consumo quirofanos

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octubre 2009INGENIERÍA HOSPITALARIA

Introducción

El presente documento corresponde al EstudioTécnico de Comparación de Condiciones Ambien-tales en Quirófanos de Flujo Laminar frente a FlujoMezcla.

ObjetivoEl objetivo del presente estudio es realizar una va-loración comparativa de condiciones ambientalesen dos quirófanos, de los cuales uno está dotado declimatización 100% aire exterior y dispone de unsistema de difusión tipo mezcla Quirófano 3 y otro

que incluye recirculación de aire y su sistema de di-fusión es de tipo flujo laminar Quirófano 2.

El resultado del estudio nos muestra claramenteque:

� El sistema de flujo laminar con una porción de airerecirculado permite mejorar hasta 4 veces la cali-dad del aire interior en el quirófano en relación aun quirófano similar dotado de flujo mezcla.

� La calidad de la ventilación es similar en amboscasos. No hay acumulación de dióxido de car-bono.

Consumos energéticos y calidad del aire enquirófanos

Pablo Pérez JordáSubdirector de mantenimiento de Fundación Oftalmológica del Mediterráneo

Paulino PastorDirector de Ambisalud

Los servicios de quirófanos en el sector hospitalario son una de las instalaciones que más energía requiere parasu funcionamiento: La iluminación, el acondicionamiento térmico del ambiente y el agua caliente que se utiliza,suponen cerca del treinta por ciento del gasto de la energía final consumida,.Por ello, la mejora de la calidad delas instalaciones en cuanto a su capacidad para reducir la demanda energética, supondrá un importante ahorroeconómico, así como un gran beneficio para el medio ambiente. Por otra parte la calidad ambiental en interioresen los bloques quirúrgicos es un factor crítico por su implicación en la seguridad de las intervenciones realizadas.Las nuevas tendencias en climatización de quirófanos promueven el empleo de sistemas 100% aire exterior, locual puede tener un impacto importante en cuanto a consumos. La Fundación Oftalmología del Mediterráneodispone de quirófanos 100% aire exterior y actualmente ha implantado un quirófano inteligente telegestionadocon recirculación de aire. La Fundación actualmente está llevando a cabo un estudio de condiciones ambientalesen ambos tipos de quirófanos junto con la evaluación de consumos de energía. El objetivo es correlacionar los re-sultados comparados de consumo de energía y calidad ambiental en ambos tipos de quirófanos. Para ello el siste-ma de gestión y control realiza una recogida de datos diaria desde el puesto de Control Centralizado de formaautomática. La tesis de los autores es que no es estrictamente necesario disponer de sistemas 100% aire exteriorpara conseguir una calidad ambiental satisfactoria.


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� El sistema de flujo laminarcon aire recirculado permiti-ría ahorrar hasta un 30% deenergía en climatización res-pecto a un sistema similarque moviese la misma canti-dad de aire exterior.

� La calidad del aire desde elpunto de vista microbiológicoes perfecta en ambos casos.

Metodología

El trabajo se realiza mediante lavaloración del grado de asepsia,renovación del aire, niveles departículas como indicadores de lacontaminación, entre otros pará-metros. En el cuadro 1 se deta-llan la totalidad de los paráme-tros a analizar.

Las mediciones se repiten encondiciones de uso de los quiró-fanos varias veces a lo largo deuna jornada, instalando equiposde lectura continua de acuerdo ala programación de uso de losquirófanos y se realizan medicio-nes en diferentes condiciones defuncionamiento.

El estudio previo demostró lossiguientes puntos:

� El Quirófano 3 es representa-tivo de los quirófanos de flujomezcla del Bloque Quirúrgico.

� El Quirófano 2 es de tipo flujolaminar.

� Uno de los factores que másinfluyen en la concentraciónde partículas es debida a lascondiciones de uso del qui-rófano, el sistema está dise-ñado para trabajar con laspuertas cerradas pero casi

siempre se mantienen abier-tas; esto es especialmentegrave si se mantienen tantolas del pasillo limpio como elsucio.

� Dado que el número derenovaciones por hora oscilaentre 13 y 15 renovacionesde aire por hora, la calidad dela ventilación es en generalexcelente, lo cual quedademostrado por las bajasconcentraciones promedio

de dióxido de carbono. Eneste contaminante la aperturao cierre de puertas no influyedecisivamente.

En concreto se han realizado lassiguientes mediciones compara-tivas:

� Quirófano 2 frente aQuirófano 3 ambos con laspuertas abiertas. Este es elmodo de funcionamientonormal de los quirófanos.

Cuadro 1. Parámetros.


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� Quirófano 2 frente aQuirófano 3 ambos con laspuertas cerradas. Este es elmodo de funcionamientoideal de los quirófanos.

� Quirófano 2 con las puertascerradas frente a Quirófano 2con las puertas abiertas. Lacomparación permite ver elmodo de funcionamiento máscorrecto.

� Quirófano 3 con las puertascerradas frente a Quirófano 3con las puertas abiertas. Lacomparación permite ver elmodo de funcionamiento máscorrecto.

