Возможно ли применение гликоля в установках приточных систем вентиляции?
При проектировании зданий в районах с расчетной температурой наружного воздуха –40 °С и ниже (по параметрам Б) допускается применение воды с добавками, предотвращающими ее замерзание. В соответствии с этим применение водного раствора гликоля возможно для исключения риска замерзания воздухонагревателей.
Существуют нормы на помещения МРТ?
Специальных норм нет.
Существуют ли помещения в лечебных зданиях с категорией А по взрывопожароопасности?
Классификация помещений ЛПУ по категориям производства по ОНТП 24-86 приведена в ППБО 07-91 «Правила пожарной безопасности для учреждений здравоохранения». В соответствии с ними к категории А относятся: помещения для хранения ЛВЖ, хранения газовых баллонов, лакокрасочные мастерские, аккумуляторные (зарядные).
Какие нагревательные приборы применяются в палатах психиатрических больниц?
Следует применять приборы с гладкой поверхностью, устойчивой к ежедневному воздействию моющих и дезинфицирующих средств, исключающие скопление пыли и микроорганизмов во всех палатах.
Как поддерживать влажность в помещениях при применении систем вентиляции?
Для помещений палат в холодный период года можно, например, использовать пароувлажнители.
Возможно ли применение сплит-систем и фэнкойлов в помещениях лечебных учреждений?
В отношении сплит-систем: «применение сплит-систем допускается при наличии фильтров высокой эффективности (Н11-Н14) при обязательном соблюдении правил регламентных работ. Сплит-системы должны иметь положительное санитарно-эпидемиологическое заключение, выданное в установленном порядке», то есть сертификат на возможность применения в медицинских учреждениях. Можно рекомендовать установку сплит-систем и фэнкойлов в административных и вспомогательных помещениях. Применение данного оборудования в помещениях лечебного назначения не позволяет обеспечить требуемую подвижность воздуха (0,15–0,2 м/с), к тому же фэнкойлы создают шумовой фон, превышающий допустимые значения (Известны случаи применения фэнкойлов для снятия теплоизбытков от оборудования в технических помещениях КРТ.)
Есть четкое требование об обязательном наличии сертификата на оборудование для систем вентиляции и кондиционированию воздуха, применяемое в медицинских учреждениях?
В существующей нормативной литературе таких требований нет, тем не менее, к установке в ЛПУ должно быть принято оборудование в медицинском исполнении.
Как проектировать вентиляцию в маленьких встроенных или пристроенных стоматологических отделениях, занимающих этаж или часть этажа в здании?
Следует предусматривать самостоятельную приточно-вытяжную систему вентиляции для стоматологического отделения, приток в рентгенокабинет допускается осуществлять от общей системы приточной вентиляции с установкой обратного клапана, вытяжку предусматривать самостоятельную. В помещениях операционных требуется самостоятельная система кондиционирования с тремя ступенями очистки приточного воздуха и применением на конечной ступени фильтра класса H.
Можно ли обслуживать одной приточной системой помещения операционных, входящих в состав разных отделений («грязным»), расположенных на разных этажах?
Как правило, это отделения различного технологического назначения. В операционной должен быть обеспечен класс чистоты А. Чтобы не было переноса инфекции того или иного вида между операционными через систему вентиляции, следует каждую операционную (операционный блок каждого отделения) для рассматриваемого случая обслуживать самостоятельной приточно-вытяжной системой. Если несколько операционных в одном операционном блоке, их следует объединять для обслуживания одной системой вентиляции.
Нужно ли соблюдать требования к операционным поликлиник такие же, как требования к операционным больниц?
Да, следует. Операционная поликлиники рассматривается как малая операционная, в которой подачу воздуха следует производить через воздухораспределители слаботурбулентного потока.
Какие фильтры применяются в ЛПУ?
Для обеспечения требуемого класса чистоты помещения необходимо предусматривать в системах вентиляции и кондиционирования установку фильтров и устройств обеззараживания воздуха.
Системы вентиляции и кондиционирования воздуха помещений классов А и Б следует оснащать трехступенчатой системой очистки и обеззараживания приточного воздуха, помещения других классов допускается оснащать двухступенчатой системой.
Для отдельных ступеней фильтрации применяют воздушные фильтры очистки. Воздушные фильтры общего назначения (фильтры грубой и тонкой очистки), как правило, применяют в зависимости от ступени очистки:
Для ступени 1 – группы грубой очистки класса не ниже G4 карманного типа или F5 (или выше, как вариант) в зависимости от загрязненности наружного воздуха;
Для ступени 2 – группы тонкой очистки класса не ниже F7;
Для ступени 3 – группы высокой эффективности класса не ниже H11 и/или устройствами обеззараживания воздуха с эффективностью инактивации микроорганизмов и вирусов не менее 95 %.
При применении в качестве 1-й ступени очистки фильтра класса F5 и выше рекомендуется (для продления срока службы фильтров 2-й ступени) установка перед фильтром 1-й ступени дополнительно фильтра предварительной очистки класса G3 или G4.
Фильтры ступеней очистки 1 и 2 размещают непосредственно в приточных системах вентиляции или кондиционирования воздуха:
Ступень 1 – на входе наружного воздуха в приточную установку для защиты элементов приточной камеры от частиц;
Ступень 2 – на выходе из приточной установки для защиты воздуховодов от частиц.
Фильтры ступени очистки 3 размещают как можно ближе к обслуживаемому помещению или в самом обслуживаемом помещении после устройства обеззараживания воздуха (по необходимости).
При выборе схемы очистки воздуха для помещений классов чистоты А и Б необходимо учитывать показатели фоновых концентраций пыли в атмосферном воздухе, запрашиваемые в территориальных органах Росгидромета. Выбор схемы очистки воздуха проводят по согласованию с территориальными органами Роспотребнадзора.
Как производить увлажнение воздуха?
В соответствии с приведенными выше нормами увлажнение воздуха следует производить паром (парогенератором). Увлажнение воздуха водой допустимо при условии ее обеззараживания.
Конструкция устройств увлажнения воздуха и место их расположения должны исключать образование конденсата и капель влаги после увлажнителя и попадание их в приточную систему вентиляции. Устройства увлажнения воздуха форсуночного или пленочного типа устанавливают перед конечной ступенью фильтрации. В случае увлажнения воздуха паром устройство для распределения пара рекомендуется устанавливать непосредственно в канале воздуховода. Данные устройства следует размещать в доступном для обслуживания, очистки и дезинфекции месте.
Пароувлажнитель для подпитки подключаются к водопроводу. Для обеспечения надежной работы он дол-жен соответствовать по качеству воды требованиям производителя.
Для снижения концентрации микроорганизмов следует проводить обеззараживание воды.
Какие кондиционеры следует устанавливать в ЛПУ?
Оборудование систем кондиционирования (вентиляции) должно быть медицинского исполнения.
Что делается у нас, не знает никто. Картина в наших больницах наверняка много хуже. Судя по уровню действующих отраслевых нормативных документов, наше здравоохранение еще не подошло к пониманию проблемы. А проблема ведь ясна. Она ставилась в журнале «Технология чистоты», №1/96, еще 10 лет назад. В 1998 г. АСИНКОМ были разработаны «Нормы на чистоту воздуха в больницах», основанные на зарубежном опыте.
В том же году они были направлены в ЦНИИ эпидемиологии. В 2002 г. этот документ был представлен в Госсанэпиднадзор. Реакции не последовало в обоих случаях. Зато в 2003 г. был утвержден СанПиН 2.1.3.1375-03 «Гигиенические требования к размещению, устройству, оборудованию и эксплуатации больниц, родильных домов и других лечебных стационаров» — отсталый документ, требования которого порой противоречат законам физики (см. ниже).
Основное возражение против введения западных стандартов — «нет денег». Это неправда. Деньги есть. Но идут они не туда, куда надо. Десятилетний опыт аттестации помещений больниц силами Центра сертификации чистых помещений и Лаборатории испытаний чистых помещений показал, что фактическая стоимость операционных и палат интенсивной терапии превышает, порой в несколько раз, затраты на объекты, выполненные по европейским нормам и оснащенные западным оборудованием. При этом объекты не соответствуют современному уровню. Одна из причин — отсутствие должной нормативной базы.
Существующие стандарты и нормы
Техника чистых помещений в больницах запада применяется давно. Еще в 1961 г. в Великобритании профессор сэр Джон Чарнлей (John Charnley) оборудовал первую операционную «greenhouse» со скоростью нисходящего с потолка потока воздуха 0,3 м/с. Это явилось радикальным средством снижения риска инфицирования больных при трансплантации тазобедренных суставов.
До этого у 9 % больных происходило инфицирование во время операции,и требовалась повторная трансплантация. Это была истинная трагедия для больных. В 70-80-е гг. технология чистоты на основе систем вентиляции и кондиционирования воздуха и применения высокоэффективных фильтров стала неотъемлимым элементом в больницах Европы и Америки. Тогда же в Германии, Франции и Швейцарии появились первые стандарты на чистоту воздуха в больницах. В настоящее время выходит второе поколение стандартов, основанных на современном уровне знаний.
