文/姜濛
個(gè)人防護(hù)裝備是防止其感染疾病受到傷害的屏障。美國(guó)的家庭、醫(yī)院和緊急醫(yī)療服務(wù)機(jī)構(gòu)共有醫(yī)生、助理、護(hù)士等醫(yī)護(hù)人員達(dá)1300余萬(wàn)。這些醫(yī)護(hù)人員要直接或間接接觸諸多傳染病患者,如非典、艾滋病、禽流感和耐藥結(jié)核病等,要安全有效地完成防護(hù)工作,他們就必須穿戴防護(hù)裝備。這在美國(guó)已形成一個(gè)很大的市場(chǎng)。
為使護(hù)理患者的醫(yī)護(hù)人員的發(fā)病率和死亡率達(dá)到可控,并保護(hù)自己、家人和社區(qū)其他成員,避免傳染病給社會(huì)帶來(lái)更大的影響,防護(hù)裝備必不可少。在過(guò)去幾十年里,全世界的制造業(yè)都在為改善防護(hù)裝備,深入研究流行性傳染病病原體從患者向醫(yī)護(hù)人員傳播的機(jī)制。研究發(fā)現(xiàn),感染性病原體可通過(guò)空氣和液體(水、血等)、接觸以及黏膜(眼睛等)等進(jìn)入醫(yī)護(hù)人員的呼吸道和真皮層。因此,對(duì)醫(yī)護(hù)人員來(lái)說(shuō),呼吸、皮膚和黏膜等屏障的保護(hù)就至關(guān)重要。
目前,市場(chǎng)上已有多種不同類(lèi)型的防護(hù)裝備。常用裝備包括醫(yī)用口罩、呼吸器、手套、防護(hù)服和護(hù)目鏡。醫(yī)護(hù)人員偶爾也使用其他防護(hù)裝備,如面罩。其中,呼吸器(醫(yī)用口罩、呼吸器等)和皮膚防護(hù)設(shè)備(手套、長(zhǎng)袍等)以紡織品為主。
在醫(yī)療機(jī)構(gòu),醫(yī)護(hù)人員需要佩戴不同類(lèi)型的呼吸防護(hù)設(shè)備,包括外科口罩、牙科口罩和呼吸器。醫(yī)用口罩可供醫(yī)護(hù)人員隨時(shí)使用,而且比呼吸器更便宜。因此,醫(yī)護(hù)人員值班時(shí)使用醫(yī)用口罩相當(dāng)普遍。然而,醫(yī)用口罩的用途并不能保護(hù)醫(yī)護(hù)人員免受傳染病的侵害。其主要用途是隔離患者與醫(yī)護(hù)人員咳嗽或呼氣產(chǎn)生的分泌物。因此,高安全系數(shù)與低滲透性的呼吸器用作呼吸防護(hù)設(shè)備更適合,尤其適合含有流行傳染性病原體的環(huán)境。
20世紀(jì)初,醫(yī)用口罩還由多層棉紗構(gòu)成,可重復(fù)使用。由于結(jié)構(gòu)多層,這種口罩的防護(hù)效果較好。然而,口罩厚重、透氣性差、舒適度低,影響大多數(shù)醫(yī)護(hù)人員的正常呼吸和工作。到20世紀(jì)中期,由多種材料構(gòu)成的防護(hù)用具先后問(wèn)世。例如,用超細(xì)玻璃纖維無(wú)紡品制成的一次性口罩面市,材質(zhì)輕便,還可抑制空氣中的致病微生物(如病毒、細(xì)菌和真菌),安全系數(shù)高,且滲透率低的。到21世紀(jì)以來(lái)已有許多種纖維(如聚丙烯和纖維素)用于生產(chǎn)醫(yī)用口罩,其產(chǎn)品可有效地隔絕病毒的入侵。
由不同纖維材料制成的口罩的防護(hù)效果各不相同,防護(hù)效果從最高到最低依次遞減:聚丙烯、聚酯人造絲、玻璃纖維和纖維素纖維。目前,玻璃纖維使用甚少,因?yàn)樗碳づ宕髡叩钠つw。聚丙烯是最常用的纖維,因?yàn)樗哂懈呤杷约芭藕构δ埽茏尶谡峙c面部之間保持干燥舒適?,F(xiàn)代醫(yī)用口罩通常由三層無(wú)紡布構(gòu)成——內(nèi)層、過(guò)濾層和外層。最內(nèi)層的是一個(gè)紡絲網(wǎng)粘合的無(wú)紡布?jí)|,緊貼使用者的皮膚。內(nèi)外層面料之間的過(guò)濾層是無(wú)紡布?jí)|,主要阻止有害氣溶膠顆粒、微生物和體液侵入。外層則直接接觸外環(huán)境。這種織物由紡粘無(wú)紡布?jí)|制成,可以固定過(guò)濾層。
