Se ancora non fosse chiaro il ruolo del trattamento dell’aria negli ambienti chiusi quando si parla di diffusione di virus, l’ospedale pediatrico Bambino Gesù con Ergon Research e Società Italiana di Medicina Ambientale (SIMA) hanno riprodotto il viaggio nell’aria delle goccioline salivari grandi e microscopiche causate da un colpo di tosse.
Una simulazione in 3D riproduce esattamente il movimento delle particelle biologiche nell’ambiente e l’impatto dei sistemi di aerazione sulla loro dispersione.
LO STUDIO
Lo studio sulla dispersione di contaminante negli ambienti chiusi è stato realizzato dagli specialisti del Dipartimento di Diagnostica per Immagini e dalla Direzione Sanitaria del Bambino Gesù, in collaborazione con gli ingegneri di Ergon Research e la Società Italiana di Medicina Ambientale (SIMA) per la supervisione tecnico-scientifica.
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.
3 DIVERSI SCENARI
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 spento
- con il sistema di aerazione a velocità standard
- con il sistema di aerazione a velocità doppia
«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
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%.
RELAZIONE DEI RISULTATI COL COVID-19
«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».
