はじめに
7月になってCovid１９が少しずつ流行してきた。
診療報酬は、6月1日から変更になり５類感染症の対応をどのように行えば良いかわからない・・・特定感染症入院医療管理加算（１００点1日）、特定感染症患者療養環境特別加算など。
個室管理から大部屋に移動する際、病室の空調はどの程度換気を行えば良いの？
Covid19陽性患者さんが入室した病室は、どの程度換気したら次の患者さんを入室させて良いのかわからない。
〇〇時間換気すれば次の患者入室可と言われるがそれは正しのか？
病室の個室・大部屋の広さ・容積・何時間でこの病室の空気は入れ替わるのかわからない？
誰か精神科病院の空調問題を教えてほしい！
結論
- 働いている病棟の空調は、何時間に1回空気が入れ替わるのか把握する。
- 働いている病室の個室・大部屋の容積を知る。
- 働いている病棟、各病室（個室・大部屋）、廊下、食堂、汚物処理室、浴室、配膳室、患者トイレの換気扇風量を知る。
参考図書の紹介
日本医療福祉設備協会より出版されています。（H Pから注文が可能です）
精神科病院の特性である保護室や保護室内トイレ・観察廊下等の記載はありませんが、
一般病室、食堂などの換気回数や時間へのヒントになります。
いつの日か精神科病院の記載が出ることを期待したい。
精神科病院の空調問題
精神科病院の特有の環境は、他の医療施設とは異なる多くの課題を抱えている。その中でも特に重要な問題の一つが、空調システムと換気の問題です。
閉鎖環境である精神科病院では、窓が開かない設計や換気が困難な状況が一般的であり、これが患者およびスタッフの健康に大きな影響を及ぼします。
本記事では、精神科病院における具体的な空調問題とその対策について詳しく説明し、特にスモークテストの重要性を強調します。
これにより、医療従事者が効果的な換気対策を講じるための実践的な感染対策を提供します。
精神科病院の空調問題の背景
精神科病院の閉鎖環境は、患者の安全確保や治療環境の維持のために設計されているが、その一方で換気に関しては大きな課題を抱えています。
窓が開かない設計や換気が困難な構造は、院内感染リスクを高める要因となる。
特に、結核やCovid19などの空気・飛沫核感染症のリスクが高まる。
さらに、換気不足は室内の空気質を低下させ、患者の症状を悪化させる可能性もある。
このような問題を解決するためには、適切な換気システムの導入と維持が不可欠です。
空調システムの定期的な点検とメンテナンス、そして効果的な換気方法の導入が求められます。
換気扇は清掃されているの？
・換気扇の清掃・汚染を確認する必要がある
・いつ・誰が・どのように清掃したかチェック表を作成する。
・写真を撮ればなお、確認が行いやすい！
・病室の窓・ドアを閉め、スモークテストを使用して病室の空調が換気扇に流れるのか確認することで、感染症患者さんの病室配置のヒントになります。
例：換気扇の清掃不足写真
どのような感染症患者に有効なのか。空気感染・飛沫核感染する病原微生物
空気感染とは 空気感染とは、病原微生物が空気中に浮遊し、人の呼吸を通じて感染する経路。
空気中に浮遊する微粒子（飛沫核）には、感染力を持つ病原体が含まれており、これらが長時間にわたり空中に存在するため、遠くまで拡散しやすい特徴がある。
飛沫核感染とは 飛沫核感染は、感染者が咳やくしゃみをした際に排出される飛沫が蒸発し、残った微粒子（飛沫核）が空中に浮遊することで感染が広がる経路。
飛沫核は非常に小さく、空中で長時間浮遊するため、空気感染と同様に遠くまで拡散する可能性があります。
空気感染・飛沫核感染する主要な病原微生物
- 結核菌（Mycobacterium tuberculosis）
- 麻疹ウイルス（Measles virus）
- 風疹ウイルス（Rubella virus）
- 水痘・帯状疱疹ウイルス（Varicella-Zoster virus）
- SARS-CoV-2（新型コロナウイルス）
- 空気感染とは 空気感染とは、病原微生物が空気中に浮遊し、人の呼吸を通じて感染する経路です。空気中に浮遊する微粒子（飛沫核）には、感染力を持つ病原体が含まれており、これらが長時間にわたり空中に存在するため、遠くまで拡散しやすい特徴がある。
