Infection Control

La qualità dell'aria e il suo monitoraggio in ospedale e nelle strutture sanitarie

L'aria che uccide 

Infection Control · 19 settembre, 2016
Giorgio Tulli

Gruppo di lavoro Regionale per la lotta alla Sepsi


Recentemente, sulla prestigiosa rivista Nature [Lelieneld J et al. The contribution of outdoor air pollution sources to premature mortality on a global scale. Nature 2015; 525:327-71] è stato pubblicato un interessante articolo che analizzava i problemi riguardanti l'inquinamento dell'aria ambientale a livello globale. L'inquinamento atmosferico provoca nel mondo più di 3 milioni di morti premature ogni anno, che potrebbero arrivare a 6,6 milioni nel 2050.

Cina, India e Pakistan sono i Paesi più colpiti. Questo emerge da una ricerca basata su un modello costruito per capire cosa succede nell'atmosfera e come si comportano i composti inquinanti. Grazie a tale modello è stato possibile supplire alla mancanza di dati sulla Qualità dell'Aria (AAQ - Ambient Air Quality) in alcune regioni del pianeta e ricavare stime per l'ozono e per le polveri fini (PM 2,5). Le stime sono state incrociate con i dati sanitari e demografici. Non è stato invece considerato l'inquinamento dentro le case (indoor air). É emerso che le emissioni dovute all'energia usata a scopo commerciale e residenziale, per esempio per riscaldare le case o cucinare, sono la prima causa dei decessi, soprattutto in Asia. Anche la produzione di energia da combustibili fossili e i trasporti causano inquinamento, mentre la polvere del deserto è la principale responsabile dell'inquinamento in Africa settentrionale, Penisola arabica e Asia centrale. A sorpresa, in Europa, Russia, Asia Orientale e in alcune zone degli Stati Uniti la prima causa d'inquinamento è l'agricoltura, a causa del rilascio di ammoniaca da fertilizzanti e allevamenti.
Da almeno 10 anni la qualità dell'aria outdoor e indoor è dunque sotto osservazione. L'Organizzazione Mondiale della Sanità ha prodotto varie linee guida che costituiscono un riferimento per le analisi della qualità dell'aria [WHO Air Quality guidelines . Global update 2005. Particulate matter, ozone, nitrogen dioxide and sulphur dioxide WHO 2006 ISBN 92 890 21926; WHO guidelines for indoor air quality : selected pollutants 2010 ISBN 978 98 890 02134; WHO guidelines for indoor air quality: dampness and mould 2009 ISBN 978 92 890 41683].

La qualità dell'aria nelle strutture sanitarie
Grande interesse suscitano da tempo le analisi della qualità dell'aria indoor nelle strutture sanitarie, sia ospedaliere che residenziali, proprio per le loro possibili correlazioni con eventuali alterazioni patologiche generate dalla permanenza in ospedale, sia nei pazienti che negli operatori sanitari.
Gli ospedali e tutte le altre strutture sanitarie sono ambienti particolarmente complessi e dinamici, unici nel loro genere e per questo la loro sanità ambientale in termini di controllo della contaminazione dell'aria interna e delle superfici dei vari ambienti mediante attento e specifico monitoraggio deve essere considerato una buona pratica. Nelle facility delle strutture sanitarie opera uno staff composto da medici, infermieri, altri professionisti e operatori sanitari, in esse sono ricoverati pazienti con patologie di diversa gravità, differenti comorbidità e differenti risposte immunitarie e quindi differentemente vulnerabili alle infezioni, ma anche con diverse malattie, possibili fonti di contaminazione biologica dell'ambiente. Per mantenere sano l'ospedale e le altre strutture sanitarie è necessario che esse vengano pulite in modo appropriato e controllato, che l'aria interna sia ventilata, riscaldata e condizionata in modo appropriato e controllato.
Proprio per questa complessità gli ospedali e le altre strutture sanitarie, ciascuna a suo modo, sono vulnerabili in maniera unica ed esposti ai più alti rischi di contaminazione e possono essi stessi essere causa di malattia e mettere in pericolo la salute [Meadow JF et al. Indoor airborne bacterial communities are influenced by ventilation, occupancy and outdoor air source. Indoor Air, 2014; 24: 41-48. Stephens B et al. Editorial from commensalism to mutualism integrating the microbial ecology, building science and indoor air communities to advance research on indoor microbiome. Indoor Air, 2015; 25:1-3].
Il management degli ospedali e delle altre strutture sanitarie in Europa non ha, ad oggi, preso abbastanza sul serio la necessità di proteggere le persone che li frequentano dalla contaminazione dell'aria esterna (ambient air, outdoor air) e interna (indoor air) così come delle bioparticelle e dei virus, funghi e batteri trasmessi per via aerea. La qualità dell'aria ambiente (AAQ, OAQ) comprende l'analisi delle particelle e dei gas. Nell'aria fluttuano dei particolati che sono classificati dalla loro aerodinamica in base al loro diametro in micron (PM 2,5, PM 10).
Dobbiamo però sempre tenere presente che in un ospedale la qualità dell'aria interna (Indoor air quality IAQ) può essere peggiore della qualità dell'aria ambiente esterna (ambient air quality – AAQ) proprio a causa delle diverse sorgenti di contaminazione all'interno di queste strutture. La contaminazione dell'aria indoor include particelle provenienti dalla fine combustione e dalle stazioni di produzione di energia (PM 2.5), dalle eventuali polveri vulcaniche, dai bioareosol, dai patogeni come i pollini, i batteri, i virus e le spore, dal fumo di tabacco dell'ambiente (ETS) , dalle polveri di asbesto e di silice, dai gas e dai vapori CO2, CO, NO2, NO, O3, SO2, radon, e VOCs.
Ben sapendo che l'impatto sulla salute della contaminazione dell'aria è migliorato considerevolmente negli ultimi 60 anni, il problema però ancora sussiste. Senza l'uso dei filtri, più del 50% (e in alcuni casi molto di più) della contaminazione dell'aria indoor viene dall'aria outdoor: fumi, e fumo di tabacco, gas di cucina, perdite dagli impianti idraulici, condensazioni, sostanze emesse dai materiali di costruzioni, dai mobili, dagli agenti impiegati per le pulizie. Le concentrazioni indoor di alcuni contaminanti, specie a causa dei prodotti impiegati nelle pulizie, disinfezione e asepsi. finiscono per essere molto più alte all'interno che all'esterno, fino a 10-20 volte, come ad esempio nel caso della formaldeide.
L'Europa si è data uno standard europeo per il sistema di ventilazione, riscaldamento e condizionamento (HVAC- heating ventilation air conditioning) e per la selezione dei filtri, questo standard è l'EN 13779:2007. Esso specifica le differenti classe di particelle e filtri per i gas che dipendono dall'ambient air quality (AAQ – outdoor air) e dalla indoor air quality desiderata. Questo standard specifica la qualità della filtrazione.
Si possono identificare almeno 3 diversi livelli di aria outdoor:

  1. aria rurale, di campagna totalmente fuori dalla contaminazione
  2. aria delle piccole città
  3. aria delle grandi città e dei centri urbani.

Si possono identificare 4 categorie per il desiderato livello di output di qualità dell'aria che entra nell'impianto HVCA:

  1. basso
  2. moderato
  3. medio
  4. alto.

Si deve inoltre rispettare la raccomandazione per il livello di filtrazione richiesta, basata sull'input air e la desiderata qualità dell'output air (vari filtraggi: 35%, 55%, 70%, 90%, 99% per particelle di diametro 0.4 micron) [www.camfil.co.uk/Filter-technology/Specifications-and-Regulations; EN 13779: 2007; EN 779:2012].

