Rôle possible de la transmission par aérosol dans une éclosion hospitalière d’influenza

Contexte Nous avons examiné le rôle de la transmission aérosol de la grippe dans un service de soins intensifs. Méthodes Nous avons étudié une éclosion saisonnière de grippe A survenue dans notre service de médecine générale avec mise en place d’une écloserie ouverte en temps réel pendant l’éclosion. Les mesures du débit d’air ont été effectuées et les concentrations d’aérosols chargés de virus hypothétiques à différents endroits ont été estimées à l’aide de la modélisation de la dynamique des fluides. Résultats Neuf patients hospitalisés ont été infectés par une souche identique du virus de la grippe A / HN. Le taux d’attaque était de% et% dans les baies «mêmes» et «adjacentes», respectivement, mais% dans la baie «éloignée». P = Temporairement, le risque d’infection était plus élevé le jour où la ventilation non invasive était utilisé dans le patient indexé; la régression logistique multivariée a révélé un rapport de probabilité de% intervalle de confiance, -; P = Un flux d’air intérieur directionnel simultané soufflé de la «même» baie vers la baie «adjacente» a été trouvé; La modélisation computationnelle de la dynamique des fluides a révélé que le modèle de dispersion des aérosols provenant du patient de l’indice coïncidait avec l’emplacement des lits chez les patients affectés. Conclusions Nos résultats suggèrent un possible rejet d’air par un purificateur d’air séparé. Rôle de la transmission de la grippe par aérosol dans un service de soins intensifs Les contrôles de la source et de l’ingénierie, tels que la prévention de la production d’aérosols et l’amélioration de la conception de la ventilation, peuvent être pris en considération pour prévenir les poussées nosocomiales

La transmission nosocomiale de la grippe est fréquemment signalée [β] Elle survient généralement pendant les pics saisonniers, et peut concerner presque tous les types d’établissements de santé Ses conséquences sont considérables: elle peut entraîner une maladie importante voire mortelle chez les patients hospitalisés Les professionnels de santé sont souvent impliqués, et les unités hospitalières affectées peuvent nécessiter une fermeture temporaire avec suspension du service Absence d’immunité préexistante contre le virus HN de la grippe pandémique récemment apparu et son potentiel de Les maladies graves chez les jeunes adultes et les adultes plus âgés ont encore accru l’importance du contrôle des infections hospitalières Cependant, la façon dont la grippe est transmise dans le milieu de soins et les mesures de contrôle efficaces demeurent largement obscures [, -] virus de la grippe est transmis principalement par des gouttelettes et un contact direct Ainsi, ade L’espacement, le lavage des mains et les précautions contre les gouttelettes, y compris l’utilisation de masques, sont probablement efficaces pour prévenir la transmission [,,] Cependant, dans les établissements de soins de santé intérieurs, en raison des conditions cliniques et environnementales particulières, Comme cela a été décrit pour d’autres infections virales et bactériennes [,, -] Des données émergentes suggèrent que l’infection grippale peut également être transmise par voie aérosol, comme le montrent les modèles animaux et les études expérimentales impliquant des sujets humains [,,,] Nous avons signalé une épidémie de grippe survenue dans un service de médecine aigüe. Des analyses épidémiologiques, de débit d’air et de dynamique des fluides ont été effectuées. Le rôle possible de la transmission aérosol de la grippe a été examiné.

