שימוש מוגבר באוורור ומנקי אוויר, שנועד להפחית את התפשטות הזיהומים הנגיפיים בבתי חולים, עשוי להיות בעל השפעות בלתי צפויות ועלול לגרום לחלקיקים נגיפיים להסתובב יותר, על פי מחקר חדש של חוקרים ב- UCL ו- UCLH.
במחקר, שפורסם ב מדע וטכנולוגיה של אירוסולהחוקרים בדקו את ההשפעה של שימוש באוורור מכני מובנה ומנקי אוויר ניידים (PACs) על התפשטות חלקיקים מוטסים, הדומים לאלו שנשמו על ידי אדם עם זיהום נשימתי נגיף כמו SARS-COV או שפעת ו
הצוות עקב אחר תנועת חלקיקים מוטסים סביב מרפאת חוץ טיפוסית בבית חולים ב- UCLH במרכז לונדון באמצעות גנרטור אירוסול ודלפקי חלקיקים. מדמים מגוון תרחישים, כולל תנועת חלקיקים לחדר שכנה, לאורך כל המרפאה, ומחדר אחד לחדר אחר בצד הרחוק של המרפאה.
הם גם בדקו אם לגורמים כמו סגירת דלתות, או מיקום האוורור ו- PACs בחדר, השפיעו על התפשטות החלקיקים.
החוקרים מצאו כי בעוד ששימוש באוורור מובנה ו- PACs יכול להפחית את התפשטות החלקיקים בתרחישים מסוימים, בניסויים מסוימים השימוש ב- PACs הגדיל את האירוסול התפשט בעד 29% בין חדרים שכנים. אוורור מובנה עלול להעלות את הגירה של אירוסול ברחבי המרפאה עד פי 5.5 יותר מאשר אם לא נעשה שימוש באוורור.
פרופסור לורנס לובט, מחבר הבכיר של המחקר מניתוחי UCL ומדע התערבות ו- UCLH, אמר: "מגיפת ה- COVID-19 באמת הדגישה את הסיכון להרים זיהומים ויראליים מוטסים בבתי חולים, מה שהוביל באופן טבעי למאמצים להפחתת סיכון זה. בתי חולים רבים, השימוש במערכות אוורור ומנקי אוויר ניידים גדל.
"בעוד שדחיפות המצב דרשה תגובה מהירה, מאז חקרנו בדיוק כיצד חלקיקים ויראליים מסתובבים בחללים אמיתיים והופתענו ממה שמצאנו.
"הצבת שואבי אוויר בחדרים הובילה לעלייה בלתי צפויה במחזור האירוסולים במקרים מסוימים, אך לקח חודשים להבין מה אנו רואים. כל תרחיש הניב תוצאות שונות ובלתי צפויות, תלוי בחללים ובמקורות זרימת האוויר המעורבים.
"אפילו ב- UCLH, בית חולים מודרני שנבנה לפני פחות מעשרים שנה, דפוסי זרימת האוויר לא היו ניתנים לחיזוי. בבתי חולים ישנים, שלעתים קרובות יש טיוטות טבעיות, המצב ככל הנראה יהיה מורכב עוד יותר."
המחקר הגיע למסקנה כי השימוש במכשירי זרימת אוויר בבתי חולים כדי לנסות להגביל את תנועת הפתוגנים הנישאים באוויר דורש שיקול דעת זהיר של דינמיקת זרימת האוויר ומיקום המכשירים כדי להפחית את הסיכון להחמיר את הבעיה.
המרפאה בה התרחשו הניסויים כללה חדר המתנה מרכזי גדול (154 מ '3– התפצלו ל- A ו- B לצורך המחקר), שמונה חדרי ייעוץ מסביב ותחנת אחיות (כולם בערך 35 מ '3)ו המרפאה הייתה מחוברת דרך מעבר קבוע לצמיתות למסדרון המוביל לשאר בית החולים. ניסויים התקיימו בלילה ובסופי שבוע בהם לא היו צוותים או חולים.
מספר ניסויים נערכו על ידי הצבת מחוללי אירוסול המפזרים תמיסת מלח בחדרים מסוימים, כאשר גלאי חלקיקים נמצאו בחדרים אחרים כדי לעקוב אחר תנועת החלקיקים סביב המרפאה.
בניסוי אחד, החוקרים הדמו את החלקיקים התפשטו מאיש מקצוע רפואי או מטופל בחדר ייעוץ אחד לחדר שכנה. מדידת בסיס נלקחה בחדר הייעוץ עם מקור התרסיס כאשר כל הדלתות היו פתוחות ולא היו בשימוש אוורור או PACs.
