Ventilation på operationsstuer Hvad bestemmer luftstrømningerne? Peter V. Nielsen, Aalborg University

Transkript

1 Ventilation på operationsstuer Hvad bestemmer luftstrømningerne? ø Peter V. Nielsen Aalborg Universitet 1

2 Temaet i dag Smittespredning på sengestuer (og operationsstuer) Luftmængde Luftfordelingssystem Afstand imellem personer Brug af maske Ventilation på operationsstuer Luftfordelingssystem Personalets bevægelser Åbning af døre 2

3 Baggrund for denne forskning : Arbejde med passiv rygning : Udvikling af mannequin med åndingsfunktion 2003: Udbrud af SARS 3

4 Tre transmissionsruter for smittespredning ❿ Kontakt ❿ Dråbespredning ❿ Luftbåren spredning 4

5 Koncentration og ventilationseffektivitet q o Koncentration i udsugningsåbning c R = S/q o Koncentration ved indånding/ operationsområde c/c R c S Ventilationseffektivitet ε = c R /c c R 5

6 Temaet i dag Smittespredning på sengestuer (og operationsstuer) Luftmængde Luftfordelingssystem Afstand imellem personer Brug af maske Ventilation på operationsstuer Luftfordelingssystem Personalets bevægelser Åbning af døre 6

7 Beskyttelse imod luftbåren smitte c R q o c exp,pv c exp, PV =(1/q o ) (1/ε) (1/ε exp,pv ) S Lav eksponering Høj ventilationsvirkningsgrad Lav emission Stort flow Stort eksponeringsindeks 7

8 Stor volumenstrøm Luftfordelingssystemer der kan håndtere stort luftskifte. Alle har ε = ~1: Vertikal ventilation Diffus loftindblæsning Luftfordelingssystemer med begrænset luftskifte: Opblandingsventilation, ε = ~1 Fortrængnings- 8 ventilation, ε = >1.0

9 Centers for Disease Control and Prevention (CDC) Guidelines for preventing transmission of Mycobacterium tuberculosis in health-care settings. Morbidity Mortality, Weekly Report 43 (RR-13), Downward ventilation system is recommended for an isolation ward with 6 or 12 air changes per hour of the outdoor air supply. Downward air flow pattern can improve the effectiveness of particle removal at the floor level. 9

10 Vertikal ventilation men luftstrømningen er ikke nedadrettet omkring personer ved luftskifter på h P. V. Nielsen et al.

11 Centers for Disease Control and Prevention (CDC) Guidelines for preventing transmission of Mycobacterium tuberculosis in health-care settings. Morbidity Mortality, Weekly Report 43 (RR-13), 1994.? Downward ventilation system is recommended for an isolation ward with 6 or 12 air changes per hour of the outdoor air supply.? Downward air flow pattern can improve the effectiveness of particle removal at the floor level. No! 11

12 Beskyttelse imod luftbåren smitte c R q o c exp,pv c exp, PV =(1/q o ) (1/ε) (1/ε exp,pv ) S Lav eksponering Høj ventilationsvirkningsgrad Lav emission Stort flow Stort eksponeringsindeks 12

13 Fortrængningsventilation Kildepatient på ryggen, ε = 70 Kildepatient på siden, ε = 0.7 Qian Hua et al. 13

14 Beskyttelse imod luftbåren smitte c R q o c exp,pv c exp, PV =(1/q o ) (1/ε) (1/ε exp,pv ) S Lav eksponering Høj ventilationsvirkningsgrad Lav emission Stort flow Stort eksponeringsindeks 14

15 PV med tekstil armaturer Ideen bag den personlige ventilation, der beskrives i det Følgende, er at udnytte de flader, som man er i naturlig kontakt med. Fx udnyttes en hovedpude, et tæppe, et sæde, en nakkestøtte til en lokal tilførsel af ren luft. Chronic obstructive lung illness and sudden infant death syndrome 15

16 Pude til personlig ventilation P. V. Nielsen et al

17 17

18 Beskyttelse imod luftbåren smitte c R q o c exp,pv c exp, PV =(1/q o ) (1/ε) (1/ε exp,pv ) S Lav eksponering Høj ventilationsvirkningsgrad Lav emission Stort flow Stort eksponeringsindeks 18

19 Temaet i dag Smittespredning på sengestuer (og operationsstuer) Luftmængde Luftfordelingssystem Afstand imellem personer Brug af maske Ventilation på operationsstuer Luftfordelingssystem Personalets bevægelse Åbning af døre 19

20 Afstand imellem personer 20

21 Afstand imellem personer Fortrængningsventilation Exposure PV Nielsen et al. 21

22 Temaet i dag Smittespredning på sengestuer (og operationsstuer) Luftmængde Luftfordelingssystem Afstand imellem personer Brug af maske Ventilation på operationsstuer Luftfordelingssystem Personalets bevægelse Åbning af døre 22

23 Fortrængningsventilation 23

24 Fortrængningsventilation og Carpex Carat Maske 24

25 Fortrængningsventilation og Carpex Carat Maske 25

26 Fortrængningsventilation og Carpex Carat Maske 26

27 Temaet i dag Smittespredning på sengestuer (og operationsstuer) Luftmængde Luftfordelingssystem Afstand imellem personer Brug af maske Ventilation på operationsstuer Luftfordelingssystem Personalets bevægelse Åbning af døre 27

28 Luftfordelingssystemer på operationsstuer Opblandingsventilation LAF system Fortrængningsventilation 28

29 Luftfordelingssystemer på operationsstuer Hillerbrant and Ljungqvist LAF 29

30 CFD beregninger af luftstrømning og bakterieniveau Balling and Jeppesen 30

31 CFD beregninger af luftstrømning og bakterieniveau Balling and Jeppesen 31

32 Termisk strømning omkring en person 0.25 m/s Balling and Jeppesen 32

33 Vertikal lufthastighed i LAF system? 33

34 Persons bevægelse i LAF flow 34

35 Persons bevægelse ind i LAF flow 35

36 Person bevægelse ind i LAF flow Røgen er udløst i kanten af LAF feltet Balling and Jeppesen 36

37 Person bevægelse ind i LAF flow Balling and Jeppesen 37

38 Temaet i dag Smittespredning på sengestuer (og operationsstuer) Luftmængde Luftfordelingssystem Afstand imellem personer Brug af maske Ventilation på operationsstuer Luftfordelingssystem Personalets bevægelse Åbning af døre 38

39 Åbning af døre Operationsstue 9 har opblandingsventilation med stor luftskifte og overtryk. Sporgaskilde 39

40 Åbning af Døre Operationsstue 9 har opblandingsventilation med stort luftskifte og overtryk. Even though door opening during an operation must be reduced as much as possible it is found that up to 100 door openings during one operation may occur. This figure clearly surprised the staff after being told. Brohus et 40al.

41 Bakteriekoncentration ved bypass operation 41

42 Bakteriekoncentration per person ved bypass operation Forberedelse Operation starter Patient ankommer Operation slutter Patient forlader operationsstuen 42 Brohus et al.