Badanie zostało zatwierdzone przez lokalną instytucjonalną komisję etyczną (nr zatwierdzenia HEBMU-AUD/2025/017) i przeprowadzono je zgodnie z zasadami etycznymi Deklaracji Helsińskiej z 1964 roku wraz z późniejszymi poprawkami lub porównywalnymi standardami etycznymi. Badanie to obejmowało wyłącznie akustyczny monitoring środowiskowy i nie wymagało bezpośredniego udziału pacjentów, interwencji klinicznych, pobierania próbek biologicznych ani gromadzenia danych osobowych umożliwiających identyfikację. Ponieważ pomiary były wykonywane wyłącznie na poziomie środowiskowym w rutynowych warunkach funkcjonowania szpitala, wymóg uzyskania pisemnej świadomej zgody został zniesiony. Personel szpitala został poinformowany o obserwacyjnym charakterze badania, a wszystkie zebrane dane zostały zanonimizowane i przetwarzane zgodnie z instytucjonalną polityką ochrony danych.
Projekt badania
Badanie to zostało przeprowadzone jako przekrojowa ocena obserwacyjna hałasu środowiskowego w warunkach szpitala trzeciego stopnia referencyjności. Głównym celem było pomiar i porównanie LAeq w piętnastu oddziałach stacjonarnych oraz czterech zestandaryzowanych strefach funkcjonalnych szpitala, aby scharakteryzować rozkład przestrzenny i zmienność ekspozycji akustycznej w środowisku opieki zdrowotnej. Dodatkowo zarejestrowano maksymalny poziom ciśnienia akustycznego z filtrem A (LAFmax) oraz szczytowy poziom ciśnienia akustycznego z filtrem C (LCpeak), aby scharakteryzować przejściowe i impulsywne zdarzenia akustyczne występujące podczas rutynowych operacji szpitalnych. Zmierzone poziomy dźwięku zinterpretowano w odniesieniu do powszechnie przywoływanych międzynarodowych i regionalnych dokumentów oraz norm dotyczących akustyki, w tym wytycznych WHO dotyczących hałasu w społecznościach (Community Noise Guidelines) oraz wytycznych dotyczących hałasu środowiskowego (Environmental Noise Guidelines), normy EN ISO 16032, PN-B-02151 oraz chińskiej normy krajowej GB3096-2022, w zależności od zastosowania. Ze względu na to, że dokumenty te różnią się przeznaczeniem, metrykami pomiarowymi, okresami uśredniania, warunkami środowiskowymi i zakresem, porównania zinterpretowano opisowo, a nie jako formalne oceny zgodności.
Badanie koncentrowało się na praktycznej ocenie akustyki środowiskowej w rutynowych warunkach funkcjonowania szpitala, a nie na formalnych testach certyfikacji akustyki architektonicznej. Badanie zostało zaprojektowane w celu zidentyfikowania zmienności przestrzennej ekspozycji na hałas w szpitalu oraz zbadania powiązań między hałasem środowiskowym a obiektywnie zarejestrowanymi charakterystykami operacyjnymi, w tym liczbą łóżek na oddziale, liczbą zajętych łóżek, liczbą personelu, liczbą odwiedzających, zdarzeniami alarmowymi, zdarzeniami konwersacyjnymi, powierzchnią pokoju i objętością pokoju. Liczbę łóżek, powierzchnia pokoju oraz objętość pokoju uzyskano z oddziałowych rejestrów administracyjnych i technicznych przed rozpoczęciem gromadzenia danych. Liczbę zajętych łóżek odnotowywano bezpośrednio przed każdym pomiarem akustycznym. Podczas każdego 10-minutowego nagrania akustycznego przeszkolony obserwator jednocześnie dokumentował liczbę członków personelu i odwiedzających obecnych w zdefiniowanej strefie funkcjonalnej, stosując bezpośrednie