Швейцария
В 1987 г. Швейцарским институтом здравоохранения и лечебных учреждений (SKI — Schweizerisches Institut fur Gesundheits und Krankenhauswesen) было принято «Руководство по строительству, эксплуатации и обслуживанию систем подготовки воздуха в больницах» — SKI, Band 35, «Richtlinien fur Bau, Betrieb und Uberwachung von raumlufttechnischen Anlagen in Spitalern». Руководство различает три группы помещений — табл. 1.
В 2003 г. Швейцарским обществом инженеров по отоплению и кондиционированию было принято руководство SWKI 99-3 «Системы отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха в больницах (проектирование, строительство и эксплуатация)». Его существенным отличием является отказ от нормирования чистоты воздуха по микробным загрязнениям (КОЕ) для оценки работы системы вентиляции и кондиционирования. Критерием оценки является концентрация частиц в воздухе (не микроорганизмов).
Руководство устанавливает четкие требования к подготовке воздуха для операционных и дает оригинальную методику оценки эффективности мер по обеспечению чистоты с помощью генератора аэрозолей. Подробный анализ руководства дан в статье А. Бруннера в журнале «Технология чистоты», №1/2006.
Германия
В 1989 г. в Германии был принят стандарт DIN 1946, ч. 4, «Техника чистых помещений. Системы обеспечения чистоты воздуха в больницах» — DIN 1946, Teil 4. Raumlufttechik. Raumlufttechishe Anlagen in Krankenhausern, Dezember, 1989 (пересмотрен в 1999 г.). В настоящее время подготовлен проект стандарта DIN, содержащий показатели чистоты как по микроорганизмам (метод седиментации), так и по частицам.
Стандарт детально регламентирует требования к гигиене и методам обеспечения чистоты. Установлены классы помещений Iа (высоко асептические операционные), Iв (другие операционные) и II. Для классов Iа и Ib даны требования к максимально допустимому загрязнению воздуха микроорганизмами (метод седиментации) — см. табл. 2. Установлены требования к фильтрам для различных ступеней очистки воздуха: F5 (F7) + F9 + H13.
Обществом немецких инженеров VDI подготовлен проект стандарта VDI 2167, часть «Оборудование зданий больниц — отопление, вентиляция и кондиционирование воздуха». Проект идентичен швейцарскому руководству SWKI 99-3 и содержит лишь редакционные правки, вызванные некоторыми различиями между «швейцарским» немецким и «немецким» немецким языками.
Франция
Стандарт на чистоту воздуха AFNOR NFX 90-351, 1987 в больницах был принят во Франции в 1987 г. и пересмотрен в 2003 г. Стандарт установил предельно допустимые концентрации частиц и микроорганизмов в воздухе. Концентрация частиц определяется по двум размерам: ≥ 0,5 мкм и ≥ 5,0 мкм. Важным фактором является проверка чистоты только в оснащенном состоянии чистых помещений .
Более подробно требования французского стандарта приведены в статье Fabrice Dorchies «Франция: стандарт на чистоту воздуха в больницах» (журнал «Технология чистоты», №1/2006). Перечисленные стандарты детализируют требования к операционным, устанавливают число ступеней фильтрации, типы фильтров, размеры ламинарных зон и т.д.
Проектирование чистых помещений больниц ведется на основе стандартов серии ИСО 14644 (ранее велось на основе Fed. Std. 209D).
Россия
В 2003 г. принят СанПиН 2.1.3.1375-03 «Гигиенические требования к размещению, устройству, оборудованию и эксплуатации больниц, родильных домов и других лечебных стационаров». Ряд требований этого документа вызывает недоумение. Например, приложение 7 устанавливает санитарно-микробиологические показатели для помещений разных классов чистоты — см. табл. 5.
В России классы чистоты чистых помещений были установлены ГОСТ Р 50766-95, затем ГОСТ Р ИСО 14644-1- 2001. В 2002 г. последний стандарт стал стандартом СНГ ГОСТ ИСО 14644-1- 2002 «Чистые помещения и связанные с ними контролируемые среды, ч. 1. Классификация чистоты воздуха». Логично ожидать, что отраслевые документы должны соответствовать национальному стандарту, не говоря уже о том, что определения «условно чистые», «условно грязные» для классов чистоты, «грязный потолок» для потолков выглядят странно.
СанПиН 2.1.3.1375-03 устанавливает для «особо чистых» помещений (операционные, асептические боксы для гематологических, ожоговых пациентов) показатель общего числа микроорганизмов в воздухе, КОЕ/м 3 , до начала работы (оснащенное состояние) «не более 200». А стандарт Франции NFX 90-351 — не более 5. Эти больные должны находиться под однонаправленным (ламинарным) потоком воздуха.
При наличии 200 КОЕ/м 3 больной в состоянии иммунодефицита (асептический бокс гематологического отделения) неизбежно погибнет. По данным ООО «Криоцентр» (А.Н. Громыко) микробная загрязненность воздуха в роддомах Москвы колеблется от 104 до 105 КОЕ/м 3 , причем последняя цифра относится к роддому, куда привозят бомжей. Воздух московского метро содержит примерно 700 КОЕ/м 3 . Это лучше, чем в «условно чистых» помещениях больниц по СанПиНу. В п. 6.20 вышеуказанного СанПиНа сказано «В стерильные помещения воздух подается ламинарными или слаботурбулентными струями (скорость воздуха менее 0,15 м/с)». Это противоречит законам физики: при скорости менее 0,2 м/с поток воздуха не может быть ламинарным (однонаправленным), а при менее 0,15 м/с он становится не «слабо», а сильнотурбулентным (неоднонаправленным).
Цифры СанПиНа — не безобидные, именно по ним ведется контроль объектов и экспертиза проектов органами санитарно-эпидемиологического надзора. Можно выпускать сколь угодно передовые стандарты, но пока существует СанПиН 2.1.3.1375-03, дело с места не сдвинется. Речь идет не просто об ошибках. Речь идет об общественной опасности таких документов. В чем причина их появления?
- Незнание европейских норм и основ физики?
- Знание, но:
- намеренное ухудшение условий в наших больницах?
- лоббирование чьих-то интересов (например, производителей малоэффективных средств очистки воздуха)?
Как это увязать с защитой здоровья населения и правами потребителей? Для нас, потребителей услуг здравоохранения, такая картина абсолютно неприемлема. Тяжелыми и ранее неизлечимыми болезнями являются лейкемия и другие заболевания крови. Сейчас решение есть, причем решение единственное: трансплантация костного мозга, затем подавление иммунитета организма на период адаптации (1-2 месяца).
Чтобы человек, находясь в состоянии иммунодефицита не погиб, его помещают в условия стерильного воздуха (под ламинарный поток). В мире эта практика известна десятки лет. Пришла она и в Росию. В 2005 г. в Нижегородской областной детской клинической больнице были оборудованы две палаты интенсивной терапии для трансплантации костного мозга. Палаты выполнены на уровне современной мировой практики.
Это единственное средство спасения обреченных детей. Постель больного находится в зоне однонаправленного потока воздуха (класс 5 ИСО). А вот в ФГУЗ «Центр гигиены и эпидемиологии Нижегородской области» устроили безграмотную и амбициозную писчебумажную волокиту, задержав ввод объекта на полгода. Понимают ли эти служащие, что на их совести могут быть не спасенные детские жизни? Ответ нужно дать матерям, глядя им в глаза.
Разработка национального стандарта России
Анализ опыта зарубежных коллег позволил выделить несколько ключевых вопросов, некоторые из которых вызвали бурную дискуссию при обсуждении стандарта.
Группы помещений
Зарубежные стандарты в основном рассматривают операционные. Некоторые стандарты рассматривают изоляторы и другие помещения. Комплексная систематизация помещений всех назначений с ориентацией на классификацию чистоты по ИСО отсутствует. В принятом стандарте введены пять групп помещений в зависимости от риска инфицирования больного. Отдельно (группа 5) выделены изоляторы и гнойные операционные. Классификация помещений выполнена с учетом факторов риска.
Критерий оценки чистоты воздуха
Что взять за основу оценки чистоты воздуха:
- частицы?
- микроорганизмы?
- то и другое?
Развитие норм в западных странах по этому критерию имеет свою логику. На первых этапах чистота воздуха в больницах оценивалась только по концентрации микроорганизмов. Затем стал применяться и счет частиц. Еще в 1987 г. стандарт Франции NFX 90-351 ввел контроль чистоты воздуха как по частицам, так и по микроорганизмам. Счет частиц с помощью лазерного счетчика частиц позволяет оперативно в режиме реального времени определять концентрацию частиц, в то время как для инкубации микроорганизмов на питательней среде требуется несколько дней.
Следующий вопрос: а что, собственно, проверяется при аттестации чистых помещений и систем вентиляции? Проверяется качество их работы и правильность проектных решений. Эти факторы однозначно оцениваются концентрацией частиц, от которой зависит число микроорганизмов. Конечно, микробная обсемененность зависит от чистоты стен, оборудования, персонала и пр. Но эти факторы относятся к текущей работе, к эксплуатации, а не к оценке инженерных систем.