Méthodes

À l’hôpital Prince of Wales PWH; Hong Kong, une épidémie de grippe A est survenue dans un service de médecine générale pour adultes en avril. À Hong Kong, les activités de pointe de la grippe se produisent au printemps et en été. Autorité hospitalière de Hong Kong qui dessert une population urbaine de millions chaque année, & gt; Des cas adultes de grippe confirmée sont traités à PWH [,,] Une épidémie nosocomiale majeure de syndrome respiratoire aigu sévère SRAS est survenue à PWH en ; depuis lors, tous les patients hospitalisés pour des maladies respiratoires fébriles aiguës sont soumis à des précautions contre les gouttelettes; Si la grippe est confirmée, les patients seront isolés ou regroupés dans des salles désignées En tant que politique hospitalière, tous les membres du personnel médical travaillant dans les services médicaux doivent porter des masques chirurgicaux et une infirmière auxiliaire est responsable de la surveillance. Les épidémies nosocomiales de maladies infectieuses, une fois identifiées, seraient étudiées par l’équipe de gestion de l’épidémie composée de médecins, de microbiologistes, de praticiens du contrôle des infections, d’infirmières et d’épidémiologistes hospitaliers dans le cadre du protocole de gestion. Ces données ont été étudiées et discutées lors de réunions quotidiennes tout au long de la période de l’éclosion. Des mesures de contrôle, y compris la fermeture du pavillon, l’isolement du patient et l’utilisation d’une prophylaxie antivirale, seraient alors recommandées. la grippe a été décrite ailleurs En bref, En outre, pour tous les cas confirmés, l’ARN viral a été directement extrait pour le séquençage de toute la longueur du gène de l’hémaggultinine, comme décrit ailleurs ; Enfin, un test d’inhibition de l’hémagglutination a été réalisé en utilisant l’isolat de virus obtenu du patient index comme source d’antigène pour détecter la montée d’anticorps dans les échantillons de sérum appariés prélevés sur des individus atteints. Analyse spatio-temporelle des données épidémiologiques courbe épidémique de l’épidémie a été produite Le plan d’étage des quartiers affectés a été étudié; à PWH, la conception des services de médecine générale suivait une disposition en salle ouverte Pour l’analyse, tous les patients qui étaient restés avec le patient pendant sa période de présence dans le service depuis l’admission au transfert ou à l’isolement et tous les soins de santé Les taux d’attaque de la grippe parmi les patients hospitalisés étaient calculés chaque jour sur la base de leur localisation. Les relations univariées entre le risque d’infection grippale et les variables spatio-temporelles ont été analysées en utilisant χ test ou le test exact de Fisher Variables avec une valeur P & lt; ont été entrés dans un modèle de régression logistique multivariée par étapes pour identifier les facteurs indépendants associés à l’infection Rapport de cotes OR et% d’intervalles de confiance Les IC ont été rapportés pour les variables explicatives Dans toutes les analyses, une valeur P de & lt; L’analyse statistique a été réalisée en utilisant le logiciel PASW Statistics, la version SPSSAirflow et les analyses de dynamique des fluides. Les informations sur les systèmes de ventilation de la salle ont été collectées lors de l’investigation de l’épidémie. Le débit d’air dans chaque diffuseur d’alimentation, grille de retour, purificateur d’air et ventilateur d’extraction a été mesuré en détail, comme décrit ailleurs Dispersion du virus hypothétique a été analysé par la méthode CFD de la dynamique des fluides computationnelle. Les aérosols hypothétiques chargés en virus ont été modélisés comme des traceurs gazeux et passifs, qui ont montré qu’ils étaient capables de bien modéliser la dispersion des aérosols. noyaux de gouttelettes de moins de – microns de diamètre Le logiciel commercial CFD, Fluent, version, a été utilisé Les champs de concentration prévus ont été comparés aux emplacements des patients affectés trouvés dans l’épidémie

