key: cord-1008954-weli043d
authors: Desquerre, Isabelle; Brouqui, Philippe; Boudjema, Sophia
title: Chambres à pression négative et gestion du risque épidémique
date: 2021-06-30
journal: Médecine de Catastrophe - Urgences Collectives
DOI: 10.1016/j.pxur.2021.04.003
sha: 7ee561bfb28c1a8ffbd7164986de7d06c8c71d3b
doc_id: 1008954
cord_uid: weli043d

La transmission aérienne de maladies infectieuses est aujourd’hui bien connue. Les virus respiratoires se transmettent par la toux, les crachats, les postillons ou des éternuements. Les particules virales peuvent rester en suspension plusieurs heures dans l’air. Dans l’environnement hospitalier, l’isolement des patients porteurs de pathologies respiratoires hautement contagieuses dans des chambres en dépression permet de limiter le risque de transmission croisée. Le respect strict des protocoles par les professionnels de santé par notamment le port du masque adapté réduit le risque de transmission aux soignants. Des établissements ont développé des unités adaptées à la prise en charge de ces pathologies. À Marseille, l’institut hospitalo-universitaire méditerranée-infection constitue un pôle infectieux dans lequel l’architecture a été spécialement conçue afin d’anticiper le risque épidémique et la prise en charge des pathologies hautement contagieuses en unité 3 dans laquelle sont présentes 25 chambres individuelles à pression négative. L’objectif de ce travail est de montrer le fonctionnement d’une unité entièrement dédiée à la prise en charge en routine de soin de pathologies hautement contagieuses et constituée de chambres en dépression mais également son utilité au début de l’épidémie de SARS CoV-2. Airborne transmission of infectious diseases is now well known. Respiratory viruses are spread by coughing, spitting up, spitting or sneezing. Viral particles can stay suspended for several hours in the air. In the hospital environment, isolating patients with highly contagious respiratory pathologies in depressed rooms reduces the risk of cross-transmission. Strict compliance with protocols by healthcare professionals, in particular by wearing the appropriate mask, reduces the risk of transmission to caregivers. Establishments have developed units adapted to the management of these pathologies. In Marseille (France), the university hospital institute Mediterranean-infection constitutes an infectious center in which the architecture has been specially designed in order to anticipate the epidemic risk and the management of highly contagious pathologies in unit number 3 in which 25 individual rooms are present with negative pressure. The aim of this work is to show the operation of a unit entirely dedicated to the routine care of highly contagious pathologies and made up of depressed rooms but also its usefulness at the start of the SARS-CoV-2 outbreak.

La transmission aérienne de maladies infectieuses est aujourd'hui bien connue. Les virus respiratoires se transmettent par la toux, les crachats, les postillons ou des éternuements. Les particules virales peuvent rester en suspension plusieurs heures dans l'air. Dans l'environnement hospitalier, l'isolement des patients porteurs de pathologies respiratoires hautement contagieuses dans des chambres en dépression permet de limiter le risque de transmission croisée. Le respect strict des protocoles par les professionnels de santé par notamment le port du masque adapté réduit le risque de transmission aux soignants. Des établissements ont développé des unités adaptées à la prise en charge de ces pathologies. À Marseille, l'institut hospitalo-universitaire méditerranée-infection constitue un pôle infectieux dans lequel l'architecture a été spécialement conçue afin d'anticiper le risque épidémique et la prise en charge des pathologies hautement contagieuses en unité 3 dans laquelle sont présentes 25 chambres individuelles à pression négative. L'objectif de ce travail est de montrer le fonctionnement d'une unité entièrement dédiée à la prise en charge en routine de soin de pathologies hautement contagieuses et constituée de chambres en dépression mais également son utilité au début de l'épidémie de SARS CoV-2.