最新研發(fā)的醫(yī)用口罩雖可有效防止空氣中較大微生物顆粒,或咳嗽、打噴嚏排出的有害顆粒,但其過(guò)濾層無(wú)法防止亞微米微生物或顆粒的吸入;此外,這些醫(yī)用口罩的設(shè)計(jì)并沒(méi)有解決口罩邊緣漏氣的問(wèn)題。因此,如果醫(yī)護(hù)人員接觸到非典、流感等流行傳染病患者,這些口罩仍不能有效地阻隔感染。
由于醫(yī)用口罩缺乏,一種醫(yī)用空氣凈化微粒面罩應(yīng)運(yùn)而生。這些防毒面罩的紡織材質(zhì)類(lèi)似于防毒面罩,具有防護(hù)作用,可以有效過(guò)濾任何微生物,沒(méi)有邊緣漏氣現(xiàn)象。佩戴面罩時(shí),醫(yī)護(hù)人員還需要搭配鼻夾使用,鼻夾還可根據(jù)面部輪廓進(jìn)行調(diào)整。這樣有助于避免微生物、有害顆粒從面罩與臉間的空隙傳播。一般來(lái)說(shuō),這些面罩主要由四五層無(wú)紡布構(gòu)成。聚丙烯無(wú)紡布內(nèi)層和外層中間為兩至三層無(wú)紡布過(guò)濾網(wǎng)。這些過(guò)濾層材質(zhì)是超細(xì)聚丙烯纖維密織熔噴無(wú)紡布。其他升級(jí)材質(zhì)還有聚丙烯和攜帶電荷的駐極體纖維結(jié)合面料。駐極體纖維可通過(guò)靜電吸附,捕獲有害粒子及微生物,其安全系數(shù)高于標(biāo)準(zhǔn)聚丙烯過(guò)濾層。事實(shí)上,添加駐極體纖維會(huì)降低濾層的密度,但并不影響其保護(hù)效果。這種低密度的結(jié)構(gòu)透氣性好,舒適度高。然而,需要注意的是,這種纖維接觸氣溶膠會(huì)降低面罩的保護(hù)效率,因此,其安全系數(shù)會(huì)隨時(shí)間的推移降低。
目前,美國(guó)國(guó)家職業(yè)安全與健康研究所(NIOSH)根據(jù)過(guò)濾和防油氣溶膠性能對(duì)呼吸防護(hù)面罩進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化分類(lèi)。過(guò)濾效率可分為95、99和100三個(gè)等級(jí),分別可防95%、99%和99.97%(本質(zhì)上是100%)的氣溶膠接觸。一般情況下,這三個(gè)級(jí)別是通過(guò)最具穿透性的粒度測(cè)試的,即,約0.1μm~0.3μm空氣動(dòng)力學(xué)直徑。根據(jù)防油氣溶膠的性能,呼吸防護(hù)面罩可分為N型、R型和P型。不防油的防毒面罩為N級(jí);有一定防油效果的為R級(jí);有較強(qiáng)防油效果的則為P級(jí)。如果一防護(hù)面罩的字母數(shù)字代碼為P100,表明它可過(guò)濾空氣中99.97%的微粒,并且具有很強(qiáng)的防油性。值得注意的是,醫(yī)護(hù)人員通常使用N95口罩,因?yàn)槭且淮涡缘模虼瞬恍枰魏吻鍧嵑途S護(hù),價(jià)格低廉,易于使用。
綜上所述,雖然市面上有不同類(lèi)型、效果不同的呼吸面罩,但并不能完全消除醫(yī)護(hù)人員接觸空氣中微生物的風(fēng)險(xiǎn)。因?yàn)楝F(xiàn)有的呼吸面罩不夠理想,不足以充分防護(hù)空氣微生物,比如,新發(fā)現(xiàn)的全球流行傳染病。此外,呼吸面罩既能防止吸入微生物,又能使佩戴者感到舒適,這個(gè)問(wèn)題目前仍沒(méi)有得到完美的解決。另外,面罩處理后,許多隱藏在呼吸面罩纖維材料中的致病微生物仍可存活很長(zhǎng)時(shí)間,造成安全隱患。在機(jī)械處理過(guò)程中,這些呼吸面罩極有可能將隱藏的微生物傳播到其他介質(zhì)中,帶來(lái)二次感染。
無(wú)論是提供治療、操作相關(guān)設(shè)備,還是給病人更衣、記錄治療過(guò)程等,大部分日常工作都需要醫(yī)護(hù)人員用手完成。因此,他們的手很容易接觸到可能含有致病微生物的體液。自1890年以來(lái),為防止接觸傳染性微生物,醫(yī)護(hù)人員均需佩戴無(wú)菌醫(yī)用手套。過(guò)去幾十年里,醫(yī)療手套的生產(chǎn)有了很大改進(jìn)。目前,醫(yī)用手套一般由不同的防水紡織聚合物(通常由乳膠、丁腈橡膠、乙烯基或氯丁橡膠制成)制成,可保護(hù)醫(yī)護(hù)人員不直接接觸受污染的液體。一般來(lái)說(shuō),這些手套可分為檢查手套和手術(shù)手套。檢查手套通常用淀粉潤(rùn)滑,便于脫戴,舒適度高。然而,手術(shù)手套不能潤(rùn)滑,以免患者手術(shù)部位組織吸收玉米淀粉,阻礙愈合。這一點(diǎn)雖然也很重要,但手術(shù)手套應(yīng)更恰當(dāng)?shù)乜紤]佩戴者的舒適度和/或手的尺寸,從而為醫(yī)護(hù)人員和患者提供最大的保護(hù)。