liczenie wizualne. Zdarzenia alarmowe rejestrowano jako całkowitą liczbę słyszalnych aktywacji alarmów sprzętu medycznego występujących w tym samym 10-minutowym okresie obserwacji, natomiast zdarzenia konwersacyjne rejestrowano jako całkowitą liczbę odrębnych epizodów rozmów z udziałem pacjentów, odwiedzających lub personelu medycznego, które były wyraźnie słyszalne w strefie pomiarowej. Zmienne operacyjne rejestrowano równolegle z każdym pomiarem akustycznym, korzystając ze zestandaryzowanych formularzy raportowania przypadków i identycznych procedur liczenia we wszystkich oddziałach i strefach funkcjonalnych. Szkolenie obserwatorów zakończyło się przed rozpoczęciem badania z wykorzystaniem zestandaryzowanych instrukcji pisemnych, aby zapewnić spójną implementację protokołu rejestracji. Zmienne operacyjne te zostały zebrane jako obiektywne deskryptory rutynowej aktywności klinicznej i zostały przeanalizowane jako eksploracyjne zmienne objaśniające w modelach efektów mieszanych. Nie podejmowano prób wywnioskowania zależności przyczynowo-skutkowych między zmiennymi operacyjnymi a zmierzonymi poziomami dźwięku. Postawiliśmy hipotezę, że ekspozycja na hałas środowiskowy będzie się znacząco różnić w zależności od szpitalnych stref funkcjonalnych oraz że charakterystyki operacyjne oddziałów związane z obłożeniem łóżek, aktywnością personelu, aktywnością odwiedzających i konfiguracją otoczenia będą wiązać się z wyższymi poziomami dźwięku w środowisku.
Pomiary hałasu środowiskowego przeprowadzono w ramach wielostopniowego hierarchicznego schematu próbkowania, składającego się z powtarzanych obserwacji zagnieżdżonych w oddziałach szpitalnych, strefach funkcjonalnych, zdefiniowanych lokalizacjach próbkowania (wejście, środek i koniec), ustandaryzowanych dziennych okresach obserwacji oraz technicznych powtórzeń pomiarowych. Ustandaryzowane okresy obserwacji zdefiniowano jako poranny (09:00–11:00), południowy (13:00–15:00) i popołudniowy (16:00–18:00), co reprezentuje rutynowe fazy dziennej aktywności szpitalnej, przy jednoczesnym unikaniu nietypowych okresów przejściowych. W każdym okresie obserwacji poziom hałasu środowiskowego rejestrowano za pomocą trzech następujących po sobie 10-minutowych powtórzeń technicznych w każdej zdefiniowanej lokalizacji próbkowania, a do dalszych analiz wykorzystano średnią arytmetyczną z trzech pomiarów. Taki hierarchiczny schemat próbkowania umożliwił charakterystykę zmienności przestrzennej i czasowej hałasu środowiskowego przy jednoczesnym zminimalizowaniu wpływu krótkotrwałych wahań w rutynowej aktywności szpitala oraz poprawie reprezentatywności pomiarów w różnych środowiskach klinicznych.
Badanie zostało przedstawione zgodnie z zaleceniami STROBE (Strengthening the Reporting of Observational Studies in Epidemiology) dotyczącymi przekrojowych badań obserwacyjnych. Protokół oraz raportowanie przygotowano dodatkowo zgodnie z wymogami metodologicznymi i dotyczącymi odtwarzalności dla artykułów z badań obserwacyjnych publikowanych w Journal of Visualized Experiments (JoVE), w tym z pełną dokumentacją procedur próbkowania, aparatury, zapisów kalibracji, metodologii pomiaru, procedur kontroli jakości, przetwarzania danych, analiz statystycznych oraz dostępności pomocniczych danych źródłowych.
