在最近的一项研究中，来自UCL和UCLH的专家建议，在医院中增加通风系统和空气净化器的使用以减少病毒感染传播，可能会产生意想不到的后果，可能导致病毒颗粒循环程度更高。
为了减少病毒感染传播，医院中通风系统和空气净化器的增加实施可能导致意想不到的结果，可能促进病毒颗粒的更大运动，正如UCL和UCLH的研究者的新研究所表明的。
发表在Aerosol Science & Technology上的研究分析了内置机械通风和便携式空气净化器(PACs)1如何影响与因病毒呼吸道感染（如SARS-CoV-2或流感）而排放的空气颗粒相似的空气传播颗粒的扩散。
研究人员利用气溶胶发生器和颗粒计数器2，监测了位于伦敦中心UCLH的典型门诊部的空气颗粒运动。重现了各种情境，评估颗粒向相邻房间、整个诊所以及从诊所尽头的一个房间到另一个房间的移动。
他们还检查了封闭的门或通风系统和PACs在房间内的布置等因素是否影响颗粒传播。
研究结果显示，虽然内置通风和PACs可能在某些情况下减少颗粒传播，但在某些测试中，PACs实际上使相邻房间之间的气溶胶传播增加了29%。相反，内置通风可能使诊所内的气溶胶移动增加了多达5.5倍，与完全没有通风相比。
来自UCL外科与介入科学和UCLH的资深作者Laurence Lovat教授评论道：“COVID-19大流行强调了医疗环境中空气传播病毒感染的威胁，促使采取措施来减轻这种风险。因此，许多医院增强了对通风和空气清洁系统的使用。
“然而，当我们迅速应对这一紧急情况时，后续研究仔细考察了病毒颗粒在真实环境中的行为，并揭示了令人惊讶的发现。”
“在某些情况下，向房间引入空气净化器导致气溶胶循环意想不到的增加，而全面理解这些影响需要时间。每种情境产生不同且意想不到的结果，这取决于涉及的环境空间和气流模式。
“即使在UCLH这家相对较新的医院中，气流动态也是不可预测的；在较老的医院中——通常以自然气流为特征——情况可能会更加复杂。”
研究得出结论，当在医院中使用通风系统以遏制空气传播病原体时，务必仔细考虑气流动态和设备布置，以尽量减少加重问题的风险。
实验的诊所设有宽敞的中央候诊区（154 m3，为研究分为A和B两个部分），八个咨询室和一个护士站（每个约35 m3）。该诊所通过开放的通道与通往更大医院的走廊相连。实验在没有工作人员或患者在场的夜间和周末进行。
进行了一系列测试，其中在特定房间内建立了释放生理盐水的气溶胶发生器，而在其他房间安装了颗粒探测器以测量颗粒在整个诊所内的运动。
在其中一个实验中，研究人员模拟了从医疗专业人员或患者在一个咨询室中的颗粒扩散到相邻房间的情况。当所有门打开且没有通风或PACs运行时，在气溶胶源的咨询室中进行基线测量。
观察到关闭气溶胶源房间的门显著减少了颗粒传播，而完全关闭两个房间的门导致传播减少了97%。
然而，当门打开并且相邻候诊室的大型PAC被激活时，颗粒传播到相邻咨询室的量激增了29%。虽然所有咨询室和护士站都增加了较小的桌面PAC，但传播量比基线低，但仅略低。
研究的第一作者、UCL机械工程的名誉研究员Jacob Salmonsmith博士表示：“如果人们假设房间内频繁的空气更换可以减少病毒颗粒传播，结果可能看起来与直觉相悖。
“虽然空气净化器确实可以从空气中去除病毒颗粒，从而减少整体传播，但它们可能会导致意想不到的后果。具体而言，本研究表明，具有较大排气口的空气净化器会产生自己的气流，可能导致未过滤的颗粒传播得比没有净化器时更远。”
“在任何环境中，许多气流都会相互作用，例如通风、门的移动和人类活动。我们的发现表明，在确定空气净化器的时机和布置时，需要评估整个环境。”
在另一个测试中，团队注意到所有咨询室门微开时颗粒扩散的复杂模式。
这包括一个情境，在该情境中，距离位于咨询室内的气溶胶源最远的房间中观察到的颗粒浓度最高，而该咨询室内的PAC正在运行。距离气溶胶源最远的房间颗粒水平比平均值高出184%，而直接面对气溶胶源的房间的水平则比平均值低68%。
此外，在与配备PAC的咨询室相邻的候诊室中，颗粒数量比距离最远的候诊室多出247%。护士站的颗粒浓度高于诊所中与气溶胶发生器房间在同一侧的任何房间。
来自UCL机械工程的研究作者Andrea Ducci教授表示：“我们的实验揭示了由于气流动态，可能将大量颗粒引导到特定区域。这并不理想，尤其是当该区域是像护士站这样的关键位置，工作人员经常前往那里为患者提供治疗。”
“积极的一面是，我们正在迅速扩展对这一问题的理解。我们正在进行的项目旨在模拟整个诊所的气流，以分析不同位置放置的各种设备的效率。这将帮助我们识别相对简单的策略，例如优化通风设备的布置，以遏制颗粒传播，从而降低医院感染的可能性。”
意识到气溶胶颗粒的不可预测性及其量化的挑战，团队正在开发一个AI系统来协助完成这一任务，预计将在未来18个月内进行测试。
研究作者强调了该研究指导政府政策的潜力，确保NHS的通风和感染控制标准有效地预防未来的疫情。
注释：
1 便携式空气净化器或净化器是过滤空气中灰尘和微小颗粒的设备。研究中使用的所有设备均符合HEPA标准，旨在捕获几乎所有（99.7%）通过它们的细小颗粒。候诊区域的PAC较大（约厨房垃圾桶的大小），而较小房间的便携式设备则约为桌面灯的大小。
2 气溶胶颗粒是从由气溶胶发生器以恒定速率释放的无害生理盐水中生成的，发生器位于大约坐着个体的面部高度（1.2米）。这些颗粒旨在模仿从空中呼吸感染（例如流感）的人所呼出的颗粒。
