隔離診療桌風(fēng)幕形成裝置的設(shè)計(jì)及空氣凈化消殺措施的研究

王 萍 許曉帥 李樂鵬

山東帥迪醫(yī)療科技有限公司 山東 泰安 271000

引言

在新冠疫情日趨嚴(yán)峻的形勢下，外加發(fā)熱門診，傳染性門診等科室的強(qiáng)烈需求下，隔離診療桌誕生了，以桌體最基本的配置，增加最突出的隔離和空氣消殺性能亮相于醫(yī)院門診科室內(nèi)，擔(dān)起其衛(wèi)士的職責(zé)，保證診室舒適辦公環(huán)境的同時(shí)，也時(shí)刻保護(hù)著醫(yī)生的健康。

1 隔離診療桌的介紹

隔離診療桌，桌體的桌面上開設(shè)進(jìn)風(fēng)口和進(jìn)風(fēng)管道，桌體機(jī)箱內(nèi)安裝風(fēng)動(dòng)系統(tǒng)、電氣控制系統(tǒng)、凈化消毒殺菌系統(tǒng)，風(fēng)動(dòng)系統(tǒng)的出風(fēng)口連通桌體上方的風(fēng)幕形成裝置。隔離診療桌通過風(fēng)動(dòng)系統(tǒng)將外部空氣吸入凈化消毒殺菌系統(tǒng)進(jìn)行凈化消毒處理后，風(fēng)動(dòng)系統(tǒng)再將潔凈空氣從風(fēng)幕形成裝置中的出風(fēng)口吹出，實(shí)現(xiàn)了空氣循環(huán)流動(dòng)；同時(shí)氣流在桌面出風(fēng)口與進(jìn)風(fēng)口之間形成持?jǐn)囡L(fēng)幕，阻斷了問診者呼吸或說話帶出的病菌向醫(yī)護(hù)人員流動(dòng)的通道，流動(dòng)的風(fēng)幕將攜帶病菌的空氣引入凈化消毒殺菌系統(tǒng)進(jìn)行消殺處理。隔離診療桌凈化了就診環(huán)境，降低了醫(yī)患者之間的交叉?zhèn)魅镜娘L(fēng)險(xiǎn)。

隔離診療桌附圖一，風(fēng)幕附圖二

圖一

圖二

2 風(fēng)幕形成裝置的設(shè)計(jì)

風(fēng)幕是隔離診療桌最核心的功能需求，如何做到一個(gè)真正滿足性能需求的風(fēng)幕?需要從多個(gè)方面綜合考慮。

2.1 隔離診療桌功能需求及風(fēng)幕保護(hù)范圍 任何產(chǎn)品都有其應(yīng)用范圍和局限性，隔離診療桌也不例外。明確隔離診療桌的功能需求，確定隔離診療桌風(fēng)幕的保護(hù)范圍，就能使風(fēng)幕最大限度的發(fā)揮功能。

2.1.1 隔離診療桌的功能需求 風(fēng)幕用于醫(yī)生與問診者之間，持續(xù)不斷吹送的正壓風(fēng)幕能夠阻隔問診者呼出的氣體和氣溶膠擴(kuò)散至醫(yī)生側(cè)，氣體或氣溶膠隨風(fēng)幕持續(xù)不斷的氣流進(jìn)入凈化消毒殺菌系統(tǒng)，氣體中的細(xì)菌病毒會(huì)被內(nèi)部裝置消殺掉。

2.1.2 隔離診療桌的保護(hù)范圍 正常醫(yī)生診斷時(shí)，都是坐姿，同理，問診者在桌體前側(cè)與醫(yī)生面對(duì)面，普遍也以坐姿咨詢探病。試驗(yàn)研究，身高2.0米的人其坐姿高度≤1.5米，這也就確定了出風(fēng)口的高度必須大于1.6米，形成的風(fēng)幕必須位于出風(fēng)口與桌面進(jìn)風(fēng)口之間，覆蓋桌面上方0.75米到1.6米的高度范圍。桌面長度最好做到≥1.4米，這樣就會(huì)在桌面上方形成長1.4米，寬0.85米(高0.75米到1.6米間)的長方形垂直風(fēng)幕，風(fēng)幕立于醫(yī)生與問診者間，將醫(yī)生與問診者間的空氣流通通道阻斷。