Résultats

L’équipe de gestion des flambées était alertée d’une éventuelle épidémie dans un service de médecine générale en avril, lorsque les patients hospitalisés avaient développé une fièvre et des symptômes respiratoires. Le service était immédiatement fermé aux nouvelles admissions et le transfert vers d’autres hôpitaux ou instituts était suspendu ; Les patients malades ont été isolés Pour tous les TS et les autres patients, des précautions strictes ont été prises pour les gouttelettes et les patients ont dû porter des masques chirurgicaux en tout temps. L’hygiène des mains a été renforcée et les deux groupes ont été surveillés pour l’apparition des symptômes. Les patients déchargés ont été soumis à une surveillance médicale continue à domicile pendant une semaine. Le service est revenu à la normale en avril, lorsque l’éclosion a été déclarée terminée. Une enquête épidémiologique a débuté en avril. À la fin de l’éclosion, Les dates de début des symptômes du premier cas index et du dernier cas étaient mars et avril, respectivement. Tous les patients hospitalisés ont été testés positifs à la grippe A par immunofluorescence. et culture d’échantillons d’aspiration rhinopharyngée Tous les isolats ont appartenu au sous-type de virus HN Influenza A / Brisbane // et étaient% identiques, tel que déterminé par l’analyse de la séquence des nucléotides. Tableau L’aspiration nasopharyngée n’a pas été réalisée pour les TS qui avaient rapporté des symptômes; Cependant, les résultats des tests sérologiques ne suggèrent pas une infection récente par la grippe.

Figure View largeTélécharger la lameCourbe épidémique de l’épidémie de grippe Les patients ont été présentés en fonction de la date d’apparition des symptômes de la fièvre ou de nouveaux symptômes respiratoires; l’ordre ne reflète pas nécessairement l’ordre dans lequel ils ont contracté l’infection. La flèche indique l’heure à laquelle le patient patient index A a commencé la ventilation positive à deux niveaux BiPAP ventilation support Avant cela, il recevait une oxygénothérapie supplémentaire par canule nasale La ventilation BiPAP a duré pour & gt; h; il a ensuite été transféré à l’unité de soins intensifs Patient I a commencé à recevoir une prophylaxie à l’oseltamivir en avril, la salle a été fermée et les patients malades ont été isolés; cependant, il est rapidement devenu malade et a développé de la fièvre en avril, malgré la réception du personnel de la prophylaxie et avait des symptômes; Cependant, les résultats des tests sérologiques pour une infection grippale récente étaient négatifs. Les patients ont été montrés en fonction de la date d’apparition des symptômes de fièvre ou de nouveaux symptômes respiratoires. l’ordre ne reflète pas nécessairement l’ordre dans lequel ils ont contracté l’infection. La flèche indique l’heure à laquelle le patient patient index A a commencé la ventilation positive à deux niveaux BiPAP ventilation support Avant cela, il recevait une oxygénothérapie supplémentaire par canule nasale La ventilation BiPAP a duré pour & gt; h; il a ensuite été transféré à l’unité de soins intensifs Patient I a commencé à recevoir une prophylaxie à l’oseltamivir en avril, la salle a été fermée et les patients malades ont été isolés; cependant, il est rapidement devenu malade et a développé de la fièvre en avril, malgré la réception du personnel de la prophylaxie et avait des symptômes; Cependant, les résultats des tests sérologiques pour l’infection grippale récente étaient négatifs.

Figure Vue largeDownload slideFigure montrant la disposition du pavillon de la flambée et les emplacements des patients affectés Patient A encerclé était le cas index Les blocs de couleur foncée représentent les filtres HEPA haute efficacité absorbant les particules placés à l’extrémité du mur de chaque compartiment. Le patient D était resté au premier rang puis à l’arrière du lit. Vue de la figure en grandDisque de téléchargementFigure montrant la disposition du foyer de la flambée et les emplacements des patients touchés Patient A encerclé était le cas index Les blocs de couleur foncée représentent un HEPA absorbant les particules à haut rendement les filtres placés à l’extrémité du mur de chaque compartiment Les dates d’apparition des symptômes ont été indiquées pour tous les patients infectés Le patient D était resté au premier rang des lits avant la rangée arrière

