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 (gouttelette) e di quelle microscopiche (aérosol) emesse col respiro.

Una simulazione in 3D realizzata dai ricercatori dell'Ospedale Pediatrico Bambino Gesù riproduce esattamente il movimento delle particelle biologiche nell'ambiente e 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 attraverso il trattamento dell'aria.

COVID, LO STUDIO DEL BAMBINO GESU '

L'étude sur la dispersion des contaminants en milieu clos a été réalisée par les spécialistes du Département d'imagerie diagnostique et par le Département de la santé du Bambino Gesù, en collaboration avec les ingénieurs d'Ergon Research et la Société italienne de médecine environnementale (SIMA) pour la supervision technique -scientifique.

 

I ricercatori hanno utilizzato potential strumenti di «simulazione fluidodinamica computazionale» (CFD - Computational Fluid Dynamics) per ricreare virtualmente la sala d'aspetto di un pronto soccorso pediatrico dotata di sistema di aerazione, con all'incherterno 6 bambini e 6 adulti senza.

In questo ambiente virtuale è stato tracciato il comportamento delle goccioline e dell'aerosol nei 30 secondi successivi al colpo di tosse in tre diversi scenari: con il sistema di aerazione pasto, a velocità standard ea velocità doppia, per valutare quanta a contaminato ata avognbe 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« fisicam » , cioè, quello che accadrebbe esattamente in un ambiente reale.

«La nostra simulazione en 3D si basa su parametri fisici reali, come la velocità dell'aria che esce da un colpo di tosse, la températura della stanza et la dimension de la goccioline di saliva.

Non è una semplice animazione- sottolinea il dott. Luca Borro, spécialiste 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 ​​plus possibile vicina alla realtà ”.

“Siamo orgogliosi di contribuer 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 ventilation mécanique per migliorare la qualità dell'aria negli ambienti indoor ».

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

Je risultati dello studio confermano che i sistemi di condizionamento dell'aria svolgono un ruolo determinante nel controllo della dispersione di droplet e aérosol 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 contaminate 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 Speda: a condizionatore pasto le persone più vicine al bambino chessisce (1,76 metri nella simulazione ) respirano l'11% di air contaminata mentre i più lontani (4 metri) non vengono raggiunti dalla «nube» infetta.

Con il sistema a velocità doppia si abbatte la concentrazione di contaminante e le persone più vicine ne respirano lo 0,3%, ma vengono raggiunte rapidamente anche quelle più lontane che in questo caso respirano lo 0,08% di aérosol contaminissime, percentuali bass sostanzialmente irrilevanti ai fini del contagio.

“L'infezione da virus SARS-CoV-2- spiega il prof. Carlo Federico Perno, responsabile di Microbiologia e Diagnostica di Immunologia del Bambino Gesù- è trasmissibile attraverso 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 professor Alessandro Miani, presidente SIMA- anche attraverso 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 gouttelette, 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 principal 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:

AGENCE DIRE