L aria e la climatizzazione negli istituti sanitari

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1 L aria e la climatizzazione negli istituti sanitari 8 Locale tecnico 9 Corridoio 11 Terrazza 10 Camera sterile/asettica 6 12 Cucina 2 Camera di degenza 2 Blocco operatorio Rischio 3 o 4 3 Blocco operatorio Rischio Blocco operatorio Rischio 3 o Blocco operatorio Rischio 3 o 4 Corridoio asettico 5 Sas Costruzione e materiali secondo NFS (FRANCIA): Nelle reti di distribuzione d aria, è necessario utilizzare dei materiali che non si disgregano nel tempo. Materiali raccomandati: Acciaio inossidabile. Acciaio zincato assemblati per mezzo di sistemi ermetici. Tutti i soffitti France Air sono in acciaio inossidabile compatibili con i prodotti chimici e con le esigenze operative dell impianto. Materiali adatti ad una pulizia e ad una disinfezione frequenti ed efficaci. 1136

2 I Criteri di CONFORT secondo NFS Temperatura dell aria (eccetto bisogni specifici): da 19 C a 26 C. Percentuali di umidità dell aria: dal 45% al 65%. Pressione acustica massima: - 40 db(a): zone a rischio 2; - 45 db(a): zone a rischio 3; - 48 db(a): zone a rischio 4. Apparecchiature utilizzate per i blocchi operatori - Rischio 3 o 4 1. Soffitto Biovax 2 a filtrazione terminale e flusso unidirezionale. 2. Soffitto Opair a flusso stabilizzato. 7. Griglia di ripresa porta-filtro GFF MC. Prodotti utilizzati per i blocchi operatori - Rischio 3 3. Cassone porta filtro diffusore a flusso diretto Windhop. 7. Griglia di ripresa porta-filtro GFF MC. Prodotti utilizzati nelle camere di degenza 4. Unità terminale ad induzione Varilair. Prodotti utilizzati per le camere di decompressione e le zone di sterilizzazione 5. Cassone filtrante diffusore plafoniera FR Diffuse TB o 4D. 7. Griglia di ripresa porta-filtro GFF MC. Prodotti utilizzati per sala di risveglio e corridoi puliti (Rischio 2) 5. Cassone porta-filtro diffusore plafoniera FR Diffuse 4D. Apparecchiature utilizzate in camera sterile 6. Soffitto filtrante BVX. 7. Griglia di ripresa porta-filtro GFF MC. Apparecchiature utilizzate nei locali tecnici 8. CTA Mediflux. 9. CTA Modulys TA Hygis. Apparecchiature utilizzate in terrazza 10. Gruppo di acqua ghiacciata AWA-E. Prodotti utilizzati nei corridoi 11. Bocchetta di evacuazione fumo e tagliafuoco. Apparecchiature utilizzate in cucina 12. Controllo della pulizia dell aria secondo NFS : In mandata (3 stadi di filtrazione di aria sono raccomandati): All ingresso della CTA: F6 (aggiunta di un filtro sull ingresso di aria nuova se necessario). In uscita di CTA: F7. All immissione nella sala (zone a rischio 3 e 4): H13. In ricircolo: Protezione delle reti di estrazione: F5. Efficacia dei filtri secondo NF EN

3 zioni fondamentali 1. Igiene Zone a contaminazione controllata (Z.E.C.) Terminologia e classe di contaminazione Z.E.C. : Zona all interno della quale la concentrazione di particelle dell aria ambiente è mantenuta sotto controllo. Le regole che determinano il massimo valore di contaminazione particellare sono fissate dalla norma NF EN ISO N di certificato Concentrazioni massime ammesse per m 3 d aria in particelle di dimensione uguale o superiore a quelle fornite qui sotto 0,1 µm 0,2 µm 0,3 µm 0,5 µm 1 µm 5 µm ISO ISO ISO ISO ISO ISO ISO ISO ISO La filtrazione dell aria Prima di entrare nella zona trattata, l aria esterna deve essere depurata dalle sue particelle inquinanti da un sistema di filtrazione. Occorrono almeno tre stadi di filtrazione con efficacia crescente. i raccomandiamo di seguire le specifiche indicate nel seguente schema: Principio di realizzazione di una Z.E.C. I parametri aeraulici da controllare per l elaborazione di una ZEC sono: - La diffusione dell aria La purezza dell aria necessaria a livello di immissione ma anche a livello della zona di lavoro da proteggere dipende anche dalle modalità di diffusione dell aria: a) La diffusione con flusso turbolento L aria filtrata viene immessa nella camera sterile. Essa si miscela per induzione in maniera ideale con l aria ambiente e quindi si ottiene una diluizione delle impurità dell aria ambiente della sala sterile. b) La diffusione a flusso unidirezionale (flusso laminare) La zona viene totalmente interessata da uno scorrimento d aria pulita a flusso rettilineo e parallelo. La stabilità del flusso laminare, si ottiene con una velocità media dell aria di 0,45 m/s. Le impurità generate dal posto di lavoro sono direttamente spinte al di fuori della zona protetta. - Il numero di ricambio aria È il numero di volte/ora che il volume totale dell aria della zona passa attraverso i filtri ad altissima efficienza. Questo numero deve essere sufficiente per eliminare la contaminazione particellare prodotta nel locale (processi di fabbricazione, persone che lavorano nella zona ) e di conseguenza deve essere tanto più elevato quanto più è piccola la classe di contaminazione (a titolo indicativo 600 vol/h per una classe ISO 5 contro 15 vol/h per una classe ISO 8). - La sovrapressione o le pressioni in cascata Per assicurare una migliore ermeticità alla zona nei confronti dei contaminanti particellari esterni, si mantiene in questa una leggera sovrapressione nei confronti dei locali adiacenti (in media da 15 a 20 Pa). Le pressioni sono sempre scalate (+, ++ o +++) dalle camere più sterili a quelle più contaminate. In alcuni casi ben specifici, si mantiene la zona in depressione rispetto ai locali adiacenti. Numero di ricambi e tipo di flusso in funzione della classe di contaminazione in Z.E.C. Classe di Numero di contaminazione Tipo di ricambi flusso US FD 209 E ISO (V/H) ISO 8 Turbolento da 15 a 30 D ISO 7 Turbolento da 30 a 50 C 1000 ISO 6 Turbolento da 50 a BPF 100 ISO 5 Unidirezionale da 300 a 600 A & B 10 ISO 4 Unidirezionale fino a ISO 3 Unidirezionale fino a 600 o più

