Rola antybakteryjnego oczyszczacza powietrza w zmniejszeniu obciążenia mikrobiologicznego na oddziale intensywnej terapii onkologicznej – studium przypadku

Kontekst badania

Skuteczne systemy wentylacji na oddziałach intensywnej terapii odgrywają kluczową rolę w zapobieganiu zakażeniom szpitalnym. Szczególnie pacjenci na oddziałach intensywnej terapii onkologicznej z silnie obniżoną odpornością są najbardziej podatni na tego typu zakażenia. Największe wyzwania pojawiają się, gdy pacjenci są zakażeni drobnoustrojami wielolekoopornymi, co skutkuje wydłużeniem pobytu pacjenta w szpitalu, wzrostem kosztów leczenia, a ostatecznie wyższą zachorowalnością i  często też śmiertelnością.  Kontrola zakażeń szpitalnych i środki zapobiegawcze, takie jak czystość środowiska, służą minimalizacji rozprzestrzeniania się drobnoustrojów. Przemieszczanie się pacjentów i personelu medycznego powoduje wzmożoną generację aerozoli i wzrost liczby cząstek stałych w powietrzu, które mogą zawierać patogeny. Jednostki oczyszczające powietrza zainstalowane w oddziałach intensywnej terapii w ramach systemów HVAC,  w tym wysokosprawne filtry powietrza HEPA usuwają nawet 99,97% cząstek stałych. Jednak, w przypadku niewłaściwego eksploatowania mogą być ich też wtórnym źródłem. Stąd stacjonarne oczyszczacze powietrza mogą być skuteczną alternatywą i uzupełnieniem systemów HVAC w oddziałach intensywnej terapii, szczególnie w szpitalach o ograniczonych zasobach. Mogą one skutecznie redukować ilość drobnoustrojów, cząstek stałych i innych zanieczyszczeń w powietrzu oraz na powierzchniach często dotykanych.

Cel i hipotezy

Celem pracy była ocena jakościowa i ilościowa mikroorganizmów wykrytych w środowisku oddziału intensywnej terapii pacjentów onkologicznych przed i po zainstalowaniu oczyszczacza powietrza oraz jego wpływ na występowanie zakażeń wewnątrzszpitalnych.

Metoda badawcza

Badanie interwencyjne przeprowadzono w okresie 18 miesięcy, od listopada 2022 do maja 2024 na oddziale intensywnej terapii onkologicznej w jednym ze szpitali w Indiach. wymagania środowiska wewnętrznego: temperatura otoczenia musi wynosić 16–25°C, wilgotność względna 30–60%, 5 wymian powietrza na godzinę, skuteczność filtracji pyłów zawieszonych do 99% do 5 μm oraz neutralne ciśnienie powietrza, utrzymywane przez centralny system HVAC.  Pomieszczenie znajduje się na czwartym piętrze, o powierzchni użytkowej około 240m2 i dysponuje 13 łóżkami.. Na dyfuzorach (wlotach powietrza) do pomieszczenia nie zamontowano filtrów  HEPA. Badanie podzielono na dwie fazy. Faza I, kiedy użytkowano oczyszczacz powietrza trwała 6 miesięcy. Faza II również trwała 6 miesięcy ale oczyszczacz nie był włączony.  Oczyszczacz AIRTH ( vSure) posiada kilkustopniowy system filtracji i dezynfekcji oparty na fotokatalizie, Filtrach HEPA i dezynfekcji lampami UVC . Wydajność oczyszczacza powietrza wynosiła 320 m3/h, przy poziomie hałasu 10-12 dB. Próbki powietrza pobierano metodą zderzeniową. Dodatkowo wykonywano wymazy z powierzchni często dotykanych, takich jak stolik kardiologiczny, zagłówki, monitory respiratorów, stolik przy łóżku pacjenta i stanowisko pielęgniarskie na oddziałach intensywnej terapii. Pobieranie próbek przeprowadzono przed i po włączeniu urządzenia (dzień 0), a także w 1, 14, 30 i 60 dniu jednej fazy w podobny sposób.

Rezultaty badań i ich interpretacja

Częstość występowania ziarniaków Gram-dodatnich (58,82%) była większa w porównaniu z pałeczkami Gram-ujemnymi (36,92%) i organizmami grzybowymi  (6,15%) w próbkach powietrza i powierzchni w obu fazach. Ogólnie rzecz biorąc, najczęściej identyfikowanymi izolatami były koagulazo-ujemne gatunki Staphylococcus (97,5%), S. hemolyticus (40%), S. hominis (15,26%), S. warneri (10,52%), S. cohnii (5,26%), S. epidermidis (7,89%), S. arlettae (2,63%), S. aureus (2,63%), Micrococcus luteus (13,15%) i Streptococcus (2,63%).

Mikroorganizmami wskaźnikowymi izolowanymi częściej w obu fazach badania były gatunki Staphylococcus, Acinetobacter baumannii i P. aeruginosa z powietrza i powierzchni. Szczepy o podobnych wzorcach antybiogramu wyizolowano również z próbek krwi i moczu pacjentów, co obrazowało zakażenie szpitalne i potwierdziło znaczenie monitorowania powietrza i powierzchni. Większość zakażeń szpitalnych u pacjentów była spowodowana przez Klebsiella pneumoniae (22,92%) i Enterococcus faecium (14,58%), które są drobnoustrojami endogennymi i mogą mieć kontakt z powietrzem i często dotykanymi powierzchniami poprzez zanieczyszczone ręce. Wysokie stężenie kolonii na oddziale intensywnej terapii w fazie II wiązało się ze wzrostem wskaźników zakażeń szpitalnych. Jeśli wykluczyć inne czynniki zakłócające odpowiedzialne za obciążenie zakażeniami szpitalnymi, takie jak liczba rotacji pacjentów, liczba personelu i wizyty, możliwe będzie założenie, że 20–50% zakażeń szpitalnych pochodzi z powietrza i powierzchni.

W fazie stosowania oczyszczacza powietrza odnotowano zmniejszenie stężenia bioaerozolu w powietrzu i na powierzchniach często dotykanych nawet o 50% w porównaniu z fazą bez oczyszczacza. Podobny trend zaobserwowano w statystykach zakażeń wewnątrzszpitalnych w tym pomieszczeniu.

Ograniczenia zakresu badawczego

Próbki mikrobiologiczne pobierano przy minimalnej aktywności (sprzątanie, zmiana pościeli, wizyty pacjentów itp.).

Szczepy bakteryjne wyizolowane w oddziale intensywnej terapii nie były analizowane pod kątem testów molekularnych.

Wnioski

Obciążenie mikrobiologiczne powietrza i powierzchni zmniejszyło się szybciej w pierwszym tygodniu od instalacji oczyszczacza powietrza, o około 50%, zarówno w powietrzu, jak i na powierzchniach oddziału.. Zastosowanie oczyszczacza powietrza w połączeniu ze szpitalnym systemem HVAC może być jednym ze skutecznych sposobów redukcji obciążenia mikrobiologicznego powietrza biorąc pod uwagę fakt, że wydajność systemów HVAC może nie nadążać za dobowymi wahaniami poziomu biologicznych i niebiologicznych ładunków aerozolu w powietrzu OIOM-u.

Artykuł opublikowano w Indian Journal of Critical Care Medicine