Tableau View largeTélécharger les données cliniques et virologiques pour les personnes touchées dans la table OutbreakTable Voir les diapositivesTélécharger des données cliniques et virologiques pour les personnes touchées par l’épidémieThe patient patient index A Figure était un homme âgé de un an qui avait une maladie pulmonaire obstructive chronique sous-jacente. des ombres pulmonaires non résolues, malgré un traitement antibiotique complet, et une augmentation de la dyspnée, qui nécessitait initialement un supplément d’oxygène à – L / min par canule nasale. Bien qu’il ait été afébrile tout au long de sa vie, sa détresse respiratoire s’est aggravée. quelques jours Il est tombé au lit Il a développé une insuffisance respiratoire de type II dans la soirée de mars et a subi une pression positive des voies aériennes à deux niveaux BiPAP support de ventilation le niveau de pression inspiratoire positive des voies aériennes [IPAP] a été fixé à cm HO; Après une ventilation de la salle, le patient a été transféré à l’unité de soins intensifs en avril pour intubation et ventilation mécanique. Le virus Influenza HN a ensuite été isolé à partir d’un échantillon d’aspiration trachéale. Une fois la grippe confirmée, les patients ont commencé à recevoir un traitement par l’oseltamivir deux fois par jour pendant plusieurs jours après l’apparition des symptômes. Les stages cliniques ont été suivis d’un traitement par oseltamivir et de la survenue de symptômes respiratoires. Le patient restant C Figure était un homme d’un an qui avait été initialement admis pour une pneumonie à Pseudomonas qui avait compliqué une bronchiectasie avancée; bien qu’afébrile, il a développé une complication des voies respiratoires inférieures après une infection grippale et est mort d’une insuffisance respiratoire progressive. Analyse spatio-temporelle Le service de la flambée était un service médical général masculin composé de lits disposés dans les grandes baies adjacentes aux baies arrière B et C séparées par un large Le lit du patient de l’index était situé à l’extrémité du mur de la baie C, juste à côté d’un purificateur d’air HEPA. Au total, les patients et les travailleurs de la santé avaient séjourné ou travaillé dans la salle à partir de mars. jusqu’en avril Le taux d’attaque global chez les patients était de% des sujets. Nous avons trouvé que les patients qui étaient restés dans le “B” adjacent, taux d’attaque, étaient similaires à ceux qui restaient dans la “même” baie C avec l’indice taux d’attaque du patient,%; cependant, aucun patient à l’avant, baie «éloignée» A ou salle latérale n’a été affecté taux d’attaque,%; P =, par le test exact de Fisher En analyse selon la date, la présence dans les baies arrière était associée à des taux d’attaque de%,%,% et% aux dates – Mars, respectivement. P = et Avril%; Dans un dernier modèle de régression logistique multivariée, rester dans les baies arrière en mars était associé indépendamment à un risque plus élevé de contracter la grippe. % CI, -; P = Le taux d’attaque chez les travailleurs de la santé n’a pas été analysé en détail, car seuls des symptômes ont été signalés, et aucune n’a été confirmée en laboratoire. Ils ont signalé un contact étroit avec les patients demeurant dans toutes les baies pendant leurs tâches routinières. la salle de la flambée était assurée par des ventilo-convecteurs avec un diffuseur au plafond dans chacune des baies. Les grilles de reprise d’air étaient situées au plafond du couloir. Un purificateur d’air HEPA était placé à l’extrémité de chaque baie. et ; il a fonctionné en aspirant l’air à partir d’un niveau inférieur, et après la filtration, en injectant l’air dans la salle à un niveau supérieur. Pendant la flambée, le réglage du ventilateur des purificateurs d’air HEPA a été réglé à bas dans les baies A et B et Les mesures de débit d’air ont révélé que, dans cette situation, il y avait un déséquilibre entre l’alimentation en air et le retour des différentes baies, et le débit d’air dans la baie C par inadvertance. Les vitesses d’injection d’air des purificateurs d’air HEPA étaient sensiblement plus élevées que celles des diffuseurs et ont donc dominé le flux d’air global. En raison de la plus grande vitesse d’injection d’air du purificateur d’air dans la baie C avec cela dans la baie adjacente B, l’air de la baie C devait être “poussé” dans le couloir et vers la baie B Figure

