Kamis, 23 Mei 2013

Ventilasi Udara pada Kamar Operasi Rumah Sakit


Pengenalan Kamar Operasi
Kamar operasi adalah salah satu ruang yang paling unik di rumah sakit manapun. Para pasien yang menempati kamar operasi biasanya menjalani prosedur invasif yang akan mengekspos jaringan internal untuk udara ruangan. Hal ini akan mempengaruhi bagi pasien bagi yang sudah melemah pertahanan kekebalan tubuh, dan gangguan fisik dengan organ dan sistem (kulit, aliran darah, suhu tubuh, dll) dalam kondisi ini pasien operasi lebih rentan terhadap infeksi. Sistem distribusi udara di ruang operasi (OR) dapat mengurangi atau meningkatkan frekuensi infeksi pada kamar bedah, tergantung pada desain HVAC yang diterapkan.

Sistem distribusi udara jenis pencampuran tidak cocok untuk ruang operasi rumah sakit biasa dikenal dalam dunia HVAC adalah sistem closed system. Selain distribusi temperatur yang sama dari lantai ke langit-langit, sistem pencampuran yang dirancang dengan baik akan menghasilkan pemerataan kontaminan di udara, meningkatkan risiko infeksi selama prosedur pembedahan.

Dalam OR, pengendalian kontaminan udara dan kenyamanan keduanya harus dipertimbankan. Tiga sumber utama partikulat udara adalah ventilasi, infiltrasi dan penumpang (beban). Tingkat partikulat udara ventilasi dikendalikan dengan menggunakan filter efisiensi tinggi, sementara kontaminasi ruang melalui infiltrasi diminimalkan dengan mempertahankan tekanan diferensial positif antara daerah OR dan berdekatan rumah sakit. Akibatnya, ini berarti kontaminasi ruang kurang mewakili daripada perhatian adanya tim pasien dan bedah.

Sumber terbesar pencemaran udara di sebagian besar kamar operasi modern (dan paling menantang untuk mengontrol) adalah tim bedah dan pasien. Cara menggosok dan gowning yang digunakan oleh tim bedah membantu meminimalkan jumlah partikel udara dilepaskan selama prosedur, tetapi mereka tidak menghilangkan mereka sepenuhnya. Juga, dengan kamar operasi mempertahankan tekanan  diferensial positif sehubungan dengan daerah sekitarnya, ada inheren akan sirkulasi udara (dan kontaminan) dalam ruangan setiap saat. Tujuannya adalah untuk mengontrol dan mengisolasi kontaminan ini sedemikian rupa untuk meminimalkan waktu mereka di zona bedah. OR udara sistem distribusi adalah sarana yang sumber kontaminasi dikendalikan, dan ini melibatkan tiga komponen utama.

Yang pertama adalah dilusi. Menipiskan kontaminan udara pada tingkat yang memadai telah menyebabkan pertukaran supply udara tingkat jauh melebihi yang biasanya diperlukan untuk kontrol termal. Peningkatan tingkat pertukaran udara ini dapat menyebabkan ketidaknyamanan termal karena konsep dan sistem distribusi udara karena itu harus mampu memberikan supply udara tanpa ada yang  mengurangi kenyamanan dalam zona ruang operasi.

Persyaratan kedua dan ketiga dari sistem distribusi udara untuk menghilangkan partikulat dari zona bedah dan untuk mengurangi atau menghilangkan kecenderungan partikulat masuk kembali udara bersih yang masuk ke ruang operasi. Lingkungan OR harus nyaman bagi penghuni tanpa berkontribusi terhadap risiko infeksi luka operasi. Untuk mencapai tujuan ini dari perspektif distribusi udara melibatkan kontrol dari sejumlah faktor.