Airborne transmission of infectious diseases is now well known. Respiratory viruses are spread by coughing, spitting up, spitting or sneezing. Viral particles can stay suspended for several hours in the air. In the hospital environment, isolating patients with highly contagious respiratory pathologies in depressed rooms reduces the risk of cross-transmission. Strict compliance with protocols by healthcare professionals, in particular by wearing the appropriate mask, reduces the risk of transmission to caregivers. Establishments have developed units adapted to the management of these pathologies. In Marseille (France), the university hospital institute Mediterranean-infection constitutes an infectious center in which the architecture has been specially designed in order to anticipate the epidemic risk and the management of highly contagious pathologies in unit number 3 in which 25 individual rooms are present with negative pressure. The aim of this work is to show the operation of a unit entirely dedicated to the routine care of highly contagious pathologies and made up of depressed rooms but also its usefulness at the start of the SARS-CoV-2 outbreak.

Depuis 30 ans, la transmission des infections par voie aérienne en milieu de soins est de mieux en mieux connue [1, 2] . Les virus respiratoires se transmettent par la toux, les crachats, les postillons ou des éternuements. Les particules virales sont en suspension dans des gouttelettes (10-100 mm) et des aérosols (noyaux de condensation < 5 à 10 mm). Les plus petites particules présentes dans les aérosols peuvent rester en suspension plusieurs heures dans l'air. L'apparition de maladies émergentes ou ré émergentes, ces dernières années, mais aussi tout récemment de la pandémie COVID-19, montre l'importance des structures (architecture, agencement au sein des unités) et de la formation des personnels dans la gestion du risque épidémique. Le risque de contracter une pathologie infectieuse par voie aérienne dans les établissements de soins a fait l'objet de plusieurs études [3, 4] . Les pathologies respiratoires hautement contagieuses nécessitent une prise en charge spécifique avec la prescription d'un isolement afin de limiter le risque épidémique [5] . Les chambres en dépression ou à pression négative peuvent être une solution dans la prise en charge en routine de soin afin de prévenir et limiter l'apparition de nouveaux cas en isolant des patients atteints de tuberculose multirésistante (MDR-TB) (résistante à au moins la rifampicine et l'isoniazide) ou de tuberculose ultra résistante (XDR-TB) (résistante à au moins la rifampicine, l'soniazide, aux fluoroquinolones et un injectable parmi l'amikacine, la kanamycine et la capréomycine) ou dans le cas de certaines épidémies au retour de voyage comme le MERS-CoV. Les soins au patient doivent être administrés de manière à assurer le même niveau de protection et de sécurité au personnel soignant.

