Prevención del Covid 19 intrahospitalario. Tratamiento del aire en áreas de internación hospitalaria.

Autores

  • Negin Kananizadeh – NewFields Atlanta LLC, Atlanta, Georgia 30309, Estados Unidos
  • Richard A. Martinello – Departamentos de Medicina Interna y Pediatría, Escuela de Medicina de Yale y Departamento de Prevención de Infecciones, Yale New Haven Health, New Haven, Connecticut 06510, Estados Unidos
  • Jodi D. Sherman – Departamentos de Anestesiología, Ciencias de la Salud Ambiental, Escuela de Medicina de Yale, Escuela de Salud Pública de Yale, Universidad de Yale, New Haven, Connecticut 06520, Estados Unidos
  • Este trabajo fue publicado en agosto de 2020, que repica mucho en la bibliografía por eso me pareció importante, transcribirlo.
  • COVID-19 Outbreak and Hospital Air Quality: A Systematic Review of Evidence on Air Filtration and Recirculation

August 26, 2020https://doi.org/10.1021/acs.est.0c03247 Copyright © 2020 American Chemical Society

Es importante entender la dinámica de la transmisión aérea del covid, a través de los flujos de aire en lugares cerrados como se ha demostrado en diferentes trabajos publicados y citados en el blog. Esta sistematización la hemos aplicado en el Sanatorio Sagrado Corazón de la Argentina, para evitar el riesgo de la transmisión intrahospitalaria, vertical u horizontal del covid.

El brote del SRAS-CoV-2 nos ha hecho pensar críticamente en la calidad del aire interior del hospital y en los enfoques para eliminar, diluir y desinfectar organismos patógenos del entorno hospitalario. Si bien aspectos específicos de la infectividad, propagación y vías de transmisión del coronavirus todavía están bajo una investigación rigurosa, parece que un recuerdo del conocimiento de la literatura puede proporcionar lecciones útiles para hacer frente a esta nueva situación. Como resultado, se llevó a cabo una revisión sistemática de la documentación sobre la seguridad de la filtración de aire y la recirculación aérea en los locales sanitarios.

Esta revisión se dirigió a una amplia gama de pruebas, desde códigos y reglamentos, hasta publicaciones revisadas por pares y estándares de mejores prácticas. La búsqueda de la literatura dio lugar a 394 publicaciones, de las cuales 109 documentos fueron incluidos en la revisión final.

En general, a pesar de que la evidencia sólida para apoyar la práctica actual es muy escasa, la filtración adecuada sigue siendo un enfoque importante para mantener la limpieza del aire interior en los hospitales. Dada la huella física bastante grande del sistema de filtración, se recopilan una gama de soluciones a corto y largo plazo de la literatura. No obstante, es necesario establecer una línea de investigación rigurosa y factible en el ámbito de la filtración y recirculación del aire en los centros sanitarios. Estos esfuerzos pueden mejorar el rendimiento de los centros de salud en condiciones normales o durante una pandemia. Se pueden adoptar innovaciones pasadas para el nuevo brote a un costo bajo a mínimo.

La prevención de infecciones asociadas a la atención médica (HAI) ha sido durante mucho tiempo una prioridad estratégica para el Centro para el Control y la Prevención de Enfermedades (CDC).(1) Aún así, se estima que se producen 90.000 muertes al año en los Estados Unidos.(2) 

La pandemia reciente manifestó una necesidad urgente de comprender e implementar mejor el diseño, el mantenimiento y las operaciones que garanticen la calidad del aire interior en los centros de salud.

Específicamente para el virus SARS-CoV-2, los CDC reconocen tres vías principales de transmisión: (1) transmisión directa de gotas grandes entre personas cercanas; 2) deposición indirecta de gotas respiratorias en superficies y objetos y posterior transmisión a través de la fomita contaminada; y (3) la transmisión en el aire a través de aerosoles de partículas pequeñas que contienen virus viables.

Aunque la porción que cada ruta contribuye a la transmisión de enfermedades está siendo investigada de cerca, se puede asumir razonablemente que reducir el número de partículas de virus en el espacio interior daría lugar a tasas de transmisión más bajas.

Las herramientas de ingeniería pueden ser fundamentales para eliminar, contener y diluir las concentraciones de virus en los espacios donde se evalúa y trata a los pacientes con COVID-19, y la filtración de aire y la recirculación es un método de larga duración utilizado para eliminar y diluir contaminantes.(3-5)

1.1. ¿Qué revelan los brotes anteriores?

La infección puede transferirse vía aérea de una persona a otra y convertirse en epidemia.(6) Aunque se acepta que existe la ruta aerotransportada, su contribución atribuida a la propagación de enfermedades infecciosas es menos segura.(7) Por ejemplo, la tuberculosis (TB) se transmite de persona a persona por la vía aérea a través de pequeños aerosoles de partículas de 1 a 5 μm, lo suficientemente pequeños como para permanecer en el aire.(8) 

En 1966, a bordo del buque de la Armada Richard E. Byrd, el 45,5% de los miembros de la tripulación en riesgo (140 de 308) desafortunadamente se infectaron con tuberculosis. En este episodio, la recirculación aérea en la nave se implicó como la principal vía de amplificación de la infección.(9) 

En 1972, Ehrenkranz informó de 21 funcionarios sanitarios que desarrollaron infecciones latentes de tuberculosis de 60 personas anteriormente tuberculina negativas. Diez de estos 21 empleados tuvieron poco o ningún contacto directo con el paciente con tuberculosis, y los autores concluyeron que probablemente habían sido infectados por la propagación de mycobacterium tuberculosis a través de un sistema de aire acondicionado desequilibrado que fue encontrado por palo de humo para permitir que el aire de la habitación de los pacientes entrara en el pasillo, y este sistema carecía de un “filtro de alta eficiencia” (80% o más).(7,10) Durante 1983-1984, 6 empleados del departamento de emergencias del Parkland Memorial Hospital (Dallas, TX) desarrollaron tuberculosis activa. Una de las razones que condujo al brote de tuberculosis fue la falta de una filtración adecuada del aire recirculado del 60% que no podía eliminar el bacilo de tuberculosis en el departamento de emergencias.(11) Antes de 1994, se recomendó que las salas de aislamiento para pacientes conocidos o sospechosos de enfermedad de tuberculosis activa hubieran tenido un total mínimo de 6 cambios de aire por hora (ACH), al menos 2 de los cuales con aire exterior.(12−14) 

En las directrices actualizadas de 1994, los CDC recomendaron que, siempre que fuera posible, las velocidades de flujo de aire se aumentaran a 12 cambios de aire por hora con la recirculación de aire en la habitación a través de la filtración fija y monitoreada de aire particulado de alta eficiencia (HEPA) o limpiadores de aire portátiles.(15)Existen revisiones de otros parámetros ambientales en los centros de salud, como Memarzadeh (2012) sobre el efecto de la temperatura y la humedad relativa en la viabilidad de los patógenos.(16) Otra revisión se dirigió específicamente a la comodidad térmica en los hospitales, concluyendo que si bien es casi imposible satisfacer a todos los ocupantes, hay ciertas herramientas de ingeniería y técnicas numéricas que se pueden utilizar para mejorar el diseño y el funcionamiento del hospital.(17) Más recientemente, una revisión de la evidencia científica en los edificios hospitalarios estudió la temperatura, la humedad relativa y el sistema de ventilación. Mencionó brevemente los sistemas de filtración; sin embargo, no se consideró la recirculación.(18)

