摘要：一项新的研究追踪了医院诊所中的空气颗粒，发现通风系统和便携式空气净化器(PACs)有时会使颗粒的迁移变得更加严重。在某些情况下，便携式空气净化器增加了29%的传播，而内建通风系统则使气溶胶迁移量增加了5.5倍。研究人员发现，即使是在现代化的医院，气流模式也是极

研究发现，医院中使用的通风系统和空气净化器有时会加剧病毒颗粒的传播，甚至使病毒扩散增加了29%。这为医院空气管理提出了新的挑战。

医院中的空气净化器和通风系统，原本是为了减少空气传播的感染，但研究显示，它们可能带来意想不到的后果，反而加剧了病毒颗粒的传播。

一项新的研究追踪了医院诊所中的空气颗粒，发现通风系统和便携式空气净化器(PACs)有时会使颗粒的迁移变得更加严重。在某些情况下，便携式空气净化器增加了29%的传播，而内建通风系统则使气溶胶迁移量增加了5.5倍。研究人员发现，即使是在现代化的医院，气流模式也是极为难以预测的。 空气净化器的意外后果

为了减少医院内病毒感染的传播，通风系统和空气净化器的使用逐渐增多。然而，来自伦敦大学学院(UCL)和伦敦大学学院医院(UCLH)的最新研究表明，这些措施可能产生不可预料的效果，导致病毒颗粒比预期传播得更远。

该研究今天(1月31日)发表在《气溶胶科学与技术》期刊上，探讨了内建机械通风和便携式空气净化器如何影响空气颗粒的运动。这些颗粒模拟了由患有呼吸道感染(如新冠病毒或流感)的人呼出的颗粒。

为了追踪颗粒的运动，研究团队在伦敦UCLH的典型医院门诊进行实验，使用气溶胶发生器和颗粒计数器模拟各种情境，包括颗粒如何在不同房间之间流动，如何在诊所内扩散，甚至如何扩展到更远的区域。

研究还探讨了关门或调整通风系统和空气净化器的位置是否会影响颗粒的传播。

通风和空气净化器如何影响颗粒传播

研究人员发现，尽管在某些情况下，使用内建通风和空气净化器确实能减少颗粒传播，但在一些实验中，使用空气净化器反而增加了邻近房间之间多达29%的气溶胶传播。内建通风系统则使气溶胶在诊所内的迁移量比没有通风时增加了最多5.5倍。

UCL外科与介入科学系的Laurence Lovat教授，作为研究的资深作者之一表示：“COVID-19大流行突显了在医院中感染空气传播病毒的风险，这促使我们采取措施减少这一风险。在许多医院，通风系统和便携式空气净化器的使用增多了。”

“虽然当时形势紧急，需要快速应对，但从那时起，我们开始精确研究病毒颗粒在实际空间中的传播方式，并且对我们所发现的结果感到惊讶。”

“在房间内放置空气净化器，导致了某些情况下气溶胶循环的意外增加，但我们花了几个月的时间才理解我们看到的现象。每种情况都会根据空间和气流源的不同产生不同的、出乎意料的结果。”

“即使是在UCLH这样一座建成不到20年的现代医院，气流模式也无法预测。在许多拥有自然通风的老旧医院，情况可能会更复杂。”

研究结果：空气流动设备可能适得其反

研究得出结论，医院中使用空气流动设备来限制空气传播病原体的移动时，必须仔细考虑气流动态和设备的放置位置，以避免加重问题。

实验发生的诊所包含一个大中央候诊室(154立方米，按研究需求分为A和B两个区域)，八个周围的咨询室，以及一个护士站(每个大约35立方米)。该诊所通过一条始终开放的通道与医院的其他区域相连。实验通常在夜间或周末进行，这时没有工作人员或病人。

研究人员在某些房间内放置了气溶胶发生器(使用盐水溶液)，在其他房间放置颗粒探测器，以追踪颗粒在诊所中的传播。 门窗与空气净化器的摆放如何影响传播

在一个实验中，研究人员模拟了一个医疗专业人员或病人从一个咨询室传播到相邻房间的颗粒传播情况。在所有门窗打开且没有使用通风或空气净化器的情况下，首先进行了基准测量。

研究发现，关上含有气溶胶源的房间门显著减少了颗粒的传播，关闭两扇门则减少了97%的传播。

然而，当房间门打开，且在相邻候诊室中开启大型空气净化器时，颗粒传播到相邻的咨询室反而增加了29%。当在两个咨询室和护士站都放置小型桌面空气净化器时，颗粒传播比基准情况稍低，但差异并不显著。 为什么空气净化器可能让情况变得更糟

研究的首席作者、UCL机械工程的荣誉研究员Jacob Salmonsmith博士表示：“如果你认为更频繁地更换房间空气可以减少病毒颗粒的传播，实验结果可能会显得反直觉。”

“虽然空气净化器确实能去除空气中的病毒颗粒，减少总体传播，但它们也可能带来意外后果。特别是，这项实验表明，较大的空气净化器(它们的排气口较大，会引入自己的气流)可能会导致未被过滤的颗粒传播得比没有空气净化器时更远。”

“在任何空间中，你都会有多种气流的复杂交互，比如通风、关门和人们的活动。我们的发现表明，在选择何时何地引入空气净化器时，必须综合考虑整个局面。”

某些区域的颗粒积聚现象

在另一个实验中，研究团队观察到，在所有咨询室的门都打开的情况下，颗粒传播的模式极为复杂。

其中包括一个场景，在这个场景中，离气溶胶源最远的房间的颗粒浓度最高。这个房间的颗粒水平比平均水平高了184%，而与气溶胶源直接相对的房间颗粒水平则低于平均值68%。

在离咨询室最远的候诊室，颗粒浓度比与之相邻的候诊室高出247%。护士站的颗粒浓度甚至比诊所同一侧的任何房间都要高。

通过气流管理降低感染风险

研究的作者之一、UCL机械工程系的Andrea Ducci教授表示：“我们的实验表明，颗粒可以因气流动态的作用而聚集在某些特定区域。如果这个区域是关键位置，例如护士站，这就非常不理想，因为护士站是医护人员在治疗病人时频繁会访问的地方。”

“好消息是，我们在快速扩展对这一现象的认识。我们当前的项目旨在模拟诊所内的整体气流，并评估不同设备在不同位置的效果。这将帮助我们找出相对简单的干预措施，比如更好地布置通风设备，以减少颗粒的传播，从而降低在医院感染的风险。”

未来解决方案

考虑到气溶胶颗粒在空间中的传播不可预测，且测量困难，研究团队目前正在构建一个AI系统来帮助实现这一目标，并希望在18个月内开始测试。

作者们表示，这项研究对于指导政府制定确保NHS通风和感染管理标准的措施具有巨大潜力，符合预防未来大流行的努力。

本文译自 scitechdaily，由BALI编辑发布。

来源：走进健康之门