UVGI Upper-Room: Prospek Teknologi Desinfeksi Udara untuk Pencegahan dan Pengendalian Infeksi di Fasilitas Pelayanan Kesehatan Indonesia

Pendahuluan: Tantangan Infeksi Airborne di Era Modern

Pengendalian infeksi yang ditransmisikan melalui udara atau airborne diseases tetap menjadi tantangan besar bagi fasilitas pelayanan kesehatan di seluruh dunia, termasuk Indonesia. Pandemi COVID-19 telah mengingatkan kita bahwa patogen yang menyebar melalui aerosol respiratori dapat dengan cepat menginfeksi banyak orang dalam ruangan tertutup dengan ventilasi yang tidak memadai. Tuberkulosis, yang tetap menjadi beban kesehatan masyarakat di Indonesia, juga menyebar melalui droplet nuclei yang dapat bertahan di udara selama berjam-jam.

Dalam konteks pencegahan dan pengendalian infeksi di rumah sakit, Centers for Disease Control and Prevention Amerika Serikat merekomendasikan pendekatan berlapis yang menggabungkan berbagai strategi preventif, mulai dari penggunaan masker, jaga jarak fisik, ventilasi yang baik, hingga penggunaan teknologi tambahan untuk membersihkan udara. Salah satu teknologi yang telah terbukti efektif selama lebih dari tujuh dekade adalah Upper-Room Ultraviolet Germicidal Irradiation atau yang dikenal sebagai UVGI upper-room.

Mengenal Teknologi UVGI Upper-Room

Upper-room UVGI adalah sistem desinfeksi udara yang memanfaatkan radiasi ultraviolet dengan panjang gelombang C atau UV-C untuk menonaktifkan mikroorganisme berbahaya di udara bagian atas ruangan. Berbeda dengan penyinaran UV konvensional yang memerlukan ruangan kosong tanpa penghuni, sistem upper-room dirancang khusus untuk beroperasi secara aman saat ruangan ditempati orang.

Prinsip kerjanya cukup elegant. Lampu UV-C dipasang di dinding atau langit-langit pada ketinggian minimal tujuh kaki atau sekitar 2,1 meter dari lantai, dengan louver atau reflektor khusus yang memastikan radiasi UV hanya diarahkan ke zona atas ruangan. Patogen yang terbawa droplet atau aerosol dari batuk, bersin, atau percakapan pasien akan terangkat ke atas ruangan melalui arus konveksi alamiah atau bantuan kipas angin. Ketika mikroorganisme ini melewati zona iradiasi UV di ruang atas, DNA atau RNA mereka akan mengalami kerusakan fotokimia yang mencegah replikasi dan transkripsi, sehingga patogen tersebut menjadi tidak infeksius meskipun partikelnya masih berada di udara.

Yang menarik dari sistem ini adalah kemampuannya memberikan equivalent air changes per hour atau ACH ekuivalen. Penelitian menunjukkan bahwa satu jam penggunaan lampu upper-room UV dapat setara dengan 10 hingga 16 kali pergantian udara, memberikan kontribusi signifikan dalam pengenceran konsentrasi patogen di udara tanpa memerlukan sistem ventilasi mekanis yang mahal.

Prospek dan Manfaat untuk Fasilitas Kesehatan

Efektivitas klinis upper-room UVGI telah didokumentasikan dengan baik dalam literatur ilmiah. Studi di Afrika Selatan menunjukkan bahwa sistem UVGI upper-room dapat mengurangi transmisi tuberkulosis hingga 70-80 persen di setting rumah sakit berisiko tinggi. Penelitian laboratorium terkontrol juga mendemonstrasikan bahwa hingga 86 persen bakteri Mycobacterium tuberculosis di udara dapat dinonaktifkan dengan sistem yang dirancang dengan baik.

Untuk virus SARS-CoV-2 penyebab COVID-19, CDC menyatakan bahwa upper-room UVGI dapat menjadi alat ventilasi yang berguna untuk mengendalikan penyebaran patogen ini, meskipun teknologi ini tidak menggantikan kebutuhan pembersihan permukaan. Penelitian menunjukkan bahwa coronavirus sangat mirip dengan virus SARS dan MERS dalam hal sensitivitas terhadap dosis UV yang diperlukan untuk inaktivasinya.