В связи с этим в Швейцарии (SWKI 99-3) и Германии (VDI 2167) сделан логичный шаг вперед: установлен контроль воздуха только по частицам . Учет микроорганизмов остается функцией эпидемиологической службы больницы и направлен на текущий контроль чистоты. Эта мысль была заложена и в проект российского стандарта. На данном этапе от нее пришлось отказаться ввиду категорически отрицательной позиции представителей санэпиднадзора.
Предельно допустимые нормы по частицам и микроорганизмам для различных групп помещений взяты по аналогам с западными стандартами и на основе собственного опыта. Классификация по частицам соответствует ГОСТ ИСО 14644-1.
Состояния чистого помещения
ГОСТ ИСО 14644-1 различает три состояния чистых помещений. В построенном состоянии проверяется выполнение ряда технических требований. Концентрация загрязнений, как правило, не нормируется. В оснащенном состоянии помещение полностью укомплектовано оборудованием, но отсутствует персонал и не проводится технологический процесс (для больниц — отсутствует медперсонал и больной).
В эксплуатируемом состоянии в помещении выполняются все процессы, предусмотренные назначением помещения. Правила производства лекарственных средств — GMP (ГОСТ Р 52249- 2004) предусматривают контроль загрязнений частицами как в оснащенном состоянии, так и в эксплуатируемом состоянии, а микрорганизмами — только в эксплуатируемом состоянии. В этом есть логика.
Выделения загрязнений от оборудования и персонала при производстве лекарственных средств можно нормировать и обеспечить соответствие нормам техническими и организационными мерами. В лечебном учреждении есть ненормируемый элемент — больной. Его и медперсонал невозможно одеть в комбинезон для класса 5 ИСО и полностью закрыть всю поверхность тела. Из-за того, что источниками загрязнений в эксплуатируемом состояниибольничного помещения управлять нельзя, устанавливать нормы и проводить аттестацию помещений в эксплуатируемом состоянии бессмысленно, по крайней мере, по частицам. Это понимали разработчики всех зарубежных стандартов. Нами также включен в ГОСТ контроль помещений только в оснащенном состоянии.
Размеры частиц
Изначально в чистых помещениях контролировалось загрязнение частицами с размерами, равными и большими 0,5 мкм (≥ 0,5 мкм). Затем, исходя из конкретных областей применения, стали появляться требования к концентрации частиц ≥ 0,1 мкм и ≥ 0,3 мкм (микроэлектроника), ≥ 0,3 0,5 мкм (производство лекарственных средств в дополнение к частицам ≥ 0,5 мкм) и пр. Анализ показал, что в больницах нет смысла следовать шаблону «0,5 и 5,0 мкм», а достаточно ограничиваться контролем частиц ≥ 0,5 мкм.
Скорость однонаправленного потока
Выше уже отмечалось, что СанПиН 2.1.3.3175-03, установив предельно допустимые значения скорости однонаправленного (ламинарного) потока 0,15 м/с, нарушил законы физики. С другой стороны, вводить в медицине норму GMP 0,45 м/с ±20 % нельзя. Это приводит к дискомфорту, поверхостному обезвоживанию раны, может травмировать ее и пр. Поэтому для зон с однонаправленным потоком (операционные, палаты интенсивной терапии) установлена скорость от 0,24 до 0,3 м/с. Это грань допустимого, уходить от которой нельзя. Ниже показано распределение модуля скорости потока воздуха в зоне операционного стола для реальной операционной одной из больниц, полученное методом компьютерного моделирования. Видно, что при малой скорости исходящего потока он быстро турбулируется и не выполняет полезной функции.
Размеры зоны с однонаправленным потоком воздуха
Ламинарная зона с «глухой» плоскостью внутри бесполезна. В операционной Центрального института травматологии и ортопедии (ЦИТО) автор шесть лет назад оперировался по поводу полученной травмы. Известно, что однонаправленный поток воздуха сужается под углом примерно 15% и то, что было в ЦИТО, смысл не имеет. Правильная схема (Klimed): Неслучайно западные стандарты предусматривают размеры потолочного диффузора, создающего однонаправленный поток 3х3 м, без «глухих» поверхностей внутри. Исключения допускаются для менее ответственных операций.
Решения по вентиляции и кондиционированию
Эти решения соответствуют западным стандартам, экономичны и эффективны. Сделаны некоторые изменения и упрощения без потери смысла. Например, в качестве финишных фильтров в операционных и палатах интенсивной терапии применены фильтры Н14 (вместо Н13), имеющие ту же стоимость, но значительно более эффективные.
Автономные устройства очистки воздуха
Автономные воздухоочистители являются эффективным средством обеспечения чистоты воздуха (кроме помещений групп 1 и 2). Они не требуют больших затрат, позволяют принимать гибкие решения и могут использоваться в массовом порядке, особенно в действующих больницах. На рынке представлен широкий выбор воздухоочистителей. Не все они эффективны, некоторые из них вредны (выделяют озон). Основная опасность — неудачный выбор воздухоочистителя. Лаборатория испытаний чистых помещений проводит экспериментальную оценку воздухоочистителей по показателям назначения. Опора на достоверные результаты — важное условие выполнения требований ГОСТа.
Методы испытаний
В руководстве SWKI 99-3 и проекте стандарта VDI 2167 дана методика испытаний операционных с использованием манекенов и генераторов аэрозолей (статья А. Бруннера). Применение этой методики в России вряд ли оправдано. В условиях небольшой по территории страны одна специализированная лаборатория может обслужить все больницы. Для России это нереально. С нашей точки зрения, и не нужно. С помощью манекенов отрабатываются типовые решения, которые закладываются в стандарт, а затем служат основой проектирования. Эти типовые решения отрабатываются в условиях института, что и сделано в г. Люцерн, Швейцария. В массовой практике типовые решения применяются непосредственно. На готовом объекте проводятся испытания на соответствие стандартам и проекту. ГОСТ Р 52539-2006 дает систематизированную программу испытаний чистых помещений больниц по всем необходимым параметрам.
Болезнь легионеров — спутник старых инженерных систем
В 1976 г. в одном из отелей Филадельфии проходил конгресс Американского легиона. Из 4000 участников 200 заболели, а 30 человек погибли. Причиной явился вид микроорганизмов, названный Legionella pneumophila в связи с упомянутым событием и насчитывающий более 40 разновидностей. Сама болезнь была названа болезнью легионеров. Симптомы заболевания проявляются через 2-10 дней после инфицирования в виде головной боли, болей в конечностях и горле, сопровождаемых лихорадкой.
Течение болезни сходно с обычной пневмонией, в связи с чем ее часто ошибочно диагностируют как пневмонию. По официальной оценке, в Германии с населением около 80 млн человек ежегодно страдают от болезни легионеров около 10 тыс. человек, но большинство случаев остаются нераскрытыми. В категорию риска входят люди с ослабленной иммунной системой, пожилые люди, маленькие дети, лица с хроническими заболеваниями и курильщики.
Инфекция передается воздушно-капельным путем. Возбудитель попадает в воздух помещения из старых систем вентиляции и кондиционирования, систем обеспечения горячей водой, душевых и пр. Legionella размножается особенно быстро в стоячей воде при температуре от 20 до 45 °С. При 50 °С происходит пастеризация, а при 70 °С — дезинфекция. Опасными источниками являются старые большие здания (в т.ч. больницы и роддома), имеющие системы вентиляции и горячее водоснабжение. О мерах борьбы с болезнью - читайте на стр. 36 (прим. Ред.)
* Особую опасность представляют аспергиллы — широко распространенные плесневые грибы, обычно безвредные для людей. Но они представляют опасность для здоровья иммунодефицитных больных (например, медикаментозная иммуносупрессия после трансплантации органов и тканей или больные с агранулоцитозом). Для таких больных ингаляция даже малых доз спор аспергилл может быть причиной тяжелых инфекционных заболеваний. На первом месте здесь находится легочная инфекция (пневмония). В больницах часто наблюдаются случаи инфицирования, связанные с проведением строительных работ или реконструкции. Эти случаи вызваны выделением спор аспергилл из строительных материалов во время проведения строительных работ, что требует принятия специальных защитных мер (SWKI 99-3).
* Использованы материалы статьи M. Hartmann «Keep Legionella bugs at bay», Cleanroom Technology, March, 2006.
Описание:
Помещения операционных являются одним из самых ответственных звеньев в структуре больничного здания с точки зрения важности хирургического процесса, а также обеспечения особых условий микроклимата, необходимых для удачного его проведения и завершения. Здесь источником выделения бактериальных частиц является в основном медицинский персонал, способный генерировать частицы и выделять микроорганизмы при движении по помещению.
