La pandémie de COVID-19 s’est répandue dans le monde entier et a menacé de surcharger nos établissements de santé de patients en état grave. Elle a aussi fait ressortir quelque chose de plus profond: elle a changé la relation entre les patients et les soignants, et elle a levé le voile sur la sécurité des hôpitaux, tant pour les patients qui veulent se faire soigner que pour les employés qui y travaillent.

La prévention et le contrôle des infections ont toujours été au cœur du système de santé moderne, mais ils consistaient surtout à protéger les patients des maladies en milieu hospitalier et à maitriser les « superbactéries » résistantes aux médicaments. Dans le cas de la COVID-19, tout le monde est potentiellement à risque et chacun, même s’il semble en bonne santé, peut la transmettre. Nous ne pouvons pas nous permettre de fermer les hôpitaux, et il n’est pas viable de continuer à les exploiter à capacité réduite pendant longtemps. Nous devons trouver des moyens de les faire fonctionner en toute sécurité et avec efficacité, parce qu’il y a de plus en plus de maladies infectieuses qui circulent au sein de la population et qu’il est certain que la COVID-19 ne sera pas la dernière pandémie que nous devrons affronter. La prochaine pandémie pourrait se transmettre de façon différente, ce qui nous amènera à devoir tout repenser : de la façon de protéger le personnel qui travaille dans les hôpitaux à la conception des milieux hospitaliers.

« D’un certain côté, on pourrait penser que l’hôpital est comme un environnement parmi d’autres dans lequel nous essayons de comprendre comment protéger les gens les uns des autres. Or, les enjeux sont particulièrement grands dans les hôpitaux, car on y trouve un grand nombre de personnes malades et des professionnels de la santé qui sont exposés à des niveaux de risque beaucoup plus élevés que nous dans nos foyers », explique le professeur John Clarkson, directeur du Engineering Design Centre* et membre du centre de recherche sur les maladies infectieuses* de l’Université de Cambridge, qui a offert ses services de conseiller expert au gouvernement britannique dans le cadre de son rapport d’hiver sur la planification en matière de COVID-19*. « Compte tenu de ce que nous savons sur la COVID, nous devons repenser tout ce que nous faisons dans un hôpital et chacune des interactions que nous avons. Cela change notre manière de voir le monde. »

Pour lutter immédiatement contre la COVID-19, on s’est affairés partout dans le monde à trouver des quantités suffisantes d’équipement de protection individuel pour protéger les travailleurs de la santé en première ligne. Depuis le début de la pandémie, John Clarkson travaille avec les équipes chirurgicales de l’hôpital universitaire Addenbrookes de Cambridge* pour comprendre leurs expériences vis-à-vis du port du masque et développer des modèles perfectionnés : « On veut créer le masque qui correspond parfaitement à la personne, au moment et à la procédure, et pour ça on doit tenir compte de toutes sortes de paramètres. » La majorité de l’équipement de protection individuel n’est pas conçu pour le secteur de la santé ou pour protéger des virus. Le projet de John Clarkson permet de recueillir des renseignements détaillés auprès d’équipes médicales, mais aussi d’utiliser du matériel d’imagerie pour dessiner les formes des visages. « Chaque visage est-il vraiment unique, ou peut-on les catégoriser d’une certaine manière pour offrir un plus grand choix de masques standard qui iraient à plus de personnes, comme on le fait pour les chaussures? Si ce n’est pas possible, peut-on imprimer un élément du masque qui épouse la forme unique du visage de chacun pour lui permettre de se mouvoir comme il en a besoin? »

L’approche de John Clarkson vise à repenser le système pour améliorer la santé. Il cherche à bien comprendre le problème dans son contexte avant d’essayer de le résoudre. Vu sous cet angle, le problème de la protection sert de prétexte à l’examen de bien plus grands défis qui sont intrinsèquement liés à l’environnement physique, comme la disposition des lieux et la ventilation, et à la façon dont les gens se déplacent. « Ce n’est pas seulement la question du masque, explique-t-il, c’est tout ce qui entoure son utilisation qui définit si on a un bon masque ou pas. Le patient, le brancardier, l’infirmier, le médecin, le chirurgien parcourent chacun l’hôpital à leur manière : ils touchent des choses différentes, ne côtoient pas les mêmes personnes. Ce n’est qu’en comprenant bien comment les gens et les choses se déplacent qu’on peut vraiment commencer à mettre en place un milieu sûr pour les patients et les professionnels de la santé. »