Pertimbangan Desain
Kecepatan aliran udara pada  diffusers non-aspirating atas meja bedah tidak boleh melebihi 35 fpm (Memarzadeh & Manning, 2002) untuk menghindari kecepatan udara tinggi dekat pasien. Kecepatan udara yang tinggi di zona bedah dapat memiliki sejumlah konsekuensi negatif:
  1. Peningkatan tingkat erosi partikel pada kulit dari anggota tim bedah (Cook & Int-Hout, 2009).
  2. Overcooling pasien, mengakibatkan komplikasi hipotermia (Kurz, Sessler & Lenhardt, 1996).
  3. Ketidak nyamanan.
  4. Penyebabkan udara yang terkontaminasi.
Ruang operasi biasanya membutuhkan tekanan diferensial positif relatif terhadap koridor dan ruang yang berdekatan lainnya. Hal ini dicapai dengan menyediakan lebih banyak udara ke ruang daripada diexhaust. Sebenarnya aliran udara offset antara supply dan exhaust tergantung pada sasaran tekanan diferensial  dan kebocoran dari selah selah ruangan dan tidak dapat ditentukan awal commissioning ruangan. Namun, 20% offset biasanya diperlukan untuk mempertahankan tekanan pressure diferensial yang memungkinkan.

Semua kamar operasi harus memiliki kontrol suhu individu dan perangkat untuk memonitor tekanan diferensial antara kamar dan ruang yang berdekatan. Setiap kategori OR akan memiliki kebutuhan peralatan yang berbeda (beban termal), serta kebutuhan kondisi berbeda sehubungan dengan pola udara dan suhu.

Beban pendinginan
Dalam kebanyakan kasus, tingkat pertukaran udara yang dibutuhkan oleh ketentuan akan cukup untuk memenuhi beban pendinginan OR  pada pasokan udara kisaran suhu yang diperlukan oleh tim bedah. Namun, untuk beberapa prosedur, termasuk operasi jantung atau transplantasi, itu adalah kontrol termal yang diperlukan, meningkatnya kapasitas pendinginan, atau keduanya.

Beban hunian menyajikan masalah yang mirip dengan beban pencahayaan. Kamar operasi akan sering memiliki periode kepadatan penduduk yang tinggi pada waktu tertentu selama prosedur, dan sistem HVAC harus mampu menangani ini beban puncak dengan kemampuan untuk menyesuaikan tingkat hunian berkurang. Beban peralatan sering menjelaskan sebagian dari generasi panas di OR. Persyaratan beban pendinginan biasanya harus didasarkan pada produsen peralatan 'Btu penilaian, bagaimanapun, hati-hati dalam pengambilan keputusan ketika menggunakan peringkat ini dalam perhitungan. Misalnya, alat pengukur tekanan darah akan memiliki konsumsi daya yang relatif konstan sedangkan imbang puncak sebuah mesin sinar-X hanya akan terjadi selama X-ray paparan berlangsung sepersekian detik.

Jenis Sistem Udara Pada Kamar Operasi 
Sistem Distribusi Ada dua sistem ventilasi umum diterima untuk digunakan dalam ruang operasi rumah sakit hari ini: sistem diffuser laminar dan sistem tirai udara. Kedua sistem telah banyak digunakan di semua jenis kamar operasi dan dijelaskan secara lebih rinci di sini.

Sistem  Diffuser Laminar
Sistem diffuser Laminar dikembangkan untuk mengendalikan kontaminasi udara di kamar operasi dengan memberikan sapuan ke bawah suplai udara bersih pada kecepatan yang relatif rendah. Sistem diffuser laminar paling efektif akan melihat seluruh langit-langit penuh dengan diffusers aliran laminar dan semua udara keluar melalui kisi-kisi diffuser dekat lantai. Dengan menutupi seluruh langit-langit dengan diffusers, kondisi kamar akan menjadi dekat dengan isotermal, mengurangi kemungkinan percepatan pasokan udara karena gradien suhu. Praktek meliputi seluruh langit-langit di diffusers tidak hanya praktis untuk ruang operasi, tetapi volume pasokan udara akan jauh melebihi dari kode persyaratan.

