È probabile che un aumento dell’uso di ventilazione e detergenti d’aria, progettato per mitigare la diffusione delle infezioni virali negli ospedali, ha effetti imprevedibili e può far muoversi di più particelle virali, secondo un nuovo studio dei ricercatori di UCL e UCLH.
Nello studio, pubblicato in Aerosol Science & Technologyi ricercatori hanno studiato l’effetto dell’uso della ventilazione meccanica integrata e dei detergenti per aria portatili (PACS)1 Sulla diffusione di particelle disperse nell’aria, che sono simili a quelle espirate da una persona con un’infezione respiratoria virale come SARS-CoV-2 o influenza.
Il team ha monitorato il movimento delle particelle disperse nell’aria attorno a una tipica clinica per ambulatoriali dell’ospedale all’UCLH nel centro di Londra usando un generatore di aerosol e contatori di particelle2. Sono stati simulati numerosi scenari, tra cui il movimento delle particelle in una stanza vicina, in tutta la clinica e da una stanza a un’altra stanza sul lato opposto della clinica.
Hanno anche testato se fattori come le porte di chiusura o la posizione di ventilazione e PAC all’interno di una stanza, avevano un effetto sulla diffusione delle particelle.
I ricercatori hanno scoperto che mentre l’uso di ventilazione integrata e PAC può ridurre la diffusione delle particelle in alcuni scenari, in alcuni esperimenti l’uso di PAC ha aumentato la diffusione dell’aerosol fino al 29% tra le stanze vicine. La ventilazione incorporata ha potenzialmente aumentato la migrazione dell’aerosol attraverso la clinica fino a 5,5 volte più che se non è stata utilizzata alcuna ventilazione.
La professoressa Laurence Lovat, autore senior dello studio di UCL Surgery & Intervental Science e UCLH, ha dichiarato: “La pandemia di Covid-19 ha davvero messo in evidenza il rischio di raccogliere infezioni virali nell’aria negli ospedali, il che ha portato naturalmente a sforzi per ridurre questo rischio. In questo rischio. In questo rischio. Molti ospedali, l’uso di sistemi di ventilazione e detergenti per aria portatili sono aumentati.
“Mentre l’urgenza della situazione ha richiesto una risposta rapida, da allora abbiamo studiato esattamente come le particelle virali si muovono in spazi reali e sono state sorprese da ciò che abbiamo trovato.
“Mettere le pulizie d’aria nelle stanze ha portato ad aumenti inaspettati della circolazione di aerosol in alcuni casi, ma ci sono voluti mesi per capire ciò che stavamo vedendo. Ogni scenario ha prodotto risultati diversi e inaspettati, a seconda degli spazi e delle fonti di flusso d’aria coinvolte.
“Anche all’UCLH, un ospedale moderno costruito meno di 20 anni fa, i modelli di flusso d’aria non erano prevedibili. Negli ospedali più anziani, che spesso hanno bozze naturali, la situazione sarebbe probabilmente ancora più complessa.”
Lo studio ha concluso che l’uso di dispositivi di flusso d’aria negli ospedali per cercare di limitare il movimento dei patogeni nell’aria richiede un’attenta considerazione delle dinamiche del flusso d’aria e del posizionamento dei dispositivi per ridurre il rischio di esacerbare il problema.
La clinica in cui si sono verificati gli esperimenti consisteva in una grande sala d’attesa centrale (154 m3diviso in A e B ai fini dello studio), otto sale di consulenza circostanti e una stazione di infermiere (tutte circa 35 m3). La clinica è stata collegata tramite un passaggio permanentemente aperto a un corridoio che ha portato al resto dell’ospedale. Gli esperimenti si sono svolti di notte e nei fine settimana in cui non erano presenti personale o pazienti.
Numerosi esperimenti sono stati condotti posizionando generatori di aerosol che dispersano la soluzione salina in alcune stanze, con rilevatori di particelle situati in altre stanze per tracciare il movimento delle particelle intorno alla clinica.
In un esperimento, i ricercatori hanno simulato la particella diffusa da un medico o da un paziente in una sala di consulenza a una stanza vicina. Una misurazione di base è stata effettuata nella sala di consulenza con la fonte di aerosol quando tutte le porte erano aperte e nessuna ventilazione o PACS erano in uso.
La chiusura della porta della stanza che conteneva la fonte è stata trovata per ridurre in modo significativo la diffusione delle particelle e la chiusura di entrambe le porte della stanza l’ha ridotta del 97%.