Ustawienia badania
Badanie przeprowadzono w dużym trzeciorzędowym szpitalu klinicznym zapewniającym kompleksowe usługi medyczne i chirurgiczne. Pomiary hałasu wykonano między marcem a sierpniem 2025 roku podczas rutynowego funkcjonowania szpitala w dni powszednie. Gromadzenie danych ograniczono do dni roboczych, aby zminimalizować zmienność związaną z weekendowym rozmieszczeniem personelu i aktywnością kliniczną. Zbieranie danych odbywało się w dziennych godzinach operacyjnych między 09:00 a 19:00, co pozwoliło uchwycić reprezentatywne warunki akustyczne związane z rutynową opieką nad pacjentami, przemieszczaniem się personelu, pracą sprzętu medycznego oraz aktywnością odwiedzających. Pomiary przeprowadzono w trzech zdefiniowanych okresach operacyjnych (rano, w południe i po południu), aby uwzględnić zmienność czasową rutynowych działań szpitalnych przy zachowaniu zestandaryzowanego okna obserwacji dziennej. Pomiary uzyskano w rutynowych warunkach pracy klinicznej, bez przerywania ani modyfikowania opieki nad pacjentami, obsady personelu czy kontroli środowiskowych, co odzwierciedlało rzeczywiste warunki akustyczne w szpitalu.
Wydziały i schemat pobierania próbek
W badaniu, przy zastosowaniu celowego doboru próby, uwzględniono piętnaście oddziałów stacjonarnych reprezentujących szeroki zakres specjalizacji medycznych i chirurgicznych. Oddziały wybrano w taki sposób, aby uchwycić zmienność w zakresie aktywności klinicznej, liczby pacjentów, modeli zatrudnienia, wielkości oddziałów oraz organizacji przestrzennej w środowisku szpitalnym.
W badaniu uwzględniono następujące oddziały: ortopedię urazową, Centrum Wad Wrodzonych Serca, I Oddział Naczyniowy i Nerwowy, II Oddział Naczyniowy i Nerwowy, II Oddział Intensywnej Terapii, Oddział Choroby Parkinsona, I Oddział Medycyny Psychosomatycznej, chirurgię laryngologiczną i cervikologiczną, II Oddział Stawu Kolanowego, chirurgię wątroby, dróg żółciowych i trzustki, I Oddział Diagnostyki i Leczenia Gastroenterologicznego, II Oddział Diagnostyki i Leczenia Gastroenterologicznego, Oddział Urologii, Centrum Diagnostyki i Leczenia Piersi i Tarczycy oraz Oddział Pediatrii.
W każdym oddziale dokonano pomiarów hałasu środowiskowego w czterech ustandaryzowanych strefach funkcjonalnych, powszechnie ocenianych w badaniach akustyki szpitalnej: na sali chorych, w korytarzu oddziału, przy stanowisku pielęgniarskim oraz w strefie aktywności pacjentów. Lokalizacje te wybrano tak, aby reprezentowały odrębne środowiska operacyjne, charakteryzujące się różnymi wzorcami przemieszczania się pacjentów, komunikacji personelu, użytkowania sprzętu medycznego, aktywności odwiedzających oraz przebiegu pracy klinicznej.
Aby poprawić reprezentatywność przestrzenną w obrębie każdej strefy funkcjonalnej, systematycznie oceniono trzy zdefiniowane lokalizacje pobierania próbek (wejście, środek i koniec). Lokalizację wejścia zdefiniowano jako główny punkt dostępu do strefy funkcjonalnej, znajdujący się w odległości około 1–2 m wewnątrz strefy, aby uniknąć bezpośredniego wpływu obszarów sąsiednich. Lokalizacja środkowa została wyznaczona w geometrycznym centrum lub głównym obszarze aktywności strefy funkcjonalnej, reprezentując rutynowe warunki operacyjne. Lokalizację końcową ustanowiono w punkcie najdalej oddalonym od wejścia, przy jednoczesnym zachowaniu przynależności do tej samej strefy funkcjonalnej i dostępności podczas rutynowych operacji klinicznych. Lokalizacje pobierania próbek wybrano przed rozpoczęciem gromadzenia danych zgodnie ze zestandaryzowanym protokołem i utrzymano je konsekwentnie we wszystkich oddziałach. W przypadkach, gdy konfiguracja fizyczna strefy funkcjonalnej różniła się między oddziałami, lokalizacje wybrano zgodnie z tymi zdefiniowanymi kryteriami przestrzennymi, a nie według odległości bezwzględnych, aby zapewnić spójność metodologiczną. Przyjęto to wieloetapowe podejście do pobierania próbek przestrzennych, aby lepiej scharakteryzować zmienność akustyczną w każdym obszarze operacyjnym i zredukować potencjalny wpływ lokalnych źródeł dźwięku związanych z pomiarami jednopunktowymi.
