Zależność między parametrami jakości powietrza wewnętrznego a mikroorganizmami unoszącymi się w powietrzu w środowisku szpitalnym: zaktualizowany przegląd systematyczny i metaanaliza

Kontekst badania

Jakość powietrza wewnętrznego w szpitalach ma znaczenie nie tylko dla komfortu użytkowników, lecz również dla bezpieczeństwa sanitarnego. Bioaerozole, czyli cząstki zawierające bakterie, grzyby lub inne mikroorganizmy, mogą pozostawać zawieszone w powietrzu, osiadać na powierzchniach i być wdychane przez pacjentów oraz personel. Szczególnie istotne jest to w pomieszczeniach zajmowanych przez osoby o obniżonej odporności. Autorzy podkreślają, że stężenie mikroorganizmów zależy od współdziałania infrastruktury wentylacyjnej, warunków środowiskowych oraz sposobu użytkowania pomieszczeń. Praca aktualizuje wcześniejszą metaanalizę, wykorzystując badania opublikowane w latach 2020–2026, a więc okresie intensywnego rozwoju monitorowania jakości powietrza w placówkach ochrony zdrowia.

Cele i hipotezy

Celem pracy była ocena mikrobiologicznej jakości powietrza w szpitalach oraz określenie zależności między liczbą mikroorganizmów a parametrami środowiskowymi: temperaturą, wilgotnością względną, stężeniem dwutlenku węgla i pyłu zawieszonego. Autorzy analizowali także różnice pomiędzy oddziałami, blokami operacyjnymi i oddziałami intensywnej terapii oraz pomiędzy obiektami wykorzystującymi filtrację HEPA, wentylację naturalną, klimatyzację konwencjonalną lub wentylatory.

Metody badawcze

Przeprowadzono przegląd systematyczny zgodnie z wytycznymi PRISMA. Przeszukano bazy Scopus, Embase, Web of Science i Virtual Health Library oraz piśmiennictwo cytowane w wybranych publikacjach. Spośród 1972 rekordów z baz danych do przeglądu włączono 14 badań, z których 13, obejmujących łącznie 1012 próbek, dostarczało danych nadających się do metaanalizy. Analizowano stężenia żywych bakterii i grzybów wyrażone jako jednostki tworzące kolonie na metr sześcienny powietrza oraz współczynniki korelacji z parametrami środowiskowymi. Zastosowano modele efektów losowych, ponieważ badania różniły się między innymi klimatem, rozwiązaniami wentylacyjnymi i metodami pobierania próbek.

Rezultaty badań i ich interpretacja

Średnie zbiorcze stężenie bakterii wynosiło 679,52 CFU/m³, a grzybów 286,20 CFU/m³. Największe obciążenie bakteryjne występowało na oddziałach szpitalnych – 1282,67 CFU/m³. Na oddziałach intensywnej terapii wartość wynosiła 201,49 CFU/m³, natomiast na blokach operacyjnych 92,32 CFU/m³. Podobny układ stwierdzono dla grzybów: 481,84 CFU/m³ na oddziałach, 198,49 CFU/m³ na oddziałach intensywnej terapii i 79,88 CFU/m³ na blokach operacyjnych. Wyniki wskazują więc na wyraźne zróżnicowanie jakości mikrobiologicznej powietrza między funkcjonalnymi strefami szpitala.

Najniższe stężenia mikroorganizmów odnotowano w pomieszczeniach wyposażonych w filtry HEPA: średnio 61,31 CFU/m³ dla bakterii i 95,26 CFU/m³ dla grzybów. Przy wentylacji naturalnej wartości wynosiły odpowiednio 1154,51 i 438,24 CFU/m³. Klimatyzacja konwencjonalna wiązała się z pośrednim obciążeniem bakteryjnym wynoszącym 612,29 CFU/m³. Autorzy zaznaczają jednak, że filtracja HEPA była stosowana przede wszystkim na blokach operacyjnych i oddziałach intensywnej terapii, natomiast wentylacja naturalna i mniej skuteczne rozwiązania dominowały na zwykłych oddziałach. Nie można zatem oddzielić wpływu samej technologii filtracji od charakteru pomieszczenia; wyniki pokazują zależności, lecz nie dowodzą związku przyczynowego.

Spośród parametrów środowiskowych wilgotność względna wykazywała istotną dodatnią korelację zarówno ze stężeniem bakterii (r = 0,59), jak i grzybów (r = 0,62). Temperatura była związana z obciążeniem mikrobiologicznym znacznie słabiej. Szczególnie wysoka była korelacja stężenia dwutlenku węgla z bakteriami (r = 0,82) oraz grzybami (r = 0,79). Autorzy interpretują jednak CO₂ przede wszystkim jako pośredni wskaźnik liczby osób i skuteczności wymiany powietrza, a nie czynnik powodujący wzrost mikroorganizmów. Frakcja pyłu większa niż 5 µm wykazywała słabą dodatnią korelację ze stężeniem bakterii (r = 0,26), co jest zgodne z możliwością przenoszenia mikroorganizmów na większych cząstkach.

Wnioski

Jakość mikrobiologiczna powietrza szpitalnego zależy od jednoczesnego oddziaływania infrastruktury wentylacyjnej, warunków środowiskowych i sposobu użytkowania pomieszczeń. Autorzy wskazują zwykłe oddziały szpitalne jako obszary wymagające szczególnej uwagi, natomiast niskie stężenia w pomieszczeniach z filtracją HEPA przemawiają za utrzymywaniem wysokiej sprawności systemów filtracyjnych w strefach krytycznych. Z punktu widzenia eksploatacji instalacji szczególnego znaczenia nabiera kontrola wilgotności względnej, a ciągły pomiar CO₂ może być użytecznym wskaźnikiem skuteczności wentylacji i intensywności użytkowania pomieszczeń. Nie zastępuje on jednak bezpośrednich badań mikrobiologicznych.

Ograniczenia zakresu badawczego

Wiarygodność wniosków ogranicza bardzo duża heterogeniczność badań, wynikająca z różnic w metodach pobierania próbek, podłożach hodowlanych, warunkach inkubacji, klimacie i infrastrukturze szpitalnej. Pewność dowodów według systemu GRADE oceniono jako niską. Większość badań miała charakter obserwacyjny i przekrojowy, dlatego nie pozwala na wnioskowanie o przyczynowości. Badania pochodziły głównie z państw o niskich i średnich dochodach, co ogranicza możliwość bezpośredniego przenoszenia wyników na szpitale w krajach o odmiennych standardach technicznych i eksploatacyjnych. Autorzy wskazują na potrzebę wieloośrodkowych badań podłużnych ze standaryzowanymi metodami pomiarowymi oraz bezpośrednim powiązaniem wyników monitoringu bioaerozoli z częstością zakażeń szpitalnych.

Artykuł dostępny na stronie czasopisma Aerobiology