Laminar flow system with full ceiling coverage

Laminar flow diffuser
Laminar flow air pattern

Mengurangi ukuran laminar diffuser secara array yang membuka ruang untuk peralatan langit-langit lainnya (lampu, booming, kolom gas, dll). Minimal, diffusers aliran laminar harus mencakup 70% dari daerah langit-langit tepat di atas area yang ditetapkan oleh meja bedah dan 12 in offset (ASHRAE Standard 170-2008). Ini persyaratan minimum biasanya tidak akan memenuhi persyaratan airchange ruang minimum dan diffusers pasokan tambahan di luar daerah array yang diffuser primer yang paling sering diperlukan. ini persyaratan minimum tidak umum untuk semua wilayah hukum dan harus diverifikasi sebelum desain.

Meskipun diffusers aliran laminar dianggap umumnya untuk menjadi outlet udara non-aspirating, beberapa entrainment udara ruangan masih terjadi dalam 3 sampai 6 inci bawah wajah diffuser. Lubang-lubang dalam menghadapi tindakan berlubang sebagai jet udara individu, menyebabkan udara untuk mempercepat saat melewati daerah bebas yang lebih kecil. Inilah sebabnya mengapa banyak kode mengacu pada "Kecepatan rata-rata" di bawah wajah diffuser. Kecepatan rata-rata dekat wajah aliran laminar diffuser didasarkan pada laju aliran udara per area wajah nominal, bukan kecepatan udara yang sebenarnya. Setelah melalui wajah berlubang, jet udara akan mengembang, menyatu dan mengurangi kecepatan. Pada saat massa udara lebih dari 6 inci dari muka diffuser, profil kecepatan udara akan lebih konsisten tergantung pada suhu udara suplai. Ketika volume pasokan udara dalam 25 sampai 35 cfm/ft2 kisaran ada entrainment minimal udara ruangan.

Pasokan suhu udara di sebagian besar kamar operasi adalah 5 ° F sampai 10 ° F di bawah setpoint kamar atau delta temperature = 5-10. Pasokan dingin akan memiliki densitas lebih besar dari ruang udara di sekitarnya, dan karena itu akan memiliki kecenderungan untuk mempercepat menuju meja bedah. Udara ruangan Lebih hangat juga akan mentransfer panas ke lapisan batas aliran udara laminar, menyebabkan ia menjadi lebih ringan. Hasil interaksi ini menyebabkan udara panas di tengah kolom pasokan udara untuk mempercepat menuju zona bedah pada tingkat lebih tinggi dari udara di sekitar perimeter (yaitu lapisan batas). Kecepatan relatif tinggi akan menarik batas kolom ke dalam, menciptakan runcingan kolom  udara. lengkungan ini akan terjadi dalam kondisi pendinginan, terlepas dari jumlah diffusers yang array (tersusun merata). Tergantung pada besarnya efek ini, tim bedah mungkin tidak bisa dicuci dengan suplai udara bersih, menyebabkan masalah ketidaknyamanan dan kontaminasi.

Penyaringan udara dalam sistem diffuser laminar dapat dicapai dalam satu dari dua cara. Praktek yang umum  adalah dengan menggunakan filter HEPA baik filter Bank hulu atau langsung di diffusers aliran laminar itu sendiri. Ketika beberapa ruang operasi dipasok melalui sistem umum, bias paling ekonomis untuk menggunakan pendekatan Bank HEPA filter. Selain itu, dengan filter HEPA yang terletak di sebuah bank hulu ruang operasi, service filter dan pemeliharaan dapat dilakukan tanpa memasuki lingkungan steril dari ruang operasi.

Pasokan diffusers berada disisi-ruang diganti filter HEPA menawarkan kemudahan aksesibilitas melalui permukaan diffuser untuk layanan filter dan penggantian, tetapi mereka harus diakses dari dalam ruang operasi steril. Dengan pengaturan ini mungkin diperlukan untuk ruang operasi yang akan disterilkan setiap kali filter yang diakses.

Dalam beberapa aplikasi, damper menutup-off dipasang di saluran cabang makan diffuser laminar. Hal ini memungkinkan untuk pasokan udara satu diffuser untuk mematikan selama penyaringan perubahan-out tetap menjaga pasokan udara melalui perangkat laminar tersisa.

