De meest recente bevindingen in de literatuur tonen aan dat de verspreiding van SARS-CoV-2 ook via aerosolen kan plaatsvinden. Door de vorming van aerosolen kan het virus met de luchtstroom over langere afstanden worden verplaatst, alhoewel het relatieve belang ervan onduidelijk blijft. Er zijn inderdaad studies die viraal RNA hebben terug gevonden in luchtstalen. Alleen betekent de aanwezigheid van viraal RNA in de lucht, niet noodzakelijk dat het om een viabel, besmettelijk virus gaat. Het is wel zo dat de besmettelijkheid van het virus toeneemt bij een langer verblijf in een slecht geventileerde ruimte. Dit maakt dat de ventilatie van binnenruimtes een centraal element is om het risico op overdracht van SARS-CoV-2 via de lucht te verminderen. 

In een ziekenhuissetting wordt het klimaat in een gebouw beheerst via HVAC-technieken. HVAC is de Engelse afkorting van heating, ventilation and air-conditioning. Dit omvat alle installaties om de temperatuur, de luchtvochtigheid, de luchtdruk en de luchtkwaliteit van een gebouw te controleren. De focus van dit artikel ligt op het luik ventilatie als techniek om de kwaliteit van de binnenlucht te beheersen. Een gecontroleerde mechanische ventilatie is een methode die in ziekenhuizen veelal gebruikt wordt. Bij deze methode wordt de lucht gewoonlijk gerecupereerd (geheel of gedeeltelijk) omdat dit vanuit een energetisch standpunt beter is. Lucht die gerecupereerd wordt, is immers reeds opgewarmd en bevochtigd, wat resulteert in een energiewinst. 

Een ongunstig aspect van het recupereren van lucht is dat, indien er geen voorzorgsmaatregelen genomen worden, de mogelijkheid bestaat dat micro-organismen zich via het ventilatiesysteem kunnen verspreiden. Vandaar het belang om actief in te zetten op het optimaliseren van de luchtverversing.

Er kunnen verschillende acties uitgevoerd worden om de luchtverversing te optimaliseren. De belangrijkste maatregel is zoveel mogelijk te ventileren en daarbij de recirculatie van lucht volledig uit te schakelen en 100% verse buitenlucht aan te voeren. Indien de recuperatie van de lucht niet kan uitgezet worden, moeten er op de aan- en afvoer een HEPA (High Efficiency Particulate Air) filter van minimum het type H13 geplaatst worden. Een HEPA-filter van het type H13 heeft volgens het ECDC (2020) de capaciteit om SARS-CoV-2 tegen te houden. Wanneer de ventilatie in bepaalde ruimtes echt niet volstaat, kan er een mobiele HEPA-filter geplaatst worden om een plaatselijke zuivering van de lucht te bekomen. Essentieel is wel dat deze mobiele toestellen een minimum debiet van 2 en bij voorkeur 5 luchtwisselingen per uur bekomen (REHVA, 2020).

Omdat het UZ Gent te maken heeft met een verouderde infrastructuur en niet alle gebouwen beschikken over een goede ventilatie, heerst er op bepaalde afdelingen toch heel wat ongerustheid omtrent het uitvoeren van aerosol genererende procedures (AGP) ten tijde van COVID-19. Bijgevolg is er een kleinschalig onderzoek opgezet om de meerwaarde van het inzetten van een mobiele HEPA-filter (CamCleaner City M®, Camfil) bij AGP te evalueren. 

Met behulp van een gevalideerde hoogvolume partikelmeter (Aerotrak 9500®, TSI) worden voor, tijdens en na enkele risicohandelingen bij niet-COVID-patiënten het aantal partikels ≥ 0.5µ (wegens beperkingen van het meettoestel) in de lucht gemeten. Het doel van deze partikelmetingen is tweeërlei: het in kaart brengen van de veranderingen in de luchtkwaliteit tijdens AGP en het bepalen van de recovery time na AGP. Zo kan er een inschatting gemaakt worden hoeveel tijd er tussen 2 procedures gelaten moet worden om de ruimte ‘veilig’ te kunnen betreden.

Alle metingen worden verricht in een gesloten lokaal, dit wil zeggen ramen en deuren gesloten. De partikelmeter wordt zo dicht mogelijk bij de onderzoekstafel geplaatst. Het toestel is zo ingesteld dat er iedere 5 minuten een partikelmeting wordt uitgevoerd en dit zowel vóór, tijdens als na de procedure. Op deze manier kan de gemiddelde basiswaarde van de luchtkwaliteit voor die ruimte bepaald worden. De metingen worden uitgevoerd bij een gastroscopie en bronchoscopie die als AGP beoordeeld worden.

In figuur 1 is duidelijk te zien dat tijdens het uitvoeren van een gastroscopie de partikelwaarden snel stijgen. Opmerkelijk is wel dat een normale luchtkwaliteit opnieuw bereikt wordt ongeveer 15-20 minuten na het beëindigen van de procedure. Deze snelle recovery time wordt ook bevestigd na het uitvoeren van een bronchoscopie met een mobiele HEPA-filter in de ruimte.

