Blogs, Hệ Thống DHKK Blog, Thông gió
Áp Lực Âm Và Phòng Cách Ly Áp Suất Âm
Th6
Sự xuất hiện của các bệnh truyền nhiễm mới và việc ngăn chặn sự lây lan của các mầm bệnh trở thành vấn đề ưu tiên hàng đầu của ngành y tế toàn cầu. Một trong những công nghệ đơn giản nhưng hiệu quả nhất trong việc ngăn chặn sự lây nhiễm đó là hệ thống áp lực âm và phòng cách ly áp suất âm. Vậy áp lực âm là gì? Và phòng cách ly áp suất âm hoạt động như thế nào để ngăn chặn bệnh truyền nhiễm nguy hiểm?
Áp Lực Âm Và Phòng Cách Ly Áp Suất Âm
1. Định nghĩa về áp lực và phòng cách ly áp lực âm:
Áp suất hay áp lực là một đại lượng vật lý được định nghĩa dựa trên sự tác động của lực lên một đơn vị diện tích theo phương vuông góc với bề mặt của vật thể. Trong hệ SI, đơn vị đo áp suất được tính bằng Newton trên mét vuông (N/m2) hay còn gọi là Pascal (Pa) – tên nhà toán học và vật lý người Pháp thế kỉ thứ 17.
Công thức tính áp suất:
Áp suất = Áp lực/ đơn vị diện tích
P=F/S
Có nhiều đơn vị để đo áp suất khác nhau như Pa, Bar, At, Atm, Torr, Psi. Việc quy đổi các đơn vị tính lẫn nhau dựa trên bảng sau:
2. Áp suất tương đối và áp suất tuyệt đối:
Áp suất tuyệt đối: Theo thuyết động học phân tử, áp suất được sinh ra do sự va chạm của các phân tử với nhau, áp suất càng lớn khi sự va chạm diễn ra càng nhiều trong cùng một đơn vị thời gian. Vậy áp suất tuyệt đối hay áp suất “0” tuyệt đối xuất hiện khi không có sự va chạm giữa các phân tử. Hay nói một cách đơn giản: áp suất “0” tuyệt đối là áp suất được tính từ điểm 0 khi trong môi trường không có phân tử không khí.
Áp suất khí quyển là áp suất 0 tuyệt đối được lấy theo áp lực của bầu khí quyển.
Áp suất tuyệt đối của không khí trong môi trường xung quanh được đo từ mực nước biển trung bình đến đỉnh của bầu khí quyển Trái Đất là 1bar hay 15psi tương đương với 760mmHg.
Áp suất tương đối: Trong các đo đạc áp suất hàng ngày như đo đạc áp suất lốp ôtô, xe máy thì các giá trị đó là tương đối so với áp suất không khí ở môi trường xung quanh. Hầu hết các phần tính toán về áp suất đều được tính theo áp suât tương đối này, kể cả tính lượng áp suất âm trong phòng cách ly.
3. Phòng cách ly áp lực âm là gì?
3.1 Định nghĩa về áp lực âm là gì?
Áp suất hay áp lực âm có tên tiếng Anh còn gọi là “negative pressure”. Như định nghĩa về áp suất tương đối & áp suất tuyệt đối bên trên, áp suất âm hay áp suất chân không là áp suất tương đối ở mức 0. Áp suất âm này sẽ thấp hơn so với áp suất khí quyển là -1bar hay -15psi.
3.2 Phòng cách ly áp lực âm là gì?
Áp lực âm trong phòng là phương pháp cách ly được sử dụng trong các bệnh viện để ngăn ngừa sự lây nhiễm chéo giữa các bệnh nhân với nhau. Phương pháp này sử dụng một hệ thống thông gió có chức năng tạo áp suất âm trong phòng. Ở phòng có áp lực âm, không khí chỉ có thể di chuyển vào trong phòng mà không thể ra ngoài đi ra, bởi không khí di chuyển từ vùng có áp suất cao sang áp suất thấp. Đây là phương pháp hữu hiệu nhất để điều trị cách ly các bệnh nhân truyền nhiễm qua không khí như: Corona, lao, sởi, thủy đậu…
Áp suất âm được tạo ra bằng cách sử dụng hệ thống thông gió có chức năng làm không khí thoát ra bên ngoài nhiều hơn lượng không khí vào trong phòng. Không khí đi vào phòng qua một khe hở, thường cao khoảng 4 cm, ở dưới cửa ra vào. Ngoại trừ khe hở này, căn phòng phải được kín nhất có thể và không được cho không khí lưu thông qua một chỗ hở nào khác như ở cửa sổ, đèn chiếu sáng hay ổ cắm điện. Sự rò rỉ từ những chỗ như vậy sẽ làm ảnh hưởng hoặc triệt tiêu hoàn toàn áp suất âm.
