〈工業技術資訊月刊〉正壓式檢疫亭為防疫添助力

※來源:工研院
工研院針對醫護需求,開發「正壓式檢疫亭」,不僅兼顧醫護人員安全,又能提供舒適環境,提升採檢能量。(圖:工業技術資訊月刊)
工研院針對醫護需求,開發「正壓式檢疫亭」,不僅兼顧醫護人員安全,又能提供舒適環境,提升採檢能量。(圖:工業技術資訊月刊)

撰文/唐祖湘

新冠疫情持續延燒,採檢的一線醫護人員全副武裝,身著防護衣汗流浹背、脫下防護衣臉上滿是壓痕的模樣,看了讓人不捨。如何兼顧醫護安全,又能提供舒適環境,提升採檢能量,是各國應對疫情的首要目標。工研院針對醫護需求,開發「正壓式檢疫亭」,讓醫護不用穿防護衣,也能安全、舒適採檢。

新冠疫情產生大量採檢需求,一線醫護承擔採檢時被感染的風險,保護醫護安全成為首要之務。儘管現行採檢多是在醫院外的開放空間架設隔離帳篷,但醫護人員在採檢前,仍需穿戴一層層包得密不透風的防水防護衣,全副武裝上陣。

防護裝備沈重 穿久飆汗全身濕

一般人難以想像,整套防護裝備穿上身的真實感受。新竹馬偕醫院急診科醫師曾毓淇表示,要完整穿好一套防護衣,至少需 20~30 分鐘:先是 N95 口罩、頭套、手套、腳套,加上雙層防護衣,還有護目鏡,「不只呼吸,連行動都十分費力。就像是被一層層塑膠袋緊緊捆住,密不透風,沒多久就會開始狂飆汗,眼鏡、面罩都是汗水、渾身濕透,分不清楚裡頭穿的到底是衣服,還是泳衣,」曾毓淇說,「脫下來的時候更危險!」

現行採檢方式為口咽採檢,易引發受檢者咳嗽或嘔吐,飛沫很可能近距離地噴濺在面罩或防護衣上。疫情緊張時刻,每回脫下防護衣時都要萬分小心,避免接觸感染,心理負擔極大;尤其沈重的裝備一穿就是幾個小時,期間無法正常上洗手間與喝水。轉眼間夏季已至,天氣逐漸炎熱,全副武裝穿戴勢必更加難受,還可能中暑脫水,且每換一班皆需更換防護衣,1 天約消耗數 10 套,也產生大量廢棄物。

穿戴防護衣的種種不便,讓曾毓淇開始構思設計採檢專用的「貨櫃屋」:在貨櫃屋窗口開洞處裝上手套,採檢人員在貨櫃屋內採檢,受檢者在屋外,採檢者不用穿防護衣就能與受檢者完全隔離,除可加快採檢速度,因應大量採檢需求,也能降低採檢人員在採檢過程中遭感染的風險。在了解醫護需求後,工研院將嚴重急性呼吸道症候群(SARS)期間協助建置負壓隔離病房的概念加入,打造出可移動、模組化的「正壓式檢疫亭」。

工研院綠能與環境研究所副組長康育豪表示,最初的構想,是一站式的貨櫃屋,為了能迅速布建、快速移動,工研院改以模組化設計的檢疫亭,讓採檢者從掛號、問診、到採檢,分亭管理、相互獨立,也可降低感染風險。未來無論在哪裡,皆可因地制宜,按照需求迅速客製化布建。

負壓病房經驗 促正壓式檢疫亭誕生

2003 年 SARS 期間,工研院協助政府,在短短兩周打造 102 間負壓隔離病房,累積了建造負壓病房的技術能量。今年初新冠肺炎疫情爆發不久,團隊即著手盤點相關技術,一旦各醫療院所有改造普通病房為負壓隔離病房需求時,可以隨時上陣。

康育豪細數「正壓式檢疫亭」的誕生過程指出,隨著國內疫情獲得控制,負壓病房數量足夠,工研院接到新竹馬偕醫院想把急診採檢帳篷區隔離改造的需求。康育豪也坦言,團隊雖有改造負壓病房經驗,但要設計檢疫設備,則需進一步考量實際應用面,並維護醫療人員安全,因此團隊不斷與第一線醫護人員討論,深入了解檢疫的規範與動線需求。

