Un ouvrage récent mis en ligne sur Place de la recherche* Le serveur de préimpression et à l’étude dans Scientific Reports a évalué les stratégies de contrôle des infections pour le coronavirus 2 du syndrome respiratoire aigu sévère (SRAS-CoV-2) dans les salles de consultation des hôpitaux.
Sommaire
Contexte
La maladie à coronavirus 2019 (COVID-19) causée par le SRAS-CoV-2 est une grave préoccupation pour la santé humaine et l’économie mondiale. Le COVID-19 se propage principalement par contact indirect et direct avec des gouttelettes respiratoires. Récemment, une transmission aérienne du SRAS-CoV-2 a également été signalée.
Les professionnels de la santé sont en première ligne des soins aux patients atteints du SRAS-CoV-2 et présentent un risque accru d’infection virale en raison de leur interaction étroite avec les patients atteints de COVID-19. De plus, la sécurité du personnel soignant est essentielle à la viabilité à long terme du système de santé.
Malgré les procédures de contrôle des infections recommandées pour les professionnels de la santé, beaucoup ont été infectés pendant la pandémie de COVID-19 en cours, ce qui suggère que les techniques de contrôle des infections existantes sont inefficaces. De plus, les données concernant l’impact des variables environnementales et les approches fondées sur des preuves pour réduire le risque d’infection par le SRAS-CoV-2 dans les établissements de santé font défaut.
À propos de l’étude
Dans le présent travail, les scientifiques ont modélisé l’exhalation des patients COVID-19 de particules d’aérosol minuscules et grandes dans une chambre de consultation externe d’hôpital pour un examen oto-rhino-laryngologique, où les processus médicaux nécessitent le retrait du masque facial. L’étude a interrogé les impacts des éléments environnementaux, des équipements d’aspiration des aérosols et de la ventilation sur la propagation du SRAS-CoV-2 via les aérosols. L’influence de la toux, de l’humidité en tant qu’élément environnemental régulable et des appareils d’aspiration en tant qu’approche réglementaire efficace dans la transmission du COVID-19 des patients au personnel de santé a été analysée.
Les chercheurs ont créé une simulation virtuelle d’une salle de consultation d’oto-rhino-laryngologie en ambulatoire à l’hôpital universitaire de Chiba, au Japon, à l’aide de Fusion 360, un logiciel de conception assistée par ordinateur en trois dimensions (3D). Le prototype de turbulence de transport de contrainte de cisaillement k – ω a été utilisé pour résoudre les équations 3D instationnaires de Navier – Stokes moyennées de Reynolds. Pour cela, le logiciel STAR-CCM+ constitué d’un solveur de flux stratifié du second ordre centré sur la stratégie semi-implicite pour les équations liées à la pression a été utilisé. L’air du fluide de travail à température normale (25°C) et pression (1 atm) et humidité relative de 100% (RH100) et 75% (RH75) ont été analysés.
Des simulations ont été menées en présence et en l’absence d’appareil d’aspiration à proximité du patient COVID-19. L’appareil d’aspiration devait avoir la taille adaptée à la pièce et sa structure 3D a été établie en utilisant une technologie assistée par ordinateur. Les aérosols et l’air ont été aspirés vers l’orifice d’aspiration à l’extrémité d’un bras flexible à des vitesses de 6,71 m/s et évacués de la sortie d’échappement à l’arrière de l’appareil à des vitesses de 5,66 m/s. Un filtre dans l’appareil d’aspiration devait éliminer l’aérosol aspiré. Des simulations ont également été entreprises en considérant que le dispositif d’aspiration était positionné à 35 cm de la bouche du patient et près de sa bouche pour explorer l’influence de la position du dispositif d’aspiration sur l’élimination des aérosols.
Constats et discussions
Les résultats ont démontré que les aérosols expulsés du nez ou de la bouche d’un patient COVID-19 dans une salle de consultation, où le retrait du masque facial était nécessaire, étaient significativement influencés par le flux d’air des chambres. De plus, les risques de dépôt de ces aérosols sur le médecin et à d’autres endroits de la pièce ne pouvaient être négligés.
Les présents résultats étaient conformes aux recherches antérieures des auteurs sur les stratégies de contrôle des infections dans les établissements de santé. De plus, lorsque les mouvements des aérosols étaient modélisés en partant du principe qu’un patient toussait, le nombre d’aérosols déposés sur le médecin était équivalent à celui résultant de l’expiration normale du patient, malgré de minuscules aérosols largement diffusés dans la pièce.
Les modèles actuels ont révélé que le diamètre des grosses particules d’aérosol a diminué en quelques secondes à RH75, ce qui est supérieur à celui de la ville de New York, aux États-Unis, toute l’année. Cela indique la nécessité de mettre davantage l’accent sur la réglementation des aérosols plus petits afin de minimiser la transmission aérienne du SRAS-CoV-2. Le nombre de particules déposées, exclues et en suspension à RH75 était inférieur à RH100 puisque la plupart des particules s’évaporaient en environ sept secondes. Cela suggère que l’humidité a eu un impact remarquable sur la taille des particules. De plus, les lignes de courant ont remplacé les particules de très faible masse dans cette enquête.
Un dispositif d’aspiration peut éliminer plus efficacement la dispersion des aérosols pendant la toux et l’expiration normale qu’en fonction de la capacité maximale de débit d’air dans les pièces. La capacité d’élimination des particules de l’appareil d’aspiration était plus faible pendant la toux par rapport à l’expiration normale.
Par conséquent, des méthodes de contrôle des infections plus efficaces étaient nécessaires pour lutter contre davantage de maladies infectieuses et de mutants qui provoquent des taux élevés d’éternuements et de toux. Notamment, le positionnement de l’entrée de vide de l’appareil d’aspiration dans une direction vers la bouche du patient au lieu d’un espace plus proche du patient exhalant des aérosols pathogènes s’est avéré critique.
conclusion
Les résultats de l’étude théorique actuelle ont illustré qu’un appareil d’aspiration pourrait réduire l’exposition aux aérosols des travailleurs de la santé des patients COVID-19 en éliminant considérablement les particules d’aérosol petites et grandes. Néanmoins, l’efficacité d’expulsion des patients qui toussent est inversement corrélée à la taille des particules, et l’humidité a un impact significatif sur le comportement des aérosols, soulignant la nécessité d’interventions contre les aérosols plus petits.
Dans l’ensemble, l’étude souligne les avantages et les inconvénients du déploiement d’un dispositif d’aspiration pour se protéger contre le COVID-19 et les infections respiratoires potentielles à l’avenir. L’approche globale d’estimation des risques utilisée dans l’étude pourrait être adoptée de manière flexible dans la pratique clinique pour un contrôle efficace des infections contre les maladies respiratoires, y compris le SRAS-CoV-2.
*Avis important
Research Square publie des rapports scientifiques préliminaires qui ne sont pas évalués par des pairs et, par conséquent, ne doivent pas être considérés comme concluants, guider la pratique clinique/les comportements liés à la santé, ou traités comme des informations établies.