Come possiamo ottenere un'alta qualità dell'aria interna?
Due stadi di filtraggio delle particelle debbono essere previsti,: per prima cosa deve essere usato un filtro per i gas, per ottenere una riduzione media di 80%, 90%, 95% di particelle di diametro 0.4 micron (IAQ EN 779:2012 stabilisce le efficienze minime, ma queste efficienze minime sono ormai considerate del tutto insufficienti).
I filtri di più alta qualità, a bassa energia, come quelli che usano una struttura costituita da microfibre di vetro, insieme con una più ampia superficie per poter ridurre la caduta di pressione operativa, possono ottenere e sostenere molta più alta efficienza sulle particelle a un più basso costo della loro vita, poiché l'energia consumata può tenere conto di circa il 70% dei costi totali.
La luce ultravioletta UV può eliminare alcuni patogeni (non tutti) ma fa molto poco nella rimozione delle particelle e dei gas.
I meno costosi filtri sintetici possono dipendere dalle cariche elettrostatiche per raggiungere gli standard iniziali del filtro, ma poi perdono la loro carica dopo alcune settimane dall'installazione e richiedono un rimpiazzo molto più frequente con associata manutenzione. I filtri sintetici possono anche essere sensibili allo scarico diesel che può causare la perdita delle loro cariche ancora più precocemente e velocemente [Raynor PC et al. Collection of biological and non biological particles by new and used filter made glass and electrostatically charged synthetic fibers. Indoor Air, 2 008; 18: 51-62].
L'efficienza dei filtri a carbone dipende dalla capacità del carbone di trattenere le molecole dei gas e dalla sua stessa struttura interna a pori che, a sua volta, dipende dalla qualità e dall'area di superficie del carbone e dal tipo di gas, dal tempo di contatto e dalla concentrazione del gas. I filtri a carbone agiscono come una spugna.
Recentemente un gruppo di studio denominato CAL (Clean Air in London) ha fortemente criticato le linee guida del Department of Health (DoH UK) per l'aria filtrata in sanità, perché questa guidance non è ritenuta aggiornata e rispondente agli standard europei EN per la qualità dell'aria. Infatti la linea guida DoH consiglia ancora, per le corsie, filtri G4 (coarse filters) che sono dei veri e propri warehouse filter (filtri per magazzini o pre-filtri). Ormai, sostiene il CAL, è necessario spingere verso l'uso di filtri HEPA, che possono trattenere gli stafilococchi aurei meticillino resistenti, molto pericolosi nelle corsie dell'ospedale. Questi filtri dovrebbero essere la norma per le sale operatorie, le sale parto e tutti gli ambienti considerati di high care. Il CAL considera l'uso dei coarse filter come pre-filtri nelle classi M5 ed F9, insieme ai filtri primari, per ottenere l'IAQ desiderata al più basso costo possibile. Il CAL si focalizza particolarmente sulla DoH guidance dell'HVAC con un memorandum: Health Technical Memorandum 03-01 Specialized ventilation for healthcare premises, 2007. Il principale argomento di questo memorandum molto importante è che la DoH guidance non mette il paziente e i professionisti sanitari al centro dell'attenzione: "Putting patients first and foremost", "Protecting patients and people when they use services...".
Dunque i filtri HEPA dovrebbero essere la norma per le sale operatorie e altri ambienti di high care e acute care, ed essere integrati negli impianti di trattamento dell'aria centrale e installati al punto stesso di uso, addirittura come unità portatili.
Il filtro HEPA (High Efficiency Particulate Arrestance) ha un'efficienza del 99,97% per particolati di diametro 0.3 micron.
Il filtro ULPA (Ultra Low Particulate Arrestance) ha un'efficienza di 99,999% per particolati di 0.02 micron di diametro.
L'irraggiamento con ultravioletti UV dev'essere usato come metodo di disinfezione piuttosto che di filtraggio. Nei sistemi di distribuzione dell'aria, l'irradiazione con UV viene applicata principalmente alle cooling coil per ridurre la crescita fungina, anche se può essere usata nei condotti stessi e nell'isolamento. Una diminuita crescita fungina sulle cooling coil aiuta a ridurre anche la caduta di pressione dell'aria attraverso il coil che, a sua volta, riduce l'energia consumata dai ventilatori (fans).

fig 1 tulli

Figura 1

Guida per una buona pratica nell'indoor air quality (IAQ)
La qualità dell'aria interna (IAQ) è un capitolo dello studio delle condizioni ambientali molto significativo in sanità. Gli organismi presenti nell'aria, comuni in un ambiente sanitario, possono determinare una seria minaccia per il paziente che, ad esempio, può essere immunocompromesso o immunodepresso. Un paziente affetto da un'infezione dell'apparato respiratorio può diffondere nell'aria molti microbi pericolosi per altri pazienti, per il personale sanitario, per i parenti e amici dei pazienti.
É facile capire quali possano essere i passi da compiere per monitorare e mantenere, dunque per garantire una sicura qualità dell'aria interna, che sia appropriata per un ambiente di cura e assistenza e che sia ben adattata ai suoi diversi setting, che sia confortevole ma che sia anche in grado di contribuire alla prevenzione delle infezioni nosocomiali.
I responsabili delle strutture sanitarie, in stretto contatto con i medici e gli infermieri operanti nei differenti contesti dell'ospedale o di altre strutture sanitarie, gli imprenditori coinvolti e il personale della manutenzione dovrebbero agire in 4 aree per poter arrivare a costruire una vera e propria buona pratica:

  • organizzare i controlli amministrativi, rappresentati da tutte quelle linee di condotta e procedure condivise e formalizzate, atte a identificare e controllare il rischio;
  • capire la funzione delle facilitiy prese in esame per disegnare e progettare sulle sue specifiche richieste. Per esempio, gli ospedali devono garantire nelle loro strutture il controllo dei contaminanti per proteggere i pazienti, ma non tutti i pazienti sono uguali, come non tutte le strutture operanti nell'ospedale sono uguali. Le facility che ospitano i pazienti immuno-compromessi e/o immuno-depressi, quelle che ospitano i pazienti con gravi infezioni, che possono essere diffuse attraverso l'aria ( polmoniti gravi di comunità, nosocomiali, tubercolosi, etc.), le facility che ospitano pazienti critici (Dipartimento di Emergenza-urgenza, Terapie intensive e sub-intensive, Sale operatorie e Sale parto);
  • monitorare in modo sistematico e documentare su supporto informatico la qualità dell'aria e la performance del sistema HVAC (Heating, Ventilation, Air Conditioning) per guidare su uno specifico cruscotto l'operatività stessa del sistema e la sua manutenzione;
  • sviluppare piani speciali o di emergenza per guidare la risposta, in occasione di progetti di costruzione ex novo o rinnovamento, o nell'occasione di una vera e propria emergenza come perdite, fuoriuscite, allagamenti.

La Joint Commission on Accreditation of Healthcare Organizations (JCAHO) ha ben definito e sottolineato alcuni standard di base da rispettare negli ambienti destinati a cura e assistenza.

  • Gli ospedali devono responsabilmente valutare e controllare i rischi, includendo quelli correlati all'HVAC e ad altri impianti di servizio
  • Gli ospedali devono responsabilmente e regolarmente ispezionare, testare, mantenere questi sistemi con specifici team multidisciplinari e multiprofessionali, e devono rendere pubblici i dati emersi da tali attività di controllo del rischio.
  • Gli ospedali devono progettare, installare e definire la manutenzione di tutti gli impianti e definire con chiarezza chi, quando e come deve controllare e documentare le attività di manutenzione e rilevazione dei contaminanti chimici e biologici.
  • Gli ospedali sono tenuti ad attentamente valutare i rischi che l'attività degli impianti nel contesto ospedaliero fa emergere ad esempio riguardo la qualità dell'aria o dell'acqua e per il controllo delle infezioni nosocomiali.
  • Gli ospedali sono anche tenuti a mantenere la qualità dell'aria in tutte le strutture di sostegno all'ospedale stesso e non solo nei setting di cura ed assistenza.

Costruire un ambiente protettivo
Alcune procedure mediche e condizioni dei pazienti aumentano il rischio di esposizione ai microrganismi veicolati dall'aria.
L'attento management della qualità dell'aria è vitale per ridurre questi rischi.
I Centers for Disease Control and Prevention (CDC) forniscono delle linee guida dettagliate per gli ambienti ospedalieri per affrontare il rischio di infezioni veicolate dall'aria interna.

