La presión positiva con filtración HEPA protege el interior de un espacio controlado frente a la entrada de contaminantes, porque mantiene una presión de aire superior a la de las zonas circundantes y crea un flujo constante hacia el exterior. Esta configuración resulta especialmente importante en quirófanos, unidades de cuidados intensivos, laboratorios, instalaciones farmacéuticas, biotecnológicas y otros entornos donde la esterilidad y la calidad del aire son fundamentales.
Los aisladores de presión positiva son sistemas avanzados de contención que mantienen una presión más alta dentro del área de trabajo en comparación con el entorno circundante, lo que impide eficazmente la entrada de contaminantes y garantiza un espacio de trabajo estéril para los procesos críticos. La combinación de una ventilación correctamente diseñada, filtros HEPA, control de presión diferencial, mantenimiento preventivo y monitorización continua permite reducir la concentración de partículas, bacterias, virus, polen, moho y otros contaminantes suspendidos en el aire.
Qué significa presión positiva HEPA
La presión positiva, que se refiere a cuando la presión del pabellón es mayor que la de las zonas contiguas, es el método típico de ventilación en el pabellón. Este método se utiliza para evitar la circulación de patógenos que podrían contaminar una herida abierta al ingresar en el pabellón. En el caso de todos los pacientes que se hacen un procedimiento quirúrgico, la presión positiva es una estrategia aceptada para la prevención de infecciones.
El objetivo de la presión positiva es proteger el interior de la sala, del aislador o del quirófano frente al aire exterior. El aire tratado se introduce de forma continua y, al existir una presión superior en el recinto, tiende a desplazarse hacia las áreas adyacentes en lugar de permitir que el aire potencialmente contaminado penetre por puertas, juntas o pequeñas fugas.
El HEPA es un tipo de filtro de aire mecánico plisado. La mayoría de los filtros HEPA modernos consisten en fibras de vidrio entrelazadas que se tuercen y giran en múltiples direcciones para crear un laberinto de fibras. Los filtros HEPA son un sistema de retención de partículas volátiles presentes en el aire, fabricados generalmente en fibra de vidrio.
HEPA o «High Efficiency Particulate Air», significa «filtro de aire de partículas de alta eficiencia». HEPA corresponde a las siglas en inglés “High Efficiency Particle Arrester”, literalmente en español: “atrapador de partículas de alta eficiencia”, también son denominados filtros absolutos.
Cómo funcionan los filtros HEPA
Estas fibras dispuestas al azar son extremadamente finas y crean un entramado en forma de malla que retiene los compuestos contaminantes. Aunque el diámetro de las fibras es de entre 0,5 y 2 micras, las mallas al estar dispuestas aleatoriamente retienen partículas más pequeñas de tres formas: las partículas se quedan adheridas a la malla al rozar la fibra cuando el aire que las trasporta pasa a través; las partículas más grandes directamente chocan con las fibras; y por último, la difusión, relacionada con el movimiento aleatorio de las partículas en un fluido (movimiento browniano) que facilita que se ejerza su adhesión.
Este tipo de filtro de aire puede, en teoría, eliminar al menos el 99,97% del polvo, el polen, el moho, las bacterias y cualquier partícula en suspensión en el aire con un tamaño de 0,3 micrones (µm). Estos filtros absolutos son eficaces para mantener el aire libre de polvo, polen, ácaros, virus, bacterias, y partículas finas cuya medida es inferior a 0,01 milímetro.
La diferencia con los filtros de aire normales es que éstos no están diseñados para evitar la propagación de los virus, ya que los virus tienden a adherirse a las partículas y aerosoles transportados por el aire. Está demostrado que la ventilación y la filtración proporcionadas por los sistemas de climatización por aire, incluido el aire acondicionado, contribuyen a reducir la concentración de virus y bacterias en el aire interior.
El tamaño de partícula más penetrante
Para conocer la incidencia de las partículas y la clasificación de los filtros según su capacidad de retención, se llevan a cabo procesos de recuento de partículas MPPS (siglas que corresponden a Most Penetrating Particle Size en inglés, tamaño de partículas de mayor penetración). El tamaño de estas partículas es inferior a una milésima de milímetro, es decir, más de 50 veces menor que el diámetro del cabello humano.
La eficacia de un filtro no depende únicamente de la retención nominal de partículas, sino también de su integridad, de la estanqueidad de la carcasa, del caudal de aire, de la presión diferencial y de la correcta instalación del elemento filtrante.
Clasificación de los filtros HEPA y ULPA
| Tipo | Clase | Eficacia de retención |
|---|---|---|
| EPA: filtro de alta eficacia | E10 | ≥85% |
| EPA: filtro de alta eficacia | E11 | ≥95% |
| EPA: filtro de alta eficacia | E12 | ≥99.5% |
| HEPA: filtro de muy alta eficacia | H13 | ≥99.95% |
| HEPA: filtro de muy alta eficacia | H14 | ≥99.995% |
| ULPA: filtro de ultra baja penetración | U15 | ≥99.999 5% |
| ULPA: filtro de ultra baja penetración | U16 | ≥99.999 95 % |
| ULPA: filtro de ultra baja penetración | U17 | ≥99.999 995% |
El aire del interior del aislador circula continuamente y se filtra a través de filtros HEPA (High-Efficiency Particulate Air) o ULPA (Ultra-Low Penetration Air). Estos filtros son capaces de eliminar el 99,99% de partículas de tan solo 0,3 micras, lo que garantiza que el aire del interior del aislador permanezca excepcionalmente limpio.