2.2 風(fēng)幕形成裝置造型設(shè)計(jì) 為了形成有效風(fēng)幕，出風(fēng)口的造型設(shè)計(jì)上需要多下功夫。滿足性能需求的前提下，力求造型美觀，且最好不影響醫(yī)生的視野，同時(shí)，出風(fēng)口造型不能太過于明顯，以給問診者造成心理壓力。隔離診療桌的現(xiàn)風(fēng)幕形成裝置經(jīng)過反復(fù)推敲，幾易其稿，由最初的桌體正上方橫梁式布置改為左上角/右上角旗桿式布置，縮短出風(fēng)的路徑長度，減少了風(fēng)阻，增大了屏蔽的范圍；出風(fēng)口造型設(shè)計(jì)也是由方塊式改為鐮刀式，最后定形為樹葉旗幟式，由垂直向下吹風(fēng)改成朝左下/右下開口吹風(fēng)，縮短原出風(fēng)口上節(jié)的長度。任一次改動(dòng)都是經(jīng)過無限次的flotherm流體仿真模擬，高度模擬呈現(xiàn)了風(fēng)向風(fēng)流的分布、風(fēng)幕的覆蓋范圍，風(fēng)幕的均勻性。一系列設(shè)計(jì)方案，最終敲定了隔離診療桌的樹葉旗幟式出風(fēng)口。此風(fēng)幕形成裝置一舉解決了風(fēng)幕覆蓋范圍和擋醫(yī)生視線的問題。

2.3 出風(fēng)口集風(fēng)及導(dǎo)風(fēng)的設(shè)計(jì) 風(fēng)幕作為醫(yī)生與問診者間的無形屏障，主要阻隔的是問診者呼出的氣體、氣溶膠及飛沫，究竟多厚多挺的風(fēng)幕才能起到屏障的作用?這很值得研究。正常人呼氣速度1m/s左右(有文獻(xiàn)顯示:0.3m/s左右)，較大聲說話時(shí)的飛沫速度10m/s左右，打噴嚏時(shí)形成瞬時(shí)風(fēng)速約在25－40m/s。為防止問診者側(cè)氣體向醫(yī)生一側(cè)擴(kuò)散，對(duì)隔離診療桌進(jìn)行隔離的大量試驗(yàn)證明，將出風(fēng)口出風(fēng)寬度10－16mm間，出風(fēng)口風(fēng)速設(shè)定在5m/s時(shí)，此時(shí)進(jìn)風(fēng)口風(fēng)速約在1m/s左右，此間風(fēng)幕屏蔽效果很好，仿真模擬能夠阻擋對(duì)面瞬時(shí)風(fēng)速20m/s的氣流。因出風(fēng)口的風(fēng)向與患者的呼氣說話方向是垂直的，試驗(yàn)證明，事實(shí)上不很大的持續(xù)風(fēng)速就可以將瞬時(shí)的大風(fēng)速偏離方向，從而進(jìn)行瞬時(shí)隔離；瞬時(shí)大風(fēng)流也會(huì)隨持續(xù)風(fēng)流而流動(dòng)融合，進(jìn)入消殺系統(tǒng)。為了保證風(fēng)流的均勻性，風(fēng)幕的有效隔離，出風(fēng)口的集風(fēng)設(shè)計(jì)和導(dǎo)風(fēng)設(shè)計(jì)后，是需要試驗(yàn)證實(shí)其成功性的。

2.4 動(dòng)力系統(tǒng)及送風(fēng)裝置的設(shè)計(jì) 要形成持續(xù)不斷的有效隔離風(fēng)幕，配備強(qiáng)勁的動(dòng)力系統(tǒng)及送風(fēng)裝置是必不可少的。動(dòng)力系統(tǒng)可以選擇抗風(fēng)阻大、風(fēng)量大、風(fēng)壓大，噪音小的風(fēng)機(jī)。在整個(gè)送風(fēng)風(fēng)道中，也可考慮增加送風(fēng)裝置，以克服風(fēng)道阻力，增加出風(fēng)口的送風(fēng)速度。

2.5 進(jìn)風(fēng)口的設(shè)計(jì)等 風(fēng)幕的均勻性除要求出風(fēng)口進(jìn)行集風(fēng)和導(dǎo)風(fēng)處理外，進(jìn)風(fēng)口的設(shè)計(jì)也尤為重要。出風(fēng)口面積小，風(fēng)速大，凈化后送出的潔凈空氣垂直吹送，部分進(jìn)入進(jìn)風(fēng)口，由于氣流具有擴(kuò)散性，大部分?jǐn)U散至空氣中。進(jìn)風(fēng)口面積大，風(fēng)速小，進(jìn)風(fēng)口進(jìn)去的風(fēng)除出風(fēng)口部分回風(fēng)外，大部分來自于空間流動(dòng)的空氣，保證進(jìn)風(fēng)口充足的進(jìn)風(fēng)量，就能保證風(fēng)幕的有效性。進(jìn)風(fēng)口如何設(shè)計(jì)，降低進(jìn)風(fēng)口的阻力，提高進(jìn)風(fēng)風(fēng)速是關(guān)鍵。