4 2a. Esempi di Z.E.C. Industria agroalimentare I prodotti alimentari, quando non sono sterilizzati, costituiscono degli apporti nutritivi per i biocontaminanti. Per evitare questa proliferazione batterica durante la fabbricazione, vengono installate delle barriere per creare degli ambienti asettici, con un flusso d aria unidirezionale in sovrapressione (protezione ravvicinata) e/o con abbassamento della temperatura per rallentare lo sviluppo batterico. In questo campo, si cerca di non avere proliferazione di batteri piuttosto che togliere le particelle. La DLC (Data Limite di Consumo) è legata al livello di protezione dell alimento al momento del suo confezionamento e lo scopo per una industria agroalimentare è di avere una DLC notevole. Negli ambienti di lavoro, la temperatura raggiunge in genere i 3 C, anche meno, ciò pone dei problemi di comparsa di ghiaccio sulle batterie fredde. Per evitare questa condensa le temperature di lavoro si posizionano leggermente al di sopra del punto di rugiada. Come operare: Nell industria agroalimentare si opera con sistemi specifici nei limiti imperativi dettati dalle temperature di utilizzo e dalla igrometria. Il modo di diffusione in ambiente si effettua in genere tramite condotti tessili porosi o a feritoie che hanno il vantaggio di essere lavabili con una filtrazione ad alto rendimento (da proteggere in caso di lavaggio). Per le zone estremamente delicate (quali: l affettatura dei prosciutti, il riempimento di yogurt ecc.) un flusso unidirezionale in classe ISO 5 protegge come supplemento la zona di fabbricazione. I cassoni di trattamento dell aria devono essere lavabili, a tenuta e senza rilascio di materiali. Inoltre, i pannelli sono generalmente a doppia pannellatura con interposti pannelli di poliuretano (esterno in inox o poliestere) per isolamento acustico e termico. I condotti sono a tenuta, doppia pannellatura con strato esterno in poliestere per isolamento acustico e termico. 2b. Esempi di Z.E.C. Industria automobilistica Nell industria automobilistica si possono avere grossi problemi allorquando corpi estranei (polveri, ecc..) vanno a contaminare delicati processi produttivi quali la verniciatura automatica e/o la fabbricazione di pezzi meccanici di alta precisione (iniettori, ecc.). Il processo automatico in un reparto di verniciatura, ad esempio, comporta diverse fasi correlate ad una ventilazione ed una diffusione dell aria appropriate (aerosols, nebbie ) al fine di salvaguardare il prodotto fabbricato da eventuali difetti e di proteggere la persona addetta. La temperatura e l umidità non sono dei fattori molto importanti, in media 25 C +/-2 C, Hr 50% +/-10%. Come operare: Il sistema di diffusione a dislocamento permette di ridurre le portate d aria trattando solo la zona specifica della fabbricazione soprattutto quando siamo in presenza di edifici di grande altezza. In altri casi, in una sala ISO 8, si possono posizionare nel controsoffitto dei diffusori porta-filtro ad altissima efficienza ad induzione. Un flusso unidirezionale per le zone più sensibili ha il vantaggio di creare un effetto pistone con griglie di ripresa al suolo per le cabine di verniciatura in classe (secondo US FEDERAL 209 E). 2c. Esempi di Z.E.C. Microelettronica La microelettronica è all avanguardia della tecnologia ed il trattamento dell aria deve seguire questa evoluzione. Allo scopo di miniaturizzare i componenti e sviluppare delle tecnologie sempre più microscopiche, è stato necessario fin dagli anni 60 risolvere i problemi connessi alla contaminazione particellare e alla contaminazione ionica, ed ora contro la contaminazione molecolare. Queste rapide evoluzioni, sia del processo che delle tecnologie, impongono dei trattamenti dell aria sempre più complessi e particolari. Un sistema di trattamento globale, che permette di trattare tutti gli inquinanti, non è più possibile tecnicamente ed economicamente, ecco perché attualmente vengono create delle zone separate con stadi di filtrazione con efficienza crescente. Come operare: I laboratori di fabbricazione (FAB) sono costruiti in genere su quattro piani sovrapposti ove vengono a posizionarsi gli impianti di condizionamento e di trattamento d aria così come le macchine produttive. Le zone classificate ISO 4 o ISO 3, sono dotate di soffitti filtranti su tutta la superficie con ripresa al suolo tramite griglie. Dei mini-ambienti possono avere prestazioni superiori in Classe ISO 