1.2. Enfoque del documento actual

El estado actual de la gestión de la ventilación sanitaria se debe a dos escuelas complementarias de pensamiento en torno a minimizar tanto la recirculación de las demandas de aire interior como de energía. Varios estudios demuestran la importancia de la ruta aérea de transmisión de infecciones en el entorno hospitalario.(19) Por un lado, parece irrazonable permitir la recirculación del aire de retorno a los entornos de atención al paciente. Por otro lado, parece razonable aprovechar la energía en el aire de retorno para diluir la contaminación a través de la recirculación del aire, al tiempo que garantiza que el aire de retorno esté limpio y cómodo. Con los recientes avances tecnológicos, este último también se puede lograr a través de técnicas de recuperación de energía, y la recirculación ya no es la única opción. Sin embargo, estas técnicas no siempre son una respuesta de adaptación factible y asequible a la aparición de COVID-19, especialmente en las instalaciones existentes, al tiempo que reemplazan el sistema de filtración y alteran el sistema de distribución de aire podrían ser más convenientes. Tal vez, una pregunta natural es, ¿hasta qué punto los nuevos enfoques en la filtración/recirculación del aire pueden mejorar la salud y la seguridad de los pacientes y el personal médico de primera línea? Estos enfoques llevan a cabo esta revisión bibliográfica sobre la cuestión de la filtración de aire y la recirculación en los centros de salud. En el presente trabajo, primero discutiremos brevemente el fondo teórico de las interconexiones entre filtración de aire y recirculación. A continuación, se explicará el proceso de identificación de las publicaciones pertinentes, seguido de la evaluación de su metodología, y se revisarán las pruebas de filtración de aire y recirculación aérea y posibles interconexiones.

2. Antecedentes teóricos

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El verdadero efecto de la filtración de aire y la recirculación del aire en las distribuciones temporales y espaciales de los contaminantes en interiores es un problema muy difícil, que no tiene una solución analítica y es computacionalmente muy caro. Sin embargo, se podría dejar de lado el término espacial asumiendo que la contaminación se distribuye uniformemente por todo el espacio. Esta supuesta suposición bien mezclada es una simplificación útil que se utiliza a menudo en el campo.(20,21) 

Tomando la habitación como un gran volumen de control, se podría derivar la ecuación diferencial

donde V es el volumen de la habitación, C es la concentración contaminante en función del tiempo, CS es la concentración de contaminantes en la entrada de aire de suministro, QS y QR son caudales de suministro y retorno, y S es una fuente de contaminación en la habitación (Figura 1). Sin pérdida de generalidad, supongamos que los caudales de suministro y retorno son idénticos, QS = qR = P. Cabe destacar que para los espacios presurizados (es decir, quirófanos (QUIRÓFANO), AIIRs) esta suposición no es válida. En general, eq 1 es una ecuación diferencial lineal con una solución exponencial. Por ejemplo, eq 1 muestra una decaimiento exponencial para una sola liberación de contaminantes. Se puede argumentar que la eficiencia del filtro cambia con el tiempo, lo que convertirá eq 1 en un problema no lineal que debe resolverse numéricamente.(22)

Figura 1. Distribución de contaminantes en el espacio en condiciones bien mixtas.

Además, la concentración en la entrada de aire de suministro se puede escribir como(2)donde α es el porcentaje de aire exterior mezclado con aire de retorno, Cfuera es la concentración de contaminantes en el entorno exterior, y η es la eficiencia del filtro. Para el alcance de este trabajo, Cfuera se puede asumir como cero, ya que uno no espera tener concentraciones de COVID en el lugar de admisión de aire exterior. En esencia, α representa la recirculación en el sistema donde α = 100% muestra un sistema de recirculación completo y α = 0% muestra un sistema de una sola pasada (es decir, sin recirculación). Combinando eq 1 y eq 2,y moviendo V al lado derecho de la ecuación, tendremos

donde el término es la velocidad de ventilación espacial que a menudo se conoce como cambios de aire por hora (ACH). Para mostrar el efecto de la filtración contra el aumento de la relación del aire exterior, eq 3 se resolvió para diferentes valores de α (10% a 100%) y η que van desde MERV 12 (70% de eficiencia para 0,3 μm) a HEPA (99,97% de eficiencia para 0,3 μm). Para comparar diferentes casos, se definió un índice de tiempo (T) como la cantidad de tiempo que tarda la concentración del contaminante en decaer a 0,001 valor de liberación inicial. Cuanto más corto sea el índice de tiempo, más eficiente será el sistema de ventilación para eliminar la contaminación del espacio. Los resultados mostraron que para la baja eficiencia del filtro T se redujo significativamente mediante la introducción de más aire exterior (α en el eje x),pero los filtros HEPA pueden limpiar el espacio de tal manera que T se volvió insensible a la parte del aire exterior (Figura 2).

Figura 2. Índice de tiempo (T) para varias relaciones de aire exterior y eficiencias de filtro (ACH = 12).

Otra interacción interesante entre los sistemas de filtración y recirculación es que los filtros con mayores eficiencias crean una caída de presión a través del filtro, lo que conduce a menores tasas de flujo de aire de suministro.(23,24) Este proceso es más profundo para los medios fibrosos que se utilizan con frecuencia para la filtración de aire HVAC.(25,26) La literatura sugiere que la caída de presión a través del filtro de aire está linealmente relacionada con la eficiencia del filtro.(27,28) Además, para una potencia constante del ventilador, la caída de presión está inversamente relacionada con el caudal al cuadrado.(29) Por lo tanto, para una habitación con un volumen fijo y potencia del ventilador:(4)La combinación de eq 3 y eq 4 se resolvió para obtener el efecto acoplado de filtración de aire y recirculación. Como se muestra en la Figura 3, teniendo en cuenta el impacto de una mayor eficiencia del filtro en el caudal de recirculación puede dar lugar a un aumento significativo en el índice de tiempo de limpieza (T). Cabe señalar que hay varios otros mecanismos de filtración que producen caídas de presión menos significativas en comparación con los medios de filtro fibrosos,(30) sin embargo, el efecto acoplado parece merecer una gran consideración al aumentar la eficiencia del filtro sin cambiar la potencia del ventilador.

Figura 3. Efecto de la caída de presión en el tiempo de limpieza: acoplamiento de filtración y recirculación (α = 10%).

3. Método

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En la Fase I de esta revisión sistemática de la literatura, se han identificado bases de datos académicas relacionadas y códigos y directrices de las organizaciones pertinentes. Las bases de datos incluyen PubMed, Web of Science, Engineering Village y Compendex. Se utilizaron términos clave como “filtración”, “recirculación”, “ventilación”, “HVAC”, “sistema mecánico” en combinación con términos como “hospital”, “centros de salud”, “brote”, “epidemia” y “pandemia” para identificar artículos relevantes de las bases de datos anteriores. El Cuadro 1 muestra los resultados de la búsqueda inicial de los términos clave con un enfoque separado en la filtración de aire y la recirculación del aire en los centros de salud. A continuación, el equipo de investigación buscó resultados duplicados de estas bases de datos. También se buscó la lista de referencia de estos artículos para incluir artículos pertinentes que de otro modo podrían no haberse incluido. La primera ronda de selección de fuentes dio lugar a 394 publicaciones.Tabla 1. Resultado de la búsqueda inicial de las combinaciones de palabras clave para la filtración de aire y la recirculación

base de datosfiltración de airerecirculación del aire
PubMed40336
Web de ciencia13211
Comunidad de ingeniería6245
Compendex11123

Sólo se seleccionaron documentos revisados por pares, disponibles en inglés, para su posterior revisión. A continuación, estas publicaciones fueron revisadas independientemente por dos expertos para su relevancia en el tema de esta revisión bibliográfica, es decir, el efecto de la filtración de aire y la recirculación del aire en la propagación de agentes patógenos en el hospital. Los criterios de inclusión eran los siguientes: disponibilidad en inglés (390 documentos), artículos de conferencias o revistas revisados por pares (307 documentos), un enfoque en la ventilación mecánica del edificio (178 documentos). Por último, sólo se incluyeron para el examen final las publicaciones con resultados originales o documentos de revisión rigurosos (91 documentos). La Figura 4 ilustra el método de revisión sistemática.