En los quirófanos, la tercera etapa de filtración debe utilizar filtros absolutos tipo HEPA con una eficiencia de 99.97% o 99.99% en partículas de 0.3 micras bajo la prueba de DOP, según el grupo de quirófano. Para los quirófanos del grupo I se indica una eficiencia de 99.97%, mientras que para los quirófanos del grupo II se indica una eficiencia de 99.99%.
Presión positiva en aisladores HEPA
En esencia, un aislador de presión positiva es un sofisticado sistema de contención diseñado para mantener un entorno estéril en diversas aplicaciones. Un aislador de presión positiva es un recinto sellado que mantiene una presión de aire más alta dentro del área de trabajo en comparación con el entorno circundante.
Este diferencial de presión es la clave de su funcionalidad, ya que crea un flujo de aire constante hacia el exterior que impide la entrada de contaminantes externos. El sistema suele consistir en una cámara rígida y transparente equipada con puertos para guantes para manipulación, puertos de transferencia para intercambio de material y un sistema de filtración de alta eficacia.
El objetivo principal de un aislador de presión positiva es proteger el producto o el proceso de la contaminación externa, por lo que resulta ideal para aplicaciones en las que es crucial mantener la esterilidad del producto. Esto contrasta con los aisladores de presión negativa, que están diseñados para contener materiales peligrosos y proteger el entorno de contaminantes internos.
| Característica | Descripción |
|---|---|
| Presión diferencial | Normalmente se mantiene a 10-15 Pa por encima de la temperatura ambiente |
| Cambios de aire | 20-30 cambios de aire por hora |
| Filtración | Filtros HEPA o ULPA con una eficacia del 99,99% |
| Material | Normalmente, acero inoxidable con paneles de policarbonato o cristal |
Los aisladores de presión positiva crean un entorno estéril ISO Clase 5 (Clase 100) dentro del área de trabajo, proporcionando un nivel de limpieza que supera incluso las normas más estrictas de las salas blancas. La combinación de presión positiva y filtración HEPA en los aisladores puede alcanzar y mantener las condiciones ISO Clase 5 (Clase 100), proporcionando un entorno estéril 100 veces más limpio que una sala blanca ISO Clase 7 típica.
Componentes principales del aislador
| Componente | Función |
|---|---|
| Filtros HEPA/ULPA | Elimina el 99,99% de partículas ≥0,3 micras |
| Sistema de control de la presión | Mantiene un diferencial de presión positivo |
| Puertos para guantes | Permitir la manipulación manteniendo el aislamiento |
| Puertos de transferencia | Permiten la transferencia de material sin comprometer la esterilidad |
Además del sistema de tratamiento del aire, los aisladores de presión positiva incorporan barreras físicas como puertos para guantes y puertos de transferencia. Estas características permiten a los operarios manipular materiales y transferir artículos dentro y fuera del aislador sin comprometer el entorno estéril.
El diseño de estos puertos, que a menudo incorporan sistemas de doble puerta o puertos de transferencia rápida (RTP), garantiza el mantenimiento de las condiciones estériles incluso durante las transferencias de material.
Cómo se mantiene la esterilidad
Los aisladores de presión positiva mantienen la esterilidad mediante una combinación de flujo de aire controlado, filtración avanzada y barreras físicas. El corazón del sistema es su capacidad para mantener una presión más alta dentro del área de trabajo, normalmente de 10 a 15 pascales por encima de la presión ambiente.
Este diferencial de presión crea un flujo constante de aire hacia el exterior, impidiendo eficazmente la entrada de contaminantes externos. La combinación de estas tecnologías y características de diseño permite a los aisladores de presión positiva mantener un entorno estéril constante, lo que los hace ideales para aplicaciones en las que la integridad del producto es primordial.
Los aisladores de presión positiva avanzados incorporan el modelado de dinámica de fluidos computacional (CFD) en su proceso de diseño, optimizando los patrones de flujo de aire para garantizar una distribución uniforme y mantener la esterilidad en toda el área de trabajo.
El sistema de filtración no sustituye a las barreras físicas, a los procedimientos de limpieza ni a las prácticas de trabajo controladas. La esterilidad depende de que el conjunto formado por el recinto, los guantes, los puertos de transferencia, la ventilación y los filtros conserve su integridad durante toda la operación.
Aplicaciones de la presión positiva HEPA
Debido a sus características, los filtros HEPA son obligatorios en entornos críticos como hospitales e instalaciones sanitarias, aunque también pueden recomendarse para entornos de riesgo medio, aquellos que tienen una alta densidad de personas, como aeropuertos, escuelas u otros espacios públicos.