W każdym punkcie pomiarowym hałas środowiskowy rejestrowano podczas trzech zestandaryzowanych okresów obserwacji (rano, w południe i po południu). W każdym okresie obserwacji wykonano trzy kolejne pomiary techniczne przy użyciu identycznych ustawień aparatury. W konsekwencji hierarchiczna struktura próbkowania obejmowała powtarzane obserwacje w 15 oddziałach szpitalnych, czterech strefach funkcjonalnych, trzech zdefiniowanych punktach pomiarowych, trzech okresach obserwacji oraz trzech powtórzeniach technicznych, co dało łącznie 1620 indywidualnych obserwacji akustycznych do analizy. Ta hierarchiczna struktura próbkowania pozwoliła na uzyskanie powtarzalnych obserwacji w przestrzeni i czasie, co umożliwiło charakterystykę zmienności hałasu środowiskowego w szpitalu zarówno w obrębie poszczególnych lokalizacji, jak i pomiędzy nimi.
Wartości podsumowujące dla poszczególnych działów przedstawione w manuskrypcie zostały wyprowadzone z tych powtórzonych pomiarów przy użyciu zdefiniowanych wcześniej procedur uśredniania opisanych poniżej. Pełny hierarchiczny zbiór danych został zachowany do wnioskowych analiz statystycznych, zgodnie z opisem w sekcji Analiza Statystyczna.
Oprócz oddziałów stacjonarnych do badania włączono dwa reprezentatywne obszary szpitala publicznego — jedną wewnętrzną strefę aktywności publicznej oraz jedną zewnętrzną strefę aktywności publicznej — w celu uzyskania kontekstowych pomiarów hałasu środowiskowego poza bezpośrednim otoczeniem opieki nad pacjentem. Pomiary z tych obszarów publicznych poddano analizie opisowej i wyłączono z analiz statystycznych oddziałów, zbiorczych statystyk oddziałowych oraz obliczeń mianowników pomiarów oddziałowych.
Miejsca pomiarów
W każdym oddziale pomiary hałasu środowiskowego przeprowadzono w czterech zdefiniowanych strefach funkcjonalnych, powszechnie ocenianych w badaniach akustyki szpitalnej: sali oddziałowej, korytarzu oddziału, dyżurce pielęgniarskiej oraz strefie aktywności pacjentów. Lokalizacje te wybrano tak, aby reprezentowały różne wzorce aktywności klinicznej, przemieszczania się pacjentów, intensywności komunikacji oraz wykorzystania sprzętu w środowisku szpitalnym. Sala oddziałowa reprezentowała ogólne obszary opieki nad pacjentem i strefy łóżkowe; korytarz oddziału reprezentował główne drogi komunikacyjne dla pacjentów, personelu i transportu sprzętu; dyżurka pielęgniarska reprezentowała centralny obszar administracyjny i koordynacji klinicznej; natomiast strefa aktywności pacjentów reprezentowała wyznaczone przestrzenie przeznaczone do ruchu, oczekiwania lub interakcji pacjentów.
W obrębie każdej strefy funkcjonalnej dokonano pomiarów w trzech ustandaryzowanych punktach próbkowania (na wejściu, w środku i na końcu), co zapewniło reprezentatywne pokrycie przestrzenne każdego obszaru operacyjnego. Punkty próbkowania wybrano w taki sposób, aby zminimalizować wpływ lokalnych źródeł dźwięku, zachowując jednocześnie reprezentatywne pozycje pomiarowe w rutynowych środowiskach klinicznych. Mikrofon umieszczono na wysokości około 1,3 m nad podłogą i w odległości co najmniej 1 m od ścian, dużych powierzchni odbijających oraz głównych przeszkód, o ile było to możliwe bez zakłócania rutynowych czynności klinicznych. Zastosowanie ustandaryzowanych stref funkcjonalnych i zdefiniowanych punktów próbkowania pozwoliło na spójne porównanie warunków akustycznych w oddziałach o różnych przepływach pracy klinicznej i układach przestrzennych.