Операционные залы больниц
Контроль воздушных потоков
За последние десятилетия в нашей стране и за рубежом отмечается рост гнойно-воспалительных заболеваний, вызванных инфекциями, которые по определению Всемирной организации здравоохранения (ВОЗ) принято называть внутрибольничными (ВБИ). Анализ заболеваний, вызванных ВБИ, показывает, что их частота и продолжительность находятся в прямой зависимости от состояния воздушной среды помещений больниц. Для обеспечения требуемых параметров микроклимата в операционных (и производственных чистых помещениях) применяются воздухораспределители однонаправленного потока. Результаты контроля воздушной среды и анализ движения потоков воздуха показал, что работа таких распределителей обеспечивает требуемые параметры микроклимата, но зачастую ухудшает бактериологическую чистоту воздуха. Для защиты критической зоны необходимо, чтобы поток воздуха, выходящий из устройства, сохранял прямолинейность и не терял форму своих границ, то есть поток не должен расширяться или сужаться над защищаемой зоной, где находится хирургический
Помещения операционных являются одним из самых ответственных звеньев в структуре больничного здания с точки зрения важности хирургического процесса, а также обеспечения особых условий микроклимата, необходимых для удачного его проведения и завершения. Здесь источником выделения бактериальных частиц является в основном медицинский персонал, способный генерировать частицы и выделять микроорганизмы при движении по помещению. Интенсивность поступления частиц в воздух помещения зависит от степени подвижности людей, температуры и скорости воздуха в помещении. ВБИ имеет свойство перемещаться по помещению операционной с потоками воздуха, и всегда присутствует риск ее проникновения в незащищенную раневую полость оперируемого больного. Из наблюдений очевидно, что неправильно организованная работа систем вентиляции приводит к интенсивному накоплению инфекции до уровней, превышающих допустимые .
На протяжении нескольких десятилетий специалисты разных стран занимаются разработкой системных решений по обеспечению условий воздушной среды операционных. Воздушный поток, подаваемый в помещение, должен не только ассимилировать различные вредности (тепло, влажность, запахи, вредные вещества), поддерживать требуемые параметры микроклимата, но и обеспечивать защиту строго установленных зон от попадания в них инфекций, то есть необходимую чистоту воздуха помещений. Зону, где проводятся инвазивные вмешательства (проникновение в организм человека), можно называть операционной зоной или «критической» . Стандарт определяет такую зону как «операционную санитарно-защитную зону» и подразумевает под ней пространство, где размещается операционный стол, вспомогательные столики для инструментов и материалов, аппаратура, а также медицинский персонал в стерильной одежде. В есть понятие «технологического ядра», относящееся к зоне проведения производственных процессов в стерильных условиях, которую по смыслу можно соотнести с операционной зоной.
Для предотвращения проникновения загрязнений бактериального характера в наиболее критические области стали широко применяться способы экранирования посредством использования вытесняющего потока воздуха. Были созданы воздухораспределители ламинарного потока воздуха различных конструкций, впоследствии термин «ламинарный» был изменен на «однонаправленный» поток. В настоящее время можно встретить самые различные названия воздухораспределяющих устройств в чистых помещениях, такие как «ламинар», «ламинарный потолок», «операционный потолок», «операционная система чистого воздуха» и т. д., что не меняет их сути. Воздухораспределитель встраивается в конструкцию потолка над зоной защиты помещения и может быть различных размеров в зависимости от расхода воздуха. Рекомендуемая оптимальная площадь такого потолка должна быть не менее 9 м 2 с целью полного перекрывания операционной зоны со столами, оборудованием и персоналом. Вытесняющий воздушный поток с малыми скоростями поступает сверху-вниз, как завеса, отсекая и асептическое поле зоны хирургического вмешательства, и зону передачи стерильного материала от окружающей среды. Удаление воздуха производится из нижней и верхней зон помещения одновременно. В конструкцию потолка встраиваются HEPA-фильтры (класс Н по ), через которые проходит приточный воздух. Фильтры задерживают, но не обеззараживают живые частицы.
В настоящее время во всем мире уделяется большое внимание вопросам обеззараживания воздуха помещений больничных и других учреждений, где имеются источники бактериальных загрязнений. В документах озвучены требования о необходимости обеззараживания воздуха операционных с эффективностью инактивации частиц не менее 95 %, а также воздуховодов и оборудования климатических систем . Бактериальные частицы, выделяемые хирургическим персоналом, непрерывно поступают в воздух помещения, накапливаются в нем. Чтобы концентрация частиц в воздухе помещения не достигала предельно допустимых уровней , необходим контроль воздушной среды. Такой контроль следует обязательно проводить после монтажа климатических систем, технического обслуживания или ремонта, то есть в режиме эксплуатируемого чистого помещения.
Применение в операционных воздухораспределителей однонаправленного потока со встроенными фильтрами сверхтонкой очистки потолочного типа стало обычным явлением для проектировщиков. Воздушные потоки больших объемов идут вниз помещения с маленькими скоростями, отсекая защищаемую зону от окружающей среды. Тем не менее, многие специалисты не подозревают, что этих решений не достаточно для поддержания должного уровня обеззараживания воздуха во время хирургических операций.
Дело в том, что конструкций воздухораспределительных устройств достаточно много, каждое из которых имеет свою область применения. Чистые помещения операционных внутри своего «чистого» класса делятся на классы по степени чистоты в зависимости от назначения . Например, операционные общехирургического профиля, кардиохирургические или ортопедические и т. д. К каждому конкретному случаю предъявляются свои требования по обеспечению чистоты.
Первые примеры применения воздухораспределителей для чистых помещений появились в середине 1950 годов. С тех пор стало традиционным распределение воздуха в чистых производственных помещениях в случаях, когда в них требуется обеспечить низкие концентрации частиц или микроорганизмов, производить через перфорированный потолок . Воздушный поток движется через весь объем помещения в одном направлении с равномерной скоростью, обычно равной 0,3–0,5 м/с. Воздух подается через группу высокоэффективных воздушных фильтров, размещенных на потолке чистого помещения. Подача воздуха организована по принципу воздушного поршня, движущегося вниз через все помещение, удаляя при этом загрязнения. Удаление воздуха происходит через пол. Такой характер движения воздуха способствует удалению аэрозольных загрязнений, источниками которых является персонал и процессы. Такая организация вентиляции направлена на обеспечение чистоты воздуха помещения, но требует больших расходов воздуха и поэтому неэкономична. Для чистых комнат класса 1 000 или класса ISO 6 (по классификации ISO) воздухообмен может составлять от 70 до 160 крат/ч.
В дальнейшем появились более рациональные устройства модульного типа значительно меньших размеров с маленькими расходами, позволяющие выбирать приточное устройство исходя из размеров защищаемой зоны и требуемых кратностей воздухообмена помещения в зависимости от назначения помещения.
Анализ работы ламинарных воздухораспределителей
Ламинарные устройства применяются в чистых производственных помещениях и служат для раздачи больших объемов воздуха, предусматривая наличие специально спроектированных потолков, напольных вытяжек и регулирования давления в помещении. В этих условиях работа распределителей ламинарного потока гарантированно обеспечивает требуемый однонаправленный поток с параллельными линиями тока. Высокая кратность воздухообмена способствует подержанию в приточном потоке воздуха условий, близких к изотермическим. Потолки, спроектированные под распределение воздуха при больших воздухообменах, за счет большой площади обеспечивают маленькую начальную скорость воздушного потока. Работа вытяжных устройств, расположенных на уровне пола, и контроль давления воздуха в помещении сводят к минимуму размеры зон рециркуляции потоков, и легко срабатывает принцип «одного прохода и одного выхода». Взвешенные частицы прижимаются к полу и удаляются, поэтому риск возникновения их рециркуляции невелик.
Однако при работе таких воздухораспределителей в операционной ситуация существенно меняется. Для поддержания допустимых уровней бактериологической чистоты воздуха в операционных значения воздухообмена по расчету обычно составляют в среднем 25 крат/ч и даже меньше, то есть они не сопоставимы со значениями для производственных помещений. Для поддержания стабильности движения потоков воздуха между операционной и смежными помещениями в ней обычно поддерживается избыточное давление. Удаление воздуха производится через вытяжные устройства, симметрично установленные в стенах нижней зоны помещения. Для раздачи более маленьких объемов воздуха применяются, как правило, ламинарные устройства небольшой площади, которые устанавливаются только над критической зоной помещения в виде острова посреди комнаты, вместо использования всего потолка.