Actualmente los filtros HEPA están adaptados a todos los ámbitos: industria alimentaria, electrónica, farmacéutica, química… En la medicina para los quirófanos. En los aviones para la renovación de aire. Incluso en los hogares. En general, en cualquier lugar en el que se requiera una pureza del aire mayor.
Industria farmacéutica
Una de las principales aplicaciones es la industria farmacéutica, donde los aisladores de presión positiva se utilizan para el procesamiento aséptico, la composición estéril y las pruebas de control de calidad. Estos sistemas proporcionan el entorno ideal para manipular formulaciones de medicamentos sensibles, garantizando la esterilidad del producto durante todo el proceso de fabricación.
Los aisladores de presión positiva han pasado a ser esenciales en la fabricación de medicamentos de terapia avanzada (ATMP), ya que proporcionan las condiciones de esterilidad necesarias para producir terapias celulares y génicas de vanguardia.
Biotecnología y terapia celular
En el sector de la biotecnología, los aisladores de presión positiva desempeñan un papel crucial en las aplicaciones de terapia celular y génica. Proporcionan un entorno controlado para el cultivo de células, la edición de genes y otros procesos biológicos sensibles en los que es primordial mantener la viabilidad celular y evitar la contaminación.
Farmacias hospitalarias y laboratorios
Otra aplicación importante es en las farmacias hospitalarias, donde los aisladores de presión positiva se utilizan para la preparación estéril de medicamentos. Estos aisladores garantizan que las fórmulas de medicamentos personalizadas se preparen en un entorno libre de contaminación, lo que mejora la seguridad del paciente.
Los laboratorios de investigación también se benefician de los aisladores de presión positiva, ya que los utilizan para diversas aplicaciones, como la preparación de medios estériles, el trabajo en cultivos de tejidos y otros experimentos delicados que requieren un entorno controlado y libre de contaminación.
Industria alimentaria y otros sectores
La industria alimentaria y de bebidas también ha adoptado la tecnología de aisladores de presión positiva para las pruebas de control de calidad y los procesos de envasado estéril, lo que garantiza la seguridad de los productos y prolonga su vida útil.
| Aplicación | Industria |
|---|---|
| Procesado aséptico | Productos farmacéuticos |
| Terapia celular | Biotecnología |
| Composición estéril | Sanidad |
| Pruebas de control de calidad | Varias industrias |
| Bioprocesamiento | Investigación y desarrollo |
Presión positiva HEPA en quirófanos
Los quirófanos como otras áreas dentro de los hospitales son por naturaleza ambientes delicados por lo que requieren ser controladas en su calidad de aire y en el confort , esto con la finalidad de proveer confort a los usuarios y evitar la concentración de partículas en las áreas delicadas ya que la calidad de aire interior en este tipo de instalaciones se encuentra susceptible a una multitud de microorganismos y/o agentes químicos peligrosos que pueden ser infecciosos o dañinos para la salud de los pacientes, personal y visitantes, por estos motivos es la importancia de estas actividades dentro de las instalaciones de salud.
En este tipo de instalaciones además de quirófanos se tienen otras áreas que de igual forma deben ser controladas: quirófanos, sala de urgencias, laboratorios, rayos X, laparoscopia, cuidados intensivos, habitaciones ordinarias, habitaciones de aislados y cuarto de residuos biológico infecciosos.
Existen dos Grupos de quirófanos. El Quirófano Grupo I corresponde a cirugías normales. El Quirófano Grupo II corresponde a cirugías especiales tales como trasplante de órganos, cirugía cardíaca, cirugías vasculares, traumatología específica y neurocirugías.
Climatización y balance de aire
El cuidado de climatización para ambos grupos deberá contar con una manejadora de aire para cuarto limpio y un sistema de extracción centrifugo del cual la capacidad en volumen de aire debería ser el 15% menor al de la manejadora esto con la finalidad de asegurar que siempre tendremos una presión positiva en las áreas.
Estos equipos deben ser independiente para cada quirófano, es decir que si tenemos un bloque quirúrgico de 5 quirófanos deberíamos tener un equipo como el antes mencionados por quirófano.
Por recomendaciones de confort la temperatura en este tipo de cuartos debe estar en 22°C +-2 y una Humedad relativa de 50% +- 10, para la climatización de estas áreas se utilizan equipos de aire acondicionado especiales, que cumplan con los requerimientos de las normas para cuartos asépticos.
Los equipos pueden ser de compresión directa o serpentín agua helada para enfriamiento, banco de resistencias o serpentín de agua caliente para calefacción, humidificadores por aspersión o vaporizadores.
Los ductos de aire en estos equipo deben ser de superficie lisa con una rugosidad no mayor a 0.3 mm y de preferencia que los ductos sean de tipo cilíndricos, todo esto para evitar la acumulación de partículas, bacterias y hongos.
El control de estos equipos puede ser el ordinario, mediante termostato y humidostato, o hasta controles automáticos de temperatura y humedad con control de velocidad para las turbinas.
Ventilación y cambios de aire
La impulsión de aire debe ser 100% aire exterior y la extracción será descargada a la atmósfera cuidando que estos queden siempre por encima del techo y no pegados a ninguna toma de aire o ventana esto sería para todo el grupo quirúrgico y salas anexas tales como área de lavado, esclusas y sala de recuperación.
