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智慧医疗

从2019-nCoV冠状病毒感染控制谈病房负压与通风的气体监测

方案需求

2020年的春节,“武汉肺炎”2019-nCoV冠状病毒的大肆传播,想必大家都想到了2003年的SARS,这个冠状病毒跟当年的SARS是高度相似的病毒。不过倒是不需要过度担心,那年SARS会这么严重,是因为人类对这株病毒及其致病机制太陌生,来得突然、措手不及、没有足够的应变能力。此次遇到春节期间的快速地蔓延,造成人民的恐慌,并且也考验着医院病房隔离方面危机处理的智慧。当时为了有效遏止国内疫情持续扩散,病人需要在特殊病房进行隔离救治。

“武汉肺炎”冠状病毒疫情促使大众对微生物危害有进一步的认识,而病房的空气监测「负压」一词亦因而成为耳熟能详的名词。病房类型分为正压/负压/普通病房等三种,再此就涉及到针对病房的空气流通和空气质量的实时监测,温湿度、含氧量、气压等参数进行实时的监控,统一管理。

负压隔离病房,就是住在这个病房中的患者有高度传染性,因此需要隔离。患者因为具有高度传染性(空气传染),所处的病房必须确保未处理的空气不外泄,因此房内压力必须比大气压小一点点(呈现微负值),空气才会只进不出。而负压值多少又是个微妙关键,压力内外差太多,患者不舒服;差太少,达不到效果。一般来说,准备室通常至少要有-6 Pa(大约是-0.612 mmH2O);病房则要有-8 Pa(大约-0.812 mmH2O)。空调系统制造的负压环境确保未经处理的空气不会从人员进出的大门外泄,同时将房内所有空气经由高效率滤网处理,并将病原体全部阻拦在滤网上,才会把干净的空气排到外面去。而这些集中了大量病原体的滤网在更换时时,不经过对外环境直接进入袋子中,再将袋子密封后以感染性废弃物处理(送去灭菌或直接焚化)。如此除了可以避免病原体外泄,更可确保滤网更换人员的安全。正压病房与负压病房是相同概念而完全相反的机制,正压房主要应用于避免免疫力低下的患者受到感染,比方说烧烫伤病房、刚做完器官移植的病患、开刀房等等。研究单位所需的无菌室、半导体厂所需的无尘室亦是相同原理;它房内的压力是比大气压略高 (8 Pa;大约-0.812 mmH2O)。空调设备会将外部空气透过高效率滤网吹入病房,让进入病房的空气为无菌,而比大气压略高的压力则可使房外未经过滤的空气无法进入房间。

技术部署

由方案需求而考虑需要对医院病房室内的空气品质进行24小时监测,据统计21%的医院使用分离式气,由于分离式具备换气之功能,需特别注意特定空间通风换气的问题。因此本方案需要针对医院病房内安装空气质量传感器进行空气感知数据采集。一氧化碳二氧化碳TVOC甲醛及细菌主要之污染源自于室内设备或人为活动,需强化室内污染源的诊断及管理控制。臭氧、悬浮微真菌主要之污染源自于室外,需加强新鲜外气引入之过滤及吸附处

本方案通过需要监测的气体传感器采集数据,由内嵌通信模块将数据传输到云服务器软件,电脑或者手机再通过网页或者app查看各个室内区域所监测到的数据,数据可以数据/列表/统计图等方式显示。目前监测的数据大多为:氧气含量、温度、湿度及其他气体,如:一氧化碳、二氧化碳、TVOC、甲醛、氨气等多种气体。

室内气流与空气传播病原的扩散,有极大的关系。如飞沫、细菌或菌孢等的悬浮微粒,虽可能会因粒径大小差异使其沉降效应有强弱差别,但微粒均会受空气牵引而随气流方向运动是不变的事实。室内换气性能的高低可决定空气的品质,换气率高的室内可有效稀释空气病原浓度。理论上,换气率越高可获得的稀释效果较佳。因此,为防止医护人员暴露于污染区,室内空气品质就必须遵循原则,对通风的手段进行控制。

方案优点

免布线,挂壁式安装,占用空间小,不影响美观;

4G dtu内嵌通信模块,实现无线传输;

只需电源供电即可运行,悬挂安装通电即可使用;

通信方式可选wifi4GNB等多种方式;

多传感器内嵌,统一采集,多数据参数集成式采集;

可液晶显示及电脑传输备份,现场查看及电脑查看,多地点监控;

支持RS485输出,实现与通风机,医院负压空调系统对接;

支持自主开发平台,统一国际标准modbus通信协议接入数据解析;

可二次开发接入各室内气体监测软件及第三方系统,实现多设备/多系统兼容;

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