Как показывают наблюдения, такие ламинарные устройства не всегда будут обеспечивать однонаправленный поток. Поскольку почти всегда присутствует перепад между температурой в приточной струе и температурой окружающего воздуха (5–7 °С), более холодный воздух, выходящий из приточного устройства, опускается намного быстрее, чем изотермический однонаправленный поток. Для работы потолочных диффузоров, применяемых в общественных учреждениях, это обычное явление. Существует ошибочное общепринятое мнение, что ламинары обеспечивают стабильный однонаправленный воздушный поток независимо от места или способа их применения. На самом деле, в реальных условиях скорость низкотемпературного вертикального ламинарного потока будет увеличиваться по мере приближения к полу. Чем больше объем приточного воздуха и ниже его температура относительно воздуха помещения, тем больше ускорение его потока. Из таблицы видно, что применение ламинарной системы площадью 3 м 2 с температурным перепадом в 9 °С дает увеличение скорости воздуха в три раза уже на расстоянии 1,8 м от начала пути. Скорость воздуха на выходе из приточного устройства составляет 0,15 м/с, а на уровне операционного стола достигает 0,46 м/с. Это значение превышает допустимый уровень . Уже давно многими исследованиями доказано, что при завышенных скоростях приточного потока невозможно сохранить его «однонаправленность». Анализ контроля воздушной среды в операционных, проводимый, в частности, Салвати (Salvati, 1982) и Льюисом (Lewis, 1993), показал, что в некоторых случаях применение ламинарных установок с высокими скоростями воздуха приводит к росту уровня обсемененности воздуха в области хирургического разреза с последующим риском его заражения.
| Зависимость скорости воздушного потока от площади ламинарной панели и температуры приточного воздуха |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Т - перепад между температурой приточного и окружающего воздуха |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
При движении потока, в начальной точке линии тока воздуха будут параллельны, далее границы потока будут меняться, сужаясь в направлении к полу, и он уже не сможет защищать область, определенную размерами ламинарной установки. При скоростях воздуха 0,46 м/с поток будет захватывать малоподвижный воздух из помещения. Поскольку в помещении постоянно выделяются бактериальные частицы, в поток воздуха, поступающий из приточного устройства, будут подмешиваться зараженные частицы, так как источники их выделения постоянно действуют в помещении. Этому способствует рециркуляция воздуха, возникающая в результате подпора воздуха в помещении. Для соблюдения чистоты помещений операционных по нормам требуется обеспечивать дисбаланс воздуха за счет превышения притока над вытяжкой на 10 %. Избыточный воздух перемещается в смежные менее чистые помещения. В современных условиях в операционных часто применяют герметичные раздвижные двери, избыточному воздуху некуда деваться, он циркулирует по помещению и забирается снова в приточное устройство при помощи встроенных в него вентиляторов для дальнейшей очистки в фильтрах и вторичной подачи в помещение. Циркулирующий воздух собирает в себя все загрязненные частицы из воздуха помещения и, двигаясь вблизи приточного потока, может его загрязнять. Из-за нарушения границ потока происходит подмешивание в него воздуха из окружающего пространства и проникновение патогенных частиц в стерильную зону, которую принято считать защищенной.
Высокая подвижность способствует интенсивному отслоению частиц мертвой кожи с незащищенных участков кожного покрова медицинского персонала и их попаданию непосредственно в хирургический разрез. С другой стороны, следует отметить, что развитие инфекционных заболеваний в послеоперационный период вызывается гипотермическим состоянием больного, которое усиливается при воздействии на него потоков холодного воздуха повышенной подвижности.
Таким образом, воздухораспределитель ламинарного потока, традиционно применяемый и эффективно работающий в чистом производственном помещении, может принести вред при проведении операций в обычной операционной.
Этот разговор справедлив для ламинарных устройств, имеющих площадь в среднем около 3 м 2 – оптимальную для защиты операционной зоны. Согласно американским требованиям , скорость воздушного потока на выходе из ламинарных панелей не должна превышать 0,15 м/с, то есть с 1 фут 2 (0,09 м 2) площади панели должно поступать в помещение 14 л/с воздуха. В нашем случае это будет составлять 466 л/с (1677,6 м 3 /ч) или примерно 17 крат/ч. По нормативное значение воздухообмена в операционных залах должно составлять 20 крат/ч, по – 25 крат/ч, поэтому 17 крат/ч вполне соответствует требованиям. Получается, что значению 20 крат/ч соответствует помещение объемом 64 м 3 .
По сегодняшним нормам площадь стандартной операционной (общехирургического профиля) должна составлять не менее 36 м 2 . А к операционным для проведения более сложных операций (кардиологических, ортопедических и т. д.) требования намного выше, и часто объем такой операционной может превышать 135–150 м 3 . Система воздухораспределения для этих случаев потребуется значительно большей площади и производительности по воздуху.
В случае организации притока воздуха в операционных большего размера возникает проблема соблюдения ламинарности потока от плоскости выхода до уровня операционного стола. В нескольких операционных проводились исследования поведения воздушных потоков. В разных помещениях были установлены ламинарные панели, которые разделялись по площади на две группы: 1,5–3 м 2 и более 3 м 3 , и были смонтированы экспериментальные установки кондиционирования воздуха, позволяющие менять температуру приточного воздуха. Проводились многократные замеры скорости потока поступающего воздуха при различных расходах и перепадах температуры, результаты которых можно увидеть в таблице.
Критерии чистоты помещения
Правильные решения относительно организации распределения воздуха в операционных: выбор рационального размера приточных панелей, обеспечение нормативной скорости потока и температуры приточного воздуха – не дают гарантии абсолютного обеззараживания воздуха в помещении. Вопрос обеззараживания воздуха операционных залов был остро поставлен более 30 лет назад, когда предлагались различные противоэпидемиологические мероприятия. И сейчас целью требований современных нормативных документов по проектированию и эксплуатации больниц является обеззараживание воздуха, где системы ОВК представлены как основной способ предотвращения распространения и накопления инфекций .
Например, стандарт считает обеззараживание главной целью своих требований, в отмечено: «правильно спроектированная система ОВК минимизирует воздушно-капельную передачу вирусов, бактерий, спор грибков и прочих биологических загрязнений», системам ОВК отводится главная роль в контроле инфекций и прочих вредных факторов. В выделено требование к системам кондиционирования воздуха операционных: «система подачи воздуха должна быть спроектирована таким образом, чтобы минимизировать проникновение бактерий в стерильные зоны вместе с воздухом, а также поддерживать максимальный уровень чистоты в остальной части операционной».
Тем не менее, нормативные документы не содержат прямых требований к определению и контролю эффективности обеззараживания для различных способов вентиляции, и проектировщикам зачастую приходится заниматься поисковой деятельностью, что занимает много времени и отвлекает от основной работы.
В нашей стране достаточно много различной нормативной литературы по проектированию систем ОВК для больничных зданий, и везде озвучены требования к обеззараживанию воздуха, которые по множеству объективных причин проектировщикам практически трудно реализовать. Это требует не только знания современного обеззараживающего оборудования и правильности его применения, но, самое главное, дальнейшего своевременного эпидемиологического контроля воздушной среды помещений, что дает представление о качестве работы систем ОВК, но, к сожалению, не всегда проводится. Если оценка чистоты чистых производственных помещений производится по наличию в нем частиц (например, пылинок), то показателем чистоты воздуха в чистых помещениях лечебных зданий являются живые бактериальные или колониеобразующие частицы, допустимые уровни которых приводятся в . Для поддержания этих уровней следует регулярно контролировать воздушную среду по микробиологическим показателям, для чего необходимо уметь вести их подсчет. Методика сбора и подсчета микроорганизмов для оценки чистоты воздуха еще не приводилась ни в одном из нормативных документов. Важным является то, что подсчет микробных частиц должен проводиться в эксплуатируемом помещении, то есть во время проведения операции. Но для этого должен быть готов проект и монтаж системы воздухораспределения. Уровень обеззараживания или эффективность работы системы невозможно установить до начала работы ее в операционной, это можно сделать только в условиях проведения хотя бы нескольких операционных процессов. Для инженеров это представляет большие трудности, поскольку исследования хоть и необходимы, но противоречат порядку соблюдения противоэпидемической дисциплины больницы.
Воздушная завеса
Для обеспечения требуемого воздушного режима операционной важно правильно организовать совместную работу притока и удаления воздуха. Рациональным взаиморасположением приточных и вытяжных устройств в операционной можно улучшить характер движения воздушных потоков.
В операционных невозможно использовать как площадь всего потолка для распределения воздуха, так и площадь пола для его отведения. Напольные вытяжные устройства негигиеничны, поскольку быстро загрязняются и их трудно чистить. Громоздкие, сложные и дорогие системы так и не нашли своего применения в малогабаритных помещениях операционных. По этим причинам самым рациональным является «островное» расположение ламинарных панелей над критической зоной с установкой вытяжных отверстий в нижней части стен. Это позволяет смоделировать воздушные потоки по аналогии с чистым промышленным помещением более дешевым и менее громоздким способом. Успешно проявил себя такой способ, как применение воздушных завес, работающих по принципу защитного барьера. Воздушная завеса хорошо сочетается с потоком приточного воздуха в форме узкой «оболочки» из воздуха с большей скоростью, специально организованной по периметру потолка. Воздушная завеса непрерывно работает на вытяжку и предотвращает поступление загрязненного окружающего воздуха в ламинарный поток.
Чтобы понять работу воздушной завесы, следует представить операционный зал с вытяжкой, организованной со всех четырех сторон помещения. Приточный воздух, поступающий из «ламинарного островка», расположенного в центре потолка, будет только опускаться вниз, расширяясь в стороны стен по мере спуска. Такое решение уменьшает зоны рециркуляции, размеры застойных участков, в которых собираются патогенные микроорганизмы, а также предотвращает смешение ламинарного потока с воздухом помещения, снижает его ускорение и стабилизирует скорость, в результате чего нисходящий поток накрывает (запирает) всю стерильную зону. Это способствует удалению биологических загрязнителей из защищаемой зоны и изоляции ее от окружающей среды.
На рис. 1 видна стандартная конструкция воздушной завесы с щелями по периметру помещения. При организации вытяжки по периметру ламинарного потока, происходит его растягивание, он расширяется и заполняет всю зону внутри завесы, в результате чего предотвращается эффект «сужения» и стабилизируется требуемая скорость ламинарного потока.
