Cyflwyniad: Yn ystod ail don pandemig SARS-CoV-2, cododd nifer y cleifion a dderbyniwyd i’r ysbyty yn raddol ledled y DU o gyfartaledd wythnosol o 122 (1 Medi 2020) hyd at 2,037 (17 Rhagfyr) gan gyrraedd uchafbwynt o 4,232 o achosion yr wythnos yn y pen draw ar 9 Ionawr 2021. Yn ystod y cyfnod hwn, parhaodd y GIG i gyflawni gyda derbyniadau eraill nad oeddent yn ymwneud â COVID a llawdriniaethau dewisol.
O ganlyniad i’r cynnydd mewn derbyniadau i’r ysbyty, ystyriodd ein timau uned therapi dwys ehangu i’r wardiau i reoli cleifion sy’n ddifrifol wael yn sgil SARS-CoV-2. Gofynnwyd am adolygiad brys o ddichonoldeb, effeithiolrwydd a diogelwch dyfeisiau sterileiddio aer UVC er mwyn lleihau hyd y cyfnod glanhau gofynnol rhwng triniaethau cleifion i system awyru’r ystafell glirio aer a allai fod wedi’i halogi gan ronynnau aerosol â llwyth feirysol.
Cynigia Dynameg Hylif Cyfrifiadurol (CFD) fewnwelediad i effeithlonrwydd awyru a lledaeniad halogiad nad oedd ar gael yn flaenorol yng nghynllun gwreiddiol y mannau triniaeth presennol.
Amcan: adolygu’r data presennol ynghylch sterileiddio aer UVC
Prif Gwestiynau
- Pa effaith y mae pelydriad UVC (250nm) yn ei chael ar facteria a feirysau, yn enwedig SARS-CoV-2?
- Sut y gallem ragweld effeithiolrwydd UVC mewn lleoliad byd go iawn drwy ddefnyddio modelu cyfrifiadurol a/neu samplu aer amgylcheddol?
Asesiad: Mae mesur cyfradd anactifedd feirysol UVC-pell mewn ystafell gyffredinol yn gymhleth ac yn aml-ffiseg ei natur. Gall defnyddio modelu CFD yn ddoeth wrth geisio deall llifau aer anisotropig cymhleth sy’n gysylltiedig â gwrthrychau sefydlog a symudol (gan gynnwys pobl) awgrymu strategaethau optimeiddio newidiadau aer yr awr (ACH) effeithiol a gyflawnir drwy gyfuno sgrwbio’r aer â systemau gwresogi, awyru ac aerdymheru sy’n bodoli eisoes [7].
Mae ein modelau Dynameg Hylif Cyfrifiadurol (CFD) yn darparu gwybodaeth am wasgariad gronynnau yn yr aer mewn amgylcheddau gofal iechyd lle mae gronynnau aerosol yn peri risg sylweddol. Mae CFD yn arf defnyddiol i ddeall dynameg gronynnau heintus trwy’r aer. Fe’i defnyddiwyd yn llwyddiannus i astudio effaith gwahanol gyfundrefnau awyru, a chynlluniau o fewn ardaloedd clinigol [8,9].
Sefydlwyd grŵp arbenigol CFD i fodelu dynameg y llif mewn ystafell driniaeth ddeintyddol yn Ymddiriedolaeth Sefydledig GIG Menywod a Phlant Birmingham. (Yr Athro Tony Fisher, Ysbyty Athrofaol Brenhinol Lerpwl, Yr Athro Paul A White, Ymddiriedolaeth Sefydledig GIG Ysbytai Prifysgol Caergrawnt, Fred Mendonça a Pawan Ghildiyal, Open CFD Ltd, Peter Bill, Ymddiriedolaeth Sefydledig GIG Menywod a Phlant Birmingham, Claire Greaves, Ysbytai Prifysgol Nottingham a’r Athro Chris Hopkins, Hywel Dda). Defnyddiwyd yr amgylchedd gronynnau aerosol risg uchel hwn yn ystafell ddirprwyol i’r ystafell endosgopi, sef pwyslais yr astudiaeth hon (vide supra).
