Meningkatnya penggunaan ventilasi mekanik dan pembersih udara portabel, yang dirancang untuk mengurangi penyebaran infeksi virus di rumah sakit, justru dapat menimbulkan dampak yang tidak terduga dan menyebabkan partikel virus bergerak dan menyebar lebih luas.

Dalam penelitian yang diterbitkan di Aerosol Science & Technology, para peneliti menyelidiki efek penggunaan ventilasi mekanis terintegrasi dan pembersih udara portabel (PAC) terhadap penyebaran partikel di udara, yang serupa dengan partikel yang dihembuskan oleh seseorang dengan infeksi pernapasan virus seperti SARS-CoV-2 atau influenza.

Tim peneliti melacak pergerakan partikel di udara di sekitar klinik rawat jalan rumah sakit di UCLH di pusat kota London menggunakan generator aerosol dan penghitung partikel. Berbagai skenario disimulasikan, termasuk pergerakan partikel ke ruangan di sebelahnya, ke seluruh klinik, dan dari satu ruangan ke ruangan lain di sisi terjauh klinik.

Mereka juga menguji apakah faktor-faktor seperti menutup pintu, atau posisi ventilasi dan PAC di dalam ruangan, memiliki pengaruh terhadap penyebaran partikel.

Para peneliti menemukan bahwa meskipun penggunaan ventilasi internal dan PAC dapat mengurangi penyebaran partikel dalam beberapa skenario, namun dalam beberapa percobaan penggunaan PAC meningkatkan penyebaran aerosol hingga 29% di antara ruangan yang berdekatan. Ventilasi internal berpotensi meningkatkan migrasi aerosol di seluruh klinik hingga 5,5 kali lebih banyak daripada jika tidak menggunakan ventilasi.

Menempatkan pembersih udara di dalam ruangan menyebabkan peningkatan sirkulasi aerosol yang tidak terduga dalam beberapa kasus. Setiap skenario menghasilkan hasil yang berbeda dan tidak terduga, tergantung pada ruang dan sumber aliran udara yang terlibat.

"Bahkan di UCLH, rumah sakit modern yang dibangun kurang dari 20 tahun lalu, pola aliran udara tidak dapat diprediksi. Di rumah sakit lama, yang seringkali memiliki aliran udara alami, situasinya mungkin akan lebih rumit.”

Profesor Laurence Lovat, penulis studi dari UCL Surgery & Interventional Science dan UCLH

Studi tersebut menyimpulkan bahwa penggunaan perangkat aliran udara di rumah sakit untuk mencoba membatasi pergerakan patogen di udara memerlukan pertimbangan cermat terhadap dinamika aliran udara dan penempatan perangkat untuk mengurangi risiko memperburuk masalah.

Klinik tempat percobaan dilakukan, terdiri dari ruang tunggu sentral yang besar, delapan ruang konsultasi di sekitarnya, dan pos perawat. Klinik tersebut terhubung melalui koridor terbuka permanen ke koridor yang mengarah ke seluruh rumah sakit. Percobaan dilakukan pada malam hari dan akhir pekan saat tidak ada staf atau pasien yang hadir.

Pengaruh ventilasi mekanis dan pembersih udara portabel terhadap penyebaran aerosol di klinik rawat jalan rumah sakit

Sejumlah percobaan dilakukan dengan menempatkan generator aerosol yang menyebarkan larutan garam di ruangan tertentu, dengan detektor partikel ditempatkan di ruangan lain untuk melacak pergerakan partikel di sekitar klinik.

Dalam satu percobaan, para peneliti melakukan simulasi penyebaran partikel dari seorang profesional medis atau pasien di satu ruang konsultasi ke ruang di sebelahnya. Pengukuran dasar dilakukan di ruang konsultasi dengan sumber aerosol saat semua pintu terbuka dan tidak ada ventilasi atau PAC yang digunakan.

Menutup pintu ruangan sumber dapat mengurangi penyebaran partikel secara signifikan dan menutup kedua pintu ruangan menguranginya hingga 97%.

Namun, ketika pintu dibuka dan PAC besar di ruang tunggu yang berdekatan dinyalakan, penyebaran ke ruang konsultasi di sebelahnya meningkat sebesar 29%. Ketika PAC kecil ditambahkan ke kedua ruang konsultasi dan tempat perawat, penyebarannya lebih rendah dari garis dasar, tetapi hanya sedikit.