Sistem Tirai Udara
Sebuah sistem air curtain atau tirai menggabungkan laminar diffuser Array di atas meja bedah dengan sistem diffuser Slot linear empat sisi. Fungsi dari diffusers Slot linear adalah untuk menciptakan sebuah penghalang udara antara sirkulasi kontaminan di sekeliling ruang dan zona bedah. Sebuah sistem tirai udara biasanya menggunakan langit-langit ruang kurang (khususnya di atas zona bedah) untuk menunjukan volume yang sama dari udara ke dalam ruang operasi.

Air curtain systems air pattern

Air curtain system

Tirai udara dibuat menggunakan dirancang khusus diffusers Slot linear pada masing-masing dari empat sisi di meja bedah. Diffusers Slot linier yang dipasang di langit-langit dengan minimal 3 ft offset antara meja bedah dan bagian dalam Diffusers Slot linier. Hal ini memberikan ruang staf bedah untuk bergerak di sekitar meja tanpa memasuki pelindung, lapangan udara tirai. Diffusers Slot linier biasanya fitur pisau defleksi tetap atau disesuaikan untuk melepaskan udara suplai pada sudut antara 5 ° dan 15 ° dari vertikal, menjauh dari meja.

Diffusers Slot linier yang membentuk tirai udara biasanya memiliki dua slot, menciptakan tebal, tirai udara di sekitar daerah bedah. Tirai udara menyajikan penghalang kecepatan udara bersih  tinggi antara diffusers aliran laminar dan setiap partikulat yang mungkin sirkulasi di dalam ruangan. Tirai udara entrains ruang udara dan setiap partikel di lapisan batas luarnya, udara akan turun menuju dari daerah bedah yang terdapat return grille. Tirai udara harus menjadi ukuran untuk memberikan antara 25 dan 45 cfm / ft.

Pada laju aliran dibawah 25 cfm / ft, tirai udara tidak bisa mengisolasi diffusers aliran laminar, meningkatkan kemungkinan kontaminasi zona bedah karena entrainment udara ruang sirkulasi. Sebaliknya, aliran udara melebihi 45 cfm / ft akan meningkatkan potensi untuk re-entrainment partikulat dan puing-puing yang mungkin telah menetap di lantai. Tujuan dari sistem tirai udara untuk menciptakan penghalang antara zona bedah dan daerah perimeter ruang operasi. Tirai udara juga berfungsi untuk mengontrol kecepatan udara pada tingkat meja operasi. Karakteristik sistem ini adalah sangat penting mengingat penelitian yang ada menunjukkan bahwa kecepatan udara tinggi di meja bedah dapat meningkatkan risiko infeksi situs bedah.

Sebagai relatif lebih rendah keluar kecepatan udara diffusers laminar di atas pasien, semakin tinggi kecepatan udara dari diffusers slot yang linear akan menginduksi (tarik) aliran laminar ke luar. Aliran laminar akan memperluas untuk mengisi zona tertutup oleh tirai udara, mengurangi kecenderungan untuk massa udara dingin untuk mempercepat seperti yang dijelaskan sebelumnya. Hasil akhirnya adalah kemampuan untuk mempertahankan kecepatan udara di meja operasi dekat, atau bahkan lebih lambat dari, orang-orang di muka diffuser. Sistem udara tirai memungkinkan sedikit kurang  fleksibilitas berkaitan dengan lokasi penyaring dibandingkan dengan semua sistem laminar. Linear Slot diffuser ventilasi, yang membuat tirai udara empat-sisi, terlalu sempit untuk secara efektif menggabungkan filter tinggi efisiensi terpisahkan tanpa mengakibatkan signifikan dan tidak diinginkan penurunan tekanan.