Figura 4. Diagrama de flujo de identificación de registros, elegibilidad e inclusio. Estilo gráfico cortesía de PRISMA.(31)

En la Fase II de identificación de documentos, se incluyeron directrices de organizaciones relevantes como el Instituto de Guías de Instalaciones (FGI), la Sociedad Americana de Ingenieros de Calefacción, Refrigeración y Aire Acondicionado (ASHRAE), la Asociación Americana de Hospitales (AHA), la Sociedad Americana de Ingenieros de Salud (ASHE) y el Centro para el Control de Enfermedades (CDC). También se incluyeron directrices de organismos reguladores de todo el mundo, supeditadas a la disponibilidad de los documentos en inglés. Este estudio revisa 20 códigos, directrices, estándares y manuales relacionados con la ventilación en los centros de salud.Además, el nivel de pruebas se evaluó sobre la base de la metodología de los artículos(cuadro 2). A tal fin, las publicaciones se clasificaron en cinco niveles sobre la base del rigor metodológico basado en los elementos de presentación de informes preferidos para revisiones sistemáticas y recomendaciones de metaanálisis (PRISMA). Cabe destacar que ninguno de los estudios recuperados fueron ensayos aleatorios con evidencia directa. Además, la Figura 5 muestra la distribución de publicaciones con datos originales basados en la metodología empleada.Tabla 2. Matriz de evaluación de nivel de evidencia

nivel de evidenciaarticuloscriterios
Nivel 10estudios aleatorizados de ensayos clínicos con evidencia directa
Nivel 227experimento de campo físico o biológico repetido con/sin dinámica de fluido computacional (CFD)
Nivel 331Experimento de modelo/cámara a escala con o sin CFD
Nivel 410CFD y otros modelos de simulación
Nivel 523Revisión de literatura/opinión de expertos
Figura 5. Metodología de publicaciones con datos originales.

4. Códigos, Directrices y Normas

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4.1. Filtración de aire

En cuanto a la filtración de aire, ASHRAE reconoce cinco espacios diferentes en un centro hospitalario típico en el paciente: (1) espacios de cirugía y cuidados críticos, incluyendo quirófanos (quirófanos), radiología diagnóstica y terapéutica hospitalaria y ambulatoria, y salas de partos hospitalarios; 2) enfermería hospitalaria, incluidas las salas de aislamiento de infecciones en el aire (AIIR), unidades intermedias, críticas y de cuidados intensivos; 3) salas de ambiente de protección, o habitaciones destinadas a proteger a un paciente inmunodeprimido de alto riesgo de patógenos humanos y ambientales en el aire; 4) laboratorios y salas de procedimientos y espacios semi restringidos asociados; y (5) todos los demás servicios, administrativos, preparación de alimentos y lavandería, y espacios de almacenamiento.(32) 

Cabe señalar que en la versión más reciente (2017), ashrae Standard 170 ofrece parámetros de diseño para instalaciones en el paciente, instalaciones para pacientes y hogares de ancianos. Sin embargo, las categorías anteriores y los requisitos asociados siguen siendo muy similares para estos tres tipos de instalaciones. En concreto, los requisitos de filtración y recirculación de aire para las instalaciones hospitalarias, donde es probable que se hospitaliza a un paciente con COVID, no han cambiado en comparación con la versión anterior. Además, en las versiones anteriores de la Norma 170, los quirófanos se clasifican en función del tipo de cirugía del Grupo A (cirugía menor), el Grupo B (procedimientos que requieren sedación intravenosa) y el Grupo C (procedimientos que requieren anestesia general/regional). Esta clasificación se ha eliminado de la revisión de 2017, y se ha adoptado la definición del Instituto de Orientación de Instalaciones (FGI).(33) En este documento, sin embargo, todavía observamos la clasificación anterior sólo para fines de referencia. El Cuadro 3 muestra los requisitos mínimos de filtración y recirculación de aire para estos espacios en función de las diversas normas revisadas en este trabajo. La clasificación de filtración se notifica en la clasificación de valor mínimo de notificación de eficiencia (MERV), es decir, el punto más bajo de eficiencia del filtro en la eliminación de tres rangos de tamaño diferentes de 0,3–1,0 μm, 1,0–3,0 μm y 3,0–10,0 μm.(34) Las eficiencias equivalentes a MERV se notifican para los estándares no estadounidenses. Tabla 3. Código y requisitos estándar para filtración y recirculación de aire en áreas de atención al paciente

espacioestándarfiltraciónrecirculación aéreaa
Cirugía y espacios críticosEstados UnidosMERV 14Y
Reino UnidoMERV 13Nr
AlemaniaMERV 15-16Nr
EspañaMERV 15-16Y
CanadáHEPAoptar.
Espacios hospitalarios (AIIR, UCI, CCU)Estados UnidosMERV 14N
Reino UnidoMERV 13N
AlemaniaHEPAN
EspañaMERV 14N
CanadáMERV 13Y
Entornos de protecciónEstados UnidosHEPAY
Reino UnidoNo cubiertoNr
AlemaniaHEPAY
EspañaMERV 16–17Nr
CanadáHEPAY
Laboratorios y salas de procedimientosEstados UnidosMERV 13Y
Reino UnidoMERV 13Nr
AlemaniaMERV 15-16Y
EspañaMERV 15-16Nr
CanadáMERV 13-HEPAY
Habitaciones ambulatoriasEstados UnidosMERV 7Y
Reino UnidoMERV 6–8Y
AlemaniaMERV9–10Y
EspañaMERV 6–8Y
CanadáMERV 7Y