Fig.1 Partikelmetingen – gastroscopie

Om het effect van een mobiele HEPA-filter op de recovery time verder te evalueren, worden er partikelmetingen verricht tijdens een rinoscopie met sinusreiniging. Deze procedure wordt 2 maal gemonitord bij dezelfde patiënt met een tussenperiode van 4 weken in hetzelfde lokaal onder dezelfde omstandigheden, eenmaal zonder gebruik van een mobiele HEPA-filter en eenmaal met. Opdat het verschil tussen beide metingen duidelijk zichtbaar zou zijn, worden beide grafieken op elkaar geprojecteerd (zie figuur 2). Daar de tijdsduur van beide procedures verschillen is en de focus hier ligt op de evolutie van de luchtkwaliteit na de procedure, wordt het eindtijdstip van beide procedures als nulpunt gekozen. De meetresultaten worden weergegeven vanaf tijdstip -90 minuten tot +90 minuten. 

Figuur 2. Partikelmetingen Rinoscopie met sinusreiniging: vergelijking zonder HEPA-filter met HEPA-filter 

Gedurende de uitvoering van de rinoscopie met sinusreiniging zonder mobiele HEPA-filter (de bovenste curve) is er geen groot effect op de luchtkwaliteit merkbaar. De piekwaarde van 3.939.040 partikels/m3 wordt pas gemeten 3 minuten na het beëindigen van de procedure. De recovery time wordt bereikt na 1 uur. 

Bij het inzetten van een mobiele HEPA-filter ligt de gemiddelde basiswaarde van de luchtkwaliteit opmerkelijk lager (165.740 partikels/m3) in vergelijking met de situatie waar er geen mobiele HEPA-filter werd gebruikt (3.524.380 partikels/m³). Dit is een daling van het aantal partikels/m³ met ongeveer 90%. Tijdens de uitvoering van de procedure met een mobiele HEPA-filter (de onderste curve) is er wel een duidelijke stijging in het aantal partikels merkbaar met een piekwaarde van 391.380 partikels/m³. De recovery time wordt bereikt na 10 minuten, wat opvallend korter is in tijd in vergelijking met de procedure zonder mobiele HEPA-filter.

Bovenstaande resultaten tonen aan dat, in gesloten ruimtes met onvoldoende ventilatie, het inzetten van een mobiele HEPA-filter om de lucht te zuiveren zinvol is, zeker bij het uitvoeren van AGP. Uiteraard zijn er een aantal beperkingen aan dit onderzoek. Het is niet mogelijk om via partikelmetingen een onderscheid te maken tussen de soorten partikels die gemeten worden. Dit kunnen stofdeeltjes of vloeistofpartikels zijn, maar evengoed micro-organismen. Er zijn ook geen referentiewaarden of normen beschikbaar om mee te vergelijken, wat maakt dat het bij een inschatting blijft. De resultaten van dit onderzoek zijn dan ook niet eenvoudigweg generaliseerbaar. Bijkomend onderzoek in andere settings is zeker nuttig.

Referencies 

• Correia G., Rodrigues L., Gameiro da Silva M., Conçalves T. (2020). Airborne route and bad use of ventilation systems as non-negligible factors in SARS-CoV-2 transmission. Medical Hypotheses, 141, 109781.

• Dietz L, Horve PF, Coil DA, Fretz M, Eisen JA, Wymelenberg KVD. 2019 Novel Coronavirus(COVID-19) Pandemic: Built Environment Considerations To Reduce Transmission. Geraadpleegd op 8 maart 2021 van, https://msystems.asm.org/content/5/2/e00245-20

• Doremalen N van, Bushmaker T, Morris DH, Holbrook MG, Gamble A, Williamson BN, et al. (2020). Aerosol and surface stability of SARS-CoV-2 as compared with SARS-CoV-1. New England Journal of Medicine. Geraadpleegd op 18 september 2020 van, https://www.nejm.org/doi/10.1056/NEJMc2004973.

• European Center of Disease Control (2020). Heating, ventilation and air-conditioning sytems in the context of COVID-19. 

• Fears A.C., Klimstra W.B., Duprex P., Hartman A., Weaver S.C., Plante K.S., et al. Comparative dynamic aerosol efficiencies of three emergent coronaviruses and the unusual persistence of SARS-CoV-2 in aerosol suspensions. medRxiv. 2020 Apr 18;2020.04.13.20063784

• Haut Conseil de la Santé Publique (2020). Réduction du risque de transmission du coronavirus SARS-CoV-2 par la ventilation et gestion des effluents des patients. Geraadpleegd o p8 maart 2021 van, https://www.hcsp.fr/Explore.cgi/avisrapportsdomaine?clefr=783

• Hoge Gezondheidsraad (2021). Aanbevelingen betreffende de ventilatie van gebouwen met uitzondering van ziekenhuizen en verzorgingsinstellingen om de overdracht van SARS-CoV-2 via de lucht te beperken (HGR nr 9616).

• REHVA, Federation of European Heating, Ventilation and Air Conditioning Associations) (2020). How to operate HVAC and other building service systems to prevent the spread of the coronavirus (SARS-CoV-2) disease in workplaces.

• Sciensano (2021), Fact Sheet COVID-19 disease (SARS-CoV-2), versie 9.

• Tran K, Cimon K, Severn M, Pessoa-Silva CL, Conly J. Aerosol generating procedures and risk of transmission of acute respiratory infections to healthcare workers: a systematic review. PLoS ONE. 2012;7(4):e35797.

• World Health Organisation (2020). Modes of transmission of virus causing COVID-19: implications for IPC precaution recommendations. Geraadpleegd op 18 September 2020 van, https://www.who.int/news-room/commentaries/detail/modes-of-transmission-of-virus-causing-covid-19-implications-for-ipc-precaution-recommendation

• https://lci.rivm.nl/richtlijnen/covid-19

• https://www.cdc.gov/coronavirus/2019-ncov/infection-control/control-recommendations.html