AEROSOLTEKNOLOGI I PRAKTIKEN EXEMPEL PÅ TILLÄMPNINGAR. JONAS JAKOBSSON Department Of Design Sciences, Lund University, Sweden

Transkript

1 AEROSOLTEKNOLOGI I PRAKTIKEN EXEMPEL PÅ TILLÄMPNINGAR JONAS JAKOBSSON Department Of Design Sciences, Lund University, Sweden

2 Exempel 1: Hygientester i operationssalar

3 Problemformulering Postoperativa sårinfektioner Överföring av patogener från personal eller patient till operationssåret Emission huvudsakligen genom hudflagor och kroppskonvektion Olika system används för att försöka späda ut luften i operationsrummet eller bryta kroppskonvektionen (LAF-tak, Laminar Air Flow)

4 Problemformulering Postoperativa sårinfektioner Det vetenskapliga kunskapsläget är tunt! Systemen konstrueras ofta utifrån beprövad erfarenhet Epidemiologiska studier där man analyserar utfallet av tusentals eller tiotusentals operationer ger oväntade resultat, osäkert om avancerade luftsystem är en fördel!

5 Sverige: CFU-mätningar Teknisk kontroll av installationer Aktiv mätning av Colony Forming Units i representativt område Bör ske <50 cm från förmodat operationssår Infektionskänslig kirurgi 5 (medel), 15 (max) cfu/m 3 Övrig kirurgi 50 (medel), 100 (max) cfu/m 3 Slit-sampler eller air-sampler, 1 m 3 /10 min

6 Tyskland: DIN Teknisk standard som reglerar konstruktion och funktionstest av operations- och behandlingsrum med avseende på ventilation Rum klass I Operationssalar Rum klass II Övriga rum på sjukhuset

7 Funktionstester Tekniskt test av konstruktion, luftflöden, temperaturreglering, luftkonditionering Hygieniskt test av: Skydd mot inträngning av partiklar (smittoämnen) utifrån det skyddade området Skydd mot partiklar (smittoämnen) inifrån det skyddade området

8 Hygientest För att kunna genomföra repeterbara och jämförbara mätningar oberoende av operationssalens geometri bestäms en skyddseffekt som mängden detekterande partiklar i väldefinierade mätpunkter på operationsbord och instrumentbord relativt en nogrannt kalibrerad partikellast.

9 Mätprocedur Nogrann uppställning av värmealstrande dockor representerande vårdpersonal och anestesiutrustning samt belysning enligt strikt protokoll Kalibrering av partikellast (+/- 5%) och kontroll av partikelräknare Invänta steady state Upprepade mätningar av partikel-koncentration I mätpunkterna Efterkontroll av partikellast och partikelräknare

10 Uppställning för DIN hygientest Inre partikellast Yttre partikellast

11 Yttre belastning

12

13

14

15 Typisk skyddsgrad för fasta mätpunkter Protection degree 6,000 5,000 6,000 5,000 4,000 4,000 3,000 2,000 1,000 0,000 M3 Feet M1 Head M2 Center 3,000 2,000 M1 Head M2 Center M3 Feet ,000 0,000

16 Problem: Luften är i ständig rörelse! Svårt att etablera fasta gränser.

17 Partikelkoncentration centralt (5 s tidsupplösning) Momentankoncentration (P/Cf) Konc. Medel Medel + Std Medel - Std 0-0,25 0,25 0,75 1,25 1,75 2,25 2,75 3,25 3, Tid (Min)

18 Partikelkoncentration mer perifert (5 s tidsupplösning) Momentankoncentration (P/Cf) Konc. Medel Medel + Std Medel - Std 0-0,25 0,25 0,75 1,25 1,75 2,25 2,75 3,25 3, Tid (Min)

19 Partikelkoncentration gränsen av skyddsområdet (5 s tidsupplösning) Momentankoncentration (P/Cf) Konc. Medel Medel + Std Medel - Std ,25 0,25 0,75 1,25 1,75 2,25 2,75 3,25 3,75 Tid (Min)

20 Partikelkoncentration strax utanför skyddat område (5 s tidsupplösning) Momentankoncentration (P/Cf) Konc. Medel Medel + Std Medel - Std Godkänd nivå ,25 0,25 0,75 1,25 1,75 2,25 2,75 3,25 3, Tid (Min)

21 Utanför skyddat område Momentankoncentration (P/Cf) Konc. Medel Medel + Std Medel - Std Godkänt ,25 0,25 0,75 1,25 1,75 2,25 2,75 3,25 3,75 Tid (Min)

22 Slutsats: Möjligt att etablera konkret gräns

23 Koncentrationsprofil Partikelkoncentration P/cf Partikelkonc. Godkänd nivå Avstånd från centrum (cm)

24 Sämsta värdet gäller! Partikelkoncentration P/cf Partikelkonc. Godkänd nivå Best Worst Avstånd från centrum

25 ? Hur medicinskt relevanta är mätningarna egentligen? Kan man jämföra oljedroppar och hudflagor? Mer forskning behövs på området!

26 LUNGDEPONERING AV NANOPARTIKLAR SOM METOD FÖR DIAGNOS AV KRONISK OBSTRUKTIV LUNGSJUKDOM J. JAKOBSSON1, P. WOLLMER2, J. LÖNDAHL1 1. Department Of Design Sciences, Lund University, Sweden 2.Dept. Of Clinical Sciences Malmö, Lund University, Sweden

27 Kronisk Obstuktiv Lungsjukdom - En mycket dödlig sjukdom KOL är idag den fjärde vanligaste dödsorsaken globalt KOL är ett växande problem! Prognosen är att KOL 2030 kommer vara den tredje vanligaste dödsorsaken globalt (WHO, 2010)

28 KOL i Sverige 5 8% av befolkningen drabbad och mer än 2500 dödsfall årligen Kvinnor hårdast drabbade. 74% ökning av dödsfallen sedan 1997 (Hjärt Lungfonden, 2012) Uppskattningsvis 80% utan diagnos!

29 Kronisk bronkit Kronisk inflammation av slemmhinnan I de övre luftvägarna. Ökat luftmotstånd och produktiv hosta. Emfysem Nedbrytning av alveolernas väggar. Förstorade alveoler. Förlust av yta och elastisitet. Systemsjukdom

30 Rökning Luftföroreningar Alfa 1-anthitrypsin - brist

31 Långsamt progressiv sjukdom Diffusa symptom Svårt att skilja från t.ex. Astma Svårt att komma åt lungorna

32 Lungdeponering av partiklar En summa av olika proceser: Interception Sedimentation Inert impaktion Elektrostatisk deponering Diffusion

33 Den grundläggande idén Den dominerande deponeringsmekanismen för partiklar (<300nm) är genom diffusion Diffusion är beroende av tid och avstånd Förstorade alveoler Längre diffusionsavstånd Minskad partikeldeponering?

34

35 The instrument

36 Simuleringar 100 nm 50 nm

37 Simuleringar 100 nm 50 nm

38 Simuleringar 100 nm 50 nm

39 Lungdeponering av nanopartiklar som diagnosmetod för KOL och emfysem En enkel lösning på ett svårt och angeläget problem?