Resumen de Estudio experimental sobre la exposición de personas a contaminantes exhalados en habitaciones de hospital
1. Introducción o motivación de la tesis Es conocido que la transmisión de enfermedades por vía aérea es una posibilidad cierta. Los patógenos transmisores de enfermedades pueden ser emitidos a través de diferentes procesos respiratorios como pueden ser la respiración, la tos o los estornudos. Estos contaminantes son vehiculados en partículas de diferente tamaño compuestas mayoritariamente de agua. Una vez emitidas, dichas partículas corren una suerte diferente en función de su masa. Mientras partículas mayores (d>10µm) recorren una distancia corta antes de precipitar por efecto de la gravedad, las más pequeñas (d<10µm) pueden recorrer distancias mayores una vez que, por efecto de la evaporación reducen su masa siguiendo los flujos de aire del ambiente. Por tanto, la distribución de estas partículas en un ambiente interior dependerá tanto del flujo de expiración en el que se emiten como de los flujos de aire del espacio dónde se emiten, como pueden ser los flujos de ventilación.
Los ambientes sanitarios, como pueden ser las habitaciones de hospital, son espacios especialmente sensibles para la transmisión de enfermedades. Esto se debe a que en el mismo espacio interior coexisten pacientes aquejados de diferentes enfermedades, personal sanitario y visitantes externos. Un sanitario de un centro hospitalario atiende a decenas de pacientes y visitantes a lo largo de su jornada laboral. Si se viese aquejado de alguna enfermedad infecciosa es posible que pueda transmitirla a otros ocupantes del centro. Por lo tanto, es de vital importancia evitar el contagio de estos profesionales.
Esta tesis tiene como objeto analizar los parámetros más importantes que afectan a la distribución de contaminantes exhalados por un paciente en una habitación de hospital. A partir de dicha información se pretende identificar las medidas a realizar sobre los mismos para poder reducir la posibilidad de infección del personal sanitario que lo atiende. Durante el transcurso de los ensayos se evalúa el grado de confort térmico que disfrutaría cada uno de los ocupantes de la sala.
2. Contenido de la investigación Utilizando maniquíes térmicos, se simula la presencia de un paciente y un personal sanitario en una cámara con las mismas características que una habitación individual de hospital. Se analizará la distribución de contaminantes emitidos por la respiración del paciente en la sala y la exposición a los mismos del personal sanitario.
El flujo de exhalación realizado por una persona depende de las características de la misma y de la actividad realizada. Para este estudio experimental, el flujo de exhalación emitido por el paciente constituye la única fuente de contaminantes presente en la sala. Un cambio en el flujo de exhalación realizado tendrá un impacto en la distribución final de los contaminantes emitidos. Por lo tanto, es necesario cuantificar ese impacto a través del ensayo de diferentes funciones respiratorias y modos de respiración. El estudio detallado de la evolución del flujo a través del tiempo se realiza a través de la técnica de velocimetría por imagen de partícula (PIV). Mientras que la distribución espacial final de los contaminantes se realiza mediante el uso de la técnica de gases trazadores.
Para simular la emisión de partículas contaminantes a través de la boca del paciente, se siembra su exhalación con una cantidad de gas trazador, que una vez exhalado se distribuye por la sala. Registrando la cantidad de gas trazador presente en diferentes puntos, podemos la cantidad de contaminantes exhalados que alcanzan diferentes zonas de la sala a lo largo del tiempo. De este modo, midiendo en la inhalación del personal sanitario, se evaluará su exposición a los contaminantes exhalados por el paciente. Para este estudio se utilizan dos gases trazadores diferentes, CO2 y R134A. El CO2 está presente en la atmósfera de forma natural mientras que el R134A, no. La distribución de contaminantes se evalúa utilizando CO2 para la zona cercana a la fuente de emisión mientras que el R134A se usa para evaluar la presencia de contaminantes dejos de la fuente. El uso de los gases viene determinado por la diferente sensibilidad de los sensores utilizados para cada uno de ellos.
Uno de los parámetros que más influencia tiene sobre la distribución de los contaminantes exhalados dentro de la sala es la configuración de la instalación de ventilación del ambiente interior bajo estudio. Este estudio plantea diferentes configuraciones del sistema de ventilación modificando la estrategia utilizada, la posición de las rejillas de impulsión y retorno y la tasa de renovación de aire de la sala. A través del uso de la técnica de gases trazadores es posible también la evaluación de la eficiencia de ventilación en cada caso considerado. La ventilación en la sala de ensayos juega un papel crucial en la eliminación de los contaminantes emitidos dentro de la sala y para mantener las condiciones de confort térmico de los ocupantes. La evaluación de la eficiencia de ventilación dentro de la sala nos da información de si los efectos deseados al diseñar la ventilación de la sala se consiguen de manera efectiva.
Se evalúa el confort térmico de los ocupantes para analizar si las condiciones ambientales a las que se someten a los ocupantes son compatibles con los estándares internacionales, en concreto con la norma EN 7730. Se evalúa tanto el confort térmico global como las fuentes de disconfort térmico local. La diferente tasa de actividad derivada del rol jugado por cada uno de los ocupantes constituye un reto a la hora de fijar las condiciones ambientales de la sala.
3. Conclusión A partir de los resultados obtenidos se puede concluir que los parámetros evaluados en el presente estudio modifican la distribución de los contaminantes exhalados por el paciente en la sala, modificando de igual modo la exposición de a los contaminantes del personal sanitario presente en la misma estancia.
Se ha comprobado que la función de respiración y el modo de respiración, a través de la boca o a través de la nariz del paciente, tienen un impacto en el flujo de exhalación a lo largo del tiempo, en la distribución final de los contaminantes entorno a la fuente y en la exposición del personal sanitario que ocupa la estancia.
Los resultados obtenidos indican que la modificación de la configuración de la instalación de ventilación tiene una influencia notable en la distribución de contaminantes dentro de la sala. De modo que una correcta elección de la configuración de ventilación reduce la concentración en las zonas ocupadas de la sala y la exposición del trabajador sanitario a los contaminantes exhalados por el paciente. El estudio sistemático de diferentes tasas de ventilación permite deducir que es posible reducir la tasa de renovación de aire de la estancia obteniendo resultados satisfactorios para la eficiencia de ventilación, el confort térmico de los ocupantes y la exposición del personal sanitario siempre y cuando se elija una configuración de la instalación adecuada.
El confort térmico de los ocupantes es dependiente de la configuración de ventilación elegida. Por tanto, un diseño incorrecto de dicha configuración puede deteriorar las condiciones de confort de los ocupantes. Es preciso por tanto estudiar este parámetro en detalle durante el periodo de diseño de una habitación de hospital.
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