Parámetros fundamentales de la CAI en entorno hospitalario ▷ Un enfoque innovador para asegurar la curación

Acuerdo de difusión de AFEC con el Dr. Iyad Al-Attar. 
Artículo cortesía de Climate Control Middle East -Traducido y promocionado por AFEC.  

El propósito inicial de la mayoría de los hospitales era albergar, alojar - no curar - a los enfermos, que permanecían hacinados en oscuras salas abiertas. Luego, a principios del siglo XX, los hospitales cambiaron de rumbo y empezaron a centrarse en curar y a utilizar tecnologías como rayos X y cardiógrafos, que sin duda revolucionaron la atención al paciente y salvaron la vida de millones de personas. Sin embargo, el tener las máquinas necesarias para el tratamiento cerca de los pacientes, representaba un reto importante para el personal, y cambió radicalmente el enfoque del diseño de la distribución de los hospitales.

Hoy en día, pasar la noche en un hospital puede suponer una habitación compartida mal iluminada por una luz fluorescente parpadeante y sin ventanas. Además, el olor persistente puede mantener al paciente despierto toda la noche si no lo hace la cacofonía de pitidos de máquinas antiguas.

Asimismo, las investigaciones han correlacionado la fluctuación de temperaturas y la mala calidad del aire interior debido a las "infecciones adquiridas en hospitales", la "contaminación cruzada" y el "síndrome del edificio enfermo", que pueden llegar a deteriorar el estado de salud de los pacientes [1-3].

Así pues, hoy en día, elevar el listón de la calidad del aire mediante la filtración multietapa y sistemas de calefacción, ventilación y aire acondicionado energéticamente eficientes que respondan y se adapten, constituye una forma innovadora de conseguir un entorno hospitalario moderno y sostenible.

Otros estudios han sugerido que equilibrar la iluminación natural y artificial a través de ventanas y lámparas, respectivamente, puede influir en el proceso de curación de los pacientes [4,5]. Sin embargo, evitar las fluctuaciones de temperatura procedentes de fuentes externas a través de las ventanas exteriores es fundamental para el ambiente interior.

Por lo tanto, la adecuación de la selección y el rendimiento del sistema HVAC es primordial para controlar la climatización en lo que respecta a la temperatura y la humedad, la cual no se refiere únicamente al confort térmico de los ocupantes: en un contexto hospitalario, se refiere a la temperatura y humedad adecuadas para las heridas, de modo que los procesos químicos y enzimáticos son los óptimos para el metabolismo de células y tejidos durante el proceso de curación. Además, conseguir la mejor calidad del aire y reducir el riesgo de contaminación transportada desde el exterior al interior, representa minimizar el riesgo de brote de infección, incluso después de que el paciente tratado se haya marchado [6-8].

Diseño hospitalario percibido y concebido

Los hospitales requieren algo más que un simple lavado de cara de su diseño: es importante cómo se perciben y conciben los hospitales, que no tienen por qué ser deprimentes, sobre todo porque los pacientes no suelen encontrarse en su mejor momento emocional y se sienten vulnerables debido a su estado de salud.

Aunque un entorno hospitalario moderno y sostenible debe ofrecer la mejor experiencia y los mejores conocimientos médicos, y además ser un lugar agradable para los ocupantes, es igualmente importante que ese espacio curativo esté libre de contaminación.

Los sistemas de climatización y filtración pueden desempeñar un papel más importante en la mejora de la calidad del aire y, al mismo tiempo, cumplir los objetivos de confort térmico. En última instancia, la satisfacción de los pacientes es alcanzable si la mejor calidad del aire, los sistemas de filtración y la eficiencia operativa se integran hacia un rendimiento sostenible.

La naturaleza evolutiva del diseño hospitalario

Las instalaciones sanitarias evolucionan continuamente para ayudar a revolucionar y redefinir el modo de prestar asistencia en el futuro. Los arquitectos introducen muchos paisajes verdes, plantando árboles para aportar un ambiente de calma a las instalaciones hospitalarias, como muestra la figura 1. También tienen en cuenta otros parámetros para optimizar sus diseños, como la situación geográfica del edificio, la topografía del lugar, el clima anual y los datos sobre aerosoles.