2. Classificazione: Oltre alla classificazione EN ISO sui risultati particolari, la classificazione SEMI F21-95 definisce 4 classi di contaminanti molecolari: Gli acidi A, le basi B (NH3, Ammina ), i condensabili C (i siliconi, gli idrocarburi), i dopanti D (boro, arsenico). Classe 2d. Esempi di Z.E.C. L industria farmaceutica Tipo di flusso Categorie Acidi (A) MA - 1 MA - 10 MA MA MA Basici (B) MB - 1 MB - 10 MB MB MB Condensabili (C) Dopanti (D) MC - 1 MD - 1 MC - 10 MD - 10 MC MD MC MD MC MD Nell industria farmaceutica e affini si cercheranno di evitare le contaminazioni incrociate e/o la contaminazione del prodotto al momento della sua fabbricazione. In funzione del tipo di prodotto: polveri, liquidi o sterili, il tipo di processo e di trattamento dell aria non sarà lo stesso. La normativa è chiara grazie alle raccomandazioni dei BPF che definiscono 4 classi di contaminazione da raggiungere secondo due stati di occupazione (in riposo e in attività) per 2 dimensioni di particelle (0,5μ e 5μ). Ogni prodotto necessita delle condizioni particolari in termini di trattamento. La produzione di compresse necessita di ambienti relativamente asciutti. Come operare: Per una classe A, per esempio, sarà necessario adottare un flusso laminare integrale (prodotti iniettabili). La manipolazione di polveri o di alcuni prodotti tossici richiede dei box specifici o anche dei box isolati che proteggano il prodotto, l addetto e l ambiente. Tenuto conto dei rischi, le problematiche specifiche impongono di utilizzare dei sistemi: - di protezione (barriera di pressione d aria, barriera fisica come le camere di decompressione doppie, ecc.) - di pulizia (pareti lavabili non aderenti) - di decontaminazione (acido peracetico, perossido di idrogeno o formolo). Per le camere asettiche in classe ISO 8 o ISO 7, si utilizzeranno dei diffusori porta-filtri ad elevatissima efficienza con diffusori ad induzione. Per delle protezioni unicamente del prodotto, un flusso unidirezionale permette di ottenere una classe in ISO 5. Classificazione: Gli obiettivi dei risultati da raggiungere in funzione del tipo di attività vengono forniti dai BPF. Vedi tabella pagina seguente >> 1139

5 << segue da pag. 2 Numero massimo di particelle m 3 per le dimensioni uguali o superiori a Classe In riposo In attività A B C D e. Esempi di Z.E.C. Industria spaziale Come l industria dei semi conduttori, l industria spaziale è un polo ad alta tecnologia. Il trattamento dell aria contribuisce all affidabilità nella costruzione dei satelliti (telecomunicazioni, di osservazione, scientifici o militari). L industria spaziale deve fare i conti con la contaminazione particellare e molecolare. La temperatura e l umidità variano a seconda dei prodotti da costruire. Gli edifici sono voluminosi (altezza superiore a 10 m) a causa del volume dei satelliti, ciò impone delle portate di aria notevoli. Come operare: I satelliti vengono fabbricati in camere asettiche di classe da ISO 8 a ISO 7. Alcuni componenti sensibili (specchi, telescopi) vengono fabbricati in classe ISO 4 o ISO 5. La diffusione sarà specifica con diffusori di grandi portate. Il sistema a dislocamento può rappresentare un alternativa quando non si vuole trattare tutto il volume. Igiene ospedaliera Sempre più mediatizzate, le infezioni nosocomiali rappresentano oggi più che mai un problema di salute pubblica preoccupante (circa persone interessate ogni anno cioè il 7% delle persone ospedalizzate). Anche se non sono maggioritarie, le infezioni dovute ad una contaminazione dell aria (o aerobiocontaminazione) rappresentano una percentuale non trascurabile di queste infezioni nosocomiali. Così, nell igiene ospedaliera, e più precisamente nei blocchi operatori, il trattamento dell aria svolge un ruolo primario poiché esso deve permettere da una parte di proteggere la zona a rischio (il campo operatorio per esempio) contro ogni contaminazione microbiologica, d altra parte di mantenere un certo confort all equipe chirurgica. France Air propone di conseguenza tutto un insieme di sistemi di filtrazione e di diffusione dell aria per le zone a rischio di biocontaminazione in ospedale. Queste soluzioni aerauliche hanno come punto comune quello di essere perfettamente studiate e adatte alle aspettative degli istituti sanitari. La nuova norma NF S Intitolata Istituti sanitari - Camere asettiche e ambienti controllati affini - Esigenze relative per il controllo della contaminazione aeroportata, questa nuova norma molto attesa (uscita in giugno 2003) sostituisce quella con lo stesso nome con data 1987 che trattava allora solo la réception ed i controlli degli ambienti asettici. Le zone a rischio Un concetto importante evidenziato da questa norma NF S è quello delle zone a rischio. Per definizione, una zona a rischio di biocontaminazione è un area definita e limitata nella quale i soggetti e/o i prodotti sono particolarmente vulnerabili ai microorganismi. Si identificano 4 livelli di zone a rischio in funzione del rischio di infezione: Zona a rischio 4: rischio infettivo molto alto. Zona a rischio 3: rischio infettivo alto. Zona a rischio 2: