I en utredning (LS 1403-0380 rev20151207, 2015) inför val av ventilationssystem för operationssalar och interventionssalar på Nya Karolinska Huddinge gjordes jämförelse mellan tre olika systemlösningar utifrån en uppsatt målbild. Systemen som utvärderades var LAF-system, omblandande system (likt det som installerats på NKS) samt TAF (Temperature controlled airflow). Utredningen genomfördes med hjälp av datorsimuleringar, labbförsök samt utifrån studerade mätresultat från referensinstallationer. Utredningen sammanställdes av Thomas Tell och Bengt Cederlund. Då den aktuella studien endast behandlar LAF- och omblandande system kommer en kort redogörelse av utredningens resultat endast att fokusera på resultaten kring dem. Utredningen utmynnade även i en rekommendation av dessa två system för olika salar. Redovisningen kompletteras även med empiri från intervjuer med utredarna och refereras då till respektive individ.
Målbilden för verksamheten i operationssalen delades in i fyra områden med olika hygienkrav, temperaturmål, och personbelastning. Denna utvärderades vid tre olika värmelaster på 4, 6 och 9 kW vilket ska motsvara värmelasterna under höftprotesoperation, leveroperation och hybridsal.
Värmelasterna hade både strålning och konvektion (Cederlund, 2018). Vid en värmelast kring 4 kW
antas en undertemperering av tilluften vid 2,5 m3/s vara ca -2°𝐶𝐶. Vid en värmelast på ca 6 kW antas
den ligga på ca -3°𝐶𝐶.
För LAF-systemet har ett kvadratiskt tak valts med arean 9,35 m2 och lufthastighet på 0,27 m/s. För
det omblandande systemet har ett flöde på 2,5 m3/s valts och utformats utifrån de parametrar som var
kända vid utredningens start i likhet med systemet som installerats på Nya Karolinska Solna. Förutsättningarna för testmiljön och såldes operationssalen har varit:
• En sal på 60 m2
• Fast anestesiplats
• Luftmängd till sal på max 2,5 m3/s
• 10 personer
• Klädsel vid labbförsök Mertex med källstyrka enligt body-box: 10 CFU/s, med antagen källstyrka under ortopedisk operation mellan 3,5-4,5 CFU/s
• Källstyrka under CFD simulering på 1 CFU/s
Body-box värden anses överdriva värdet på källstyrkan varpå ett värde som är ca 50 % av detta kan antas vid verkliga kliniska förhållanden (Cederlund, 2018).
Ett antagande om att partiklar släpps från huvud och halsområde gjordes. Vart ifrån dessa egentligen släpps finns det ingen vetenskap kring (Cederlund, 2018).
Labbförsöken ansågs verifiera rimligenheten i resultaten från CFD simuleringarna med rökvisualisering och CFU mätningar gällande CFU koncentrationer och luftrörelsemönster.
Hygienkraven har ställts som ett skallkrav på ≤ 5 CFU/m3 där inget enskilt värde ska överstiga 15
CFU/m3. Vidare har ett bör krav formulerat som ”så ren luft som möjligt” eftersträvat i
operationsområdet och instrumentområdet. Det menas att luftkvaliteten i rummet är en funktion av klädsystem, arbetssätt och ventilationssystem.
Det påpekas att mätvärden av CFU halter i labbmiljö bör analyseras med försiktighet då resultaten många gånger var vid detektionsgränsen för mätinstrumenten samt att absoluta värden bör tolkas med försiktighet då olika instrument användes vid mätningarna.
Utredningen påpekar att målet inte eftersträvat det djup som krävs för en akademisk publikation utan att ge rekommendationer inom rimlig tids och kostnadsgräns till beslut av ventilationssystem i ett enskilt projekt.
