预防医患交叉感染的新生儿负压隔离暖箱的研制与应用

黄 隽，吴再新，陈 璐，张 京，聂晓晶，陈光明*

（1．联勤保障部队第900医院儿科，福州350025；2．联勤保障部队第900医院卫勤部，福州350025；3．联勤保障部队第900医院采购中心，福州350025）

0 引言

由于生活环境的改善和国家计划免疫接种的普遍实施，近年来人群自然感染各种传染性疾病(如麻疹、水痘、百日咳等)的概率逐渐降低[1]，年轻的孕产妇为即将出生的新生儿贮备的各种应对感染的保护性抗体也随之减少，导致新生儿对于一些感染性疾病的免疫力低下[2]。一些主要通过呼吸道传播的疾病(如呼吸道合胞病毒、副流感病毒、流感病毒、腺病毒、冠状病毒等)以前在新生儿期很少发生，但近年来时有发生[3]，甚至在部分地区暴发流行[4-5]。自新型冠状病毒肺炎(以下简称“新冠肺炎”)流行以来，各省医疗机构产科时有接诊妊娠合并肺部感染的疑似及确诊病例，截至2020年2月19日，国内至少有12名新生儿感染新冠肺炎[6]。

一般而言，呼吸道感染性疾病的传播途径有3种[7]：(1)直接传播：患者喷嚏、咳嗽、说话的飞沫，乃至呼出气体近距离接触直接吸入导致感染。(2)气溶胶传播：患者的飞沫混合在空气中形成气溶胶，吸入后导致感染。(3)接触传播：飞沫沉积在物品表面，接触污染手后，再接触口腔、鼻腔、眼睛的黏膜导致感染。按照《新型冠状病毒肺炎防控方案(第六版)》和《新型冠状病毒肺炎诊疗方案(试行第七版)》的要求，疑似及确诊新冠肺炎病例应在具备有效隔离和防护条件的定点医院隔离治疗，疑似病例应单人单间隔离治疗，确诊病例可多人收治在同一病室[8-9]。《新生儿科2019新型冠状病毒感染防控专家建议》也提出，在新冠肺炎流行期间，凡提供新生儿医护服务的医疗机构和定点医院均应根据流行病史和新生儿病情分区设置新生儿隔离留观病室、新生儿隔离观察病区、新生儿隔离诊治病区[10]。但目前在一些地区的新生儿科没有专门的负压隔离病房，只能在一个相对隔离的空间放置新生儿暖箱，用于呼吸道感染新生儿的救治，这样暖箱内患儿呼出的气体及喷嚏/咳嗽的飞沫(可能含病原体)会溢出暖箱，导致病原体在病房内蔓延，引起医务人员和邻近患儿的交叉感染，给院内感染的防控带来巨大的挑战。即使在负压隔离病房也可能存在暖箱内患儿呼出的气体溢入病房，导致医务人员和邻近患儿感染的风险[11-12]。

本研究设计了一种用于预防医患交叉感染的新生儿负压隔离暖箱，以有效降低病原体经呼吸道直接传播和气溶胶传播的概率，以及医务人员感染和新生儿交叉感染的风险，防止新生儿呼吸道感染性疾病的院内传播和暴发流行。

1 设计

1.1 设计理念

本装置的设计理念为：在有限的条件下，营造一个相对独立、洁净的负压空间，且能随时保持暖箱内空气新鲜和温湿度良好，降低患儿感染的风险，利于患儿的康复。同时防止暖箱内气体漫入病房，污染室内空气，以降低医务人员和邻近患儿感染的风险。

1.2 结构设计

本装置包括暖箱、设置在暖箱入口端的空气过滤器和空气压缩机以及设置在暖箱出口端的负压吸引器、废气过滤器和废气处理器，如图1所示。暖箱包括外箱体(尺寸90 cm×45 cm×50 cm，容积约200 L)和设置在外箱体内部的内箱体(外箱体内壁和内箱体外壁空间距离3～5 cm)，如图2、3所示。外箱体上设置与空气压缩机相连通的进气管和与负压吸引器相连通的排气管，同时外箱体上设置外箱门和底板，外箱门上设置外操作孔和外孔盖各2个。内箱体的左侧与外箱体左侧的进气管相连通(即进气管直接伸入内箱体中)。内箱体上设置内箱门，内箱门上设置内操作孔和内孔盖各2个；内箱体的右侧壁上设置若干个排气孔，排气孔均匀分布在内箱体右侧壁的下部，且内箱体的底部与外箱体的底板相连通。外箱体底板的内部设置抽屉，抽屉内设置加湿盒和加热盒，如图4所示。内箱体的底部设置与抽屉内部的加热盒和加湿盒相连通的气孔。