L’hygiène du travail est une discipline qui consiste à gérer les risques liés au travail et qui considère aussi que l’équipement de protection individuel est la dernière ligne de défense d’un plus vaste système. Peter Aspinall, hygiéniste du travail principal chez WSP Brisbane, était infirmier auparavant, bien qu’il travaille surtout dans des espaces de travail industriels ces derniers temps. « On parle de la hiérarchie des contrôles, explique-t-il. Tout d’abord, on essaie d’éliminer les risques, et ensuite on voit comment les atténuer au moyen de la conception technique. Les mines d’aujourd’hui n’ont rien à voir avec celles d’il y a 50 ans. C’est ce qui va devoir arriver dans les hôpitaux. On doit mieux concevoir les flux de travail des hôpitaux et améliorer leurs systèmes de ventilation pour en faire les lieux les plus sûrs qui soient. Les mesures temporaires que nous avons mises en place pour la COVID, comme les cliniques de dépistage extérieures, ne sont pas durables. »

En matière d’hygiène du travail, l’une des meilleures façons de réduire les risques est de bien gérer le flux de personnes potentiellement infectées dans l’établissement de santé.Tandis qu’ils s’apprêtaient à être submergés de patients atteints de la COVID, les systèmes de santé ont dû réagir rapidement en prenant des mesures temporaires, par exemple en installant des tentes de triage sur les aires de stationnement. Toutefois, à plus long terme, il sera essentiel d’avoir un plan d’activités relatif à la pandémie pour les installations actuelles et nouvelles. « Nos clients commencent à chercher des moyens de faire passer un patient qui se présente aux urgences à une salle d’examen, puis à un lit en prenant le moins de risque possible, explique Kevin Chow, spécialiste principal en santé chez WSP, installé à Dallas. Il travaille sur la conception d’un centre hospitalier qui comprendra un service d’urgence dans un bâtiment distinct sur le campus hospitalier de Fort Worth, au Texas. « Si les services d’urgence étaient surchargés, ce bâtiment pourrait devenir un lieu où placer les patients infectés. La zone de dépistage en préadmission sera située au premier étage et elle comprendra une entrée et un stationnement distincts où les patients infectés pourront entrer un par un. On y prendra leurs signes vitaux, puis ils seront dirigés vers un étage dédié. En général, on tient pour acquis que tous les patients passent par l’urgence, mais on cherche d’autres solutions que les tentes de triage pour répondre à ce niveau d’urgence. »

Et qu’en est-il du milieu de travail en tant que tel? Les hôpitaux sont déjà conçus pour réduire les infections des surfaces contaminées et on y travaille en ce sens. Le nettoyage est fréquent en mettant l’accent sur les poignées de porte et les interstices, les surfaces sont désinfectées, et le matériel est doté d’un revêtement antimicrobien. On peut installer des commandes sans contact dans les salles de bain et sur les portes et installer plus de stations de lavage des mains et de points de désinfection. Les robots nettoyants permettent de limiter les risques pour les humains en désinfectant les pièces à la lumière ultraviolette avant l’entrée du personnel de nettoyage.

Après les gens eux-mêmes, la circulation de l’air est un autre mode principal de transmission des maladies. La ventilation et la climatisation jouent un rôle important pour contrôler la propagation des infections dans un hôpital, non seulement en purgeant des espaces de leurs agents pathogènes aériens, mais aussi en créant des pressions négatives ou positives qui empêchent l’air de s’échapper d’un espace ou d’y entrer. Dans les salles d’isolement qui sont conçues pour accueillir les patients infectés, la pression est négative, de sorte que rien ne peut s’échapper. Au contraire, dans les salles d’opération et les espaces de protection prévus pour les personnes immunodéficientes la pression est positive de manière à ne rien laisser pénétrer.

Les études se poursuivent sur les modes de transmission du virus SARS-CoV-2 qui cause la COVID-19. D’après les dernières consignes de l’Organisation mondiale de la Santé publiées en juillet 2020*, le virus se transmet entre humains par les sécrétions infectées, comme la salive ou les gouttelettes projetées par une personne qui tousse, éternue, parle ou chante. Ces sécrétions peuvent être ingérées par quelqu’un qui se trouve à proximité (à moins de 1 m) ou elles peuvent se retrouver sur les surfaces environnantes où le virus peut survivre de quelques heures à plusieurs jours. La transmission du SARS-CoV-2 par voie aérienne peut aussi se produire pendant les procédures médicales qui génèrent des aérosols : de fines particules qui peuvent rester en suspension dans l’air sur de longues distances et pendant longtemps. Les scientifiques continuent de débattre sur le sujet et de chercher à déterminer si la transmission par voie aérienne peut se produire en l’absence de ces procédures, en particulier dans les milieux intérieurs mal ventilés.