- 飛沫核感染とは 飛沫核感染は、感染者が咳やくしゃみをした際に排出される飛沫が蒸発し、残った微粒子（飛沫核）が空中に浮遊することで感染が広がる経路。飛沫核は非常に小さく、空中で長時間浮遊するため、空気感染と同様に遠くまで拡散する可能性がある。
- 空気感染・飛沫核感染する主要な病原微生物
- 結核菌（Mycobacterium tuberculosis）
- 結核菌は、空気感染を引き起こす代表的な病原体です。感染者が咳やくしゃみをすると、結核菌を含む飛沫核が空中に放出され、他の人が吸い込むことで感染が広がる。結核は特に長期間にわたる治療が必要であり、免疫力が低下している人々にとって重大な健康リスクとなる。
- 麻疹ウイルス（Measles virus）
- 麻疹ウイルスは、非常に感染力が強いウイルスで、空気感染を引き起こします。感染者が咳やくしゃみをすると、麻疹ウイルスを含む飛沫核が空中に放出され、他の人が吸い込むことで感染が拡大する。麻疹は高い感染率を持ち、予防接種が非常に重要。
- 風疹ウイルス（Rubella virus）
- 風疹ウイルスも空気感染を引き起こす病原体の一つである。風疹は、妊娠初期の女性が感染すると、胎児に重篤な影響を及ぼす可能性がある。予防接種による感染予防が推奨される。
- 水痘・帯状疱疹ウイルス（Varicella-Zoster virus）
- 水痘・帯状疱疹ウイルスは、空気感染および飛沫核感染を引き起こす。感染者が発症初期にウイルスを含む飛沫核を空中に放出することで感染が広がる。水痘（小児期に多い）および帯状疱疹（成人期に多い）を引き起こす。
- 結核菌（Mycobacterium tuberculosis）
1時間あたりの換気回数と空気中の汚染飛沫核除去効率
CDC：Guidelines for Environmental Infection Control
in Health-Care Facilities, 2003
| 1時間の換気回数 | 空気中の汚染飛沫核を９９％。９９．９％除去する時間（分） | |
| ９９％ | ９９．９％ | |
| ２ | １３６ | ２０７ |
| ４ | ６９ | １０４ |
| ６ | ４６ | ６９ |
| １２ | ２３ | ３５ |
| １５ | １８ | ２８ |
| ２０ | ７ | １４ |
CDCガイドラインを元に、病棟内の換気回数を把握しましょう。
例：1時間で病室換気回数が2回の場合、１３６分（2時間以上）必要となる。
まずは、病棟の空調図面を手にいれよう！
以下の内容を把握しよう！
- 換気扇の位置・個数・風力
- 吸気口の位置
- 排気口の位置
- 空気の交換回数
- 24時間で何回病棟空調が入れ替わるか把握する
- 個室の数
- 大部屋の数
- 陰圧個室の数
病棟の空気の流れを把握しよう。（スモークテストの重要性）
スモークテストは、病院内の換気効率を確認し、エアフローの問題点を特定するための重要な手段である。
スモークテストとは、煙を用いて空気の流れを視覚化し、換気システムの効果を確認する方法。
これにより、隠れた換気不良のエリアを特定し、改善策を講じることができる。
スモークテストは、特に閉鎖環境である精神科病院において、その有効性が高く評価されている。
実施方法としては、特定のエリアでスモークを使用し、空気の流れを観察することで、問題のある換気経路や効率の低いエリアを明確にする。
このテスト結果をもとに、必要な換気装置の追加設置や既存システムの調整が可能となる。
スモークテスト
スモークジェネレーターすごく便利でした。
病棟内の空調の流れが把握しやすすい。
廊下から病室換気扇に空気の流れの確認ができる。
病室内の換気扇が作動できているか確認できる。
準備と必要な機材
- スモーク発生装置（スモークジェネレーター）
- 発煙カートリッジ
- 単3形アルカリ乾電池4本
- 空気流量計
- 温湿度計
- データ記録用ノートパソコンまたはタブレット
実施手順
- 発煙の準備 スモークジェネレーターに単3形アルカリ乾電池4本をセットし、発煙カートリッジを装着します。新品のカートリッジを使用することで、約1000回の発煙が可能です。