除了手,醫(yī)護(hù)人員的其他身體部位也可能接觸到受污染液體。為防止病原體傳播,從19世紀(jì)初,醫(yī)護(hù)人員就開(kāi)始穿醫(yī)用防護(hù)服。這些長(zhǎng)袍通常由一塊長(zhǎng)布制成,在背后用斜紋帶系緊。傳統(tǒng)的醫(yī)用工作服為白色,象征著衛(wèi)生、純潔、善良。而手術(shù)服則為綠色或藍(lán)色,有助于醫(yī)生在手術(shù)期間恢復(fù)視力。一次性醫(yī)療服由紙和/或薄塑料制成,可重復(fù)使用的醫(yī)療服通常由天然纖維(如棉花)或合成(如聚酯)纖維制成。纖維通過(guò)紡絲過(guò)程轉(zhuǎn)變成紗線(xiàn),然后織成面料,最終制成醫(yī)療服。
為給醫(yī)護(hù)人員提供更好的保護(hù)性和舒適度,滿(mǎn)足防水、透氣(透濕)已成為醫(yī)用長(zhǎng)袍面料的基本要求。防水、透氣的材質(zhì)有:(1) 表面有防水(硅或氟化)涂層的緊密織物(半席紋、平紋或斜紋);(2)帶有微孔(孔隙大小〈 2μm~3μm)薄膜或涂層(聚氨酯、聚四氟乙烯、丙烯酸、聚氨基酸)的棉無(wú)紡布;(3)親水膜或涂料(如聚氨酯基熱塑性彈性體);(4)智能聚合物(形狀記憶聚氨酯,或涂有n-叔丁基丙烯酰胺-蘭-丙烯酰胺的棉織物)。除功能上的要求外,醫(yī)用長(zhǎng)袍禁用能促進(jìn)任何吸入傳染性微生物生長(zhǎng)的材料;這樣可防止醫(yī)護(hù)人員在重復(fù)使用醫(yī)用長(zhǎng)袍時(shí)發(fā)生繼發(fā)性感染。因此,帶有抗菌涂層(例如,銀/金屬?gòu)?fù)合涂層,季銨鹽復(fù)合涂層,n -鹵胺涂層)的面料經(jīng)常用于生產(chǎn)可重復(fù)使用的醫(yī)療長(zhǎng)袍。
總而言之,生產(chǎn)新型有效的防水、透氣、抗菌面料的工藝技術(shù)已具備條件。但是,我們也應(yīng)看到,各類(lèi)防護(hù)裝備都還不能完全阻隔所有病原體的侵入,只是在選擇符合特定工藝時(shí),需要重新考慮(1)所需織物的物理和化學(xué)特性,包括厚度、孔徑和防水性;(2)防護(hù)病原微生物的形態(tài)、大小及能動(dòng)性、對(duì)環(huán)境溫度的適應(yīng)性等特征;(3)微生物液體載體的關(guān)鍵特性(表面張力、體積、黏度);(4)醫(yī)護(hù)人員所處環(huán)境的外部因素,其中最重要的是物理、化學(xué)和熱應(yīng)激。
衛(wèi)生組織和管理人員應(yīng)優(yōu)先教育醫(yī)護(hù)人員,強(qiáng)調(diào)其在敏感工作環(huán)境中使用呼吸和皮膚保護(hù)設(shè)備的重要性。工作人員也應(yīng)針對(duì)值班期間穿脫防護(hù)服接受適當(dāng)?shù)呐嘤?xùn)。為有效預(yù)防埃博拉等新發(fā)傳染病和其他病原體,研發(fā)新型呼吸面罩和防護(hù)服的需求與日俱增。此外,呼吸面罩和防護(hù)服不僅需要在技術(shù)層面上重新設(shè)計(jì),還需要根據(jù)面部結(jié)構(gòu)、人體測(cè)量和佩戴者舒適度來(lái)確定尺寸和合身程度。最后,新型呼吸面罩和醫(yī)療服材料不應(yīng)存在任何繼發(fā)性感染風(fēng)險(xiǎn)。
可以預(yù)見(jiàn),開(kāi)發(fā)新的高性能呼吸面罩和防護(hù)服,為醫(yī)護(hù)人員提供更好的保護(hù)和舒適度的新型防護(hù)裝備已迫在眉睫,并且這一行業(yè)擁有無(wú)可比擬的光明前景。