A) SALE OPERATORIE. Nelle sale operatorie, i tessuti e gli organi del paziente sono esposti all'aria, creando così un'opportunità per i microbi, che sono nell'aria, di entrare nel sito chirurgico. Inoltre, l'uso dell'elettrobisturi e dell'elettrocoagulazione e l'uso dei laser possono permettere il rilascio di materiali biologici e organismi nell'aria. Un sistema di ventilazione efficace di sala operatoria introduce aria filtrata da filtri HEPA attraverso un flusso laminare proveniente dal soffitto e rimuove aria di scarico attraverso delle bocchette di ritorno poste ai margini della sala. La pressione positiva nella stanza mantiene un movimento d'aria dalla parte puliti (entro la stanza) a quella sporca. L'uso di antistanze a pressione negativa e l'attenzione a mantenere le porte chiuse aiuta a mantenere la corretta relazione di pressione. Non tutto è stato studiato a riguardo dell'ambiente di sala, ma molti progressi sono stati fatti in termini di misure di sale non operative e sale operative [Balocco C et al. Indoor air quality in a real operating thetre under effective use conditions. J . Biomedical Science and Engineering, 2014; 7: 866-883].
B) STANZE AD AMBIENTE PROTETTO. I pazienti immunodepressi e/o immunoparalizzati, più in generale i pazienti immunocompromessi come i pazienti trapiantati o che ricevono trattamenti immunosoppressivi, possono non essere capaci di resistere ad un'infezione da parte di organismi comunemente presenti nell'ambiente, come il fungo Aspergillus Fumigatus e l'Aspergillus Niger, comuni nel terreno e capaci di vivere e di riprodursi nel polmone dell'uomo, che è un ambiente caldo e umido. L'Aspergillosi è un'infezione difficile da diagnosticare e trattare, ed è fatale in più dell'80% dei casi. Nelle stanze che ospitano tali pazienti è necessario fornire aria filtrata da filtri HEPA a una velocità di 6-10 cambi d'aria all'ora, per mantenere una pressione positiva (differenziale di pressione maggiore di 0,01 inches water gauge - circa 2,5 Pa – 1 inch of water column ≈249 Pascal) e così mantenere il flusso d'aria dalla stanza a fuori [Falvey DC, Streifel AJ. Ten year air sample analysis of Aspergillus prevalence in a university hospital. J Hosp Infect 2007; 67:35-41].
C) STANZE DI ISOLAMENTO PER PAZIENTI CON GRAVI INFEZIONI. Le Stanze di isolamento a pressione negativa ospitano pazienti con malattie infettive gravi, diffusibili con l'aria (la tubercolosi è un esempio). In queste stanze il volume dell'aria di scarico eccede l'ingresso d'aria di circa il 10% o più di 125 piedi cubici per minuto (1 cubic foot ≈ 28,32 litri o 0,02832 metri cubi), cosìcche l'aria fluisce da un corridoio o da una antistanza allo spazio vissuto dal paziente. É importante sigillare attentamente i condotti, le porte, le pareti e le finestre per mantenere la pressione negativa e aiutare la direzione del flusso d'aria. Si può anche intervenire ulteriormente mediante una ventilazione di scarico locale vicino alla testa del paziente, oppure fornire al paziente speciali maschere in cui respirare, o posizionare installazioni a luce ultravioletta nella stanza per ridurre la concentrazione di batteri nell'aria [Saravia SA. A performance assessment of airborne infections in isolation rooms. Am J Infect Controil, 2007; 35: 924].
D) TERAPIE INTENSIVE e HDU (High Dependency Unit). In un interessante supplemento della rivista Critical Care Medicine dedicato interamente alle direzioni future che deve prendere il controllo delle infezioni in ospedale e nelle terapie intensive, Jerdene Barltley e Andrew Streifel vogliono disegnare proprio per le terapie intensive un ambiente sicuro per i pazienti là ricoverati [Bartley J and Streifel A, Design of the environment of care for safety of patients and personnel: does form follow function or vice versa in the Intensive Care Unit? Crit Care Med, 2010;39 (8 suppl) S388-9].

Monitoraggio complessivo della performance di un impianto HVAC
Anche in un impianto ben costruito la performance può peggiorare con il trascorrere del tempo. I compressori possono diventare insufficienti. I filtri fanno il loro lavoro ma talvolta si ostruiscono riducendo così il flusso dell'aria. Una porta o una finestra possono essere lasciate aperte o avere tenute improprie e così permettere un'alterazione di pressione e di flusso d'aria. Un programma ben pianificato e condiviso dal team del monitoraggio della performance e della manutenzione ci può fornire la base di informazione di cui abbiamo bisogno per scoprire e successivamente rimediare rapidamente a tali problemi, prima che essi compromettano la qualità dell'aria e la salute dei pazienti e degli operatori sanitari.
La salute e il confort dipendono da un certo numero di fattori della qualità dell'aria che includono i seguenti come principali:

  1. TEMPERATURA: la temperatura è primariamente un fattore di conforto, anche se gli estremi di temperatura potrebbero avere essi stessi effetti nocivi sulla salute.
  2. UMIDITÁ RELATIVA: sempre in combinazione con la temperatura, l'umidità è un importante fattore di conforto.
  3. RELAZIONI DI PRESSIONE: queste governano la direzione e la velocità di flusso dell'aria.
  4. MISURA DELLA QUALITÁ E DEL NUMERO DELLE PARTICELLE NELL'ARIA: queste misure indicano l'efficacia della filtrazione e suggeriscono la necessità di ulteriori analisi per determinare il contenuto stesso delle particelle.
  5. MISURA DELLA NATURA DELLE PARTICELLE DELL'ARIA: alcune particelle sono inerti e non nocive, altre possono scatenare allergie anche gravi e alcuni microrganismi come virus presenti nell'aria, batteri e funghi presenti anch'essi nell'aria possono causare infezioni anche gravi.
  6. TEMPERATURA DI SUPERFICIE: le superfici con temperatura sotto il punto di condensazione possono causare condensazione. Le superfici umide a loro volta aiutano a creare le condizioni per una crescita di muffe.


Tecniche semplici per il monitoraggio della qualità dell'aria
La chiave di volta della capacità di controllo di questi parametri della qualità dell'aria è la MISURA.
Un serio e validato programma di monitoraggio e misura delle condizioni nel tempo dell'indoor air serve a verificare che le condizioni stabilite a priori dal team della qualità dell'aria siano state raggiunte e mantenute, ed a fornire un early warning quando le condizioni cambiano, così che possano essere effettuate le correzioni necessarie e si possa creare evidenza chiara di un solido management di sorveglianza basato sul team working (le registrazioni correttamente tracciate possono essere molto utili anche in caso di discussioni e/o controversie, in caso di decisioni degli stakeholder). Il team deve condividere un programma di qualità dell'aria basato su standard europei e internazionali misurabili. Occorre stabilire i livelli bersaglio di qualità dell'aria e le richieste di pressione e flusso appropriate per la specifica funzione dello spazio di cura e assistenza. Per fare un esempio: la qualità dell'aria accettabile nella caffetteria dell'ospedale, non ha gli stessi standard di una stanza di isolamento di un paziente infetto; molti bagni non hanno bisogno di una fornitura d'aria filtrata con filtri HEPA, ma piuttosto dovrebbero avere una pressione negativa.
É necessario dunque costruire una SCHEDA DI MONITORAGGIO unica e di chiara lettura, che possa raccogliere le misure della qualità dell'aria e della performance degli impianti nelle singole air handling unit. A causa della complessità del sistema esaminato, la scheda deve contenere delle note che riguardano il cambiamento che le persone che vivono quell'ambiente possono creare: per esempio si aprono e si chiudono le porte, le finestre le air vent, dunque è importante segnalare sulla scheda come le persone cambiano le cose. Sulla scheda deve essere riportato se i motori dei compressori, l'energia che muove l'impianto, è divenuta insufficiente. Sulla scheda deve comparire la vita e il monitoraggio dei filtri, e se un tecnico ha installato un filtro in modo scorretto oppure non lo ha rimpiazzato nel tempo previsto dalla scheda di manutenzione.
Le misure dei parametri elencati, usando appropriati strumenti e processi di misura, aiutano a identificare i punti di criticità dell'impianto e a prevenire possibili contaminazioni.
A) PRESSIONE E FLUSSO: i sensori di pressione dell'aria installati nelle strutture di isolamento del paziente, o nelle sale operatorie o nelle terapie intensive e subintensive, mostrano dall'esterno se questi setting stanno incontrando le richieste di pressione stabilite a priori. Possono essere usati anche test-probe portatili in una mano dal tecnico preposto alle misure. Un test-probe inserito sotto la porta fornisce un valido strumento di controllo. Uno smoke tube portatile fornisce un'indicazione del flusso dell'aria. Questa tecnologia portatile è affidabile ed è a disposizione. Usando ad esempio un FLUKE 922 un tecnico in ospedale può testare i differenziali di pressione fra tutti gli spazi di cura e assistenza, o anche tra i diversi settori dell'impianto, e le adiacenti aree non controllate per verificare che le pressioni incontrino le specifiche e che l'aria stia fluendo come richiesto da pulito a sporco. Le imprese impegnate sugli impianti testano anch'esse per verificare che luoghi temporaneamente chiusi, barriere eventuali e macchine per l'aria negativa siano correttamente installate e funzionanti nell'ambiente ospedaliero nel suo complesso.
B) TEMPERATURA E UMIDITÁ: un tester portatile in una mano fornisce al tecnico che lo usa una rapida lettura dei parametri di umidità relativa (ad esempio il Tester FLUKE 971 misura temperatura e umidità).
C) NUMERO E NATURA DELLE PARTICELLE DELL'ARIA: un conta-particelle portatile in una mano dal tecnico (ad esempio il FLUKE 985 ) mostra il numero e la misura delle particelle nell'aria. Si deve usare il counter per fare il controllo periodico della performance dei filtri (l'aria che esce da un filtro al 90% dovrebbe essere molto più pulita dell'aria che vi entra, mentre l'aria che esce da un filtro HEPA dovrebbe essere virtualmente priva del tutto di particelle. Delle porte di accesso installate sui condotti d'aria rendono facile l'accesso ai filtri e al test sulle particelle sia a monte che a valle dei filtri. Molti fattori possono causare un aumento del numero delle particelle. Per esempio, l'ingresso dell'aria outdoor è aperto a una zona di costruzione polverosa o a una particolare atmosfera inquinata? Lo staff della manutenzione in ospedale è dovuto correre in una stanza per far fronte a una situazione d'emergenza? Oppure ancora: la perdita da una tubatura ha reso possibile la crescita di una colonia di muffe? O ancora: perché non ricordare che gli esseri umani perdono circa mezzo milione di particelle dal proprio corpo ogni minuto? I contatori di particelle determinano il numero e la grandezza delle particelle nell'aria, ma non la loro natura.Per verificare la natura biologica delle particelle è richiesta la loro specifica cattura su un mezzo, che viene poi coltivato e analizzato a livello microbiologico, per determinare la specie e la concentrazione di batteri e funghi o muffe presenti. Questo processo richiede uno specifico approfondimento.

