Skuteczność chlorowania szpitalnych instalacji wodociągowych w zmniejszaniu częstości występowania szpitalnej legionelozy: badanie quasi-eksperymentalne

Kontekst badania

Legioneloza jest ostrą chorobą układu oddechowego wywoływaną przez bakterie z rodzaju Legionella. Do zakażenia może dochodzić przez wdychanie aerozolu wodnego zawierającego patogeny albo przez aspirację skażonej wody. W obiektach szpitalnych problem ma szczególne znaczenie, ponieważ rozbudowane instalacje wodociągowe, długie odcinki przewodów, niewłaściwa kontrola temperatury i ograniczony przepływ wody mogą sprzyjać namnażaniu Legionella. Jednocześnie pacjenci hospitalizowani często należą do grup wysokiego ryzyka, między innymi z powodu immunosupresji, chorób nowotworowych, przewlekłych chorób płuc lub przebytych zabiegów operacyjnych. Autorzy zwracają uwagę, że wcześniejsze prace koncentrowały się głównie na ograniczeniu obecności Legionella w próbkach środowiskowych, natomiast mniej jest długoterminowych danych pokazujących, czy dezynfekcja instalacji wodnych faktycznie przekłada się na mniejszą liczbę przypadków zachorowań szpitalnych.

Cele i hipotezy

Celem badania była ocena skuteczności automatycznego systemu kontroli stężenia chloru w szpitalnej instalacji ciepłej wody użytkowej. Autorzy porównali częstość występowania szpitalnej legionelozy przed wdrożeniem systemu i po jego uruchomieniu. Główne pytanie badawcze dotyczyło tego, czy utrzymywanie kontrolowanego stężenia chloru w sieci dystrybucji wody może zmniejszyć liczbę przypadków legionelozy związanej z opieką zdrowotną, a nie tylko poprawić wyniki środowiskowego monitoringu mikrobiologicznego.

Metody badawcze

Badanie przeprowadzono w kompleksie szpitala trzeciego stopnia referencyjności w Seulu, obejmującym 2700 łóżek i trzy główne budynki. Automatyczny system kontroli stężenia chloru instalowano etapami w latach 2019–2020: najpierw w instalacji ciepłej wody jednego skrzydła, następnie w dwóch kolejnych budynkach. System umożliwiał ciągły pomiar stężenia chloru w wodzie powrotnej i automatyczne dozowanie środka dezynfekcyjnego w celu utrzymania końcowego stężenia chloru na punktach czerpalnych w zakresie 0,1–4,0 mg/L. Chlor wytwarzano na miejscu w procesie elektrolizy chlorku sodu. Okres przed interwencją obejmował czas od stycznia 2011 r. do marca 2019 r., okres wdrożeniowy od kwietnia 2019 r. do kwietnia 2020 r., a okres po interwencji od maja 2020 r. do listopada 2025 r. Analizowano miesięczne liczby przypadków szpitalnej legionelozy i liczbę osobodni hospitalizacji. Ze względu na rzadkie występowanie zdarzenia zastosowano dokładne metody Poissona, a dodatkowo wykonano analizy wrażliwości polegające na wykluczaniu kolejnych lat kalendarzowych z obliczeń.

Rezultaty badań i ich interpretacja

W całym okresie obserwacji rozpoznano 44 przypadki szpitalnej legionelozy. Pacjenci byli przeważnie mężczyznami, mediana wieku wynosiła 62 lata, a u 98% występowało zapalenie płuc. Śmiertelność wewnątrzszpitalna była wysoka i wyniosła 39%, co podkreśla znaczenie profilaktyki w środowisku szpitalnym. Po uruchomieniu systemu automatycznej kontroli stężenia chloru średnie stężenie chloru na punktach czerpalnych w instalacji ciepłej wody wzrosło z 0,10 ± 0,04 mg/L do 0,35 ± 0,21 mg/L, a różnica była istotna statystycznie.

Przed interwencją odnotowano 30 przypadków szpitalnej legionelozy w ciągu 7 454 558 osobodni, co odpowiadało częstości 0,402 przypadku na 100 000 osobodni. Po interwencji wystąpiło 8 przypadków w ciągu 4 432 011 osobodni, czyli 0,181 przypadku na 100 000 osobodni. Wskaźnik częstości zachorowań po interwencji względem okresu przed interwencją wyniósł 0,45, przy 95% przedziale ufności 0,18–1,01 i wartości P = 0,043. Oznacza to, że po wdrożeniu systemu częstość zachorowań była o około 55% niższa. Autorzy zaznaczyli, że przedział ufności nieznacznie przekraczał wartość 1, co wynika z konserwatywnego charakteru analizy dokładnej przy bardzo rzadkich zdarzeniach, jednak wynik testu wskazywał na istotność statystyczną.

Istotne jest także to, że spadku zachorowań nie wyjaśniał malejący trend przed interwencją. Analiza danych miesięcznych z okresu przed wdrożeniem wykazała stabilny poziom częstości zachorowań. Liczba wykonywanych testów diagnostycznych w kierunku Legionella nie różniła się istotnie między okresami, a po 2023 r. dostępna była nawet szersza diagnostyka molekularna. Wykres na stronie 4 pokazuje, że po instalacji systemu liczba rocznych przypadków utrzymywała się na niższym poziomie niż w latach poprzedzających interwencję. Dla praktyki zarządzania instalacjami wodociągowymi w szpitalach wynik ten jest ważny, ponieważ wskazuje na kliniczny efekt utrzymywania kontrolowanego stężenia chloru w instalacji, a nie wyłącznie na poprawę parametrów środowiskowych.

Wnioski

Stałe utrzymywanie odpowiedniego stężenia chloru w szpitalnej instalacji wodociągowej było związane z istotnym zmniejszeniem częstości występowania szpitalnej legionelozy w długim okresie obserwacji. Badanie dostarcza praktycznych danych z rzeczywistego, dużego obiektu szpitalnego i wspiera włączanie automatycznej kontroli chlorowania do kompleksowych programów bezpieczeństwa wody. Autorzy podkreślają jednak, że korzyści profilaktyczne należy zestawiać z możliwymi skutkami długotrwałej ekspozycji instalacji na chlor, zwłaszcza ryzykiem korozji przewodów i innych problemów infrastrukturalnych.

Ograniczenia zakresu badawczego

Badanie przeprowadzono w jednym szpitalu, co ogranicza możliwość bezpośredniego uogólnienia wyników na inne obiekty o odmiennej konstrukcji instalacji, eksploatacji i profilu pacjentów. Bardzo mała liczba przypadków uniemożliwiła zastosowanie pełnych formalnych analiz szeregów czasowych dla zmian poziomu i trendu. Autorzy nie dysponowali również długoterminowymi danymi o częstości izolacji Legionella z instalacji wodnej. Nie można także całkowicie wykluczyć wpływu innych równoległych działań kontroli zakażeń, dlatego zależność między chlorowaniem a spadkiem zachorowań należy interpretować jako silne skojarzenie, a nie dowód absolutnie izolowanego efektu jednej interwencji.

Artykuł dostępny na stronie czasopisma Infection Control and Hospital Epidemiology