3.5.1 Klimat och arbetsmiljö
I utredningen framhåller man svårigheten i att kunna erbjuda samma termiska komfort för respektive yrkesgrupp i salen under pågående operation. På grund av olika klädsel och aktivitet menas det att av arbetsmiljöskäl bör ändock temperaturen i område 1 kunna vara 18°𝐶𝐶 samtidigt som den för anestesi bör kunna vara ≥ 21°𝐶𝐶. Kirurger är fysiskt aktiva och har kortärmad specialdräkt och sterilrock samt blyförkläde. Personal i anestesi- och administratörområdet har kortärmad specialdräkt, icke
sterilklädda. Anestesin använder vid behov frysrockar med ¾ ärm. I utredningen rapporteras intryck från andra projekt där det uppfattas som kallt vid högre luftflöden och vid temperaturer ≤ 21°𝐶𝐶 används frysrockar av personalen. Därav anses att temperaturer under 20°𝐶𝐶 inte anses möjligt utan att få arbetsmiljöproblem för område 3. Vid referensprojekt har det vid frånluftstemperaturer kring 21°𝐶𝐶 upplevts som kallt för anestesin. Vid labbförsök med låg klädsel och aktivitetsnivå gjordes
uppskattningen att temperatur på 19°𝐶𝐶 för operationsområdet och 21°𝐶𝐶 för anestesiområdet var acceptabelt. För kontorslokaler rekommenderas en lufthastighet på ≤ 0,3 m/s. Från labbförsök i Lund hänvisade i utredningen var en lufthastighet på ≤ 0,6 m/s och temperatur på 19°𝐶𝐶 upplevd som acceptabel för sterilklädd personal med huva.
I utredningen anses att beskrivningen av operationssalens område enligt SIS TS39 (2005) inte är tillräcklig för att beskriva de olika kraven på temperatur ur ett arbetsmiljöperspektiv samt CFU krav ur ett verksamhetsperspektiv. Även krav kring ventilationens funktion i respektive område sattes. En idealisk uppdelning (se Figur 10-11) har således gjorts enligt följande punkter:
Område 1: Operationsområde
• Inrymmer sterilklädd personal samt huvuddelen av sterila instrument • Många människor på liten yta
• Möjlighet att styra temperatur mellan 18-26°𝐶𝐶.
• Bibehållen ventilationseffekt trots hinder som t.ex. operationslampor och c-båge (röntgen) • Lufthastighet ≤ 0,6 m/s.
• Ingen inträngning av luft från angränsande områden. Område 2: instrumentområde
• Instrumentbord uppställd utanför operationszon • Högt hygienkrav
• Låg persontäthet • Inga temperaturkrav
• Värmeavgivande utrustning bör ej placeras i detta område
• Behov av utspädande ventilation, ingen inträngning av luft från område 4 eftersträvas Område 3: Anestesi- och administrationsområde
• Icke sterilklädd personal som vistas större delen av tiden • Lättare klädsel jämfört med område 1
• Låg fysisk aktivitet med temperaturkrav på ≥ 21°𝐶𝐶
• Vid fullt belastad operationssal (10 personer) är 50 % av belastningen i detta område • Lägre hygienkrav då inget instrumentbord placeras i området.
• Området bör ej placeras när dörr till uppdukningsrum • Föroreningar från detta område bör ej belasta område 1 och 2 • Lufthastighet ≤ 0,6 m/s
Område 4: Övrigt område
• Ingen kontinuerlig personbelastning
• Ingen placering av instrumentbord sker i detta område • Inga temperaturkrav
Figur 10. (Tv) belastning kontra renhetskrav, Figur 11. (Th) Områdes placering i OP sal enligt LS 1403-0380 rev20151207 (2015).
