Jarenlang was slechts één type ventilatiesysteem in Nederlandse OK’s toegestaan. Sinds 2014 gelden nieuwe regels voor luchtbeheersing, waardoor ruimte is ontstaan voor innovatie. De nieuw te ontwikkelen operatie-afdeling van het ziekenhuis St Jansdal in Harderwijk was een kans om nieuwe wegen te verkennen. Royal HaskoningDHV vond een verrassend alternatief.
In operatiekamers kan hygiëne het verschil maken tussen leven en dood. Rondzwevende bacteriën kunnen tijdens operaties ernstige wondinfecties veroorzaken. Om de patiëntveiligheid te waarborgen, gelden er strenge regels en richtlijnen voor OK’s. Onderdeel daarvan is de luchtzuiverheid.
Norm
De strengste norm voor luchtreinheid in OK’s is prestatieniveau 1 met UDF ofwel ISO-klasse 5. Dit betekent dat in het beschermde operatiegebied maximaal 3.520 deeltjes (≥ 0,5 µm) mogen rondzweven. Wanneer een OK aan deze classificatie voldoet, mag iedere operatie hier worden uitgevoerd.
Deze strenge norm geldt ook voor de nieuwe OK’s van het ziekenhuis St Jansdal, waar alle typen operaties mogelijk moeten worden. Omdat de nieuwe WIP richtlijn stuurt op prestatie in plaats van type installatie, lag hier een kans om voorbij de conventies te kijken naar alternatieve oplossingen voor luchtbeheersing.
Deeltjes versus bacteriën
Wondinfecties zijn serieuze risico’s voor operatiepatiënten. Hoe minder bacteriën in de OK, hoe beter. Daarbij is de mens zelf de grootste vervuilingsbron. Per minuut verliezen we zo’n 10.000 huiddeeltjes aan de lucht tijdens het lopen. Ongeveer 10 procent van die deeltjes bevat één of meer bacteriën. Omdat menselijk gedrag onvoorspelbaar blijft, ondanks strenge protocollen, kan een hoge mate van luchtzuiverheid maar gedeeltelijk bijdragen aan het voorkomen van wondinfecties. Toch blijft het van cruciaal belang om deze randvoorwaardelijke hygiëne in OK’s te borgen.
Wereldwijd gelden verschillende eisen voor luchtreinheid. In Nederland hebben we gekozen voor een ‘cleanroom-benadering’. Het aantal rondzwevende deeltjes in de lucht geldt als maatstaf voor de luchtkwaliteit. Omdat die deeltjes ook bacteriën bevatten, is er een direct verband met de mate van infectiegevaar. In andere landen zoals Zweden meten ze de luchtkwaliteit aan de hand van het aantal aanwezige bacteriën (KVE’s). Bij het zoeken naar alternatieve luchtventilatiesystemen is het dus ook belangrijk om de verschillende meetmethodes met elkaar te matchen.
Twee basisprincipes
Hoe verwijder je stofdeeltjes uit de lucht? Luchtbehandeling in OK’s zijn gebaseerd op twee verschillende basisprincipes: een mengend luchtbehandelingssysteem of een verdringend luchtbehandelingssysteem (UDF). Het mengende systeem zorgt voor een schoon gebied door vervuilde lucht (contaminatie) te verdunnen tot lagere concentraties door menging met schone lucht. Verdringende systemen (UDF) creëren een beschermd gebied door het verdringen van verontreinigingen met schone lucht dat vervolgens een barrière vormt tegen omgevingslucht. Hierbij wordt een constante, zuivere en turbulentie-arme luchtstroming in één richting opgewekt.
Een mengend systeem verdunt de vervuiling. Via inblaasroosters in het plafond wordt HEPA-gefilterde lucht in de OK geblazen. De luchtsnelheid is hoog waardoor turbulentie ontstaat en de ingeblazen lucht direct vermengd wordt met de ruimtelucht. Hierdoor wordt de concentratie stofdeeltjes minder, maar het operatiegebied zal nooit steriele lucht kunnen bevatten. Bij een verdringend systeem is dit wél het geval. Een stabiele stroom van HEPA-gefilterde gekoelde lucht daalt boven het operatiegebied naar beneden en blokkeert zo de warmere ‘vuile’ omgevingslucht.
UDF voor alle operaties
Mengende systemen zijn niet in staat om aan de strenge eisen van prestatieniveau 1 te voldoen. Alleen verdringende luchtbehandelingssystemen ofwel unidirectional flow systems (UDF) bereiken een luchtzuiverheid die geschikt wordt geacht voor alle soorten operaties. Sinds 2000 is 2T Plenum de norm in alle OK’s in Nederland. Vanuit 2 plenumzones wordt schone lucht ingeblazen met twee temperaturen. Door de temperatuurverschillen zal de koudere lucht – boven de operatietafel – zwaarder zijn en sneller dalen. De lucht wordt in het plenum naar beneden geblazen waardoor een beschermd operatiegebied ontstaat met een stabiele unidirectional flow.
