파리 생루이 병원

파리 생루이 병원 – APHP로 입원한 환자들이 가장 우려하는 것은 입원 기간 동안 바이러스에 감염되는 것입니다. 매주 투석 치료를 받는 50여명의 환자에게는 추가적인 예방 조치가 매우 중요합니다. 특히 신부전증을 앓고 있는 환자는 면역력이 저하되어 감염에 더욱 취약합니다. 격일로 그들은 한 투석실에 다른 환자들과 나란히 앉아 치료를 받아야만 합니다. 마스크를 착용하고 손 위생을 유지하는 것 외에도 ESPRI(Equipe de surveillance et de prévention du risque infectieux)로 알려진 병원의 감염예방관리팀은 바이러스의 호흡기 전파를 방지하기 위해 수행할 수 있는 다른 조치가 무엇인지 알아보고 싶었습니다.

“파리 생루이 병원의 투석실은 최대 9명의 환자를 동시에 치료하는 개방된 공간입니다.”라고 파리 생루이 병원의 신장 전문의인 파비앙 메티비에(Fabien Métivier) 박사는말했습니다. “우리는 병원체가 취약한 환자들 사이에서 공기를 통해 어떻게 전파되는지 이해하려고 애쓰고 있었습니다. 그리고 기욤 멜론(Guillaume Mellon) 박사가 공기 흐름 시뮬레이션 연구를는 수행할 것을 제안했습니다."

멜론 박사는 그의 역할의 일환으로 병원 내 감염 위험 전파와 관련된 모든 사항을 모니터링하는 책임을 맡고 있습니다. 그와 감염예방관리(ESPRI)팀은 바이러스학 부서와 힘을 합쳤습니다. 그들은 함께 투석 병동 내에서 조사를 시작했고, 낮 시간과 서비스가 문을 닫는 야간 시간의 공기 중 바이러스 입자 수준을 비교했습니다.

연구팀은 환자의 위치에 따라 더 높은 수준의 바이러스 농도에 노출되었는지 확인하기 위해 투석실의 여러 부분에서 진공 공기 샘플을 채취했습니다. 그리고 연구팀은 세션 간 실시한 바이오 클리닝에도 불구하고 낮 시간동안 바이러스 입자가 순환하고 있다는 사실을 발견했습니다. 반면 야간에는 바이러스 입자가 거의 검출되지 않았습니다.

“우리는 서로 다른 샘플의 위치에 따라 결과가 다양하다는 것을 깨달았습니다.”라고 멜론 박사는 말했습니다. "샘플 중 하나는 56%의 양성률을 보인 반면 방의 다른 쪽 끝의 샘플은 7%의 양성률을 보였습니다. 어떻게 이것을 설명할 수 있을까요?"

연구팀은 환기 네트워크에 불균형이 있을 수 있다고 생각했습니다. 그리고 이를 자세히 알아보기 위하여 공기 흐름 시뮬레이션 연구를 수행하게 되었습니다.

멜론 박사는 다쏘시스템이 이미 다른 병원과 유사한 프로젝트를 진행한 경험이 있다는 사실을 알고 연락을 취했습니다. 파리 생루이 병원에게 특히 중요한 점은 서비스형 버추얼 트윈 (VTaaS) 접근 방식을 통해 필요한 모든 모델링 및 시뮬레이션 작업을 다쏘시스템에 아웃소싱할 수 있다는 사실이었습니다.

“다쏘시스템은 유동(flow) 모델링 전문기업으로, 파리의 살페트리에르, 비샤, 아비센느 병원에서 이미 프로젝트를 수행한 경험이 있어 우리가 직면한 문제를 잘 알고 있었습니다.”라고 멜론 박사는 말했습니다. "많은 설득이 필요하지 않았습니다. 우리는 그들을 바로 신뢰했습니다."

첫 번째 회의에서 다쏘시스템은 멜론 박사와 팀원에게 전체 환기 시스템을 점검하고 공기 흡입구와 배출구를 포함한 실내 공기 흐름을 조사하도록 안내했습니다. 측정 결과 공기 흐름이 원활하지 않은 것으로 나타났습니다. 그 후 몇 달에 거쳐 투석실 내 병원균의 공기 전파에 대한 광범위한 연구가 이어졌습니다. 다쏘시스템의 전문가들은 VTaaS 접근 방식을 통해 투석실 전면의 정확한 버추얼 트윈을 만들었습니다. 그리고 그들은 입자 오염을 시뮬레이션하고 투석실의 다양한 시나리오 및 설정을 테스트한 후 환기를 개선할 수 있는 방법들을 발표했습니다. 모든 작업은 클라우드 기반의 3DEXPERIENCE® 플랫폼에서 수행되었습니다.

멜론 박사는 “우리의 상호 작용은 매우 풍부하고 역동적이었습니다.”라며, "다쏘시스템 팀은 보다 진취적인 방안을 적극적으로 제안했으며, 클라우드 기반의 3DEXPERIENCE 플랫폼은 정보 공유에 매우 실용적이었습니다. 이 모든 경험은 저의 기대를 훨씬 뛰어넘었습니다."라고 말했습니다.

이 프로젝트의 성공은 물리적 세계와 가상 세계를 통합하는 다쏘시스템의 능력에 달려 있었습니다. 다쏘시스템은 투석실의 버추얼 트윈을 만들기 위해 건물 청사진과 홈바이미(HomeByMe) 모바일 애플리케이션을 사용하여 현장에서 만든 투석실의 3D 스캔을 통해 불일치하는 부분이 없는지 확인했습니다.

