〈工業技術與資訊〉正壓式檢疫亭為防疫添助力
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。
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。