un Y:Sí; N:no; NR: no es necesario; Opt.: opcional.Ninomura et al. (2001) proporcionó la primera edición de las “Directrices para el diseño y la construcción de centros hospitalarios y de atención de la salud” que el Instituto de Directrices de Instalaciones (FGI) apoyó.(35) Estas directrices exigían que las salas de medio ambiente de protección (es decir, dedicadas a pacientes inmunocomprometidos) estuvieran equipadas con filtros HEPA con una eficiencia del 99,97% para partículas superiores a 0,3 μm.(35) Para la protección del producto en las farmacias, se debe diseñar un flujo laminar con un filtro no hidroscópico al 99,97% de eficiencia de eliminación. El comité sobre el entorno del quirófano del Colegio Americano de Cirujanos aconsejó el uso de filtros HEPA como estándares para todos los quirófanos, para ayudar a prevenir infecciones en el sitio quirúrgico.(36) Cuando se necesita dos bancos de filtros como con áreas para el cuidado hospitalario, y salas de ambiente de protección, el primer filtro debe estar en la aguas arriba de los equipos de aire acondicionado y el segundo filtro debe ser aguas abajo de ventiladores o sopladores. Las capuchas que se utilizan para procesar materiales radiactivos o infecciosos deben equiparse con filtros HEPA. Al diseñar un sistema de filtración, es importante asegurarse de que no se produzca ningún estancamiento o cortocircuito del flujo de aire.(35)Los pacientes con precauciones en el aire para posibles infecciones por aerosolización se colocarán en las habitaciones de los hospitales con filtros HEPA para reducir su riesgo de contaminación cruzada.(37,38) El Instituto Americano de Arquitectos (AIA) y los CDC recomiendan que para las salas de aislamiento de infecciones en el aire (AIIR), el aire de escape debe descargarse directamente al exterior o filtrarse antes de la recirculación utilizando filtros HEPA en el conducto.(39,40) El escape debe estar al menos a 25 pies de distancia de las áreas públicas. En caso de que no se pueda encontrar una buena ubicación para el escape, los filtros HEPA se pueden instalar en el conducto de descarga aguas arriba del ventilador de escape para limpiar el aire.(41) Debe tenerse en cuenta que no se recomienda añadir un filtro HEPA a un sistema existente, ya que puede causar fricción en la corriente de aire que conduce a entregar cantidades de aire menos de lo diseñado a la habitación (es decir, caídas de presión).(41) Por lo tanto, si la instalación de filtros HEPA en el conducto no es factible, se debe agregar una unidad de filtro HEPA recirculante. Están disponibles como tipos de pared, piso y techo. Las unidades de pared y techo son menos obstructivas para el flujo de aire, mientras que las unidades de piso son más fáciles de reparar.(40)La directriz australiana para el diseño de la sala de aislamiento por parte del Comité Asesor Victoriano para el Control de Infecciones requiere que el aire de suministro o escape se filtre a su máxima presión.(42) Para la clase P o sala de presión positiva, la tasa de cambio de aire debe mantenerse en 12 ACH con filtración hepa de aire de suministro.(43) El estado de California requiere que los fabricantes especifiquen la eficiencia del filtro y que las salas especificadas tengan filtros con eficiencia de filtración específica basada en estándares ASHRAE.(44)La Tabla 3 muestra los requisitos de filtración y recirculación de aire para varios espacios clave en el hospital informados por english et al.(45) y Betz et al.(46) La eficiencia del filtro para otros países se convierte en el sistema de clasificación MERV.(45−47)

4.2. Recirculación del aire

Las directrices para el diseño y la construcción de hospitales y centros de salud señalan que no debe haber recirculación de aire dentro de salas de trabajo sucias o áreas de retención sucias, salas de esterilización ETO, salas sucias o descontaminación, salas de trabajo limpias, centros de preparación de alimentos, lavado de utensilios, salas de lino sucio (clasificación y almacenamiento), ropa de cama sucia y cuartos de cubo de basura y armarios de conserje.(35) No se permite la recirculación de aire en quirófanos, salas de partos, salas de recuperación o habitaciones con problemas de olor.(48) Los CDC recomiendan colocar a los pacientes que tienen infecciones que pueden ser transmitidas por pequeños aerosoles de partículas en habitaciones sin recirculación de aire.(49) El estado de Texas recomienda no permitir la recirculación en quirófanos y salas de entrega. Si es necesaria la recirculación para aumentar los cambios de aire por hora, se utilizarán filtros merv 17 o superiores (filtros HEPA).(50) Estas recomendaciones dan lugar a desafíos éticos para realizar ensayos prospectivos controlados. Por lo tanto, hay una escasez de estudios de alta calidad que examinan prospectivamente el efecto de la recirculación en la propagación de la enfermedad en el entorno hospitalario.(37,51) Antes de los recientes avances farmacológicos, los gases anestésicos estaban en riesgo de combustión, y la recirculación del aire estaba prohibida por las regulaciones federales y estatales.(45)Una nota muy importante relacionada con el brote de COVID-19 es que muchos centros de salud, especialmente aquellos en estados más poblados (por ejemplo, Nueva York, California), han superado rápidamente su capacidad de habitaciones de aislamiento. Esto significa que las nuevas admisiones deben colocarse en unidades de cuidados intensivos (UCI) o en salas de pacientes generales donde los códigos requieren esquemas de filtración de aire mucho menos estrictos. Debe considerarse que tales prácticas pueden exacerbar la propagación del virus en la habitación y otros espacios adyacentes (es decir, los pasillos), y debe evaluarse el potencial de reconfigurar los flujos de aire y presión para aumentar la capacidad de seguridad.(52)

4.3. Orientación del Grupo de Trabajo sobre epidemias

Desde el comienzo de la pandemia COVID-19, varias organizaciones como la Organización Mundial de la Salud, el Gobierno Federal de los Estados Unidos y las Jurisdicciones estatales han establecido grupos de trabajo para evaluar diversos aspectos de la pandemia, como los servicios médicos de emergencia, las desigualdades sanitarias y la preparación para la atención médica. Ashrae ha establecido un grupo de trabajo relacionado con el diseño de ventilación hospitalaria. Entre otras consideraciones, ASHRAE recomienda aumentar el nivel de filtración (si es posible), minimizar la recirculación del aire, mantener un 40-60% de humedad relativa y utilizar unidades portátiles de filtración HEPA y antesalas. Además, ASHRAE propone cinco opciones de alteración del flujo de aire en la sala del paciente antes de alojar un caso COVID(Figura 6). Cabe señalar que la filtración y la recirculación son fundamentales para estos esquemas de distribución de aire. En caso de no filtración (es decir, opción 2), el aire debe descargarse al menos a 25 pies de distancia de cualquier abertura y entrada del edificio.

Figura 6. Configuraciones convenientes de las habitaciones de aislamiento de pacientes, como sugiere ASHRAE Epidemic Taskforce.

5. Filtración en centros de salud

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Varios grupos de investigación que examinaban las poblaciones vulnerables de pacientes mostraron que las habitaciones privadas con filtración de aire redujeron significativamente el riesgo de infección y mortalidad.(53−55) Por ejemplo, Oren y sus colegas (2001) informaron que los pacientes con leucemia tenían una tasa de infección del 50% a la aspergilosis pulmonar invasiva en habitaciones con ventilación natural durante la renovación del hospital. Algunos pacientes fueron trasladados a habitaciones con filtración HEPA y no mostraron signos de infección incluso después de 3 años.(56) Las pruebas anuales realizadas en todos los filtros HEPA en un laboratorio biológico durante 13 años mostraron que eran muy fiables. Pequeño fracaso (∼10%) se observó a través del medio del filtro, siempre que no se produjera obstrucción del filtro. La obstrucción se asoció con el 75% de los casos de fallos.(57) Los filtros HEPA tienen una eficiencia de eliminación del 99,97% o mayor de partículas de 0,3 μm o más y normalmente están protegidos con filtros menos costosos en la toma de aire exterior y el retorno del aire.(58) Fueron desarrollados por primera vez para el tiempo de guerra, por su capacidad para reducir la contaminación del aire, junto con la recirculación del flujo de aire y laminar.(59) Vale la pena mencionar que no todos los estudios admiten el uso de filtros HEPA. Kowalski et al. (1998) sugirieron que en algunos casos los filtros HEPA son innecesarios y era mejor tener un filtro de alta eficiencia con aire exterior para reducir la caída de presión y aumentar la eficiencia del sistema.(60) Otro estudio del mismo grupo de investigación indicó que para eliminar 1 μm y esporas comunes más grandes, los filtros 90% eficientes eran tan eficaces como los filtros HEPA.(61) Miller-Leiden et al. (1996) demostró que para la eliminación de aerosoles con unidades de 0,7 y 1,3 μm no HEPA era tan eficaz como las unidades HEPA.(62)Stephens y sus colegas (2013) ofrecieron un método modificando el enfoque Wells-Riley para calcular el riesgo relacionado con las enfermedades infecciosas en el aire en una hipotética sala de espera hospitalaria. El análisis mostró que tener filtración de HVAC redujo en gran medida el riesgo de HAI, con el menor costo de operación dependiendo del clima y la construcción. MERV13–16 fueron más eficaces en la reducción de hais en comparación con MERV 11.(63) Otra simulación del flujo de aire y el transporte de contaminantes se utilizó para analizar la disminución de la concentración de tuberculosis a lo largo del tiempo. Entre varias configuraciones de filtración, no se encontró ninguna diferencia significativa entre las tasas de eliminación de filtros MERV 15 y HEPA.(20) Las principales desventajas de los filtros HEPA son que son costosos en términos de mantenimiento, y también en términos de requerimientos de electricidad, ya que tienen una caída de alta presión que aumenta el consumo de energía del ventilador.(60)