Asimismo se han realizado medi-ciones de dióxido de carbono,temperatura y humedad relativacomo indicadores de calidad dela ventilación y del confort térmi-

co, tanto con las puertas abiertascomo cerradas.

Descripción de lasinstalaciones

Descripción general de lasinstalaciones

El sistema de climatización delbloque quirúrgico de laFundación Oftalmológica delMediterráneo está constituidopor una unidad de tratamientode caudal variable por cada qui-rófano y sus redes de conductosasociadas, siendo en total sietesubsistemas.

El sistema de difusión es de tipomezcla en los quirófanos 1 a 7 yde flujo laminar (unidireccional)en el quirófano 2.

Esquema del sistema declimatización del Quirófano 3

El sistema es 100% aire exterior.El aire exterior entra en la unidady es filtrado por paneles de efica-cia G4 y filtros de tipo cassete decalidad F9 posteriormente el airese enfría mediante baterías defrío y después de calor, y final-mente el ventilador de impulsiónintroduce el aire en los conduc-tos para ser suministrado hastalos difusores de mezcla queintroducen el aire en los localesdonde se dispone de filtros deHEPA de calidad H13.

En el conducto de impulsión elaire se somete a una humecta-ción mediante vapor en caso deser necesaria.

El aire viciado es extraído delinterior de los locales medianteun ventilador dotado de un siste-

La imagen muestra los típicos flujosdel aire en un quirófano de flujolaminar, se genera un efecto pistónque empuja el aire hacia el suelo delquirófano de donde las extracciones lollevan fuera del quirófano.

El punto rosado representa el lugar detoma de muestra de las partículas,cerca del área del campo quirúrgico.

El flujo turbulento emplea laestrategia principal de ladilución general en la sala sinaprovechar el efectodireccional para sacar delcampo quirúrgico laspartículas.

No se ha conseguido establecer una relaciónclara entre la presencia de partículas y lapresencia de microorganismos, especialmentepatógenos, pero si está claramente demostradoque hay una relación cualitativa, a mayornúmero de partículas en el ambiente mayorprobabilidad de encontrar microorganismos detodo tipo y en particular también de patógenos.La imagen ilustra una partícula vista almicroscopio electrónico cargada de bacterias.


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ma de regulación de velocidad degiro que permite ajustar la pre-sión en los quirófanos. El sistemadispone, asimismo, de un sistemade control de presión en ambien-te que comanda el giro del venti-lador de extracción.

Esquema del sistema declimatización del Quirófano 2

El sistema permite recircularparte del aire de retorno.

El aire exterior entra en la uni-dad y es filtrado por paneles deeficacia G4 una parte del aire seexpulsa al exterior y otra partese recircula y se mezcla con unaporción de aire exterior el airede mezcla resultante se filtra

Plano zonal de climatización: Quirófano 2 de flujo laminar frente a Quirófano 3 flujo mezcla

mediante filtros de tipo cassetede calidad F9 y después seenfría y/o calienta para ser pos-teriormente impulsado a travésde los conductos para ser dis-tribuido a los locales medianteun sistema de flujo unidireccio-nal, en los quirófanos se dispo-ne de filtros de alta eficaciaHEPA.

Asimismo, existe un sistema dehumectación por vapor en elconducto de impulsión.

Comparativa de controlambiental

Partículas suspendidas en el aire. Resultados

Prueba. Recuento de la conta-minación por partículas de 0,5μm en los locales interiores delos quirófanos.

Objetivo. Evaluar el grado decontaminación por partículas enlos quirófanos especificados.

Método. Muestreo y recuentode partículas utilizando un conta-dor electrónico de dispersiónluminosa para partículas, el qui-rófano se muestrea en condicio-nes de reposo.

Confort termo-higrométrico

Prueba. Control de temperaturay humedad relativa.

Objetivo: Confirmar que la tem-peratura ambiental y humedadesrelativas son satisfactorias endiversos locales de los edificiosestudiados.

Método. Se utiliza un termohi-grómetro electrónico para

medir la temperatura y lahumedad relativa del medioambiente.

Nivel de ventilación

Prueba. Estudio del nivel deventilación de quirófanos.

Objetivo. Evaluar la concentra-ción de dióxido de carbonocomo indicador de la ventila-ción.

Criterio de valoración: Laventilación se valora comparan-do la concentración de CO2interior y la exterior, que en losdías de nuestra inspección en lazona era de 346 ppm.

Quirófano 2 frente a Quirófano 3 ambos con las

puertas abiertas.Gráfico 1

Esta es la situación normal defuncionamiento de los quirófa-nos, en estas condiciones seobserva claramente que el qui-rófano 2 (flujo laminar) alcanzauna concentración promediode partículas cercana a 20.000partículas/pie³ y, sin embargo,en igualdad de condiciones elquirófano 3 (flujo mezcla alcan-za un valor promedio casi 4 ve-ces superior (80.000 partícu-las/pie³).

Queda claramente puesto demanifiesto la mayor calidad deaire que es capaz de suminis-trar el sistema de flujo laminar.

Las mediciones se realizaron enfuncionamiento y, por tanto, noson válidas como para clasifica-ción de salas.