Además, la humanidad puede hacer realidad su sueño de un hospital utópico que abrace la sostenibilidad, generando su energía con una huella medioambiental mínima y utilizando sus residuos como recurso.

Figura 1. Ejemplo de diseño para proyectar una dimensión de tranquilidad al entorno hospitalario.

Los contaminantes visitantes

En un entorno hospitalario, los métodos para reducir las concentraciones de contaminantes van desde el control de la fuente de los mismos, hasta la dilución con ventilación y extracción con filtración. La dispersión de los diversos contaminantes que el ser humano puede llevar al interior de los centros, supone un reto importante para la calidad del aire interior que ofrecen los sistemas de filtración intensiva.

Cuando los pacientes hablan, estornudan y tosen, producen muchas partículas lo bastante ligeras como para permanecer suspendidas en el aire y propagar infecciones [9]. Además, el mal estado de salud de los visitantes puede repercutir en la calidad del aire del entorno hospitalario, así como en el bienestar del personal que trabaja y de los pacientes que buscan curarse y recuperarse [9]. El conocimiento exhaustivo de los efectos sobre la salud, de la complejidad de la exposición a múltiples contaminantes como sólidos, gaseosos y bioaerosoles, plantea un reto a los expertos en filtración y salud a la hora de realizar una selección adecuada de filtros [9,11].

Un diseño hospitalario innovador debe aprovechar diversas tecnologías avanzadas, no sólo las relacionadas con la filtración del aire y los sistemas de calefacción, ventilación y aire acondicionado. Ello permitiría a los centros hospitalarios hacer que sus instalaciones realizaran ajustes en tiempo real para facilitar un entorno terapéutico estéril. En última instancia, darse cuenta de que ninguna medida de ingeniería puede por sí sola mejorar la calidad del aire de forma sostenible, es fundamental para esa necesaria integración de tecnologías y funciones. Pasar por alto el papel de la ventilación, definir planes de mantenimiento insuficientes, o no tomarse en serio las mejoras de la calidad del aire, obstaculizarán cualquier plan para salir del statu quo y pueden, de hecho, dar lugar a pandemias adicionales [12-14].

La solución no puede consistir simplemente en sustituir con frecuencia los filtros para resolver los problemas de calidad del aire. Eso podría caer fácilmente bajo la trampa de una malentendida sostenibilidad, que respalda el concepto de circularidad, de prolongar la vida útil de los filtros de aire en uso, buscando el equilibrio con un rendimiento sostenible.

Es necesario seguir investigando sobre la sostenibilidad de los filtros de aire y el rendimiento de los sistemas HVAC, para establecer la reducción de los contaminantes transportados por el aire.

Quirófanos

El reto de gestionar el entorno hospitalario radica en la ingeniería y la interconexión de varios parámetros en entornos de edificios complejos. En el interior, el diseño de las instalaciones sanitarias es más complejo que en otros tipos de edificios, lo que influye en los requisitos de climatización, calidad del aire y filtración.

Por ejemplo, los requisitos de HVAC para el diseño de quirófanos van desde la regulación de la temperatura y la humedad hasta la presurización adecuada del espacio entre zonas adyacentes. Además, los quirófanos deben cumplir con los requerimientos de de salas limpias, que exigen sistemas avanzados de filtración de aire para obtener una CAI aceptable.

Por último, la difusión laminar del aire representa el último paso crítico hacia la consecución del confort térmico, mediante la utilización de una distribución equitativa del aire limpio en zonas individuales.

Rendimiento de los filtros de aire

La etapa final de los filtros es su eliminación tras el uso. Dejar los filtros cargados, como los de tipo HEPA, en el depósito de eliminación de residuos habitual, no puede ser un camino sostenible (figura 2). Estos filtros acumulan colonias de partículas y bioaerosoles (Figura 3); su eliminación es una obligación ética y una responsabilidad social.

