Isolamento a pressione negativa e positiva: come funziona
L'isolamento a pressione negativa trattiene i patogeni aerotrasmessi all'interno di una stanza o di un involucro, mentre l'isolamento a pressione positiva tiene i contaminanti lontani da un paziente vulnerabile. Questa guida spiega come entrambe le modalità proteggono pazienti e personale.
L'isolamento a pressione negativa, e più in generale l'isolamento a pressione controllata, è una delle misure ingegneristiche più efficaci di cui un ospedale dispone contro le infezioni che si trasmettono per via aerea. Intelligent Care fa parte di Stretchers Industries OOD, con sede a Sofia, in Bulgaria, e progetta unità di isolamento per il trasporto, l'assistenza e le stanze, destinate a strutture sanitarie in Europa e nel resto del mondo.
Questa guida illustra i principi dell'isolamento a pressione negativa e della sua controparte a pressione positiva: le situazioni cliniche a cui è destinata ciascuna modalità, i principi fisici che la rendono efficace, la differenza tra sistemi su scala di stanza e sistemi portatili e le questioni pratiche che gli ospedali affrontano quando pianificano la capacità di isolamento. L'ultima sezione mostra come gli stessi principi siano integrati nella gamma Incare di barelle, letti, sedie, stanze e anticamere.
Che cos'è l'isolamento a pressione negativa?
L'isolamento a pressione negativa è un metodo di contenimento in cui la pressione dell'aria all'interno di uno spazio di isolamento viene mantenuta inferiore a quella dell'ambiente circostante, in modo che l'aria fluisca sempre verso l'interno e l'aria contaminata possa uscire solo attraverso un filtro.
L'aria si muove dalla pressione più alta a quella più bassa. Quando un ventilatore estrae continuamente aria da un involucro e la scarica attraverso uno stadio di filtrazione, la pressione interna resta al di sotto di quella del corridoio o del reparto esterno. Qualsiasi fessura, giunzione o apertura diventa allora un ingresso anziché un'uscita. Il paziente può respirare, tossire e ricevere assistenza all'interno dello spazio, mentre gli aerosol che produce vengono aspirati verso lo scarico filtrato e non verso il personale che si trova accanto.
A beneficiare dell'isolamento a pressione negativa è quindi chiunque si trovi all'esterno dell'involucro: altri pazienti, operatori sanitari, visitatori e l'intera struttura. L'isolamento a pressione negativa è una forma di controllo alla fonte: il materiale infettivo viene contenuto nel punto in cui si produce.
Che cos'è l'isolamento a pressione positiva?
L'isolamento a pressione positiva inverte la logica dell'isolamento a pressione negativa. L'aria filtrata viene immessa nello spazio in modo che la pressione interna sia più alta di quella esterna, e l'aria fuoriesce verso l'esterno attraverso qualsiasi apertura. Polvere, batteri, spore e virus presenti nell'aria circostante sono contrastati da questo flusso in uscita e non riescono a raggiungere facilmente il paziente. In questo caso la persona protetta è quella che si trova all'interno.
Entrambi gli approcci utilizzano gli stessi elementi fisici: un confine sigillato o semi-sigillato, un ventilatore che muove l'aria in una direzione controllata e un filtro ad alta efficienza. Semplicemente li impiegano in direzioni opposte, ed è per questo che un'unità ben progettata può passare da una modalità all'altra. I filtri sono trattati in dettaglio nella nostra guida ai filtri HEPA H14 e ULPA U15 nelle unità di isolamento.
Quali pazienti richiedono l'isolamento a pressione negativa o positiva?
I pazienti con infezioni a trasmissione aerea richiedono l'isolamento a pressione negativa, mentre i pazienti con difese immunitarie gravemente compromesse richiedono l'isolamento a pressione positiva, detto anche isolamento protettivo.
Infezioni aerotrasmesse: isolamento a pressione negativa
Malattie come la tubercolosi, il morbillo e la COVID-19 possono diffondersi attraverso piccole particelle aerodisperse che restano sospese e si spostano oltre le immediate vicinanze del paziente. Per questi pazienti l'obiettivo è trattenere l'aerosol infettivo all'interno di un volume confinato ed eliminarlo mediante filtrazione. La linea guida dei CDC sulle precauzioni di isolamento descrive a questo scopo l'isolamento per infezioni aerotrasmesse, una forma di isolamento a pressione negativa, e il programma dell'OMS per la prevenzione e il controllo delle infezioni colloca i controlli ambientali e ingegneristici accanto all'igiene delle mani, ai dispositivi di protezione individuale e alle misure organizzative.