Из рис. 3 видны значения фактической (замеренной) скорости, возникающей при правильно спроектированной воздушной завесе, которые наглядно демонстрируют взаимодействие ламинарного потока с воздушной завесой, причем ламинарный поток движется равномерно. Воздушная завеса устраняет необходимость установки громоздкой вытяжной системы по всему периметру помещения, вместо чего в стенах устраивается традиционная вытяжка, как принято в операционных. Воздушная завеса защищает зону непосредственно вокруг хирургического персонала и стола, предотвращая возврат загрязненных частиц в первичный воздушный поток.
После проекта воздушной завесы возникает вопрос, какого уровня обеззараживания можно достичь при ее эксплуатации. Плохо спроектированная воздушная завеса будет не более эффективна, чем традиционная ламинарная система. Ошибкой проекта может быть высокая скорость воздуха, поскольку такая завеса будет «вытягивать» ламинарный поток слишком быстро, то есть еще даже до того, как он достигнет операционного тола. Поведение потока нельзя будет контролировать, и может возникнуть угроза просачивания зараженных частиц в операционную зону с уровня пола. Аналогично, воздушная завеса с маленькой скоростью всасывания не может эффективно шибировать ламинарный поток и может втягиваться в него. В этом случае воздушный режим помещения будет как при использовании только ламинарного приточного устройства. При проектировании важно правильно определить диапазон скоростей и подобрать соответствующую ему систему. Это непосредственно влияет на расчет обеззараживающих характеристик.
Несмотря на явные преимущества воздушных завес, их не следует применять вслепую. Стерильный воздушный поток, создаваемый воздушными завесами во время операции, не всегда требуется. Необходимость обеспечения уровня обеззараживания воздуха должна решаться совместно с технологами, в роли которых в данном случае должны выступать хирурги, участвующие в конкретных операциях.
Заключение
Вертикальный ламинарный поток может вести себя непредсказуемо в зависимости от режима его эксплуатации. Ламинарные панели, используемые в помещениях чистых производств, как правило, не могут обеспечивать требуемый уровень обеззараживания в операционных. Системы воздушных завес помогают скорректировать характер движения вертикальных ламинарных потоков. Воздушные завесы являются оптимальным решением задачи бактериологического контроля воздушной среды помещений операционных, особенно при продолжительных хирургических операциях и нахождении пациентов с нарушенной иммунной системой, для которых воздушные инфекции представляют особый риск.
Статья подготовлена А. П. Борисоглебской с использованием материалов журнала «ASHRAE».
А. П. Иньков, канд. техн. наук, ООО «ЭКОТЕРМ»
Cистемы вентиляции , отопления и кондиционирования воздуха (ВОК) должны обеспечивать оптимальные условия микроклимата и воздушной среды помещений больницы, родильного дома или другого стационара. При проектировании, строительстве (реконструкции) и эксплуатации систем ВОК следует пользоваться основными положениями действующих специальных нормативных документов , а также ряда других документов, утвержденных Минздравом России. При этом системы ВОК для лечебно-профилактических учреждений (ЛПУ) в соответствии с российскими нормами имеют ряд особенностей по сравнению с другими общественными зданиями и сооружениями. Ниже перечислены некоторые из них.
1. В зданиях ЛПУ не допускается применение вертикальных коллекторов как для приточных, так и для вытяжных систем.
2. Удаление воздуха из операционных, наркозных, реанимационных, родовых и рентген кабинетов осуществляется из двух зон (верхней и нижней).
3. Относительная влажность и температура операционных блоков поддерживается постоянно и круглосуточно.
4. В палатах больниц относительная влажность воздуха нормируется только для зимнего периода.
5. В зданиях ЛПУ в системах ВОК не допускается рециркуляция воздуха.
6. Температура теплоносителя для систем водяного отопления должна соответствовать назначению здания.
7. Уровень звукового давления от систем вентиляции в палатах и операционных больниц не должен превышать 35 дБА.
С учетом вышесказанного видно, что выполнить качественный проект системы ВОК под силу только специализированным проектным организациям, имеющим библиотеку нормативных документов и определенный опыт практической работы.
Ниже подробнее рассмотрим наиболее сложный вопрос с проектированием
, послеоперационных палат, реанимационных залов, палат интенсивной терапии, родовых боксов, наркозных и других помещений, отнесенных по нормам к категории по чистоте «ОЧ».
В этих помещениях вентиляция и кондиционирование воздуха являются обязательными, и при этом кратность воздухообмена определяется по расчету из условий ассимиляции тепловыделений, но не менее десятикратного обмена
(см. табл. 1 по нормам ).
Таблица №1. Расчетные температуры, кратности воздухообменов, категории по чистоте помещений в лечебных учреждениях
Следует сразу отметить, что принятая в работе классификация помещений по степени чистоты воздуха устарела и требует переработки в соответствии с действующими в настоящее время нормативными документами .
Новый стандарт принят и введен в России 18 мая 2000 года и гармонизирован с международным стандартом ISO 14644-1-99. В настоящей статье будут использоваться термины и определения этого стандарта, в котором классы чистоты ограничены пределами от класса 1 ISO (высший класс) до класса 9 ISO (низший класс).
Известно, что длительное нахождение больных в обычных хирургических и терапевтических стационарах опасно для них . Через некоторое время нахождения в больнице они становятся бациллоносителями так называемых госпитальных штаммов и переносчиками возбудителей различных инфекций. Это относится и к персоналу медицинских учреждений. Такие методы профилактики и лечения инфекций, как антибиотики, иммунные и гормональные препараты, влажная уборка помещений с антисептическими растворами, ультрафиолетовое облучение и прочее не дают должного эффекта.
Чистое помещение по сравнению с этими методами имеет принципиальное отличие. Оно направлено не на борьбу и уничтожение уже имеющихся микроорганизмов в помещении. Оно не допускает их туда, а микроорганизмы, исходящие от больных или медицинского персонала, немедленно удаляются из помещения потоком воздуха. Цель чистых операционных - снизить рост микробных загрязнений, в первую очередь в зоне операционного и инструментального столов.
По современной классификации операционные залы можно отнести к чистым помещениям (ЧП) класса 5 ISO и выше. Класс чистого помещения характеризуется классификационным числом, определяющим максимально допустимую счетную концентрацию аэрозольных частиц определенного размера в одном кубическом метре воздуха. Под частицей понимается твердый, жидкий или многофазный объект с размером от 0,05 до 100 мкм. При классификации ЧП рассматриваются неживые частицы с размером от 0,1 до 5 мкм. Чистое помещение может содержать одну или несколько чистых зон (чистая зона может быть открытой или отгороженной) и находиться как внутри, так и вне чистого помещения.
В соответствии со стандартом чистое помещение - это помещение, в котором контролируется концентрация взвешенных в воздухе частиц и которое построено и используется так, чтобы свести к минимуму поступление, выделение и удержание частиц внутри помещения, и в котором, по мере необходимости, контролируются другие параметры, например, температура, влажность и давление.
В соответствии со стандартом следует различать три временные фазы создания и существования чистого помещения:
1. Построенное (as-built): состояние, в котором система чистых помещений завершена, все обслуживающие системы подключены, но отсутствует производственное оборудование, материалы и персонал.
2. Оснащенное (at-rest): состояние, в котором система чистых помещений укомплектована оборудованием и отлажена в соответствии с соглашением между заказчиком и исполнителем, но персонал отсутствует.
3. Эксплуатационное (operational): состояние, в котором система чистых помещений функционирует установленным образом, с установленной численностью персонала, работающего в соответствии с документацией.
Это вышеприведенное разделение имеет принципиальное значение при проектировании, строительстве, аттестации и эксплуатации чистых помещений. Чистота воздуха по частицам в чистом помещении или чистой зоне должна быть определена по одному (или более) из трех состояний чистых помещений. При проектировании и строительстве медицинских учреждений нас более всего будет интересовать последнее, эксплуатационное состояние ЧП.
Окружающий нас воздух содержит большое количество как живых, так и неживых частиц, отличающихся по своей природе и размерам. В стандарте при определении класса чистоты воздуха в чистом помещении учитывается концентрация неживых аэрозольных частиц размером от 0,1 до 5,0 мкм. При оценке же класса чистоты воздуха операционных залов важным критерием является количество в нем живых микроорганизмов, поэтому этот вопрос необходимо рассмотреть более детально.
В работе проанализированы основные источники микрозагрязнений воздуха. Приведены зарубежные статистические данные, показывающие, что на 1 000 взвешенных аэрозольных частиц приходится примерно один микроорганизм. Говорится, что в виду множественности факторов, влияющих на микробную загрязненность, эти данные носят приближенный, вероятностный характер. Но тем не менее они дают представление о связи между числом неживых частиц и числом микроорганизмов в воздухе.
Классы чистоты по взвешенным в воздухе частицам для чистых помещений и чистых зон
Для оценки требуемого класса чистоты воздуха в операционных залах в зависимости от объемной концентрации в нем микроорганизмов можно использовать данные сводной табл. 2 стандартов .