rischio infettivo medio. Zona a rischio 1: rischio nullo. Nella pratica, per ogni progetto di sala chirurgica (nuova o in ristrutturazione), deve essere effettuata a priori un analisi dei ris- chi per ogni singola zona allo scopo di attribuire a ciascuna un livello di rischio in funzione del tipo di attività svolta dai medici, sensibilità del paziente o del prodotto esposto. Gli obiettivi da raggiungere La norma definisce poi dei livelli di prestazione da raggiungere in funzione delle zone a rischio definite: Senza presenza umana e in presenza di apparecchiature immobili Designazione della zona rischio Classe particellare della zona da proteggere Livello obiettivo di classe cinetica di decontaminazione particellare a 0,5 µm Livello obiettivo di classe batteriologica della zona da proteggere Zona 4 ISO 5 CP 10 B 10 Zona 3 ISO 7 CP 20 B 10 Zona 2 ISO 8 CP 20 B 100 Zona 1 Locali non specifici La classe particellare è quella definita dalla norma NF EN ISO La classe cinetica di decontaminazione particellare è definita da il tempo necessario per ottenere una decontaminazione del 90% rispetto al picco di inquinamento iniziale. Es.: CP 20= meno di 20 min sono necessari per ritrovare il 90% di decontaminazione. La classe batteriologica definisce una concentrazione massima di particelle vitali da non superare. Es.: B 10= presenza di meno di 10 ufc/m 3 di aria (UFC: Unità Formante Colonia). Infine, questa procedura ci porta ad operare in modo sistematico con delle apparecchiature appropriate allo scopo di raggiungere gli obiettivi in termini di igiene e pulizia prefissati. 1140

6 L evoluzione dell impianto di condizionamento delle sale chirurgiche a seguito delle più recenti rme internazionali 1. Attuale stato dell arte Tutte le rme italiane ed estere sono concordi sui principi portanti della buona progettazione per gli impianti di condizionamento delle sale chirurgiche e degli ambienti annessi. Le prescrizioni, comuni a tutte le rme, sono infatti le seguenti: 1. tanta aria esterna per diluire la contaminazione chimica da gas medicinali che non può essere filtrata. Il quantitativo d aria varia da Paese a Paese ma può essere delimitato tra gli 800 m 3 /h della Svizzera e i 1500 m 3 /h dell Italia. Questa portata d aria esterna deve essere costante anche se la perdita di carico dei filtri aumenta per via del loro sporcamento. 2. Filtrazione assoluta di questo grosso volume di aria esterna, per evitare che essa possa essere il fluido vettore di contaminazione batteriologica dall esterno. Il contenuto di particelle biologicamente attive (unità formati colonia) nell aria immessa deve essere inferiore a 1 UFC/m Mantenimento in sovrapressione della sala rispetto agli ambienti adiacenti per evitare che della contaminazione batteriologica possa entrare da porte o fessure. Sappiamo comunque quanto difficile sia avere questa garanzia in quanto le porte delle sale chirurgiche sono troppo spesso aperte. 4. Frequente filtrazione dell aria interna per ridurre la contaminazione batteriologica endogena dovuta al paziente stesso o alla equipe chirurgica. Accanto a queste quattro indicazioni, alcune rme formulano altre prescrizioni di carattere non specifico per le sale chirurgiche ma costanti nel condizionamento dell aria: 5. Controllo della temperatura tra 20 e 24 C. 6. Controllo della umidità relativa tra il 40% e 60%. 7. Massimo risparmio energetico nella gestione di tutti i punti precedenti: stand-by notturno, ecc. Alcune rme prescrivono inoltre delle caratteristiche tecniche in particolare per le unità di trattamento dell aria: 8. Tenuta stagna dell involucro metallico sia per le parti in sovrapressione che per quelle in depressione: certificazione classe B (EN 1886). 9. Certificazione della tenuta all aria delle guarnizioni dei filtri ad alta efficienza (EN 1886). 10. Sterilizzabilità dell interno della macchina: verniciatura protettiva delle alette della batteria, eliminazione della lamiera zincata ecc. Tutte le rme internazionali prevedono infine due livelli di qualità dell aria, e quindi di protezione per il paziente, a seconda della complessità e delicatezza delle operazioni chirurgiche previste: 11. Chirurgia generica: qualità dell aria richiesta: ISO Chirurgia ortopedica, cardiochirurgia e neurochirurgia: qualità dell aria richiesta: ISO 5. A titolo informativo si rimanda alla tabella alla fine del testo. 2. Nuove tendenze per l impiantistica le operazioni di chirurgia specialistica ma in tutte le sale, qualsiasi sia la loro destinazione. Il motivo razionale di questa richiesta deriva dalle seguenti valutazioni: 1. Vincolare delle sale alla chirurgia generica vuol dire ridurre la flessibilità operativa del blocco chirurgico che notoriamente è il principale centro di profitto della gestione economica dell Ospedale. 