Rätt kläder minskar luftflödet

Klädsystemens utformning är lika viktig som ventilationen i operationsmiljöer. Med rätt typ av operationskläder och rätt system för inblåsning av ventilation kan luftflödena många gånger minskas betydligt, visar Johan Nordenadler i en doktorsavhandling. Det kan ge stora energivinster och lägre investeringskostnader.

Fungerande och effektiv ventilation är en hörnsten i att hålla nere halterna av bakteriebärande partiklar i operationssalar. För inblåsningssystem med parallellströmning, som används vid känslig kirurgi, finns det två olika huvudprinciper för utformningen av tilluften via perforerade operationstak. Dels för en luftinströmningshastighet över 0,45 meter/sekund, dels för en luftinströmningshastighet på cirka 0,3 m/s. Med sin avhandling ville Johan Nordenadler skapa större förståelse kring sambandet mellan luftföringen i ventilationsluften, och hur bakteriebärande föroreningar sprids i operationssalen. Därför gjorde han ett stort antal tester i en testkammare på KTH och i operationsrum, där han mätte hur den inströmmande luften uppför sig. Han mätte även nivåer på bakteriebärande partiklar runt operationszonerna.

Oväntade resultat
I svenska operationssalar för känslig kirurgi är de flesta tilluftsystem av typen tilluft genom perforerade tak med låga lufthastigheter (cirka 0,3 m/s).
– Leverantörerna har ansett att även dessa relativt låga hastigheter ger en skyddande effekt under donet. Enligt leverantörerna ska det bildas en zon med ren luft som skyddar mot bakteriebärande partiklar, berättar Johan Nordenadler, som alltså doktorerat vid KTH i Stockholm. Han är anställd vid Projektengagemang där han jobbar med utformning av ventilation i sjukhusmiljöer.
Men Johan Nordenadlers mätningar gav delvis oväntat resultat.
Hans mätning då lufthastigheten var lägre än 0,3 m/s visade att luftfrörelserna blev omblandande och ej laminära. Först vid system med lufthastigheter över 0,45 m/s uppstod laminär strömning som kan ge en skyddande zon.
– Jag fann alltså att låghastighetstaken inte hade den skyddande effekt man trott, säger han.
Detta väcker frågan om det kan ge förhöjda halter av bakteriebärande partiklar i operationsrummet och nära det öppna operationssåret?
Johan Nordenadlers forskning tyder dock på att så inte är fallet:
– I de flesta fall uppfylldes kraven på renhet, men det berodde på att utspädningsprincipen gällde. Vid en lufthastighet på 0,3 m/s får man ett stort tilluftsflöde, kanske cirka 3000 liter per sekund, som ger en stor luftspädning.
– Men man ska vara medveten om att man inte får en skyddande zon kring operationssåret som man trott, vilket kan spela roll i praktiken. Med låga lufthastigheter på upp till 0,3 m/s kan man få inträngning av partiklar från golvet upp till operationssåret visar min avhandling, tillägger han.

Bättre med polyester
Forskningen inför doktorsavhandlingen var även inriktad på de kläder som operationspersonalen använder, som också är en avgörande pusselbit för att skapa ren luft i operationsmiljön. Klädernas huvudfunktion är att täcka kroppen så den inte avger hudflagor, som är källan till spridning av bakteriebärande partiklar.
– I dag har operationskläder ett blandmaterial med bomull och polyester. Jag testade även kläder som enbart är gjorda i polyester, som i dag inte är vanliga i operationssalarna.
– Sedan tidigare har man känt till att klädsystemet spelar roll för renheten, eftersom klädsystemet har en filtrerande förmåga. Min forskning visar att hudflagorna hålls inne mycket effektivare med polyestermaterial, vilket beror på att porstorleken är mindre, berättar Johan Nordenadler.
Vinsten med polyesterkläder är påtaglig. Hans mätningar visar att luften kan bli 5-10 gånger renare med polyester jämfört med så kallade blandmaterial. En slutsats är att man med bättre operationskläder i kombination med bra logistik och rutiner många gånger kan minska luftflödet betydligt, men ändå upprätthålla uppställda krav på renhet i luften, konstaterar han.

Sparar miljoner kronor
Slutsatserna i doktorsavhandlingen har redan lett till handling i praktiken. Via Projektengagemang har Johan Nordenadler varit inblandad i utformningen av operationsavdelningarna på Nya Karolinska Sjukhuset (NKS) i Solna som ska öppnas 2016.
– Det ska byggas 35 operationssalar efter de riktlinjer jag kommit fram till i doktorsavhandlingen. Detta kommer att påverka ventilationsflöden, inblåsningssystem och klädval, säger han och konstaterar att det är helheten baserad på ventilation, kläder samt kirurgernas arbetsrutiner som ska ge en riktigt ren och säker operationsmiljö.
Med andra typer av operationskläder ska ventilationsbehovet bli lägre, enligt Johan Nordenadlers beräkningar. I operationsventilationen på NKS räknar man preliminärt att kunna halvera luftflödena, jämfört med vad som ursprungligen beräknades.
– Med 35 operationssalar innebär det många miljoner i besparingar redan vid installationen. Det minskade luftflödet betyder förstås oerhört mycket för att hålla igen energianvändningen kopplad till värme, kyla och el.
Johan Nordenadler förklarar mer kring energivinsterna:
– Tidigare har man blåst in undertempererad kall luft, för att luften ska sjunka nedåt i operationsrummet. Då tvingades man värma och kyla luften samtidigt, det kunde vara 3 kW kyleffekt och 3 kW värme.
– I vår lösning används också undertempererad luft, men den anpassas till värmeavgivningen i operationsrummet. Det finns en klar energiaspekt i detta, understryker Johan Nordenadler.
Hur hans forskning påverkar rekommendationer och riktlinjer för luftflöden i operationsmiljöer är oklart i skrivande stund. En ny handbok från SIS (Swedish Standard Institute) gällande renhet i operationsrum håller på att tas fram.

Av Björn Åslund, Energi & Miljö nr 6/7 2011 sid 40-41

• FAKTA
  Johan Nordenadlers doktorsavhandling har titeln “Något om skyddsventilation i operationsrum”.
  Avhandlingen genomfördes vid KTH i Stockholm, Skolan för arkitektur och samhällsbyggnad,  Byggvetenskap, Installationsteknik.