A medida que la pandemia de COVID-19 se ha extendido por todo el mundo, ha amenazado con abrumar las instalaciones sanitarias con un aumento de pacientes en estado crítico. Pero hay otro impacto más profundo: ha cambiado la relación entre pacientes y cuidadores, y ha planteado preguntas sobre la seguridad de los hospitales como lugares para buscar ayuda y trabajar.

La prevención y el control de infecciones siempre ha sido una prioridad clave en la atención médica moderna, pero se centró principalmente en proteger a los pacientes de enfermedades en el entorno hospitalario y controlar las “superbacterias” resistentes a los medicamentos. Con COVID-19, todo el mundo es una víctima potencial y todo el mundo, sin importar lo saludables que parezcan, un posible portador. No podemos permitirnos cerrar hospitales y no es sostenible hacerlos funcionar a menor capacidad durante períodos prolongados. En cambio, tenemos que encontrar formas de mantenerlos funcionando de manera segura y eficiente mientras haya un nivel más alto de enfermedades infecciosas circulando entre la población, con la certeza de que COVID-19 no será la última pandemia a la que nos enfrentamos y que la próxima puede no se transmita de la misma manera. Esto implicará repensar todo, desde cómo se protege a los trabajadores del hospital hasta la forma en que se diseñan los entornos hospitalarios.

“En un nivel, se podría argumentar que el hospital no es diferente a cualquier otra parte del entorno en el que estamos tratando de entender cómo proteger a las personas unas de otras. Pero es particularmente importante porque tiene una concentración de las personas más enfermas y tiene trabajadores de la salud expuestos a niveles de COVID-19 que la mayoría de nosotros no vería fuera de nuestro hogar”, dice el profesor John Clarkson, director de Ingeniería Design Center de la Universidad de Cambridge, miembro de su centro de investigación de enfermedades infecciosas y asesor experto del informe de planificación invernal COVID-19 del gobierno del Reino Unido.

 

Debido a lo que sabemos sobre COVID-19, tenemos que revisar todo lo que hacemos en un hospital y cada interacción que tenemos. Cambia toda la forma en que miras el mundo.
John Clarkson Profesor y Director del Centro de Diseño de Ingenieria, University of Cambridge

Equipo de protección personal: la última línea de defensa

En la respuesta inmediata al COVID-19, ha habido mucha actividad y preocupación en todo el mundo acerca de asegurar cantidades adecuadas de equipo de protección personal para proteger a los trabajadores de la salud de primera línea. Desde el comienzo de la pandemia, Clarkson ha estado trabajando con equipos quirúrgicos en el hospital universitario Addenbrookes en Cambridge para comprender sus experiencias con el uso de máscaras faciales y, en última instancia, para desarrollar mejores modelos: "Quieres la máscara adecuada para la persona adecuada en el momento adecuado para el procedimiento correcto, y eso podría ser muy amplio ". La mayoría de los equipos de protección personal no están diseñados para el cuidado de la salud ni para la protección contra virus. El proyecto de Clarkson implica comentarios detallados con los equipos médicos, pero también utiliza equipos de imágenes para capturar formas faciales. “¿Son todas completamente únicas, o pueden agruparse de alguna manera para poder tener un conjunto más amplio de máscaras estándar que se ajusten a más personas, más como tallas de zapatos? Si eso no es posible, ¿podemos imprimir un elemento de la máscara que se coloque alrededor de la cara que tenga una forma única para el individuo, para adaptarse al movimiento que necesita? "

Clarkson adopta un enfoque de "pensamiento sistémico" para la mejora de la atención médica, que busca obtener una comprensión profunda del contexto de un problema antes de intentar resolverlo. A través de esta perspectiva, el problema de la protección se convierte en un indicador de desafíos mucho más amplios, dice, intrínsecamente ligados al entorno físico, su distribución y ventilación, y cómo las personas se mueven a través de él. “No se trata solo de la máscara, se trata de todo lo demás dentro y alrededor de su uso que define si tienes una buena máscara o no. El paciente, el portero, la enfermera, el médico, el cirujano, todos tienen un camino diferente a través del hospital: las cosas que tocan, las personas a las que se acercan. Solo con esa comprensión de exactamente cómo se mueven las personas y las cosas puede realmente comenzar a establecer un entorno seguro para los pacientes y los proveedores ". 

La higiene ocupacional, la disciplina de la gestión de los peligros en el trabajo, también considera al equipo de protección personal como la última línea de defensa en un sistema mucho más amplio. Peter Aspinall, higienista ocupacional principal de WSP en Brisbane, es ex -enfermero, aunque en estos días su trabajo se centra principalmente en lugares de trabajo industriales. “Hablamos de una jerarquía de controles”, explica. “Comenzamos tratando de eliminar el peligro, luego miramos la mitigación a través del diseño de ingeniería. Si entras en una mina hoy, es totalmente diferente en comparación con hace 50 años. Eso es lo que va a tener que pasar en los hospitales. Necesitamos flujos de trabajo mejor diseñados a través de los hospitales y una mejor ventilación, para que estas áreas sean lo más seguras posible. Las soluciones parciales que hemos utilizado para COVID-19, como las clínicas de detección al aire libre, no son sostenibles ".