Dari perspektif ekonomi, upper-room UVGI menawarkan value proposition yang menarik. Biaya instalasi untuk ruangan berukuran 500 kaki persegi atau sekitar 46 meter persegi berkisar antara 1.500 hingga 2.500 dolar Amerika, jauh lebih murah dibandingkan instalasi sistem ventilasi mekanis tekanan negatif yang dapat mencapai puluhan ribu dolar. Sistem ini juga lebih efektif dalam membersihkan udara dibandingkan room air cleaners konvensional.

Aplikasi upper-room UVGI sangat cocok untuk area berisiko tinggi di rumah sakit seperti ruang tunggu, koridor, unit gawat darurat, ruang perawatan pasien TB, dan ruang isolasi airborne. Di setting ini, sistem UVGI dapat memberikan perlindungan tambahan bagi tenaga kesehatan dan pasien lain yang mungkin terpapar patogen dari pasien dengan penyakit menular yang belum terdiagnosis.

Tantangan Implementasi yang Perlu Diantisipasi

Meskipun teknologi ini menjanjikan, implementasi upper-room UVGI memiliki sejumlah tantangan yang harus dipertimbangkan dengan serius, terutama dalam konteks Indonesia sebagai negara berkembang.

Tantangan pertama dan paling kritis adalah aspek keselamatan. Paparan langsung terhadap radiasi UV-C dapat menyebabkan photokeratitis atau kerusakan kornea mata sementara, serta eritema atau kemerahan kulit. Beberapa insiden overexposure telah dilaporkan, seperti kasus di rumah sakit di Botswana dan universitas di New York, yang umumnya disebabkan oleh desain fixture yang buruk, penempatan yang tidak tepat, atau lampu yang tidak terlindungi dengan baik. Oleh karena itu, sistem harus dirancang, dipasang, dan diuji oleh profesional HVAC yang berkualifikasi atau manufaktur sistem UV yang bereputasi baik.

Tantangan kedua berkaitan dengan faktor teknis yang mempengaruhi efektivitas sistem. Kelembaban udara yang tinggi, seperti yang umum dijumpai di Indonesia dengan iklim tropis, dapat menurunkan efektivitas UVGI. Penelitian di Afrika Selatan menunjukkan bahwa UVGI upper-room paling efektif pada kondisi kelembaban rendah. Oleh karena itu, sistem perlu didesain khusus dengan mempertimbangkan kondisi iklim lokal.

Faktor teknis lainnya meliputi tingkat UV fluence rate atau laju fluens UV di ruang atas yang harus dijaga antara 30-50 μW per centimeter persegi, pola aliran udara di dalam ruangan, dan interaksi dengan sistem ventilasi mekanis yang ada. Ketika tingkat ventilasi mekanis ditingkatkan, waktu tinggal bakteri di zona iradiasi menjadi lebih pendek sehingga efektivitas UVGI dapat berkurang. Perencanaan yang cermat diperlukan untuk mengoptimalkan keseimbangan antara ventilasi alamiah, mekanis, dan UVGI.

Tantangan ketiga adalah aspek sumber daya manusia dan pemeliharaan. Sistem UVGI memerlukan perawatan rutin termasuk pembersihan lampu dari debu yang dapat menghalangi radiasi, penggantian lampu secara berkala karena output UV menurun seiring waktu, dan monitoring untuk memastikan sistem beroperasi pada spesifikasi yang diinginkan. Tenaga kesehatan dan staf fasilitas perlu mendapat pelatihan yang memadai tentang cara mengoperasikan sistem dengan aman, termasuk prosedur untuk mematikan lampu saat melakukan maintenance.

Di negara berkembang seperti Indonesia, tantangan tambahan meliputi keterbatasan tenaga profesional HVAC yang terlatih dalam desain sistem UVGI, ketersediaan spare parts dan lampu pengganti, serta keterbatasan anggaran untuk investasi awal dan biaya operasional berkelanjutan. Studi di Afrika Sub-Sahara menunjukkan bahwa meskipun teknologi UVGI direkomendasikan WHO, implementasinya di fasilitas kesehatan sektor publik sering tidak optimal karena berbagai keterbatasan sumber daya.

Konteks Regulasi dan Penerapan di Indonesia

Dalam konteks Indonesia, perlu dicermati bahwa regulasi saat ini masih cukup konservatif terhadap penggunaan teknologi UV untuk desinfeksi udara. Peraturan Menteri Kesehatan Nomor 27 Tahun 2017 tentang Pedoman Pencegahan dan Pengendalian Infeksi di Fasilitas Pelayanan Kesehatan secara eksplisit menyatakan bahwa “tidak dianjurkan melakukan fogging dan sinar ultraviolet untuk kebersihan udara, kecuali dry mist dengan H₂O₂ dan penggunaan sinar UV untuk terminal dekontaminasi ruangan pasien dengan infeksi yang ditransmisikan melalui air borne.”