Quirófano 2 frente a Quirófano 3 ambos con las

puertas cerradas.Gráfico 2

Esta debería ser la situaciónideal de funcionamiento, conpuertas cerradas, en este casose observa que el flujo laminaraumenta su efectividad en lacapacidad de controlar adecua-damente las partículas, los va-lores oscilan dentro de un ran-go muy estrecho mientras queen el flujo mezcla cualquier ac-tividad cercana (observar elpico después de la medida 9)puede generar una subida deconcentración brusca, elevandoel valor promedio.

Quirófano 2 con las puertas cerradas frente a

Quirófano 2 con las puertas abiertas.

Gráfico 3

Si comparamos los valores obte-nidos en las mediciones realiza-das en el mismo quirófano endos días sucesivos pero en condi-ciones de actividad similares ob-servamos que mantener las puer-tas cerradas tiene un impactoconsiderable, la concentración departículas puede reducirse a lamitad por el simple hecho de tra-bajar con puertas cerradas.

Quirófano 3 con las puertas cerradas frente a

Quirófano 3 con las puertas abiertas.

Gráfico 4

Si comparamos los valores ob-tenidos en las mediciones reali-zadas en el mismo quirófano endos días sucesivos pero en con-diciones de actividad similares


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observamos que en los quirófa-nos de flujo mezcla el impactono es tan significativo como enel tipo flujo laminar, el aire semezcla por todo el quirófanosy las partículas se difunden uni-formemente, los picos resultantambién acusados independien-temente de que la sala se man-tenga con puertas abiertas ocerradas.

Resumen final

En el mes de marzo de 2008,Ambisalud llevó a cabo un estu-dio comparativo de concentra-ción de partículas en dos quiró-fanos de la Fundación Oftalmoló-gica del Mediterráneo, observán-dose como puntos más impor-tantes, los que se exponen acontinuación:

� Todos los quirófanos estudia-dos daban condiciones ambien-tales aceptables.

� El quirófano de flujo laminarpermite reducir las concen-traciones de partículas hastacasi 4 veces con respecto alquirófano de flujo mezcla.

� El quirófano de flujo laminaralcanza la máxima eficacia debarrido de partículas traba-jando con puertas cerradas.

� El quirófano de mezcla nopresenta grandes diferenciasde eficacia independiente desu funcionamiento con puer-tas abiertas o cerradas. Laspartículas se controlan pordilución general no por arras-tre como en el flujo laminar.

� Independientemente de queel aire se recircule o se intro-

Gráfico 1.

Gráfico 2.

Gráfico 3.

Gráfico 4.


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duzca 100% aire exterior lacalidad de la ventilación esexcelente y no se ve muyafectada por la apertura ocierre de puertas. El sistemamecánico cambia el aire inte-rior en el flujo mezcla más deentre 12 y 15 veces cadahora, es decir, el aire no estámás de 4 a 6 minutos en elinterior de la sala y, por tanto,es muy difícil que las posiblesfuentes de contaminacióninterior eleven en exceso laconcentración de partículas.

� La contaminación en el interiorde los quirófanos se puedecontrolar de tres modos:

- Diluyendo con aire exterior, enel Q2 (flujo laminar y aire recir-culado) se introducen 1.200m³/h y en el Q3 (100% aireexterior) alrededor de 880 m³/h.

- Reteniendo las partículas ensuspensión mediante filtros dealta eficacia. Dado que el Q2produce 38 movimientos deaire/hora, por el caudal de aire

que mueve hace pasar el mismoaire por los filtros HEPA aproxi-madamente cada 2 minutos locual se traduce en una limpiezadel aire muy exhaustiva.

- Controlando el movimientoaleatorio de las partículas en lasala. Esto se consigue con elflujo laminar que dirige laspartículas empujándolas fueradel campo quirúrgico.

- Evitando la entrada de aire nofiltrado en la sala. Este es uno

Se observa que el efecto del cierreo apertura de puertas en elQuirófano de flujo mezcla es másacusado que en el quirófano deflujo laminar, pero en cualquiercaso las diferencias son muypequeñas.

Dado que la renovación del aire en loslocales es tan elevada, la calidad de laventilación es prácticamente igualtrabajando con las puertas abiertas ocerradas. Asimismo las condicionestermohigrométricas se conservan tambiéndentro de un margen muy similar.


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de los factores críticos y sólose consigue asegurando unasobrepresión importante (>10Pa) en la sala y manteniendo laspuertas cerradas.

� Eficiencia energética: Elestudio demuestra quemediante el empleo de unsistema de flujo laminar conaire de recirculación seobtiene un excelente gradode calidad del aire en losquirófanos y además frentea un sistema que moviese lamisma cantidad de aire al100% de aire exterior seobtiene un ahorro cercanoal 30% en el consumo ener-gético empleado en la clima-tización del quirófano.

Bibliografía

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� Norma UNE EN ISO 14644-1Salas limpias y locales anexos.

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� Norma UNE-EN 13779 Ventila-ción de edificios no residen-ciales. Requisitos de presta-ciones de los sistemas de ven-tilación y acondicionamientode los recintos.

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