- 各部屋でのテスト 吸気口と排気口の確認：各部屋の吸気口と排気口の位置を確認し、正常に機能しているかを確認します。 スモーク発生装置を使用して、部屋内に煙を放出します。 スモークの動きを観察し、吸気口から空気がどのように流れ込み、排気口へ流れているかを確認します。
- 廊下から病室への空気の流れの確認 廊下でスモーク発生装置を使用し、煙が病室内にどのように流れ込むかを観察します。 病室のドアが閉じた状態と開いた状態での空気の流れを比較します。
病室の容積の求め方
- 病室の長さ（L）、幅（W）、高さ（H）を測定します。
- 次の式で容積を求めます：容積 = L × W × H
換気回数の計算
- 病棟内の24時間換気は、一般的には1時間に6〜12回が必要です。例として、病室の容積が60立方メートルの場合、1時間に必要な換気量は360〜720立方メートルとなります。
6. 実施結果の報告と改善策
- スモークテストの結果分析 換気の問題点の特定と対策提案
- 短期的な改善策 追加の換気装置の設置 吸気口と排気口の清掃
- 長期的な改善策 換気システムの全面的な見直し 陰圧個室の設置計画
病室の容積を求める計算式
病室の容積は、以下の式で求めます：
容積=長さ (L)×幅 (W)×高さ (H)\text{容積} = \text{長さ (L)} \times \text{幅 (W)} \times \text{高さ (H)}容積=長さ (L)×幅 (W)×高さ (H)
例として、長さが5メートル、幅が4メートル、高さが3メートルの病室の場合：
容積=5 m×4 m×3 m=60 立方メートル (m3)\text{容積} = 5 \, \text{m} \times 4 \, \text{m} \times 3 \, \text{m} = 60 \, \text{立方メートル (m}^3\text{)}容積=5m×4m×3m=60立方メートル (m3)
陰圧エアパーテンションの流量で空気を入れ替える時間の計算
精神科病院には、陰圧病室設置が少ない。
陰圧エアパーテーション等を利用し、簡易陰圧室を検討する。
陰圧エアパーテンション（Negative Pressure Air Partition）の流量を基に、病室の空気を完全に入れ替えるのに要する時間を計算します。以下の手順で計算します：
- 病室の容積 (V) を計算：
- 上記の例では、病室の容積は60立方メートル。
- 陰圧エアパーテンションの流量 (Q) を把握：
- 例として、陰圧エアパーテンションの流量が300立方メートル毎時 (m³/h) であるとします。
- 空気の入れ替え時間 (T) の計算：
- 空気の入れ替え時間 (T) は、病室の容積 (V) を陰圧エアパーテンションの流量 (Q) で割ることで求められます。
- 計算式：T=VQT = \frac{V}{Q}T=QV
この結果、病室の空気を完全に入れ替えるのに要する時間は0.2時間（つまり12分）となります。
具体例の計算
病室の容積が60立方メートルで、陰圧エアパーテンションの流量が300立方メートル毎時の場合：
- 容積の計算：
- 容積 = 長さ × 幅 × 高さ = 5m × 4m × 3m = 60m³
- 流量の把握：
- 流量 = 300m³/h
- 入れ替え時間の計算：
- 入れ替え時間 = 容積 ÷ 流量 = 60m³ ÷ 300m³/h = 0.2時間（12分）
これにより、病室の空気を完全に入れ替えるのに要する時間が求められました。この計算は、換気効率の評価や適切な換気システムの設計に役立つ。
実施結果の報告と改善策
- スモークテストの結果分析 換気の問題点の特定と対策提案
- 短期的な改善策 追加の換気装置の設置 吸気口と排気口の清掃
- 長期的な改善策 換気システムの全面的な見直し 陰圧個室の設置計画
1. 風量 (Airflow)
換気扇の風量は、一定時間内にどれだけの空気を移動させるかを示す指標です。通常、立方メートル毎時 (m³/h) または立方フィート毎分 (CFM: Cubic Feet per Minute) で表されます。風量が大きいほど、短時間で多くの空気を換気できます。