Lo stesso ragionamento vale per i patogeni ad alto rischio e ad alte conseguenze durante il trasferimento. Un paziente può essere ben contenuto in una stanza dedicata, ma la protezione viene meno nel momento in cui viene trasferito in diagnostica per immagini, in sala operatoria o in un altro reparto. L'isolamento a pressione negativa durante il trasporto colma questa lacuna.
Pazienti immunocompromessi: pressione positiva
I pazienti con difese immunitarie fragili, ad esempio le persone che vivono con l'AIDS, i pazienti oncologici e i pazienti immunosoppressi a seguito di terapie, possono contrarre infezioni da microrganismi innocui per la maggior parte delle persone. Per loro la minaccia è l'ambiente. L'isolamento a pressione positiva li circonda di aria filtrata e mantiene il flusso d'aria in allontanamento dal loro corpo.
Quando il quadro clinico è misto
Alcuni pazienti sono al tempo stesso infettivi e immunocompromessi, e la diagnosi può cambiare nelle prime ore di assistenza. È il team di prevenzione delle infezioni a stabilire quale rischio prevale, seguendo i protocolli locali e la linea guida completa dei CDC (PDF). Le apparecchiature in grado di cambiare modalità offrono ai clinici flessibilità man mano che le informazioni si aggiornano, ma l'indicazione all'isolamento proviene sempre dal team clinico, non dal dispositivo.
Come agiscono insieme differenziale di pressione, flusso d'aria e filtrazione?
Tre elementi agiscono insieme: un differenziale di pressione che stabilisce la direzione del flusso d'aria, un percorso controllato del flusso che investe la zona del paziente e un filtro che depura l'aria nel punto in cui attraversa il confine.
Differenziale di pressione
Il differenziale di pressione è la differenza tra la pressione all'interno dello spazio di isolamento e quella dell'ambiente circostante. Non deve essere elevato, ma deve essere stabile e nella direzione corretta. Per l'isolamento a pressione negativa in un involucro sigillato, come la cabina trasparente di un'unità di trasporto, è sufficiente un flusso d'aria modesto per mantenere il differenziale, perché il volume è ridotto e le perdite sono poche. In una stanza lo stesso risultato richiede una costruzione a tenuta e un attento controllo delle porte, perché ogni apertura tende a equalizzare la pressione.
Direzione del flusso d'aria
Nell'isolamento a pressione negativa l'aria entra attraverso aperture e perdite, passa sopra il paziente ed esce dall'uscita filtrata. Nella pressione positiva l'aria di mandata filtrata entra vicino al paziente ed esce attraverso le aperture. La posizione di ingresso e uscita è importante: idealmente, quando si contiene un'infezione, l'aria pulita raggiunge prima il lato del personale e per ultima la zona del paziente, e l'opposto quando si protegge un paziente immunocompromesso.
Filtrazione
Il filtro è il confine all'interno del percorso dell'aria. Nell'isolamento a pressione negativa tratta l'aria di scarico e protegge il mondo esterno; in modalità a pressione positiva tratta l'aria di mandata e protegge il paziente. Per questo le unità di isolamento utilizzano filtri antiparticolato ad alta efficienza di classe HEPA o ULPA anziché normali filtri di ventilazione.
Contenere la fonte
Nell'isolamento a pressione negativa l'aria viene estratta e filtrata prima dello scarico. I patogeni restano all'interno dell'involucro mentre il paziente viene trasportato, sottoposto a diagnosi e trattato.