Necesitamos flujos de trabajo mejor diseñados a través de hospitales y mejor ventilación, para que estas áreas puedan ser lo más seguras posible.
Peter Aspinall Higienista ocupacional principal, WSP Brisbane

Operaciones pandémicas - sin las carpas

Comenzando desde lo más alto de la jerarquía de higiene ocupacional, una forma importante de reducir el riesgo es gestionar el flujo de personas potencialmente infectadas a través del edificio o campus de un hospital. Preparándose para un aumento de pacientes con COVID-19, los sistemas de salud tuvieron que responder rápidamente con arreglos temporales, como carpas de clasificación en áreas de estacionamiento. A más largo plazo, un plan de operaciones pandémicas será esencial para las instalaciones nuevas y existentes. "Nuestros clientes están empezando a ver cómo pueden llevar a un paciente que se presenta en un departamento de emergencias a una sala de examen y a la cama de un paciente con la menor cantidad de riesgo", dice Kevin Chow, asociado senior y especialista en atención médica de WSP, con sede en Dallas. Está involucrado en el diseño de una torre de hospital en un campus de atención médica en Fort Worth, Texas, donde el departamento de emergencias se encuentra en un edificio separado. “Si el servicio de urgencias ve un aumento, esta torre podría convertirse en un lugar para colocar pacientes infectados. La torre tiene un espacio para pruebas de preadmisión en el primer piso, por lo que estamos buscando tener una entrada y un área de estacionamiento separados, para traer pacientes infectados en un solo flujo, obtener sus signos vitales y llevarlos a un piso específico. Normalmente supondríamos que todo el mundo iría al servicio de urgencias, pero estamos buscando diferentes opciones para este nivel de aumento que no implican carpas ".

¿Qué pasa con el entorno laboral en sí? Los hospitales ya están diseñados y operados para reducir la infección por superficies contaminadas. La limpieza es frecuente, los rincones y grietas están diseñados y las superficies se pueden limpiar con materiales y revestimientos antimicrobianos. Puede haber oportunidades para instalar controles adicionales sin contacto en baños y puertas, y para aumentar el número de estaciones de higiene de manos y puntos de desinfección. Los robots de limpieza pueden reducir los riesgos para los equipos humanos desinfectando las habitaciones con luz ultravioleta antes de que entren.

Nuestros clientes están comenzando a ver cómo pueden llevar a un paciente que se presenta en un departamento de emergencias a una sala de examen y a la cama de un paciente con el menor riesgo.
Kevin Chow Asociado senior y especialista en salud, WSP Dallas

El papel vital del flujo de aire

Aparte de las personas, el flujo de aire es la otra ruta clave de transmisión de enfermedades. La ventilación y el aire acondicionado juegan un papel de vital importancia en el control de la propagación de la infección en un hospital, no solo al purgar los espacios de patógenos transportados por el aire, sino al crear relaciones de presión negativa o positiva que evitan que el aire se escape o ingrese al espacio. Las salas de aislamiento para pacientes infectados están presurizadas negativamente para que nada pueda escapar; Los quirófanos y los espacios de protección para inmunodeprimidos son positivos para que nada pueda entrar.

Se están investigando las rutas por las que se transmite el virus SARS-CoV-2 que causa el COVID-19. La última guía de la Organización Mundial de la Salud, publicada en julio de 2020, dice que se transmite de persona a persona a través de secreciones infectadas como la saliva, o a través de gotitas respiratorias que se expulsan cuando una persona infectada tose, estornuda, habla o canta. Estos pueden ser ingeridos por una persona en contacto cercano (dentro de 1 m), o pueden caer sobre superficies cercanas, donde el virus puede sobrevivir por un período de tiempo desde unas pocas horas hasta varios días. La transmisión aérea del SARS-CoV-2 también puede tener lugar durante procedimientos médicos que generan aerosoles, partículas más pequeñas que pueden permanecer suspendidas en el aire durante distancias y períodos de tiempo más largos. Los científicos continúan debatiendo e investigando si la transmisión por el aire puede ocurrir en ausencia de estos procedimientos, particularmente en ambientes interiores con mala ventilación.