Ma quando furono aperte le porte e furono attivati grandi PAC nella sala d’attesa adiacente, la diffusione nella sala di consulenza vicina è aumentata del 29%. Quando sono stati aggiunti piccoli PAC desktop sia alle sale di consulenza che alla stazione degli infermieri, la diffusione era inferiore alla linea di base, ma solo leggermente.
Il dott. Jacob Salmonsmith, primo autore dello studio e un ricercatore onorario dell’ingegneria meccanica UCL, ha dichiarato: “I risultati di questo esperimento potrebbero sembrare controintuitivi se si considera la vista che il cambiamento dell’aria in una stanza riduce più spesso la diffusione di particelle virali .
“Sebbene sia vero che i detergenti per aria rimuovono le particelle virali dall’aria e possono ridurre la diffusione complessiva, possono anche avere conseguenze indesiderate. In particolare, questo esperimento suggerisce che i più grandi detergenti d’aria, che hanno prese d’aria più grandi che introducono le proprie correnti d’aria, Possono causare particelle che non sono state filtrate per diffondersi oltre se lo farebbero se il pulitore non fosse lì.
“In un dato spazio hai interazioni complesse tra molte correnti d’aria diverse, come la ventilazione, la chiusura delle porte e il movimento delle persone. I nostri risultati indicano che l’intero quadro deve essere preso in considerazione quando si sceglie quando e dove introdurre detergenti d’aria.”
In un altro esperimento, il team ha osservato modelli altamente complessi di particelle diffuse quando tutte le porte della sala da consulenza erano aperte.
Ciò includeva uno scenario in cui le più alte concentrazioni di particelle sono state rilevate nelle stanze più lontane da una fonte di aerosol situata in una sala di consulenza in cui era in funzione un PAC. I livelli di particelle nella stanza più lontani da questa fonte di aerosol erano alti del 184% in media, mentre nella stanza direttamente di fronte alla fonte erano al di sotto del 68% in media.
C’erano anche il 247% in più di particelle nella sala d’attesa più lontana dalla sala di consulenza, dove era in funzione un PAC, che nella sala d’attesa proprio accanto. La stazione degli infermieri aveva una maggiore concentrazione di particelle rispetto a qualsiasi stanza sullo stesso lato della clinica della stanza in cui era situato il generatore di aerosol.
Il professor Andrea Ducci, autrice dello studio dell’ingegneria meccanica UCL, ha dichiarato: “I nostri esperimenti hanno dimostrato che un alto volume di particelle può essere radicato in aree particolari a causa della dinamica del flusso d’aria. Questo ovviamente non è l’ideale, in particolare se quel luogo è Una posizione chiave, come la stazione degli infermieri che i membri del personale che stanno trattando i pazienti probabilmente visiteranno spesso durante il loro turno.
“La buona notizia è che stiamo rapidamente ampliando la nostra conoscenza di questo fenomeno. Il progetto su cui stiamo attualmente lavorando sugli obiettivi per simulare l’intero flusso d’aria all’interno di una clinica e valutare l’efficacia di diversi dispositivi posizionati in diverse località. Questo ci consentirà Per identificare interventi relativamente semplici, come un migliore posizionamento dei dispositivi di ventilazione per ridurre la diffusione delle particelle, riducendo così il rischio di raccogliere un’infezione in ospedale “.
Dato l’imprevedibilità di come le particelle di aerosol si muovono negli spazi e la difficoltà nel misurarli, il team sta attualmente costruendo un sistema di intelligenza artificiale per aiutare a fare questo e sperare di iniziare i test entro i prossimi 18 mesi.
Gli autori affermano che lo studio ha una grande promessa di informare le azioni governative per garantire che gli standard del SSN per la ventilazione e l’infezione siano adatti allo scopo, in linea con gli sforzi per prevenire future pandemie.
Note:
1 I detergenti d’aria portatili o i depuratori sono dispositivi che filtrano la polvere e particelle fini dall’aria. I dispositivi utilizzati in questo studio sono tutti conformi allo standard HEPA, il che significa che sono progettati per filtrare quasi tutti (99,7%) delle particelle fini che passano attraverso di esse. I PAC posizionati nella sala d’attesa erano grandi (circa le dimensioni di un cestino della cucina) e quelli usati nella stanza più piccola avevano le dimensioni di una lampada da desktop.
2 Le particelle di aerosol sono state create da una soluzione salina innocua e erogate a una velocità costante da un generatore di aerosol a circa l’altezza del viso di una persona seduta (1,2 metri). Le particelle sono state progettate per imitare quelle espirate da una persona con un’infezione respiratoria dispersa nell’aria, come l’influenza.
Da un’altra testata giornalistica. news de www.sciencedaily.com
