Com es fa front a la COVID-19 des del punt de vista de les instal·lacions d’HVAC als hospitals?

És de tots sabut que en les darreres setmanes estem vivint una situació d’anormalitat molt important. Qui ens hagués dit només fa 3 mesos que les nostres vides serien com són ara mateix? La irrupció d’un nou virus, desconegut, altament contagiós per al qual no estàvem prou preparats, condiciona ara qualsevol activitat i, en especial aquelles que anomenem “serveis essencials”, entre les quals es troben evidentment les activitats sanitàries.

A ARCbcn, com a habituals col·laboradors en projectes d’enginyeria d’instal·lacions amb diversos actors del sistema sanitari, hem volgut fer un recull de quines han sigut les principals actuacions preses pels diferents hospitals de referència per adaptar les seves infraestructures a una situació d’excepcionalitat com la que ens trobem; així com hem volgut posar de manifest la importància de les bones pràctiques de les instal·lacions d’HVAC (Heating, Ventilation & AirConditioning) per tal de minimitzar riscos de contagi per via aèria.

Com ja sabem, fins que no estigui disponible un tractament específic, la millor manera de combatre el SARS-COV-2 (COVID-19) és evitant la seva propagació, que comportaria la saturació dels serveis sanitaris agreujant la situació no només dels malalts per la COVID-19 sinó també la de la resta de malalts.

En el cas de les malalties infeccioses respiratòries (com ho és el SARS-COV-2), la seva transmissió és majoritàriament per contacte i/o via aèria. Davant la transmissió per contacte, poc es pot fer des del punt de vista dels sistemes de climatització i ventilació, però en canvi sí que es pot actuar sobre els perills de la transmissió aèria. Els virus que es troben a l’aparell respiratori, s’aprofiten d’altres partícules que pel seu petit volum i pes són volàtils (“suren” a l’aire) per poder viatjar i infectar altres hostes.

Particularment en el SARS-COV-2 la càrrega vírica necessària per infectar un nou individu, requereix partícules (majoritàriament microgotes de saliva) d’una mida superior als 5-10 micròmetres. També és possible la infecció a partir de partícules menors (entre 1 a 5 micròmetres), tot i que sembla que la concentració i l’exposició haurien de ser altes. Així, caldrà controlar les partícules que es troben en el rang entre 1 i 10 micròmetres.

A continuació mostren diverses actuacions possibles que ajuden a minimitzar els riscos de contagi del SARS-COV-2 per via aèria, així com les diferents accions portades a terme per part dels hospitals per poder atendre els malalts amb l’òptima disposició possible. 

SOLUCIONS HVAC DISPONIBLES PER A LA REDUCCIÓ DEL CONTAGI DISPONIBLES PER VIA AÈRIA

Aquestes necessitats no són noves en l’àmbit de les instal·lacions hospitalàries, i per tant, avui en dia existeixen solucions per afavorir ambients “nets” que redueixen les possibilitats de contagis aeris. De fet, constitueixen la principal eina de treball per a la protecció dels pacients més vulnerables i també del personal sanitari. I són tant més restrictives com més sensibles i/o exposats es trobin els pacients.

Aquestes solucions són les utilitzades en major o menor mesura a tots els equipaments hospitalaris d’arreu del país, requerint major efectivitat allà on el perill de contagi sigui major o la letalitat d’aquest sigui més elevada. Així podem anomenar les següents:

1. Ventilació adequada. És el principal instrument per eliminar/reduir la càrrega de contaminants de qualsevol tipologia i en qualsevol ambient.
2. Filtració. Consisteix a la col·locació d’una barrera física per evitar el pas de l’agent contaminant. Ha de ser l’adequat per a la tipologia de partícules que es vulgui filtrar.
3. Control de la pressió ambient. Modificant la pressió ambient de diferents espais, es pot forçar el fluxe de l’aire perquè sempre circuli de les zones menys contaminades (que estaran en pressió “+”) cap a les de major concentració de partícules (que estaran en pressió “–“).
4. Tipologia de difusió de l’aire. A les àrees que necessiten un ambient més “net” s’utilitzen elements de difusió “laminars” que escombren l’estança d’un costat a l’altre, o del sostre al terra arrossegant les partícules cap al punt d’extracció. En contraposició a un fluxe “turbulent” que és més adequat per a una bona barreja de l’aire de climatització.
5. Control d’Humitat. La majoria dels virus i bacteris proliferen més fàcilment en ambients secs. És per això que interessa mantenir una humitat relativa de l’ambient sempre superior al 30% i idealment entre el 40-60%.