Perché è importante il campionamento microbiologico dell'aria indoor per valutare la contaminazione microbica in ospedale
I microrganismi che causano infezioni nelle strutture sanitarie includono i batteri, i funghi e i virus. Essi si trovano comunemente nella flora endogena dei pazienti, ma possono originare anche dal personale sanitario o da sorgenti ambientali [Sehulster L, Chinn RY. Guidelines for environmental infection control in healthcare facilities. Recommendations of CDC and the Helthcare Infection Control Practices Advisory Committe (HICPAC) MMWR Recomm Rep 2003; 52: 1-42]. In particolare, le matrici ambientali (aria, acqua e superfici) giocano un ruolo chiave come reservoir dei microrganismi, ad esempio le specie di Legionella e lo Pseudomonas Aeruginosa sono spesso isolati dai campioni di acqua nelle strutture sanitarie [Napoli C et al. Legionella spp and legionellosis in southeastern Italy: disease epidemiology and environmental surveillance in community and healthcare facilities. BMC Public Health 2010; 10:660; Pasquarella C et al. Italian Multicentre study on microbial environmental contamination in dental clinics: a pilot study. Sc Total Environ 2010; 408: 4045-4051], il virus dell'influenza A e altri virus dall'aria [Tseng CC and Chang LY. Detection of airborne viruses in a pediatrics department measure using real time qPCR coupled to an air sampling filter method. J Environ Health 2010; 73: 22-28]; spore di funghi filamentosi dalle superfici nelle sale operatorie [Vescia N et al. Field validation of a dusting cloth for mycological surveillance of surfaces. Am J Infect Control 2011; 39: 156-158]. Per questa ragione le procedure di controllo dell'ambiente ospedaliero possono essere un efficace supporto nel ridurre le infezioni nosocomiali [Demir F. A survey on prevention of surgical infections in operating theaters. Worldviews Evid Besed Nurs 2009; 6: 102-113; Beldi G et al. Impact of intraoperative behavior on surgical site infections. Am J Surg 2009; 198: 157-162]. Questo è particolarmente vero nei dipartimenti sanitari ad alto rischio, dove i pazienti sono più suscettibili a causa delle loro condizioni di salute, o nelle sale operatorie a causa dell'esposizione dei tessuti all'aria [Weiss KD et al. Prevention of surgical site infections. N Engl J Med, 2010; 362: 1541-1542; Barrow C. A patient's journey through the operating department from an infection control perspective. J Perioper Pract, 2009; 19: 94-98; Buettcher M, Heininger U. Prospective surveillance of nosocomial viral infections during and after hospitalization at university children's hospital. Pediatr Infect Dis, J 2010 29: 950-956]. I chirurghi furono infatti i primi a dover tenere conto dell'igiene ambientale durante la chirurgia ad alto rischio, per ridurre le infezioni post-operatorie [Charley J. Postoperative infection after total hip replacement with special reference to air contamination in the operating room. Clin Orthop, 1972; 87: 167-187; Hansis ML. Hygiene between tradition and implementation. Orthopade, 2004; 33: 412-415]. Da allora, molti autori hanno sottolineato l'importanza della sorveglianza microbiologica delle matrici ambientali [Pasquarella C et al. A mobile laminar air flow unit to reduce air bacterial contamination at surgical area in a conventionally ventilated operating theatre. J Hosp Infect, 2007; 66: 313-19; Dharan S, Pittet D. Environmental controls in operating theatres. J Hosp Infect, 2002; 51: 79-84; Scaltriti C et al. Risk factors for particulate and microbial contamination of air in operating theatres. J Hosp Infect, 2007; 66:320-26].
Un focus speciale è stato posto sulla sorveglianza microbiologica dell'aria, è stato infatti dimostrato che la percentuale delle infezioni periprostetiche si correla con il numero di batteri trasportati dall'aria dentro alla ferita [Gosden PE et al. Importance of air quality and related factors in the prevention of infection in orthopaedic implant surgery. J Hosp Infect, 1998; 39: 173-80] e che, negli ambienti ospedalieri, l'uso della filtrazione attraverso un sistema di filtri HEPA elimina completamente l'aspergillosi invasiva polmonare nei pazienti immunocompromessi [Oren I et al. Invasive pulmonary aspergillosis in neutropenic patients during hospital construction: before and after chemoprophylaxis and institution of HEPA filters. Am J Hematol, 2001; 66:257-62].
Attraverso il campionamento dell'aria è possibile valutare la contaminazione microbiologica negli ambienti ad alto rischio di infezione. Inoltre questi controlli possono essere usati per valutare l'efficienza sia del Sistema di Ventilazione Condizionata e Controllata (CCVS) che dell'igiene delle procedure del team. Tuttavia, anche se c'è molta ricerca pubblicata, le procedure non sono state validate ed esiste ancora un dibattito sulle tecniche di campionamento da usarsi, la loro frequenza di applicazione e perfino sull'utilità di tali check e controlli [Pasquarella C et al. Air microbial sampling: the state of art. Ig Sanità Pubbl, 2008; 64:79-120]. Infatti gli standard internazionali offrono differenti tecniche (con campionamento attivo o passivo) e differenti strumenti campionatori, così che la scelta del sistema rimane ad oggi ancora aperta [ISO: cleanrooms and associated controlled environments – Biocontaminationcontrol. Part 1: General principles and methods. Milano: UNI; 2003 , 14698-1].
Nel monitoraggio attivo, un campionatore microbiologico di aria aspira un volume conosciuto di aria attraverso o sopra un device che raccoglie le particelle e che può essere un mezzo di coltura liquido o solido o una membrana di nitrocellulosa e la quantità di microrganismi presenti è misurata in CFU (Colony Forming Units) /m3 di aria. Questo sistema è applicabile quando la concentrazione di microrganismi non è molto alta, come nelle sale operatorie e altri ambienti ospedalieri controllati [Blomquist G. Sampling of biological particles. Analyst, 1994; 119: 53-56; Center of Disease Control and Prevention (CDC) Guidelines for environmental infection control il health care facilities. Atlanta, 2003].
Il monitoraggio passivo usa settle plates, che sono piastre standard di Petri che contengono mezzi di coltura, che vengono esposti all'aria per un dato tempo nell'ottica di raccogliere particelle biologiche che sedimentano e poi sono incubate. I risultati sono espressi in CFU/Piastra/tempo o in CFU /m2/ora [Pasquarella et al. The Index of microbial air contamination. J Hosp Infect, 2000 46: 241-256]. Secondo alcuni autori, il campionamento passivo fornisce una valida valutazione del rischio poiché esso misura la parte nociva della popolazione microbica che fluisce nell'aria che poi cade su una superficie critica, come la ferita chirurgica o uno strumento della sala operatoria [French MLV et al. Environmental control of microbial contamination in the operating room in Wound Healing and Wound Infections Edited by Hunt TK, New York: Appleton Century Crofis; 1980: 254-61].
Parecchi studi hanno tentato di paragonare i valori dei carichi microbici ottenuti attraverso sia il campionamento attivo che il campionamento passivo, ma putroppo con risultati inconsistenti: in alcuni casi c'era una correlazione significativa [Whyte W. Sterility assurance and models for assessing airborne bacterial contamination. J Parenter Sci Technol, 1986; 40:188-97; Orpianesi C et al. Evaluation of microbial contamination in a hospital environment. Comparison between the surgace air system and the traditional method. Nuovi Ann Ig Microbiol, 1983; 34:171-85; Perdelli F et al. Relationship between settling microbial load and suspended microbial load in operating rooms. Ann Ig, 2000; 12:373-80], mentre in altri casi non vi era correlazione [Petti S et al. Comparison between different methods to monitor the microbial level of indoor air contamination in the dental office. Ann Ig, 2003; 15:725-33]. Attualmente, poiché i protocolli di campionamento dell'aria non sono standardizzati, è difficile paragonare i risultati dall'analisi di studi differenti. Infatti, da tempo si sa che differenti campionatori attivi mostrano un'alta variabilità, dando differenti risultati nello stesso posto e allo stesso tempo. Whyte ha trovato una correlazione tra metodo attivo e passivo, paragonando le settle plate con lo Active Casella Slit Sampler, mentre Sayer e coll. non hanno trovato correlazione usando l'Andersen Active Sampler [Sayer WJ et al. Hospital airborne bacteria as estimated by the Andersen sampler versus the gravity settling culture plate. Am J Clin Pathol, 1972; 58:558-66] e Petti e coll. hanno dimostrato che, a bassi livelli di contaminazione dell'aria, i risultati ottenuti con Surface Air System Sampler (SAS) e settle plate non correlavano. I campionamenti erano anche effettuati in differenti posti nei vari studi: Whyte ha studiato le clean room di una azienda farmaceutica, mentre Petti et al hanno analizzato gli ambulatori odontoiatrici. Differenti ambienti indoor hanno differenti livelli di biocontaminazione, differenti modalità di flusso di aria, differenti numeri di persone che vi operano e che usano differenti tipi di equipaggiamento protettivo, tutti fattori che alterano i risultati di ambedue i campionamenti e i metodi di comparazione. Il campionamento può anche essere effettuato in differenti momenti: Pardelli et al hanno paragonato il SAS con l'IMA (nIndex of Microbial Air Contamination) durante l'attività chirurgica (in operational) quando la contaminazione è più alta. Inoltre potrebbe essere interessante anche studiare la biocontaminazione prima dell'inizio dell'operazione (at rest) quando la sala è vuota, così come le norme ISO suggeriscono, in questo modo valutando le capacità di performance della sala operatoria, specialmente dei suoi sistemi di aria indoor. La qualità microbiologica dell'aria nelle sale operatorie e negli ambienti ospedalieri di critical care ed high care è un parametro significativo per controllare le infezioni nosocomiali, e un regolare e standardizzato monitoraggio può rappresentare uno strumento utile per valutare la qualità ambientale e identificare le situazioni critiche che richiedono interventi correttivi. Il contenuto microbiologico dell'aria può essere monitorato, come si è detto, con 2 metodi principali, uno attivo e uno passivo. Tuttavia ad oggi non ci sono indicazioni specifiche riguardo a quale protocollo usare nel campionamento dell'aria, né nelle linee guida italiane ISPEL, né a livello internazionale negli standard ISO. Questo ha creato una strana situazione in cui ci sono dei limiti target raccomandati, come ad esempio quelli forniti dall'ISPEL, ma non precise linee guida su cui ottenere il valore della Total Viable Count (TVC). Inoltre, come si è già detto, precedenti studi non hanno fornito risultati consistenti a causa dei differenti campionatori usati, i differenti luoghi di campionamento (sale operatorie, ambulatori odontoiatrici, clean room delle aziende farmaceutiche) e/o differenti parametri applicati (volume di aria campionata, protocollo di tempo di campionamento, punto specifico di campionamento)
Alcuni gruppi hanno dimostrato che, quando viene seguito un protocollo rigido nei modi e nei tempi e nei setting, i risultati dei campionamenti attivi e passivi correlano in modo paragonabile con la qualità dell'aria sia at rest che in operational. Certamente altri studi dovranno confermare questi risultati. Nel frattempo è possibile concludere che ambedue i metodi possono essere usati per il monitoraggio generale della contaminazione dell'aria come programmi di sorveglianza di routine. Tuttavia la scelta deve essere fatta fra uno o l'altro, per ottenere poi specifiche informazioni. In particolare, se il campionamento dell'aria effettuato durante la chirurgia è effettuato per monitorare il rischio della contaminazione microbica della ferita chirurgica, la misura passiva è migliore del campionamento volumetrico nel predire la probabilità di frequenza di contaminazione del sito chirurgico, poiché essa permette una diretta misura del numero di microrganismi che si posano sulle superfici [Kundsin RB. Archtectural design and indoor microbial pollution in the microbiologist's role in evaluating the hygienic environment. New York Oxford University Press, 1988; 103-122]. Al contrario, se il campionamento viene fatto per ottenere informazioni sulla concentrazione di tutte le particelle disponibili ad essere inalate, il metodo attivo dovrebbe essere preferito.

