La ventilation dans les hôpitaux pourrait provoquer une propagation des virus encore, suggère l’étude

L’utilisation accrue de la ventilation et des nettoyeurs d’air, conçus pour atténuer la propagation des infections virales dans les hôpitaux, est susceptible d’avoir des effets imprévisibles et peut provoquer un déplacement davantage des particules virales, selon une nouvelle étude réalisée par des chercheurs de l’UCL et de l’UCLH.

Dans l’étude, publiée dans Science et technologie des aérosolsles chercheurs ont étudié l’effet de l’utilisation de la ventilation mécanique intégrée et des nettoyeurs d’air portables (PACS) sur la propagation des particules en suspension dans l’air, qui sont similaires à celles expirées par une personne atteinte d’une infection respiratoire virale telle que le SARS-CoV-2 ou la grippe .

L’équipe a suivi le mouvement des particules aéroportées autour d’une clinique de consultations externes à l’hôpital typique à l’UCLH dans le centre de Londres à l’aide d’un générateur d’aérosols et de compteurs de particules. Une variété de scénarios ont été simulées, notamment le mouvement des particules dans une salle voisine, dans toute la clinique, et d’une pièce à une autre pièce à l’autre côté de la clinique.

Ils ont également testé si des facteurs tels que les portes de fermeture ou la position de ventilation et les PAC dans une pièce ont eu un effet sur la propagation des particules.

Les chercheurs ont constaté que lors de l’utilisation de la ventilation intégrée et que les PAC peuvent réduire la propagation des particules dans certains scénarios, dans certaines expériences, l’utilisation de PAC a augmenté la propagation des aérosols jusqu’à 29% entre les salles voisines. La ventilation intégrée a potentiellement augmenté la migration des aérosols à travers la clinique jusqu’à 5,5 fois plus que si aucune ventilation n’a été utilisée.

Le professeur Laurence Lovat, auteur principal de l’étude de l’UCL Surgery & Interventional Science et UCLH, a déclaré: « La pandémie Covid-19 a vraiment mis en évidence le risque de ramasser les infections virales aéroportées dans les hôpitaux, ce qui a naturellement conduit à des efforts visant à réduire ce risque. De nombreux hôpitaux, l’utilisation de systèmes de ventilation et de nettoyeurs d’air portables a augmenté.

« Alors que l’urgence de la situation a exigé une réponse rapide, depuis lors, nous étudions précisément comment les particules virales se déplacent dans des espaces réels et avons été surpris par ce que nous avons trouvé.

« La mise en place de nettoyeurs d’air dans des pièces a entraîné une augmentation inattendue de la circulation des aérosols dans certains cas, mais il a fallu des mois pour comprendre ce que nous voyions. Chaque scénario a produit des résultats différents et inattendus, selon les espaces et les sources de flux d’air impliquées.

« Même à l’UCLH, un hôpital moderne construit il y a moins de 20 ans, les modèles de flux d’air n’étaient pas prévisibles. Dans les hôpitaux plus âgés, qui ont souvent des ébauches naturelles, la situation serait probablement encore plus complexe. »

L’étude a conclu que l’utilisation de dispositifs de flux d’air dans les hôpitaux pour tenter de limiter le mouvement des agents pathogènes en suspension dans l’air nécessite une considération attentive de la dynamique du débit d’air et du placement des appareils pour réduire le risque d’exacerber le problème.

La clinique où les expériences ont eu lieu consistaient en une grande salle d’attente centrale (154 m3divisé en A et B aux fins de l’étude), huit salles de conseil environnantes et une station d’infirmières (toutes environ 35 m3. La clinique a été connectée via un passage ouvert en permanence vers un couloir menant au reste de l’hôpital. Des expériences ont eu lieu la nuit et le week-end lorsqu’aucun personnel ou patient n’était présent.

Un certain nombre d’expériences ont été menées en plaçant des générateurs d’aérosols dispersant une solution saline dans certaines pièces, avec des détecteurs de particules situés dans d’autres pièces pour suivre le mouvement des particules autour de la clinique.

Dans une expérience, les chercheurs ont simulé des particules se propageant d’un professionnel de la santé ou d’un patient dans une salle de conseil à une salle voisine. Une mesure de base a été prise dans la salle de conseil avec la source d’aérosol lorsque toutes les portes étaient ouvertes et qu’aucune ventilation ou PAC n’était utilisé.

La fermeture de la porte de la pièce qui contenait la source s’est avérée réduire considérablement la propagation des particules et la fermeture des deux portes de la pièce l’a réduite de 97%.

Mais lorsque les portes ont été ouvertes et que de grands PAC dans la salle d’attente adjacente ont été activés, la propagation à la salle de conseil voisine a augmenté de 29%. Lorsque de petits PAC de bureau ont été ajoutés aux deux salles de conseil et à la station des infirmières, la propagation était inférieure à la ligne de base, mais seulement légèrement.

Le Dr Jacob Salmonsmith, premier auteur de l’étude et chercheur honoraire de l’UCL Mechanical Engineering, a déclaré: « Les résultats de cette expérience peuvent sembler contre-intuitifs si vous considérez que le changement de l’air dans une pièce réduit plus souvent la propagation de la virale particules.

« S’il est vrai que les nettoyeurs d’air éliminent les particules virales de l’air et peuvent réduire la propagation globale, ils peuvent également avoir des conséquences imprévues. Peut provoquer des particules qui n’ont pas été filtrées pour se propager plus loin qu’elles ne l’auraient été si le nettoyeur n’était pas là.

« Dans un espace donné, vous avez des interactions complexes entre de nombreux courants d’air différents, tels que la ventilation, la fermeture des portes et le mouvement des gens. Nos résultats indiquent que l’ensemble de l’image doit être pris en compte lors du choix du moment et où introduire des nettoyeurs d’air. »

Dans une autre expérience, l’équipe a observé des schémas de particules très complexes lorsque toutes les portes de la salle de conseil étaient ouvertes.

Cela comprenait un scénario où les concentrations les plus élevées de particules ont été détectées dans les pièces les plus éloignées d’une source d’aérosol située dans une salle de conseil où un PAC était en service. Les niveaux de particules dans la pièce la plus éloignés de cette source d’aérosol étaient 184% plus élevés que la moyenne, tandis que dans la pièce directement en face de la source, ils étaient 68% inférieurs à la moyenne.

Il y avait également 247% de particules de plus dans la salle d’attente la plus éloignée de la salle de conseil, où un PAC était en service, que dans la salle d’attente juste à côté. La station des infirmières avait une concentration de particules plus élevée que n’importe quelle pièce du même côté de la clinique que la salle où le générateur d’aérosols était situé.

Le professeur Andrea Ducci, un auteur de l’étude de l’UCL Mechanical Engineering, a déclaré: « Nos expériences ont démontré que des volumes élevés de particules peuvent être recouverts dans des zones particulières en raison de la dynamique du flux d’air. Ce n’est évidemment pas idéal, en particulier si cet endroit est Un emplacement clé, comme le poste d’infirmières que les membres du personnel qui traitent les patients visiteront probablement souvent pendant leur quart de travail.

« La bonne nouvelle est que nous élargissons rapidement nos connaissances de ce phénomène. Le projet sur lequel nous travaillons actuellement vise à simuler l’ensemble du flux d’air au sein d’une clinique et à évaluer l’efficacité de différents appareils positionnés à différents endroits.

« Cela nous permettra d’identifier des interventions relativement simples, telles que un meilleur positionnement des dispositifs de ventilation pour réduire la propagation des particules, diminuant ainsi le risque de ramasser une infection à l’hôpital. »

Étant donné l’imprévisibilité de la façon dont les particules d’aérosol se déplacent autour des espaces et la difficulté de les mesurer, l’équipe construit actuellement un système d’IA pour aider à le faire et espérer commencer à tester dans les 18 prochains mois.

Les auteurs disent que l’étude est très prometteuse d’informer l’action gouvernementale pour garantir que les normes du NHS pour la ventilation et l’infection sont adaptées, conformément aux efforts pour empêcher les futures pandémies.