La combinació d’aquestes tècniques en diferents graus d’intensitat determina la idoneïtat d’un espai per acollir els diferents serveis assistencials presents als nostres hospitals tals com: UCI, blocs quirúrgics,  UCSI, URPA, Endoscòpies…

Existeixen diferents escales normalitzades que estableixen els requisits mínims que s’ha d’exigir a un espai segons la seva tipologia. Les més esteses són:

• Norma ISO 14.644
• Norma UNE-EN 101.713

Aquestes normes relacionen els aspectes de cabal de ventilació, nivell de filtratge, control de pressió i tipus de difusió de l’aire de major a menor exigència, de la següent manera:

Taula 1. Requisits de ventilació en àrees classificades. Segons normes UNE-100713 i ISO 14644

I també:

Taula 2. Relació classificació ISO-14644 i nº partícules en ambient

A la taula següent, es poden veure les tipologies de filtratge adients per a cada classificació:

Taula 3. Relació entre classificació ISO-14644 i filtratge mínim requerit.

Segons s’ha vist el virus del SARS-COV-2 és capaç d’infectar un nou individu viatjant en partícules de saliva d’una mida mínima d’entre 5 i 10 micròmetres o altres partícules entre 1 i 5 micròmetres. Aquestes darreres són les anomena des ePM1.

El comportament dels tipus de filtres enfront aquestes partícules segons la norma ISO-16890 és el següent:

F7 ->  60% de retenció

F9 -> 85% de retenció

E11 -> 95% de retenció

H13 -> 99,95% de retenció

Així podem determinar que, una bona classificació d’un espai per a la contenció de la propagació del virus SARS-COV-2 seria: ISO-7 o millor.

De forma que un espai segur per acollir malalts de COVID-19 hauria de tenir idealment les següents condicions des del punt de vista de les instal·lacions de HVAC:

• Ventilació. De 20 a 40 renovacions per hora
• Filtratge. M5+F9 en equip i H13/H14 en sala i extraccions.
• Ctrl. de la pressió. Pressió negativa (min. 10 Pa.)
• Tipus de difusió. Flux Laminar.
• Humitat relativa. 40-60%

A banda de les mesures a les instal·lacions, és necessari també establir:

1. Distanciament entre pacients. Cal diferenciar la ubicació dels malalts de la COVID-19 de la resta de malalts.
2. Fluxos de circulació per a materials i persones. Accés diferenciats per al personal sanitari i els pacients, així com de medicaments, roba de llit, accessoris…
3. Escluses per al pas de materials i persones. Espais previs de contenció on a més poder col·locar-se els EPIs necessaris.
4. Protocols d’accés i abandonament de les àrees amb malalts.

COM S’HAN ADAPTAT ELS HOSPITALS A L’EPIDÈMIA

La particularitat en aquesta epidèmia és definida per l’alta taxaa de contagi i per la necessitat de distanciament entre pacients. La primera fa que hi hagi una gran quantitat de persones a tractar de forma simultània, i la segona que cadascuna d’aquestes persones requereixi de més superfície del que és habitual. Així doncs, totes aquestes àrees existents preparades per acollir malalts infecciosos, s’han vist estressades. Tots els hospitals s’han abocat a augmentar la superfície disponible d’espais per a la cura i/o vigilància de malalts, i cadascun ho ha fet de la manera que tenia més a l’abast, per tal de que la resposta hagi estat el més ràpida possible.

Construcció de nous espais UCI

Aquesta solució és la que millors prestacions pot aportar, ja que consisteix a augmentar la superfície d’espais idonis per a la cura dels malalts (ISO-7 com hem vist). A més, facilita la continuïtat de la resta d’activitats dels hospitals donat que es poden continuar disposant dels mateixos espais que abans.

