Covid, simulazione 3D del 'Bambino Gesù': il ruolo dell'aria condizionata è determinante

Un colpo di tosse in un pronto soccorso al tempo del COVID-19. Il viaggio nell'aria delle goccioline salivari grandi (gotita) e di quelle microscopiche (aerosol) emesse col respiro.

Una simulación en 3D realizzata dai ricercatori dell'Ospedale Pediatrico Bambino Gesù riproduce esattamente il movimento delle particelle biologiche nell'ambiente e l'impatto dei sistemi di aerazione sulla loro dispersione.

I risultati dello studio, condotto con lo spin-off universitario Ergon Research e la Società Italiana di Medicina Ambientale (SIMA), sono stati pubblicati sulla rivista scientifica Environmental Research, fornendo informazioni importanti per contenere la diffusione del virus SARS-CoV2 negli ambienti chiusi anche atraído il trattamento dell'aria.

COVID, LO STUDIO DEL BAMBINO GESU '

El estudio sobre la dispersión de contaminantes en ambientes cerrados fue realizado por los especialistas del Departamento de Diagnóstico por Imagen y por el Departamento de Salud del Bambino Gesù, en colaboración con los ingenieros de Ergon Research y la Sociedad Italiana de Medicina Ambiental (SIMA) para la supervisión técnica. -científico.

 

I ricercatori hanno utilizzato potenti strumenti di “simulazione fluidodinamica computazionale” (CFD - Computational Fluid Dynamics) por ricreare virtualmente la sala de aspeto di un pronto soccorso pediatrico dotata di sistema di aerazione, con all'interno 6 bambini e 6 adulti senza mascherina.

In questo ambiente virtuale è stato tracciato il comportamento delle goccioline e dell'aerosol nei 30 secondi sucesivi al colpo di tosse in tre diversi scenari: con il sistema di aerazione spento, a velocità standard ea velocità doppia, per valutare quanta aria contaminata avrebbeto ogni persona presente.

Utilizzando la serie di parametri fisici che regola la dispersione aerea delle particelle biologiche (velocità, accelerazione, quantità, diametro delle droplet, turbolenza, moti connettivi generati dall'aria condizionata), i ricercatori hanno ottenuto una simulazione 3D “fisicamente corretta”, che , cioè, quello che accadrebbe esattamente in un ambiente reale.

“La nostra simulazione in 3D si basa su parametri fisici reali, come la velocità dell'aria che esce da un colpo di tosse, la temperatura della stanza e la dimensione delle goccioline di saliva.

Non è una semplice animazione- sottolinea il dott. Luca Borro, especialista 3D del Bambino Gesù e primo autore dello studio-.

Grazie a questi parametri e ad algoritmi complessi di fluidodinamica riusciamo ad avere una simulazione dei fenomeni studiati il ​​più possibile vicina alla realtà ”.

“Si amo orgogliosi di contribuyó a questo studio con le nostre conoscenze di fluidodinamica computazionale- afferma Lorenzo Mazzei, consulente CFD di Ergon Research-.

L'attività ha dimostrato che, se usati correttamente, questi strumenti possono favorire una maggior comprensione del fenomeno e guidare verso un utilizzo efficace della ventilación mecánica per migliorare la qualità dell'aria negli ambienti indoor”.

BAMBINO GESU ', I RISULTATI DELLO STUDIO SULLA DIFFUSIONE DEL COVID

I risultati dello studio confermano che i sistemi di condizionamento dell'aria svolgono un ruolo determinante nel control della dispersione di gotita y aerosol prodotti col respiro negli ambienti chiusi.

Per la prima volta è stato documentato, infatti, che il raddoppio della portata dell'aria condizionata (calcolata in metri cubi orari) all'interno di una stanza chiusa riduce la concentrazione delle particelle contate del 99,6%.

Al tempo stesso, la velocità doppia causa una dispersione aerea di droplet e aerosol più rapida ea distanze più grandi rispetto all'aria condizionata con portata standard oppure spenta: a condizionatore spento le persone più vicine al bambino che tossisce (1,76 metri nella simulazione ) respirano l'11% di aria contaminata mentre i più lontani (4 metri) non vengono raggiunti dalla "nube" infetta.

Con el sistema a velocidad doble si reduce la concentración de contaminantes y la persona más cercana no respira al 0,3%, ma vengono raggiunte rapidamente anche quelle più lontane che in this caso respirano lo 0,08% di aerosol contaminato, percentuali bassissime e sostanzialmente irrilvantanti ai fini del contagio.

“L'infezione da virus SARS-CoV-2- spiega il prof. Carlo Federico Perno, responsable di Microbiologia e Diagnostica di Immunologia del Bambino Gesù- è trasmissibile attractverso il respiro in relazione a tre elementi fondamentali: lo status immunitario della persona, la quantità di patogeno presente nell'aria, misurata in particelle per metro cubo, e l'aereazione dell'ambiente.

A parità degli altri elementi, dunque, più alta è la concentrazione di virus, maggiore è la probabilità di contagio ”.

“Il ricambio d'aria negli ambienti- sottolinea il profesor Alessandro Miani, presidente SIMA- anche attractverso l'attivazione di sistemi scientificamente validati di aerazione, purificazione e ventilazione meccanica controllata, si rivela fondamentale nella diluizione del virus e nel suo trasferimento, per quanto possibile, all'esterno, ovverosia nella mitigazione degli inquinanti biologici aerodispersi presenti nelle gotita, riducendo significativamente la concentrazione del patogeno in aria.

Questo, unitamente all'utilizzo di mezzi di barriera (mascherine, distanziamento e igiene delle mani), oggi rappresenta il principale strumento per ridurre il rischio di contagio in ambienti confinanti ”.

IL VIDEO DELLA RICOSTRUZIONE 3D DELLA DIFFUSIONE DEL COVID DA PARTE DEL BAMBINO GESU ':

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FONTE DELL'ARTICOLO:

AGENCIA DIRE