Metodi per la rilevazione della natura dei microbi e dei funghi nell'aria indoor
Il campionamento microbico (batteri e funghi nell'aria di vari differenti setting dell'ospedale) fornisce una valutazione dell'efficienza del sistema HVAC, ma aggiunge l'importante informazione sulla colonizzazione dell'ambiente in cui è ospitato il paziente e in questo modo permette di studiare quali rapporti ci possono essere tra contaminazione microbiologica ambientale e infezioni nosocomiali che si sono presentate in un determinato periodo di osservazione.
Il campionamento da effettuare deve essere ATTIVO e PASSIVO.
Il campionamento attivo misura le Colony Forming Unit (CFU)/m3 e il campionamento passivo va a determinare invece l'INDEX OF MICROBIAL AIR (IMA).
Ambedue i campionamenti sono usati per valutare la contaminazione batterica e fungina.
Il campionamento ATTIVO viene effettuato usando uno strumento: DUO SAS (Surface Air Sampler) 360 Impactor che è provvisto di un volume di aspirazione settabile fino a 1.000 L /min. Nei normali campionamenti si usa un flusso di 180 L/min e il sampler viene posizionato accanto alle piastre IMA. Vengono usate per questo campionamento piastre RODAC di 55 mm di diametro e anche piastre di Petri come per il campionamento passivo. Il sampler è posto nella stanza da monitorare a 1 metro / 1 metro e mezzo dal pavimento e circa ad 1 metro da ogni maggior ostacolo fisico. Per campionare l'aria che viene dal sistema HVAC il sampler è posizionato a una distanza di 30 cm dalla griglia.
Il campionamento attivo con DUO SAS 360 Impactor è ormai lo standard, occorre però, per completezza, citare anche altri metodi attivi:

  • Biosampler (all glass impinger) munito del VAC-U-GO sampling pump SKC
  • All Glass Impinger AGI-30
  • Andersen one stage sampler condenser 1-STG.

In questi sistemi il fluido di raccolta può essere:

  • acqua deionizzata
  • soluzione fisiologica tamponata con fosfato
  • miscela TWEEN.
  • Il tempo di campionamento può andare da 3 a 60 minuti, il tempo di storage è di 48 ore.

