PARTNER PORTALU
partner portalu partner portalu

Pacjent u dentysty z hełmem na głowie

Autor: miro • Źródło: ms
03-02-2021, 13:44
Pacjent u dentysty z hełmem na głowie COVID-19: hełm usuwający zagrożenia w gabinecie stomatologicznym
Zespół inżynierów z Cornell University zaprojektował przezroczysty hełm do noszenia przez pacjentów podczas zabiegów stomatologicznych. Urządzenie to wytwarza podciśnienie, dzięki któremu skutecznie zatrzymywane są kropelki wydychane przez pacjentów.

Zespół badawczy postanowił skupić się na neutralizacji przenoszenia wirusa bezpośrednio u źródła, a więc w obrębie jamy ustnej.

W badaniach, opublikowanych w czasopiśmie Physics of Fluids, naukowcy przedstawili innowacyjny, choć nieco dziwny, projekt.

Projekt hełmu wygląda jak skrzyżowanie ubioru nurka głębinowego z wizją cyborgów, występujących w brytyjskim serialem science-fiction „Doktor Who”.

Prototyp hełmu wykonany jest z przezroczystego tworzywa sztucznego o grubości 1 mm z jednym otworem u góry - na dyszę filtrującą powietrze oraz z jednym wokół ust i nosa – zapewniającym przestrzeń zabiegową dla lekarza dentysty. Hełmy wyposażono w hermetyczne uszczelnienie umiejscowione wokół szyi pacjenta.

Po uruchomienia podciśnienia mikrokropelki z ust i nosa są zasysane do dyszy filtrującej, a następnie wracają do obiegu. Projektanci przyznają, że pojedyncze krople mogą utkwić wewnątrz hełmu, dlatego każdorazowe jego użycie będzie wymagało dezynfekcji.

Korzystając z modeli komputerowych, naukowcy zbadali, w jaki sposób kropelki różnej wielkości, wyrzucane podczas kaszlu mogą być wychwytywane przez delikatne podciśnienie wytwarzane w hełmie.

Główny autor projektu Dongjie Jia, doktorant wydziału inżynierii mechanicznej na Uniwersytecie Cornell mówi, że odczucia pacjenta w hełmie są nieco podobne do wrażeń, jakie są udziałem motocyklisty podczas jazdy w kasku z otwartą przyłbicą. Nieco, bo spadek ciśnienia jest stosunkowo niewielki, więc nie powinien występować najmniejszy nawet dyskomfort.

Podczas symulacji naukowcy obserwowali trajektorię 400 różnej wielkości kropelek w czasie poniżej 0,1 s. Do badań wykorzystano obliczeniową dynamikę płynów (CFD) z zastosowaniem w śledzeniu cząstek mechaniki Lagrange'a.

Po przeanalizowaniu wyników symulacji naukowcy podają, że właśnie 99,6 proc. kropelek wydychanych podczas oddychania i kaszlu jest wychwytywanych przez hełm i przefiltrowanych.

Okazuje się, że najcięższe krople mogą najczęściej wydostać się poza hełm. Zdaniem eksperymentatorów zatrzymanie tych cząsteczek wymagałoby zbyt wysokiego podciśnienia, które użytkownik odczuwałby jako dyskomfort. Z drugiej strony mniejsze krople, które skutecznie wyłapuje hełm, są bardziej skłonne do utrzymywania się w powietrzu i odpowiadają w większym stopniu za transmisję COVID-19. Ciężkie krople mają tendencję do opadania na ziemię w ciągu 0,2 s, co oznacza, że rzadziej przenoszą infekcję.

Twórcy tego rozwiązania przyznają, że dopracowania wymaga kształt otworu, przez który stomatolodzy mają dostęp do jamy ustnej pacjenta. Musi być on tak zaprojektowany, żeby praca lekarza dentysty nie byłą nadmiernie utrudniona.

Stomatologiczne hełmy mają tę przewagę nad systemem filtracji całego pomieszczenia, gdyż ten drugi na wychwycenie 99,6 proc. unoszących się w powietrzu kropel potrzebuje co najmniej kilkanaście, kilkadziesiąt minut. To czas, którego w gabinecie stomatologicznym nie ma. Hełm jest przy tym zdecydowanie tańszy w eksploatacji, nie mówiąc już o samej inwestycji w rozbudowany system wentylacyjny.

Podobał się artykuł? Podziel się!
SŁOWA KLUCZOWE
zakażenia   gabinet stomatologiczny   COVID-19  

POLECAMY W SERWISACH