Allmänt sägs det i utredningen att en förutsättning för att klara renhetskravet i kritiska zoner (område 1 och 2) bör en riktningsorienterad ventilationsström med kort uppehållstid appliceras. För att klara renhetskraven i alla områden gäller en tillräckligt stor tillförd luftmängd för att möjliggöra utspädning. Då bör även hänsyn till klädsel, personantal och störande faktorer så som hinder beaktas. En
frånluftsmetod skiljandes från den normalt installerade med utsug i rummets fyra hörn testades för LAF- och omblandande systemet. Utsug placerades i tillägg från alla hörn även bakom anestesin.
3.5.2 Omblandande ventilation
Bedömning gjordes utifrån installerat system i leverantörens labb. Utifrån labbförsök och CFD simuleringar med en källstyrka på 1 CFU/s ansågs systemet uppfylla de renhetskrav som satts. För område 1 bedömdes systemet ha en god förmåga att späda ut föroreningar. Små koncentrationer CFU syns vid CFD simuleringarna kring individer. Rövisualisering visar att luft transporteras bort från området på ett godtagbart sett. Med 70 % av frånluften bakom anestesin visade rökstudier att luft från anestesiområdet gick direkt till utsug. Rök under bordet gick mot område 3 (anestesin) med en viss uppträning mot instrumentbordet då värmelaster var placerade intill. Enstaka mätvärden på 3 CFU gjordes i labbförsök vid instrumentbord. I övrigt visades låga CFU halter vid område 2.
Systemets luftföringsprincip medgav låg känslighet för hinder. Systemet bedömdes ha lägst känslighet för dessa av de utvärderade alternativen. Systemet gav små temperaturskillnader mellan område 1 och 2, alltså operationsområde och anestesiområdet. Somliga av testpersonerna under labbförsöken upplevde klimatet som kallt vid operationsområde. Sammantaget rekommenderades omblandande ventilation för interventionsalar (hybridsalar) med stora röntgenutrustningar.
Tell (2018) menar att systemet det trots allt baseras mycket på luftföringsprincipen. Stora delar av luften riktas in mot mitten och över operationsområdet som sedan leds ned över såret om ingen utrustning blockerar. Med rökvisualisering kunde det observeras att luften under förutsättningen att det fanns någon öppning mellan patient, personal och anestesibåge dock ändå ta sig in och blanda runt. Var personalen medveten om detta och inte stod tätt intill anestesibågen kunde luften även ned vid sidan ut från området menar Tell. Omblandande menar Cederlund kräver väldigt täta kläder för att upprätthålla viss renhet och påpekar att kläderna måste fungera att jobba i utan att skapa för stora arbetsmiljöproblem.
3.5.3 LAF ventilation
Systemet hade en inblåsningshastighet på 0,27 m/s. Taket hade arean 9,3 m3. Frånluften var i
labbförsök dimensionerad som 25 % i varje hörn varav 1/3 högt. Utifrån labbförsök och CFD simulering med källstyrkan 1 CFU/s uppfyllde systemet skallkraven kring renhet. Salen har även referensprojekt som utredningen hänvisar till där Mertex (blandmaterial) kläder använts med en antagen källstyrka på 3,4 - 4,5 CFU/s där mätningar vid operationssår visat på medelvärden kring 1
CFU/m3. Labbförsök och CFD visar låga CFU halter vid operationsområde och instrumentbord. Ingen
inträngning av luft tycks se från anestesi eller övriga områden i salen. Med rökvisualisering kunde ses att luft hängde kvar relativt länge vid operationsområde innan det transporterades bort. Detta kunde
även antydas genom CFD simuleringarna som visade koncentrationer på 5 CFU/m3 runt individer. Vid
labbförsök kunde ingen uppträngning av luft ses från under operationsbord till operationsbord eller instrumentbord. Resultatet var det samma med applicerad värmelast på 3 kW under bord. Låga värden vid instrumentbordet mättes även med CFD simulering. Systemet bedöms ge något högre renhet än omblandande.