2. 静圧 (Static Pressure)
静圧は、換気扇が空気を移動させる際に克服しなければならない圧力差を示します。通常、パスカル (Pa) またはインチ水柱 (inH2O) で測定されます。高い静圧に対応できる換気扇は、ダクトの抵抗やフィルターの抵抗を乗り越えて効果的に空気を移動させることができます。
3. 効率 (Efficiency)
効率は、換気扇がどれだけ効果的にエネルギーを使用して空気を移動させるかを示します。通常、風量 (m³/h または CFM) を消費電力 (ワット) で割って計算されます。効率が高い換気扇は、少ないエネルギーで多くの空気を移動させることができます。
4. 音圧レベル (Sound Level)
音圧レベルは、換気扇の運転音の大きさを示す指標で、通常デシベル (dB) で表されます。音圧レベルが低い換気扇は、静かに動作し、快適な環境を維持します。
5. 回転速度 (RPM: Revolutions Per Minute)
換気扇の回転速度は、ファンが1分間に何回転するかを示します。高回転速度の換気扇は、一般的に高風量を提供できますが、音圧レベルが高くなることもあります。
6. パワー (Power)
換気扇のパワーは、そのモーターの出力を示し、通常ワット (W) で表されます。高出力のモーターは、高風量や高静圧に対応できますが、消費電力も高くなります。
7. 運転モード (Operating Modes)
多くの換気扇には複数の運転モードがあり、必要に応じて風量や速度を調整できます。これにより、エネルギー消費を最適化し、音量を制御することができます。
具体的な例
- 風量: 300 m³/h の換気扇は、1時間に300立方メートルの空気を移動させることができます。
- 静圧: 50 Pa の静圧に耐えられる換気扇は、ダクト内の抵抗やフィルターの抵抗を克服できます。
- 効率: 風量が300 m³/hで、消費電力が30 W の場合、効率は 10 m³/h/W です。
- 音圧レベル: 35 dB の音圧レベルは、図書館の静けさと同程度であり、静かに動作します。
- 回転速度: 1800 RPM の回転速度は、高風量を提供しますが、音圧レベルも高くなる可能性があります。
- パワー: 40 W のモーターは、一般的な家庭用換気扇として十分な出力を提供します。
- 運転モード: 高速モードと低速モードの切り替えが可能な換気扇は、使用状況に応じて調整できます。
陰圧パーテーションの風量が12.5m³/minの場合
まず、風量を1時間あたりの立方メートル数に変換します。その後、病室の容積に対して1時間で何回空気が入れ替わるかを計算します。
- 風量の変換：
- 1分あたりの風量が12.5 m³/minである場合、1時間（60分）あたりの風量は以下のように計算します： 風量 (m³/h)=12.5 m³/min×60 min/h=750 m³/h\text{風量 (m³/h)} = 12.5 \, \text{m³/min} \times 60 \, \text{min/h} = 750 \, \text{m³/h}風量 (m³/h)=12.5m³/min×60min/h=750m³/h
- 病室の容積：
- 先ほどの例では、病室の容積は60 m³でした。
- 1時間あたりの空気の入れ替え回数：
- 空気の入れ替え回数は、1時間あたりの風量を病室の容積で割ることで求められます。 入れ替え回数 (回/h)=1時間あたりの風量 (m³/h)病室の容積 (m³)\text{入れ替え回数 (回/h)} = \frac{\text{1時間あたりの風量 (m³/h)}}{\text{病室の容積 (m³)}}入れ替え回数 (回/h)=病室の容積 (m³)1時間あたりの風量 (m³/h)
したがって、風量が12.5 m³/minの換気システムを使用すると、1時間で病室の空気が12.5回入れ替わります。
病棟空調の目安として
エクセルで作成しました。（以下数値を入力してください）
長さ
幅
高さ
のデータを入力する。