Diffusers aliran laminar di atas meja bedah masih dapat mencakup filter integral, tetapi semua udara dipasok ke slot yang diffusers linier harus disaring hulu dari sistem. Tidak ada pedoman resmi untuk menentukan pembagian total pasokan udara antara linear diffusers slot diffusers aliran laminar dari sistem tirai udara. Namun metode yang umum adalah untuk memasok 60% sampai 75% dari total pasokan udara melalui diffusers slot yang linier dengan volume sisa dipasok melalui diffusers laminar. Karena zona bedah dilayani oleh diffusers aliran laminar biasanya kurang dari 25% dari luas ruang operasi total hasil bersih adalah rate udara-perubahan yang lebih tinggi dalam udara tirai daripada rata-rata kamar. Hasilnya adalah pengenceran cepat dan penghapusan partikulat di meja bedah.

Pemilihan sistem tirai udara harus memperhitungkan udara parameter desain distribusi standar seperti suara, penurunan tekanan dan kenyamanan, ditambah masalah tambahan kontrol partikulat. Ukuran modul dari tirai udara diatur oleh empat faktor:

Ukuran area yang akan dikelilingi ;
Praktek yang direkomendasikan adalah untuk mengambil ukuran meja bedah ditambah  area kerja 3 ft perimeter untuk tim bedah. Volume udara total yang dibutuhkan oleh ruang untuk mencapai jumlah yang diinginkan udara-perubahan.

Ini mungkin diperlukan dalam kasus kamar operasi yang sangat besar untuk menggunakan diffusers Slot lagi linear (yaitu ukuran modul yang lebih besar) daripada didikte oleh area kerja bedah dalam rangka memenuhi kebutuhan udara-perubahan ruang operasi. Tunjangan dan konsesi mungkin harus dibuat untuk peralatan langit-langit lain seperti IV trek, lampu bedah, kolom gas, penerangan umum, dll

Bentuk ruang operasi dapat membatasi ruang dalam satu arah atau yang lain. Disarankan untuk menyimpan setidaknya 3 kaki antara diffusers slot yang linear dan OR dinding. Jenis Tirai Air Ada dua jenis sistem tirai udara umum digunakan saat ini: modular dan modular plenum air curtain. Pemilihan satu atas yang lain biasanya terkait dengan ruang yang tersedia untuk memfasilitasi koneksi saluran.

Modular Plenum  Air Curtain
Modular Plenum Air Curtain memiliki empat ventilasi independen. Karena ventilasi yang independen, masing-masing harus menyalurkan secara terpisah. Jumlah dan / atau ukuran lubang tergantung pada panjang slot linear. Untuk panjang slot sampai 120 inch, inlet tunggal yang terletak dekat dengan pusat pleno yang cukup untuk memberikan aliran udara yang sama sepanjang seluruh panjang  slot. Inlet biasanya persegi panjang dan ukuran untuk kecepatan inlet sekitar 500 fpm.

Modular air curtain room-side and plan view

Modular Plenum Air Curtain menawarkan keuntungan sebagai berikut:
Sudut-sudut ventilasi modular tumpang tindih, sehingga tirai udara hampir terus-menerus dengan celah kecil hanya di sudut-sudut.

Ini meminimalkan potensi partikulat untuk bermigrasi di dalam tirai udara dan ke udara laminar mengalir ke pasien.

Sedikit udara yang hilang, Karena setiap bagian diffuser independen tidak perlu menghubungkan ventilasi dengan siku sudut.

Dengan koneksi inlet di semua sisi dari sistem udara, lebih mudah untuk mencapai distribusi udara seragam sepanjang seluruh panjang diffusers slot yang linear, sehingga penghalang yang lebih efektif. Yang dirasakan merugikan sistem modular adalah jumlah inlet. Dengan setiap bagian diffuser terpisah menyalurkan, langit-langit ruang dapat menjadi rapat.

Continuous Plenum Air Curtain
Continuous plenum sistem tirai udara memiliki satu pleno cincin yang sama dengan masing-masing sisi dihubungkan dengan siku flens atas langit-langit. Karena semua bagian pleno yang terhubung, adalah mungkin untuk menggunakan lebih sedikit inlet, bagaimanapun, masih bermanfaat untuk memiliki satu inlet di setiap sisi tirai udara untuk membantu menyamakan aliran udara. Jumlah minimum dari inlet direkomendasikan untuk sistem ini adalah dua, dengan lubang yang terletak terpisah sejauh mungkin untuk mendukung pemerataan efektif sekitar seluruh tirai udara. Seperti dengan sistem modular, lubang ini harus menjadi ukuran untuk kecepatan inlet sekitar 500 fpm.

