明尼苏达大学的研究人员测试了几种过滤装置，这些装置可以减少新冠肺炎病毒的传播，使牙齿清洁过程更加安全
学分:密歇根大学牙科学院 在一项使用三维全息成像的新研究中，明尼苏达大学双城分校的研究人员测试了三种过滤设备的有效性，这三种设备可以在超声波洁牙过程中减少气溶胶的传播
这一发现可能会提高新冠肺炎大流行期间牙科诊所的健康安全
研究人员发现，其中两个装置——一个大容量抽空器和一个口外局部抽取器——在减少气溶胶传播方面非常成功
这是第一个使用先进的工程成像技术来绘制牙科诊所气溶胶的大小、分布和缓解情况的研究之一
这篇论文最近发表在《美国牙科协会杂志》上，这是一份来自世界最大牙科组织的同行评议的科学出版物
明尼苏达大学的研究团队由科学与工程学院机械工程系的教授和洪副教授领导，并得到了该大学牙科学院临床事务副院长保罗·奥林教授的帮助
2020年8月，世界卫生组织建议市民不要去看不必要的牙医，因为在牙科手术过程中，受感染的患者可能会产生更高数量的新冠肺炎气溶胶——呼气时释放的微小颗粒
在州长的行政命令解除后，明尼苏达州牙科办公室欢迎病人回来，但是关于牙科手术中实际产生多少气溶胶以及这些气溶胶是否具有传染性的数据有限
牙科诊所记录的新冠肺炎病毒传播病例几乎不存在，自2020年3月以来，明尼苏达大学已经预约了超过100，000次，没有患者之间的传播
但直到最近，由于社交距离和预约之间的等待时间，牙科诊所仍在以较低的容量提供服务，以便有时间过滤掉气溶胶
奥林说:“这产生了巨大的影响，不仅在经济上，而且在我们可以提供的护理量方面。”
“我们大幅减少了一天内可以帮助的病人数量
作为牙医，了解我们制造的气溶胶以及它们是否是病毒和其他东西传播的机制对我们来说很重要
如果是的话，我们如何缓解？但是现在我们了解了气流和气溶胶的产生，我们的诊所通过使用缓解过程和程序又恢复了满负荷运转
" 这段视频首先展示了在牙科人体模型上进行超声波洁治过程中释放的气溶胶和飞溅物，然后展示了当研究人员打开口外局部提取器(ELE)过滤装置时，这种情况是如何缓解的
学分:明尼苏达大学流场成像实验室 在这项研究中，研究人员专门研究了超声波洁治过程中气溶胶的产生，这包括使用高速振动工具从患者牙齿上去除牙垢，牙垢是一种牙菌斑
研究人员使用牙科人体模型和热塑性牙齿，并由真正的牙科保健师进行操作，使用全息成像来绘制释放的气溶胶的大小和分布
“这项技术让我们可以观察空气或液体中的悬浮粒子，”洪解释说，他的实验室专门从事粒子和流动的3D成像
“如果你看传统的显微镜，你把一个粒子放在载玻片上，必须使用显微镜，手动聚焦在物体上才能看到那个粒子
全息成像让我们可以直接看到粒子在空气中的运动
" 然后，研究人员测试了三种旨在过滤空气中气溶胶的装置
其中包括一个唾液喷射器，一个大容量的抽空器(HVE)——这两个工具牙医已经经常用来在冲洗后去除唾液——和一个口外局部抽取器(ELE)，一个由唐纳森公司制造的真空式机构，唐纳森公司是该大学过滤研究中心的工业合作者
他们发现ELE和HVE在过滤微粒方面最有效，分别减少了96%和88%的气溶胶量
研究人员还发现，使用不同设备的组合并不一定能更好地去除颗粒
例如，单独使用ELE比将其与唾液喷射器或HVE结合起来更有效
此外，抽吸装置的位置也很重要
研究人员希望他们的发现可以指导牙科专业人员使用什么策略来防止新冠肺炎病毒在他们的办公室传播
“美国牙科协会杂志显然是牙科界非常重要的杂志，”Pui说，他也是大学董事教授和LM Fingerson/TSI机械工程讲座教授
“通过在那里发布我们的研究，牙医可以回顾我们的发现，并知道他们可以使用什么方法来控制潜在的扩散，并帮助减轻牙科手术产生的喷雾
" 这项研究也为进一步探讨这一课题铺平了道路
工程研究人员已经在与牙科学院合作进行一个不同的项目，测量另一种牙科工具——高速手持工具——产生的气溶胶
他们还计划更精确地模拟气溶胶在牙科诊所中的传播方式，以便为牙医在预约患者之间的时间提供更好的指导
除了Pui、Hong和Olin之外，明尼苏达大学参与这项研究的其他贡献者包括机械工程高级研究科学家欧启生和研究生R afael Grazzini Placucci，他们都帮助设计和实施了这些实验；机械工程研究科学家邵思尧；发展和外科科学系的朱迪·丹尼尔森和加里·安德森教授；诊断与生物科学系保罗·贾丁教授；修复科学系牙科实验室生产经理约翰·麦登
唐纳森公司的行业合作者包括建模和数据科学主管袁庆辉和公司副总裁蒂莫西·格莱菲
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