病室換気扇・陰圧エアパーテーションの風量を入力すると
1時間に何回病室の空気の入れ替えができるか結果が出ます。
病室であれば1時間に6回から12回が望ましいので参考にしてください。
病室換気時間の計算式
空気感染する病原体が発生した場合、病室の換気時間を正確に計算することが重要です。以下に、計算式を示します：
換気時間 (分)=病室の容積 (m³)換気扇の風量 (m³/min)\text{換気時間 (分)} = \frac{\text{病室の容積 (m³)}}{\text{換気扇の風量 (m³/min)}}換気時間 (分)=換気扇の風量 (m³/min)病室の容積 (m³)
この計算式を使用することで、病室の容積や換気扇の風量に応じた換気時間を簡単に求めることができます。
計算例
例えば、病室の長さが5メートル、幅が4メートル、高さが3メートルで、換気扇の風量が12.5 m³/minの場合、換気時間は以下のように計算されます：
- 病室の容積 (V) の計算： V=5 m×4 m×3 m=60 m3V = 5 \, \text{m} \times 4 \, \text{m} \times 3 \, \text{m} = 60 \, \text{m}^3V=5m×4m×3m=60m3
- 換気時間 (T) の計算： T=60 m312.5 m3/min=4.8 分T = \frac{60 \, \text{m}^3}{12.5 \, \text{m}^3/\text{min}} = 4.8 \, \text{分}T=12.5m3/min60m3=4.8分
エクセルファイルの活用方法
提供したエクセルファイルには、病室の寸法や換気扇の風量を入力すると、換気時間を自動的に計算するシートが含まれる。
このファイルを使用して、さまざまな病室や換気扇の条件に応じた換気時間を簡単に算出することがでる。
エクセルファイルの使用方法
エクセルファイルには以下の列があります：
- 病室の長さ (m): 病室の長さをメートル単位で入力します。
- 病室の幅 (m): 病室の幅をメートル単位で入力します。
- 病室の高さ (m): 病室の高さをメートル単位で入力します。
- 換気扇の風量 (m³/分): 換気扇の風量を立方メートル毎分で入力します。
- 病室の容積 (m³): 病室の容積が自動的に計算されます。
- 換気時間 (分): 病室の空気を完全に入れ替えるのに必要な時間が自動的に計算されます。
- 1時間あたりの換気回数: 1時間に病室の空気が何回入れ替わるかが自動的に計算されます。
例
病室の長さが5メートル、幅が4メートル、高さが3メートルで、換気扇の風量が12.5 m³/分の場合：
- 病室の容積: 60 m³
- 換気時間: 4.8分
- 1時間あたりの換気回数: 12.5回
このエクセルファイルを使用して、さまざまな病室や換気扇の条件に応じた換気回数を簡単に算出することができます。適切な換気を維持するために、定期的に換気システムの点検とメンテナンスを行う。
まとめ
精神科病院における換気問題は、閉鎖的な環境や窓が開かない設計によって引き起こされるため、院内感染のリスクを高める重大な課題である。
結核や、新型コロナウイルスなどの空気感染症から患者やスタッフを守るためには、適切な換気システムの導入と維持が不可欠。
スモークテストは、換気効率を確認し、問題点を特定するための有効な手段として評価されている。
エビデンスに基づく医療（EBM）を活用し、最新の研究結果やガイドラインに基づいた対策を実施することで、科学的かつ効果的な換気改善が可能となる。
さらに、継続的な改善と新しい技術の導入を通じて、常に最適な換気状態を維持することが重要。
これらの取り組みにより、精神科病院の安全な医療環境を確保し、患者とスタッフの健康を長期的に守ることができる。
こんにちは、Springです。
閉鎖空間が多い精神科病院では、換気の問題があります。
実際に病室容積・換気風量が数値化できれば、解決策が見つかるかもしれません。
換気扇がどのように作用しているのか、病室の窓を開けるとどのように空気の流れが変化するのか？
感染症が流行する前に確認しましょう！
精神科感染対策への第１歩。
