預防醫患交叉感染的新生兒負壓隔離暖箱的研制與應用

黃 雋，吳再新，陳 璐，張 京，聶曉晶，陳光明*

（1．聯勤保障部隊第900醫院兒科，福州350025；2．聯勤保障部隊第900醫院衛勤部，福州350025；3．聯勤保障部隊第900醫院采購中心，福州350025）

0 引言

由于生活環境的改善和國家計劃免疫接種的普遍實施，近年來人群自然感染各種傳染性疾病(如麻疹、水痘、百日咳等)的概率逐漸降低[1]，年輕的孕產婦為即將出生的新生兒貯備的各種應對感染的保護性抗體也隨之減少，導致新生兒對于一些感染性疾病的免疫力低下[2]。一些主要通過呼吸道傳播的疾病(如呼吸道合胞病毒、副流感病毒、流感病毒、腺病毒、冠狀病毒等)以前在新生兒期很少發生，但近年來時有發生[3]，甚至在部分地區暴發流行[4-5]。自新型冠狀病毒肺炎(以下簡稱“新冠肺炎”)流行以來，各省醫療機構產科時有接診妊娠合并肺部感染的疑似及確診病例，截至2020年2月19日，國內至少有12名新生兒感染新冠肺炎[6]。

一般而言，呼吸道感染性疾病的傳播途徑有3種[7]：(1)直接傳播：患者噴嚏、咳嗽、說話的飛沫，乃至呼出氣體近距離接觸直接吸入導致感染。(2)氣溶膠傳播：患者的飛沫混合在空氣中形成氣溶膠，吸入后導致感染。(3)接觸傳播：飛沫沉積在物品表面，接觸污染手后，再接觸口腔、鼻腔、眼睛的黏膜導致感染。按照《新型冠狀病毒肺炎防控方案(第六版)》和《新型冠狀病毒肺炎診療方案(試行第七版)》的要求，疑似及確診新冠肺炎病例應在具備有效隔離和防護條件的定點醫院隔離治療，疑似病例應單人單間隔離治療，確診病例可多人收治在同一病室[8-9]。《新生兒科2019新型冠狀病毒感染防控專家建議》也提出，在新冠肺炎流行期間，凡提供新生兒醫護服務的醫療機構和定點醫院均應根據流行病史和新生兒病情分區設置新生兒隔離留觀病室、新生兒隔離觀察病區、新生兒隔離診治病區[10]。但目前在一些地區的新生兒科沒有專門的負壓隔離病房，只能在一個相對隔離的空間放置新生兒暖箱，用于呼吸道感染新生兒的救治，這樣暖箱內患兒呼出的氣體及噴嚏/咳嗽的飛沫(可能含病原體)會溢出暖箱，導致病原體在病房內蔓延，引起醫務人員和鄰近患兒的交叉感染，給院內感染的防控帶來巨大的挑戰。即使在負壓隔離病房也可能存在暖箱內患兒呼出的氣體溢入病房，導致醫務人員和鄰近患兒感染的風險[11-12]。

本研究設計了一種用于預防醫患交叉感染的新生兒負壓隔離暖箱，以有效降低病原體經呼吸道直接傳播和氣溶膠傳播的概率，以及醫務人員感染和新生兒交叉感染的風險，防止新生兒呼吸道感染性疾病的院內傳播和暴發流行。

1 設計

1.1 設計理念

本裝置的設計理念為：在有限的條件下，營造一個相對獨立、潔凈的負壓空間，且能隨時保持暖箱內空氣新鮮和溫濕度良好，降低患兒感染的風險，利于患兒的康復。同時防止暖箱內氣體漫入病房，污染室內空氣，以降低醫務人員和鄰近患兒感染的風險。

1.2 結構設計

本裝置包括暖箱、設置在暖箱入口端的空氣過濾器和空氣壓縮機以及設置在暖箱出口端的負壓吸引器、廢氣過濾器和廢氣處理器，如圖1所示。暖箱包括外箱體(尺寸90 cm×45 cm×50 cm，容積約200 L)和設置在外箱體內部的內箱體(外箱體內壁和內箱體外壁空間距離3～5 cm)，如圖2、3所示。外箱體上設置與空氣壓縮機相連通的進氣管和與負壓吸引器相連通的排氣管，同時外箱體上設置外箱門和底板，外箱門上設置外操作孔和外孔蓋各2個。內箱體的左側與外箱體左側的進氣管相連通(即進氣管直接伸入內箱體中)。內箱體上設置內箱門，內箱門上設置內操作孔和內孔蓋各2個；內箱體的右側壁上設置若干個排氣孔，排氣孔均勻分布在內箱體右側壁的下部，且內箱體的底部與外箱體的底板相連通。外箱體底板的內部設置抽屜，抽屜內設置加濕盒和加熱盒，如圖4所示。內箱體的底部設置與抽屜內部的加熱盒和加濕盒相連通的氣孔。