Để kiểm tra xem áp suất của một căn phòng đã âm hay chưa, có thể đặt một ống thổi khói song song với cửa ra vào ở cách khe hở dưới cửa khoảng 5 cm, rồi bơm khói ra thật nhẹ nhàng để vận tốc khói không quá lớn so với vận tốc không khí. Nếu áp suất trong phòng là âm, khói sẽ đi luồn dưới cửa vào phòng. Nếu áp suất phòng chưa âm, khói sẽ bị thổi ra ngoài hoặc không di chuyển.
3.3 Tại sao phải sử dụng phòng cách ly có áp lực âm?
Trong bệnh viện, một số bệnh nhân bị nhiễm trùng trong môi trường không khí có khả năng gây nhiễm cho các bệnh nhân khác, đặc biệt là những bệnh nhân bị suy giảm miễn dịch, trẻ sơ sinh và người già, các khách đến thăm bệnh cũng có thể bị nhiễm bệnh trong không khí. Chính vì vậy, phòng cách ly áp lực âm được tạo ra để cô lập các bệnh nhân bị nhiễm bệnh qua đường hô hấp.
Ví dụ: các bệnh nhân mắc bệnh lao hay Corona… có thể ho hoặc hắc hơi, làm phát tán vi khuẩn trong không khí làm cho những người khác có thể bị nhiễm khi hít phải. Nghiên cứu cho thấy khi người bệnh hắt hơi có thể phát ra 40.000 giọt bắn, các giọt bắn này có thể di chuyển xa đến 6m với vận tốc 50m/s. Các giọt bắn khi ho có thể di chuyển trên phạm vi 2m với vận tốc 10m/s. Thậm chí khi nói chuyện bình thường, các giọt bắn có thể phát tán trên phạm vi 1m với vận tốc 1m/s.
Các phòng thí nghiệm về bệnh học hay mô học cũng sử dụng áp lực âm để cô lập mùi và hóa chất trong không khí sang các khu vực khác trong bệnh viện. Việc tiếp xúc với các hóa chất này cũng có thể gây ảnh hưởng xấu đến sức khỏe.
Bằng cách sử dụng phòng cách ly áp lực âm, các vi khuẩn được giữ lại trong phòng và chúng bị tiêu diệt bởi hệ thống khử khuẩn bằng đèn UV.
4. Cấu tạo phòng cách ly áp lực âm:
Phòng cách ly áp lực âm có cấu tạo gồm hai loại phòng là buồng đệm và phòng chính. Buồng đệm là phòng nhỏ giữa hành lang và phòng cách ly. Buồng đệm được thiết kế với 2 phòng với 2 lớp cửa và không thể mở cả hai cùng lúc mà khi cửa này mở thì cửa kia phải đóng. Trước khi vào phòng chính cách ly, nhân viên y tế sẽ phải đi qua buồng đệm đầu tiên để mặc đồ bảo hộ và quần áo chống nước, khẩu trang và găng tay, giày và mũ trùm đầu.
Khi vào phòng cách ly phải tránh tiếp xúc với bất kỳ cơn ho và hắc hơi của bệnh nhân. Sau khi tiến hành kiểm tra, điều trị cho bệnh nhân, nhân viên y tế sẽ tiến hành qua buồng đệm thứ hai, nơi toàn bộ các quần áo hay các đồ bảo hộ đã tiếp xúc với bệnh nhân sẽ được lấy ra và đem đốt.
Phòng cách ly áp lực âm có cấu tạo từ các tấm panel cả trên tường và trần. Các tấm panel này phẳng hoàn toàn, không tạo thành các kẽ hay nếp gấp là nơi vi khuẩn có thể bám vào, dễ dàng diệt khuẩn và vệ sinh. Trong phòng áp lực âm có phòng vệ sinh riêng và nó cũng là một phòng áp lực âm khác. Tại đây, không khí chỉ có thể đi vào mà không thể đi ra nhằm đảm bảo các mầm bệnh không phát tán ngược trở lại phòng cách ly.