Figure Vue largeDownload slideLes débits d’air mesurés dans l’unité de L / s à différents emplacements Les purificateurs d’air HEPA haute efficacité absorbant les particules ont été réglés sur le réglage bas dans la baie B et sur le réglage moyen dans la baie C pendant le temps de mesure. Débit d’air mesuré dans l’unité de L / s à différents emplacements Les épurateurs d’air HEPA à absorption de particules à haute efficacité ont été réglés sur le réglage bas dans la baie B et sur le réglage moyen dans la baie C pendant le temps de mesure

Figure Vue largeTélécharger DiapositiveModèle d’écoulement dans le plan médian à travers les purificateurs d’air HEPA haute efficacité absorbant les particules dans les baies arrière B et CFigure View largeDisque de téléchargementModèle d’écoulement dans le plan médian entre les purificateurs d’air haute efficacité HEPA absorbants dans les baies arrière Des simulations B et CCFD ont été effectuées, et les distributions d’aérosols chargés de virus hypothétiques provenant du patient index sont montrées sur la figure. La concentration normalisée des aérosols hypothétiques chargés de virus a été trouvée la plus élevée dans la baie C “même”, suivie par baie B «adjacente», et la plus basse dans la baie A «éloignée» La répartition spatiale estimée correspondait aux emplacements des patients affectés dans l’éclosion. Les grosses gouttelettes n’auraient pas expliqué une telle distribution en raison de leur dépôt rapide sur les surfaces [, ]

Figure View largeTélécharger la distribution spatiale de la concentration normalisée d’aérosols chargés de virus hypothétiques modélisés en tant que traceur gazeux dans le foyer de la flambée à une hauteur de m Les débits utilisés dans ce modèle sont ceux décrits dans la figure. pour fonctionner avec% de filtration des noyaux de gouttelettes modélisés Les purificateurs d’air HEPA sont montrés comme des boîtes noires, les diffuseurs sont montrés par un carré avec un X, et les retours sont montrés comme une petite boîte rectangulaire remplie Les patients affectés sont représentés par des ovales blancs. La distribution spatiale de la concentration normalisée d’aérosols chargés de virus hypothétiques modélisés comme traceur gazeux dans le service de la flambée à une hauteur de m. Les débits utilisés dans ce modèle sont ceux décrits dans la figure. On a supposé que les filtres HEPA absorbant les particules fonctionnaient avec le% de filtration des individus modélisés t noyaux Les purificateurs d’air HEPA sont représentés par des cases noires, les diffuseurs sont représentés par un carré avec un X et les retours sont représentés par une petite case rectangulaire. Les patients affectés sont représentés par des ovales blancs. Le patient index est marqué comme un ovale rouge.