El coronavirus que causó la epidemia de SARS en 2002-04 se transmitió por completo por el aire, y esto resultó ser una experiencia transformadora para el diseño de hospitales en Asia. Es probable que COVID-19 haga lo mismo para el resto del mundo. “En Singapur, el diseño de los hospitales ha evolucionado de manera bastante significativa desde el brote de SARS”, dice el director de WSP, Lionel Neo, un especialista en ingeniería de edificios para el cuidado de la salud. A raíz de esa epidemia, los hospitales gubernamentales de Singapur adoptaron una serie de medidas para mejorar la calidad del aire interior, incluidos sistemas de purga, tasas de cambio de aire más altas, niveles más altos de filtración y revestimientos de luz ultravioleta y titanio en bobinas de enfriamiento en unidades de tratamiento de aire. para matar bacterias y virus, dice Neo. "Cuando llegó el COVID-19, los sistemas ya estaban en su lugar y los hospitales se consideraban en su mayoría bastante bien equipados para abordarlo".

Estas medidas no están en vigor todo el tiempo: en el clima tropical y húmedo de Singapur, el costo y la energía necesarios para refrescar constantemente todo el aire serían enormes. En cambio, los sistemas tienen modos de ventilación duales, de modo que en el caso de una pandemia, o un evento grave de contaminación del aire, como lo causaron los incendios forestales en la vecina Indonesia en 2019, se pueden cambiar a ventilación completamente agotada, de aislamiento o mecánica y tener un modo de enfriamiento localizado.

Para lograr esto, el manejo del aire se divide estrictamente en zonas en los nuevos diseños de hospitales. “Eso comienza con la planificación piso por piso, luego zona por zona y luego departamento por departamento”, dice Neo. "Una unidad de tratamiento de aire no es compartida por más de un departamento, por lo que la operación de tratamiento de aire puede estar contenida dentro de ese mismo". Los sistemas de ventilación están diseñados para reflejar el flujo de trabajo de cada departamento; por lo tanto, en una unidad de servicios estériles donde se devuelve y limpia el equipo contaminado, el aire fluye de las áreas estériles a las limpias a las sucias antes de agotarse.

Los hospitales de Singapur ya están equipados con prefiltros con una clasificación MERV de al menos 7 y un filtro secundario de al menos 14, pero también hay ranuras vacías para que se puedan agregar filtros HEPA (MERV 17 o superior) durante una pandemia o un evento de contaminación del aire, y los ventiladores están dimensionados para soportar la resistencia adicional que esto crea. “En términos de todo el proyecto del hospital, el costo es marginal, una fracción del costo total del proyecto”, dice Neo. El aumento de la altura de piso a piso tiene un mayor efecto dominó: en diseños más recientes, un estándar de 4,3 metros se ha elevado a 5 metros o idealmente a 6 metros. “Los cambios de aire adicionales, la purga y la dilución que se requieren aumentan la necesidad de espacio en el techo, por lo que las alturas de piso a piso inevitablemente también tienen que aumentar para darnos un poco de espacio para la cabeza, especialmente a la luz de COVID-19. También se debe considerar la provisión de elevadores de ventilación mecánica adicionales y bien colocados durante la planificación. Cuando se trata de acondicionar edificios existentes con alturas más pequeñas, puede ser todo un desafío ".

En Singapur, el diseño de los hospitales ha evolucionado de manera bastante significativa desde el brote de SARS. Cuando llegó el COVID-19, los sistemas ya estaban en su lugar y los hospitales se consideraban en su mayoría bastante bien equipados para abordarlo.
Lionel Neo Especialista en salud, WSP Singapur

Aumento de la capacidad de aislamiento

Otra característica de los hospitales asiáticos es un número mucho mayor de salas de aislamiento para pacientes con enfermedades transmitidas por el aire, a fin de evitar que la infección se propague al resto del hospital. Estos son esenciales para los procedimientos que generan aerosoles, como la intubación de pacientes críticamente enfermos antes de colocarlos en un ventilador. En otras partes del mundo, generalmente hay muy pocos y, a menudo, se encuentran dispersos en diferentes salas. “Las salas de aislamiento se volvieron extremadamente importantes durante COVID-19, pero simplemente no teníamos suficientes porque casi nunca necesitábamos usarlas; un hospital típico de 100 camas puede tener cuatro”, dice Gary Hamilton, especialista en HVAC y líder de práctica de atención médica en WSP, con sede en Washington DC.

Las salas de verdadero aislamiento están completamente selladas y empaquetadas, con techos duros que se pueden limpiar y están equipadas con filtración HEPA, dos ventiladores en caso de falla y energía de emergencia, así como una pantalla de presión y una alarma para que el personal sepa que es seguro ingresar. Durante COVID-19, los hospitales se vieron obligados a improvisar la presión negativa en las habitaciones normales instalando ventiladores que extraían hacia el exterior y desconectaban las rejillas de ventilación o instalaban filtración HEPA de mayor calidad para evitar que la infección se propagara por los conductos del hospital. "Existe un riesgo extremo asociado con el uso de habitaciones de pacientes normales sin ningún tratamiento o desvío del aire que regresa a una unidad de tratamiento de aire", explica Chow. “Si los sistemas de conductos están interconectados con espacios que no se utilizan para operaciones pandémicas, podría estar esparciendo contaminantes desde un área de COVID-19 a otras partes del hospital”.