Por lo tanto, los equipos de mantenimiento deben ser conscientes de la peligrosa contaminación de los filtros húmedos y cargados (Figura 4) en las unidades de tratamiento de aire de los hospitales. Además, la acumulación de contaminantes en los serpentines de calefacción/refrigeración compromete el mecanismo de transferencia de calor y crea un peligro potencial, como se muestra en la figura 5.

El personal de mantenimiento debe estar bien equipado, con equipos de protección personal para evitar la exposición directa a la contaminación procedente de cualquier segmento de los sistemas HVAC, incluidos los revestimientos porosos de los conductos, los difusores y las bandejas de drenaje. El cumplimiento de los procedimientos necesarios para minimizar el riesgo de exposición a diversos contaminantes, pone de manifiesto los problemas de salud y seguridad a los que se enfrentan los equipos de mantenimiento y que, en ocasiones, son desatendidos por sus responsables.

 

 

Control de la calidad del aire

La monitorización continua de la calidad del aire es la siguiente herramienta mejor añadida a la caja de herramientas de gestión de instalaciones. Revela las características físicas y químicas del aire que inhalan pacientes, médicos y visitantes. También permite a la dirección de las instalaciones tomar decisiones basadas en datos, detectando y respondiendo a las desviaciones de la calidad del aire con respecto a las normas exigidas. La disponibilidad y asequibilidad de los sistemas de control continuo de la calidad del aire no dejan excusas a quienes se oponen al gasto, ya que salvar una sola vida humana merece la inversión.

Los directores de instalaciones con visión empresarial pueden contribuir a la mejora de la calidad del aire, reforzando los programas de mantenimiento para adaptarlos a las demandas de calidad del aire y de calefacción, ventilación y aire acondicionado. Los responsables de las instalaciones sanitarias deben centrarse en proporcionar un entorno saludable y sostenible, no sólo en reducir los costes de adquisición y mantenimiento de filtros. Viejas costumbres de pagar salarios mínimos y recortar gastos, acaba en los inquietantemente familiares equipos de difusión de aire sucios que se ven a diario. Los fallos crónicos y habituales de los filtros aceleran el envejecimiento de los equipos de HVAC y de los hospitales más de lo previsto, lo que obliga a sus instalaciones a realizar constantes adaptaciones y a ponerse al día para resolver los problemas de cumplimiento y las normativas de seguridad.

Que entre el sol

Mejorar el proceso de curación en los centros hospitalarios requiere mucho más que simples eufemismos sobre la importancia de la calidad del aire. En lugar de ello, un compromiso auténtico implica un enfoque y un diálogo compartidos entre diseñadores urbanos, arquitectos y expertos en filtración de HVAC para aprovechar la integración de tecnologías que produzcan entornos construidos sostenibles y saludables. Además, situar la calidad del aire en primer plano a la hora de definir un proyecto, puede cambiar los corazones, las mentes y las actitudes de quienes deciden para marcar la diferencia. Iniciar el cambio a partir de esta premisa representa un nuevo comienzo para la adopción de entornos interiores sostenibles y saludables. No podemos al mismo tiempo tener como objetivo la sanación en los hospitales, y a la vez permitir que estén contaminados, mientras los responsables políticos ignoran el peligro implícito en las alarmas sobre la calidad del aire. Si proporcionar CAI es un derecho cívico, debe proporcionarse a ocho mil millones de personas en todo el mundo, estén enfermas o no.

Así que, lo mismo que necesitemos abrir las ventanas para ventilar, debemos dejar que entre la luz del sol y llegar a la verdad sobre la mejora de la calidad del aire hospitalario.

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Referencias

[1] H. Kwon, K.B. Nickel, K.A. Reske, D. Stwalley, E.R. Dubberke, P.G. Lyons, A. Michelson, K. McMullen, J.M. Sahrmann, S. Gandra, M.A. Olsen, J.P. Burnham, Risk factors for hospital-acquired infection during the SARS-CoV-2 pandemic, Journal of Hospital Infection, Volume 133, 2023, Pages 8-14, ISSN 0195-6701.