Discussion

Dans cette épidémie, les patients dans la baie «adjacente» et «même» ont été touchés de la même manière, mais la baie «éloignée» a été épargnée. Une distribution plus aléatoire des cas infectés serait attendue si les TS avaient servi de vecteurs, car ils étaient responsables de le soin des patients dans toutes les tâches de baies a été assigné sur la base de la fonction et non du lieu De même, un contact patient-patient étroit, des visites dans une zone commune contaminée et une transmission par un visiteur errant sont des explications improbables dans notre environnement. ] Enfin, les vitesses d’air élevées & gt; Les m / s, qui peuvent transporter même de grosses gouttelettes au-delà de m, n’ont pas été trouvés dans notre salle, et ils auraient été déposés trop rapidement sur les surfaces pour tenir compte du modèle de dispersion observé Nous considérons que les modes prédominants Cependant, l’accumulation de preuves suggère que la voie aérosol pourrait jouer un rôle contribuant [,,,] Dans les modèles animaux, il a été démontré que le virus de la grippe, par exemple, HN ou HN, transmet efficacement Dans les études cliniques, des particules chargées de virus inférieures à – μm, c’est-à-dire dans la fraction aérosol respirable, ont été détectées dans des respirations expirées de patients grippés et dans l’air échantillonné. à partir d’un milieu de soins de santé aigus pendant le pic saisonnier [,,] Contrairement à la toux naturelle ou les éternuements, les particules respiratoires artificiellement générées sont souvent beaucoup plus petites en taille moins de – mm, peuvent pénétrer plus readi Il a été démontré que certaines procédures cliniques, telles que l’intubation endotrachéale, la réanimation cardio-pulmonaire, la ventilation non invasive et la réception d’oxygène à haut débit, peuvent générer une grande quantité de toxines dans les voies respiratoires inférieures. quantité d’aérosols respiratoires [,,,, -], et la transmission d’une infection respiratoire liée à certaines de ces procédures – malgré la mise en œuvre de précautions de gouttelettes – a été signalé Depuis la flambée, nous avons utilisé une hiérarchie de mesures de contrôle pour prévenir la transmission de la grippe dans notre hôpital, comme les contrôles administratifs et à la source, les contrôles techniques et l’utilisation de l’équipement de protection individuelle La politique d’isolement ou de regroupement des patients suspects ou confirmés est renforcée; l’application d’une procédure génératrice d’aérosols n’est autorisée que dans des pièces individuelles bien ventilées avant que la grippe puisse être exclue; tous les patients souffrant d’infections respiratoires sont tenus de porter des masques faciaux, qui sont fournis gratuitement, jusqu’à ce que les symptômes disparaissent; les climatiseurs et leurs réglages sont vérifiés régulièrement pour éviter le déséquilibre du flux d’air; On recommande aux TS d’utiliser des respirateurs N, des écrans faciaux, des gants et des blouses pendant les procédures génératrices d’aérosols et de recevoir des vaccins antigrippaux annuels [,,,] Nous avons adopté ces mesures dans tous les services médicaux. ou patients «invisibles» grippaux agissant comme sources d’infection Nous n’avons pas connu une autre éclosion de grippe dans les salles ouvertes au cours de la période subséquente, incluant la première vague de grippe pandémique HN Bien que l’infrastructure de chaque institut soit différente, nos résultats Notre étude est limitée par sa nature descriptive Nous n’avons pas pu analyser l’impact de la vaccination antigrippale sur la taille de la flambée, car de nombreux patients ne disposaient pas de cette information. En outre, nous n’avons pas pu éliminer complètement le rôle des TS malades dans la transmission de l’infection, même si aucun cas de grippe n’a finalement été confirmé parmi eux. étaient tenus de porter un masque chirurgical pendant le travail et de signaler toute maladie pseudogrippale au moyen d’un système de signalement quotidien dont la présence les soustrait immédiatement au travail, le risque d’infection croisée par les travailleurs de la santé devant être plutôt faible . La distribution spatiale des cas ne peut pas être facilement expliquée par la transmission HCW-patient ou patient-patient, comme discuté ci-dessus Nos résultats indiquent la nécessité d’évaluer les risques d’infection des procédures ou dispositifs générant des aérosols, en particulier l’état de la maladie [,,,,]; l’efficacité de diverses stratégies de contrôle de source et administratives [,,,,]; les systèmes de ventilation dans différents milieux de soins de santé; En conclusion, nos résultats suggèrent un rôle possible de la transmission de la grippe par aérosol dans un service de soins intensifs. Contrôles de la source et de l’ingénierie, tels que la prévention de la génération d’aérosols. et l’amélioration de la conception de la ventilation de la salle, peut justifier un examen pour prévenir les poussées nosocomiales

Remerciements

Nous remercions M. Li Liu et Mme Caroline Xiaolei Gao pour leur participation à la mesure sur le terrain dans le pavillon de la flambée Conflits d’intérêts potentiels Tous les auteurs: pas de conflits