IT202100003620A1 - Aspiratore odontoiatrico per riduzione di aerosol - dental office aspirator for aerosol reduction - Google Patents

Description

DESCRIZIONE

Lo strumento da noi ideato serve per permettere al professionista che deve lavorare nel cavo orale di un paziente (odontoiatra, igienista dentale, etc.) di poter ridurre la quantit? di aerosol e di lavorare senza l?ausilio di un?assistente, riducendo la presenza di operatori vicino alla testa del paziente e quindi diminuendo le probabilit? di eventuali contagi.

Questo ? lo scenario tipico di utilizzo del nostro dispositivo.

Attualmente vengono utilizzati

degli aspiratori cilindrici, come

quelli della figura qui a fianco,

che permettono di aspirare una

quantit? limitata di saliva e

soprattutto in modo puntiforme.

La nostra proposta ? quella di avere un dispositivo pi? versatile ed efficace, nato dall?esigenza di ridurre il numero di operatori vicino alla fonte di aerosol durante l?emergenza Covid 19, ma utilizzabile anche in futuro: la riduzione del personale e della quantit? di aerosol sono vantaggi che indubbiamente rimarranno nel tempo per gli operatori sanitari che lavorano nei pressi del cavo orale.

Il dispositivo da noi proposto ? costituito da un innesto al tubo dell?aspiratore chirurgico, da un corpo centrale a forma di ?imbuto rastremato? che permette di avere un?accelerazione del flusso di aria aspirata del 60% (e quindi della portata, valutata con analisi CFD) e quindi di ridurre la quantit? di aerosol presente nelle immediate vicinanze del cavo orale del paziente. La forma ? stata da noi ottimizzata per avere il massimo potere aspirante e la massima riduzione di aerosol.

Dal corpo centrale dello strumento partono 3 innesti, necessari per agganciarlo a comuni apri-bocca ad arco, in modo che possa essere tenuto in posizione senza la necessit? di un?assistente e lasciando libere le mani del primo operatore.

La possibilit? di essere realizzato in PVC atossico, ABS o altro materiale autoclavabile permette di produrre dispositivi monouso o autoclavabili, in ottemperanza alle normative vigenti sui dispositivi.

Il Disegno 1, allegato alla presente descrizione, raffigura il dispositivo, con le misure necessarie alla produzione.

Sono stati realizzati dei prototipi in stampa 3D che sono stati utilizzati con successo durante la fase di emergenza sanitaria e ci hanno permesso di verificare le ipotesi che avevamo avanzato.

Per dimostrare le peculiarit? del nostro aspiratore, sono state eseguite delle analisi CFD (Computational Fluid Dynamics), di confronto fra due dispositivi attualmente in uso ed il nostro.

Vengono quindi considerate le seguenti geometrie:

1) Aspiratore cilindrico tradizionale (condizione standard);

2) Aspiratore cilindrico tradizionale, curvato di 180? gradi (condizione d?uso, appoggiato alla guancia);

3) Prototipo realizzato da noi;

Vengono quindi eseguite le analisi sui tre componenti, cambiando il fluido in ingresso. Vengono considerate quindi le seguenti condizioni:

1) Fluido in ingresso - aria

2) Fluido in ingresso - acqua

Le condizioni al contorno valutate per i seguenti componenti sono state le seguenti: 1) Velocit? in ingresso al condotto 0 m/s;

2) Pressione in uscita 3 Pa;

Sono state valutate quindi:

1) Velocit? del Flusso all?interno del condotto;

2) Portata

Considerando come flusso d?ingresso l?aria, come mostrato in Figura 1, si nota un aumento della velocit? del flusso, dall?ingresso all?uscita del condotto.

Analizzando la Tabella 1, nella quale vengono normalizzati i dati rispetto al massimo ottenuto in prova, si pu? notare che nel prototipo la velocit? media del flusso d?aria ? maggiore del 66% rispetto alle altre due configurazioni

Tabella 1:istogramma normalizzato delle velocit? medie all?interno dei condotti

Ottenuto tale risultato si procede quindi con l?analisi dei tre condotti, all?interno dei quali viene considerata acqua come fluido di transito. Come mostrato in Figura 2, si nota ancora una volta, un aumento della velocit? del flusso, dall?ingresso all?uscita del condotto.

Figura 2: velocit? dell?acqua all?interno dei tre condotti

Analizzando la Tabella 2, nella quale vengono normalizzati i dati rispetto al massimo ottenuto in prova, si pu? notare che nel prototipo la velocit? media del flusso d?acqua ? maggiore del 60% rispetto alle altre due configurazioni

Tabella 2: istogramma normalizzato delle velocit? medie all?interno dei condotti

Da qu giore all?interno del condotto, partendo dalla stessa densit? e la stessa velocit? in ingresso al condotto, aumenta la sua velocit? del 60% in nel prototipo realizzato da noi, rispetto alle altre due configurazioni normalmente utilizzate. Questo aumento di velocit? assicura a parit? di condizioni, un aumento della portata del 60% maggiore nel prototipo realizzato da noi rispetto agli altri due.

Claims (2)

RIVENDICAZIONI Le peculiarit? del nostro aspiratore sono due:

1. La forma tronco-conica del corpo centrale, ottimizzata per avere la massima potenza di aspirazione e la massima riduzione di aerosol, che accelera il flusso, dalla sezione d?ingresso a quella d?uscita creando un aumento di portata (vedere descrizione ed analisi CFD).

2. I supporti che situati nel corpo centrale, consentono di agganciare il dispositivo ai comuni apri bocca ad arco, in modo da liberare le mani del primo operatore ed evitare la presenza di un assistente nelle immediate vicinanze della testa del paziente.