「起初,團隊的構想是用壓克力板隔開採檢與受檢者,但考慮到採檢與受檢者仍在同一空間,還是有感染風險,經與醫院討論後,決定變更原有構想,做出獨立隔離區域,」康育豪說,但對於到底要將受檢者負壓隔離,還是醫護檢疫人員正壓隔離,醫師群則有不同看法。經多方評估優缺點後,認為如果受檢者在亭內負壓隔離,每換一個人採檢,就要消毒一次,採檢能量將大受影響,且受檢者被侷限在密閉空間內,心理上難免有若清消不完全而被感染的懷疑與恐惧;若是醫護採檢者在亭內,則毋須頻繁進出,安全較有保障,消毒也較簡易,最後拍板設計為採檢者在亭內的「正壓式檢疫亭」。

模組化設計 展現智慧防疫效率

檢疫亭牽涉通風、空調、機械、醫療結構設計等跨領域專業,技術整合是一大挑戰,尤其採 24 小時恆溫設計,要克服換氣率要求格外不易。康育豪說明,正壓亭需有壓差,風機力道要夠強,然而當風量強,空調就不夠冷;若內循量大,冷氣雖然較冷,又無法符合換氣率與潔淨度要求,因此在設計時就必須同步考量。幸好工研院原先就有一組風機性能測試與潔淨氣流團隊,對風機性能與濾網特性相當熟稔,很快就找到最適合的風機型式與濾網,問題才迎刃而解。

團隊也持續深入了解醫療人員使用需求,將檢疫亭結構由內到外做了妥善規劃:一座檢疫亭可雙面採檢、受檢者可採站姿或坐姿,亭內則有內崁式照明與紫外線消毒殺菌燈、網路與對講機等。值得一提的是,除了冷暖變頻空調外,所有組件全由國內廠商在 2 周內製作組裝完成,展現臺灣智慧防疫的高效率。

正壓式檢疫亭五大特色 守護醫護更安全

工研院副院長彭裕民指出,正壓式檢疫亭有五大特色:一是安全設計,亭內正壓設計讓空氣流動只能由內往外,受汙染空氣無法進入,亭內安全無虞,採檢人員只需戴口罩、無需全副武裝,不僅有利採檢效率,也減少防護衣的耗損。

其次是採檢效率高,檢疫亭採雙面設計,每小時可採 12 位,每天最少可採 240 位病患,較現階段臨床採檢數量高出甚多,且效率優於韓國平均每天 70 位之採檢能量。

第三為恆溫舒適,亭內配置空調且維持恆溫恆濕,採檢醫護可免曝曬、寒凍之苦;智慧節電設計,即使 24 小時運轉,1 天電費也不到 60 元;第四是獨立潔淨,檢疫亭潔淨度為 Class 1000 等級,優於醫院外科手術室,類電話亭獨立設計,可減少感染疑慮。

第五項特色是組裝迅速,2 天即可組裝完成,可根據場域需求快速布建。未來一旦開放國外商務人士入境,邊境採檢人數增加,檢疫亭正可發揮便於移動與快速建置的優勢,配合各機場港口做邊境檢疫之用,未來搭配工研院的「疫開罐」核酸分子檢測系統,達成採檢及檢測一條龍模式,全程僅 1 小時 10 分鐘即可完成,大幅縮短檢測時間,也讓醫療人員採檢更安全。

正壓式檢疫亭將先導入新竹馬偕醫院及臺大新竹生醫分院。新竹馬偕急診醫學科部主任解晉一表示,疫情爆發至今,醫護採檢從只戴口罩的「1.0 肉搏戰」、簡單著裝的「2.0 盾牌戰」、到全身防護衣的「3.0 裝甲戰」,儘管防護裝備逐漸升級,但醫護身心壓力都很大,唯恐被感染,甚至殃及家人。直到工研院的正壓式檢疫亭問世,採檢進入「4.0 機動戰」,醫護終能卸下壓力,「未來若能擴大使用,將是醫界與民眾之福,」解晉一欣慰地說。

檢疫亭設計解析與特色。
檢疫亭設計解析與特色。

轉載自《工業技術與資訊》月刊第 341 期 2020 年 6 月號,未經授權不得轉載。


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