En caso de no tener opción y la salida de extracción quede cerca de una ventana o por debajo del nivel del techo será necesario poner un filtro de alta eficiencia para disminuir cualquier contaminante y este pueda afectar al medio.
Por lo que para los quirófanos del grupo I tendríamos que asegurar como mínimo 15 cambios de aire por hora y para los quirófanos del grupo II tendríamos como mínimo 20 cambios de aire por hora, esto para poder cumplir los niveles aceptables de partículas según su clasificación.
| Área | Requisito indicado |
|---|---|
| Quirófano Grupo I | Como mínimo 15 cambios de aire por hora |
| Quirófano Grupo II | Como mínimo 20 cambios de aire por hora |
| Temperatura | 22°C +-2 |
| Humedad relativa | 50% +- 10 |
Filtración por etapas
La filtración en los quirófanos comúnmente es en tres etapas. En el caso de tener ambientes exteriores con exceso de polvo, hojas y otros contaminantes que puedan saturar el filtros con rapidez es recomendable agregar una etapa adicional con una eficiencia MERV 4 (ASHRAE 52.2).
La etapa adicional puede incluir filtros metálicos lavables o polykleen blue de fibras poliéster para incrementar la vida de los filtros y obtener ahorros en reemplazo de filtros.
La primera etapa, también conocida como prefiltro, debe incluir filtros con eficiencia MERV 7 o MERV 8 (ASHRAE 52.2), generalmente con la finalidad de reducir costos de mantenimiento en los serpentines, bancos de resistencias y turbina.
Esta etapa deberá estar antes de todo esto, pueden ser usados filtros plisados o filtros tipo panel. Es recomendable utilizar los filtros plisados ya que estos pueden retener una mayor cantidad de polvo por la cantidad de media filtrante que tiene.
La segunda etapa debe incluir filtros de eficiencia alta MERV14 o MERV15 (ASHRAE 52.2). Esta etapa puede estar antes o después de los serpentines y turbina y pueden ser de tipo bolsa o mini plisados.
El decidir qué tipo de filtro utilizar esta en función a la capacidad de retención y la presión diferencial inicial de cada uno de estos filtros así como el determinar el costo beneficio de cada uno de estos.
En esta etapa se puede utilizar la tecnología intercept el cual es un antimicrobiano que inhibe la reproducción de bacterias y hongos.
En la tercera etapa se deben utilizar filtros absolutos tipos HEPA. Esta etapa debe tener una eficiencia de 99.97% o 99.99% según el grupo de quirófano en partículas de 0.3 micras bajo la prueba de DOP.
Es necesario cerciorarse que dicho filtro cumpla con esta especificación ya que pudiéramos instalar filtros inadecuados en nuestro sistema lo que tendría por consecuencia una calidad de aire fuera de especificación.
Filtros HEPA terminales y flujo laminar
Para esta etapa se pueden utilizar filtros en un banco en los ductos o dentro de la manejadora o filtros terminales creando con esto un plenum por encima de la plancha de operaciones con un flujo unidireccional o flujo laminar.
Este último es el sistema optimo recomendado ya que nos da como ventajas que en el momento que llegue a apagarse la maquina no entre polvo, bacterias u hongos en el sistema de ductos y segundo que tendremos un flujo unidireccional sobre el área de operación.
Cabe mencionar que no se recomienda apagar el equipo de ventilación, esto para asegurar que no entre contaminación al quirófano por lo que se recomienda poner las turbinas a una velocidad menor de tal forma que garantice un flujo constante hacia los quirófanos.
Velocidad de salida del aire
La velocidad de salida de aire para los sistemas con filtros HEPA dentro de la maquina se requiere una velocidad de salida no mayo a 300 Ft/min (1.5 m/s) contemplando que las rejillas de inyección se instalarán en las paredes parte alta balanceando correctamente la velocidad en cada una de las rejillas.
En el caso de los sistemas con filtros terminales (Plenum) se requiere una velocidad de salida no mayor a 60 Ft/seg (0.3 m/s) para asegurar que no haya corrientes de aire que puedan afectar las actividades de la cirugía.
Extracción del quirófano
Para los sistemas con rejillas laterales deberá ponerse las rejillas de extracción en la parte baja de las paredes asegurándose que el volumen de aire de extracción sea menor de lo que se está inyectado.
Para los sistemas con plenum deberá ponerse las rejillas de extracción en las esquinas contrarias a la puerta de acceso al quirófano y de igual manera se debe asegurar que no sobrepasa a la cantidad de aire inyectada.
Para ambos casos se recomienda poner filtros en la extracción con eficiencias MERV 7 o MERV 8 (ASHRAE 52.2) para evitar la liberación de contaminante que se genere en el quirófano a la atmósfera.
Áreas anexas al quirófano
Las áreas anexas tales como pasillos, esclusas, área de lavado deben tener una rejilla de inyección y una de extracción balanceadas de tal forma que se tenga una presión negativa con respecto al quirófano.