Systemets uppfattas dock som känsligt för hinder där en långsam upprening av rök från hals vid operatörerna kunde ses vilket även styrktes av CFD simuleringar. Det poängteras att
operationslamporna bör vara aerodynamiskt anpassade. Om personal står tätt intill anestesibågen (skynke mellan operatörer och anestesi) blockeras även luften lätt och har svårigheter i att
transporteras bort. Sammantaget rekommenderades LAF system för normala operationssalar. Tell (2018) menar att LAF taken fungerar alldeles utmärkt när inga hinder är i vägen för
luftströmningen ned över såret. Systemet menar han även hantera värmelaster på ett bra sett. Han menar att mycket hinder skapar turbulent strömning och att detta är tydligt. Frågor som dök upp under tiden var bland annat vart den återluften som genom turbulensen kom ifrån samt om det kommer ned till själva ingreppet där något konkret svar inte kan ges. Faktorer så som personalens position jämte anestesibågen (skynket mellan anestesi och operatör) är en sådan som påverkar luftens förmåga att komma ned över såret. Vid användning av operationslampor som inte var aerodynamiskt designade så upplevdes det som att luften stagnerade mellan dem och operationsbordet (Tell, 2018). En annan aspekt är att mängden undertempererad luft kan leda till ett kallt inomhusklimat. Operatörer har generellt mycket kläder på sig medan anestesin har mindre. Det leder till att man upplever klimatet olika menar Tell.
3.5.4 Generellt
Arbetsmiljön anses utifrån rapporter från referensprojekt vara ett problem. Utifrån simulering av operation med värmelast på ca 4,2 kW bedöms en sannolik inlåsningstemperatur på -0,7°𝐶𝐶 för LAF och -2 °𝐶𝐶 för omblandande systemet. Det bedömdes då att anestesiområdets främre del upplevde en bättre temperatur med omblandande men för dess bakre del i salen erbjöd LAF systemet en större
temperaturdifferens och därmed bättre arbetsklimat. Sammantaget anses LAF taket ändå kunna erbjuda bättre inomhusklimat och arbetsmiljö.
Vid en värmelast på ca 6 kW i en sal med 2,5 m3/s under verkliga förhållanden så blir
undertempereringen nästa -3℃ för att upprätthålla konstant temperatur. Luftflödet faller då ner och motverkar konvektionsströmmar och värmelaster (Cederlund, 2018). Cederlund (2018) menar därmed att verkliga värden därför visar på bättre resultat än teoretiskt beräknade värden. Han menar att salarna ställer in sig och att denna temperaturdifferens många gånger bortses ifrån i studier. Även med värmelaster på 2 kW hade LAF systemen ingen svårighet i att motverka de konvektiva strömningarna trots en lägre temperaturdifferens på inkommande luft.
Några ansamlingar av partiklar i salens hörn kunde inte ses för något av systemen. Däremot sågs ansamlingar kring individer samt under operationslampor där partiklarna anses komma från huvud och halsområde från individerna i det området (Cederlund, 2018). Däremot såg man att det är skillnad i partikelkoncentrationer i rummet. Det skapas alltså rum i rummet med olika zoner där CFU
koncentrationen är olika med samtliga system. LAF systemet ansågs få en strömningseffekt och därmed ger den lite bättre hygien (Cederlund, 2018).
Cederlund (2018) menar att kliniska mätningar finns från operationsområde där medianvärdet är 0
CFU/m3. Detta är inte teoretiskt möjligt om systemen vore omblandande och anser att alla system även
med hastigheter under 0,4 m/s inte kan räknas som omblandande. Cederlund hävdar att
luftföringsprincipen har betydelse och att den funkar då dim-tester utförda i labb visar att luften trots egenkonvektion och andra värmelaster sveper över området. Under förutsättningen att luften är undertempererad och faller direkt över.
Under utredningen upptäcktes även att en asymmetrisk frånluft gav bättre resultat än en symmetrisk. Även med omvänd placering av anestesin gav denna lösning bättre resultat (Cederlund, 2018).