Dankzij de nieuwe WIP richtlijn is er systeemkeuzevrijheid ontstaan. In de zoektocht naar een alternatief voor het conventionele 2T Plenum, kwam het Zweedse Opragon naar voren. Ook dit is een UDF-systeem, specifiek gericht op het minimaliseren van het aantal bacteriën in het operatiegebied. Het Opragon systeem werkt met ‘luchtdouches’ die in de vorm van bollen aan het plafond zijn bevestigd. De HEPA-gefilterde lucht wordt met een hele lage impuls in twee temperaturen de ruimte ingeblazen. De koudere luchtstroom valt over het operatiegebied, de iets warmere stroom daalt neer over de rest van de ruimte. Het hele principe werkt op zwaartekracht, waardoor in de hele OK een turbulent-arme luchtstroming in neerwaartse richting ontstaat die beneden wordt weggezogen. Er zitten een aantal opvallende verschillen tussen de twee systemen.
De hele OK ultraschoon
Hoe minder stofdeeltjes, hoe beter voor de patiënt. De NEN-EN-ISO 14644-1 onderscheidt maar liefst 9 klassen in stofdeeltjesconcentraties. Om OK’s en opdekruimten te testen en te classificeren passen we in Nederland ‘Richtlijn 7’ toe van de Vereniging Contamination Control Nederland (VCCN). Voor het operatiegebied in OK’s geldt als strengste norm ISO-klasse 5 (max. 3.520 deeltjes) ‘in rust’ en daarbuiten ISO-klasse 7 (max. 352.000 deeltjes). Het gangbare 2T Plenum systeem volgt deze richtlijn exact met een ultraschoon operatiegebied (Klasse 5) en een ‘vuiler’ periferiegebied (Klasse 7).
Voor het Zweedse Opragon systeem gaat dit niet op. In Zweden wordt gemeten in kolonievormende eenheden (KVE’s) ofwel het aantal bacteriën. Daar is het systeem ook op ingericht. Gekeken naar deeltjesconcentraties, creëren de luchtdouches van Opragon in de gehele OK-ruimte een luchtzuiverheid van ISO-klasse 5. Het ‘vuile’ gebied waar Richtlijn 7 vanuit gaat, ontbreekt hier dus. Daardoor is een afwijkende meting nodig om de beschermingsgraad conform de regels te valideren. Gezien de gunstige pionierservaringen bij UMC Utrecht met Opragon zal dit weinig problemen opleveren. Uiteindelijk gaat het om infectiepreventie en bewaakt IGZ wat het beste is voor de patiënt.
Minder energieverbruik en onderhoud
Andere verschillen zitten in energiegebruik en onderhoudskosten. Door het speciale inblaasprincipe verbruikt Opragon gemiddeld 50 procent minder lucht dan een 2T Plenum. Het aantal luchtdouches bepaalt de luchthoeveelheid, waardoor kleinere installaties nodig zijn. De hogere luchthoeveelheid die 2T Plenum vereist, vraagt om extra koelvermogen uit de koelcentrale. Dat betekent dat Opragon minder energie verbruikt en dus een lagere CO2-footprint oplevert voor het ziekenhuis.
Ook het onderhoud van Opragon is eenvoudiger en goedkoper. Bij vervuiling van het OK-plafond kan de technische dienst in 15 minuten een luchtdouche vervangen tussen de operaties door. Bij 2T Plenum moet het CG-doek door een externe partij worden vervangen en kan de OK een halve dag niet worden gebruikt. Waar het CG-doek om de drie jaar vervangen moet worden met uren ‘stilstandverlies’, kan bij Opragon om de twee jaar een bol worden vervangen in een kwartier. Daar komt bij dat de prijs van één CG-doek gelijk staat aan tien luchtdouches.
Gebruikscomfort
Het 2T Plenum systeem heeft vaak een geluidsniveau (>48 dB(A)) dat constant hoorbaar is in de OK. Dit kan storend werken bij urenlange operaties. Opragon kent een lager geluidsniveau (<40 dB(A)) dat een rustiger werksituatie oplevert. Daarnaast ontbreekt bij Opragon een ‘vuiler’ periferiegebied, doordat de hele ruimte ISO-klasse 5 schoon is. Operatiepersoneel kan zich daardoor vrijer bewegen in de ruimte en instrumententafels blijven altijd binnen de zuivere zone. Tot slot veroorzaakt het zwaartekracht-principe van Opragon minder turbulentie, waardoor het infectiegevaar afneemt.
Afgewogen investering
Om een afgewogen investeringsbeslissing te kunnen maken, heeft Royal HaskoningDHV voor het ziekenhuis St Jansdal een bouwkostenraming gemaakt. Daarbij is de hele levensduur van het aan te schaffen systeem in ogenschouw genomen, voor beide systemen geraamd op 20 jaar. Opragon is duurder in aanschaf dan 2T Plenum, maar goedkoper in gebruik. De operationele besparingen vloeien voort uit minder energieverbruik en lagere onderhoudskosten.
In de specifieke business case van het ziekenhuis St Jansdal is de terugverdientijd voor het Opragon systeem uitgekomen op 1,8 jaar, mede dankzij een besparing op extra koelvermogen dat 2T Plenum zou vereisen. In ‘normale’ omstandigheden moeten ziekenhuizen rekenen op een terugverdientijd van 5 à 6 jaar wanneer alle OK’s met Opragon worden uitgerust. Ziekenhuis St Jansdal heeft het advies van Royal HaskoningDHV overgenomen om te investeren in Opragon als ventilatiesysteem voor de zes nieuwe OK’s en opdekruimten.
De vernieuwde operatie-afdeling van het ziekenhuis St Jansdal is onlangs geopend en nu mag de kersverse ventilatietechnologie zich echt in de praktijk gaan bewijzen.
Remko Noor MSc
Senior Consultant Healthcare, Royal HaskoningDHV