2. Le operazioni ortopediche e cardiochirurgiche sono in certi casi di estrema e non prevedibile durata. Capita quindi che di fronte alla necessità di una operazione di emergenza non sia disponibile la sala con adeguata qualità dell aria e non sia prevedibile quando lo sarà. Questo porta a dover fare l intervento in una sala di minor protezione o doverlo ritardare anche di alcune ore con i conseguenti disagi e rischi per il paziente. Avere in tutte le sale una impiantistica in grado di garantire un livello di qualità dell aria ISO 5 permette di utilizzare per qualsiasi operazione, anche la più delicata, la prima sala che si rende disponibile, senza essere obbligati ad aspettare la disponibilità di quella specifica. 3. L extra costo di prima istallazione, per garantire la qualità dell aria ISO 5 invece che ISO 7, può essere valutato in circa euro. 4. L extra costo di gestione di una sala ISO 5 in confronto ad una ISO 7 è limitata al maggiore assorbimento elettrico dei ventilatori per via della maggiore portata richiesta (tre o quattro kw) e al maggiore costo dei filtri dell aria necessari per il flusso unidirezionale. Deve però essere considerato che i filtri dei soffitti unidirezionali vengono cambiati una volta ogni due, tre anni. Questi costi, pur non trascurabili, sono ben poca cosa rispetto al costo economico delle operazioni chirurgiche che vengono effettuate nelle sale e che con questa impiantistica sono sicuramente meglio garantite. E questa considerazione, puramente economica, non tiene conto del disagio e della sofferenza del paziente. 5. Il flusso unidirezionale, grazie alla sua velocità, garantisce nel nucleo asettico una sicura sovrapressione dinamica dell aria, non rendendo più necessaria quella della sala rispetto all esterno che abbiamo visto essere vanificata dalla frequente apertura delle porte. 6. Grazie al sempre più frequente passaggio dell aria attraverso i filtri assoluti, tipico dei soffitti a flusso unidirezionale, il recovery time della sala, cioè il tempo necessario per eliminare ogni forma di contaminazione dovuta alla operazione precedente e renderla quindi disponibile per la prossima, è molto più corto e quindi l operatività e la gestione economica del blocco operatorio diventa molto più efficiente. 7. Quale ultima considerazione, quella che è sicuramente la più importante, e cioè che in qualsiasi tipo di operazione con un flusso unidirezionale (laminare) la protezione del paziente è sicuramente maggiore di quella con un classico flusso turbolento. Su questa attuale tecnologia si innestano le prescrizioni delle più recenti rme emesse nel 2002 e 2003 ed in particolare di quella Svizzera. Partendo da uno studio delle possibilità di contaminazione dei vari ambienti del blocco operativo durante le varie fasi interventistiche, la rma individua la possibilità di limitazione della protezione in ambienti non strategici quali i corridoi o gli spogliatoi riducendo la quantità di aria esterna e quindi il costo del trattamento. Di contro viene richiesto un aumento della protezione proprio nel punto di maggiore necessità e cioè nelle sale chirurgiche. Viene infatti richiesto che la qualità dell aria sia ISO 5 non più solo per Per una migliore comprensione del testo sopra riportato, consigliamo di visionare il disegno riportato nella pagina seguente. 1141

7 3. Come ottenere un livello di qualità dell aria ISO 5: il soffitto unidirezionale È ben noto ai Progettisti come garantire un livello di qualità dell aria ISO 5: Qualità dell aria Volumi ora Filtrazione Tipo di terminale distribuzione ISO H 13 Turbolenta ISO H 14 Unidirezionale Quali sono le spiegazioni di queste scelte: Portata aria: la contaminazione più preoccupante è quella endogena legata al paziente stesso o all equipe chirurgica. È quindi intuitivo che più volte l aria passa attraverso i filtri assoluti, più ogni forma di contaminazione aeroportata viene trattenuta da questi. Filtri aria: le efficienze di filtrazione non cambiano di molto. Anche qui è intuitivo che se un filtro lascia passare una particella su mille, facendo transitare due volte il flusso d aria attraverso questo filtro passa solo una particella su un milione, per cui è più efficace l aumento di portata piuttosto che quello della efficienza di filtrazione. Tipo di distribuzione: questa è la vera scelta vincente per ottenere la qualità dell aria ISO 5. Il flusso turbolento infatti crea una distribuzione uniforme della contaminazione all interno della sala permettendo quindi al particolato, e quindi a germi e batteri spesso stazionanti sul pavimento, di tornare sul punto operatorio. Il flusso unidirezionale dall alto verso il basso, spesso definito erroneamente laminare, garantisce che il flusso aria sia parallelo a sé stesso e quindi non crei la temuta turbolenza e ricircolo. 4. Problematiche tecniche degli impianti unidirezionali 4.1 Il costo di un impianto che garantisca una portata d aria almeno dieci volte maggiore a quello di una sala ISO 7. Per contenere il costo dell impianto si interviene su due parametri: la zona da proteggere e la massima riduzione del quantitativo di aria esterna. Per quanto riguarda la zona da proteggere la rma svizzera definisce come nucleo asettico una zona di 2,8 m x 2,8 all altezza del lettino operatorio all interno della quale stanno il lettino stesso, il chirurgo e il tavolo degli strumenti. Per garantire la copertura del nucleo asettico è indispensabile un soffitto unidirezionale un po più grande e cioè di circa 3,2 m x 3,2, quindi 10 m 2, in quanto una parte, la più esterna del flusso, quella più a contatto con l aria della sala, può sfuggire alla unidirezionalità. Limitando quindi la zona protetta, possiamo limitare la portata che comunque resta molto più alta di quella del flusso turbolento, circa tre o quattro volte. 