Continuous air curtain room-side and plan view

Keuntungan dari sistem kontinu meliputi:
  • Sedikit inlet, sehingga kurang membutuhkan saluran kerja dan koneksi.
Kelemahan yang dirasakan meliputi:
  • Dengan inlet lebih sedikit dan volume udara yang sama, membutuhkan saluran kerja masing-masing inlet akan lebih besar.
  • Continuous memiliki empat siku yang membutuhkan koneksi lapangan dan penyegelan.
  • Slot aktif tidak tumpang tindih di sudut-sudut, sehingga kesenjangan besar dalam penghalang udara dibandingkan dengan sistem modular.
Return Grille pada Kamar Operasi
Idealnya, harus ada empat Return Gilles posisi di di dinding berpusat di setiap dinding, atau dipasang
di setiap sudut ruangan (Memarzadeh & Manning, 2002). Karena ruang biasanya pada premi di ruang operasi, ada tidak selalu cukup ruang untuk menggunakan empat Dalam hal ini, pilihan terbaik berikutnya adalah menggunakan dua kisi-kisi kembali ditempatkan sejauh terpisah mungkin.

Kembali kisi biasanya terletak di tingkat rendah, dengan bagian bawah kisi-kisi memasang sekitar 8 inci di atas lantai (ASHRAE Standard 170-2008). lokasi ini bermanfaat bagi kemudahan membersihkan serta sebagai untuk menghilangkan gas lebih berat dari udara, kategori yang termasuk paling medis
gas (yakni CO2, N2O, O2). Kembali kisi-kisi yang paling sering dibangun dari stainless steel, biasanya untuk kekuatan dan sifat ketahanan yang bertentangan dengan kebutuhan untuk ketahanan korosi. karena kisi-kisi biasanya terletak pada tingkat rendah, potensi tinggi untuk dampak dan kerusakan akibat membersihkan staf atau peralatan mobile.

Ukuran Return Grille  lebih kecil bertujuan untuk mempertahankan tekanan positif pada ruang operasi. setelah total aliran udara retun telah ditentukan, aliran udara per grille harus dihitung dengan ukuran grille didasarkan pada kecepatan inti sekitar 500 fpm. pemilihan kecepatan udara di 500 fpm akan memberikan suara yang diinginkan dan tingkat penurunan tekanan.

Perbedaan antara udara pasokan suhu dan suhu kamar (AT) harus dipantau untuk memastikan adanya
ada percepatan signifikan pasokan udara langsung di atas pasien dan bedah tim. Sebagai nilai AT  meningkat, sehingga  percepatan aliran udara laminar selama pasien. Nilai ber-perubahan bisa berkurang ketika ruang kosong, Namun, hubungan tekanan harus dipertahankan.

Pemilihan System
Secara luas distribusi udara sistem untuk kamar operasi adalah Sistem DifusSer Laminar dan Sistem Tirai Udara. Dengan demikian, ada pertentangan opini yang objektif tentang sistem mana yang lebih efektif untuk mengendalikan pencemaran udara pada kamar bedah.

Standar dan pedoman yang mengatur desain distribusi udara ruang operasi sistem bervariasi dari satu ke yang berikutnya dalam hal persyaratan (yaitu nilai petukaran udara, kuantitas diffuser / tipe / lokasi, dll). ASHRAE Standar 170 saat ini dokumen primer yang digunakan untuk distribusi udara desain  OR di AS dan banyak negara luar negeri. Untuk alasan ini, akan digunakan untuk mendikte desain OR sistem distribusi udara terrinci dalam contoh ini.  Berlanjut.....

Referensi :
Engineering Guide
Critical Environments

Tidak ada komentar:

Poskan Komentar