[2] Xiaoming Gao, Zakiah Mat Jali, A.R. Abdul Aziz, Hanee F. Hizaddin, Archina Buthiyappan, Jegalakshimi Jewaratnam, Mustapha M. Bello, Inherent health oriented design for preventing sick building syndrome during planning stage, Journal of Building Engineering, Volume 44, 2021, 103285, ISSN 2352-7102.

[3] A. Otter, J. Zhou, J.R. Price, L. Reeves, N. Zhu, P. Randell, S. Sriskandan, W.S. Barclay, A.H. Holmes, SARS-CoV-2 surface and air contamination in an acute healthcare setting during the first and second pandemic waves, Journal of Hospital Infection, Volume 132, 2023, Pages 36-45, ISSN 0195-6701.

[4] Walch JM, Rabin BS, Day R, Williams JN, Choi K, Kang JD. The effect of sunlight on postoperative analgesic medication use: a prospective study of patients undergoing spinal surgery. Psychosom Med. 2005 Jan-Feb;67(1):156-63. doi: 10.1097/01.psy.0000149258.42508.70. PMID: 15673638.

[5] Brzeszczyńska J, Brzeszczyński F. Benefit of sunlight and melatonin on back pain and inflammation. Bone Joint Res. 2023 Mar 7;12(3):199-201. doi: 10.1302/2046-3758.123.BJR-2023-0026. PMID: 37051814; PMCID: PMC10032241.

[6] I. Quintyne, C. Kelly, A. Sheridan, P. Kenny, M. O'Dwyer, COVID-19 transport restrictions in Ireland: impact on air quality and respiratory hospital admissions, Public Health, Volume 198, 2021, Pages 156-160, ISSN 0033-3506.

[7] Piotr Uścinowicz, Anna Bogdan, Mirosław Szyłak-Szydłowski, Magdalena Młynarczyk, Dominika Ćwiklińska, Subjective assessment of indoor air quality and thermal environment in patient rooms: A survey study of Polish hospitals, Building and Environment, Volume 228, 2023, 109840, ISSN 0360-1323.

[8] Sandra Cabo Verde, Susana Marta Almeida, João Matos, Duarte Guerreiro, Marcia Meneses, Tiago Faria, Daniel Botelho, Mateus Santos, Carla Viegas, Microbiological assessment of indoor air quality at different hospital sites, Research in Microbiology, Volume 166, Issue 7, 2015, Pages 557-563, ISSN 0923-2508.

[9] Tellier, R., 2009. Aerosol transmission of influenza A virus: a review of new studies. J. R. Soc. Interface 6 (Suppl. l_6), S783–S790.

[10] Waqas Khalid, Sheikh Ahmad Zaki, Hom Bahadur Rijal, Fitri Yakub, Investigation of comfort temperature and thermal adaptation for patients and visitors in Malaysian hospitals, Energy and Buildings, Volume 183, 2019, Pages 484-499, ISSN 0378-7788.

[11] Nevalainen,M. Taubel and A. Hyvärinen J.S. Pastuszka (Ed.), Synergic Influence of Gaseous, Particulate, and Biological Pollutants on Human Health, Taylor & Francis Group (2015), pp. 176-184.

[12] DIN 1946-4:2018-09 Ventilation and Air Conditioning - Part 4: Ventilation in Buildings and Rooms of Health Care.

[13] Ulrikka Nygaard, Ulla Birgitte Hartling, Jens Nielsen, Lasse Skafte Vestergaard, Kia Hee Schultz Dungu, Jeppe Sylvest Angaard Nielsen, Anna Sellmer, Astrid Thaarup Matthesen, Kim Kristensen, Mette Holm, Hospital admissions and need for mechanical ventilation in children with respiratory syncytial virus before and during the COVID-19 pandemic: a Danish nationwide cohort study. The Lancet Child & Adolescent Health, Volume 7, Issue 3, 2023, Pages 171-179, ISSN 2352-4642.

[14] Ahmad Hassan, Muhammad Zeeshan, Microbiological indoor air quality of hospital buildings with different ventilation systems, cleaning frequencies and occupancy levels, Atmospheric Pollution Research, Volume 13, Issue 4, 2022, 101382, ISSN 1309-1042.