Phòng được trang bị hệ thống kiểm soát áp suất và điều khiển nhiệt độ, hệ thống monitor kết nối ra bên ngoài với các thông số về nồng độ oxy, nhịp thở, nhịp tim…. của bệnh nhân. Các bác sĩ và bệnh nhân có thể trao đổi qua điện đàm.
5. Thông gió áp suất âm và cách xử lý phòng bệnh:
5.1 Thông gió áp suất âm:
Hệ thống thông gió và xử lý không khí là phần quan trọng nhất ở phòng cách ly áp lực âm. Áp suất âm trong phòng được tạo ra bằng hệ thống quạt hút gió liên tục sẽ làm áp suất trong phòng giảm xuống. Ống hút gió được đặt ngay đầu giường bệnh, gần với vị trí thở của bệnh nhân nhất. Thiết kế này giúp cho hơi thở của bệnh nhân khó chạm vào bác sĩ khi họ đến khám bệnh.
Không khí sạch tự nhiên di chuyển vào phòng thông qua khe hở nhỏ ở dưới cửa ra vào. Ngoại trừ khoảng trống này, căn phòng phải đạt được độ kín nhất có thể, không được cho phép không khí thoát ra qua các khe nứt và khe hở từ những thứ xung quanh như đèn, ổ cắm…Rò rỉ từ nguồn này sẽ làm giảm áp lực âm trong phòng và tạo điều kiện để vi khuẩn phát tán ra bên ngoài. Toàn bộ không khí trong phòng được tính toán để thay mới 5 phút 1 lần.
Phòng cách ly áp lực âm có không khí di chuyển theo 1 hướng duy nhất từ hành lang vào phòng áp suất âm và thoát ra bên ngoài một cách an toàn qua hệ thống thông gió.
5.2 Cách xử lý phòng bệnh:
Không khí ô nhiễm trong phòng sẽ được xử lý bằng hệ thống lọc không khí hiệu quả cao HEPA (High-efficiency particulate air), lọc virus trước khi thoát ra ngoài theo hệ thống thông gió. Thiết kế này giúp giảm khả năng lây lan của virus, dập tắt hiện tượng lây nhiễm chéo qua dòng không khí giữa các bệnh nhân.
Hệ thống lọc HEPA hoạt động dựa trên cơ chế khuếch tán và hút tĩnh điện cho phép bắt được các hạt nhỏ hơn kích thước khe hở, 0,3 micromet. Các giọt bắn của mầm bệnh thường có kích thước từ hàng chục micromet trở lên, vì vậy bộ lọc HEPA có thể xử lý >99,99% không khí trong đường ống hút từ phòng áp lực âm. Virus được giữ lại trên các màng bọc này, chúng có thể tự chết hoặc bị chết khi nhân viên kỹ thuật bệnh viện khử trùng bộ lọc và thay mới.
Ngoài ra, để đảm bảo loại bỏ hoàn toàn các vi rút gây bệnh. Phòng cách ly còn được trang bị thêm các đèn UV diệt khuẩn. Các đèn UV này thường được bố trí lắp đặt trên tường, trên trần hay được chia thành nhiều cụm để bố trí đều trên các đường ống nhánh. Số lượng đèn được tính toán dựa trên thể tích phòng hoặc lưu lượng gió trên các đường ống nhánh, đảm bảo hiệu quả diệt khuẩn hoàn toàn.
6. Kết luận:
Khi các phòng cách ly áp suất âm không được điều áp đúng cách, các chất gây ô nhiễm trong không khí có thể thoát khỏi việc gây nguy hiểm cho sức khỏe của bệnh nhân và nhân viên. Bất kỳ các thông số nào của phòng đều phải được lưu trữ và ghi nhận lại một cách chính xác.
Hầu hết các hệ thống thông gió ống dẫn không khí HVAC của bệnh viện đều phải được kiểm tra và làm lại để phù hợp với áp suất không khí đặc biệt trong các phòng cách ly áp lực âm. Việc bảo trì và tu sửa phải được làm thường xuyên. Mặc dù tốn kém nhưng đây là lựa chọn tốt nhất để chống lại mầm bệnh lây lan ra bên ngoài.
Tham gia GROUP để giao lưu kiến thức MEP:
