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Neue Anforderungen an die Raumlufttechnik im Krankenhaus

7. Ulmer Symposium Krankenhausinfektionen, April 2007

Prof. Dr. med. Walter PoppKrankenhaushygieneUniversitätsklinikum Essen

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Themen

RLT-Anlagen:AllgemeinVorschriften

RLT im KrankenhausOPSonstige Bereiche

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Insbesondere physikalische Faktoren beeinflussen die thermische Behaglichkeit:

-Temperatur,-Luftfeuchtigkeit,-Luftgeschwindigkeit.

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In Krankenhäusern hoher Anfall von-Wärme (z.B. med. Geräte, Menschen) und-Feuchtigkeit (z.B. RDGs, Menschen).

Klimatisierung erforderlich.

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Weitere Faktoren beeinflussen die Innenraumluft-Güte:-Schadstoffe,-biologische Agentien.

Kohlendioxid-Konzentration (CO2):

Mensch heute Hauptemittent,

Pettenkoferzahl: 0,1 Vol.-%CO2 (1.000 ppm)

Aussenluft: 0,03 Vol.-% (reine Natur), 0.07 Vol.-%(Stadtluft).

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ProKlima-Forschungsprojekt

1994-1999, Deutschland;14 Bürogebäude, Hälfte der Arbeitsplätze klimatisiert,4.600 Beschäftigte einbezogen, teilweise med. untersucht.

In der Regel höhere physikalische, chemische und biologische Lasten in natürlich belüfteten Gebäuden.RLT-Anlagen: Effekt von Luftfiltern und höheren Luftwechselraten.

Hauptklagen vor allem bezüglich physikalischer Faktoren:„Trockene Luft“, „unbehagliche Temperaturen“, Lichtverhältnisse und Gerüche.

In 50 % nicht ausreichende Beleuchtungsstärke!

Befindlichkeitsstörungen in allen Gebäuden: 37 % (21 – 55 %).

Befindlichkeitsstörungen vor allem abhängig vonTätigkeit und Ergonomie,persönlicher Disposition undpsychosozialen Gegebenheiten.

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Bischof, W., G.A. Wiesmüller: Das Sick Building Syndrom (SBS) und die Ergebnisse der ProKlimaA-Studie. Umweltmed Forsch Prax 12, 2007, 23-42

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Industrieller Kühlturm55Vic und Gurb, Katalonien, Spanien

2005

Kühlturm auf Dach2113Cerdanyola, Spanien2002

Kühlturm auf dem ehemaligen Postamt; 5 Mio. Legionellen / l.

127Amsterdam, Niederlande

2006

Kühltürme eines Chemiewerkes

968Lens, Frankreich2003

Rückkühlwerk auf Kaufhausdach

800Murcia, Spanien2001

Rückkühlwerk3London, England2001

Rückkühlwerk13Ohio, USA2001

Rückkühlwerk74Melbourne, Australien2000

UrsacheToteErkran-kungen

OrtJahr

Legionellen-Ausbrüche und Kühltürme

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Legionellen in Kühlturmwasser

Kühlwasser von 12 großindustriellen Kühltürmen (56 Proben) und15 Rückkühlwerken (34 Proben) in Deutschland.

Legionellennachweis in Wasser von Kühltürmen (50 %) und Rückkühlwerken (87 %).Legionellennachweis in insgesamt 90 % aller Proben, vor allem Legionella pneumophila.Konzentrationen bis über 3.000 KBE/ml.

(Pleischl, Krizek, Exner: Kühltürme und Rückkühlwerke als Infektionsreservoir für Legionellen – hygienisch-mikrobiologische Untersuchungsergebnisse. Umweltmed Forsch Prax 7 (2002), 200)

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Dezentrale Kühlgeräte:sehr häufig,billig,Qualität?

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38 Umluftkühlgeräte

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Zwischenstand

Auf eine Luftbehandlung – insbes. Kühlung - kann aus physiologischen Gründen oft nicht verzichtet werden:Innenliegende Räume, viele Menschen (OP-Saal), Geräte mit Wärme-(Sono, Echo) oder Feuchtigkeitsabgabe (RDGs), Beeinträchtigung bei sommerlichen Temperaturen (Intensivstationen).Also keine Fensterlüftung bei OP-Sälen oder Eingriffsräumen.

Psychische Faktoren und die Arbeitsbedingungen beeinflussen am meisten das Empfinden der Luftqualität in Innenräumen.

Im Falle von RLT-Anlagen können Legionellen-Risiken von Kühltürmen ausgehen: Lage? Abstand zu Menschen? Überwachung?

Dezentrale Kühlgeräte liefern eine akzeptable Luftqualität, wenn sie überwacht werden.

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Überwachung von RLT-Anlagen nach VDI 6022

RLT-Betriebsbuch

Hygienekontrollen:z.B. vierteljährig Sichtkontrollen, dokumentierenSchulung erforderlichAuch dezentrale Geräte

Hygieneinspektionen:Alle 2 Jahre bei Befeuchtung, alle 3 Jahre ohne BefeuchtungSchulung erforderlichAuch dezentrale GeräteSichtkontrolle und Legionellen, dokumentierenIrreal: Abklatsche (durch Labor!)

ÜberwachungsuntersuchungenKBE im Befeuchterwasser 14-tägigKBE im Kühlturmwasser

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DIN EN 13779: Lüftung von Nichtwohngebäuden –Allgemeine Grundlagen und Anforderungen an Lüftungs-

und Klimaanlagen. Mai 2005

Ersetzt DIN 1946-2!

Gilt für Planung, Bau sowie Betrieb von Lüftungs- und Klimaanlagen in Nichtwohngebäuden, die für den Aufenthalt von Menschen bestimmt sind. Gilt somit auch für Krankenhäuser.

Enthält die Definition der Parameter, die für derartige Anlagen relevant sind.

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DIN EN 13779

Klassifizierung der Abluft in 4 Kategorien,Außenluft in 5 Kategorien,Zuluft in 2 Kategorien,Raumluftqualität in 4 Kategorien.

Planung entsprechend der vorher festzulegenden Kategorien.

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DIN EN 13779

Klassifizierung der Außenluft (AUL)

Luft mit hohen Konzentrationen gasförmiger Verunreinigungen und Staub

AUL 4

Luft mit sehr hohen Konzentrationen gasförmiger Verunreigungenoder Staub

AUL 5

Luft mit hoher Konzentration gasförmiger VerunreinigungenAUL 3

Luft mit hohem (Fein-)StaubgehaltAUL 2

Saubere Luft, nur zeitweise staubbelastet (z.B. Pollen)AUL 1

BeschreibungKategorie

Sauber: WHO- und nationale Luftqualitäts-Kriterien eingehalten.Hoch: um Faktor von maximal 1,5 übertroffen.Sehr hoch: um Faktor von mehr als 1,5 übertroffen.

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DIN EN 13779

1200> 1000RAL 4

800600 – 1000RAL 3

500400 – 600RAL 2

350< 400RAL 1

StandardwertÜblicher Bereich

Erhöhung der CO2-Konzentration gegenüber der Außenluft-CO2-Konzentration, in ppm

Kategorie

CO2-Konzentration in Räumen

Alternativ auch Klassifizierung nach empfundener Luftqualität möglich (decipol, entsprechend CR 1752 – sehr schwer umsetzbar)

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„Klassische“ Untersuchungen zu RLT-Anlagen und Krankenhausinfektionen:Lidwell und KollegenÜber 8.000 Hüft- und Knie-Gelenksersatz-OperationenErfassung der Wundinfektionen

Lidwell, O.M. et al: Effect of ultraclean air in operating rooms on deep sepsis in the joint after total hip or kneereplacement: a randomised study. Br Med J 285, 1982, 10-14

Lidwell, O.M.: Ultraclean air, wound contamination and sepsis in joint replacement surgery. NATNews Juli 1984, 17-20

Lidwell, O.M. et al: Infection and sepsis after operations for total hip or knee-joint replacement: influence of ultraclean air, prophylactic antibiotics and other factors. J Hyg, Camb 93, 1984, 505-529

Lidwell, O.M. et al: Ultraclean air and antibiotics for prevention of postoperative infection. Acta Orthop Scand58, 1987, 4-13

Ganz-Körper-Schutzanzug mit Luftversorgung

Normale OP-Kleidung

0,1 %0,9 %

0,7 %1,6 %RLT-Anlage

0,8 %3,4 %Keine RLT-Anlage

Mit AntibioseOhne Antibiose

WundinfektionsrateOP-Bedingung

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Aktuelle Erkenntnisse und Empfehlungen zu RLT-Anlagen in Krankenhäusern (Literatur)

Kappstein 2001 – Folgerungen bzgl.Anforderungen an RLT-Anlagen im OP:

1. RLT-Anlagen müssen den Bereich von OP- und Instrumententisch mit keimarmer Luft versorgen.

2. Eine stabile turbulenzarme Verdrängungsströmung ist erforderlich, die groß genug ist, den Schutzbereich von OP- und Instrumententisch vor einer Vermischung mit der angrenzenden Raumluft zu schützen.

3. Dieser zentrale Schutzbereich muß auch bei Personalbewegungen und Öffnen der Türen stabil bleiben.

4. Alle anderen Räume der OP-Abteilung außer den OP-Sälen können mit den heute in Bürogebäuden üblichen RLT-Anlagen ausgestattet werden, insbesondere sind dabei Schwebstofffilter (HEPA-Filter) nicht erforderlich.

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RKI: Richtlinie KrankenhaushygieneKap. 5.1 und 4.3.3: Anforderungen der Hygiene bei Operationen und

anderen invasiven Eingriffen (September 2001)

„2.1.3 Raumlufttechnische AnlagenEine Minderung des Infektionsrisikos durch Luftführungssysteme mit turbulenzarmer Verdrängungsströmung mit extrem keimarmer Luft ergibt sich nur bei aseptischen Eingriffen mit besonders hohem Infektionsrisiko (z.B. Endoprothesenimplantation) (Kat. I B). Die Größe des durch turbulenzarme Verdrängungsströmung zu schützenden Bereichs richtet sich nach der Art der operativen Eingriffe. In der Regel umfasst er den OP-Tisch und die Instrumententische.Sofern eine RLT-Anlage installiert ist oder wird, kann abweichend von der DIN 1946, Teil IV die Raumklasse I nur für die Operationsräume vorgesehen werden, in den anderen Räumen kann sie nach Raumklasse II ausgeführt werden (Kat. I B).“

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Prospektive Kohortenstudie; Herz-OPs;991 Patienten, 41 Infektionen

Yavuz et al.: Analysis of risk factors for sternal surgical site infection: emphasizing theappropiate ventilation of the operating theaters. Infect Control Hosp Epidem 27, 2006, 958-963

2,5Zweit-OP erforderlich2,1Über 5 h Dauer

3,5Alter OP-Saal (vs. Laminar Air FlowDecke)

2,1Diabetes mell.2,2Weiblich

OR (alle sign.)Variable

Sternalinfektionen

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Auswertung von Medicare-Abrechnungen.Abfrage der Belüftungssysteme bei den Krankenhäusern.

Einschränkung: Methode generell und geringe Fallzahl.

0,750,28103.538104+

1,00,38184.750152-Body exhaust suit

1,570,43 %153.51378+

1,00,27 %134.775178-Laminar airflow

RR90-Tage-

Inzidenz

Infek-tionen

OPsKranken-häuser

Belüftung

Tiefe Wundinfektionen nach Knie-TEP in 4 US-Staaten

Miner, A.L. et al: Deep infection … Infect Control Hosp Epidemiol 28, 2007, 222-226

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DGKH-Leitlinie: Ausführung und Betrieb von raumlufttechnischen Anlagen (RLT-Anlagen) in Krankenhäusern

(Entwurf, Stand 2002)

OP-Räume:Sog. TAV- oder LAF-Decken (turbulenzarme Verdrängungsströmung, Laminar Air Flow), z.B. mit Gewebeauslass, über dem Schutzbereich (2,8 x 2,8 m).Deckengröße von 3,2 x 3,2 m.Angrenzende Schürzen von mindestens 5 bis 50 cm Länge unverzichtbar.Endständige Filterstufe Schwebstofffilter der Klasse 14 nach EN1422.Richten der sterilen Instrumente und Materialien für OP im Schutzbereich (unter TAV-Decke), ggfs. eigene TAV-Nischen bei separatem Richten *.

* Entsprechende Interpretation auch durch das RKI:Nassauer, Mielke: Krankenhaushygiene. Möglichkeiten und Grenzen der Beratung durch das Robert-Koch-Institut im Rahmen täglicher Aufgaben. Bundesgesundheitsbl 50, 2007, 359-367

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Matern et al: Arbeitsbedingungen und Sicherheit am Arbeitsplatz OP. Dt Ärztebl 103, 2006, A3187-92

Befragung von 425 Chirurgen.

„Luft ist zu trocken“: 22 %„Raumtemperatur ist unangenehm“: 31 %„Es zieht“: 46 %„Beim elektrischen Koagulieren und Schneiden steigt Rauch auf“: 75 %

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11.80042.4005105OP-Feld: täglich während OP

Mediane der Messwerte

6.0002060040Faktor Reduktion

11.90029.300522OP-Feld: täglich morgens vor Arbeitsbeginn

6.10035.5002.500.000210112. Filter F7 / F9

12.60013.90021.500.00025010Keine

> 5 µ> 0,5 µ

Feinstaub/cm3

Partikel/m3KBE/m3

nRLT-Anlage

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< 0,0011940Feinstaub

0,002111.0004.034.000> 0,3 µ

0,00639.000964.000> 0,5 µ

0,01419.000267.000> 1 µ

pOhne Koagulation

Mit Koagulation

Partikel

Partikel/cm3 (Median) am OP-Feld mit und ohne Koagulation

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0 – 40.0001Während OP

0 - 4602Nach OP

Vor erstem Schnitt

Morgens vor Arbeit

0 - 1702

0-5001Laminar-Air-Flow, OP

33 – 13.5006.100Zweistufige RLT-Anlage

5.300 – 20.40012.600Keine RLT-Anlage

SpanneMedianMessung

Feinstaub in Partikel/cm3

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RLT-Anlage im OP

Heute weitgehendniedriger Außenluftanteil von (800 -) 1.200 m3/h, ggfs. mehr zum Kühlen (1.800 m3/h, Zuluft ohnehin kälter als Raumluft),hoher Umluftanteil (aus Raumluft über endständiges Filter wieder in Raum),Heizen (ggfs. auch Kühlen) über Bauteile (Fußböden, Decken, Wände).

Ein- und Ausleitung,Waschräume und Geräteräumewerden über die abströmende OP-Luft (Überdruck) sekundär belüftet.

Sterilflur:Zweistufige Filterung (falls Laminar-Air-Flow im OP),Überdruck gegenüber OP.

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Hahn, T., et al.: Efficacy of high-efficiency particulate air filtration in preventing aspergillosis in immunocompromised patients with hematologicmalignancies. Infect Control Hosp Epidemiol 23, 2002, 525-531

Anlaß: Ausbruch von 10 Fällen nosokomialer Infektionen mit Aspergillus flavus in einer hämatologisch/onkologischen Station

Methode: Retrospektive Kohortenstudie91 Patienten mit 4 oder mehr Tagen stationären Aufenthaltes im Jahr 1992

Ergebnis:10 von 55 Patienten (18 %) im Zeitraum Juli-Dezember 1992 hatten eine invasiveAspergillose, gegenüber0 von 36 Patienten im Zeitraum Januar bis Juni 1992Während des Ausbruchs wurden hohe Aspergillen-Konzentrationen in der Luft gemessen (> 150 KBE/m3).Nach Einbau von HEPA-Filtern traten in den folgenden 2 Jahren nur noch 2 Aspergillose-Fälle auf.

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Oren, I. et al: Invasive pulmonary aspergillosis in neutropenic patientsduring hospital construction... Am J Hematol 66 (2001), 257-262

Hämatologische StationFast ausschließlich Patienten mit akuter Leukämie (Neutropenie): gehäufte Fälle von Aspergillose

- 4 Monate Renovierungsmaßnahmen: 50 % Aspergillose- 18 Monate ohne Renovierung, Chemoprophylaxe (Amphotericin B):

43 % Aspergillose- 3 Jahre neue Station mit RLT-Anlage (HEPA-Filter): 0 % Aspergillose

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Berthelot, P. et al: Efficacy of environmental measures to decreasethe risk of hospital-acquired aspergillosis in patients hospitalisedin haematology wards. Clin Microbiol Infect 12, 2006, 738-744

Zwei hämatologische Stationen in einem 560-Betten-Krankenhaus, Frankreich.

HEPA-Filter in den Zimmern vorhanden, zusätzliche Einführung einer Luftschleuse am Eingang zur Station:Rückgang der Lungen-Aspergillose-Fälle von 0,85 % auf 0,50 %.

Danach weitere Reduktion auf zuletzt 0,28 % durch zusätzliche hygienische Maßnahmen (Masken für Patienten außerhalb der Einheit, Regelungen für Baumaßnahmen usw.).

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DGKH-Leitlinie: Ausführung und Betrieb von raumlufttechnischen Anlagen (RLT-Anlagen) in Krankenhäusern

(Entwurf, Stand 2002)

Hämatologie - Onkologie:Patienten mit schwerer Granulozytopenie (< 1.000 Leukos/µl bzw. < 500 Granulozyten/µl) - Aspergillose-Prävention.Daher mechanische Lüftung der Patientenzimmer mit schwebstoffgefilterter Zuluft.

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Weitere Folgerungen

Hochwertige RLT-Anlage:OP-Abteilung (Laminar-Flow-Decke im Saal, auch Instrumentenrichten),Intensivstationen (Immunsupprimierte) (3-stufige Filterung),Hämatologisch-onkologische Stationen (3-stufige Filterung), Infektionsstationen (Abluftfilterung; Personalschutz der Technik!),Linksherzkatheter, Angiografie.

Künftige Nutzung und wahrscheinliche Nutzungsänderungen beachten:Die Nutzung von OP-Sälen für verschiedene Abteilungen wird eher zur Regel werden überall gleiche und darum höhere Anforderungen!

Auch bei Eingriffsräumen immer Klimatisierung.

Klimatisierung aus Arbeitsschutzgründen (Papillomviren: Warzen, Papillome, HNO-Tumoren).