İnsan burnu ve üst solunum yolunun öksürme, ma ve 3 boyutlu yazdırılmış modeli, araştırmacılara havadan bulaşan enfeksiyonların nasıl bulaştığına dair daha iyi bir anlayış sağladı. Bu bilgi, bu yayılmayı azaltmanın etkili yollarını geliştirmeye yardımcı olacak.
Küresel COVID-19 salgını, solunum yolu hastalıklarının öksürme ve hapşırma yoluyla ne kadar kolay yayılabileceğini gösterdi. Havadan bulaşan hastalık bulaşmasını doğru bir şekilde kopyalamak, solunum yolu hastalıklarının nasıl yayıldığını anlamak için önemlidir. Ancak, hasta insanları çalışmalara dahil etmek her zaman mümkün değildir.
Effects of nasal cavity and exhalation dynamics on aerosol spread in simulated respiratory events
İspanya’daki Universitat Rovira i Virgili’den (URV) araştırmacılar, hastalık taşıyan parçacıkların yayılmasını daha iyi incelemek için öksürme ve hapşırmayı simüle edebilen insan üst solunum yolu ve burun boşluğunun 3B modelini tasarladılar ve oluşturdular.
Araştırmacılar, “Bu yeni deneysel düzenek, havanın dışarı atılma gücünü kontrol etmek için kullanılan ayarlanabilir parametrelerle insan öksürük ve hapşırıklarına benzeyen ekshalasyonlar üretmek için burada kullanılıyor” dediler. Üst solunum yolu ve burun boşluğunun gerçekçi üç boyutlu (3B) basılı modellerini kullanarak, ekshalasyon gücünün ve burun hava yollarının (modelin burun deliklerini tıkayarak veya tıkamayarak) aerosol bulutu dağılımındaki rolünü araştırabiliriz.”
Araştırmacıların insan hava yolu ve burun boşluğunun doğru 3B basılı modeli çok önemliydi. 2024 Burun boşluğu, hava akışı dinamikleri ve öksürük veya hapşırık sırasında dışarı atılan parçacıkların boyutu, yönü ve dağılma oranı için çok önemlidir. Burun veya ağız yoluyla dışarı atılan parçacıklar arasında da farklılıklar vardır. Bu faktörler hastalık bulaşmasını etkilediğinden, araştırmacılar mümkün olduğunca gerçeğe yakın bir solunum modeli tasarlamak istediler.
Araştırmacılar, hava parçacıklarının havada gerçek zamanlı olarak nasıl dağıldığını incelemek için yüksek hızlı kameralar ve bir lazer ışını kullandılar. Burun veya ağız yoluyla farklı “şiddetli ekspirasyon olaylarını” taklit etmek üzere tasarlanmış bir dizi deneysel koşul altında parçacık bulutu yörüngesini ve genişliğini ölçtüler.
Araştırmacılar, burundan nefes vermenin bulaşıcı parçacıkların aşağı doğru sapmasına, onları daha dikey ve daha az yatay olarak dağıtmasına neden olduğunu buldular. Bunun, hastalığın yakın çevredeki insanlara bulaşma riskini azaltabileceğini söylerken, aynı zamanda parçacıkların havada daha uzun süre asılı kalması anlamına geldiğini de söylüyorlar. Kötü havalandırmaya sahip kapalı alanlarda, bu durum uzun vadede başkalarına maruz kalma riskini artırabilir.
Bunun aksine, ağızdan nefes vermek, bulaşıcı parçacıkların daha yatay bir yol boyunca daha uzağa gitmesine neden oldu. Araştırmacılar, bu dağılım modelinin, parçacıkların özellikle yüz yüze görüşmeler sırasında veya paylaşılan ortamlarda doğrudan üzerlerine düşme olasılığı nedeniyle, enfeksiyonun yakın mesafedeki insanlara yayılma riskini artırdığını söylüyor.
Nem ve sıcaklık gibi çevresel faktörlerin parçacık dağılımını nasıl etkilediğini incelemek için daha fazla çalışmaya ihtiyaç duyulsa da, mevcut çalışmadan elde edilen anlayış restoranlar, sınıflar, hastaneler, toplu taşıma araçları vb. yerlerdeki havalandırma stratejilerini bilgilendirebilir.
Araştırmacılar, “Parçacık bulutu dinamiklerine dayalı havalandırma sistemlerini optimize etmek, havadan hastalık bulaşma riskini önemli ölçüde azaltma potansiyeline sahiptir” dedi.
A URV research project has built a three-dimensional model of the human upper respiratory tract in order to reproduce intense respiratory episodes and has studied how particle nuclei are dispersed indoors so as to determine how to prevent the transmission of diseases by air