이후 3DEXPERIENCE 플랫폼 기반의 SIMULIA Fluids 솔루션을 사용하여 공기 흐름 시뮬레이션을 수행하였고, 호흡기 및 바이러스 입자의 공기중 전파를 정확하게 시각화하고 예측했습니다. 초기 결과에 따르면 투석실의 특정 구역에는 공기 흐름이 부족하여 바이러스 입자가 뭉칠 수 있는 것으로 나타났습니다. 이에 병실 내 의료 장비와 환자의 위치를 고려하여 환기 개선을 위한 다양한 시나리오를 시뮬레이션했습니다.

“이 솔루션을 통해 호흡기 입자의 생성을 시각화하고 그 궤적을 추적하여 250m² 방의 한쪽 끝에 있는 환자가 호흡기 분비물로 방의 다른 쪽 끝에 있는 환자를 감염시킬 수 있음을 확인할 수 있었습니다.”라고 멜론 박사는 말했습니다.

“다쏘시스템은 마스크 착용 여부, 환자가 숨을 들이쉬고 내쉴 때, 공기 흐름 속도에 따라, 문의 개폐 여부 등과 같이 다양한 시나리오에서 보이지 않는 것을 드러내는 데 도움을 주었습니다.”라고 ESPRI의 간호사 매니저 나탈리 오신스키(Nathalie Osinski) 씨는 덧붙였습니다.

다쏘시스템은 한 단계 더 나아가 연구 결과와 권장 사항을 제시하기 위해 증강 현실 환경을 개발했습니다. 그들은 병원의 주요 이해관계자들을 투석실에 초대하여 결과를 직접 확인하도록 했습니다. 참석자들에게는 태블릿이 제공되어 실제 환경에서 가상 시뮬레이션을 확인하고 바이러스 입자가 어떻게 전파되는지 정확하게 확인할 수 있었습니다.

“증강 현실 시뮬레이션이 공개되자 참석자 모두 감탄하지 않을 수 없었습니다.”라고 오신스키(Osinski) 씨가 말했습니다. "각 사람이 태블릿을 들고 각 침대로 걸어가서 자신이 서있는 위치에 따라 방에서 바이러스 입자가 어떻게 순환하는지 확인할 수 있었습니다. 또한 입자의 이동 방향이 천장과 통풍구로 향하는 것을 확인할 수 있었습니다."

“이것은 병원에서의 독특한 경험이자 의료 전문가들이 병원 내 호흡기 교차 전파 위험을 인식할 수 있게 해준 매우 혁신적인 교육 도구입니다.”라고 멜론 박사는 덧붙였습니다.

이후 파리 생루이 병원은 투석실의 환기를 개선하기 위해 선제적인 조치를 취했습니다. 또한 고위험군 환자를 보호하기 위해 병원 정책을 검토하고 진료소의 구성 방식을 재검토했습니다.

“증강 현실은 호흡기 입자 전파에 대한 매우 시각적인 정보를 제공했습니다.”라고 멜론 박사는 말했습니다. “이는 매우 실용적인 방식으로, 이제 저는 독감에 걸린 투석 환자가 다른 환자를 감염시키는 것을 방지하기 위해 환자를 어떻게 배치해야 하는지 알 수 있게 되었습니다.”

그 후 멜론 박사와 그의 팀은 후속 연구를 진행하여 문제를 효과적으로 해결하고 바이러스 전파 가능성을 성공적으로 줄였는지 확인했습니다. 바이러스학적 결과는 정상화되었으며 투석실의 특정 부분에서 바이러스의 변이 또는 고농도 현상은 더이상 존재하지 않는 것으로 나타났습니다.

“병원에서 감염 위험이 발생할 경우에 이러한 유형의 연구를 활용해야 한다고 생각하게 되었습니다.”라고 메티비에(Métivier) 박사가 말했습니다.

멜론 박사와 생루이 병원팀은 가장 취약한 환자를 더 잘 보호하기 위해 병원 전반에 기술 혁신을 어떻게 적용할 수 있는지에 대해 매우 기대하고 있습니다.

“우리는 새로운 기술의 전환점에 서 있습니다.”라고 그는 말했습니다. "일부 바이러스는 일반인에게는 덜 위험할 수 있지만 혈액종양 환자에게는 치명적일 수 있습니다. 이제는 이를 감지하고 확산을 방지할 수 있는 방법을 알 수 있게 되었습니다. 이 방법은 실제로 감염 위험을 줄이는 데 도움을 줍니다. 프랑스 병원의 모든 감염예방관리팀이 사용할 수 있는 교육 프로젝트를 개발하는 것은 정말 흥미로운 일입니다."

이 VTaaS 접근 방식의 성공 사례를 기반으로 생루이 병원의 다른 여러 부서는 이미 일일 환자 관리 및 감염 예방과 관련된 유사한 이니셔티브를 위해 다쏘시스템과 협력하고 있습니다. 다쏘시스템과의 파트너십을 통해 병원은 초기에 투자하거나 자체적으로 새로운 IT 기능을 개발하지 않고도 새로운 기술에 보다 쉽게 접근할 수 있습니다. 또한 선도적인 의료 서비스 제공업체로서 병원의 명성을 높이고 새로운 아이디어와 도구를 통해 의료계 전반의 광범위한 변화를 촉진하고 있습니다.

“이러한 파트너십은 특히 신설 병원과 부서를 설계할 경우 환풍구, 침대의 최적 위치 및 병실 내 환자 배치 방법등을 결정하는 데 도움이 될 수 있으므로 필수적입니다.”라고 오신스키(Osinski) 씨는 말했습니다. “우리는 공기 흐름이 의료 환경과 환자 치료에 어떤 영향을 미치는지에 대해 배워야 할 것이 매우 많습니다.”