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 заражения 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. Их результаты позволяют осознать ограничения существующих систем вентиляции в хирургических отделениях и сделают различные хирургические процедуры более безопасными как для пациентов, так и для клинического персонала.
Передача микробов 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, переносимых пациентом по воздуху, особенно тех, которые образуются при использовании механических хирургических инструментов, внутри помещения, подвергая хирургическую бригаду воздействию патогенов и потенциальной инфекции.
Исследование под названием «Стратегия на основе вентиляции для управления интраоперационной аэрозольной передачей вируса в эпоху SARS-CoV-2» началось во время пандемии с целью определить эффективность систем вентиляции в операционных, где находился пациент с положительным результатом на COVID-19.
Работая вместе с хирургами из Кливлендской клиники Абу-Даби, исследовательская группа Нью-Йоркского университета под руководством Мохаммада Касайме, директора университетской лаборатории передовой микрофлюидики и микроустройств (AMMLab), использовала экспериментальные и вычислительные инженерные инструменты для изучения воздушного потока в активных операционных.
Исследователи обнаружили, что традиционные системы вентиляции операционной имеют тенденцию распространять микробы, особенно по периметру операционной. Это подвергает вспомогательный хирургический персонал более высокому риску, что противоречит общепринятой практике перемещения его от пациента к стенам операционной.
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 . Они представляют новую, простую конструкцию систем вентиляции операционных, которая может адаптироваться к различным ситуациям во время операций, например, когда во время операции присутствует «хирургический дым».
«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», — сказал 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».
Исследование под руководством Касайме провели исследователи из Нью-Йоркского университета Айула Бриммо и Аюб Глиа в сотрудничестве с несколькими хирургами из CCAD, в том числе Хуаном С. Барахасом-Гамбоа, Карлосом Абрилем и Мэтью Крохом.
