Ученые рассказали, как вентиляция в операционных связана с распространением COVID-19

Инженеры из NYU Abu Dhabi (NYUAD), изучая системы вентиляции в хирургических операционных, обнаружили, что традиционные системы вентиляции могут непреднамеренно способствовать циркуляции аэрозольных частиц, несущих патогены. В результате это повышает риск инфицирования хирургических бригад COVID-19 и других воздушно-капельными заболеваниями.

Используя базовые инженерные инструменты, включая вычислительное моделирование и экспериментальные процедуры в операционных, исследователи выявили недостатки в традиционных системах вентиляции и предложили новую, гибкую концепцию вентиляции. Их выводы привлекают внимание к ограничениям существующих систем вентиляции в операционных и могут сделать различные хирургические процедуры безопаснее как для пациентов, так и для клинического персонала.

Передача воздушных микробов от пациентов к хирургическим бригадам является серьезной проблемой, особенно усилившейся во время пандемии COVID-19, когда миллионы плановых операций по всему миру были отменены или отложены из-за опасений за безопасность.

Системы вентиляции первоначально предназначены для защиты пациентов от воздушного загрязнения и инфекции хирургического сайта, выталкивая воздух от области вокруг операционного стола. Однако такая конфигурация способствует циркуляции частиц, выделяемых пациентом в воздух, особенно тех, подвергая хирургическую бригаду патогенам и потенциальной инфекции.

Сотрудничая с хирургами из Cleveland Clinic Abu Dhabi, исследовательская группа NYUAD под руководством Мохаммада Касаимеха, директора лаборатории продвинутых микрофлюидных и микроустройств университета (AMMLab), использовала экспериментальные и вычислительные инженерные инструменты для изучения потоков воздуха в действующих операционных.

Исследователи обнаружили, что традиционные системы вентиляции операционных склонны распространять микробы по всей комнате, особенно в сторону периметра операционной. Это подвергает вспомогательный хирургический персонал более высокому риску, что противоречит общепринятой практике перемещения их от пациента к стенам операционной.

С помощью численного моделирования и базовой экспериментальной проверки исследователи вместе с хирургами определили ключевые параметры, влияющие на модели потока воздуха и циркуляцию частиц в различных конфигурациях операционных. Они представляют новый, простой дизайн систем вентиляции ОР, который может адаптироваться к разным ситуациям во время операций, например, когда во время операции возникает "хирургический дым" и снизить риск передачи воздушных инфекций.