Maar de praktijk leert dat het lastig is om van tevoren precies te voorspellen hoe groot het gebied zal worden en welke verstoringen er door apparatuur en mensen worden veroorzaakt. Door te werken met simulatiemodellen komt daar echter verandering in, daarom sloegen Actiflow en Interflow de handen ineen en werd er een simulatiemodel gemaakt van de operatiekamer van Interflow.

Interflow adviseur Gerben Nahuijs: “Het beschermde gebied in een operatiekamer is de zone waarbinnen het operatieteam, de patiënt en de instrumententafels zich moeten bevinden. Het gebied heeft twee belangrijke functies, namelijk vervuiling van buitenaf tegenhouden en vervuiling vanuit het gebied zelf naar buiten afvoeren. Zo worden bacteriën uit de wond gehouden om een infectie te voorkomen.”

Tot nu toe wordt het beschermde gebied gemeten door een validatiemonteur, vertelt Nahuijs. “Deze komt langs op de operatiekamer om de hoeveelheid deeltjes te meten die afgevoerd worden, en om vast te stellen hoe goed vervuilde lucht buiten het beschermde gebied gehouden wordt. Bij deze meting worden met een aerosolengenerator deeltjes geproduceerd in de buitenste ring van de OK. Vervolgens wordt er op verschillende plekken gemeten hoeveel deeltjes er aanwezig zijn op die precieze locatie. Daar waar de deeltjesconcentratie een factor 100 lager is, is de rand van het beschermde gebied. In het midden is dit zelfs een factoor 1000. De rand van het beschermd gebied wordt zo bepaald op acht punten in de ruimte, en vervolgens worden deze punten aan elkaar verbonden met lijnen. Het gebied binnen deze lijnen wordt dan gezien als het beschermd gebied. Deze meting wordt een RL 7 meting genoemd en wordt gedaan in een lege OK, wanneer er in de ruimte niet geopereerd wordt.”

Uit nieuw onderzoek blijkt nu dat deze metingen ook op een andere manier gedaan kunnen worden, namelijk in een simulatiemodel. Actiflow CFD Specialist Marc Koops: “In de ruimtevaart, luchtvaart en automotive industrie is het gebruik van windtunnels om producten te testen inmiddels aangevuld door betrouwbare simulatie software, Computational Fluid Dynamics. Ook voor het ontwerpen van operatiekamers is deze simulatietechniek in te zetten, zo is nu gevalideerd.”

Om het simulatiemodel te creëren wordt de OK middels bouwtekeningen en een 3D-scan in kaart gebracht. “Zo wordt van de OK een 3D computermodel gemaakt”, stelt Koops. “De positie van de lampen in het simulatiemodel komt overeen met de voorgeschreven opzet in de RL 7 en de lampen hebben een realistische warmtelast. Voor de aanvoer van lucht in het beschermde gebied is een plenum ingetekend in het simulatiemodel, en voor de luchtafvoer zijn er openingen voorzien in de plinten en de hoeken van de OK, net als in de werkelijkheid. Tenslotte worden in het model allerlei verschillende parameters ingevoerd, bijvoorbeeld hoe hard de lucht wordt ingeblazen, en hoeveel lucht er per afvoerpunt wordt aangezogen.” 

Op basis van het 3D model van de OK en alle invoerparameters berekent de software vervolgens hoe de lucht zal bewegen in de ruimte en hoe de deeltjes zich verspreiden. Zo kan bepaald worden hoe groot het beschermd gebied is. In het simulatiemodel is het vervolgens eenvoudig om 1 van de invoerparameters te wijzigen en op die manier de impact te zien van deze wijziging op de afmetingen van het beschermd gebied. Zo kunnen allerlei verschillende simulaties gedaan worden, om zoveel mogelijk data en kennis te verzamelen. 

Dat deze vorm van meten nu gevalideerd is, brengt een hoop mogelijkheden en voordelen voor de toekomst met zich mee, menen de experts. Innovatiemanager Joep Brouwer & CFD Specialist Ragiel Wildvank: “Zo kan met simulaties in de toekomst een onderzoek worden uitgevoerd naar het beschermd gebied waarbij rekening wordt gehouden met een realistische invulling van een OK zoals die is tijdens een operatie, dus inclusief artsen, tafels, medische apparatuur, enzovoort. Hierbij moet dan ook de warmte en het vocht worden meegenomen dat van de mensen afkomt.”

Het grote voordeel van het simulatiemodel is dat je het beschermde gebied in de operatiekamer al in een vroeg stadium kan vaststellen, in plaats van dat je achteraf geconfronteerd wordt met een slecht presterend luchtsysteem. Gerben Nahuijs: “Dat kan immers behoorlijke risico’s hebben en leiden tot hoge kosten. Daarnaast kan dan al bij het ontwerpen perfect worden afgestemd hoe groot het beschermde gebied moet en zal zijn. Voor de artsen is het namelijk heel fijn als dit gebied wat groter is, zodat ze vrij kunnen bewegen, maar dat brengt ook meer kosten met zich mee. Door de simulatiemodellen zou de perfecte afmeting kunnen worden vastgesteld.”

Al met al maakt het gebruik van de CFD simulaties dat de operatiekamer veiliger, schoner en prettiger is om in te werken, terwijl er tegelijkertijd kosten bespaard kunnen worden.