Strojnícka fakulta na Žilinskej univerzite pracuje na zvýšení ochrany pacientov aj personálu v operačných sálach

Vylepšiť ochranu pacientov aj lekárov na operačnej sále minimalizovaním rizika prenosu infekcie, to je cieľom projektu PP-COVID 2020 na Katedre energetickej techniky na Strojníckej fakulte Žilinskej univerzity v Žiline. Odborníci pomáhajú svojim výskumom lepšie zvládať pandémiu.

Projekt je súčasťou výzvy APVV (Agentúra na Podporu Výskumu a Vývoja) v programe „Podpora výskumu a vývoja so zameraním na zvládnutie pandémie koronavírusu a jej dopadov na obdobie rokov 2020-2021“.

Žilinská univerzita v Žiline sa podieľa na projektoch, ktoré prospievajú celej spoločnosti. Na Strojníckej fakulte riešia aj projekty z oblasti zdravotníctva. Zdroj: UNIZA

Tím vedeckých pracovníkov zo Žilinskej univerzity, vedený prof. RNDr. Milanom Malchom, PhD., pracuje na vývoji prototypu laminárneho poľa určeného pre operačné sály s vyššou mierou účinnosti pri čo najnižšej energetickej náročnosti. Zároveň sa prototyp zameriava aj na zníženie uhlíkovej stopy prevádzky.

Aj keď samotné laminárne pole, ktoré chcú vedci zo Žilinskej univerzity modifikovať, je známe už desiatky rokov, ich inovácia má za cieľ ešte viac znížiť riziko nákazy pacienta alebo lekárov. Prvé zmienky o laminárnom poli sa datujú do obdobia druhej svetovej vojny, kedy sa do popredia dostali HEPA filtre pre filtráciu vzduchu.

Princíp fungovania laminárneho stropu je jednoduchý a spočíva v nútenom prúdení filtrovaného vzduchu nad operačným stolom, čím sa z prostredia okolo pacienta vytláčajú aerosólové častice, za bežných podmienok slúžiace ako prenášače vírusov a baktérií.

Rozdiel medzi bežným (vľavo) a laminárnym (vpravo) prúdením vzduchu, ktorý pri optimalizácii pomáha znižovať riziko prenosu baktérií a vírusov.

Spolu so zavedením používania rukavíc a zdravotníckeho oblečenia vznikol takzvaný štandard čistých priestorov, ktorý výrazne ovplyvnil úspešnosť chirurgických zákrokov.

Napríklad podľa štúdie zo 60-tych rokov minulého storočia je úspešnosť transplantácie bedrového kĺbu závislá aj na podmienkach v operačnej sále. Neúspešnosť zákroku pred zavedením štandardu čistých priestorov bola na úrovni 9,5 percenta, po jeho zavedení klesla na 1,5%. Toto zlepšenie je spôsobené aj zabránením vniknutia baktérií a vírusom do otvorenej rany, čím vzniká infekcia a niekedy aj nutnosť opakovania zákroku.

Optimálnejšie prúdenie vzduchu znamená menšie riziko nákazy, zníženie energetickej náročnosti dovolí nemocniciam systém používať častejšie

V čom spočíva inovácia žilinských vedcov? „Snažíme sa optimalizovať rýchlostné profily prúdenia vzduchu z laminárneho poľa tak, aby sa čo najviac eliminovalo riziko ohrozenia pacienta. Zároveň sa však sústredíme na ochranu samotného personálu, pokiaľ by bol pacient infekčný,“ vysvetľuje doc. Ing. Andrej Kapjor, PhD.

Simulácia prúdenia častíc v operačnej sále

Hoci je zvýšenie bezpečnosti vďaka laminárnemu poľu pri chirurgických zákrokoch výrazné, jedná sa o energeticky náročný proces. Samotná prevádzka laminárneho poľa tvorí veľkú časť prevádzkových nákladov operačnej sály. Táto skutočnosť, žiaľ, núti mnohé nemocnice z dôvodu obmedzeného rozpočtu tento systém nepoužívať. Nemenej dôležitý je preto cieľ zlepšenia energetickej náročnosti.

Okrem zvýšenia účinnosti laminárneho poľa teda výskumníkov čaká aj úloha zníženia energetickej náročnosti, čím sa toto zariadenie stane viac prístupným pre naše zdravotníctvo. Kolektív vedcov na Katedre energetickej techniky UNIZA do výskumu zapája aj študentov na bakalárskom, inžinierskom, ale aj doktorandskom stupni štúdia.

Vďaka tomu získavajú to najcennejšie - skúsenosti s riešením aktuálnej témy, množstvo praktických vedomostí pri riešení skutočných problémov a možnosť reálne pomôcť spoločnosti. Byť súčasťou praktického sveta už na vysokej škole je motivujúce. Jedným z riešiteľského kolektívu je aj študent doktorandského štúdia Ing. Pavol Mičko:

„Osobne vnímam ako najväčšie pozitívum možnosť práce a učenia sa v moderných softvéroch, napríklad Revit alebo Ansys Fluent. Tieto programy patria medzi najžiadanejšie v strojárenskom a stavebnom odbore a ja sa môžem v nich zdokonaľovať,“ doplnil. Vďaka tomu sú študenti s praxou veľmi žiadaní pre domácich aj zahraničných zamestnávateľov.

Pracovať na zaujímavých projektoch už počas štúdia a po jeho absolvovaní sa stať vysoko ceneným na trhu práce je jednou z motivácií študentov Strojníckej fakulty, kde aktuálne prebieha až do 31. mája 2021 druhé kolo podávania prihlášok. Tento a podobné zaujímavé projekty spoluvytvárajú študenti na Katedre energetickej techniky, bližšie informácie sú na www.studujket.sk