En el caso de que se use plenum en el quirófano cada rejilla en las áreas anexas deberá tener su filtro HEPA terminal.
Diseño de un sistema de presión positiva HEPA
El diseño y la construcción de los aisladores de presión positiva implican un cuidadoso equilibrio de materiales, ingeniería y ergonomía. La estructura básica suele consistir en un marco rígido de acero inoxidable u otros materiales resistentes a la corrosión.
Este marco soporta paneles transparentes, normalmente de policarbonato o vidrio templado, que permiten una visibilidad clara de la zona de trabajo. Los puertos para guantes permiten manipular materiales sin abrir el recinto, mientras que los puertos de transferencia facilitan el traslado de artículos.
| Elemento de diseño | Función |
|---|---|
| Marco de acero inoxidable | Proporciona integridad estructural |
| Paneles transparentes | Permiten la visibilidad y la penetración de la luz |
| Puertos para guantes | Permitir la manipulación de materiales |
| Puertos de transferencia | Facilitar el traslado de material |
Evaluación inicial
Antes de cualquier instalación, es fundamental realizar una evaluación exhaustiva del quirófano. Esto incluye el tamaño de la sala, la ubicación de puertas y ventanas, el tipo de procedimientos quirúrgicos que se realizan, y la cantidad de personal presente habitualmente.
Cada quirófano es único, y el sistema debe ser diseñado a medida. El diseño no debe ser realizado por una sola persona.
Requiere la colaboración de arquitectos, ingenieros de HVAC, personal de mantenimiento y, crucialmente, personal médico y de enfermería que trabaja en el quirófano.
Esta colaboración asegura que el sistema no solo sea técnicamente viable sino también funcional y adecuado para las necesidades del personal médico.
Cálculo del flujo y la presurización
Un aspecto técnico fundamental es el cálculo preciso del flujo de aire necesario para mantener la presión positiva deseada. Esto implica considerar la tasa de intercambio de aire por hora (ACH), la diferencia de presión requerida entre el quirófano y las áreas adyacentes, y las fugas de aire potenciales.
Los cálculos deben ser precisos para asegurar que el sistema funcione eficazmente sin ser excesivamente costoso en términos de energía. Generalmente se busca una diferencia de presión de 2.5 a 15 Pascales entre el quirófano y las áreas adyacentes.
La eficacia de un aislador de presión positiva depende en gran medida de su diseño y construcción. El diseño debe garantizar un patrón de flujo de aire uniforme dentro del aislador, manteniendo el diferencial de presión positiva y evitando al mismo tiempo turbulencias que puedan alterar las condiciones de esterilidad.
Unidad de tratamiento de aire
La UTA es responsable de acondicionar el aire que se introduce en el quirófano. Debe ser capaz de filtrar el aire exterior, controlar la temperatura y humedad, y suministrar el volumen de aire calculado previamente.
Es crucial seleccionar UTAs diseñadas específicamente para aplicaciones hospitalarias, que cumplan con las normativas y estándares de calidad del aire.
Conductos y difusores
El diseño del sistema de conductos debe asegurar una distribución uniforme del aire tratado en todo el quirófano. Se prefieren conductos lisos internamente para minimizar la acumulación de partículas y facilitar la limpieza.
Los difusores de aire deben ser seleccionados e instalados para evitar corrientes de aire directas sobre el campo quirúrgico, que podrían enfriar al paciente o perturbar la esterilidad. Generalmente se utilizan difusores de techo de flujo laminar para asegurar una distribución uniforme.
Control y monitorización de la presión diferencial
Una vez instalado el sistema, es fundamental asegurar que la presión positiva se mantiene constantemente y dentro de los rangos definidos. Esto requiere sistemas de control y monitorización precisos.
Se instalan sensores de presión diferencial entre el quirófano y las áreas adyacentes, como pasillos y salas de preanestesia. Estos sensores miden continuamente la diferencia de presión y envían señales a un sistema de control central.
La ubicación estratégica de estos sensores es crucial para obtener lecturas representativas de la presión en el quirófano. El sistema de control debe ser capaz de ajustar automáticamente el funcionamiento de la UTA, por ejemplo, la velocidad del ventilador, para mantener la presión diferencial deseada.
Los sistemas modernos suelen utilizar controladores lógicos programables (PLC) que ofrecen alta precisión y fiabilidad. Estos sistemas también pueden integrar alarmas que se activan si la presión cae fuera del rango seguro.
La presión diferencial debe ser monitorizada de forma continua en un panel de control visible para el personal. Además de las alarmas audibles y visuales, el sistema debe tener la capacidad de registrar datos de presión para su posterior análisis y verificación del cumplimiento normativo.
Algunos sistemas avanzados permiten la monitorización remota a través de redes informáticas.
Puesta en marcha, validación y mantenimiento
La implementación no termina con la instalación. La puesta en marcha, las pruebas iniciales y un programa de mantenimiento preventivo regular son igualmente importantes para asegurar el funcionamiento continuo y eficaz del sistema a lo largo del tiempo.