Le coronavirus qui a causé l’épidémie de SRAS en avril 2002 se propageait par voie respiratoire uniquement, et cela a entrainé des changements dans la conception des hôpitaux en Asie. La COVID-19 devrait avoir les mêmes effets sur le reste du monde. « À Singapour, la conception des hôpitaux a grandement évolué depuis l’épidémie de SRAS, explique Lionel Neo, spécialiste principal en ingénierie d’établissements de santé chez WSP. Au lendemain de l’épidémie, les hôpitaux gouvernementaux de Singapour ont adopté une série de mesures pour améliorer la qualité de l’air, y compris en mettant en place des systèmes de purge, en augmentant le taux de changement d’air, en filtrant davantage l’air, en utilisant des lumières ultraviolettes et des revêtements en titane sur les serpentins de refroidissement des systèmes de traitement de l’air pour tuer les bactéries et les virus, affirme-t-il. Quand la COVID-19 est apparue, les systèmes étaient déjà en place, et on considérait que la plupart des hôpitaux étaient bien équipés pour la contrer. »

Ces mesures ne sont pas en place en tout temps. Compte tenu du climat tropical et humide de Singapour, le coût et l’énergie qui seraient nécessaires pour rafraichir en permanence l’air d’un hôpital au complet seraient énormes. Les systèmes sont plutôt munis de deux modes de ventilation pour qu’en cas de pandémie ou d’événement de pollution extrême, comme en 2019 en raison des feux de forêt en Indonésie, on puisse moduler le mode de ventilation selon qu’on veuille évacuer l’air, l’isoler, le traiter mécaniquement ou le faire refroidir par zone.

Pour cela, le traitement de l’air est compartimenté par zones dans les nouveaux hôpitaux. « On planifie étage par étage pour commencer, puis zone par zone, et service par service, précise Lionel Neo. Un système de traitement de l’air n’est pas partagé par plus d’un service pour que les activités liées au traitement puissent être contenues dans ce service. » Les systèmes de ventilation sont conçus pour refléter le flux de travail de chaque service, par exemple dans une unité de services stérile où l’on retourne et nettoie de l’équipement contaminé, l’air passe d’un état stérile, propre, puis souillé avant d’être évacué. 

Les hôpitaux de Singapour sont déjà dotés de préfiltres avec une cote MERV d’au moins 7 et d’un filtre secondaire avec une cote MERV d’au moins 14, mais il y a aussi des espaces vides de sorte que les filtres HEPA (qui ont un indice MERV de 17 ou plus élevé) peuvent être ajoutés en cas de pandémie ou d’événement lié à la pollution de l’air, et les ventilateurs sont conçus pour gérer la résistance supplémentaire que cela engendre. « Dans le cas d’un projet hospitalier au complet, les coûts sont marginaux; ils ne représentent qu’une fraction des coûts totaux, dit Lionel Neo. Le fait d’augmenter la hauteur de plafond de chaque étage a un plus d’effet : dans les conceptions plus récentes, la norme de 4,3 m a été élevée à 5 m ou idéalement à 6 m. Compte tenu du renouvellement, de la purge et de la dilution de l’air supplémentaires qui sont nécessaires, on a inévitablement besoin d’une plus grande hauteur de plafond pour avoir de l’espace, en particulier à la lumière de ce que la COVID nous a appris. Il faut aussi prévoir d’installer des systèmes de ventilation mécaniques additionnels, puis de bien les positionner. Quand on doit équiper des bâtiments existants qui ont une hauteur de plafond plus bas, cela peut être tout un défi. »

Une autre caractéristique des hôpitaux en Asie est qu’ils comportent plus de salles d’isolement pour les patients atteints de maladies des voies respiratoires afin d’éviter la propagation des infections au reste de l’établissement. C’est essentiel pour les procédures qui produisent des aérosols, comme l’intubation des patients gravement malades avant de les placer sous respirateur. Partout ailleurs dans le monde, il y a généralement très peu de salles d’isolement, et elles sont souvent réparties entre les différents services. « Les salles d’isolement sont devenues très importantes avec la COVID, mais nous n’en avions pas assez, car auparavant nous avions à peine eu besoin de les utiliser. Un hôpital standard d’une centaine de lits en compte généralement quatre », dit Gary Hamilton, spécialiste des systèmes de chauffage, de ventilation et de climatisation et responsable du secteur de la santé chez WSP, à Washington D. C.

Les véritables salles d’isolement sont complètement hermétiques, avec des plafonds durs et lavables, et elles sont équipées de filtres HEPA ainsi que de deux ventilateurs au cas où il y aurait une coupure d’électricité, en plus d’un tableau d’affichage de la pression et d’une alarme qui permet d’indiquer au personnel quand il est sûr d’y entrer. Pendant la pandémie de COVID, les hôpitaux ont dû créer de la pression négative dans des salles normales en installant des ventilateurs afin d’évacuer l’air vers l’extérieur et déconnecter les systèmes de retour d’air ou installer des filtres HEPA de grande qualité pour éviter la propagation des maladies par les conduits d’air de l’hôpital. « Il est très risqué d’utiliser des salles standard sans traiter ni évacuer l’air avant de le renvoyer dans un système de traitement, explique Kevin Chow. Si les systèmes de conduits d’air sont interconnectés avec des lieux qui ne sont pas utilisés pour les activités relatives à la pandémie, les agents contaminants pourraient se propager d’une zone consacrée à la COVID à d’autres parties de l’hôpital. »