2.6 其它 除以上隔離診療桌本身因素外，風(fēng)幕形成裝置還應(yīng)考慮到氣流流動(dòng)風(fēng)速衰減因素、外界干擾因素，空間空調(diào)布置，門診管理規(guī)定等知識(shí)，以保證隔離診療桌最大限度的發(fā)揮作用。

3 隔離診療桌采用的凈化消毒殺菌措施

隔離診療桌具有很強(qiáng)的空氣凈化消毒殺菌功能，但它不等同于空氣凈化消毒器。評(píng)價(jià)空氣凈化消毒器效果好壞的指標(biāo)是凈化效率和微生物凈化效率，這兩個(gè)指標(biāo)參照標(biāo)準(zhǔn)(GB/T18801－2015空氣凈化器及WS/T648－2019空氣消毒機(jī)通用衛(wèi)生需求)可知，其為一定時(shí)間內(nèi)的循環(huán)性功能指標(biāo) 。隔離診療桌更多的是注重隔離，因隔離功能所追求的凈化消毒殺菌功能指標(biāo)是一次性凈化效率和微生物凈化效率(一次性通過)，參照標(biāo)準(zhǔn)為GB/T34012－2017通風(fēng)系統(tǒng)用空氣凈化裝置中的試驗(yàn)方法。當(dāng)然，循環(huán)性功能指標(biāo)也是其應(yīng)用于醫(yī)院診室的參照指標(biāo)。由于其性質(zhì)不同，隔離診療桌對(duì)凈化消毒殺菌使用的技術(shù)要求很高。具體凈化消毒殺菌措施如下

3.1 應(yīng)用復(fù)合式凈化消毒殺菌去異味技術(shù) 此技術(shù)是活性碳濾層吸附去異味，冷觸媒分解抑制微生物增殖和生存；傳統(tǒng)中效過濾網(wǎng)過濾攔截空氣中微生物，紫外燈持續(xù)靜態(tài)照射，徹底消滅細(xì)菌的復(fù)合技術(shù)。隔離桌應(yīng)用此項(xiàng)技術(shù)可使一次性凈化效率達(dá)到98%以上，微生物凈化效率(一次性)達(dá)到99%以上，而普通凈化效率和微生物凈化效率均可達(dá)到99.99%以上，技術(shù)性能優(yōu)等，唯一缺點(diǎn)需要定時(shí)更換過濾器和紫外燈，會(huì)產(chǎn)生耗材。

3.2 應(yīng)用等離子技術(shù) 等離子平板微靜電技術(shù)是指利用高密度等離子體、以及電介質(zhì)材料為載體的強(qiáng)電場進(jìn)行殺菌消毒、分解甲醛等VOC物質(zhì)，吸附細(xì)微顆粒物，實(shí)現(xiàn)空氣消毒凈化的技術(shù)。等離子模塊是能夠在幾千伏甚至上萬伏電壓下持續(xù)不斷的產(chǎn)生高濃度的等離子。當(dāng)空氣流入時(shí)，等離子與空氣中的塵埃顆粒碰撞，將它荷電。細(xì)菌病毒都依附在顆粒物上，當(dāng)顆粒物進(jìn)入集塵濾芯時(shí)被吸附，在幾千伏甚至上萬伏的高壓下被碳化，將細(xì)菌徹底滅活。

隔離桌應(yīng)用此技術(shù)，試驗(yàn)證明，一次性凈化效率達(dá)到90%以上，微生物凈化效率(一次性通過)達(dá)到96%以上，循環(huán)性微生物凈化效率達(dá)到99.99%以上。此技術(shù)性能稍次于3.1技術(shù)，但優(yōu)點(diǎn)是無耗材可定期清洗。

當(dāng)然，隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，凈化消毒殺菌的技術(shù)也將更新?lián)Q代，性能更優(yōu)。

4 結(jié)語

隔離診療桌作為一種基本辦公兼隔離消殺設(shè)備，受到醫(yī)院的歡迎，醫(yī)生的青睞。隨著社會(huì)的發(fā)展，隔離診療桌也將擁有更先進(jìn)的凈化消殺技術(shù)，更強(qiáng)大的風(fēng)幕隔離功能，以嶄新的姿態(tài)走出醫(yī)院，進(jìn)入政府機(jī)構(gòu)、海關(guān)、學(xué)校、公共場所等窗口類環(huán)境，為人展的健康做了貢獻(xiàn)。