5.1. Filtración en quirófano (OR)

Los filtros de alta eficiencia se han utilizado ampliamente en los quirófanos para reducir el riesgo de infección en el sitio quirúrgico.(64,65) La pandemia SARS-CoV-2 ha sacado a la luz una gran cantidad de publicaciones relevantes relacionadas con la filtración en el quirófano. Por ejemplo, durante una auditoría de operaciones del sistema hvac de 20 quirófanos en 10 hospitales diferentes de la República Helénica, los problemas más comunes fueron el mal mantenimiento de los filtros y inexistentes de los filtros de escape de aire.(66) Otro estudio comparó las unidades de filtro HEPA independientes colocadas dentro del quirófano con un novedoso sistema de antesala portátil con la unidad HEPA (PAS-HEPA) que se coloca fuera del quirófano, cerca de la entrada principal.(67) Se encontró que con el sistema PAS-HEPA, se observaron columnas experimentales de humo moviéndose hacia abajo y hacia la puerta principal de entrada. Sin embargo, cuando las unidades hepa independientes fueron colocadas en la cama del paciente dentro del quirófano, las plumas de humo se movían verticalmente hacia arriba hacia la zona de respiración del personal de quirófano. Estos hallazgos sugieren que los sistemas PAS-HEPA se pueden adoptar al hacer frente a pacientes quirúrgicos durante una pandemia en el aire. Al-waked (2010) investigó el funcionamiento en estado estacionaria de un sistema de flujo laminar (LAF) utilizando filtros HEPA que se encontraba centralmente ubicado en el techo OR, utilizando dinámicas de fluidos computacionales (CFD), y los resultados indicaron su eficacia en minimizar la propagación de contaminantes y proporcionar comodidad térmica.(68)Una diferencia importante entre el diseño OR y el del AIIR es el uso de sistemas de flujo de aire laminar. El sistema de flujo laminar proporciona un flujo unidireccional,(36) y no debe confundirse con aire limpio.(69) La filtración HEPA desempeña un papel destacado en la eficiencia de los sistemas de flujo laminar, ya que asegura la limpieza del aire de suministro antes de verterlo en la cama OR.(70−72) El flujo de aire laminar combinado con filtros HEPA puede reducir el nivel de contaminación y se recomienda para quirófanos y salas de pacientes inmunodeprimidas.(37,73−78) Cabe señalar que un verdadero sistema de flujo laminar no es alcanzable, ya que los movimientos del personal y del equipo del hospital a menudo perturban los patrones de flujo de aire.(7)En un estudio realizado por Sheretz et al. (1987), el uso de unidades de filtración HEPA de pared completa con flujo laminar horizontal (LAF) en salas de pacientes redujo el número de organismos Aspergillus en el aire a 0,009 unidades formadoras de colonias/m3, que fue significativamente menor que en todas las demás áreas del hospital.(78) Sin embargo, Sadrizadeh et al. (2016) demostró que los sistemas de flujo laminar horizontal, incluso cuando están equipados con filtros HEPA, pierden eficiencia debido al movimiento del personal médico y el equipo.(79)La Sociedad de Infecciones Quirúrgicas publicó recientemente una guía sobre la prestación de atención quirúrgica a pacientes con SARS-CoV-2. Recomendaron el uso de un quirófano presurizado negativamente, en caso de que uno estuviera disponible. Las instalaciones que carecen de quirófanos de presión negativa equiparán una habitación con un filtro HEPA para fines quirúrgicos. Además, la orientación requiere una separación geográfica (incluida la sala de suministro) entre el quirófano dedicado a los pacientes con COVID-19 y el resto de la suite quirúrgica. No se encontró ninguna mención particular de la recirculación aérea en la guía.(80)

5.2. Filtración en AIIRs

La investigación sobre quema pacientes proporcionó pruebas sólidas de que las salas de aislamiento de una cama en combinación con la filtración de aire redujeron sustancialmente la incidencia de infección con bacterias Gram-negativas.(53) 

Otro estudio midió la eficiencia de las salas de aislamiento con y sin antesala y con y sin tráfico de proveedores de atención. Dos partículas de aerosol micrómetro teñidas con tinte fluorescente fueron liberadas dentro de tres salas de aislamiento que estaban equipadas con filtros HEPA. La presión negativa y la filtración hepa fue eficaz en la contención de más del 99% de los aerosoles.(81) Los experimentos se repitieron para diferentes niveles de tráfico de proveedores (es decir, sin pase, un pase y tres pases) y los resultados revelaron más del 99,7% de contención de aerosoles en las tres condiciones, proporcionando una estancia de 5 minutos dentro de la unidad AII. Esto es particularmente importante en lo que se refiere a la atención a los pacientes con COVID-19 en AIIRs. Marier y sus colegas (1993) investigaron un nuevo sistema de filtración-ventilación para recircular el aire AIIR a través de un filtro de aire de penetración ultra bajos (99.9995% de eficiencia para partículas de 0,12 μm) y devolver el aire limpio a la antesala adyacente. Este sistema contribuyó parcialmente al establecimiento de la presurización negativa en el AIIR. La concentración de partículas se redujo al 30% de la línea base (ventilador apagado) cuando el sistema funcionaba en el modo bajo, y hasta un 2% de la línea base para el modo alto.(82)

