Kontekst badania
Zapewnienie odpowiednich warunków cieplnych w sali operacyjnej jest trudne, ponieważ poszczególne grupy personelu wykonują pracę o bardzo różnym obciążeniu fizycznym i korzystają z odzieży o odmiennej izolacyjności cieplnej. Chirurdzy i asysta techniczna pracują zwykle w odzieży sterylnej, często dodatkowo w ciężkich fartuchach ołowianych, natomiast anestezjolodzy pozostają mniej aktywni i są słabiej izolowani termicznie. Ta sama temperatura i prędkość powietrza mogą więc powodować przegrzewanie jednych osób i odczuwanie chłodu przez inne. Ma to znaczenie nie tylko dla komfortu pracy, ale również dla koncentracji, sprawności personelu i bezpieczeństwa pacjenta. Nadmierne obciążenie cieplne może prowadzić do zmęczenia i pocenia się, natomiast zbyt niska temperatura może pogarszać sprawność manualną i koncentrację. Jednocześnie parametry wentylacji sali operacyjnej są podporządkowane także kontroli zanieczyszczeń, dlatego możliwości ich swobodnego dostosowywania do komfortu personelu są ograniczone.
Cele i hipotezy
Celem badania było ilościowe porównanie komfortu cieplnego chirurgów, personelu technicznego w odzieży sterylnej oraz anestezjologów przy zastosowaniu modelu przewidywanej oceny średniej i przewidywanego odsetka osób niezadowolonych, zgodnego z ISO 7730. Autorzy analizowali wpływ temperatury i prędkości powietrza, aktywności fizycznej, izolacyjności odzieży, płci, wskaźnika masy ciała oraz stosowania fartuchów ołowianych. Szczególnym celem było określenie, czy za pomocą jednego zestawu parametrów środowiskowych można uzyskać akceptowalny komfort cieplny całego zespołu operacyjnego.
Metody badawcze
Pomiary wykonano w rzeczywistej sali operacyjnej niemieckiego szpitala uniwersyteckiego wyposażonej w sufitowy system jednokierunkowego nawiewu powietrza nad strefą chronioną. Strumień powietrza nawiewanego wynosił 9000 m³/h. Temperaturę i prędkość powietrza mierzono za pomocą dziesięciu kalibrowanych anemometrów w regularnej siatce pomiarowej na wysokości 1,2 m. Oceniono warunki w pustej sali oraz w trzech konfiguracjach lamp operacyjnych i monitora. Na podstawie zmierzonych parametrów obliczano wskaźniki komfortu cieplnego dla różnych grup zawodowych i wariantów odzieży. Przyjęto wilgotność względną 50%, a średnią temperaturę promieniowania uproszczono do wartości temperatury powietrza. Metabolizm określono według ISO 8996, a izolacyjność odzieży według ISO 9920. Uwzględniono fartuchy ołowiane o masie 3–13 kg oraz trzy zakresy wskaźnika masy ciała.
Rezultaty badań i ich interpretacja
Średnia prędkość powietrza w strefie chronionej wynosiła około 0,28 m/s, a temperatura około 20,5°C. Ustawienie lamp operacyjnych i monitora nie zmieniało istotnie wartości średnich, choć powodowało wyraźne pogorszenie równomierności pola prędkości. Najważniejsze różnice dotyczyły jednak nie parametrów przepływu, lecz grup zawodowych.
Przy temperaturze 20,5°C, prędkości 0,28 m/s i stosowaniu fartucha ołowianego o masie 7,5 kg około 75% mężczyzn wykonujących pracę chirurga klasyfikowano jako niezadowolonych z powodu nadmiernego ciepła. W tych samych warunkach około 22% kobiet pracujących jako anestezjolodzy odczuwało dyskomfort związany przede wszystkim z chłodem. Bez fartucha ołowianego niezadowolenie cieplne chirurgów-mężczyzn nadal było wysokie, około 47%, natomiast wśród anestezjolożek przewidywany dyskomfort z powodu zimna wzrastał niemal do 100%.
Temperatura powietrza była znacznie ważniejszym czynnikiem niż jego prędkość. Zwiększenie prędkości z 0,10 do około 0,28 m/s zmniejszało niezadowolenie chirurgów tylko o kilka punktów procentowych, jednocześnie nasilając odczuwanie chłodu u anestezjologów. Oznacza to, że zwiększanie intensywności przepływu, istotne z punktu widzenia usuwania zanieczyszczeń, nie jest skutecznym narzędziem równoważenia komfortu cieplnego całego zespołu.
Zmniejszanie temperatury poprawiało warunki chirurgów, ale pogarszało je u anestezjologów. Według modelu kobiety wykonujące pracę chirurga i noszące fartuch ołowiany potrzebowałyby temperatury około 16°C, aby osiągnąć poziom niezadowolenia poniżej 10%. Jednocześnie nawet przy 16°C około 48% chirurgów-mężczyzn nadal odczuwałoby nadmierne ciepło. Pokazuje to, że pojedyncza nastawa temperatury nie jest w stanie zapewnić odpowiednich warunków wszystkim grupom.
Istotna była również masa fartucha ołowianego. Przy 19°C odsetek niezadowolonych chirurgów-mężczyzn wzrastał z około 32% dla fartucha o masie 3 kg do 66% dla 7,5 kg i 93% dla 13 kg. Autorzy wskazują ponadto na przeciwstawny wpływ wskaźnika masy ciała: u chirurgów jego wzrost zmniejszał przewidywany dyskomfort cieplny, natomiast u anestezjologów nasilał odczuwanie chłodu.
Wnioski
W badanych warunkach nie istnieje jedna temperatura sali operacyjnej, która zapewniałaby komfort cieplny wszystkim członkom zespołu. Różnice wynikają przede wszystkim z aktywności, odzieży ochronnej, płci, budowy ciała oraz temperatury powietrza, natomiast wpływ prędkości powietrza jest relatywnie mały. Autorzy wskazują na potrzebę rozwiązań dostosowanych do funkcji personelu, takich jak dodatkowa izolacja lub miejscowe ogrzewanie dla anestezjologów oraz lekkie systemy aktywnego chłodzenia dla chirurgów i personelu technicznego. Projektowanie instalacji klimatyzacyjnej nie powinno więc opierać się na założeniu jednej „optymalnej” temperatury dla całego zespołu.
Ograniczenia zakresu badawczego
Badanie miało charakter modelowy i przesiewowy. Podczas pomiarów w sali nie było personelu, a rzeczywiste warunki podczas operacji mogą być bardziej złożone. Nie mierzono bezpośrednio średniej temperatury promieniowania, przyjęto stałą wilgotność względną, a aktywność metaboliczną określono z wartości normowych zamiast z pomiarów fizjologicznych. Model nie uwzględniał w pełni promieniowania od lamp operacyjnych, ogrzewania pacjenta, ciepła wydzielanego przez urządzenia, sterylnych obłożeń ani lokalnej zmienności warunków. Wyniki należy więc interpretować jako porównanie tendencji pomiędzy grupami zawodowymi, a nie dokładną prognozę odczuć pojedynczych osób ani pełną ocenę ryzyka stresu cieplnego.
Artykuł dostępny na stronie czasopisma Atmosphere