圖1 新生兒負壓隔離暖箱連接結構示意圖

圖2 外箱體的結構示意圖

圖3 內箱體的結構示意圖

圖4 抽屜的結構示意圖

1.3 關鍵技術

本裝置的關鍵技術：(1)在外箱體的右下部設置排氣管并連接負壓吸引器，在負壓吸引器的末端設置廢氣過濾器和廢氣處理器，以便新生兒呼出的氣體能安全排放至大氣中。(2)為確保壓縮空氣對患兒的安全性，在空氣壓縮機的前端設置空氣過濾器。(3)內箱體與室內空氣相對隔離，因潔凈壓縮空氣的持續輸入形成內箱體持續負壓狀態(相對于室內為負壓，相對于外箱體為正壓)，只允許氣體從內箱體的排氣孔排出至外箱體，不允許室內空氣和外箱體的氣體倒流至內箱體，以降低新生兒重復感染或受到其他病原體感染的風險。(4)外箱體的右下部設置排氣管并連接負壓吸引器，形成外箱體持續負壓狀態(相對于內箱體和室內)，只允許內箱體的氣體和少量室內氣體(醫護人員操作時)進入外箱體，并通過負壓吸引器排出，不允許內箱體和外箱體的氣體流入室內污染空氣，降低了醫務人員和鄰近患兒交叉感染的風險。

1.4 工作原理

本裝置的工作原理：(1)通過潔凈壓縮空氣的持續輸入和負壓的持續吸引，使內箱體的氣體按照固定方向(從頭面部向下肢方向)順序流動，以保持內箱體持續負壓狀態(相對于室內為負壓，相對于外箱體為正壓)和空氣的潔凈，實現新生兒的負壓隔離。(2)按照兒童負壓病房的要求，負壓不低于-15 Pa，保證換氣12次/h[13]。本裝置如果按照進/排氣管的氣體流量為5～7 L/min計算，大約每30 min內箱體的空氣就會自動更新1次，通過調節壓縮空氣機和負壓吸引器的氣體流量，可將外箱體的負壓維持在-15～20 Pa，內箱體的負壓維持在-10～15 Pa。

2 操作步驟

本裝置的操作步驟：(1)首先將外箱體和內箱體分別消毒，可在內箱體內部放置空氣壓力表、溫濕度計和氧濃度檢測儀，以實時監測內箱體內部的壓力、溫濕度和氧氣體積分數。(2)將新生兒放入內箱體中，將內箱門與內箱體蓋合，再使用內孔蓋將內箱門上的內操作孔封堵。(3)將外箱體上的外箱門蓋合，再使用外孔蓋將外箱門上的外操作孔封堵。(4)打開控制器，使空氣壓縮機、負壓吸引器、加濕盒和加熱盒開始運行。(5)調節并設置空氣壓縮機的氣體流量為4～6 L/min，調節負壓吸引器的壓力并設置氣體流量為5～7 L/min。

3 應用效果

如果新生兒病區已配備中心負壓吸引和中心壓縮空氣源設備，且負壓吸引的尾氣能夠按相關規定消毒處理和排放[14]，并保證壓縮空氣源新鮮和潔凈，本裝置可以簡化，即去除空氣過濾器、空氣壓縮機、廢氣處理器、廢氣過濾器、負壓吸引器和第二流量表，直接將中心壓縮空氣設備連接第一流量表后，接入本裝置的進氣管，將中心負壓吸引設備連接本裝置的排氣管，如圖5所示。在此次新冠肺炎流行期間，我院新生兒病區曾收治13例有過疑似新型冠狀病毒接觸史的孕母生產的“醫學觀察新生兒”，通過采用本裝置中的暖箱連接中心壓縮空氣和中心負壓吸引設備，簡化應用本裝置。13例新生兒均順利出院，無院內感染發生，也未出現醫務人員感染，說明本裝置具有良好的有效性、實用性和安全性。

圖5 簡化應用結構示意圖

4 結語

本裝置適合經呼吸道傳播的新生兒感染性疾病的防護，既保護了患兒，又保護了醫務人員，值得推廣應用。同時，本裝置也可配合轉運呼吸機用于新生兒轉運。

本裝置可將外箱體的負壓維持在-15～20 Pa，內箱體的負壓維持在-10～15 Pa，這些是預估數據，具體精確調節到多少最優需要進行大樣本的臨床研究來確定。基于此，下一步的研究包括：壓縮空氣和負壓吸引流量的大小對內箱體內溫度、濕度、氧氣體積分數的影響；內箱體、外箱體和室內空氣中病原微生物含量差異的對比研究；與普通新生兒暖箱進行對比，觀察新生兒院內感染發生率、醫務人員感染發生率和患兒最終救治成功率的差異等。