Чистые помещения класса 5 в табл. 2 разделены на два подкласса:
- Подкласс А - с предельно допустимым количеством микроорганизмов не более 1 (достигается в однонаправленном потоке воздуха).
- Подкласс В - с предельно допустимым количеством микроорганизмов не более 5.
В чистых помещениях более высокого класса (классов от 4 до 1) микроорганизмов не должно быть вообще.
Для того чтобы перейти к рассмотрению практических вопросов, наиболее интересующих проектировщиков систем ОВК, еще раз рассмотрим некоторые требования, предъявляемые нормативными документами к системам вентиляции и кондиционирования ЧП. Попутно отметим, что помимо требований к системам ВК проектировщики должны также знать и выполнять весь перечень других обязательных требований к ЧП : требования к планировочным решениям, требования к конструкции и материалам ЧП, требования к оборудованию ЧП, требования к инженерным системам, требования к медицинскому персоналу и технологической одежде и т. д. В силу ограниченного объема настоящей статьи эти вопросы здесь не рассматриваются.
Ниже приведен перечень лишь только некоторых основных требований к системам вентиляции и кондиционирования ЧП.
1. Система подачи воздуха в ЧП от 1 до 6 класса, как правило, должна обеспечивать организацию воздухообмена вертикальным однонаправленным потоком. Для класса 6 возможно использование неоднонаправленного воздушного потока. В стандарте приводится определение: однонаправленный поток воздуха - поток воздуха с параллельными, как правило, струями (линиями тока), проходящими в одном направлении с одинаковой в поперечном сечении скоростью. Термины «ламинарный» и «турбулентный» поток для характеристики потоков воздуха в ЧП применять не рекомендуется.
2. Покрытия воздуховодов и их конструкции, находящиеся в чистых комнатах, а также покрытия фильтровальных камер и их конструкции должны допускать периодическую обработку дезинфицирующими растворами. Это требование обязательно для ЧП с контролируемым микробным загрязнением.
3.
должны иметь автоматическое регулирование температуры и влажности, блокировку, дистанционное управление, сигнализацию.
4. В ЧП с однонаправленным вертикальным потоком количество отверстий, отводящих воздушные потоки из ЧП, выбирается в соответствии с необходимостью обеспечить вертикальность воздушных потоков.
К перечню вышеприведенных требований для систем вентиляции и кондиционирования
операционных также следует добавить:
- Требование применения многоступенчатой фильтрации подведенного снаружи воздуха (не менее 3-х ступеней) и использование в качестве конечных фильтров высокой эффективности классом не менее H12 .
- Требование обеспечения необходимой скорости однонаправленного потока 0,2-0,45 м/с на выходе из
.
- Требование наличия положительного перепада давления в операционной и окружающих помещениях в диапазоне 5-20 Па.
Новое строительство и реконструкция операционных залов больниц с выполнением всех требований, характерных для чистых помещений класса 5 и выше, является весьма дорогостоящим. Цена только ограждающих конструкций одной операционной с «ламинарным» потоком составляет от нескольких десятков тысяч долларов США и выше плюс стоимость системы центрального кондиционера. Если за рубежом разработаны и действуют стандарты на чистоту воздуха в различных помещениях больниц (в Германии и Голландии вместе взятых число действующих чистых операционных более 800), то в нашей стране вопрос о задании требований к оснащению операционной всеми системами часто решается на уровне главного врача больницы и его заместителей, которые порой просто незнакомы с нормативными требованиями к чистым помещениям, и их выбор определяется прежде всего финансовыми возможностями, особенно в бюджетных организациях.
Рассмотрев комплекс общих требований к системам вентиляции и кондиционирования ЧП, можно сделать вывод, что правильная организация потоков воздуха (однонаправленный, неоднонаправленный) является одним из важнейших условий обеспечения требуемой чистоты воздуха и безопасности больного. Воздушный поток должен уносить из чистой зоны все частицы, выделяемые людьми, оборудованием и материалами.
На рис. 1 представлены наиболее распространенные схемы подачи воздуха в операционную и выполнен их сравнительный анализ по показателю бактериального загрязнения
. Схема 1г обеспечивает однонаправленный вертикальный поток воздуха, остальные схемы - неоднонаправленный поток воздуха.
На качество однонаправленного потока воздуха большое влияние оказывает конструкция распределителя, через который воздух проходит непосредственно в чистое помещение. Этот распределитель располагается непосредственно между НЕРА фильтрами и ЧП. Он может выполняться в виде решетки либо в виде одинарной или двойной сетки из металла или синтетического материала. Важное значение имеет размер отверстия и расстояние между отверстиями, через которые проходит воздух. Чем больше это расстояние, тем хуже качество потока (рис. 2).
Если в помещениях с однонаправленным потоком воздуха воздухораспределитель занимает всю площадь потолка над операционной зоной, то в помещениях более низкого класса чистоты с неоднонаправленным потоком воздуха приточные диффузоры занимают лишь часть потолка, иногда совсем небольшую. Вытяжные решетки также могут располагаться различным образом (схемы 1а, 1б, 1в, 1д). В этом случае лишь только методы численного математического моделирования позволяют учесть все многообразие влияющих факторов на картину потоков воздуха и оценить, как влияет положение фильтров, оборудования, источников тепловыделений (ламп и т. д.) на потоки воздуха и класс чистоты в различных зонах операционной.
Различные виды исполнения потолочных диффузоров с фильтром для чистых помещений производства фирмы GEA представлены на рис. 3.
Такие диффузоры оснащены герметичными клапанами, позволяющими изолировать воздушный фильтр от остальной системы кондиционирования. Это позволяет осуществить замену воздушного фильтра без выключения кондиционера. Герметичность установки воздушного фильтра в ячейке диффузора можно контролировать при помощи датчика герметичности. Также встроены датчики для измерения перепада давления на фильтре.
Основные результаты сравнительного анализа различных способов подачи чистого воздуха в операционные согласно работе представлены на рис. 4.
На рисунке приведены результаты измерений для различных потоков, а также две граничные кривые, которые не должны превышаться для операционных помещений типа А (особенно высокие требования согласно DIN 1946, часть 4, редакция 1998 г.) или типа В (высокие требования).
С помощью показателя микробного загрязнения при известном объемном расходе воздуха можно рассчитать микробную загрязненность (КОЕ/м3)*: К=n.Q.ms/V,
где:
К - образующие колонии единицы на 1 м 3 воздуха;
Q - исходная интенсивность источников микробов;
ms - показатель микробного загрязнения;
V - объемный расход воздуха;
n - количество персонала в операционной.
В работе делаются следующие выводы. Отдельные диффузоры или перфорированные потолки обеспечивают подачу чистого воздуха и его перемешивание с загрязненным воздухом (метод разбавления). Показатели микробного загрязнения в лучшем случае составляют около 0,5. При однонаправленном «ламинарном» потоке воздуха достигается показатель микробного загрязнения 0,1 и менее.
Как было сказано выше, при радиальных выходных диффузорах на потолке в помещении создается смешанный поток. Такой выход при объемном расходе 2 400 м 3 /ч отвечает стандартным требованиям класса В, и расход 2 400 м 3 /ч может быть принят как минимально допустимый расход чистого воздуха, подаваемый в операционную зону (такой расход принят в качестве эталонного объемного расхода в стандарте DIN 4799, разработанном для оценки и сравнения потолков различного типа).
На сегодняшний день сетчатые воздухораспределительные устройства потолочного типа для создания однонаправленного потока воздуха для операционных помещений производится рядом фирм, например,
, АDMECO AG, ROX LUFTTECHIK GmbH и др.
На рис. 5 представлена типичная конструктивная схема такого воздухораспределительного устройства (ламинарного потолка).
На практике наиболее распространенный размер таких устройств (потолков) от 1,8х2,4 м 2 до 3,2х3,2 м 2 , причем за рубежом наиболее распространен последний размер. Например, для
1,8х2,4 м 2 необходимый расход воздуха составит 3100 м 3 /ч (при скорости выхода воздуха из устройства 0,2 м/с). Из практики проектирования нашим проектным отделом нескольких операционных в Московском центральном институте травматологии и ортопедии (ЦИТО) можно заключить, что такой расход соответствует 25-кратному обмену воздуха в помещении площадью 30-40 м 2 и всегда превышает расчетный расход, необходимый для ассимиляции теплоизбытков, характерных для типичного набора персонала и оборудования для данных помещений.
Наши данные хорошо согласуются с данными работы , где приводится величина тепловыделений 1,5-2,0 кВт, типичная для операционных залов, а также расчетная величина подачи чистого воздуха 2000-2500 м 3 /ч (17-20 кратностей в час). При этом температура приточного воздуха должна отличаться от температуры операционной зоны не более чем на 5 градусов.
Чем больше размер ламинарного потолка
в указанном выше диапазоне, тем выше степень безопасности пациента, однако при этом существенно возрастают капитальные и эксплуатационные затраты. За рубежом широко применяется разумный компромисс - введение системы рециркуляции воздуха в операционном зале через высокоэффективные фильтры НЕРА, встроенные в «ламинарный» потолок. Это позволяет увеличить размер «ламинарного» потолка до 3,2х3,2 м 2 при сохранении невысоких капитальных и эксплуатационных затрат на центральный кондиционер.