Pernyataan ini mencerminkan kehati-hatian yang wajar mengingat potensi risiko keselamatan dari penggunaan UV yang tidak tepat. Namun demikian, penting untuk membedakan antara aplikasi UV yang berbeda. Fogging dengan UV dan upper-room UVGI adalah teknologi yang sangat berbeda dalam hal desain, aplikasi, dan profil keselamanannya. Upper-room UVGI yang dirancang dan dipasang dengan benar memiliki rekam jejak keselamanan yang baik selama lebih dari 70 tahun penggunaan.

Standar akreditasi rumah sakit terbaru yang tercantum dalam Keputusan Menteri Kesehatan Nomor HK.01.07-MENKES-1596-2024 tentang Standar Akreditasi Rumah sakit menekankan pentingnya pengendalian mekanis dan teknis untuk mencegah infeksi airborne. Standar tersebut merekomendasikan penggunaan sistem ventilasi bertekanan positif, biological safety cabinet, sistem HEPA filter dengan minimal 12 kali pertukaran udara per jam untuk ruang isolasi airborne, dan 20 kali untuk kamar operasi. Upper-room UVGI dapat menjadi teknologi komplementer yang cost-effective untuk mencapai equivalent air changes yang diperlukan, terutama di fasilitas yang tidak memiliki kapasitas untuk menginstal sistem ventilasi mekanis yang canggih.

Rekomendasi untuk Penerapan yang Aman dan Efektif

Berdasarkan bukti ilmiah dan pengalaman internasional, beberapa rekomendasi dapat dipertimbangkan untuk penerapan upper-room UVGI di Indonesia:

Pertama, perlu dilakukan pilot project di beberapa rumah sakit rujukan dengan beban TB yang tinggi untuk mengevaluasi efektivitas dan keamanan sistem dalam konteks lokal Indonesia. Pilot project ini harus melibatkan monitoring ketat terhadap paparan UV di zona okupasi, pengukuran efektivitas dalam mengurangi bioaerosol, dan evaluasi acceptability dari tenaga kesehatan.

Kedua, pengembangan kapasitas dan standar teknis sangat diperlukan. Ini mencakup pelatihan bagi profesional HVAC dan infection preventionists tentang desain, instalasi, dan pemeliharaan sistem UVGI, serta pengembangan guideline atau pedoman teknis nasional yang disesuaikan dengan kondisi iklim tropis Indonesia.

Ketiga, sistem upper-room UVGI harus diposisikan sebagai bagian dari pendekatan multibarrier dalam pengendalian infeksi airborne, bukan sebagai solusi tunggal. CDC dan WHO sama-sama menekankan pentingnya strategi berlapis yang menggabungkan kontrol administratif seperti triase pasien yang baik, kontrol teknis seperti ventilasi dan UVGI, dan alat pelindung diri respiratori seperti masker N95.

Keempat, pemilihan vendor atau manufaktur harus dilakukan dengan hati-hati. CDC merekomendasikan untuk meminta bukti registrasi EPA Environmental Protection Agency dan portfolio proyek instalasi UVGI, terutama di fasilitas kesehatan berukuran sedang hingga besar. Manufaktur atau system designer yang bereputasi baik biasanya terlibat dalam asosiasi profesional seperti ASHRAE American Society of Heating, Refrigerating and Air-Conditioning Engineers dan dapat memberikan performance guarantee serta program pelatihan berkelanjutan.

Kelima, pertimbangan khusus harus diberikan untuk area aplikasi yang paling cost-effective. Ruang tunggu yang sering dipenuhi pasien dengan berbagai kondisi, unit gawat darurat yang menerima pasien dengan penyakit tidak terdiagnosis, dan koridor dengan sirkulasi tinggi adalah kandidat prioritas untuk instalasi UVGI karena risiko transmisi airborne yang tinggi namun sulit dikontrol dengan metode konvensional.

