: 77-85。

13.郭昭吟，梁進生，陳玉娟等: 醫院內生物氣膠流佈之調查研究。2003安全衛生論文研討會。台北，公務人力發展中心。