Instrumentacja do pomiaru hałasu
Pomiary dźwięków środowiskowych przeprowadzono przy użyciu precyzyjnego integrującego miernika poziomu dźwięku klasy 1, zgodnego z normami IEC 61672-1:2013 oraz ANSI S1.4-2014 dotyczącymi precyzyjnych pomiarów akustyki środowiskowej. Instrument skonfigurowano z wykorzystaniem ważenia A [dB(A)], aby przybliżyć czułość słuchu człowieka, oraz powolnej (S) charakterystyki czasowej (integracja 1-sekundowa), w celu scharakteryzowania rutynowego hałasu środowiskowego w warunkach operacyjnych szpitala. Głównym parametrem akustycznym był LAeq (dB[A]). Dodatkowo, podczas każdego okresu pomiarowego rejestrowano LAFmax oraz LCpeak, aby scharakteryzować przejściowe i impulsowe zdarzenia akustyczne występujące w środowisku szpitalnym. Pomiary przeprowadzono w rutynowych warunkach środowiskowych szpitala w celu obserwacyjnej oceny akustycznej, a nie formalnych testów certyfikacyjnych akustyki architektonicznej. W związku z tym zarejestrowane parametry akustyczne interpretowano jako wskaźniki operacyjnej ekspozycji na hałas środowiskowy, a nie jako inżynieryjne miary właściwości akustycznych budynku. Przed każdą i po każdej sesji pomiarowej miernik poziomu dźwięku kalibrowano za pomocą kalibratora akustycznego klasy 1 generującego 94 dB przy 1 kHz. Dryft kalibracji utrzymywano w granicach ±0.5 dB przez cały okres badania. Pomiary wykazujące dryft pokalibracyjny większy niż ±0.5 dB powtarzano po ponownej kalibracji instrumentu. Dokumentacja kalibracji była prowadzona przez cały okres badania jako część procedury kontroli jakości.
Procedura gromadzenia danych
Pomiary hałasu przeprowadzono w dni robocze w godzinach pracy (09:00–19:00), aby uchwycić reprezentatywne warunki akustyczne w szpitalu podczas rutynowej działalności klinicznej.
W każdej strefie funkcjonalnej pomiary były wykonywane sekwencyjnie w trzech zdefiniowanych punktach próbkowania (na wejściu, w środku i na końcu). W każdym punkcie próbkowania obserwacje przeprowadzano w trzech zestandaryzowanych okresach operacyjnych (rano, w południe i po południu). Podczas każdego okresu obserwacji zarejestrowano trzy kolejne pomiary techniczne w powtórzeniach, stosując identyczne ustawienia przyrządów. W każdym punkcie obserwacyjnym mikrofon został umieszczony około 1,3 m nad podłogą i co najmniej 1 m od pobliskich ścian lub dużych powierzchni odbijających. Pomiary uzyskano w ramach ciągłych 10-min interwałów nagrywania, a wartości LAeq, LAFmax i LCpeak były automatycznie obliczane i zapisywane przez oprogramowanie miernika poziomu dźwięku dla każdego interwału nagrania.