Les systèmes de santé étudient maintenant comment accroitre leur capacité d’isolement. Une façon d’y parvenir serait d’installer un étage complet de salles d’isolement dans la plupart des hôpitaux pour que le personnel soit formé à les utiliser avant qu’un événement ne se produise. Les patients infectés seraient ensuite regroupés à cet étage. On pourrait également concevoir des salles standard qui pourraient être transformées en salle d’isolement à pression négative et dont l’air pourrait entièrement évacuée en cas de pandémie. Cette pratique est courante en Asie, à l’hôpital Kong Wah de Hong Kong, WSP a conçu des installations d’isolement de 176 lits, et 162 autres chambres qui peuvent être transformées en salles d’isolement, au besoin, sur 1 140 au total.

Les codes du bâtiment en vigueur actuellement ne permettent pas de le faire partout, comme dans certains États américains. Le problème ne consiste pas à passer en mode « pandémie », mais plutôt de revenir en mode normal. Dans une salle d’isolement consacrée aux infections par voie aérienne, l’air est évacué au complet, en tout temps. Il suffit de désinfecter la salle entre chaque patient. Dans une salle modulable, tout l’air sera évacué en cas de pandémie, mais il devra passer par un conduit d’air avant d’atteindre le ventilateur externe. Au moment de repasser le système en mode normal et de refaire passer l’air dans le conduit, il risque de rester des agents pathogènes. « Quand les systèmes de chauffage, de ventilation et de climatisation sont utilisés dans des zones où des patients sont infectés, il y a un risque que des agents contaminés demeurent dans le conduit d’air, explique Kevin Chow. Pour atténuer ce risque, il faut s’assurer d’avoir nettoyé l’ensemble du conduit. » Toutefois, le nettoyage d’un conduit d’air ne fait pas partie de l’entretien régulier d’un hôpital. « On peut le faire de plusieurs manières, mais ce n’est pas une procédure standard. D’après le Code, les hôpitaux doivent utiliser des filtres pour s’assurer que l’air qui transite par les conduits d’entrée est propre, mais les particules de ce virus ne sont pas assez grosses pour être retenues par les filtres normaux prévus pour les salles des patients. »

On se demande donc si les filtres des systèmes de chauffage, ventilation et climatisation, qui servent à traiter efficacement les particules de l’air, sont suffisants ou s’il faudrait les perfectionner en optant pour des filtres à microparticules (de type ULPA), capables de retenir 99,999 % des particules de 0,1 μm.

Pendant la pandémie de COVID, bon nombre d’hôpitaux ont aussi installé des filtres pour leurs systèmes de chauffage, de ventilation et de climatisation afin de traiter l’air des salles d’isolement avant de l’évacuer du bâtiment. « Ce qui nous préoccupe, c’est que l’air contaminé puisse être évacué à un endroit où on pourrait le respirer ou qu’il se retrouve dans l’air extérieur du système de traitement de l’air d’un bâtiment adjacent », explique Kevin Chow. De plus, les ventilateurs à haut rendement sont utilisés par les laboratoires ou les pharmacies qui préparent les traitements pour les chimiothérapies : « La vitesse d’évacuation élevée permet de bien disperser l’air pour atténuer toute menace. Dans le cas d’une pandémie liée à une maladie des voies respiratoires, il faudrait utiliser des filtres et des ventilateurs à haut rendement. »

Que l’on prouve ou non que la COVID-19 est entièrement transmissible par voies aériennes ou non, elle doit servir d’avertissement, selon Gary Hamilton, et elle doit nous rendre plus avant-gardistes et résilients dans notre planification. « À partir de maintenant, affirme-t-il, tous les systèmes hospitaliers devront absolument être conçus pour répondre à ces nouvelles exigences. Nous devons établir un système de santé qui nous aidera à gérer n’importe quelle pandémie à l’avenir. On ne peut pas prendre le risque que notre système soit incapable de gérer une crise de ce type. »

Bien sûr, les hôpitaux ne doivent pas seulement être sécuritaires. Ils doivent aussi être perçus comme étant des lieux sûrs, sans quoi ils manquent à leur fonction essentielle. Il est prouvé que certaines personnes qui avaient besoin d’aide médicale pendant la pandémie de COVID-19 ont eu si peur de contracter le virus à l’hôpital qu’ils ont préféré ne pas s’y rendre. C’est très préoccupant. Pouvons-nous les rassurer? C’est ce que nous verrons dans le prochain article de notre série. 

* Les liens marqués d’un astérisque ne sont disponibles qu’en anglais.