Modelu Dynameg Hylif Cyfrifiadurol (CFD): Mae CFD ym maes Gwyddorau Peirianneg adeiladau wedi ei hen sefydlu [10]. Mae datrys hafaliadau Navier-Stokes sy’n llywodraethu symudiad aer continwwm, ynghyd â’r cludiant gronynnol ar wahân, yn rhoi darlun cyflawn i ni o ensemble cymhleth o dyrfedd, hynofedd, gwasgariad aerosol, anweddiad a rhyngweithiad â waliau ar draws yr ystod lawn o feintiau gronynnau o ddiddordeb, [0. 1 .. 100μm3] yn dybiannol.
Yn yr astudiaeth hon o awyru dan do, a noddwyd gan UK Research and Innovation [11], gan ddefnyddio’n llawn CDF ISO9001:2015 ffynhonnell agored a’i ansawdd wedi’i sicrhau [12], aseswyd effeithiolrwydd sawl strategaeth awyru. Mae’r strategaethau’n cynnwys rhai mecanyddol (a reolir gan system rheoli aer yr adeilad), naturiol (agor ffenestr), awyru estynedig (gan ddyfeisiau glanhau aer UV) a sawl cynllun awyrell gwasgaru ar y to.
Mae CFD yn olrhain oedran yr aer (AoA) o ffynhonnell newydd i unrhyw le o fewn cyfaint yr ystafell, gan nodi felly pa rannau sydd wedi’u hawyru’n dda, ac i’r gwrthwyneb, lleoliadau aer marw neu swigod ailgylchu. Yna daw AoA-cymedrig yn fesur ystyrlon o gylchrediad aer glân yn y man amgaeedig.
Mae model CFD o ystafell driniaeth ddeintyddol 44.7m3 Ysbyty Plant Birmingham ag adnoddau llawn yn cynnwys tri pherson; deintydd, claf a nyrs. Cyflenwyd awyru ar y to ychydig i’r ochr o fod yn union uwchben y gadair driniaeth yng nghanol yr ystafell ar 5 ACH gydag echdynnu cytbwys i un ochr.
Gwnaed hyn drwy osod uned UVC symudol yn yr ystafell a ddarparodd 7 ACH o aer wedi’i ailgylchredeg gan arwain at gyfanswm ‘cyfwerth’ o 12 ACH, h.y. 5 ACH o aer o’r awyr agored a gyflenwyd gan y system wresogi, awyru ac aerdymheru fecanyddol a 7 ACH o aer wedi’i ailgylchredeg ac aer glân/wedi’i sterileiddio wedi’i gyflenwi gan yr uned UV symudol.
Pan gyflwynwyd y sterilydd UVC i’r ystafell, bu gostyngiad o hyd at 75% mewn amser glanhau. Ar y gosodiadau safonol (180m3.h-1),gostyngodd oedran yr aer yn yr ystafell i 6 munud ac ar y gosodiad puro neu hybu (360m3.h-1), gostyngwyd hyn ymhellach i 4 munud.
Mae astudiaethau tebyg mewn ystafelloedd sydd wedi’u hawyru’n dda o wahanol feintiau a strategaethau awyru yn awgrymu bod cysylltiad agos rhwng y gyfradd awyru (ACH) ac AoA-cymedrig fel mesur absoliwt mewn munudau. Dim ond amrywiad o +/-15% y mae safle’r UVC neu gyfeiriad llif yr aer yn ei roi wrth gymysgu aer glân.
Casgliad: Awgryma modelu CFD welliant sylweddol mewn ‘aer glân’ ar ôl cyflwyno’r sterilyddion UVC ac mae’n ymddangos bod gwaith cynnar gyda dull canfod PCR ar gyfer SARS-CoV-2 yn cadarnhau hyn. Gwelir y gwelliant yn oedran yr aer a’r ‘cymysgu aer’ pan gaiff ei roi yn y safle gorau oll, ac ni chodir unrhyw faterion arwyddocaol o brofion yn y byd go iawn. Mae gwaith yn mynd rhagddo i ddatblygu canllawiau ar gyfer defnyddio dyfeisiau glanhau aer cludadwy mewn amrywiaeth o leoliadau clinigol.