L'institut hospitalo-universitaire-méditerranée infection (IHU-MI) à Marseille, véritable « lazaret », a été conçue pour anticiper et gérer le risque d'épidémie. Il est constitué de quatre unités d'hospitalisations (trois long séjour de 25 lits chacun (N1, N2 et N3) et une unité d'hospitalisation de jour). L'unité N3, entièrement dédiée à la prise en charge en routine de soin des maladies infectieuses hautement contagieuses. Elle est constituée de 25 chambres individuelles à pression négative réparties en trois modules (modules A, B et C) (Fig. 1) . Elle comprend également une coursive intérieure permettant la circulation des personnels de soins et une coursive extérieure permettant la circulation des familles (Fig. 2) . L'unité N3 comporte un sas d'entrée à +10 Pa, son couloir (coursive intérieure) est à À10 Pa alors que la pression à l'intérieur des chambres est de À30 Pa (Fig. 3) . La pression négative se définit par l'existence d'une pression intérieure de l'air plus basse que celle de l'air présente à l'extérieur de la chambre. L'application d'une pression négative dans les chambres a pour but de mettre en dépression la chambre d'un patient contagieux par rapport aux parties adjacentes de celle-ci. Ainsi, tout mouvement d'air va s'effectuer vers la chambre depuis les locaux voisins ce qui empêche la diffusion de l'air contaminé. L'évacuation en continu de l'air de la chambre permet de réduire le nombre de particules infectées en suspension et donc de limiter le risque de contamination des personnes qui entrent dans la pièce. Le réglage des pressions s'effectue à partir d'une commande centrale qui permet l'ajustement des pressions pour chaque chambre ou pour l'ensemble des chambres de l'unité ( Fig. 4) . La présence de deux CTA fonctionnant à 50 % de leur capacité se justifie par la nécessité d'avoir en permanence un système de traitement de l'air fonctionnel, le relais pouvant être pris par l'un des deux avec une capacité de 100 % si l'un d'entre eux tombait en panne. De plus, il y a une assistance de maintenance sur place pour les deux CTA, ce qui limite les frais d'usure des composants. Le système de ventilation présent dans les chambres est constitué de filtre HEPA (High-Efficiency Particulate Air -Filtre à particules aériennes à haute efficacité) (Fig. 5) qui permettent de filtrer en un passage au moins 99,97 % des particules Les filtres HEPA laissent le passage aux microorganismes tels que bacille de Koch en suspension dans l'air (diamètre de 0,3 à 0,5 mm), la grippe H1N1 (diamètre de 80 à 120 nm), le SARS-CoV-2 (diamètre de 0,1 mm). Ainsi, les chambres en pression négative du secteur de confinement NSB3 (niveau de sécurité biologique 3) sont utilisées en routine pour l'isolement des infections aéroportées contagieuses. En situation de crise sanitaire, l'isolement des patients contagieux reste possible et permet d'assurer la sécurité des soignants, de raccourcir le délai diagnostic et la durée du traitement. Kowalski et Bahnfleth en 1998 ont montré que la performance des systèmes munis de filtres HEPA dépendait de plusieurs facteurs tels que la nature de la couche filtrante. Selon la composition, la porosité, le maillage, l'épaisseur, la résistance mécanique et chimique la performance des systèmes munis de filtres HEPA peut varier. La température et l'humidité de l'air, le débit d'air entrant et le degré d'obturation du filtre sont également des facteurs pouvant influencer la performance de ces systèmes [6] . La maintenance du système de ventilation est indissociable de la surveillance de la saturation des filtres et à leur remplacement régulier. Le rythme de changement des filtres dépend du mode de rotation des patients dans les chambres et des différents mouvements d'entrée et sorties des personnels. La surveillance continue des filtres HEPA participe à la qualité et à l'efficacité du système de traitement de l'air pour réduire le nombre de particules infectieuses en suspension dans l'air des chambres en dépression. L'architecture d'une chambre à pression négative est constituée d'une baie vitrée étanche, de deux portes avec joint d'étanchéité. Il y a un apport d'air filtré via une bouche de soufflage à débit fixe. La présence d'une bouche d'extraction également filtrée (filtre HEPA, pour la création d'une dépression contrôlée) permet l'évacuation des particules infectieuses en suspension dans l'air à l'intérieur de la chambre. La présence d'une ou plusieurs trappes d'accès au plafond assure la possibilité de contrôler et vérifier l'état de l'étanchéité des conduits d'air et des caissons de régulation présents dans les faux plafonds (moteurs, vannes, volets, iris, alimentation électrique. . .)

La prise en charge des patients se fait selon plusieurs circuits. Le circuit court est marqué par l'arrivée des patients diagnostiqués aux urgences pour une pathologie infectieuse nécessitant un isolement prioritairement en chambre à pression négative. Leur arrivée se fait spécifiquement par un ascenseur dédié permettant l'entrée en unité de soins N3 sans passer par l'entrée principale de la structure. L'hospitalisation de jour permet d'effectuer des examens complémentaires afin de confirmer un diagnostic et permettre directement le transfert dans l'unité de soins N3 afin d'isoler ces patients selon la gravité de l'état de santé. Les patients peuvent aussi être transportés directement à partir de l'aéroport suite à une déclaration ou suspicion d'une pathologie infectieuse hautement contagieuse au retour d'un pays endémique. Tel peut être le cas d'un voyageur par exemple présentant des symptômes dû au Mers-Coronavirus (MERS-CoV) au retour du pèlerinage à la Mecque ou des premiers cas de COVID-19 au retour de voyage en février 2020. Ainsi, les patients étaient directement transférés de l'aéroport par le SAMU à l'IHU-MI. La mise en place d'un premier module et le déploiement successif des deuxièmes et troisièmes modules ont permis d'accueillir les patients dans les conditions de sécurité optimale. Au quotidien, les pathologies prises en charge comprennent des patients présentant une contagion nécessitant des 

