一次性头盔保留咳嗽飞沫,减少传播给牙医
![In Physics of Fluids, researchers discuss their design of an open-faced helmet for patient use that is connected to a medical-grade air filtration pump from the top that creates a reverse flow of air to prevent cough droplets from exiting the helmet.Visualization of the helmet design. The top port is connected to an air filtration pump, which is not shown in the image. Credit: Dongjie Jia 一次性头盔保留咳嗽飞沫,减少传播给牙医](https://scx1.b-cdn.net/csz/news/800a/2021/disposablehe.jpg)
与有症状或无症状患者接触的医务人员感染COVID-19的风险较高。牙医和耳鼻喉科医生尤其危险,因为他们需要直接接触病人的口、鼻和喉咙。
目前的解决方案包括佩戴N95口罩和面罩、医务室疏散、负压室和特殊的空气过滤系统,这些都是昂贵的、效率不高的,而且不容易使用。
在物理的流体美国康奈尔大学(Cornell University)的研究人员讨论了他们为患者设计的开放式头盔,该头盔与顶部的医疗级空气过滤泵连接,产生反向气流,以防止咳嗽飞沫从头盔中流出。
在计算机模拟中使用计算流体动力学,他们展示了头盔设计可以包含99.6%的液滴,从0.1秒内咳出咳嗽。
“要将其放入上下文中,如果我们使用相同的空气泵营造负压隔离室,将需要大约45分钟才能从房间中删除99.0%的空中污染物,”作者Mahdi Esmaily说。
目前可用的个人防护装备不提供开放式接入,同时保持含有含有污染物的高效性。该拟议的头盔具有1毫米厚的外壳,并用通道和真空端口完全封闭头部。
喷嘴附接到接入口以延伸距离液滴必须抵靠流动并最小化它们通过开口逸出的机会,从而允许更平滑的流动转变,从而降低流动湍流产生的患者不适。
所提出的头盔设计也可以通过更换当前的实践来大大降低成本。例如,建设空气过滤的负压室可以花费成千上万美元。研究人员表示,如果制造了一次性,每个头盔的成本可能与较低的美元廉价。医用级HEPA过滤器负气机设计为供电头盔随时可用,费用约为1000美元。
“我们的下一步是改进头盔设计,以获得更高的效率和更广泛的应用程序,”作者东杰佳说。“之后,我们计划建立头盔的原型并执行实验以验证我们的模拟预测。”
模拟框架可以用作研究其他粒子相关现象和设计的快速准确的方法。
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