Di questi sistemi il BIOSAMPLER risulta il metodo migliore e la TWEEN mixture il fluido di raccolta migliore perché va meglio all'aumento del tempo di campionamento e lo storage
è stabile a 4°C. Dunque per campionamenti nell'aria indoor di Stafilococco aureo meticillino resistente (MRSA) il campionamento con BIOSAMPLER con TWEEN mixture seguito da trasporto e storage a 4°C appare, tra i metodi alternativi, il migliore [Chang CW, Wang LJ. Methods for quantifying Staphylococcus aureus in indoor air. Indoor
Air, 2015; 25:59-67].
Il campionamento PASSIVO è effettuato mediante piastre di Petri di 9 cm di diametro lasciate aperte all'aria su una apposita SED UNIT in accordo allo schema 1/1/1 (per 1 ora, a 1 metro dal pavimento e a circa 1 metro da ogni ostacolo. Nelle piastre è presente TRYPTONE SOY AGAR (TSA) che viene dopo l'esposizione incubato a 37°C per 48 ore, questa piastra è usata per la conta totale aerobica batterica, ed è presente SABOURAUD DEXTROSE AGAR (SDA) con cloramfenicolo che viene dopo l'esposizione incubata a 22°C per 120 ore, questa piastra è usata per la conta totale dei funghi.
L'INDEX OF MICROBIAL AIR CONTAMINATION (IMA), misurato dal campionamento passivo, misura la velocità con cui le particelle si posano sulle superfici. Questo valore corrisponde al numero di CFU contate su una piastra Petri lasciata aperta con lo schema 1ora/1 metro dal pavimento/1 metro dalle pareti o da ogni altro ostacolo. I risultati sono espressi in CFU /dm2/ora oppure come CFU/piastra/ora.
Per interpretare la misura del campionamento ATTIVO si devono seguire le raccomandazioni per le sale operatorie vuote (empty OT) fornite dalla British HTM 03-01 2007 (≤ 10 CFU/m3) e l'italiana ISPEL 1999-2009 (≤35CFU/m3) che fa riferimento alla British HTM 2025.
I corrispondenti valori per il campionamento passivo sono calcolati basandosi su valori forniti dalla European Commission Good Manufactoring Practice 2008 (1,25 e 4,35 CFU/piastra/1 ora).
La soglia di ≤35 CFU/m3 è certamente una soglia troppo alta per poter essere usata nelle moderne sale operatorie e il suo uso può portare a una sottostima importante del rischio.
La soglia di ≤10 CFU/m3 che corrisponde a 1,25 IMA dovrebbero essere considerati gli standard più appropriati per le sale operatorie vuote, convenzionalmente ventilate.
Per l'IMA (campionamento passivo), poiché nessun limite standard viene fornito nei documenti italiani ufficiali, la Swiss Hospital Association standard ha considerato come livelli massimi di IMA nelle sale operatorie con flusso d'aria turbolento: ≤786,4 CFU/m2/h (≤5 CFU/9 cm diametro piasta /ora) at rest, e ≤3932,1 CFU /m2/ora (≤25CFU/9 cm diametro piastra/ora) in operational.
Per il campionamento ATTIVO sia l'ISPEL che l'ISO nei loro documenti ufficiali per il controllo della biocontaminazione nelle sale operatorie, non forniscono precise raccomandazioni riguardo al protocollo di campionamento (preciso volume d'aria da campionare, tempo di campionamento etc.). Come riportato da Pasquarella et al, un volume di 500 litri di aria può essere campionato at rest, in una raccolta continua, perché at rest, quando la stanza è vuota, il risultato del campionamento riflette principalmente la performance dell'impianto HVAC; in questa situazione, una singola raccolta continua può essere paragonata ad un'esposizione di 1 ora delle settle plate.
Durante il campionamento in operational, quando il personale è nella stanza, i risultati del campionamento chiaramente riflettono le procedure di igiene del team e i suoi comportamenti e non solo la performance dell'impianto HVAC. Per questi motivi il campionamento attivo può essere effettuato sullo stesso periodo di 1 ora di esposizione delle piastre IMA, ma con 5 raccolte d'aria separate di 100 litri ciascuna, per un totale di 500 litri, con intervalli di 12 minuti fra le raccolte.
I livelli massimi accettabili vengono presi come standard determinati dall'ISPESL nel 2009 per la contaminazione microbica dell'aria nelle sale operatorie con flusso turbolento: ≤35 CFU/m3 at rest e ≤180 CFU/m3 in operational. La soglia ≤35 CFU/m3 è troppo alta per le moderne sale operatorie e l'uso di tale soglia può portare a una sottostima del rischio. Una soglia di ≤10 CFU/m3 che corrisponde a 1,25 del monitoraggio passivo IMA, dovrebbe essere considerato lo standard più adeguato per le sale operatorie convenzionalmente ventilate.

fig 2 tulli

Figura 2

Questi stessi campionamenti a attivi e passivi possono essere usati per il campionamento nelle corsie. Tutte le rilevazioni, come per le sale operatorie e i setting di cura critica e alta intensità devono essere effettuate con guanti sterili, maschera, cappellino e veste. Il tempo di campionamento deve essere di 30, 60, 90 minuti 2 volte al giorno: alle 8:30 AM e alle 4:00 PM, va sempre segnalata sulla scheda la variazione della densità degli occupanti e dei fattori ambientali [Augustowska M, Dutkievicz A. Variability of airborne microflora in a hospital ward within a period of one year. Ann Agric Environ Med, 2006; 13:99-106; Fekedu S, Getachewu B. Microbiological assessment of indoor air of teaching hospital wards: a case of Jimma university specialized hospital. Ethiop J Health Sci 2013; 25: 117-121; Awosike SA et al. Microbiological assessment of indoor air of a teaching hospital in Nigeria. Asian Pac J Trop Med, 2012; 2:465-8; El-Sharkawy MF, Nowerz MEH. Indoor Air in a university hospital in the eastern province of Saudi Arabia. Journal of Family and Community, 2014; 21: 39-47].

fig 3 tulli 

Figura 3

fig 4 tulli

Figura 4

fig 5 tulli

Figura 5

I campionamenti

  1. Microbiologico dell'aria
  2. Microbiologico delle superfici
  3. Dei particolati nella polvere

insieme al monitoraggio microclimatico dovrebbero costituire il sistema integrato per il monitoraggio biologico ambientale.
Questo sistema è basato su un modello di metodologie per la misura microbiologica dell'aria e della contaminazione di superficie, così come degli allergeni, sistema di monitoraggio che rappresenta il punto di partenza per studiare il complesso ambiente-artefatti-esseri umani che può certamente portare a una migliore comprensione e prevenzione dei rischi biologici attraverso l'analisi dei materiali colturali ambientali e l'analisi dei materiali colturali provenienti dai pazienti con infezione nosocomiale o colonizzati e dagli operatori sanitari colonizzati.
Il campionamento biologico delle superfici viene effettuato con una tecnica non distruttiva e non invasiva, utilizzando filtri a membrane di nitrocellulosa con un diametro di 47 mm che vanno a misurare il microbial build-up (MB) e l'hourly microbial adhesion (HMA).
Il MB indica quanti microrganismi si sono accumulati su una data superficie durante un definito periodo di tempo precedente al campionamento. La membrana viene premuta sulla superficie per 20 secondi e poi trasferita su una piastra Petri che contiene il mezzo di coltura.
L'HMA corrisponde al numero di microrganismi che cadono su una data superficie durante un periodo di 1 ora. I campioni sono raccolti lasciando una membrana di nitrocellulosa sulla superficie da testare per 1 ora, successivamente i campioni saranno trasferiti su piastre Petri.
I risultati di MB ed HMA sono espressi come CFU/dm2 come suggerito nell'ISO 14698-1. Le piastre di Petri sono incubate a 36±1°C per 48 ore e per i funghi a 22±1°C per 120 ore.

Campionamento del particolato nella polvere
Per questo tipo di campionamento è necessario un Sample Spore Trap del tipo Hirst (Burkard Spore Trap) posizionato sul pavimento con un flusso di 10 L/min per la valutazione della distribuzione temporale del particolato in un periodo di 24 ore e per la scoperta diretta di spore fungine vitali o non vitali mediante microscopia. Il Sample Spore Trap viene anche usato per identificare i pollini. La conta dei pollini è effettuata in accordo ai metodi definiti in UNI 11108/04 e le indicazioni formulate dall'Associazione Italiana di Aerobiologia.