Podczas każdego okresu obserwacji, przy użyciu ustandaryzowanego formularza obserwacyjnego, rejestrowano charakterystyki operacyjne miejsca pomiaru, w tym liczbę personelu, liczbę odwiedzających, zdarzenia alarmowe oraz zdarzenia konwersacyjne. Charakterystyka oddziałów, obejmująca liczbę łóżek, liczbę łóżek zajętych, powierzchnię oraz objętość pomieszczeń, została pobrana z administracyjnych zapisów szpitalnych i zweryfikowana przed analizą statystyczną. Aby uwzględnić krótkoterminową zmienność czasową aktywności szpitalnej, pomiary powtarzano w trzech zdefiniowanych okresach operacyjnych (porannym, południowym i popołudniowym). Do raportowania opisowego najpierw obliczano średnią z powtórzonych pomiarów technicznych w obrębie każdego okresu obserwacji, a następnie wyciągano średnią z wartości specyficznych dla danego okresu, aby uzyskać wartości reprezentatywne dla każdego miejsca poboru prób. Statystyki podsumowujące dla oddziałów i stref funkcjonalnych wyprowadzano następnie przy użyciu zdefiniowanych procedur uśredniania, natomiast pełny hierarchiczny zbiór danych zachowano do wnioskowych analiz statystycznych. Warunki środowiskowe otoczenia monitorowano równolegle za pomocą cyfrowego termohigrometru, aby zapewnić stosunkowo stabilne warunki pomiarowe podczas gromadzenia danych. Odnotowane warunki środowiskowe mieściły się w zakresie 20°C–26°C dla temperatury i 40%–65% dla wilgotności względnej. Jednej planowanej obserwacji w strefie aktywności pacjentów na Oddziale Intensywnej Terapii II nie udało się przeprowadzić z powodu tymczasowych ograniczeń w opiece ratunkowej w okresie pomiarowym. Obserwację tę odnotowano jako brakującą i wykluczono z późniejszych analiz, stosując metodę pełnych przypadków (complete-case approach) bez imputacji danych.
Zarządzanie danymi i kontrola jakości
Wartości pomiarowe zapisywano ręcznie w momencie pozyskiwania danych, a następnie weryfikowano je z cyfrowymi zapisami z miernika poziomu dźwięku po każdej sesji pomiarowej. Wszystkie dane akustyczne przeniesiono do zabezpieczonej bazy elektronicznej i niezależnie sprawdzono pod kątem błędów transkrypcji, brakujących wartości, powielonych rekordów oraz niewiarygodnych obserwacji przed przeprowadzeniem analizy statystycznej. Przejściowe zdarzenia akustyczne niezwiązane z rutynowym funkcjonowaniem szpitala, w tym tymczasowe prace budowlane lub zewnętrzne syreny alarmowe, były wykluczane po ich zidentyfikowaniu podczas monitorowania. Dwóch przeszkolonych asystentów badawczych niezależnie dokumentowało i weryfikowało wszystkie pomiary w celu zminimalizowania błędów zapisu związanych z obserwatorem. Każda rozbieżność większa niż 1 dB między niezależnie zapisanymi wartościami skutkowała ponowną weryfikacją pierwotnego pomiaru i, w razie potrzeby, powtórzeniem oceny. Przed każdą sesją pomiarową przeglądano zapisy kalibracji, a do analizy włączano jedynie obserwacje spełniające zdefiniowane kryterium akceptacji kalibracji (dryft ±0.5 dB).
Procedury kontroli jakości obejmowały również weryfikację identyfikatorów oddziałów, stref funkcjonalnych, lokalizacji pobierania próbek, okresów obserwacji oraz liczby powtórzeń technicznych, aby zapewnić spójność w hierarchicznym zbiorze danych. Zmienne operacyjne, w tym liczba personelu, liczba odwiedzających, zdarzenia alarmowe oraz zdarzenia konwersacyjne, zostały sprawdzone pod kątem zgodności ze zstandaryzowanymi formularzami zapisów terenowych przed zablokowaniem bazy danych. Jedna zaplanowana obserwacja z obszaru aktywności pacjentów Oddziału Intensywnej Terapii II nie mogła zostać zrealizowana z powodu tymczasowych ograniczeń w opiece ratunkowej i została odnotowana jako brakująca. Ponieważ proporcja brakujących danych była minimalna i nie była powiązana z jakością pomiarów, analizy przeprowadzono z zastosowaniem podejścia complete-case bez imputacji danych. Z uwagi na to, że badanie zostało zaprojektowane jako praktyczny przegląd akustyki środowiskowej w rzeczywistych warunkach funkcjonowania szpitala, formalna analiza niepewności inżynieryjnej wykraczała poza zakres niniejszego dochodzenia. Niemniej jednak, w celu maksymalizacji dokładności, spójności i powtarzalności pomiarów, zastosowano zstandaryzowaną aparaturę, rutynową kalibrację, powtarzalne pomiary przestrzenne i czasowe, nagrania powtórzeń technicznych, podwójną weryfikację danych oraz zdefiniowane procedury kontroli jakości.