5.3. Filtración en ambiente protector (PE)

Las unidades de trasplante de médula ósea (BMT) del hospital de la Universidad de Minnesota, construidas en 1986, tenían tres filtros diferentes: 1, filtro áspero 40% (ASHRAE 52-76); 2, 95% filtro de bolsa (ASHRAE 52–76); y 3, filtros finales HEPA.(83) Otras habitaciones del hospital tenían los mismos filtros, con la excepción de la filtración HEPA. Al mapear las concentraciones de partículas al nivel de filtración y ocupación en la habitación, se encontró que el número de partículas pequeñas (0,3–0,5 μm) era una función de la filtración, y que el número de partículas grandes (>5 μm) era una función del nivel de ocupación. En comparación con las habitaciones sin filtros HEPA, el recuento de partículas pequeñas (0,3–0,5 μm) fue sustancialmente menor para las unidades BMT equipadas con filtro HEPA. (2002) también mostraron que los filtros HEPA hicieron una reducción significativa en el número de HAI en pacientes altamente inmunodeprimidos.(77) El incidente de la infección nosocomial de Aspergillus fue 10 veces menor cuando el paciente de BMT fue colocado en una habitación con filtración HEPA y flujo de aire laminar.(78) Passweg et al. (1998) también encontró que los filtros HEPA redujeron la contaminación y aumentaron la supervivencia de los pacientes con BMT y leucemia.(54)Durante un período de cuatro años, en dos salas de hematología y una unidad de BMT, hubo 64 casos de Aspergillusnosocomial invasivo. Las habitaciones estaban equipadas con filtros HEPA y/o sistemas de flujo de aire laminar (LAF). Se recogieron muestras de aire y superficie para medir el nivel de contaminación fúngica bimes cada dos meses durante este período. Los resultados no mostraron hongos en el aire o la superficie en las habitaciones equipadas con HEPA-LAF,(73) consistente con los hallazgos de otros investigadores.(78,84,85)En el Cuadro 4 se presenta un resumen de las publicaciones sobre filtración aérea con un breve debate sobre el método empleado.Tabla 4. Resumen de publicaciones selectas sobre filtración enentornos sanitarios

referencianivel de calidadajustemetodologíaobservaciones
Shirani et al. (1986)(55)2quemar unidadesEstudio observacional de 318 pacientesSe observó una mejora significativa en la cohorte de pacientes ingresados en una unidad renovada. La renovación consistió en añadir lavabos de mano, tabiques para proporcionar habitaciones individuales y filtros HEPA en el suministro de aire.
Sheretz et al. (1987)(78)3BmtEstudio observacional de 113 pacientesLa colocación de pacientes en una habitación con una unidad de filtración HEPA de pared completa redujo el riesgo de aspergillus nosocomial hasta 10 veces.
Barnes y Rogers (1989)(84)2BmtEstudio observacional de 19 niñosLa introducción del flujo de aire laminar más la filtración HEPA puso fin al brote de aspergilosis pulmonar invasiva.
Marier et al. (1993)(82)3AIIRExperimentos en ambiente controladoLa combinación de luces UV y filtros de aire particulado ultra bajo (ULPA) retiró eficientemente partículas del aire.
McManus et al. (1994)(53)2Quemar unidadesEstudio observacional de 2519 pacientes durante diez añosEl aislamiento de los pacientes quemados en habitaciones separadas equipadas con nuevos filtros redujo la proporción de mortalidad a un tercio de la proporción prevista. Los autores atribuyeron las mejoras al uso de habitaciones individuales, en lugar del sistema de filtración. Sin embargo, estos dos efectos no fueron desacoplados.
Miller-Leiden et al. (1996)(62)2Sala de pruebasExperimentos en ambiente controladoLos filtros montados en el techo redujeron la concentración de partículas de trazador de aerosoles sintéticos en un 90%. Los filtros no HEPA eran tan eficaces como los filtros HEPA.
Passweg et al. (1998)(54)2peiEstudio observacional de 5065 pacientesLa filtración de LAF+HEPA redujo significativamente la tasa de mortalidad en los primeros 100 días. La combinación de filtración LAF y HEPA fue efectiva. La influencia de LAF de la filtración HEPA no se desacoplaba.
Cornet et al. (1999)(85)2peiMuestreo de aire prospectivo de 1047 durante el período de 2 añosSe evaluó la eficiencia de la filtración HEPA y la LAF+HEPA en la prevención de la contaminación de Aspergillus. Se demostró que la filtración hepa por sí sola puede no ser suficiente bajo liberación de sever debido a las actividades de construcción / renovación.
(2001)(73)2Bmtestudio prospectivo de 3100 muestras de aire y 9800 de superficieLa contaminación fúngica nunca se encontró en el aire y en las superficies de las habitaciones con HEPA+LAF. No se desvincularon los efectos separados de HEPA y LAF.
Hahn et al. (2002)(77)2peiEstudio de cohorte retrospectiva de 90 pacientesSe documentó un brote de aspergilosis invasiva en una unidad de oncología hematológica sin filtro HEPA. La fuente de contaminación estaba determinada en el ala no BMT del ajuste.
Olmsted et al. (2008)(67)3oExperimentos en ambiente controladoEl uso de una unidad HEPA independiente dentro del quirófano dio lugar a una oleada de partículas sintéticas en la zona estéril. Usarlo fuera de la habitación podría eliminar eficazmente las partículas.
Johnson et al. (2009)(81)3AIIRsExperimentos en ambiente controladoSe evaluó el efecto de la recirculación de aire filtrada HEPA con AIIR. En presencia de partículas abundantes, algunos podrían escapar a través de la unidad HEPA.
Stephens et al. (2013)(63)4sala de esperanuméricoLa ecuación de Well-Riley fue modificada para incluir la eficiencia de eliminación de filtros. El riesgo de infección por gripe no se mitigó utilizando una clasificación de filtro superior a la MERV 13.
Emmerich et al. (2013)(20)4Pabellón GeneralnuméricoSe asumió una condición bien mixta. La concentración de tuberculosis se redujo en 3 órdenes de magnitud cuando se utilizaron filtros HEPA. El uso de filtros HEPA condujo a una disminución significativa en las concentraciones de contaminantes en comparación con MERV 15.

un

Los datos se presentan en orden cronológico.

5.4. Filtros HEPA portátiles

Los filtros HEPA pueden reducir el recuento de esporas y patógenos fúngicos.(73,86,87) Los filtros HEPA se colocan generalmente en el sistema hvac.(88) Es mejor localizar el filtro HEPA en el punto de descarga de aire a la habitación en lugar de en la descarga del ventilador.(89−91) Esto se debe a que el sistema de conductos desde la descarga del ventilador hasta la salida de la habitación podría estar contaminado debido al mantenimiento o la construcción.(92) Las unidades HEPA portátiles se pueden utilizar si esta práctica no es factible. Los filtros HEPA portátiles son capaces de aumentar el ACH eficaz, eliminar partículas y reducir el riesgo de transmisión en los pabellones generales cuando no hay suficientes salas de aislamiento como es el caso de la pandemia COVID-19(8,39,89,93−95) (Tabla 5).Tabla 5. Resumen de publicaciones sobre el uso de unidades de filtro HEPA portátiles enlos centros de salud

