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Diminuzione della trasmissione ærea dei virus respiratori contagiosi con i purificatori portatili dell'aria

La trasmissione dei coronaviruses, quale il coronavirus di sindrome respiratorio acuto severo (SAR-CoV), il coronavirus respiratorio di sindrome di Medio Oriente (MERS) e SARS-CoV-2, si presenta con l'esposizione alle particelle dell'aerosol formate quando una persona infettata tossisce o starnutisce. Corrente, la diffusione rapida di SARS-CoV-2 attraverso il mondo ha persistito nella pandemia corrente di malattia 2019 di coronavirus (COVID-19) per quasi due anni.

Studio: Facendo uso dei purificatori portatili dell'aria per diminuire trasmissione ærea dei virus respiratori contagiosi - uno studio di fluidodinamica computazionale. Credito di immagine: VectorManZone/Shutterstock.com

Fin dove possono gli aerosol viaggiare?

È di importanza fondamentale da capire ogni aspetto della trasmissione virale, includente fin dove e gli aerosol veloci possono viaggiare nelle impostazioni dell'interno. Tali informazioni contribuirebbero a sviluppare le efficaci strategie di diminuzione per gestire ulteriore diffusione della malattia.

Tipicamente, più grande la dimensione di una gocciolina, poco la distanza viaggierebbe. Generalmente, nelle impostazioni dell'interno, grande viaggio delle goccioline una distanza di più poco di due metri. Al contrario, le goccioline di piccole dimensioni, anche conosciute come benissimo gli aerosol, hanno potuto rimanere disperse nell'aria per una durata più lunga e viaggiare un più interurbano.

Gli aerosol fini svolgono un ruolo vitale nella trasmissione dell'infezione virale dispersa nell'aria. Nella pandemia corrente, gli scienziati hanno specificato che il modo di trasmissione disperso nell'aria ha svolto un ruolo vitale nella trasmissione mondiale di SARS-CoV-2.

Fra le misure preventive incoraggianti dai governi, uno è stato l'uso dei disinfettanti dell'aria. La dispersione dell'aerosol segue forte le correnti d'aria convettive; quindi, un sistema di ventilazione adeguato con gli alti tassi di scambio d'aria e l'introduzione delle geometrie didirezione hanno potuto fermare ulteriore diffusione della malattia.

Tuttavia, il riscaldamento, la ventilazione ed i sistemi di condizionamento d'aria interi (HVAC) di riprogettazione hanno potuto essere estremamente costosi. Di conseguenza, gli scienziati ed i responsabili della politica hanno incoraggiato l'uso dei purificatori portatili dell'aria.

Possono i purificatori dell'aria impedire la diffusione dell'infezione virale dispersa nell'aria?

I purificatori dell'aria che comprendono i filtri assorbenti polverizzati (HEPA) da alto-risparmio di temi possono filtrare più di 99% delle particelle che sono più grandi di 200 nanometri (nm). Questa tecnologia è redditizia, portatile, capace di filtrare molte particelle virali ed è facile da operare come conseguenza delle sue interfacce di controllo facili da usare. Sebbene molti documenti siano disponibili che il supporto il fatto che i purificatori dell'aria possono disinfettare ha inquinato l'aria, la prova limitata è a disposizione per mostrare il suo efficace uso.

Due delle domande essenziali per quanto riguarda l'uso dei purificatori dell'aria avvertire i migliori risultati sono comprendono la migliore posizione per collocare un purificatore dell'aria in una stanza e se necessario per utilizzare le portate massime nei purificatori per gli spazi con o senza un sistema di HVAC. La soluzione a queste domande ha potuto migliorare la funzione dei purificatori dell'aria.

Gli studi precedenti hanno indicato che le più alte portate possono filtrare più particelle; tuttavia, un più forte jet di uscita può ostacolare il flusso d'aria e può causare la mescolanza indesiderata dell'aria. Questo sistema egualmente crea più disturbo.

