Инженеры Нью-Йоркского университета Абу-Даби (NYUAD), изучающие системы вентиляции в хирургических операционных, обнаружили, что традиционные системы вентиляции могут непреднамеренно способствовать циркуляции аэрозольных частиц, несущих патогены. В результате это подвергает хирургические бригады более высокому риску инфицирования COVID-19 и другими заболеваниями, передающимися воздушно-капельным путем. Исследование опубликовано в журнале Life Journal.
Используя базовые инженерные инструменты, включая компьютерное моделирование и экспериментальные процедуры в операционных, исследователи выявили недостатки традиционных систем вентиляции и предложили новую гибкую систему вентиляции. Результаты исследования позволяют осознать ограничения существующих систем вентиляции в хирургических отделениях и сделают хирургические процедуры более безопасными как для пациентов, так и для персонала.
Передача патогенов воздушно-капельным путем от пациентов хирургическим бригадам является серьезной проблемой, которая усилилась во время пандемии COVID-19, когда миллионы плановых операций по всему миру были отменены или отложены из соображений безопасности.
Системы вентиляции в первую очередь предназначены для защиты пациентов от воздушно-капельного заражения и инфекций хирургического поля путем оттеснения воздуха из зоны вокруг операционного стола. Однако такая конфигурация обеспечивает циркуляцию частиц, выделяемых пациентом по воздуху, особенно тех, которые образуются при использовании механических хирургических инструментов, внутри помещения, подвергая хирургическую бригаду воздействию патогенов и потенциальной инфекции.
Исследование началось во время пандемии с целью определить эффективность систем вентиляции в операционных, где находился пациент с положительным COVID-19.
Работая вместе с хирургами из Кливлендской клиники Абу-Даби (Cleveland Clinic Abu Dhabi), исследовательская группа Нью-Йоркского университета (NYU) во главе с Мохаммадом Касайме (Mohammad Qasaimeh) использовала экспериментальные и вычислительные инструменты для изучения воздушного потока в операционных.
Исследователи обнаружили, что традиционные системы вентиляции операционной имеют тенденцию распространять патогены, особенно по периметру операционной. Это подвергает вспомогательный хирургический персонал более высокому риску, что противоречит общепринятой практике.
Благодаря сочетанию численного моделирования и базовой экспериментальной проверки исследователи вместе с хирургами определили ключевые параметры, влияющие на структуру воздушного потока и циркуляцию частиц в различных конфигурациях операционной. Ученые представляют новый, простой дизайн для системы вентиляции, которые могут адаптироваться к различным ситуациям во время операций.
«Наше исследование имеет важное значение и повышает осведомленность о протоколах безопасности здравоохранения, обещая произвести революцию в практике операционных и снизить риск воздушно-капельной передачи в средах высокого риска», — заключает Касайме. «Улучшая воздушный поток, мы представляем простые решения для более безопасных операций и лучших результатов, вооружая нашу систему здравоохранения более эффективной борьбой с будущими вспышками».
Литература:
Ventilation-Based Strategy to Manage Intraoperative Aerosol Viral Transmission in the Era of SARS-CoV-2, Life Journal (2024).