Mierniki wyników
Głównym punktem końcowym badania był równoważny ciągły poziom dźwięku środowiskowego (LAeq, dB[A]) mierzony w oddziałach szpitalnych i znormalizowanych strefach funkcjonalnych. Wtórne parametry akustyczne obejmowały LAFmax oraz LCpeak, które były rejestrowane podczas każdego okresu pomiarowego w celu charakterystyki przejściowych i impulsowych zdarzeń akustycznych w środowisku szpitalnym. Punkty końcowe drugorzędne obejmowały porównanie średnich poziomów hałasu środowiskowego między oddziałami szpitalnymi a strefami funkcjonalnymi, identyfikację lokalizacji o względnie wyższej lub niższej ekspozycji akustycznej, ocenę odsetka punktów pomiarowych przekraczających powszechnie przywoływane wartości i normy dotyczące hałasu w środowisku szpitalnym, w tym wartości wytycznych WHO, EN ISO 16032, PN-B-02151 oraz chińską normę krajową GB3096-2022, jeśli były one stosowalne, a także badanie powiązań między poziomami hałasu środowiskowego a obiektywnie zarejestrowanymi charakterystykami operacyjnymi, w tym liczbą łóżek na oddziale, liczbą zajętych łóżek, powierzchnią pomieszczeń, objętością pomieszczeń, liczbą personelu, liczbą odwiedzających, zdarzeniami alarmowymi oraz zdarzeniami związanymi z rozmowami. Zmienne operacyjne oceniano jako czynniki eksploracyjne potencjalnie związane z ekspozycją na hałas środowiskowy i nie interpretowano ich jako dowodów na przyczynowe uwarunkowania warunków akustycznych w szpitalu. Badanie zostało zaprojektowane jako ocena akustyki środowiskowej i nie obejmowało bezpośredniej oceny klinicznych wyników pacjentów, wyników w zakresie zdrowia zawodowego ani reakcji fizjologicznych związanych z ekspozycją na hałas. W związku z tym wszystkie wyniki należy interpretować jako obserwacje akustyki środowiskowej, a nie jako miary bezpieczeństwa pacjentów, skuteczności klinicznej lub wyników zdrowia zawodowego.
Analiza statystyczna
Wszystkie dane pomiarowe zostały zestawione przy użyciu programu Microsoft Excel i przeanalizowane za pomocą oprogramowania IBM SPSS Statistics w wersji 29.0 oraz oprogramowania statystycznego R (wersja 4.3.3). Analizy liniowych modeli mieszanych przeprowadzono z wykorzystaniem pakietów lme4, lmerTest oraz emmeans. Głównym wynikiem analitycznym był wskaźnik LAeq. Wskaźniki LAFmax i LCpeak zostały podsumowane opisowo i przedstawione jako wtórne wyniki akustyczne. Statystyki opisowe, w tym średnia, odchylenie standardowe (SD), mediana, rozstęp międzykwartylny (IQR), wartości minimalne i maksymalne, zostały obliczone dla oddziałów szpitalnych i stref funkcjonalnych. Ciągłe pomiary dźwięku są przedstawione jako średnia ± SD, gdzie jest to odpowiednie. Ponieważ pomiary hałasu środowiskowego uzyskano w ramach hierarchicznego schematu próbkowania, powtarzane obserwacje były zagnieżdżone w lokalizacjach próbkowania, strefach funkcjonalnych i oddziałach szpitalnych. Analizy statystyczne wnioskowe przeprowadzono zatem z wykorzystaniem pełnego hierarchicznego zbioru danych, zamiast polegać wyłącznie na wartościach podsumowujących na poziomie oddziału.
