Leikkaussalin vetyperoksididekontaminaatiolaitteiston integrointisuunnitelma rakennusautomaatiojärjestelmään

Abstract

Vetyperoksidikaasupohjaiset dekontaminaatioprosessit vaativat nykyisillä menetelmillä toteutettuina manuaalisia työvaiheita, kuten esivalmistelutöitä ja turvallisuuden valvontaa. Diplomityössä kehitettiin konseptisuunnitelma rakennusautomaatiojärjestelmään (RAU-järjestelmä) integroidusta vetyperoksidikaasudekontaminaatiojärjestelmästä, jossa pyrittiin automaation kautta minimoimaan dekontaminaatioprosessiin liittyvää manuaalista työtä sekä automatisoimaan ja kehittämään dekontaminaatioprosessin turvallisuutta. Vetyperoksidikaasudekontaminaatiojärjestelmän RAU-integraation konseptisuunnitelma kehitettiin sairaalan leikkaussaliympäristöön.

Diplomityössä tehtiin kirjallisuuskatsaus, jossa tutkittiin erilaisia dekontaminaatiomenetelmiä, leikkaussalien talotekniikkaa ja rakennusautomaatiota, leikkaussalien puhdistusta sekä vetyperoksidin ominaisuuksia. Diplomityössä toteutettiin tapaustutkimuksia, joissa tehtiin dekontaminaatiotestejä vetyperoksidikaasudekontaminaatiolaitteistolla. Dekontaminaatiotulosten validoinnissa käytettiin eläviä albumiiniliuoksella käsiteltyjä bakteereita sekä biologisia indikaattoreita. Tapaustutkimusten testit toteutettiin HUS:n potilashuoneissa. Kirjallisuuskatsauksen ja tapaustutkimusten havainnoista laadittiin synteesi, jonka vaatimusten pohjalta laadittiin konseptisuunnitelma. Tapaustutkimusten dekontaminaatiotesteissä saavutettiin 2,5-3,6 log-yksikön bakteerivähenemät (99,68-99,97 prosentin vähenemät) testibakteereilla. Osassa dekontaminaatiotestejä tavoiteltiin 6 log-yksikön vähenemää (99,9999 prosentin vähenemä), mutta sitä ei saavutettu missään testissä. Biologisilla indikaattoreilla saavutettiin 6 log-vähenemät kaikissa paitsi yhdessä mittauspaikassa.

Konseptisuunnitelmasta luotiin dokumentti Granlund Oy:n käyttöön, jota voidaan käyttää varsinaisen dekontaminaatiojärjestelmän RAU-suunnittelun tukena ja ohjemateriaalina myös muiden taloteknisten alojen suunnittelijoille. Konseptisuunnitelmaan kehitettiin automaatioon pohjautuvia ratkaisuja, joiden avulla dekontaminaatioprosessiin liittyvää manuaalista työtä saadaan vähennettyä ja prosessin turvallisuutta parannettua. Konseptisuunnitelmassa kehitetyt ratkaisut tulee testata todellisella dekontaminaatiojärjestelmällä ennen niiden käyttöönottoa.

Decontamination procedures based on vaporized hydrogen peroxide (VHP) often require manual labor for preparation and safety surveillance during the room decontamination process. In this master's thesis, a concept plan has been developed to integrate VHP systems with building management systems (BMS) to reduce the manual labor required for decontamination while improving the decontamination safety.

The thesis includes a comprehensive literature review covering various topics, including decontamination methods, HVAC systems in operating rooms, operating room maintenance, BMS systems in operating rooms, and the properties of hydrogen peroxide. Additionally, a VHP case study was conducted, involving decontamination tests in patient rooms at HUS Helsinki University Hospital. These tests included live bacteria and biological indicators to validate the effectiveness of the decontamination process.

The case studies demonstrated a 2.5 to 3.6 log reduction (99.68–99.97 percent reduction) in bacterial samples. While a 6-log reduction was the target in some decontamination tests, it was not achieved in bacterial samples. 6-log reduction was successfully attained with biological indicators in all tests, with only one exception.

The case studies and literature review were combined in a synthesis that forms the foundation of the proposed concept design. The concept plan developed in this thesis was made for Granlund Oy and it offers valuable insights for BMS designers and serves as a practical guideline for BMS and HVAC designers as well. This plan incorporates automation-based solutions that are intended to reduce manual labor and enhance the safety of the decontamination process. The solutions presented in the concept plan should undergo testing before implementation in an actual system.