Los sistemas de salud ahora están revisando opciones para aumentar la capacidad de aislamiento. Una opción es instalar pisos completos de estas habitaciones en los principales hospitales, de modo que el personal pueda estar debidamente capacitado sobre cómo usarlos antes de que ocurra un evento, y luego los pacientes infecciosos se centralizarían en esa ubicación. Otra es diseñar las habitaciones normales de los pacientes para que puedan cambiarse a presión negativa y agotarse por completo en caso de una pandemia. Esta es una práctica común en Asia: en el Hospital Kwong Wah en Hong Kong, WSP diseñó una instalación de aislamiento de 176 camas y 162 camas adicionales que se pueden convertir en modo de aislamiento si es necesario, de un total de 1,140.

Las salas de aislamiento se volvieron extremadamente importantes durante COVID-19, pero simplemente no teníamos suficientes porque casi nunca necesitábamos usarlas: un hospital típico de 100 camas podría tener cuatro.
Gary Hamilton Especialista en HVAC y líder de la práctica médica, WSP Washington DC

Pero las habitaciones con relaciones de presión conmutables no están necesariamente permitidas según los códigos de construcción vigentes en otros lugares, por ejemplo, en algunos estados de EE. UU. la objeción no es el cambio al modo pandémico; es lo que sucede cuando los vuelve a cambiar. Con una sala de aislamiento de infecciones transmitidas por el aire, todo el aire siempre se agota por completo todo el tiempo, por lo que solo es necesario desinfectarlo entre pacientes. Una habitación conmutable se agotará por completo durante un evento pandémico, pero el aire tendrá que viajar a través de una sección de conductos antes de llegar al extractor. Cuando se reanudan las operaciones normales y el aire vuelve de nuevo a través de esos conductos, existe el riesgo de que queden algunos patógenos. “Cuando se utilizan sistemas HVAC en áreas con pacientes con enfermedades infecciosas, existe el riesgo de que los contaminantes se hayan asentado en el conducto”, dice Chow. "Para mitigar el riesgo, querrá asegurarse de haber limpiado todos los conductos". Pero la limpieza de los conductos no es una parte habitual del mantenimiento del hospital: “Hay formas de hacerlo, pero no es algo con lo que un centro de salud típico haya tenido que lidiar nunca. El código requiere que los hospitales utilicen la filtración para asegurarse de que el aire que baja por los conductos de suministro esté limpio, pero las partículas de este virus no son lo suficientemente grandes para ser atrapadas por la filtración normal requerida para las habitaciones de los pacientes ".

Queda la pregunta de si la filtración HEPA (aire particulado de alta eficiencia) es suficiente, o si es necesario pasar al siguiente nivel: filtración de aire particulado ultrabajo (ULPA), que atrapa el 99,999% de partículas tan pequeñas como 0,1 μm.Durante COVID, muchos hospitales también han instalado filtración HEPA en los sistemas de escape para tratar adecuadamente el aire de las salas de aislamiento antes de que sea expulsado del edificio. "Existe la preocupación de que el aire contaminado se descargue donde podría ser inhalado o arrastrado al aire exterior de un sistema de tratamiento de aire que abastece a un edificio adyacente", explica Chow. Yendo más allá, se instalan ventiladores de columna de alta velocidad para laboratorios o farmacias que preparan medicamentos de quimioterapia: “La velocidad de descarga del ventilador se utiliza para crear una columna lo suficientemente alta como para que la dilución mitigue una amenaza potencial. Los ventiladores de columna de alta velocidad junto con la filtración de alta eficiencia se considerarían para una verdadera pandemia transmitida por el aire ".Ya sea que se haya demostrado que COVID-19 está totalmente en el aire o no, debería servir como una advertencia, dice Hamilton, y un estímulo para una planificación más innovadora y resiliente. “En el futuro, todos los sistemas hospitalarios tendrán que estar diseñados para cumplir estos requisitos adicionales. Necesitamos crear un sistema de salud que pueda ayudarnos a hacer frente a cualquier tipo de pandemia futura; no podemos permitirnos el riesgo de tener un sistema que no puede manejar algo como esto ". 

Por supuesto, los hospitales no solo deben ser seguros, sino que también deben ser percibidos como seguros o no pueden desempeñar su función esencial. Existe evidencia preocupante de que las personas que han necesitado asistencia médica durante el COVID-19 han tenido demasiado miedo para hacerlo por temor a contraer el virus. Entonces, ¿podemos tranquilizarlos? Consideraremos esto en la siguiente parte de la serie.


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