在與新冠病毒的持續鬥爭中,新加坡國立大學(NUS)的一組研究人員發明了一種可用作屏蔽的裝置,以降低醫護人員暴露在SARS-CoV-2病原體面前的風險。
該裝置被稱爲“折疊式飛沫和氣霧防護箱”(Droplet and Aerosol Reducing Tent,簡稱:DART),這是一種便攜式裝置,可以在插管或者拔管時放置在患者頭部周圍。通過在醫護人員和病患之間提供額外保護層,DART可降低飛沫和氣溶膠等引起的感染風險。它還有助于限制那些可能成爲傳播源的環境汙染。
該裝置是與新加坡國立大學醫院(NUH)的醫生合作設計的,它不僅輕巧,可折疊,還易于運輸、存儲和消毒。DART能夠通過高效微粒空氣過濾器簡單快速地連接至真空泵,減少其控制範圍之外的由患者呼出的氣溶膠或飛沫。
該研究團隊由新加坡國立大學常務副校長(創新與企業)梅彥昌(Freddy Boey)教授和日本慶應義塾大學-新加坡國立大學聯合研究中心(Keio-NUS CUTE Center)的聯席主任顔慶全 (Yen Ching-Chiuan)副教授共同領導。團隊成員包括來自新國大工程學院生物醫學工程系的高級研究員謝堯欽(Alfred Chia)博士、Keio-NUS聯合研究中心研究助理鄒炜棟(Eason Chow)、新國大設計與環境學院工業設計系的博士生韓瑞民(Raymond Hon)以及新國大工程學院的研究人員。
此外,該團隊還與新加坡國立大學醫院麻醉科的顧問醫生邱獻禮(Deborah Khoo)醫生、主任及高級顧問醫生黃永豪(Wong Weng Hoa)醫生、學術主任及高級顧問醫生鄭聯嘉(Ti Lian Kah)副教授和高級顧問醫生洪美靈(Sophia Ang)副教授共同合作。
“這項合作彰顯了新國大致力于開展能夠造福社區且兼具創新力和影響力的研究工作的社會責任感。新冠疫情爆發以來,我們堅持在疫苗開發、防止在線虛假信息傳播等多個領域積極應對這場危機。在DART的加持下,來自新加坡國立大學和新加坡國立大學醫院的團隊有望通過保證前線醫護人員的安全以發揮重要作用。”新加坡國立大學校長陳永財教授說道。
該跨學科團隊只花了不到兩個月的時間就成功開發出DART並完成該裝置的性能驗證。“新加坡國立大學和新加坡國立大學醫院兩個團隊之間的密切合作,快速實現了DART的發明和部署,並在短時間內完成原型裝置的多次改良。”梅彥昌教授分享道。
折疊式飛沫和氣霧防護箱(DART)
由新加坡國立大學和新加坡國立大學醫院研究人員開發的DART裝置,可以爲照顧新冠患者的醫護人員提供額外防護。它具有以下五大特性:
① 具有過濾器的獨特排氣功能,可減少患者呼出的氣溶膠或飛沫;
② 可在進行插管或拔管等程序時放置在患者頭部周圍;
③ 由耐用材料制成,可消毒後重複使用;
④ 帶卡扣式封蓋的手臂切入點能讓醫護人員更便利地護理患者;
⑤ 可折疊,易于運輸和存儲。
加強感染防控的緊迫性
新冠大流行極大地增強了對患者插管時的感染防控需求。插管是將可彎曲的塑料管插入氣管中,以保持呼吸道通暢或作爲管道來輸送某些藥物的方法。而拆除該塑料管則被稱爲拔管。
以上這些操作的風險性極高,來自病人的飛沫和氣溶膠可能會導致醫護人員被感染。
2003年SARS爆發時的證據表明,與未做插管的醫護人員相比,做插管的醫護人員更容易感染該疾病。該風險在當前新冠病毒大流行中同樣會影響到麻醉師、手術室醫護人員、重症監護室工作人員,甚至是那些需要在新冠普通病房中向虛脫患者插管的急救人員。
新加坡國立大學醫院麻醉科邱獻禮醫生說:“照顧患者的醫護人員在接觸已知、可疑甚至無症狀新冠患者時,往往面臨著被感染的風險。DART可以作爲額外保護屏障來防止感染,並在醫護人員最需要的時候爲其提供強化保護,這使得醫院的醫護人員和患者能夠安心且安全地繼續開展護理工作。”
下一步計劃
該研究團隊已經生産了25個原型並正在新國大醫學組織(包含國大醫院,黃廷方綜合醫院和亞曆山大醫院)、陳笃生醫院、樟宜綜合醫院、康生醫院和由新加坡百彙醫療集團經營的多家私立醫院等不同科室和醫院進行測試。
當提到DART的影響時,伊麗莎白諾維娜醫院的載翹鍵(Justinian Zai)醫生認爲:“DART具備非常成熟的便攜式防護性能。在氣管內插管的過程中,DART可以防止氣溶膠感染,這在任何手術室或重症室裏都無比重要。”
該團隊希望根據不同醫療部門提供的反饋迅速改良DART,並希望將該設備以醫療援助的形式提供給新加坡以及周邊地區的醫院。除了捐贈呼吸機外,該團隊還將與淡馬錫國際基金會合作分發DART裝置。
研究人員還與新國大牙科學院合作開發另一個類似的保護裝置,該裝置將以相同的方式爲牙醫提供保護,並有望在未來幾個月內上市。
DART是新國大爲解決當前全球大流行病而開發的創新技術之一。自危機爆發以來,新國大始終致力于開展不同學科領域的研究工作以積極應對這場新冠危機。