Puesta en marcha y validación
Después de la instalación, se debe llevar a cabo un proceso de puesta en marcha exhaustivo. Esto incluye la verificación de todos los componentes del sistema HVAC, la calibración de los sensores de presión, y la realización de pruebas de flujo de aire y presión diferencial para asegurar que cumplen con las especificaciones de diseño.
Se debe documentar todo el proceso de validación. La documentación permite comprobar que los valores obtenidos corresponden a las condiciones de diseño y facilita el seguimiento posterior del sistema.
Pruebas periódicas
Se debe establecer un programa de pruebas periódicas que incluyan la verificación de la presión diferencial, la integridad de los filtros HEPA, y el caudal de aire. Estas pruebas deben realizarse con una frecuencia predefinida, por ejemplo, mensual o trimestralmente, y deben ser registradas.
Algunas pruebas pueden requerir el uso de equipos especializados como anemómetros y contadores de partículas. Las pruebas de integridad de los filtros HEPA permiten detectar fugas en el medio filtrante, en las juntas o en la carcasa.
Revisión y sustitución de filtros
Para su correcto funcionamiento, los filtros HEPA deben ser revisados cada 6 meses y serán reemplazados una vez que alcancen la caída de presión final indicada.
El mantenimiento preventivo es esencial para prolongar la vida útil del sistema y asegurar su rendimiento constante. Esto incluye la sustitución programada de filtros HEPA según las recomendaciones del fabricante y las normativas, la revisión y limpieza de conductos y difusores, la calibración de sensores, y la inspección de la UTA.
Se debe establecer un calendario de mantenimiento y llevar un registro detallado de todas las actividades realizadas. La sustitución no debe basarse únicamente en una fecha fija, sino también en la caída de presión, la pérdida de rendimiento, los resultados de las pruebas de integridad y las condiciones de operación.
Manipulación segura de filtros usados
El personal de mantenimiento que se ocupa de los filtros HEPA debe estar especialmente capacitado para ello. En caso de ausencia de sistemas de contención, los filtros HEPA sólo se manipularán con ropa protectora, gafas, máscaras, guantes y trajes desechables.
Deben tratarse como riesgos biológicos y eliminarse de acuerdo con las normas y reglamentos internacionales. En ningún caso se permitirá que se eliminen como residuos normales.
Lo mismo se aplica, por supuesto, a la ropa de protección del personal de mantenimiento.
Capacitación del personal
El personal de mantenimiento, así como el personal médico y de enfermería que trabaja en el quirófano, deben recibir capacitación sobre el funcionamiento del sistema de presión positiva, los procedimientos de monitorización, y las acciones a tomar en caso de alarmas o fallos.
Un personal bien informado es clave para la respuesta rápida y eficaz a cualquier problema. La capacitación debe incluir el significado de las alarmas, la respuesta ante una pérdida de presión positiva, el control de accesos y las medidas de protección durante las tareas de mantenimiento.
Presión positiva y presión negativa: diferencias
La presión negativa, que se refiere a cuando la presión de la habitación es menor que la de las zonas contiguas, se puede usar para evitar que los patógenos de transmisión aérea salgan de la habitación. Aunque no es una práctica habitual, la presión negativa se ha recomendado para las habitaciones de hospital en las que hay un paciente con un caso sospechoso o confirmado de una infección de transmisión aérea.
La presión negativa protege el afuera de la habitación, utilizada para riesgos biológicos. La presión positiva protege el adentro desde el exterior, utilizada para la fabricación de productos electrónicos o farmacéuticos.
| Configuración | Objetivo principal | Aplicaciones habituales |
|---|---|---|
| Presión positiva | Proteger el interior frente a contaminantes externos | Quirófanos, aisladores de productos, fabricación farmacéutica y terapia celular |
| Presión negativa | Evitar que los contaminantes internos salgan al exterior | Salas de aislamiento, laboratorios BSL-3 y tratamiento de tuberculosis |
Las salas de presión negativa impiden la propagación de patógenos por vía aérea al mantener una presión atmosférica inferior a la de las zonas circundantes. El principio es simple: el aire fluye naturalmente de áreas de alta presión a áreas de baja presión.
Al expulsar continuamente más aire del que se suministra, la habitación mantiene un estado "negativo". Si se abre una puerta, el aire entra rápidamente en la habitación, evitando que las partículas contaminadas se dispersen por los pasillos.
Uso de HEPA en presión negativa
La caja del filtro HEPA terminal es el componente fundamental de este sistema, ya que filtra el aire de escape para garantizar que no salgan contaminantes del entorno controlado.
La caja HEPA no crea presión, pero su carcasa hermética y sus filtros de baja resistencia permiten que el ventilador de extracción del sistema de climatización aspire el aire de manera eficiente sin fugas que puedan comprometer el vacío.
En los sistemas de presión negativa, las cajas HEPA suelen colocarse en el techo o la pared de la salida de aire. Estas capturan el 99,99 % de las bacterias y los virus antes de que el aire llegue a los conductos externos.
Las cajas HEPA con sellado de gel utilizan una conexión hermética, lo cual es vital para mantener los diferenciales de presión.