4.2 A questo punto ci può aiutare il ricircolo, permesso in tutte le rme europee e nella Linea Guida ISPESL. Il quantitativo d aria eccedente, quello necessario per diluire la contaminazione chimica a gas medicinali, e quindi i m 3 /h, può essere ricircolato alle seguenti condizioni: L aria ricircolata deve provenire dalla stessa stanza. L aria ricircolata deve avere livelli di filtrazione uguali a quella dell aria esterna. 1142

8 In questa maniera il costo del flusso unidirezionale viene ridotto di molto, in quanto viene ridotta la portata esterna il cui trattamento è estremamente costoso. La portata ricircolata non ha infatti bisogno di trattamento termotecnico in quanto anche l abbattimento del carico termico endogeno, in questo caso incrementato dal calore dei ventilatori di ricircolo, viene delegato all aria esterna. 5. Quale deve essere la velocità dell aria all uscita dal sistema di laminazione del soffitto filtrante La sperimentazione offre due diverse possibilità: Velocità dell aria in uscita di circa 0,15 0,2 m/s - Vantaggi La bassa velocità dell aria consente una bassa portata con tutti i vantaggi conseguenti: minore consumo elettrico, rumorosità, minore consumo dei filtri, ecc. - Svantaggi 1. È stato calcolato che la cupola termica sovrastante il lettino chirurgico può creare una corrente d aria ascensionale che, in caso di alto affollamento, può raggiungere una velocità di quasi 0,20 m/s. Pertanto questo sistema non è adatto ad operazioni di alta complessità che richiedono una equipe chirurgica molto numerosa. 2. La bassa portata aria conseguente la bassa velocità di uscita fa si che per abbatterre il carico termico endogeno della sala soprattutto se con alto affollamento, normalmente 3 o 4 kw, sia necessario lanciare l aria ad una temperatura di circa 3 C più bassa di quella ambiente. Questo può creare fastidi al chirurgo soprattutto nella stagione invernale. Questa scelta è pertanto ottimale per sale a basso affollamento, quali oculistica, ecc. Velocità dell aria in uscita di circa 0,3 m/s - Vantaggi 1. Il flusso aria non viene danneggiato dalla cupola termica in quanto è a maggiore velocità. 2. La alta portata permette un t di circa solo 1,5 C consentendo un ottimo confort al chirurgo. - Svantaggi Quelli relativi alla alta portata e cioè il rumore, il costo dei filtri e le problematiche collegate alla canalistica: cavedi per i passaggi dei canali, ecc. Va evidenziato che la nuova Linea guida svizzera per ovviare al problema del rumore aumenta, come pure fa ISPESL, il LPS accettabile al centro della sala dai precedenti 40 ai più realistici 48 db(a). Questo sistema è quindi ideale per la nuova impiantistica e per sale ad alto affollamento. Il soffitto unidirezionale è quindi di circa 10 m 2 con velocità di 0,3 m/s per cui ha una portata di circa 3 m 3 /s = m 3 /h. Considerando che al centro deve essere previsto l attacco della lampada scialitica si può calcolare una portata ottimale di m 3 /h. Questa portata può essere ulteriormente ridotta costruendo un soffitto filtrante ottagonale anziché quadrato. La eliminazione degli angoli offre due vantaggi: la riduzione di circa il 20% dell aria del soffitto e quindi parimenti della portata necessaria che scende così a 8000 m 3 e la disponibilità di questi spazi lasciati liberi per gli attacchi dei pensili. Delle cortine laterali, realizzate con cristalli stratificanti per non ostacolare la vista del chirurgo, e che scendono sino a 2,1 metri di altezza da terra, garantiscono il massimo contenimento del flusso aria e quindi la migliore protezione del campo operatorio. In queste cortine laterali è consuetudine installare delle lampade per illuminare con luce radente il sistema di laminazione e consentire una ottima e uniforme illuminazione del nucleo asettico della sala chirurgica senza alcun rischio di abbagliamento del chirurgo. Anche gli 8000 m 3 sono però in certi casi troppi. Basta pensare che per trasportare questa portata occorrono due canali (mandata e ripresa) di 1000 x 500 mm, troppo ingombranti in caso di ristrutturazione. In questo caso la soluzione è quindi quella di prevedere il trattamento remoto per la sola aria esterna, abbiamo detto circa 2000 m 3 /h, e il ricircolo in sala chirurgica dei restanti È pertanto indispensabile installare in sala chirurgica quattro ventilatori, uno per ogni angolo della sala, che prendono l aria dal basso, attraverso un filtro efficienza F9, e la immettono nel plenum superiore al filtro H 14, dopo averla fatta transitare attraverso due silenziatori di dimensionamento tale da garantire i richiesti 48 db(a) al centro della sala. Prevedere la ripresa in basso, al contrario di alcune installazioni ove essa è a soffitto, riduce l effetto corto circuito che ha l aria in questo tipo di installazione e quindi ottimizza ulteriormente la protezione del campo operatorio. Questo tipo di istallazione è inoltre ottimale per fare l up grade di una sala che già disponga di una buona impiantistica in flusso turbolento. È infatti sufficiente installare il soffitto unidirezionale e i ventilatori di ricircolo per aumentare, e con poche opere murarie, la qualità dell aria da ISO 7 a ISO 5. Testo redatto da Alberto Monti - TECNAIR LB srl - Uboldo (VA) 1143

