Ecco come viaggia il virus nell'aria con un colpo di tosse. Studio Ospedale Pediatrico Bambino Gesù.




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La simulazione in 3d della ricerca effettuata in collaborazione con Ergon Research e la Società Italiana di Medicina Ambientale (SIMA)

Una simulazione in 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. Stiamo parlando delle ormai tristemente famose "droplets", quelle goccioline che vengono rilasciate nell'aria quando parliamo, o starnutiamo, oppure emettiamo un colpo di tosse. Ma anche dei cosiddetti "aerosol" , le particelle microscopiche emesse col nostro respiro e, di questi tempi, considerate una minaccia a vari livelli.

Gli specialisti del Bambino Gesù di Roma, hanno approfondito la questione con uno studio I risultati dello studio, condotto con lo spin-off universitario Ergon Research e la Società Italiana di Medicina Ambientale (SIMA). I risultati 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.

Lo Studio

I ricercatori hanno utilizzato potenti 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’interno 6 bambini e 6 adulti senza mascherina. L'esperimento si è svolto in tre diverse fasi:  con il sistema di aerazione spento, a velocità standard e a velocità doppia, per valutare quanta aria contaminata avrebbe respirato ogni persona presente.

"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, specialista 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".

I risultati dello studio confermano che i sistemi di condizionamento dell’aria svolgono un ruolo determinante nel controllo della dispersione di droplet e 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 contaminate del 99,6%.

"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 prof. 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 droplet, 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". 




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