Tenendo questi aspetti presente, un nuovo studio di calcolo pubblicato sul medRxiv* del " server " della pubblicazione preliminare mette a fuoco sulla prestazione dei purificatori portatili dell'aria basati sulle simulazioni (CFD) di fluidodinamica computazionale.

Simulazioni di CFD e purificatori dell'aria

Molti studi hanno applicato il CFD per valutare la aerosol-generazione le attività e della ventilazione in ospedali. Il nuovo studio ha usato la geometria e l'impostazione di una stanza di consulto come il punto di partenza delle simulazioni. Ciò è perché, nella situazione attuale, il tempo di spazio fra le consultazioni svolge un ruolo di determinazione che pregiudica il tempo di rotazione paziente.

In questo studio, la simulazione di modellistica di CFD ha mostrato una diminuzione nella trasmissione del virus dopo l'entrata in vigore dei purificatori portatili dell'aria. I ricercatori non solo hanno caratterizzato l'efficacia dei purificatori dell'aria ma egualmente hanno fornito una guida pratica ai risultati di massimo di esperienza.

Qui, i ricercatori hanno usato un numero fisso di aerosol (la massa normalizzata) per l'iniezione iniziale per tutte le simulazioni. Le varie situazioni sono state considerate, quale più alta produzione delle particelle dell'aerosol dai medici, poichè essi stavano parlando di più, la posizione del condizionatore d'aria e la ventilazione, di nominare alcuni. Poichè le velocità respiranti dei modelli umani seguono tipicamente le curve sinusoidali, i ricercatori hanno osservato le fluttuazioni distinte nella regione sferica locale.

Lo studio di simulazione ha mostrato che i grandi purificatori dell'aria collocati sul pavimento potrebbero efficacemente diminuire i numeri relativi dell'aerosol ad uno stato di stabilità nell'intera stanza. Più specificamente, i purificatori dell'aria hanno potuto ridurre la presenza di aerosol sul pavimento di 77%, di 60% a 0,5 metri sopra il pavimento e di 68% a 1 metro sopra il pavimento. I più piccoli purificatori dell'aria egualmente sono risultati efficaci nella diminuzione dei numeri relativi di aerosol da 50% una volta collocati sull'ufficio del medico.

L'applicazione di due purificatori dell'aria, grande leggermente nello spazio vuoto del campo distante e piccola più vicino all'area di seduta, più ulteriormente hanno ridotto il numero degli aerosol di 62%. Gli scienziati hanno trovato che l'entrata di aspirazione deve essere sollevata sopra il pavimento per ottenere un'più alta riduzione di 40% della concentrazione nell'aerosol dello costante-stato.

Questi risultati indicano che i purificatori portatili dell'aria potrebbero essere utilizzati come strategia di diminuzione per impedire ulteriore trasmissione dei virus respiratori. Sebbene l'uso dei purificatori multipli dell'aria potrebbe essere più efficace, le loro posizioni relative svolgono un ruolo vitale per ottenere il migliore risultato.

Conclusioni

Nello studio corrente, i ricercatori hanno usato il CFD che modella per studiare il risparmio di temi dei purificatori portatili dell'aria nella diminuzione della prevalenza degli aerosol fini. Lo studio corrente ha indicato che i purificatori dell'aria possono efficacemente diminuire gli aerosol nelle impostazioni dell'ospedale; tuttavia, le loro posizioni sono importanti per ottenere il migliore risultato.

Questo studio fornisce l'orientamento pratico che può essere applicato facilmente per impedire la trasmissione ærea delle infezioni respiratorie in ospedali.

avviso *Important

il medRxiv pubblica i rapporti scientifici preliminari che pari-non sono esaminati e, pertanto, non dovrebbero essere considerati conclusivi, guida la pratica clinica/comportamento correlato con la salute, o trattato come informazioni stabilite.

Journal reference:
Dr. Priyom Bose

Written by

Dr. Priyom Bose

Priyom holds a Ph.D. in Plant Biology and Biotechnology from the University of Madras, India. She is an active researcher and an experienced science writer. Priyom has also co-authored several original research articles that have been published in reputed peer-reviewed journals. She is also an avid reader and an amateur photographer.

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