referencianivel de calidadajustemetodologíaobservaciones
Rutala et al. (1995)(89)3AIIRExperimentos en ambiente controladoLas unidades HEPA portátiles fueron eficaces en la eliminación de aerosoles de la habitación, tanto como un mecanismo independiente como como un suplemento al sistema de ventilación existente. La ubicación de la unidad no fue encontrada importante.
Miller-Leiden et al. (1996)(62)3Cámara de pruebasExperimentos en ambiente controladoLa eficiencia de las unidades portátiles era menor que los filtros montados en el techo. Las unidades portátiles tuvieron un rendimiento mucho mejor a altas velocidades de ventilación cuando se evitó el cortocircuito.
Rebmann (2005)(39)4AIIRDesarrollo de algoritmosSe recomendó el uso de unidades de filtro portátiles en caso de aislamiento de pacientes de emergencia.
Boswell (2006)(92)2Habitación para pacientesRecopilación de datos de placas de agarLas UNIDADES DE CFR de MSRA se redujeron significativamente cuando se utilizaron unidades HEPA portátiles. La velocidad de ventilación de la unidad no parecía tener un efecto considerable.
(2007)(93)3Cámara de pruebasExperimentos + simulaciónSe requirió un mínimo de <5.6 ACH de la unidad portátil para limpiar el aire sin ningún otro medio de ventilación de la habitación. Con el sistema hvac de la habitación encendido, este número se redujo a 2 ACH.
Bergeron et al. (2007)(107)3QUIRÓFANO + sala de hematología pediátricaExperimentos en condiciones quirúrgicas simuladasEl tiempo de descomposición de partículas se redujo de 12 min a <2 min cuando se agregó la unidad portátil. Las concentraciones de mesófilo aerotransportado se redujeron a la mitad.
Abdul Salam et al. (2010)(88)2atención terciaria agudaestudio retrospectivo de 134 casosLa tasa de incidencia de Aspergillus invasivo se redujo en un factor de 2 tras la adición de una unidad HEPA portátil.
Rao et al. (2020)(98)2Hospital PediátricoEstudio no aleatorizado de 562 pacientesEl uso de purificador de aire redujo significativamente el tiempo de hospitalización y la tasa de uso de técnicas de ventilación no invasivas.

un

Los datos se presentan en orden cronológico.Miller et al. (1996) investigó la eficacia de los filtros de aire portátiles (PAF) y los filtros de aire montados en el techo (CMAF) para controlar la exposición a la tuberculosis. Se demostró que los CMAF eran más ventajosos sobre los PAF debido a su entrada elevada y la naturaleza boyante de los núcleos de gotas.(62) Qian y sus colegas probaron el rendimiento de los filtros HEPA portátiles, como su efecto en el patrón de flujo de aire, utilizando tanto la visualización del humo como la simulación por ordenador. Encontraron que tener filtros HEPA portátiles con un suministro de aire fuerte podría traer una mezcla global de flujo de aire al interactuar con el patrón de flujo de aire.(93) Un estudio encontró, en promedio, una reducción del 75% en la contaminación superficial del SARM cuando el filtro HEPA portátil se colocó dentro de tres salas de pacientes diferentes.(96) Si bien la unidad portátil hizo un cambio significativo en los patrones generales de flujo de aire, el resultado final (es decir, la descontaminación de la superficie) no cambió cambiando la ubicación de la unidad HEPA. Casagrande y Piller (2020) demostraron que el cambio en los patrones globales de movimiento del aire debido a una unidad HEPA portátil se puede aprovechar positivamente. Al colocar la unidad HEPA portátil junto a la mesa de instrumentación en el quirófano, se creó una cortina de aire invisible alrededor de la mesa de instrumentos que redujo el riesgo de contaminación del instrumento hasta un 75%.(97) Otra investigación evaluó el impacto de 48 unidades de filtro HEPA portátiles en la incidencia invasiva de Aspergilosis (IA). Los filtros HEPA portátiles casi redujeron a la mitad la relación de incidencia de IA. Los costos de la filtración de HEPA fueron insignificantes en comparación con la disminución significativa en las tasas de infección por AI.(88) Sin embargo, los filtros HEPA portátiles pueden ser ruidosos y traer obstrucción física para el flujo de aire en la habitación.(39) Un estudio más reciente evaluó el rendimiento de un purificador de aire portátil (eficiencia del filtro no especificada) en un entorno hospitalario pediátrico. Un total de 562 pacientes diagnosticados con dificultad respiratoria infecciosa o no infecciosa fueron incluidos en este estudio en pre y post-cohortes. Los resultados mostraron que la tasa de uso de ventilación invasiva del paciente (es decir, intubación) se redujo un 30%, y el tiempo medio de hospitalización disminuyó de 0,7 días a 0,4 días al colocar el purificador de aire portátil en las habitaciones,(98) aunque estas diferencias no alcanzaron importancia estadística. Además, no se proporcionaron detalles clínicos que permitieran comprender mejor las posibles diferencias en resultados clínicos específicos, como las neumonías asociadas a la atención médica, por lo que es difícil entender estos cambios.

5.5. Otros métodos de tratamiento del aire

Si bien la filtración es fundamental para mantener la calidad del aire hospitalario, los propios filtros pueden albergar organismos viables y, por lo tanto, a veces apoyan su crecimiento.(99−101) Por lo tanto, el dispositivo en sí puede convertirse en la fuente de contaminación.(102−107) En una investigación de tres selladores con diferentes compuestos antimicrobianos activos, sólo dos de ellos redujeron el crecimiento fúngico.(108) Algunos de los microorganismos del aire son compatibles con los agentes antimicrobianos aplicados en ellos.(109) Por otro lado, Foarde et al. (2001) encontraron que los filtros no se convertían en la fuente de crecimiento microbiano, siempre y cuando se utilizaran agentes antimicrobianos copolímeros de poliacrilato que contenían óxido de zinc y boratos en condiciones normales.(110) También se informó que los agentes antimicrobianos no eran eficaces para frenar la reproducción de hongos en filtros cargados de polvo, mientras que los filtros recubiertos químicamente tenían una eficiencia ligeramente superior al 60%.(111) Esta área de investigación ha permanecido bastante controvertida cuando no hay suficientes estudios para apoyar (o impugnar) el uso de agentes antimicrobianos en filtros de aire.(20,112) Específicamente para el brote de coronavirus, se deben llevar a cabo investigaciones rigurosas para caracterizar la viabilidad y reproducción del virus en los filtros. Estos datos son particularmente críticos a la hora de decidir sobre los protocolos para reemplazar, almacenar y eliminar los filtros usados. Bergeron y sus colegas (2007) diseñaron una nueva unidad móvil de tratamiento de aire para eliminar partículas en el aire y destruir microorganismos mediante el uso de reactores de captura electrostática y plasma no térmico.(107) Los reactores plasmáticos noérmicos garantizan que no se almacenen microorganismos en el sistema y, finalmente, se liberen en el aire. Su eficiencia para eliminar la contaminación biológica en el aire a una velocidad de 1,5 m/s fue reportada superior al 99% para una amplia gama de microorganismos.(113)Cdc, NIOSH y ASHRAE han recomendado la combinación de filtración y desinfección como un enfoque complementario de limpieza del aire acondicionado de la habitación.(12,15,114) Por ejemplo, la combinación de lámparas de irradiación germicida ultravioleta (UVGI) y filtración fue más eficaz en la eliminación y eliminación de patógenos como Aspergillus spp. y Staphylococci.(91,115) Ryan y otros encontraron que la instalación de UVGI en los sistemas hvac equipados con un 95% de eficiencia del filtro ayudó a reducir la neumonía asociada al respirador y la colonización tráquea.(116) Otro trabajo más reciente estudió la eficacia de uvgi cuando se utiliza en conductos de ventilación. Los resultados mostraron que la UVGI inactivó casi todos los microorganismos en el conducto cuando la velocidad del aire era de 3,0 m/s. Sin embargo, un aumento en la velocidad del aire (6,0 m/s) condujo a una exposición insuficiente de bacterias a la irradiación, y por lo tanto sólo se encontró un 80% de inactivación para S. enterica y S. epidermidis.(117) Los lectores interesados pueden encontrar más discusiones útiles en un artículo de revisión publicado por Memarzadeh y colegas sobre la aplicación de la tecnología UVGI en entornos de atención médica.(118)