Moyens de protection BC et E mesures d'isolement spécifique (patients atteints ou suspectés de tuberculose/de colite à Clostridium difficile, ou de patients colonisés/infectés par une bactérie hautement contagieuse émergente [BHRe]). Tout patient suspect de maladies infectieuses hautement contagieuses (MERS-Coronavirus, Ebola, Peste pulmonaire, etc.) est traité dans notre service. La prise en charge des infections communautaires ou liées aux soins (infections respiratoires, cutanées, du tractus urinaire, ou des infections au retour du voyage et les complications aiguës de l'immunodéprimé) est assurée à l'IHU-MI en routine de soin. La structure de l'IHU MI répond ainsi à un besoin d'isolement des patients infectés, contagieux par voie aérienne, telle que les tuberculoses, qu'elles soient multi-résistantes ou sensibles aux antituberculeux, l'isolement respiratoire des méningites, des pneumonies en général, l'isolement respiratoire des varicelles ou autres maladies virales.

La bio-décontamination des chambres à pression négative est un procédé de désinfection décontamination et stérilisation utilisé à l'hôpital afin de décontaminer un ensemble de surface dans une même unité de volume. Cette technique nécessite la mise en place rigoureuse de joints d'étanchéité autour des encadrements de porte afin que la décontamination soit optimale sans risque de toxicité pour le personnel soignant. Elle utilise un composé chimique appelé peroxyde d'hydrogène pouvant être employé en phase vaporisée (V H 2 O 2 ) ou selon un changement de phase (liquide-gaz). Ce principe de vaporisation-condensation a pour avantage de concentrer l'H 2 O 2 au contact de la surface de la charge à traiter conférant une efficacité renforcée [7, 8] . L'H 2 O 2 est utilisé pour décontaminer les surfaces et systèmes de traitement de l'air dans les chambres en dépression notamment celles ayant accueilli des patients atteints de tuberculose XDR pendant plusieurs mois. Encore utilisée il y a plus de cinq ans dans le service des maladies infectieuses et tropicales, y compris au CHU de l'hôpital Nord à Marseille, cette technique très contraignante nécessite l'étanchéité complète des chambres (Fig. 6) . Elle a été remplacée par une évolution des protocoles de désinfection des surfaces grâce à l'utilisation des produits détergents désinfectant plus efficace et par l'utilisation de l'eau de javel.