图1 新生儿负压隔离暖箱连接结构示意图

图2 外箱体的结构示意图

图3 内箱体的结构示意图

图4 抽屉的结构示意图

1.3 关键技术

本装置的关键技术：(1)在外箱体的右下部设置排气管并连接负压吸引器，在负压吸引器的末端设置废气过滤器和废气处理器，以便新生儿呼出的气体能安全排放至大气中。(2)为确保压缩空气对患儿的安全性，在空气压缩机的前端设置空气过滤器。(3)内箱体与室内空气相对隔离，因洁净压缩空气的持续输入形成内箱体持续负压状态(相对于室内为负压，相对于外箱体为正压)，只允许气体从内箱体的排气孔排出至外箱体，不允许室内空气和外箱体的气体倒流至内箱体，以降低新生儿重复感染或受到其他病原体感染的风险。(4)外箱体的右下部设置排气管并连接负压吸引器，形成外箱体持续负压状态(相对于内箱体和室内)，只允许内箱体的气体和少量室内气体(医护人员操作时)进入外箱体，并通过负压吸引器排出，不允许内箱体和外箱体的气体流入室内污染空气，降低了医务人员和邻近患儿交叉感染的风险。

1.4 工作原理

本装置的工作原理：(1)通过洁净压缩空气的持续输入和负压的持续吸引，使内箱体的气体按照固定方向(从头面部向下肢方向)顺序流动，以保持内箱体持续负压状态(相对于室内为负压，相对于外箱体为正压)和空气的洁净，实现新生儿的负压隔离。(2)按照儿童负压病房的要求，负压不低于-15 Pa，保证换气12次/h[13]。本装置如果按照进/排气管的气体流量为5～7 L/min计算，大约每30 min内箱体的空气就会自动更新1次，通过调节压缩空气机和负压吸引器的气体流量，可将外箱体的负压维持在-15～20 Pa，内箱体的负压维持在-10～15 Pa。

2 操作步骤

本装置的操作步骤：(1)首先将外箱体和内箱体分别消毒，可在内箱体内部放置空气压力表、温湿度计和氧浓度检测仪，以实时监测内箱体内部的压力、温湿度和氧气体积分数。(2)将新生儿放入内箱体中，将内箱门与内箱体盖合，再使用内孔盖将内箱门上的内操作孔封堵。(3)将外箱体上的外箱门盖合，再使用外孔盖将外箱门上的外操作孔封堵。(4)打开控制器，使空气压缩机、负压吸引器、加湿盒和加热盒开始运行。(5)调节并设置空气压缩机的气体流量为4～6 L/min，调节负压吸引器的压力并设置气体流量为5～7 L/min。

3 应用效果

如果新生儿病区已配备中心负压吸引和中心压缩空气源设备，且负压吸引的尾气能够按相关规定消毒处理和排放[14]，并保证压缩空气源新鲜和洁净，本装置可以简化，即去除空气过滤器、空气压缩机、废气处理器、废气过滤器、负压吸引器和第二流量表，直接将中心压缩空气设备连接第一流量表后，接入本装置的进气管，将中心负压吸引设备连接本装置的排气管，如图5所示。在此次新冠肺炎流行期间，我院新生儿病区曾收治13例有过疑似新型冠状病毒接触史的孕母生产的“医学观察新生儿”，通过采用本装置中的暖箱连接中心压缩空气和中心负压吸引设备，简化应用本装置。13例新生儿均顺利出院，无院内感染发生，也未出现医务人员感染，说明本装置具有良好的有效性、实用性和安全性。

图5 简化应用结构示意图

4 结语

本装置适合经呼吸道传播的新生儿感染性疾病的防护，既保护了患儿，又保护了医务人员，值得推广应用。同时，本装置也可配合转运呼吸机用于新生儿转运。

本装置可将外箱体的负压维持在-15～20 Pa，内箱体的负压维持在-10～15 Pa，这些是预估数据，具体精确调节到多少最优需要进行大样本的临床研究来确定。基于此，下一步的研究包括：压缩空气和负压吸引流量的大小对内箱体内温度、湿度、氧气体积分数的影响；内箱体、外箱体和室内空气中病原微生物含量差异的对比研究；与普通新生儿暖箱进行对比，观察新生儿院内感染发生率、医务人员感染发生率和患儿最终救治成功率的差异等。