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Les filtres de HEPA réduisent les aérosols respiratoires produits pendant l'exercice fort

Une paire d'études de la Mayo Clinic a jeté la lumière sur quelque chose il est en général difficile voir qu'avec l'oeil : aérosols respiratoires. De telles particules d'aérosol des tailles variables sont une composante courante d'haleine, et elles sont un mode de transmission typique pour des virus respiratoires comme COVID-19 à s'écarter à d'autres gens et des surfaces.

Les chercheurs qui effectuent des tests de tension d'exercice pour des patients cardiaques chez la Mayo Clinic ont constaté que l'exercice aux niveaux croissants de l'effort a augmenté la concentration en aérosol dans la salle environnante. Alors également constaté qu'un dispositif particulaire à haut rendement (HEPA) d'air effectivement a filtré à l'extérieur les aérosols et a diminué le temps nécessaire pour libérer l'air entre les patients.

Notre travail a été conduit avec le soutien du commandement de médicament cardiovasculaire de Mayo qui a identifié juste au début de la pandémie que des mesures spéciales seraient exigées de protéger les patients et le personnel contre COVID-19 tout en continuant à fournir des soins cardiovasculaires de qualité à tous ce qui ont eu besoin de eux. Puisqu'il n'y avait aucun guidage fiable sur la façon dont faire ceci, nous avons remonté une équipe de recherche pour trouver des réponses par le contrôle et les caractéristiques scientifiques. Nous sommes heureux de partager maintenant nos découvertes avec chacun autour du monde. »

Thomas Allison, PhD, directeur du contrôle cardiopulmonaire d'exercice, la Mayo Clinic

M. Allison est auteur supérieur des deux études.

Pour caractériser les aérosols produits pendant des intensités variées d'exercice dans la première étude, l'équipe de M. Allison a installé un laboratoire spécial d'aérosol dans une tente en plastique avec le flux d'air réglé. Deux types de ripostes à rayon laser de particules ont été employés pour mesurer la concentration en aérosol au front, à l'arrière et aux côtés d'une personne conduisant un vélo d'exercice. Huit volontaires d'exercice ont utilisé le matériel pour mesurer leur consommation, ventilation et fréquence cardiaque de l'oxygène.

Pendant le contrôle, un volontaire d'abord eu cinq mn de poser respirant, suivies de quatre accès d'exercice de trois-minute stationnés ? avec la surveillance et l'entraînement ? pour fonctionner à 25%, à 50%, à 75% et à 100% de leur fréquence cardiaque âge-prévue. Cet effort a été suivi de trois mn de cooldown. Les découvertes sont rendues publiques en ligne dans la POITRINE.

Les concentrations en aérosol ont augmenté exponentiellement dans tout le test. Particulièrement, l'exercice à ou au-dessus de 50% de la fréquence cardiaque posante a montré des augmentations significatives dans la concentration en aérosol.

« Dans un sens réel, je pense que nous avons prouvé spectaculaire ce qu'on ont soupçonné ? c'est pourquoi des gymnases ont été arrêtés et la plupart des laboratoires d'essais d'exercice ont clôturé leurs pratiques. Le contrôle d'exercice n'a pas été indiqué comme procédure aérosol-produisante avant nos études parce que personne ne l'avait avant particulièrement étudiée. L'exercice produit des millions d'aérosols respiratoires pendant un test, on d'une taille rapportée pour avoir le potentiel virus-transportant. Plus l'intensité d'exercice est élevée, plus les aérosols sont produits, » dit M. Allison.

L'étude complémentaire complémentaire a abouti par M. Allison concentré sur la façon atténuer les aérosols produits pendant le contrôle d'exercice en les filtrant hors de l'air juste après qu'ils sont sortis de la bouche du sujet. Les chercheurs ont employé une installation assimilée avec la tente d'exercice de flux d'air, la riposte de particules et le vélo d'intérieur réglés, mais ont ajouté un filtre portatif de HEPA avec un capot de canalisation.

Six volontaires en bonne santé ont complété la même épreuve d'effort 20 mn que l'étude précédente, d'abord sans atténuation et puis le fonctionnement portatif de filtre de HEPA.

En outre, une expérience indépendante a vérifié le temps de jeu d'aérosol dans les laboratoires d'essais cliniques d'exercice à l'aide des aérosols artificiellement produits de vérifier combien de temps elle a pris pour 99,9% d'aérosols à retirer. Les chercheurs ont réalisé l'essai d'abord avec seulement le chauffage, la ventilation et la climatisation existants, et puis en plus du fonctionnement portatif de filtre de HEPA.

La « étude du temps de jeu nous a avisés que de quand nous pourrions en toute sécurité introduire un patient neuf dans le laboratoire après avoir terminé le test sur le patient précédent. Les filtres de HEPA coupent cette fois de 50%, laissant le plus à fort débit du contrôle nécessaire pour satisfaire les exigences cliniques de notre pratique en matière de médicament cardiovasculaire, » dit M. Allison.

« Nous avons traduit des directives de CDC (centres pour le contrôle et la prévention des maladies) pour l'atténuation d'aérosol avec le flux d'air amélioré par des filtres de HEPA et avons prouvé que cela a étonnamment bien fonctionné pour le contrôle d'exercice. Nous avons constaté que 96% plus ou moins 2% d'aérosols de toutes les tailles produites pendant l'exercice lourd ont été retirés de l'air par le filtre de HEPA. Comme résultat, nous avons pu retourner à notre pratique de réaliser jusqu'à 100 tests de tension par jour sans n'importe quelle boîte de vitesses enregistrée de COVID dans nos laboratoires d'essais d'exercice, » dit M. Allison.

Source:
Journal reference:

Sajgalik, P., et al. (2021) Characterization of Aerosol Generation during Various Intensities of Exercise. CHEST. doi.org/10.1016/j.chest.2021.04.041.