Presión positiva en quirófanos frente a infecciones aéreas
El método actual de ventilación con presión positiva es el mejor para proteger al paciente que ingresa en el pabellón, pero se deben considerar medidas adicionales para minimizar el riesgo para el personal y los demás pacientes durante cualquier procedimiento con generación de aerosoles.
El Instituto Americano de Arquitectos recomienda 15 cambios de aire por hora, combinados con un mínimo de 3 cambios con aire externo, para los pabellones. Además, el flujo de aire se debe diseñar para crear una presión positiva en el pabellón respecto de las zonas externas al pabellón a fin de evitar el ingreso de patógenos frecuentes, como Staphylococcus aureus, que podrían contaminar una herida abierta.
Estos requisitos básicos son las medidas estándar para todos los pacientes que reciben atención en el pabellón. Los patógenos como el estafilococo pueden ingresar en el pabellón si se elige una configuración de presión negativa.
Teniendo en cuenta todos los factores, la presión negativa no debe instituirse en los pabellones. Cuando se trata a un paciente positivo por COVID-19 o a una persona con un caso sospechoso de COVID-19, los procedimientos con generación de aerosoles, como la intubación, deben realizarse en una habitación de aislamiento para infecciones de transmisión aérea (AIIR), apartada del pabellón, si es posible.
Medidas durante procedimientos con generación de aerosoles
- Solo los procedimientos médicamente necesarios deben programarse para después del horario de atención.
- Se debe reducir la cantidad de miembros del personal en el pabellón, y todos los que participen deben usar mascarillas respiratorias N95 o con filtro de aire de alta eficiencia (HEPA).
- La puerta del pabellón debe permanecer cerrada durante todo el procedimiento.
- La reanimación se debe hacer en una habitación de aislamiento para infecciones de transmisión aérea (AIIR).
- Se debe realizar una limpieza terminal después de haber hecho una cantidad suficiente de cambios de aire para eliminar las partículas que puedan ser infecciosas.
Habitaciones de aislamiento para infecciones de transmisión aérea
Según las directrices del Instituto Americano de Arquitectos, una AIIR debe cumplir varios criterios de ventilación de la habitación que no están relacionados con la diferencia de presión:
- Al menos 12 cambios de aire por hora.
- La imposibilidad de cambiar por accidente los modos de ventilación de presión negativa a positiva.
- Puertas cerradas de manera hermética.
- Puertas con cierre automático.
- Un indicador permanente del flujo de aire que se pueda ver cuando la habitación esté ocupada.
- Un sistema de filtración con una eficiencia del 90 %, como mínimo.
La AIIR puede tener presión positiva si se usa una antesala con presión negativa. Si no hay una antesala, la AIIR debe tener presión negativa respecto del pasillo.
Para crear una habitación con presión negativa, se debe lograr un caudal de aire de retorno mayor que el suministro de aire; sin embargo, esta no será una AIIR, a menos que cumpla los demás criterios.
Las habitaciones de la unidad de cuidados intensivos, la unidad de cuidados postanestésicos y los espacios readaptados pueden configurarse para cumplir los criterios de una AIIR y facilitar la atención de los pacientes con COVID-19.
Antesala con presión negativa
Crear una antesala con presión negativa antes del pabellón puede ayudar a controlar el movimiento del aire contaminado, y es una modificación bastante simple que puede hacerse de forma temporal o permanente.
La antesala debe ser una habitación pequeña construida al lado de la puerta de entrada al pabellón para los pacientes y debe tener un climatizador portátil que cree una presión negativa para evitar que las partículas aéreas salgan del pabellón con presión positiva al pasillo o a otra habitación contigua.
Las antesalas deben ser lo suficientemente grandes para manipular la cama hasta el pabellón y trasladar un pequeño climatizador. Situar la antesala cerca de un conducto de aire de retorno simplifica el recorrido del trabajo para colocar los conductos del climatizador.
Estas habitaciones se pueden diseñar en un pasillo que tenga puertas con cierre automático, ya que estas pueden permitirle al personal acceder a esa zona. Si se usa una antesala, las otras puertas de entrada al pabellón deben quedar cerradas de manera hermética para impedir la circulación de aire.
Tiempo de renovación del aire tras aerosoles
Los CDC ofrecen una tabla en la que se indica que, si se hacen 15 cambios de aire por hora, el 99 % de las sustancias contaminantes del aire se pueden eliminar en aproximadamente 14 minutos.
No obstante, estos datos son el resultado aproximado de cálculos bastante complejos para los que se deben tener en cuenta muchos factores. La eficiencia del 99 % supone hacer circular todo el aire presionándolo en un patrón de flujo laminar.
Sin embargo, los objetos de gran tamaño que no son aerodinámicos, como las máquinas de anestesia, las mesas del pabellón y otros equipos, pueden producir un flujo de aire turbulento y crear espacios muertos, en los que no circula el aire.
Este tipo de aire no se renueva de manera uniforme en los 15 cambios de aire y, además, las sustancias contaminantes del aire podrían sortear los espacios muertos al circular desde la fuente de infección hasta las ventilaciones de salida.
