Medicina Dentária e o COVID-19: Análise de engenharia oferece diretrizes para reduzir a exposição

É uma situação que os engenheiros da Universidade de Michigan têm procurado tornar mais segura analisando o movimento de aerossóis dentro das clínicas da U-M School of Dentistry. Para a formação  dos alunos em medicina dentária, a escola possui clínicas onde podem ser tratados ao mesmo tempo até 40 pacientes.

Equipamentos de deteção frequentemente usados ​​para analisar as emissões de automóveis ajudaram os engenheiros pesquisadores  a entender as áreas de preocupação que incluíam: as paredes de 1,5 m de altura que separam cada espaço do cubículo dentário e as gotas de aerossol que são criadas durante os procedimentos que usam jatos de água, como alta velocidade perfuração e limpeza ultrassónica.

"A pesquisa  anterior verificou para ambientes dentários muito tradicionais, como consultórios, salas fechadas , mas a faculdade de medicina dentária  não é assim", disse Romesh Nalliah, reitor associado de serviços de pacientes na U-MSchool of Dentistry. "Temos barreiras baixas entre os cubículos para que os instrutores possam verificar e  falar com os alunos."

Nalliah procurou a Faculdade de Engenharia da U-M para obter ajuda, e Margaret Wooldridge e Andre Boehman, ambos professores de engenharia mecânica, atenderam à chamada.

Utilizando imagens de alta velocidade, espectrómetros de partículas, sistemas de dimensionamento de partículas com mobilidade de varredura e contadores ópticos de partículas, os dois engenheiros puderam ver como as gotas se criavam, quantas foram criadas e o que aconteceu com essas gotas durante os procedimentos de perfuração em manequins.

Clique  AQUI    para ver o vídeo  — Crédito University of Michigan

Descobertas: as gotas ricocheteiam nos dentes e movem-se entre os cubículos

"Os resultados foram fascinantes", disse Wooldridge, professor de engenharia mecânica Arthur F. Thurnau. "Vimos coisas que eram intuitivas - como quando a broca gira ao longo da superfície de um dente, as gotas são impulsionadas na mesma direção.

"Mas também vimos enormes nuvens de gotículas que também foram geradas. Da água pulverizada usada para resfriar a broca e o dente, as gotículas  dividiam-se em gotículas ainda menores. Algumas gotículas ricocheteiam no dente como bolas de bilhar ou de futebol . E as gotículas ficam por aí, recirculam e formam pequenas nuvens bem na boca dos manequins de teste usados."

Outros testes em dispositivos de sucção de aerossol projetados para capturar essas partículas de aerossol ao redor da boca dos pacientes mostraram que eles têm eficácia limitada. O grande número de variáveis ​​envolvidas no ambiente de tratamento provou ser um obstáculo.

Os pesquisadores da U-M conseguiram mostrar como as gotículas podem  mover-se de um cubículo para o outro. Outros testes mostraram que as barreiras de plexiglass, estendidas acima das divisórias atuais da clínica, podem interromper o fluxo de partículas entre os cubículos.

Experieência para mapear e compreender a aerossolização de partículas. Crédito: Joseph Xu / Michigan Engineering

Medidas de mitigação do COVID-19 permitem que a clínicas dentárias continue operando

Com os dados dos engenheiros da U-M, Nalliah e a School of Dentistry deram um passo além, trabalhando com especialistas da Michigan Medicine para analisar o fluxo de ar em toda a clínica. O uso do acrílico estendido, ao mesmo tempo que evitava o fluxo de partículas de cubículo para cubículo, também prendia as partículas na mesma área. Isso criou um potencial de exposição para o próximo paciente tratado no cubículo.

Para combater isso, barreiras de plexiglass foram adicionadas a algumas, mas não a todas, das áreas de tratamento para manter um bom fluxo de ar nos períodos de espera, além da limpeza e higienização das estações entre os pacientes. A clínica agora pode lidar com cerca de metade de sua capacidade típica de pacientes em condições marcadamente mais seguras.

"A capacidade que temos agora ainda é limitada, mas muito melhor do que a que enfrentávamos no início", disse Nalliah. "É uma situação contínua, em constante mudança e dinâmica."

Instalações e empresas em todo o mundo que fornecem serviços presenciais tiveram que avaliar os perigos apresentados ao trazer clientes e pacientes para dentro de suas operações. Enquanto a U-M trabalha para encontrar maneiras de fornecer os serviços necessários com segurança, a experiência de Wooldridge e Boehman tem sido solicitada rotineiramente. E a universidade reforçou suas capacidades com a adição de novos equipamentos,

"A instrumentação de aerossol que a Faculdade de Engenharia nos ajudou a adquirir para o trabalho relacionado ao COVID-19 tem sido extremamente útil numa variedade de situações e cenários", disse Boehman, diretor da W.E. Automotive Laboratory de Lay. "Tanto o nosso medidor de partículas ópticas quanto o medidor de partículas de escape do motor viajaram para a U-M Med School e as clínicas da School of Dentistry.