Misura dei gas e/o vapori presenti nell'aria
D) Misura della CO2 e del CO. La CO2 è un prodotto naturale del metabolismo legato alla respirazione umana, così che può essere usato come un indicatore della IAQ. Se i livelli di CO2 sono eccessivi, si può assumere che altri gas, come composti organici volatili (VOCs) emessi dal materiale di costruzione, dalle pitture e dai tappeti possano anch'essi essere presenti. I livelli di CO2 oltre le 1.000 PPM possono dimostrare che una non sufficiente quantità di aria esterna fresca è stata mescolata con la quantità di aria indoor per diluire i gas. Si possono misurare i livelli di CO2 con un tester portatile (ad esempio FLUKE indoor air analyzer, 0 to 5000 PPM CO2). Il monossido di carbonio è un veleno, si possono usare dei tester sia fissi che portatili per il CO per scoprire la presenza di questo gas pericoloso (ad esempio FLUKE CO-220).

E) Misura della performance dei filtri. L'efficacia di un filtro dell'aria aumenta durante l'uso perché le particelle intrappolate aumentano la densità del medium del filtro. Con il trascorre del tempo, tuttavia, l'accumulo delle particelle impedisce il flusso dell'aria. É dunque necessario installare dei device di monitoraggio, come manometri o gauge, per poter misurare la caduta di pressione attraverso il filtro. Quando la caduta di pressione eccede le specifiche certificate dal costruttore del filtro, è necessario rimpiazzare il filtro.
F) Misura dell'umidità e delle muffe. I misuratori dell'umidità misurano i livelli sopra ed entro i materiali come i pannelli di rivestimento, il cemento e il legno. Questi materiali possono assorbire significative quantità di acqua e quando l'umidità rimane e la temperatura è ottimale, questi materiali forniscono una base per la crescita delle muffe che rilasciano, a loro volta spore nell'aria.

Come si risponde a condizioni anormali e/o incidenti
Se non mantenuti correttamente, gli impianti possono scatenare cambiamenti che danneggiano la qualità dell'aria e mettono in pericolo il benessere del paziente. Le linee di accreditamento dell'ospedale suggeriscono che le strutture devono condurre una valutazione del rischio proattiva quando si pianifica un impianto, e soprattutto quando ci si vuole indirizzare agli impatti sulla qualità dell'aria e sul controllo delle infezioni, così come su altri fattori. La costruzione dell'impianto può disturbare spazi come soffitti e pareti che possono non aver ricevuto alcuna manutenzione o pulizia per decenni. Anche la più attenta impresa, inevitabilmente, creerà fumi e polveri e i nuovi materiali da costruzione possono rilasciare VOCs. Inoltre l'impianto può comportare cambiamenti ai sistemi di ventilazione e allo stesso involucro edilizio, così da creare nuove vie in cui i contaminanti dell'aria e dell'acqua possano entrare fin negli spazi dedicati ai pazienti. Per ridurre questi pericoli, è necessario sigillare attentamente le aree dell'impianto dagli ambienti protetti. Si può anche usare a questo fine un'unità portatile di filtraggio dell'aria per ridurre le particelle entro l'area stessa dell'impianto. Si debbono controllare i ventilatori esauriti per rendere l'area dell'impianto una zona a pressione negativa e così tagliar via l'infiltrazione di contaminanti nelle aree dei pazienti. Come in tutti i progetti di impianti, le perdite di acqua, gli allagamenti e le semplici fuoriuscite sono molto comuni nei differenti setting sanitari. Se i materiali da costruzione rimangono bagnati per più di 72 ore, possono diventare una base per la crescita di muffe. Per combattere questi problemi è necessario affrontarli prima che arrivi l'umidità. Quando si pianificano nuovi impianti è buona pratica specificare sempre quale tipo di materiali si è utilizzato e assicurarsi che essi non garantiscano una sorgente di cibo per la crescita delle muffe. Quando avvengono perdite, fuoriuscite o allagamenti è necessario intervenire immediatamente, testare l'umidità e asciugare bene i materiali inzuppati entro 72 ore, rimpiazzare i materiali danneggiati dall'acqua e quelli che non possono essere asciugati e dimostrare l'evidenza di crescita di muffe.

Riflessioni
I 3 importanti fattori da considerare nella valutazione del controllo delle infezioni che possono avere come causa o concausa i sistemi di Heating Ventilation and Air Conditioning (HVAC) in sanità sono:
presenza di pazienti a rischio: pazienti seriamente immunocompromessi da terapia farmacologica o chirurgica o da malattie sottostanti; pazienti chirurgici, con infezioni del sito chirurgico o con addome aperto; pazienti neonatali critici (neonati o prematuri); pazienti con trapianto d'organo e trapianti emopoietici (HSCT); pazienti gravemente ustionati; pazienti chirurgici ortopedici; pazienti critici ricoverati in terapia intensiva o subintensiva.
densità di occupazione di posto letto di pazienti ad alta acuzie. La densità dei pazienti acuti in un setting sanitario è relativamente alta, perciò i pazienti a rischio possono essere molto vicini a pazienti infetti: Pronto soccorso, particolarmente le stanze di attesa e triage presentano un rischio di trasmissione infettiva ai pazienti suscettibili; pazienti multipli per stanza aumentano il rischio di trasmissione di malattia.
Condizioni compromesse degli impianti. Le facility sanitarie funzionano 24h/24, 365 giorni/365.Tutto questo ha come risultato il più intenso uso che si possa fare di una costruzione e dei suoi servizi. Inoltre molti impianti nell'ospedale sono obsoleti. L'HVAC può essere obsoleto ed aver bisogno di manutenzione e riparazione rendendo possibile che il sistema diventi un vero e proprio reservoir di microrganismi

fig 6 tulli

 Figura 6

Quando si devono affrontare i problemi legati alla qualità dell'aria indoor, i manager che si occupano delle facility dell'ospedale devono affrontare una significativa sfida. Gli ospedali ospitano pazienti altamente vulnerabili alle infezioni trasmesse per via aerea, così come pazienti che tossiscono, starnutiscono, hanno vomito e diarrea e in tal modo diffondono nell'ambiente microrganismi pericolosi. Uno staff adeguato nel numero e nella preparazione deve costantemente muoversi entro infrastrutture estremamente complesse. I progetti di costruzione e di rinnovo degli impianti e il loro mantenimento sono un compito comune da svilupparsi ed affrontare in team.
Le responsabilità di questi manager sono quelle di:

  • identificare il rischio
  • stimare il livello di esposizione
  • stimare la probabilità che i rischi identificati generino l'evento avverso
  • determinare il valore delle perdite
  • elencare e prioritizzare i rischi identificati ed analizzati
  • identificare le vulnerabilità possibili