6. Recirculación en centros de salud

SECCIONES DE ARTÍCULOS


Esperar a que un contaminante decaiga naturalmente en el edificio es un proceso lento. Por lo tanto, se utilizan alternativas de ingeniería como mezclar aire interior con el aire exterior y recircularlo de vuelta a la habitación y controlar la presurización. Hay dos tipos de sistemas de aire generales: (1) paso único y (2) recirculación.(119) El sistema de aire de un solo paso suministra aire desde el exterior, y después de pasar a través del aire de la habitación, se agota 100% de vuelta al ambiente al aire libre. Este sistema, sin embargo, no aprovecha la energía incorporada necesaria para calentar/enfriar el aire descargado. En el sistema de recirculación, sin embargo, una porción limitada del aire se agota al aire libre y se reemplaza por aire fresco.(120) Los sistemas de recirculación normalmente están diseñados para caudales significativamente más grandes en comparación con los sistemas de paso único, ya que utilizan la potencia de dilución de contaminantes. La recirculación podría utilizarse siempre y cuando el aire se filtre a través de filtros de alta eficiencia o se limpie mediante técnicas de desinfección.(121) La recirculación del aire puede ser problemática en dos condiciones: (1) cuando conduce a la entrega de aire fresco insuficiente y, en consecuencia, co2 exposición, o (2) cuando el aire de retorno no se filtra correctamente.(122) Para la mayoría de las áreas de atención al paciente, hay dos filtros en los sistemas centrales de climatización. El aire exterior se filtra a través del primer filtro de banco para eliminar partículas más grandes (1-5 μm). A continuación, el aire entrante se mezcla con el aire recirculado y se reacondiciona para la temperatura y la humedad y, finalmente, pasa a través del segundo filtro de la unidad de manipulación de aire.(35,123)Ulrich (1974) estudió dos quirófanos neuroquirúrgicos en el Hospital St. Mary en Rochester, Minnesota, durante los procedimientos quirúrgicos. Se tomaron muestras de aire y superficie para determinar el recuento bacteriano. Los resultados de ambas salas demostraron que la recirculación del aire junto con la filtración redujeron el número de bacterias dentro del quirófano en comparación con el aire 100% fresco.(124) Woods et al. (1986) estudió dos quirófanos en mary medical center en Ames, Iowa, y los datos se registraron a partir de dos entornos de HVAC existentes. En el primer quirófano, el sistema realizó 12 cambios de aire por hora con aire 100% exterior y solo un filtro. En el segundo quirófano, el sistema realizó 17 cambios de aire por hora con un 20% desde el exterior (es decir, 3,5 ACH) y dos filtros. Aunque el porcentaje de aire exterior en el segundo quirófano fue inferior al de la primera sala, las simulaciones por ordenador y las mediciones de campo mostraron una reducción en las concentraciones de partículas, lo que indica la utilidad de la recirculación y filtración del aire.(125)Las investigaciones han demostrado que la recirculación del aire sólo debe utilizarse en el entorno hospitalario junto con una filtración de aire adecuada. La distribución de partículas se estudió en una sala de pacientes de un hospital brasileño que fue ventilado con un sistema dividido que recirculaba el aire dentro de la habitación con aire exterior, pero sin filtración. Los resultados mostraron que pequeñas partículas siguieron el camino del aire y permanecieron suspendidas en la habitación debido a la recirculación del aire dentro de la habitación. Por lo tanto, la recirculación pura puede aumentar el riesgo de contaminación debido a movimientos aleatorios de partículas, y también puede resultar en una deposición significativa de partículas en las superficies.(126) La colocación de filtros de entrada y salida también es importante, ya que el sistema hvac puede causar diferentes patrones de recirculación en la habitación.(127,128)

7. Implicaciones prácticas

SECCIONES DE ARTÍCULOS


Hay evidencia sustancial (publicaciones de nivel 2) de que el aire contaminado puede resultar en la propagación de la enfermedad, y que la combinación de filtración de aire y recirculación puede reducir este riesgo. Estudios observacionales y en animales sugieren que la recirculación del aire por sí sola puede dar lugar a la transmisión en el aire de patógenos.(129−131) La configuración experimental está diseñada principalmente para casos extremos para probar la ruta aérea, que está lejos de ser realista en el entorno sanitario. Hay algunos hallazgos sobresalientes de la literatura que se pueden utilizar para minimizar el impacto adverso del virus SARS-CoV-2 en el personal médico que pasa muchas horas de su tiempo dentro del hospital, así como reducir el riesgo de infecciones nosocomiales.

1.Se ha demostrado que la combinación de filtración HEPA y recirculación de aire es extremadamente eficaz en muchas funciones espaciales, como quirófanos, AIIRs y PEs. Estos sistemas limpian el aire eliminando (es decir, filtrando) y diluyendo (a través de la recirculación) contaminantes del espacio. Han demostrado una reducción significativa en el número de colonias bacterianas, y partículas sustitutas son asuntos previos, y se espera que muestren una eficiencia similar para la pandemia COVID-19. El papel de los sistemas de distribución de aire en los edificios durante un brote ha sido objeto de investigaciones previas.(132,133)Un hallazgo que es digno de reiteración es de Streifel y sus colegas (1995) que mostraron que los filtros HEPA son notablemente eficientes en la captura de partículas de submicro.(83) Se ha demostrado que el virus SARS-CoV-2 tiene un diámetro inferior a 1 μm. Esto sugiere además que los filtros HEPA serán herramientas eficaces para mitigar la propagación hospitalaria, como se señaló en una revisión reciente sobre la posible ruta aérea de la transmisión SARS-CoV-2 en los hospitales.(134)
2.El brote de coronavirus ha afectado gravemente a los entornos sanitarios. En particular, en los hospitales en el epicentro de la pandemia durante la primavera de 2020 (Nueva York, Connecticut y Boston), la capacidad de aumento superó las configuraciones estándar de las habitaciones y los pacientes positivos del SRAS-CoV-2 se colocaron en salas generales de pacientes y convirtieron las UCI sin capacidad de presión negativa. Estos espacios probablemente con frecuencia carecen de suficientes requisitos de filtración, velocidades de ventilación y capacidad de presurización negativa. Por lo tanto, una solución a corto plazo parece sustituir el filtro existente en esas salas con filtros de mayor eficiencia (es decir, filtros HEPA). Aunque esto parece una decisión lógica a primera vista, puede resultar en resultados desfavorables como aumentar la caída de presión al reemplazar un filtro de tasa más baja con filtros HEPA.(29,135) Cuando la caída de presión aumenta y la velocidad del ventilador permanece constante, la cantidad de aire suministrado al espacio disminuirá. Esto puede resultar en un sistema desequilibrado que puede aumentar la distribución para propagar la enfermedad.
3.Se ha demostrado que los sistemas portátiles de filtros HEPA son otra herramienta eficaz para reducir la carga viral. Otro diseño innovador es colocar un filtro HEPA portátil que descarga aire en una antesala de plástico portátil justo en la entrada.(82) Este sistema, también recomendado por el grupo de trabajo epidémico ASHRAE, puede limpiar el aire dentro de la sala de pacientes, al tiempo que crea presión negativa con respecto a la antesala de plástico. Por lo tanto, se puede lograr la eliminación de virus y la contención.

Publicado por saludbydiaz

Especialista en Medicina Interna-nefrología-terapia intensiva-salud pública. Director de la Carrera Economía y gestión de la salud de ISALUD

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