O MODELO MATEMÁTICO PROPOSTO

O objetivo principal do presente trabalho foi o estabelecimento de uma modelagem matemática para previsão da concentração de partículas em suspensão em salas cirúrgicas. Inicialmente, buscou-se compreender quais os fatores que afetam a concentração das partículas no interior de uma sala cirúrgica. Foram realizadas observações e medições no interior de salas cirúrgicas e nos corredores adjacentes. Buscou-se, no Centro Cirúrgico do Hospital Universitário da USP, analisar diferentes tipos de salas cirúrgicas quanto ao tamanho, número de portas e sistema de tratamento de ar. Isso permitiu a realização de ensaios e simulações em um número significativo de combinações e com o levantamento de um número ainda mais significativo de dados. Determinaram-se, assim, quais fatores são potencialmente importantes no problema. Posteriormente, com a compreensão dos fatores que afetam a variação das partículas no interior de uma sala cirúrgica, foi possível definir as variáveis utilizadas no modelo e a metodologia de coleta de dados. Após essa etapa, iniciou-se o processo de medição em diferentes centros cirúrgicos. Em seguida efetuou-se a predição e análise das concentrações de partículas no interior das salas, por meio de modelos obtidos por balanço de massa.

Destaca-se de forma geral, que em todos os casos analisados, as condições de distribuição de temperatura e velocidade do ar indicaram um estado estável no interior da sala

cirúrgica, o que sugeria uma distribuição homogênea das partículas. Isso garantiu, para todos os casos analisados, a utilização do modelo proposto para a predição da concentração de partículas nas salas cirúrgicas.

Com base nos resultados coletados em campo e nas análises estatísticas, verificou-se que, na maioria dos casos considerados, o modelo proposto consegue predizer com boa precisão a concentração de partículas no interior das salas cirúrgicas ao longo tempo, nas diferentes situações estudadas. Da mesma forma, foi possível prever com suficiente precisão a contribuição de todos os fatores no processo de geração e remoção das partículas no interior da sala, utilizando as equações de regime transiente e regime permanente.

As discrepâncias obtidas podem ser facilmente justificadas. Inicialmente pode-se dizer que um dos fatores que podem estar produzindo essas diferenças advém do fato de que o modelo foi alimentado de forma a considerar que a geração de partículas no ambiente é contínua, com a mesma quantidade de pessoas no interior da sala cirúrgica. Contudo, observou-se, durante a análise da concentração das partículas no interior das salas cirúrgicas, que isso não ocorre na prática. A concentração varia com o tempo em função das diferentes atividades que ocorrem na sala e também em função do número de pessoas, ocorrendo picos de geração de partículas em momentos característicos.

Outro fato que também pode ter provocado discrepância entre os resultados numéricos e os resultados experimentais é a estimativa da quantidade de partículas dispersas por uma pessoa no interior da sala. O modelo utiliza o valor sugerido na literatura, que é de 14.000.000 partículas/hora. Em uma sala cirúrgica, o tipo de vestimenta utilizada e o nível de atividade influenciam na quantidade de partículas dispersadas por uma pessoa. Assim, a quantidade sugerida na literatura pode ser bastante diferente da quantidade real gerada no interior da sala.

Devido a essas questões práticas, quando o modelo foi aplicado, inicialmente, percebeu-se que os valores de concentração preditos pelo modelo, em muitos casos, não se ajustaram adequadamente aos dados coletados em campo, mesmo quando expurgados os valores de concentração relativos aos momentos em que havia intensa geração de partículas. Daí a adoção de um fator de correção para melhor considerar as grandes variações de concentração produzidas por atividades que geram grandes quantidades de partículas, especialmente na etapa de preparação do ato cirúrgico. Esse fator de correção foi um importante procedimento para que o modelo proposto melhor se ajustasse à situação real. Sua adoção, conforme as análises gráficas e estatísticas, conferiu ao modelo grande robustez, permitindo sua aplicação, com boa precisão, para as diferentes situações na rotina de salas cirúrgicas.

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O modelo também se mostrou uma importante ferramenta para auxiliar na análise dos fatores que afetam tanto a geração como a remoção de partículas. Quando o modelo foi utilizado para esse tipo de estudo, evidenciou-se que o principal fator de geração de partículas no interior de uma sala cirúrgica são as pessoas e que o principal fator de remoção, quando o sistema de condicionamento de ar está ligado, é o retorno.

Com base nas observações anteriores, pode-se afirmar que o objetivo de propor um modelo para previsão da concentração de partículas no interior de salas cirúrgicas com diferentes sistemas de condicionamento de ar foi alcançado, produzindo-se uma base teórica que pode ter grande valor para o desenvolvimento de futuros trabalhos. Para todos os casos analisados, as predições demonstraram a sua potencialidade em gerar informações detalhadas sobre o comportamento dos parâmetros em estudo e a sua contribuição para geração e remoção das partículas no interior da sala. Considera-se assim que a modelação da concentração das partículas é viável para análise dos riscos de contaminação, permitindo quantificar o impacto que os vários parâmetros têm sobre a geração e a eliminação desses agentes.