Lorsque l'épidémie de COVID-19 a débuté en février 2020, la prise en charge des premiers cas importés a conduit à mettre ces patients dans l'unité de soins N3 en ouvrant un premier module de quelques lits. Par la suite l'ensemble de l'unité a accueilli des patients atteints par la COVID-19. Face à l'ampleur de l'épidémie l'ensemble des deux unités d'hospitalisation ont accueilli des patients atteints par la maladie. Depuis le 1 er janvier 2021 plus de 790 patients ont été hospitalisés à l'IHU-MI dont près d'un tiers en unité de soins N3. Depuis le début de l'épidémie environ 3000 patients ont été hospitalisés dont 1/3 au niveau 3. La prise en charge clinique des patients avec suspicion ou présentant des maladies hautement contagieuses reste encore aujourd'hui en temps de pandémie COVID-19 un véritable défi de santé publique. La réduction du risque de transmission par l'application de procédures de contrôle dont l'isolement des patients fait partie des outils existants pour lutter contre le risque épidémique [9] [10] [11] . L'utilisation de chambres individuelles comportant des techniques spécifiques de traitement de l'air permet dans une certaine mesure de contenir le risque épidémique en isolant, diagnostiquant et en traitant. En effet, pour certaines pathologies tels que la tuberculose XDR, les maladies à virus à fièvre hémorragique, ces installations se justifient [12, 13] . La dépression reste néanmoins difficile à maintenir, une mauvaise isolation de la pièce ou l'ouverture de la porte réduit son effet. Un sas à l'entrée de la chambre peut faciliter le maintien de la pression négative. La présence d'un sas dans l'unité N3 de l'IHU-MI permet de respecter au mieux cet équilibre des pressions. En l'absence de système de ventilation de traitement de l'air, l'ouverture régulière des fenêtres des chambres reste le moyen mécanique utile pour diminuer le nombre de particules en suspension dans l'air. Néanmoins la porte de la chambre n'étant alors pas hermétique cela peut entraîner un flux d'air dans le couloir emportant avec lui des particules infectieuses. Le respect de l'utilisation des masques constitue une barrière supplémentaire qui permet de diminuer de manière exponentielle le risque de contamination au personnel soignant lorsqu'il est couplé à la ventilation des chambres. Selon Robert, en 2002, le niveau d'exposition et la qualité des éléments de protection ont un impact sur la diminution du risque infectieux vis-à-vis [14, 15] . Dans le cas de la pandémie de COVID-19, il n'est pas concevable d'avoir de telles structures dans chaque établissement. L'application stricte de mesures d'isolement appropriées dans les chambres conventionnelles d'hôpital permet la prise en charge des patients infectés. Néanmoins, la crise sanitaire montre l'importance et la nécessité d'avoir des chambres individuelles dans les structures hospitalières modernes.

La chambre à pression négative offre un système de ventilation et de traitement de l'air contaminé efficace en routine de soins si son contrôle est maîtrisé. La présence de chambres à pression négative permet d'isoler les patients en limitant le nombre de particules infectieuses en suspension dans l'air. Le système de traitement de l'air présent dans chaque chambre limite le risque de transmission croisée. Le respect strict des mesures de protection, la surveillance régulière du bon fonctionnement des systèmes de ventilation ainsi que la formation du personnel participent au processus de prévention du risque infectieux.

Les auteurs déclarent ne pas avoir de liens d'intérêts.

Nosocomial tuberculosis

Health care workers and tuberculosis: the battle of a century

Tuberculosis and the health care worker: a historical perspective

Risk of nosocomial respiratory syncytial virus infection and effectiveness of control measures to prevent transmission events: a systematic review. Influenza and Other Respiratory

Isolation measures for prevention of infection with respiratory pathogens in cystic fibrosis: a systematic review?

Airborne respiratory diseases and mechanical systems for control of microbes

An overview of automated room disinfection systems: when to use them and how to choose them

Efficiency of hydrogen peroxide in improving disinfection of ICU rooms

World Health Organization. Infection prevention and control of epidemic-and pandemic-prone acute respiratory diseases in health care

Detection of airborne severe acute respiratory syndrome (SARS) coronavirus and environmental contamination in SARS outbreak units

Guidelines for preventing the transmission of Mycobacterium tuberculosis in health care facilities

Guide de bonnes pratiques de désinfection des dispositifs médicaux. Ministère de l'emploi et de la solidarité

Isolement respiratoire chez l'adulte de réanimation. Rapport d'experts

A rapid systematic review of the efficacy of face masks and respirators against coronaviruses and other respiratory transmissible viruses for the community, healthcare workers and sick patients

Infection control management of patients with suspected highly infectious diseases in emergency departments: data from a survey in 41 facilities in 14 European countries