סגירת דלת החדר שהכילה את המקור נמצאה כמפחיתה את התפשטות החלקיקים באופן משמעותי וסגירת שתי דלתות החדר הפחיתה אותה ב 97%.
אך כאשר נפתחו דלתות ונדחו PACs גדולים בחדר ההמתנה הסמוך, הממרח לחדר הייעוץ השכן גדל ב -29%. כאשר נוספו PACs שולחניים קטנים לשני חדרי הייעוץ וגם לתחנת האחיות, הממרח היה נמוך יותר מקו הבסיס, אך רק מעט.
תוצאות ניסוי זה עשויות להיראות אינטואיטיביות אם אתה רואה את הדעה כי החלפת האוויר בחדר מפחיתה לעתים קרובות יותר את התפשטות החלקיקים הנגיפיים.
אמנם נכון שמנקי אוויר אכן מוציאים חלקיקים נגיפיים מהאוויר ויכולים להפחית את התפשטות הכללית, אך הם יכולים גם להיות השלכות לא מכוונות. בפרט, ניסוי זה מציע כי חומרי ניקוי אוויר גדולים יותר, שיש להם פתחי פליטה גדולים יותר המציגים זרמי אוויר משלהם, יכולים לגרום לחלקיקים שלא סוננו להתפשט יותר מכפי שהיה להם אם המנקה לא היה שם.
בכל מרחב נתון יש לך אינטראקציות מורכבות בין זרמי אוויר רבים ושונים, כמו אוורור, סגירת דלתות ותנועת אנשים. ממצאינו מצביעים על כך שצריך לקחת בחשבון את כל התמונה בבחירת מתי ואיפה להציג חומרי ניקוי אוויר. "
ד"ר ג'ייקוב סלמונסמית ', המחבר הראשון של המחקר ועמית מחקר כבוד מ- UCL הנדסת מכונות
בניסוי אחר, הצוות צפה בתבניות מורכבות ביותר של חלקיקים התפשטות כאשר כל דלתות החדר הייעוץ היו פתוחות.
זה כלל תרחיש אחד בו התגלו הריכוזים הגבוהים ביותר של החלקיקים בחדרים הרחוקים ביותר ממקור אירוסול שנמצא בחדר ייעוץ בו פועל PAC. רמות החלקיקים בחדר הכי רחוק ממקור אירוסול זה היו גבוהות יותר ב -184% מהממוצע, ואילו בחדר ישירות מול המקור היו 68% מתחת לממוצע.
היו גם 247% יותר חלקיקים בחדר ההמתנה הכי רחוק מחדר הייעוץ, שם היה PAC פעל, מאשר בחדר ההמתנה ממש בסמוך אליו. לתחנת האחיות היה ריכוז גבוה יותר של חלקיקים מכל חדר באותו צד של המרפאה כמו החדר בו נמצא גנרטור התרסיס.
פרופסור אנדראה דוצ'י, מחברת המחקר מהנדסת מכונות UCL, אמרה: "הניסויים שלנו הדגימו כי ניתן לתאם נפח גבוה של חלקיקים לאזורים מסוימים כתוצאה מדינמיקת זרימת האוויר. ברור שזה לא אידיאלי, במיוחד אם המקום הזה הוא מיקום מפתח, כמו תחנת האחיות שאנשי צוות המטפלים בחולים יבקרו ככל הנראה לעתים קרובות במהלך המשמרת שלהם.
"החדשות הטובות הן שאנחנו מרחיבים במהירות את הידע שלנו על תופעה זו. הפרויקט שעליו אנו עובדים כעת נועד לדמות את כל זרימת האוויר במרפאה ולהעריך את יעילותם של מכשירים שונים הממוקמים במיקומים שונים. זה יאפשר לנו כדי לזהות התערבויות פשוטות יחסית, כמו מיקום טוב יותר של מכשירי אוורור להפחתת התפשטות החלקיקים, ובכך להפחית את הסיכון להרים זיהום בבית החולים. "
בהתחשב בחוסר היכולת לחיזוי כיצד חלקיקי אירוסול מסתובבים במרחבים והקושי למדוד אותם, הצוות בונה בימים אלה מערכת AI שתעזור לעשות זאת ולקוות להתחיל לבדוק במהלך 18 החודשים הקרובים.
המחברים אומרים כי המחקר מבטיח הבטחה רבה ליידע פעולה ממשלתית על הבטחת תקני NHS לאוורור וזיהום מתאימים למטרה, בהתאם למאמצים למניעת מגיפות עתידיות.