Masa Depan Teknologi UVGI di Indonesia

Melihat ke depan, pengembangan teknologi UV yang lebih aman seperti Far UV-C dengan panjang gelombang 222 nanometer menawarkan prospek menarik. Berbeda dengan UV-C konvensional pada 254 nanometer yang berbahaya bagi kulit dan mata manusia, Far UV-C tidak dapat menembus lapisan luar kulit atau lapisan air mata mata, sehingga berpotensi digunakan secara lebih luas bahkan di ruang okupasi tanpa memerlukan pembatasan zona iradiasi. Namun, karena ini adalah teknologi yang lebih baru, bukti keamanan jangka panjangnya masih perlu didokumentasikan lebih baik.

Integrasi upper-room UVGI dengan building automation systems dan environmental monitoring juga dapat meningkatkan efektivitas dan keamanan. Sensor UV dapat memberikan alert real-time jika terjadi malfungsi atau paparan yang berlebihan di zona okupasi. Data tentang kadar bioaerosol, kelembaban, suhu, dan CO₂ dapat diintegrasikan untuk mengoptimalkan operasi sistem secara otomatis.

Dari perspektif kebijakan, update pada Permenkes PPI dan standar teknis bangunan rumah sakit untuk mengakomodasi penggunaan upper-room UVGI sebagai salah satu opsi kontrol teknis yang dapat dipertimbangkan akan memberikan landasan regulatori yang lebih jelas bagi adopsi teknologi ini. Tentu saja, update regulasi harus disertai dengan standar ketat untuk desain, instalasi, dan maintenance untuk memastikan keselamanan pasien dan tenaga kesehatan.

Kesimpulan

Upper-room UVGI mewakili teknologi yang mature dan evidence-based untuk pengendalian infeksi airborne di fasilitas kesehatan. Dengan efektivitas yang terdokumentasi baik dalam mengurangi transmisi TB hingga 70-80 persen dan kemampuan memberikan equivalent 10-16 air changes per hour, teknologi ini menawarkan solusi yang cost-effective terutama untuk fasilitas dengan keterbatasan sistem ventilasi mekanis.

Namun demikian, implementasi yang sukses memerlukan perhatian serius terhadap aspek keselamatan, desain teknis yang disesuaikan dengan kondisi lokal, pelatihan dan capacity building yang memadai, serta integrasi dengan strategi PPI komprehensif. Di Indonesia, dengan beban tinggi penyakit menular airborne seperti TB dan pengalaman baru dengan COVID-19, eksplorasi teknologi upper-room UVGI melalui pilot projects yang terstruktur baik dapat memberikan bukti empiris tentang nilai dan tantangannya dalam konteks sistem kesehatan kita.

Dengan pendekatan yang hati-hati, berbasis bukti, dan didukung oleh pengembangan kapasitas yang memadai, upper-room UVGI berpotensi menjadi salah satu tools yang berharga dalam arsenal pencegahan dan pengendalian infeksi di fasilitas pelayanan kesehatan Indonesia, melengkapi upaya-upaya konvensional yang sudah ada dan memberikan perlindungan tambahan bagi tenaga kesehatan dan pasien terhadap ancaman infeksi airborne.

---

Referensi:

1. Centers for Disease Control and Prevention (CDC). Environmental Control for Tuberculosis: Basic Upper-Room Ultraviolet Germicidal Irradiation Guidelines for Healthcare Settings. NIOSH Publication No. 2009-105.
2. CDC. Upper-Room Ultraviolet Germicidal Irradiation (UVGI). Updated April 9, 2021.
3. Kementerian Kesehatan Republik Indonesia. Peraturan Menteri Kesehatan Nomor 27 Tahun 2017 tentang Pedoman Pencegahan dan Pengendalian Infeksi di Fasilitas Pelayanan Kesehatan.
4. Kementerian Kesehatan Republik Indonesia. Keputusan Menteri Kesehatan Nomor HK.01.07-MENKES-1596-2024 tentang Standar Akreditasi Rumah Sakit.
5. LightSources Inc. UV Light Disinfection in Hospitals: Studies demonstrate upper-room UVGI can reduce TB transmission by 70-80% in high-risk settings (NIH, 2015).
6. Singh T, et al. Efficacy assessment of ultraviolet germicidal irradiation (UVGI) devices for inactivating airborne Mycobacterium tuberculosis. International Journal of Tuberculosis and Lung Disease, 2018.
7. Dharmadhikari AS, et al. Upper Room Ultraviolet Germicidal Irradiation (UVGI) Air Disinfection on an MDR-TB Ward in Sub-Saharan Africa – Effects of Humidity. Medical Research Council of South Africa, 2010.
8. World Health Organization. Infection Prevention and Control Framework, 2024.