Si bé no és habitual disposar d’espais nous disponibles per a la seva ubicació, és una solució d’execució relativament lenta i que està subjecta a la disponibilitat dels materials i equips nous a subministrar, precisament en un moment en què l’activitat industrial es troba pràcticament aturada. La inversió serà elevada i cal plantejar-se si seran sostenibles en el temps, és a dir, si un cop superada l’epidèmia tindran sentit.

Transformació d’altres espais en UCI

Aquesta opció passa per aprofitar els espais en ús a l’actualitat de dues maneres:

• Espais sense instal·lacions específiques: Adequar espais que originalment no estaven pensats per a tenir malalts ingressats, i dotar-los del mínim equipament necessari. La intenció és traslladar aquells pacients de malalties comuns amb menors necessitats, per alliberar llits amb els equipaments adients per al tractament de malalties respiratòries. Aquests espais han estat consultoris, sales d’espera, biblioteques, etc…
• Espais preparats per a la contenció: Aquest consisteix a canviar l’ús a espais que disposen de totes o algunes de les solucions abans esmentades, tals com quiròfans, zones de preparació i reanimació, cirurgia ambulatòria, endoscòpies, diàlisi… per ubicar els nous pacients més crítics de la COVID-19.

Aquestes solucions són d’una implantació més ràpida i amb instal·lacions i equips existents, però tenen un abast limitat en l’espai i redueixen la capacitat d’altres serveis de l’hospital. És per això que s’han hagut de cancel·lar operacions, tractaments assistencials, proves diagnòstiques…

Aquesta solució és majoritàriament utilitzada per als pacients en estat més crític.

Hospitals de campanya

Finalment la darrera actuació que s’ha adoptat és la construcció o millor dit, l’adequació de grans espais tipus poliesportius, recintes firals… en hospitals de campanya. Aquesta solució aporta grans superfícies amb capacitat per a molts malalts, i amb una separació total respecte els pacients comuns, que es continuen atenent als hospitals tradicionals.

Per contra, cal dotar-los d’equipament mèdic i instal·lacions específiques (com gasos medicinals), i des del punt de vista del condicionament de l’aire, son espais de gran volum on hi ha una impossibilitat del control de les variables que s’han explicat anteriorment. És per això que aquesta solució s’utilitza principalment per a pacients no crítics.

Aquestes són les opcions que han estat sobre la taula a tots els departaments de Serveis Interns dels nostres hospitals. No hi ha una única solució, si no que totes les opcions són vàlides i compatibles entre elles en funció de la disponibilitat i recursos de cada centre. Així trobem que el Parc Taulí de Sabadell ha disposat del nou edifici en construcció per a la re-ubicació de les urgències i ha transformat un àrea de consultes externes que ja disposava de servei d’oxigen mèdic. O el Germans Tries i Pujol de Badalona ha aixecat un nou edifici modular de dues plantes i ha transformat la biblioteca i alguna sala d’espera. L’’Hospital Universitari de Bellvitge ha tutelat la construcció i explotació de l’hospital de campanya ubicat al recinte firal Gran Via i ha adaptat el vestíbul de consultes externes per a pacients propers a l’alta. A més, ha habilitat els antics quiròfans per a pacients semi-crítics i el bloc quirúrgic per als crítics.

Aquests són només alguns dels exemples de la gran transformació i les bones pràctiques  que s’ha hagut de realitzar en un temps rècord per a donar resposta a l’epidèmia del virus SARS-COV-2 a Catalunya.

Sens dubte estem davant una situació excepcional on el coneixement dels recursos i la capacitat d’adaptació han estat claus i necessàries per poder afrontar els imprevistos de la manera més efectiva possible amb l’objectiu de salvar vides. Es demostra que quan s’orienten tots els esforços en una mateixa direcció els resultats són sorprenents i que som capaços com a societat d’afrontar reptes gegantins.

Jordi Cadenas 

Enginyer Tècnic Industrial