9 Tabella confronto normative sale operatorie (parte 1) DPR 14/01/97 Linee guida "Bindi" regione Lombardia Linee guida ISPESL ASHRAE DIN NF S SWKI 99-3F ONORM H Condizioni termoigrometriche prescritte o suggerite in sala operatoria Temperatura aria di mandata Temperatura: C. Umidità relativa: 40+60% 20 C inv. 24 C est; U.r % Temperatura: C. Umid. relativa: 40+60%. Temp. radiante con T < 2 da temp.aria, PMV ± 0,5. Altri valori per locali accessori Temperatura: C. La temp. deve poter essere variata nell'intero arco durante l'uso. Umidità relativa: 45+55% Temperatura: C Umidità relativa: far riferimento alla DIN Temperatura: C Umidità relativa: 45-65% Temp. aria di mandata: C, regolaz. libera, U.r variabile; (consigliato 30% in umidificazione; 50% in deumidificaz.). Confort secondo la VDI 2083/5 con MET= 1,2 CLO= 1,2 Temp C; 40% U.r. min in riscaldam C 60% U.r. max raffredd. Temp ± 1 C. Nei locali di classe l (e alcuni cl.ll) la temp. deve poter essere liberamente impostata T massimo tra temperatura di mandata e temperatura aria ambiente 3+4 C per flusso unidirezionale T max di 1 C. Scarto max temp. aria di mandata in rapporto alla temperatura media di mandata: ± 1 C Classe ISO prescritte ISO 7 per chirurgia generale ISO 5 per trapianti, ortopedia ISO 5 - ISO 7 ISO 5, B10 per la zona 4 ISO7, B10 per zona 3 ISO 8, B100 per zona 2 Classificazione non ritenuta necessaria 4 classi di purezza: classi A e B = ISO 5 classe C = ISO 7 classe D= ISO 8 Misura della contaminazione CFU/m 3 (Valori?). Conta particellare secondo ISO Aria immessa: 1 CFU/m 3. Sala pronta 35 CFU/m 3 Sala in attività: 180 CFU/m 3 per sale a flusso unidirezionale. Superfici sala op. pareti e piani di lavoro: 0,5 CFU/cm 2 Conta batteriologica e particellare (valori?) Classi ISO; classi di decontaminazione cinetica; classi batteriologiche (CFU/m 3 ) zona 4: B10; zona 3: B10; zona 2: B 100 Conta particellare con sorgente campione. La classificazione secondo la conta delle CFU/m 3 non è ritenuta un parametro utile (eccetto chir. ortop.) Limiti CFU/m 3 per aria ambiente per locali di vari classi: l, ll, lll, lv. Classe l: 10 CFU/m 3. Classe ll: 200 CFU/m 3. Superficie minima sala operatoria (m 2 ) 36 m 2 chirurg. generale 30 m 2 30 m 2 specialità chirurg. Ricircolo consentito? Si, ma solo con flusso unidirezionale Si, ma solo con aria della stessa sala e filtrata dal 2 e dal 3 stadio Si Si, se nello stesso locale/gruppo di locali Si, se nello stesso locale/gruppo di locali Si Si con aria da qualsiasi ambiente purchè venga filtrata con filtri assoluti min m 3 /h (~35 Vol./h) min. 25 Vol./h con ricircolo; min. 15 Vol./h senza ricircolo Mandata: formula speciale oppure 2400 m 3 /h. 50 vol/h in zona vol/h in zona vol/h in zona 2 ~8000 m 3 /h (al 100%) Diverse portate secondo la specialità chirurgica: 100% o 50%. Ricambi orari/portata 15 Vol./h 15 Vol./h 1144

10 Rinnovi orari (aria esterna) Ricircoli orari Prescrizione filtri Posizione filtri Specificano un tempo di decontaminazione? Tipo di flusso ammesso o consigliato (unidirizionale, turbolento ) Richiedono macchine specificamente dedicate per le sale operatorie? Tabella confronto normative sale operatorie (parte 2) DPR 14/01/97 Linee guida "Bindi" regione Lombardia Linee guida ISPESL ASHRAE DIN NF S SWKI 99-3F ONORM H Vol/h 15 Vol/h min m 3 /h (~35 Vol./h) min. 5 Vol/h con ricircolo; min. 15 Vol/h senza ricircolo 1200 m 3 /h aria esterna 6 Vol/h Aria esterna: 100 m 3 (h/persona). Aria esterna minima per postazione anestesista: m 3 /h Portate aria esterna: 20 m 3 /h per ogni m 2 di sup. minimo 20 Vol/h con min m 3 /h 1200 m 3 /h ricircolo ricircolo Efficienza minima: 99,97% Efficienza minima: 99,97% per partic. 0,3 m 1 stadio G3/G4 (solo per aria esterna) 2 stadio F8/F9 3 stadio H13/H14 (MPPS 99,95%) Filtri assoluti posti all'interno del locale ventilato, preferibilmente come distributori dell'aria. Pre-filtri: classe 7. Classi 8 e 17 (per trapianti, ortopedia ) e classi 8 e 14 per le altre sale operatorie. (Efficienza MERV in accordo con standard ASHRAE 52,2-1999) Pre-filtro a monte della UTA. 2 stadio a valle della UTA. Filtri assoluti in sala operatoria F5 aspirazione UTA. F7 mandata UTA; H13: il più vicino possibile ai locali da controllare. Filtri su ricircolo in sala operatoria: F7 1 stadio a monte della UTA sulla bocca d'aspirazione 2 stadio sulla mandata della UTA 3 stadio preferibilm. in posizione terminale 1 stadio: F6 2 stadio: F7 3 stadio: H13 minimo F5 per griglie ripresa in caso di ricircolo 1 stadio: ingresso UTA 2 stadio: mandata UTA 3 stadio: all'ingresso delle zone controllate 1 stadio: F5 2 stadio: F9. Filtri assoluti: H 13 1 stadio: ingresso UTA 2 stadio: a monte della sez. di umidificazione, si può installare a valle solo se lontano da essa 3 stadio: in sala op. Per locali classe l e ll: F7, F8, H13. Estrazione: F6 1 stadio in prossimità bocca d'aspirazione aria esterna. 