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Artigo Original

Avaliação da eficácia e proposta de um novo protetor de lâmpada de fenda durante exame oftálmico por meio de simulações computacionais

Proposal of a new slit-lamp shield for ophthalmic examination and assessment of its effectiveness using computational simulations

Daniel Araújo Ferraz1,2; Zeyu Guan2; Edinilson A. Costa3; Eduardo Martins4; Pearse A. Keane2; Daniel Shu Wei Ting5; Rubens Belfort Jr1; Rafael Scherer6; Victor Koh7; Cristina Muccioli1

DOI: 10.5935/0004-2749.20230058

RESUMO

Introdução: Os oftalmologistas têm alto risco de contrair a doença do Coronavírus-19 devido à proximidade com os pacientes durante os exames com lâmpada de fenda. Usamos um modelo de computação para avaliar a eficácia das proteções para lâmpadas de fenda e propusemos uma nova proteção ergonomicamente projetada.
Métodos: As simulações foram realizadas no software comercial Star-CCM +. Os aerossóis de gotículas foram considerados 100% de água em fração de volume com distribuição de diâmetro de partícula representada por uma média geométrica de 74,4 ± 1,5 (desvio padrão) μm ao longo de uma duração de quatro minutos. A massa total de gotículas de água acumulada no manequim e a massa expelida pela boca do paciente foram medidas em três condições diferentes: 1) Sem protetor de lâmpada de fenda, 2) com protetor padrão, 3) Com o novo protetor proposto.
Resultados: A massa total acumulada das gotas de água (kg) e a porcentagem da massa expelida acumulada no escudo para cada uma das respectivas condições foram; 1) 5,84e-10 kg (28% do peso total da partícula emitida que assentou no manequim), 2) 9,14e-13 kg (0,045%), 3,19e-13 (0,015%). O escudo padrão foi capaz de proteger 99,83% das partículas que, de outra forma, teriam se depositado no manequim, o que é semelhante a 99,95% para o projeto proposto.
Conclusão: Protetores com lâmpada de fenda são ferramentas eficazes de controle de infecção contra gotículas respiratórias. O protetor proposto mostrou eficácia comparável em comparação com os protetores de lâmpada de fenda convencionais, mas potencialmente oferece uma melhor ergonomia para oftalmologistas durante o exame de lâmpada de fenda.

Descritores: Oftalmologistas; Infeções por coronavírus/prevenção & controle; Pandemias; Gotículas lipídicas; SARS-CoV-2; Lâmpada de fenda; Simulação por computador; Equipamentos de proteção; Desenho de equipamento.

ABSTRACT

Purpose: This study aimed to use computational models for simulating the movement of respiratory droplets when assessing the efficacy of standard slit-lamp shield versus a new shield designed for increased clinician comfort as well as adequate protection.
Methods: Simulations were performed using the commercial software Star-CCM+. Respiratory droplets were assumed to be 100% water in volume fraction with particle diameter distribution represented by a geometric mean of 74.4 (±1.5 standard deviation) μm over a 4-min duration. The total mass of respiratory droplets expelled from patients’ mouths and droplet accumulation on the manikin were measured under the following three conditions: with no slit-lamp shield, using the standard slit-lamp shield, and using our new proposed shield.
Results: The total accumulated water droplet mass (kilogram) and percentage of expelled mass accumulated on the shield under the three aforementioned conditions were as follows: 5.84e-10 kg (28% of the total weight of particle emitted that settled on the manikin), 9.14e-13 kg (0.045%), and 3.19e-13 (0.015%), respectively. The standard shield could shield off 99.83% of the particles that would otherwise be deposited on the manikin, which is comparable to 99.95% for the proposed design.
Conclusion: Slit-lamp shields are effective infection control tools against respiratory droplets. The proposed shield showed comparable effectiveness compared with conventional slit-lamp shields, but with potentially enhanced ergonomics for ophthalmologists during slit-lamp examinations.

Keywords: Ophthalmologi sts; Coronavirus infections/prevention & control;Pandemics; Lipid droplets; SARS-CoV-2; Slit-lamp; Computer simulation; Protectivedevices; Equipment design.


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