Otro factor para determinar el tiempo suficiente es la filtración del aire. Un filtro de partículas de alta eficiencia (HEPA) es uno de los tipos de filtro frecuentes.
De hecho, la filtración del aire se mide mediante el sistema de valor de reporte de eficiencia mínima (Minimum Efficiency Reporting Value, MERV). Cuanto más alto es el número del MERV, más eficiente es el filtro para filtrar partículas pequeñas.
En los pabellones de los hospitales, debe haber un sistema de filtración con una calificación de 14 o más. Un filtro HEPA supera este valor mínimo del MERV.
Ventajas de la presión positiva HEPA
Los aisladores de presión positiva ofrecen una serie de ventajas que los hacen superiores a las salas blancas convencionales en muchas aplicaciones. Una de las principales ventajas es la capacidad de alcanzar y mantener un mayor nivel de limpieza.
Mientras que las salas blancas tradicionales suelen funcionar en condiciones ISO de clase 7 u 8, los aisladores de presión positiva pueden mantener sistemáticamente las condiciones ISO de clase 5, proporcionando un entorno mucho más limpio para los procesos críticos.
Otra ventaja significativa es la reducción del riesgo de contaminación de origen humano. Al separar físicamente a los operarios de la zona de trabajo, los aisladores de presión positiva minimizan el potencial de contaminación procedente del personal, que suele ser la principal fuente de partículas en los entornos de salas blancas.
Los estudios han demostrado que los aisladores de presión positiva pueden reducir el recuento de partículas hasta 1.000 veces en comparación con las salas blancas tradicionales, lo que mejora considerablemente la esterilidad y la calidad de los productos.
| Ventaja | Descripción |
|---|---|
| Mayor limpieza | Mantiene las condiciones ISO Clase 5 |
| Reducción del riesgo de contaminación | Minimiza la contaminación de origen humano |
| Rentable | Costes de funcionamiento inferiores a los de las salas blancas |
| Flexibilidad | Más fácil de instalar y reubicar |
| Eficiencia energética | Menor volumen de aire a controlar |
Los aisladores de presión positiva también son más rentables a largo plazo. Aunque la inversión inicial puede ser mayor, suelen tener unos costes de funcionamiento más bajos en comparación con el mantenimiento de una sala blanca grande.
El menor volumen de aire que hay que controlar reduce el consumo de energía y los costes de calefacción, ventilación y aire acondicionado.
La flexibilidad es otra ventaja clave de los aisladores de presión positiva. Son más fáciles de instalar, reubicar y modificar que las estructuras permanentes de salas blancas.
Esta flexibilidad permite una adaptación más sencilla a las cambiantes necesidades de producción o a la disposición de las instalaciones. Además, los aisladores de presión positiva ofrecen una mayor ergonomía y comodidad para el operario.
El diseño del puerto para guantes permite manipular con precisión los materiales sin necesidad de ponerse la incómoda bata de sala limpia, lo que reduce la fatiga del operario y mejora la productividad.
Limitaciones y puntos críticos
La presión positiva protege el interior, pero no está diseñada para contener contaminantes generados dentro del recinto. Cuando el objetivo prioritario es impedir que un agente peligroso salga de una habitación, se debe analizar una configuración de presión negativa con filtración HEPA en el lado de extracción.
La presión positiva tampoco compensa una puerta abierta, una junta deteriorada, un filtro mal instalado, una carcasa con fugas, una ventilación desequilibrada o un mantenimiento deficiente.
La correcta ubicación de los filtros HEPA, generalmente en la UTA y/o en los difusores de aire en el quirófano, es vital. Además, se debe establecer un programa de mantenimiento y reemplazo regular de estos filtros.
Los difusores deben evitar corrientes directas sobre el campo quirúrgico, pero también deben garantizar una distribución uniforme del aire tratado. Un flujo mal distribuido puede crear turbulencias, zonas muertas o áreas con menor renovación, aunque el manómetro indique una presión positiva.
Lista de comprobación operativa
- Evaluar el tamaño de la sala, las puertas, las ventanas, los procedimientos y la ocupación habitual.
- Definir la presión diferencial requerida respecto de las áreas adyacentes.
- Calcular el caudal de suministro, el caudal de extracción y los cambios de aire por hora.
- Seleccionar una UTA adecuada para aplicaciones hospitalarias o de sala limpia.
- Instalar prefiltros y filtros de alta eficiencia antes de la etapa HEPA.
- Verificar que el filtro HEPA tenga la eficiencia especificada para la aplicación.
- Diseñar conductos lisos y difusores que eviten la acumulación de partículas y las turbulencias.
- Instalar sensores de presión diferencial en ubicaciones representativas.
- Configurar alarmas visuales y audibles para pérdidas de presión.
- Validar el caudal, la presión, la integridad de los filtros y el recuento de partículas.
- Registrar las pruebas, sustituciones, limpiezas, calibraciones y reparaciones.
- Capacitar al personal que utiliza y mantiene el sistema.
La combinación de presión positiva, filtración HEPA, flujo de aire controlado, barreras físicas y mantenimiento documentado permite mantener condiciones estériles y reducir el riesgo de contaminación en los procesos críticos.
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