2 stadio sulla mandata UTA. Sono ammessi successivi trattamenti dell'aria tra 2 e 3 stadio (filtri assoluti) Consigliata la misura del tempo di ripristino e il suo mantenimento nel tempo secondo norma ISO Si, tempi di abbattimento conc. iniziale del 90% per le varie zone: CP10 per la zona 4 CP20 per la zona 3 CP20 per zona 2 Chir. generale o specialità: turbolento, unidirez. o misto, a seconda del tipo di chirurgia e del modello organizzativo del blocco operatorio Consigliato flusso discendente unidirezionale con griglie di ripresa in basso Unidirezionale per le sale tipo A Unidirezionale o misto per sale tipo B Unidirezionale per la zona 4 Unidirez./turbolento per zona 3 n unidirezionale per le altre zone Unidirezionale sopra la zona operatoria Classe l: flusso d'aria di mandata "a bassa turbolenza" (senza ulteriori specificazioni) Si (locali di classe l e ll) Consentiti però flussi "in eccedenza" verso locali della stessa classe 1145

11 Tabella confronto normative sale operatorie (parte 3) DPR 14/01/97 Linee guida "Bindi" regione Lombardia Linee guida ISPESL ASHRAE DIN NF S SWKI 99-3F ONORM H Grado di turbolenza max ammesso in sala operatoria max 10% a 1,5 m d'altezza Limiti velocità aria max/min in sala operatoria 0,05+0,15 m/s 0,45 m/s per classi I e II Velocità aria max/min uscita bocchette, diffusori o altri componenti? 0,3+0,5 m/s velocità residua zona staff/letto operatorio Consigliati 0,15 m/s sottofiltro Minimo 0,15 m/s sottofiltro Velocità aria su batteria fredda < 3 m/s Velocità media mandata 0,24 m/s (con minima media 0,20 m/s) Suddivisione del blocco operatorio Separazione fisica dei locali a seconda della funzione Separazione fisica dei locali a seconda della funzione Separazione fisica dei locali a seconda della funzione Tabella apposita (tab n 2) Individuano zone a diversa contaminazione (anche non separate fisicamente)?, specifiche di qualità aria sono fornite solo per la sala operatoria, specifiche di qualità aria sono fornite solo per la sala operatoria, specifiche di qualità aria sono fornite solo per la sala operatoria Zone di classe I: elevati requisiti di controllo carica batterica (sale op.). Classe II: minor requisiti di controllo 4 zone, anche non separate fisicamente in sala operatoria e locali ancillari Separazione fisica dei vari ambienti del blocco Specificano metodi per il controllo della contaminazione (velocità, sovrapressione )? Pressione differenziale positiva e stabile (minimo 5 Pa) Sovrapressione: 2,5 Pa a porte chiuse "Flusso d'aria tra i locali" con tabella incrociata per stabilire la direzione dei flussi tra i vari locali Velocità aria > 0,2 m/s (consigliata) oppure P > 15 (15+20) Pa Protezione dinamica della zona operatoria con flusso verticale discendente. Uso di minigonne per guidare il flusso. Sovrapress. P 30 Pa con impianto estrazione disinserito Serrande a tenuta sui canali. Vietati flussi d'aria da zone di classe più elevata. Impongono o consigliano l'uso di body suit? Disposizione delle bocchette mandata in sala operatoria Sul soffitto, unidirezionali. "Soffitto filtrante" con area minima di 9 m 2 Disposizione delle bocchette ripresa in sala operatoria Almeno 2 bocchette vicino al suolo (a non meno di 75 mm sopra il pavimento) In alto e in basso (consigliato in alto per il ricircolo e in basso per espulsione) In alto, con ripartizione uniforme delle bocchette a soffitto o a parete. n è ritenuta necessaria la ripresa in basso In alto ed in basso Portata aria estratta: 75% in basso, 25% dalle bocchette in alto 1146

12 Limiti di concentrazione dei gas anestetici Stand-by Livello sonoro massimo ammesso Tabella confronto normative sale operatorie (parte 4) DPR 14/01/97 Linee guida "Bindi" regione Lombardia Linee guida ISPESL ASHRAE DIN NF S SWKI 99-3F ONORM H N2O: sale op. nuove o ristrutturate: 50 ppm valore limite (25 ppm val. guida). Sale op. vecchie: 100 ppm (50 ppm valore guida) Alogenati: sale op. nuove 0,5 ppm limite (< 0,5 val. guida) sale op. vecchie: 2 ppm limite (< 1 ppm val. guida) Sale costruite dopo il 1989: N2O = 25 ppm, alogenati 2 ppm "ceiling (valori NIOSH) Sale anteriori 1989: N2O 100 ppm per sale op. non ristrutturate 50 ppm per sale op. ristrutturate. Alotano 50 ppm, Enfluorano 75 ppm N2O= 25 ppm, alogenati 2 ppm "ceiling" (valori NIOSH) per sale costruite dopo il 1989 Riduzione (?) aria rinnovo. umidif. e raffredd. Negli impianti senza filtri terminali mantenere minimo 2 m/s nei canali A riposo, minimo 2 m/s nei canali prima dei filtri HEPA, senza raffreddamento e umidificazione Minimo 6 Vol/h di aria esterna Obbligo di fermata degli impianti quando non utilizzati. Messa in funzione almeno 1/2 ora prima dell'uso della sala Max 48 db(a) ad altezza di 1,70 m a centro sala trasmessi dall'impianto VCCC 40 db(a) 48 db(a) a 1,75 m d'altezza 45 db in sala operatoria 35 db magazzini materiali sterili e sterilizzazione 1147