Główna analiza wnioskująca oceniała różnice w LAeq pomiędzy funkcjonalnymi strefami szpitala z wykorzystaniem liniowego modelu mieszanego z efektami losowymi dla oddziałów szpitalnych, aby uwzględnić grupowanie powtarzanych obserwacji. Strefa funkcjonalna została uwzględniona jako główny efekt stały, a szacowane średnie marginalne porównywano za pomocą parzystych porównań z korektą Tukeya w przypadku, gdy ogólny efekt stały był istotny statystycznie. Następnie przeprowadzono eksploracyjne analizy regresji z efektami mieszanymi w celu oceny powiązań między hałasem środowiskowym a wybranymi charakterystykami operacyjnymi. Aby zminimalizować nadmierne dopasowanie modelu, główny model eksploracyjny obejmował jedynie zmienne operacyjne z silnym uzasadnieniem teoretycznym i akceptowalną współliniowością, a konkretnie pojemność łóżkową oddziału oraz liczbę odwiedzających. Zgłoszono współczynniki regresji (β), 95% przedziały ufności (CI) oraz odpowiadające im wartości P. Bardziej kompleksowy model mieszany, uwzględniający liczbę zajętych łóżek, powierzchnię pokoju, objętość pokoju, liczbę personelu, zdarzenia alarmowe oraz zdarzenia konwersacyjne, przeprowadzono jako analizę wrażliwości i został on przedstawiony w Materiałach uzupełniających. Wszystkie analizy regresji uznano za eksploracyjne i nie interpretowano ich jako dowodów na związki przyczynowo-skutkowe.
Przed dopasowaniem modelu oceniono założenia przybliżonej normalności i homoskedastyczności, wykorzystując test Shapiro–Wilka, analizę wykresów rezyduów, wykresy kwantyl-kwantyl oraz wykresy rezyduów w funkcji wartości dopasowanych. Multikolinearność zmiennych objaśniających oceniono za pomocą czynników inflacji wariancji (VIF). Dopasowanie modelu podsumowano przy użyciu marginalnych i warunkowych współczynników determinacji (R2), a współczynniki korelacji wewnątrzklasowej (ICC) obliczono w celu ilościowego określenia grupowania według oddziałów szpitalnych. Dwustronną wartość P < 0,05 uznano za istotną statystycznie. Zmierzone poziomy dźwięku zinterpretowano dodatkowo w odniesieniu do międzynarodowych zaleceń akustycznych, w tym wytycznych WHO dotyczących hałasu środowiskowego dla regionu europejskiego (2018), zaleceń EN ISO 16032 dla akustyki budynków, norm akustyki placówek ochrony zdrowia PN-B-02151 oraz chińskiej normy krajowej GB3096-2022 dotyczącej hałasu środowiskowego w szpitalach. Ze względu na to, że dokumenty referencyjne te różnią się zakresem, przeznaczeniem i metodologią pomiaru, porównania zinterpretowano opisowo, a nie jako formalne oceny zgodności. Proporcję punktów pomiarowych przekraczających wybrane progi referencyjne obliczono opisowo. Aby zwizualizować zmienność przestrzenną ekspozycji na hałas środowiskowy w poszczególnych oddziałach i strefach funkcjonalnych szpitala, wygenerowano mapy ciepła, wykresy pudełkowe oraz wykresy rozrzutu z dopasowanymi liniami regresji. Ponieważ badanie obejmowało pomiary powtarzane w funkcjonujących środowiskach szpitalnych, analizy statystyczne zinterpretowano jako eksploracyjne porównania środowiskowe, a nie modele wnioskowania przyczynowego. Brakujące pomiary potraktowano za pomocą analizy pełnych przypadków bez imputacji danych. Pojedyncza brakująca obserwacja z Oddziału Intensywnej Terapii II stanowiła mniej niż 1% pełnego zbioru danych, w związku z czym uznano, że jest mało prawdopodobne, aby miała ona istotny wpływ na ogólne wyniki.