Hasil percobaan ini mungkin tampak berlawanan dengan intuisi jika kita berpandangan bahwa mengganti udara dalam ruangan lebih sering dapat mengurangi penyebaran partikel virus. Memang benar bahwa pembersih udara dapat menghilangkan partikel virus dari udara dan dapat mengurangi penyebaran secara keseluruhan, tetapi alat ini juga dapat menimbulkan konsekuensi yang tidak diinginkan. Secara khusus, percobaan ini menunjukkan bahwa pembersih udara yang lebih besar, yang memiliki lubang pembuangan yang lebih besar yang menghasilkan aliran udaranya sendiri, dapat menyebabkan partikel yang belum disaring menyebar lebih jauh daripada jika pembersih tersebut tidak digunakan.

Di ruang mana pun, terdapat interaksi kompleks antara berbagai aliran udara, seperti ventilasi, penutupan pintu, dan pergerakan orang. Temuan tersebut menunjukkan bahwa gambaran keseluruhan perlu dipertimbangkan saat memilih kapan dan di mana akan memasang pembersih udara.

BACA JUGA:

• Mengunjungi Dokter yang Sama dapat Memperpanjang Harapan Hidup Pasien
• 3 Faktor yang Memengaruhi Cara Pasien Memilih Praktik Layanan Kesehatan
• Sepuluh Pertanyaan untuk Memprediksi Gangguan Mental Pasien Setelah Perawatan

Dalam percobaan lain, tim mengamati pola penyebaran partikel yang sangat rumit ketika semua pintu ruang konsultasi terbuka.

Ini termasuk satu skenario di mana konsentrasi partikel tertinggi terdeteksi di ruangan yang paling jauh dari sumber aerosol yang terletak di ruang konsultasi tempat PAC beroperasi. Kadar partikel di ruangan yang paling jauh dari sumber aerosol ini 184% lebih tinggi dari rata-rata, sementara di ruangan yang berhadapan langsung dengan sumber, kadarnya 68% di bawah rata-rata.

Terdapat pula 247% lebih banyak partikel di ruang tunggu yang paling jauh dari ruang konsultasi, tempat PAC beroperasi, dibandingkan di ruang tunggu tepat di sebelahnya. Ruang perawat memiliki konsentrasi partikel yang lebih tinggi dibandingkan ruangan mana pun di sisi klinik yang sama dengan ruangan tempat generator aerosol berada.

Eksperimen tersebut menunjukkan bahwa partikel dalam jumlah besar dapat terkumpul di area tertentu sebagai akibat dari dinamika aliran udara. Ini jelas bukan hal yang ideal, terutama jika tempat tersebut merupakan lokasi penting, seperti pos perawat yang kemungkinan besar akan sering dikunjungi oleh staf yang merawat pasien selama bertugas.

Mengingat ketidakpastian bagaimana partikel aerosol bergerak di udara dan kesulitan dalam mengukurnya, tim saat ini sedang membangun sistem AI untuk membantu melakukan hal tersebut dan berharap dapat memulai pengujian dalam 18 bulan ke depan.

Penggunaan dan penerapan ventilasi mekanis internal dan PAC perlu dipetakan dengan sangat hati-hati, dengan peningkatan kapasitas hanya menjadi salah satu faktor dalam hal ini. Pengembangan simulasi numerik prediktif dapat meningkatkan kemampuan untuk melakukan hal ini, sehingga memberikan keyakinan bahwa penerapan ventilasi mekanis dan perangkat pembersih udara memberikan efek yang diinginkan.

Studi tersebut dapat menjadi pertimbangan dalam memastikan standar kita terkait ventilasi dan infeksi sesuai dengan tujuannya, sejalan dengan upaya untuk mencegah pandemi di masa mendatang.

Referensi:

Salmonsmith, J., Ducci, A., Guo, L., Torii, R., Balachandran, R., Houlihan, C., … Lovat, L. B. (2025). The influence of mechanical ventilation and portable air cleaners upon aerosol spread in a hospital outpatients clinic. Aerosol Science and Technology, 1–12. https://doi.org/10.1080/02786826.2024.2446587