Например, проектируются операционные, где при подаче наружного воздуха кондиционером 1200-2000 м 3 /ч расход циркуляционного потока в операционной составляет до 8000 м 3 /ч, при этом существенно снижаются затраты на энергоснабжение. Увеличение размеров
до 3,2х3,2 м 2 позволяет включить в стерильную зону не только пациента, но и стол для инструмента и рабочий персонал, особенно если применить еще и специальные ограждающие пластиковые фартуки (рис. 6).
Еще одно преимущество системы использования циркуляции воздуха в операционной, (что позволено в соответствии с частью 4 стандарта DIN 1946) - это возможность в ночное время, когда оборудование операционной не используется, отключать кондиционер на поступление наружного воздуха полностью или частично, используя только оборудование (вентилятор) внутренней системы циркуляции чистого воздуха, затрачивая при этом примерно 400 Вт мощности.
Говоря об энергосбережении в системах ВОК для операционных помещений в больницах, следует отметить работу проф. О. Я. Кокорина . В этой работе также предлагается использовать циркуляционный смесительно-очистительный приточный агрегат, но эта схема проанализирована только для варианта подачи неоднородного потока чистого воздуха в операционной по схеме, представленной на рис. 1а.
При энергетической привлекательности предлагаемой схемы у проектировщиков при ее реализации могут возникнуть проблемы с необходимостью размещения смесительно-очистительного агрегата производительностью 2 400 м3/ч в помещениях рядом с операционной, а также проблемы с разводкой воздуховодов приточной и вытяжной систем, т. к. используется моноблочный приточно-вытяжной агрегат.
* Термин КОЕ означает «колониеобразующие единицы» (по англ. CFU - Colony Forming Units) и является более точной характеристикой микробной загрязненности. Техника чистых помещений позволяет обеспечить уровень микробной загрязненности менее 10 КОЕ/м 3 . Имеются данные, что снижение микробной загрязненности воздуха в зоне операционного стола в 10 раз снижает риск инфекции на 2%.
Пример:
Q=30000 микробов на каждого человека в час (допущение). Для 8 человек в операционной при показателе µs=0,1 и объемном потоке 2400 м 3 /ч К=8х30000х0,1/2400=10 КОЕ/м3.
Опубликовано в журнале AВОК
В распространении госпитальной инфекции наибольшее значение имеет воздушно-капельный путь, в связи с
чем постоянному обеспечению чистоты воздуха помещений хирургического стационара и операционного блока
должно уделяться большое внимание.
Основным компонентом, загрязняющим воздух помещении хирургического стационара и операционного блока,
является пыль мельчайшей дисперсности, на которой сорбируются микроорганизмы. Источниками пыли
являются, главным образом, обычная и специальная одежда больных и персонала, постельные принадлежности,
поступление почвенной пыли с потоками воздуха и т. п. Поэтому мероприятия, направленные на уменьшение
обсемененности воздуха операционной прежде всего предусматривают снижение влияния источников обсеменения
на воздух.
Не допускаются к работе в операционной особы с септическими ранами и какими-либо гнойными
Перед операцией персонал должен принять душ. Хотя исследования показали, что во многих случаях душ
являлся неэффективным. Поэтому во многих клиниках стали практиковать принятие ванны с раствором
антисептика. На выходе из санпропускника персонал надевает стерильные сорочку, штаны и бахилы. После
обработки рук в предоперационной одевают стерильный халат, марлевую повязку и стерильные перчатки.
Стерильная одежда хирурга через 3-4 часа теряет свои свойства и расстерилизовывается. Поэтому при
сложных асептических операциях (таких как трансплантация) целесообразно менять одежду каждые 4 часа. Эти
же требования относятся и к одежде персонала, обслуживающего больных после трансплантации в палатах
интенсивной терапии.
Марлевая повязка является недостаточным барьером для патогенной микрофлоры, и, как показали
исследования, около 25% послеоперационных гнойных осложнений вызваны штаммом микрофлоры, высеянным
как из нагноившейся раны, так и из ротовой полости оперировавшего хирурга. Барьерные функции марлевой
повязки улучшаются после обработки ее вазелиновым маслом перед стерилизацией.
Сами больные могут быть потенциальным источником загрязнения, поэтому их следует готовить перед
операцией соответствующим образом.
Среди мероприятий, направленных на обеспечение чистоты воздуха большое значение имеет правильный и
постоянный воздухообмен в помещениях стационара, практически исключающий развитие внутригоспитальных
заражений. Наряду с искусственным воздухообменом необходимо создавать условия для аэрации и проветривания
помещений хирургического отделения. Особенное предпочтение следует отдавать аэрации, позволяющей на
протяжении многих часов и даже круглосуточно во все сезоны года осуществлять естественный воздухообмен,
который является решающим звеном в цепи мероприятий, обеспечивающих чистоту воздуха.
Повышению эффективности аэрации способствуют внутристенные вентиляционные каналы. Эффективное
функционирование этих каналов особенно необходимо в зимний и переходный периоды, когда воздух больничных
помещений в значительной степени загрязняется микроорганизмами, пылью, углекислотой и т. п. Исследования
показывают, что чем больше удаляется воздуха через вытяжные каналы, тем больше относительно чистого в
бактериологическом отношении наружного воздуха поступает через фрамуги и различные неплотности. В связи с
этим необходимо систематически прочищать вентиляционные каналы от пыли, паутины и другого мусора.
Эффективность действия внутристенных вентиляционных каналов повышается, если на их верхней концевой части
(на крыше) устраивать дефлекторы.
Проветривание надо обязательно проводить во время влажной уборки помещений стационара (особенно по
утрам) и операционного блока после работы.
Кроме указанных мероприятий для обеспечения чистоты воздуха и уничтожения микроорганизмов
применяется дезинфекция с помощью ультрафиолетовой радиации и в ряде случаев химических веществ. С этой
целью воздух помещений (в отсутствие персонала) облучается бактерицидными лампами типа ДБ-15, ДБ-30 и
более мощными, которые размещаются с учетом конвекционных токов воздуха. Количество ламп
устанавливается из расчета 3 Вт на 1 м 3 облучаемого пространства. С целью смягчения отрицательных сторон
действия ламп следует вместо прямого облучения воздушной среды применять рассеянную радиацию, т. е.
производить облучение, верхней зоны помещений с последующим отражением радиации от потолка, для чего
можно использовать потолочные облучатели, или одновременно с бактерицидными зажигать люминесцентные
лампы.
Для уменьшения возможности распространения микрофлоры по помещениям операционного блока
целесообразно применять световые бактерицидные завесы, создаваемые в виде излучения от ламп над дверями, в
открытых проходах и т. д. Лампы при этом монтируются в металлических трубках-софитах с узкой щелью (0,3-
0,5см).
Обезвреживание воздуха химическими веществами производится в отсутствие людей. Для этой цели
допускается использовать пропиленгликоль или молочную кислоту. Пропиленгликоль распыляют пульверизатором
из расчета 1,0 г на 5 м 3 воздуха. Молочную кислоту, используемую для пищевых целей, применяют из расчета 10
мг на 1 м 3 воздуха.
Асептичности воздуха помещений хирургического стационара и операционного блока можно также достичь
применением материалов, обладающих бактерицидным действием. К таким веществам относятся производные
фенола и трихлорфенола, оксидифенил, хлорамин, натриевая соль дихлоризоциануровой кислоты, нафтенилглицин,
цетилоктадецилпиридиновый хлорид, формальдегид, медь, серебро, олово и многие другие. Им импрегнируют
постельное и нательное белье, халаты, перевязочный материал. Во всех случаях бактерицидность материалов
сохраняется от нескольких недель до года. Мягкие ткани с бактерицидными добавками сохраняют бактерицидное
действие более 20 сут.
Весьма эффективно нанесение на поверхность стен и других предметов пленки или различных лаков и красок,
в которые добавлены бактерицидные вещества. Так, например, оксидифенил в смеси с поверхностно активными
веществами успешно используется для придания поверхности остаточного бактерицидного действия. Следует
иметь в виду, что бактерицидные материалы не оказывают вредного воздействия на организм человека.
Кроме бактериального большое значение имеет также загрязнение воздушной среды операционных блоков
наркотическими газами: эфиром, фторотаном и др. Исследования показывают, что в процессе оперирования в
воздухе операционных содержится 400-1200 мг/м 3 эфира, до 200 мг/м 3 и более фторотана, до 0,2% углекислоты.
Весьма интенсивное загрязнение воздуха химическими веществами является активным фактором,
способствующим преждевременному наступлению и развитию утомления хирургов, а также возникновению
неблагоприятных сдвигов в состоянии их здоровья.
С целью оздоровления воздушной среды операционных помимо организации необходимого воздухообмена
следует улавливать и нейтрализовать газы наркотиков, попадающие в воздушное пространство операционной из
наркозного аппарата и с выдыхаемым больным воздухом. Для этого применяют активированный уголь. Последний
помещают в стеклянный сосуд, соединенный с клапаном наркозного аппарата. Выдыхаемый больным воздух,
