Literaturstudie zur mikrobiellen Touchscreen-Kontamination als Grundlage zur Abschätzung sinnvoller ultravioletter Bestrahlungsdosen

Background: Touchscreens are usually microbially contaminated and can therefore act as fomites inside and outside healthcare environments. Due to the increasing use of such touchscreens and the growing awareness of infection risks, approaches that allow safe and automatic disinfection are desired. Ultraviolet (UV) irradiation, with its known antimicrobial efficacy, could achieve this goal, but should be executed with limited touchscreen degradation, disinfection duration, and energy consumption. It should also pose as little harm as possible to humans even in case of failure. Materials and methods: A literature search was performed first to identify the microorganisms most commonly found on touchscreens. Then, the 90% reduction doses (D90 doses) for the different relevant microorganisms and UV spectral ranges were determined from the literature, and irradiation doses are suggested that should reduce most of these important microorganisms by 5 log-levels. Results: The most frequent microorganisms are staphylococci, bacilli, micrococci, enterococci, pseudomonads and E. coli with small differences between hospital and community environments, if antibiotic resistance properties are ignored. The determined irradiation doses for a 5 log-reduction of the most frequent microorganisms are about 40 mJ/cm2, 80 J/cm2, 500 J/cm2 and 50 mJ/cm2 for the UV spectral ranges UVC, UVB, UVA and far-UVC, respectively. These doses are also sufficient to inactivate all nosocomial ESKAPE pathogens on touchscreens by at least 99.999%.Conclusion: Disinfection is achievable in all UV spectral ranges, with UVC being the most effective, enabling automatic disinfection within a minute or less. The much higher doses required in the UVB and UVA spectral range result in much longer disinfection durations, with the advantage of a reduced risk to humans. For all kinds of UV irradiation, the doses should be limited to reasonable values to avoid irradiating an already more or less sterile surface and to prevent degradation of touchscreen devices.Hintergrund: Touchscreens weisen meist mikrobielle Kontaminationen auf, die innerhalb und außerhalb von Gesundheitseinrichtungen zu Infektionen führen können. Aufgrund des zunehmenden Einsatzes von Touchscreens und des wachsenden Hygiene-Bewusstseins werden Ansätze gesucht, die eine sichere und möglichst automatische Desinfektion ermöglichen. Ultraviolette (UV) Bestrahlung mit ihrer bekannten antimikrobiellen Wirkung könnte dieses Desinfektionsziel erreichen, doch sollte dies mit einer sinnvollen Begrenzung der Touchscreen-Degradation, der Desinfektionsdauer und des Energieverbrauchs erfolgen und auch im Fehlerfall Menschen möglichst wenig schädigen. Material und Methoden : Zunächst wird eine Literaturrecherche durchgeführt, um die am häufigsten auf Touchscreens vorkommenden Mikroorganismen zu identifizieren. Dann werden die 90%- Reduktionsdosen (D90-Dosen) für die verschiedenen Mikroorganismen und UV-Spektralbereiche aus der Literatur ermittelt und Bestrahlungsdosen vorgeschlagen, die die meisten der relevanten Mikroorganismen um 5 Log-Stufen reduzieren. Ergebnisse: Die am häufigsten gefundenen Mikroorganismen sind Staphylokokken, Bazillen, Mikrokokken, Enterokokken, Pseudomonaden und E. coli mit geringen Unterschieden zwischen Gesundheitseinrichtungen und nicht-medizinischen Umgebungen, wenn Antibiotikaresistenzen nicht betrachtet werden. Die ermittelten Bestrahlungsdosen für eine 5 Log-Reduktion der häufigsten Mikroorganismen liegen bei etwa 40 mJ/cm2, 80 J/cm2, 500 J/cm2 und 50 mJ/cm2 für die UV-Spektralbereiche UVC, UVB, UVA bzw. Far-UVC. Diese Dosen reichen auch aus, um alle nosokomialen ESKAPE-Erreger auf Touchscreens um mindestens 99,999% zu inaktivieren.Schlussfolgerung: Eine Desinfektion ist in allen UV-Spektralbereichen möglich, wobei UVC am wirksamsten ist und eine automatische Desinfektion innerhalb einer Minute oder weniger ermöglicht. Die viel höheren benötigten Dosen im UVB- und UVA-Spektralbereich führen zu einer deutlich längeren Desinfektionsdauer mit dem Vorteil eines geringeren Risikos für den Menschen. Bei allen Arten der UV-Bestrahlung sollten die Dosen auf vernünftige Werte begrenzt werden, um die Bestrahlung einer bereits mehr oder weniger sterilen Oberfläche zu vermeiden und um die Degradation von Touchscreen-Geräten zu minimieren