Tutti quei fattori che sono stati elencati e discussi rappresentano un'alta priorità nel management della qualità dell'aria. Il processo inizia con la comprensione delle richieste di qualità dell'aria delle specifiche funzioni dell'ospedale e delle popolazioni dei pazienti che lì sono ospitati. I sistemi HVAC sono progettati e operano per poter rilasciare la richiesta qualità dell'aria e le richieste pressioni e flussi in differenti facility destinate a specifici compiti. Infine la performance del sistema deve essere costantemente monitorizzata con indicatori metrici per assicurare condizioni dell'aria che incontrino, con la maggiore precisione possibile, gli standard stabiliti per i differenti setting di cura e assistenza. L'uso di strumenti per i test da effettuare portatili della qualità dell'aria rendono questo monitoraggio e questa manutenzione con tutte le operazioni a essa connesse, più semplice, più facile nella sua esecuzione. Tali strumenti sono accurati, convenienti e facili da usare. Molto importante è che essi forniscono al tecnico esecutore e al tutto il team una chiara evidenza su che cosa stia accadendo nell'invisibile mondo della qualità dell'aria. I dati tracciati in trend formano poi il fondamento per prendere complesse decisioni.
Come nota integrativa riguardante la progettazione stessa dell'impianto, si può ben dire che gli architetti e gli ingegneri devono progettare i sistemi HVAC destinati alla sanità come impianti costruiti per poter controllare gli agenti infettivi trasportati dall'aria (virus, batteri, funghi e parassiti) e i contaminanti in genere, per poter trattare la pressione dell'aria e la direzione del flusso, per poter fornire altre più specifiche condizioni dell'aria richieste per la salute e il confort dei pazienti e dei professioni che operano in Sanità. I must del monitoraggio della qualità dell'aria sono:
A) CONTROLLO DELLE PRESSIONI DELL'ARIA E DEI FLUSSI [( un punto chiave è quello di stabilire le relazioni di pressione che fanno muovere l'aria dagli ambienti puliti ( più alte pressioni) a quelle sporche o aree contaminate ( più basse pressioni). Si possono creare dei differenziali di pressione usando dei ventilatori di scarico per ridurre la pressione, oppure aumentando la fornitura d'aria per aumentare la pressione oppure combinando questi metodi. Si può lavorare sulla pressione e sui flussi anche eliminando le perdite nei condotti, nelle finestre, nei soffitti, nelle porte, riducendo il movimento incontrollato di aria che può disturbare i pattern stessi di flusso d'aria].
B) FILTRAGGIO APPROPRIATO DELL'ARIA INDOOR. Filtrare l'aria per ridurre la conta delle particelle sospese nell'aria a livelli appropriati per ciascuna facility e ciascuna funzione in essa svolta. La massima efficienza del filtro dovrebbe essere 90% per le particelle 0,5 micron o più grandi. Nelle facilty dove i pazienti sono a rischio maggiore d'infezione trasmessa per via aerea come le sale operatorie, le stanze per i pazienti trapiantati, le terapie intensive e subintensive occorre fornire aria attraverso filtri ad alta efficienza di particolato come i filtri HEPA.
C) AGGIUNTA DI ARIA FRESCA OUTDOOR ALLA MISCELA. Per ridurre i livelli di contaminanti gassosi come la CO2 (un prodotto della respirazione umana che può essere usato come indicatore dei livelli di scambio dell'aria) può essere necessario aggiungere aria filtrata e condizionata dall'aria esterna all'atmosfera presente nella facility presa in considerazione. É probabile che l'aria esterna non trattata abbia più particolati ma meno CO2 e altri gas o vapori dell'aria indoor.
D) MONITORAGGIO DELLA PERFORMANCE DEL SISTEMA. É necessario tenere sempre d'occhio il funzionamento del sistema misurando e registrando regolarmente la qualità dell'aria in tutte le sue componenti (temperatura, umidità relativa, livelli delle particelle e dei gas, pressioni, flussi) usando una combinazione di strumenti fissi e portatili.
E) MONITORAGGIO DELLA CONTAMINAZIONE MICROBIOLOGICA NEI DIFFERENTI SETTING OSPEDALIERI E SANITARI IN GENERE MEDIANTE METODICHE BEN CODIFICATE.

Il successo del controllo dell'IAQ in un ospedale dipende fortemente dagli sforzi congiunti della ingegneria clinica, dei clinici (medici e infermieri), degli amministratori e dello staff tecnico e amministrativo di supporto. Un vero grande lavoro di squadra.
Per prima cosa deve esistere un PROGRAMMA DI MANAGEMENT DELLA IAQ. Questo programma può meglio facilitare la coordinazione delle attività necessarie a:

  • IDENTIFICARE
  • CORREGGERE
  • PREVENIRE

i problemi relativi all'IAQ.

L'implementazione di un programma di management può anche far porre l'attenzione di tutto lo staff a questi problemi come una vera e propria sensibilizzazione per ottenere come fine ultimo una buona IAQ dell'ospedale. Sono necessari 7 passaggi per il Programma disegnato per la sua implementazione in ogni specifica facility in sanità.

fig 7 tulli

Figura 7

STEP 1 - ALLOCAZIONE DELLE RESPONSABILITÁ. É necessario nominare un IAQ manager responsabile per lo sviluppo complessivo e per l'implementazione del Programma IAQ. Il candidato ideale sarà qualcuno che proviene dalle funzioni apicali del management. É necessario stabilire un TEAM IAQ che comprende degli officer provenienti da differenti dipartimenti per assistere l'IAQ manager. Deve essere costruita una buona, robusta struttura organizzativa.
STEP 2 - LA PREPARAZIONE EF FETTUATA DALL'IAQ MANAGER. É necessario studiare la letteratura sulla IAQ ospedaliera per ottenere una comprensione di base dei problemi, delle strategie di controllo, delle misure di attenuazione dei problemi e delle azioni preventive da intraprendere. É necessario essere aggiornati e attenti alle norme di legge esistenti e a quelle nuove, agli standard e alle linee guida e assicurarsi che esse siano pienamente comprese da tutto lo staff dell'ospedale e pienamente condivise. É necessario sviluppare una cultura dell'IAQ, una Politica dell'IAQ ospedaliera con il supporto di tutta la dirigenza, la committenza per una buona IAQ può essere alternativamente definita o in una Politica Ambientale o in una Politica della Sicurezza in Sanità. É necessario identificare i potenziali problemi che potrebbero essere causati dalle procedure sanitarie e dagli equipaggiamenti e le loro operatività ingegneristiche. É necessario identificare le progettazioni in atto e le loro operatività ingegneristiche e i deficit presenti nei sistemi di ventilazione e filtrazione, riscaldamento e condizionamento che possono causare problemi all'IAQ.
STEP 3 - RIVEDERE I CONTRATTI E LE PROCEDURE. Questo step include le necessarie azioni preventive nei termini stessi dei contratti per rimuovere polveri e contaminanti
chimici generati dai lavori di costruzione e rinnovamento. É necessario rivedere le specifiche dei prodotti per la pulizia, dei materiali di costruzione, dei mobili e degli equipaggiamenti medici ed infermieristici e di fisioterapia per ottenere il più basso livello di contaminanti chimici.
STEP 4 - RIVEDERE LE ATTIVITÁ DELLO STAFF OSPEDALIERO. É necessario assicurarsi che l'equipaggiamento ospedaliero e tutto il mobilio ospedaliero siano posizionati nelle posizioni stabilite perché non interferiscano con gli impianti che garantiscono i flussi dell'aria. É necessario assistere la valutazione dell'IAQ e le attività investigative quando richiesto.
STEP 5 - COMUNICAZIONE. É necessario documentare e poi comunicare quanto documentato a tutto lo staff riguardo ai punti correlati con l'IAQ ospedaliera, per esempio perdite chimiche, incidenti, SHS che vengono riportate, outbreak di infezioni, risultati del monitoraggio IAQ e sua analisi critica, linee guida raccomandate, buone pratiche. É necessario garantire una piattaforma informatica per ricevere e rispondere alle lamentele dei cittadini sull'IAQ.
STEP 6 - INVESTIGAZIONE. É necessario condurre delle survey mediante questionari per raccogliere informazioni dallo staff ospedaliero. É necessario analizzari i DATI che saranno stati debitamente informatizzati su apposito e specifico database e tutta l'informazione raccolta per poter identificare i potenziali problemi dell'IAQ. É necessario condurre periodiche ispezioni (walk through) di tutte le facility sanitarie e di tutti i sistemi ingegneristici con possibilità di documentazione fotografica e video. É necessario condurre delle valutazioni comprensive dell'IAQ con MISURAZIONI METRICHE ben dettagliate. É necessario analizzare criticamente le misure metriche ed identificare le appropriate attenuazioni delle misure stesse ( interventi af hoc) e la loro implementazione.
STEP 7 - RECORD KEEPING. É necessario tenere dei record delle lamentele sull'IAQ per monitorare i progressi e come INDICATORI della performance dell'IAQ. E' necessario tenere i records delle ispezioni (walk through) e delle valutazioni omnicomprensive condotte sull'IAQ. É necessario registrare tutti i sintomi IAQ correlati e tutte le malattie infettive o allergiche riportate dagli occupanti l'ospedale.

Questo Programma di management dell'IAQ deve essere specialmente costruito per controllare le sorgenti di emissione, coordinare le attività preventive, promuove attenzione all'IAQ e cultura dell'IAQ, sensibilità dello staff all'IAQ, tutto questo allo scopo di fornire ai pazienti e allo staff dell'ospedale la massima protezione

Linee guida e standard

  1. WHO guidelines for indoor air quality.
  2. EN 13779:2007 European standard for ventilation system design and air filter selection.
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