Kontekst badania
Sale operacyjne należą do najbardziej energochłonnych pomieszczeń szpitalnych, a system wentylacji i klimatyzacji musi jednocześnie zapewniać wymagany poziom czystości powietrza, bezpieczeństwo pacjenta oraz odpowiednie warunki cieplne dla personelu. Autorzy wskazują, że dobrze zaprojektowany system HVAC może przynieść istotne oszczędności energii, jednak nie powinny one odbywać się kosztem komfortu użytkowników. W sali operacyjnej osiągnięcie wspólnych warunków komfortu jest szczególnie trudne: członkowie zespołu wykonują zadania o różnej intensywności, noszą odzież o odmiennej izolacyjności, pracują w różnych strefach pomieszczenia i są w różnym stopniu narażeni na strumień nawiewanego powietrza oraz promieniowanie cieplne urządzeń. Jednocześnie możliwości indywidualnego dostosowania warunków są bardzo ograniczone. Dostępne badania wskazują, że 59,1–86,1% personelu w analizowanych badaniach dostrzegało potrzebę poprawy środowiska cieplnego sal operacyjnych.
Cele i hipotezy
Celem pracy było usystematyzowanie wiedzy dotyczącej komfortu cieplnego personelu medycznego w salach operacyjnych oraz wskazanie kierunków dalszych badań. Autorzy analizowali znaczenie komfortu dla zdrowia i sprawności personelu, specyficzne czynniki wpływające na odczucia cieplne, możliwości poprawy warunków przez systemy wentylacyjne i odzież operacyjną, przydatność stosowanych modeli oceny komfortu oraz relację pomiędzy warunkami cieplnymi i zużyciem energii.
Metody badawcze
Praca jest przeglądem literatury przeprowadzonym zgodnie z wytycznymi PRISMA 2020. Przeszukano między innymi Web of Science, ScienceDirect, Google Scholar oraz China National Knowledge Infrastructure. Po selekcji do analizy włączono 57 publikacji obejmujących badania ankietowe, eksperymentalne, symulacyjne i przeglądowe. Autorzy porównali wyniki dotyczące odczuć cieplnych personelu, parametrów środowiska, różnych rozwiązań wentylacyjnych, odzieży, modeli komfortu oraz symulacji przepływu powietrza.
Rezultaty badań i ich interpretacja
Dyskomfort cieplny może zwiększać subiektywne obciążenie pracą, w szczególności obciążenie poznawcze, oraz sprzyjać zmęczeniu i dolegliwościom takim jak ból głowy, suchość skóry czy podrażnienie gardła. Krótkotrwałe narażenie na temperatury od 19 do 26°C nie wykazywało w części badań wyraźnego wpływu na czas reakcji ani techniczne wykonanie symulowanych czynności operacyjnych, jednak przy wysokiej temperaturze obserwowano gorszą samoocenę wydajności, większe obciążenie poznawcze i w niektórych badaniach pogorszenie pamięci wzrokowej. Oznacza to, że zachowanie krótkotrwałej sprawności nie jest równoznaczne z zapewnieniem odpowiednich warunków pracy.
Najważniejszym źródłem różnic pomiędzy członkami zespołu jest pełniona funkcja, związana z poziomem aktywności, odzieżą i lokalizacją stanowiska. Chirurdzy, ze względu na większą aktywność i izolacyjność odzieży, częściej odczuwają przegrzanie. Anestezjolodzy, którzy przez długi czas pozostają w pozycji siedzącej, częściej odczuwają chłód. Istotny jest również rodzaj zabiegu: operacje ortopedyczne wiążą się z większym wysiłkiem, zabiegi wymagające odzieży ochronnej mogą zwiększać obciążenie cieplne, natomiast wymagany poziom czystości wpływa na strumień i prędkość nawiewanego powietrza. Dodatkowym źródłem lokalnego dyskomfortu są lampy operacyjne i inne urządzenia emitujące ciepło.
Porównania systemów wentylacyjnych pokazują, że nie istnieje jedno ustawienie temperatury i prędkości powietrza zapewniające komfort wszystkim członkom zespołu. Pionowy nawiew laminarny może sprzyjać przeciągowi, szczególnie w obrębie głowy, szyi i ramion, choć u osób odczuwających nadmierne ciepło może zapewniać korzystniejsze warunki. Obiecujące są rozwiązania tworzące różne strefy cieplne. W eksperymentach system nawiewu o zróżnicowanej temperaturze i prędkości zwiększył odsetek personelu deklarującego komfort o 21,3% względem tradycyjnego przepływu jednokierunkowego, choć jednocześnie mógł powodować odczucie chłodu u części zespołu. Korzystne wyniki uzyskano również dla systemów wykorzystujących wymianę radiacyjną, ograniczających przeciąg i lokalne różnice temperatur.
Istotnym problemem jest ocena komfortu metodami obliczeniowymi. Powszechnie stosowany model PMV-PPD, czyli przewidywanej średniej oceny cieplnej i przewidywanego odsetka osób niezadowolonych, nie odtwarza wystarczająco dokładnie rzeczywistych odczuć personelu. Przyczynami są trudności w określeniu rzeczywistej aktywności metabolicznej i izolacyjności odzieży, niejednorodność środowiska oraz lokalny wpływ przeciągu i promieniowania cieplnego. Podobne ograniczenia dotyczą symulacji obliczeniowej mechaniki płynów. Autorzy postulują przejście od modeli ustalonych ze stałą aktywnością człowieka do analiz dynamicznych, sprzężonych z modelami termoregulacji organizmu.
Wnioski
Projektowanie środowiska cieplnego sali operacyjnej powinno uwzględniać różne potrzeby poszczególnych członków zespołu oraz zmienność obciążenia w czasie zabiegu. Zamiast jednolitych, stałych parametrów nawiewu autorzy wskazują na potencjał strefowych i dynamicznie regulowanych systemów wentylacyjnych. Warunkiem ich racjonalnej optymalizacji jest jednoczesne uwzględnienie czystości powietrza, komfortu cieplnego i zużycia energii oraz rozwój dokładniejszych metod przewidywania rzeczywistych odczuć personelu.
Ograniczenia zakresu badawczego
Autorzy podkreślają niewielką liczbę dostępnych badań, ograniczone liczebności części prób oraz niedostatek pomiarów prowadzonych podczas rzeczywistych zabiegów. Brakuje wystarczającej walidacji modeli komfortu, danych o rzeczywistej aktywności metabolicznej i izolacyjności odzieży oraz badań obejmujących zmienne w czasie i niejednorodne warunki cieplne. Ograniczona liczba danych utrudnia również opracowanie uniwersalnych zaleceń dla różnych rodzajów zabiegów i funkcji personelu.
Artykuł dostępny na stronie czasopisma Energy and Buildings