Proteggere il paziente
L'aria filtrata viene immessa e fluisce verso l'esterno. I contaminanti presenti nell'aria circostante vengono tenuti lontani da un paziente con difese immunitarie indebolite.
| Aspetto | Isolamento a pressione negativa | Isolamento a pressione positiva |
|---|---|---|
| Chi viene protetto | Personale, altri pazienti e ambiente esterno | Il paziente all'interno dell'involucro |
| Pressione interna rispetto all'esterno | Inferiore all'esterno | Superiore all'esterno |
| Direzione del flusso d'aria alle aperture | Verso l'interno | Verso l'esterno |
| Dove agisce la filtrazione | Sull'aria in uscita dall'involucro | Sull'aria in ingresso nell'involucro |
| Pazienti tipici | Infezioni aerotrasmesse come tubercolosi, morbillo, COVID-19 | Pazienti immunosoppressi, pazienti oncologici, persone che vivono con l'AIDS |
| Unità Incare che offrono la modalità | STR MK3, STR MK 4, STR MK7 / MK8, STR MK9, Aura, Pandora | STR MK3, STR MK 4, STR MK7 / MK8, STR MK9, Aura, Pandora |
Isolamento su scala di stanza o portatile: qual è la differenza?
L'isolamento su scala di stanza crea un ambiente controllato per un intero locale, mentre l'isolamento portatile e da trasporto pone un involucro sigillato e filtrato direttamente intorno al paziente, così che la protezione si sposti con lui.
Le stanze fisse di isolamento a pressione negativa sono integrate nell'impianto di ventilazione dell'ospedale e rappresentano la soluzione di riferimento per una degenza di più giorni. Il loro limite è il numero e la posizione: esistono dove sono state costruite e, in caso di picco, raramente sono sufficienti. Le stanze modulari come Pandora, la stanza di isolamento modulare, rispondono a questa esigenza creando aree di isolamento all'interno delle strutture esistenti, con dimensioni personalizzabili, montate e smontate in base alle necessità.
L'isolamento portatile opera su una scala diversa. Un involucro trasparente viene posizionato sopra una barella, un letto o una sedia, e un ventilatore con filtro mantiene la pressione all'interno. Poiché il volume è ridotto, l'isolamento a pressione negativa può essere mantenuto senza interruzioni dal pronto soccorso alla diagnostica, al reparto e all'unità di terapia intensiva. Il personale opera attraverso guanti e maniche integrati, mentre linee e cavi passano attraverso porte sigillate, per cui non è necessario aprire l'involucro per l'assistenza di routine.
Perché il trasporto è il punto debole
Corridoi, ascensori e spazi comuni sono i luoghi in cui pazienti infettivi e vulnerabili incontrano altre persone. Senza isolamento a pressione negativa, un paziente trasferito su una barella aperta espone chiunque si trovi lungo il percorso, e un paziente vulnerabile viene esposto a sua volta. L'isolamento durante il trasporto mantiene intatto l'ambiente controllato lungo tutto il percorso, ed è per questo che il nostro articolo sul trasporto dei pazienti infettivi in ospedale lo considera una fase assistenziale a sé stante.
Perché anticamere e doppie porte sono importanti?
Un'anticamera o una configurazione a doppia porta mantiene stabile il differenziale di pressione quando il personale entra o esce, perché si apre una sola porta alla volta e il piccolo volume di separazione limita lo scambio d'aria.
Ogni volta che si apre una porta singola, la pressione tra la stanza e il corridoio tende a equalizzarsi per qualche istante. Il movimento della porta e della persona che la attraversa crea inoltre turbolenze che possono trasportare l'aria oltre la soglia nella direzione sbagliata. Nell'isolamento a pressione negativa è questo il momento in cui è più probabile che l'aria contaminata fuoriesca; nella pressione positiva è il momento in cui è più probabile che i contaminanti entrino.
Nell'isolamento a pressione negativa l'anticamera funziona come una camera di compensazione. Il personale entra nello spazio di separazione, chiude la porta esterna e solo allora apre quella interna. L'anticamera offre inoltre uno spazio definito in cui indossare e rimuovere i dispositivi di protezione individuale. Pandora mantiene la pressione dell'aria grazie alla configurazione a doppia porta, anche quando il personale entra o esce dalla camera.
Aggiungere un'anticamera a una stanza esistente
Molte stanze ospedaliere non sono state costruite con un'anticamera. Pithos, l'anticamera di isolamento mobile, si collega al telaio della porta esistente di una stanza d'ospedale per impedire o ridurre al minimo la fuoriuscita di aria contaminata all'apertura e alla chiusura delle porte. I suoi filtri e sistemi di ventilazione garantiscono un apporto costante di aria pulita, e un nebulizzatore di disinfettante a ultrasuoni al suo interno fornisce un'ulteriore barriera protettiva nel caso in cui il personale entri senza adeguati dispositivi di protezione.
Pithos può essere installata e rimossa secondo necessità ed è stata messa in servizio il 21 luglio presso l'Ospedale universitario multidisciplinare per il trattamento attivo delle malattie infettive e parassitarie "Prof. Ivan Kirov" di Sofia, centro nazionale di riferimento della Bulgaria per le malattie infettive.
Che cosa devono considerare gli ospedali nel pianificare l'isolamento a pressione?
Gli ospedali dovrebbero mappare i percorsi effettivi dei pazienti isolati, associare a ogni fase un metodo di isolamento adeguato e pianificare procedure del personale, alimentazione, pulizia e scorte insieme alle apparecchiature.
- Percorso del paziente. Seguire un caso sospetto di infezione aerotrasmessa dall'arrivo alla dimissione e individuare ogni punto in cui manca la protezione: triage, diagnostica per immagini, ascensori, trasferimenti tra reparti.
- Capacità in caso di picco. Le stanze fisse sono in numero limitato; stanze modulari, anticamere e unità portatili aggiungono isolamento a pressione negativa dove e quando serve.
- Scelta della modalità. Definire chi decide tra isolamento a pressione negativa e modalità positiva, come viene verificata la modalità selezionata e come viene comunicata al passaggio di consegne.
- Accesso clinico. Porte per guanti, portali di servizio per linee endovenose e cavi ECG e aperture laterali determinano quanta assistenza può essere prestata senza aprire l'involucro.
- Continuità dell'alimentazione. Le unità di trasporto utilizzate per l'isolamento a pressione negativa necessitano di una batteria che copra il trasferimento realistico più lungo, compresi i tempi di attesa.
- Corporatura ed età del paziente. Barelle per adulti, letti pediatrici e sedie da trasporto servono pazienti diversi; scegliere le unità di conseguenza.
- Pulizia e manutenzione. I materiali devono essere facili da disinfettare e i filtri devono essere sostituiti e smaltiti secondo le istruzioni del produttore.
- Formazione. Il personale ha bisogno di esercitarsi regolarmente su allestimento, cambio di modalità, carico del paziente e decontaminazione.
L'isolamento a pressione negativa integra, e non sostituisce mai, le precauzioni standard e quelle basate sulla modalità di trasmissione, come l'igiene delle mani e i dispositivi di protezione individuale. La scelta delle apparecchiature deve seguire le normative locali e nazionali e la politica di prevenzione delle infezioni della struttura.
Come realizzano i prodotti Incare l'isolamento a pressione negativa e la pressione positiva?
Le unità di isolamento Incare utilizzano un sistema di ventilazione e filtrazione che può funzionare in modalità a pressione negativa per contenere un paziente infettivo o in modalità a pressione positiva per proteggere un paziente immunocompromesso, su barelle, letti, una sedia da trasporto e stanze.
STR MK3: unità di isolamento per qualsiasi barella
L'unità di biocontenimento per barella STR MK3 è un involucro compatto e leggero che si posiziona sopra una barella ospedaliera. Il sistema di filtrazione e il tubo di uscita dell'aria mantengono l'ambiente del paziente a pressione negativa rispetto all'esterno, e l'unità può passare alla pressione positiva per i pazienti gravemente immunosoppressi. Il produttore dichiara un grado di protezione NBC U15 con un'efficienza del 99,9975%, testata su particelle di dimensione media fino a 0,3 micron.
Offre un'apertura laterale completa, guanti integrati con maniche, portali di servizio, batteria di riserva con autonomia fino a 12 ore e un carico massimo di 200 kg. In isolamento a pressione negativa può fungere da mezzo di trasporto primario per un paziente ad alto rischio infettivo o da trasporto secondario all'interno di una struttura.
STR MK 4 e STR MK 5: barella per emergenza
La barella per emergenza STR MK 4 con sistema di isolamento è progettata per le evacuazioni dal pronto soccorso e per il trattamento di malattie biologiche altamente contagiose o di infezioni aerotrasmesse. Protegge pazienti di quasi tutte le età, esclusi neonati e bambini piccoli, che respirano autonomamente o tramite un sistema ventilato. La versione motorizzata STR MK 5 aggiunge una quinta ruota retrattile che riduce fino al 50% la forza di spinta all'avvio e lo sforzo di sterzata.
STR MK7 / STR MK8: letto ospedaliero di isolamento
Il letto ospedaliero di biocontenimento STR MK7 / STR MK8 supporta il trasporto, la diagnosi e l'assistenza dei pazienti con malattie contagiose ad alto rischio e aerotrasmesse all'interno della struttura sanitaria. In isolamento a pressione negativa la malattia non può uscire dalla cabina di isolamento mentre il paziente viene sottoposto a diagnosi e trattato; in pressione positiva vengono protetti i pazienti con deficit immunitario. STR MK8 aggiunge una quinta ruota motorizzata montata su un dispositivo ammortizzatore.
STR MK9: letto pediatrico
Il letto pediatrico di biocontenimento STR MK9 porta l'isolamento a pressione negativa e la protezione a pressione positiva nelle unità di terapia intensiva, nei reparti di anestesia e nelle aree di rianimazione, con un pannello di controllo intuitivo alla testata del letto.
Aura: sedia da trasporto
Aura, la sedia da trasporto di biocontenimento, è un'unità di dimensioni ridotte adatta a qualsiasi pronto soccorso. Un telaio metallico rivestito da un resistente telo trasparente in polivinilcloruro, un sistema di ventilazione funzionante a pressione positiva o negativa e una tasca sigillata per il passaggio di oggetti consentono di trasferire in sicurezza pazienti seduti, infettivi o immunosoppressi.
Pandora e Pithos: stanze e anticamere
Pandora passa dalla pressione dell'aria negativa a quella positiva con un semplice interruttore e utilizza filtri NBC con grado di protezione H14 (HEPA), oppure U15 (ULPA) su richiesta. Pithos aggiunge un'anticamera a una stanza esistente. La gamma completa è presentata nella pagina dei prodotti per isolamento e trasporto.
Domande frequenti sull'isolamento a pressione negativa
L'isolamento a pressione negativa equivale a una stanza di isolamento per infezioni aerotrasmesse?
La stanza di isolamento per infezioni aerotrasmesse è un'applicazione dell'isolamento a pressione negativa su scala di stanza. Lo stesso principio si applica anche a stanze modulari, letti ospedalieri, barelle e sedie da trasporto, che creano un involucro più piccolo intorno al paziente.
Una stessa unità può fornire sia la pressione negativa sia quella positiva?
Sì. Le unità di isolamento Incare come STR MK3, STR MK 4, STR MK7 / STR MK8, STR MK9, Aura e Pandora possono funzionare in modalità a pressione negativa o positiva, scelta in base alle condizioni del paziente.
Quale modalità protegge gli operatori sanitari?
L'isolamento a pressione negativa protegge gli operatori sanitari, gli altri pazienti e l'ambiente circostante da un paziente infettivo. La modalità a pressione positiva protegge il paziente all'interno dell'involucro dall'ambiente esterno.
L'isolamento a pressione sostituisce i dispositivi di protezione individuale?
No. L'isolamento a pressione è un controllo ingegneristico che opera insieme alle precauzioni standard e a quelle basate sulla modalità di trasmissione, tra cui l'igiene delle mani e i dispositivi di protezione individuale, come descritto nelle indicazioni dell'OMS e dei CDC per la prevenzione delle infezioni.
Per quanto tempo un'unità di isolamento portatile può funzionare senza alimentazione di rete?
Secondo il produttore, STR MK3 dispone di una batteria di riserva con autonomia fino a 12 ore. Per l'autonomia operativa degli altri modelli, richieda la scheda tecnica a Incare.
Che cosa succede alla pressione quando si apre una porta?
L'apertura di una porta riduce per breve tempo il differenziale di pressione tra la stanza e il corridoio. Una configurazione a doppia porta, come in Pandora, o un'anticamera come Pithos mantiene sempre chiusa una porta e limita la fuoriuscita di aria contaminata.
Pianifichi l'isolamento a pressione negativa per la Sua struttura
Descriva i percorsi dei Suoi pazienti e le Sue esigenze di isolamento: il team Incare di Sofia La aiuterà a scegliere tra unità di trasporto, letti di isolamento, stanze modulari e anticamere.