Исследователи, которые проводят тесты с физической нагрузкой для пациентов с сердечными заболеваниями в клинике Мэйо, обнаружили, что упражнения с возрастающей нагрузкой увеличивают концентрацию аэрозоля в окружающей комнате. Затем также было обнаружено, что высокоэффективное устройство для удаления твердых частиц (HEPA) эффективно отфильтровывает аэрозоли и сокращает время, необходимое для очистки воздуха между пациентами.
«Наша работа проводилась при поддержке руководства Mayo Cardiovascular Medicine, которое с самого начала пандемии осознало, что потребуются особые меры для защиты пациентов и персонала от COVID-19, продолжая при этом предоставлять качественную сердечно-сосудистую помощь всем, кто в ней нуждался, "говорит Томас Эллисон, доктор философии.D., директор отдела кардиопульмональных нагрузок в клинике Мэйо в Рочестере. "Поскольку не было надежного руководства, как это сделать, мы собрали исследовательскую группу, чтобы найти ответы с помощью научных исследований и данных. Мы рады поделиться своими выводами со всеми по всему миру."Доктор.
Эллисон – старший автор обоих исследований.
Чтобы охарактеризовать аэрозоли, образующиеся во время упражнений различной интенсивности, в первом исследовании Dr. Команда Эллисон открыла специальную аэрозольную лабораторию в пластиковой палатке с контролируемым потоком воздуха. Два типа счетчиков частиц с лазерным лучом использовались для измерения концентрации аэрозоля спереди, сзади и по бокам человека, едущего на велотренажере.
Восемь добровольцев, выполняющих упражнения, использовали оборудование для измерения потребления кислорода, вентиляции и частоты сердечных сокращений.
Во время тестирования у добровольца сначала было пять минут дыхания в покое, а затем четыре цикла трехминутных упражнений, поэтапно ? с мониторингом и коучингом ? работать с частотой пульса 25%, 50%, 75% и 100% от прогнозируемой их возрастом частоты сердечных сокращений. После этой попытки последовало трехминутное восстановление.
Результаты опубликованы в Интернете в CHEST.
Концентрация аэрозоля экспоненциально увеличивалась на протяжении всего теста.
В частности, упражнения с частотой пульса в состоянии покоя или выше 50% показали значительное увеличение концентрации аэрозоля.
"На самом деле, я думаю, мы убедительно доказали то, что многие подозревали ? именно поэтому тренажерные залы были закрыты, а большинство лабораторий по тестированию физической нагрузки закрыли свои практики.
Тестирование с физической нагрузкой не было указано как процедура образования аэрозолей до наших исследований, потому что никто специально не изучал ее раньше. Физические упражнения генерируют миллионы респираторных аэрозолей во время теста, многие из которых, как сообщается, потенциально могут быть переносчиками вирусов.
Чем выше интенсивность упражнений, тем больше образуется аэрозолей », – говорит д-р. Эллисон.
Последующее исследование, проведенное доктором. Эллисон сосредоточился на том, как уменьшить образование аэрозолей во время нагрузочных тестов, отфильтровывая их из воздуха сразу после того, как они вышли изо рта испытуемого.
Исследователи использовали аналогичную установку с палаткой для упражнений с контролируемым потоком воздуха, счетчиком частиц и стационарным велосипедом, но добавили портативный HEPA-фильтр с вытяжкой.
Шесть здоровых добровольцев прошли тот же 20-минутный тест с физической нагрузкой, что и в предыдущем исследовании, сначала без смягчения, а затем с включенным портативным HEPA-фильтром.
Кроме того, в отдельном эксперименте проверялось время очистки аэрозоля в лабораториях клинической физической нагрузки с использованием искусственно созданных аэрозолей, чтобы проверить, сколько времени это заняло 99.Удаление 9% аэрозолей. Исследователи провели тест сначала только с существующими системами отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха, а затем с добавлением портативного фильтра HEPA.
"Изучение времени допуска позволило нам узнать, как скоро мы сможем безопасно доставить нового пациента в лабораторию после завершения теста на предыдущем пациенте. Фильтры HEPA сокращают это время на 50%, что позволяет проводить больший объем испытаний, необходимых для удовлетворения клинических требований нашей практики сердечно-сосудистой медицины », – говорит д-р.
Эллисон.
«Мы перевели рекомендации CDC (Центров по контролю и профилактике заболеваний) по уменьшению воздействия аэрозолей с улучшенным потоком воздуха через фильтры HEPA и показали, что они отлично работают при тестировании с физической нагрузкой. Мы обнаружили, что 96% плюс-минус 2% аэрозолей всех размеров, образовавшихся во время тяжелых упражнений, удалялись из воздуха фильтром HEPA.
В результате мы смогли вернуться к нашей практике проведения до 100 стресс-тестов в день без каких-либо зафиксированных случаев передачи COVID в наших лабораториях тестирования физической нагрузки », – говорит д-р. Эллисон.