ห้องความดันลบ คืออะไร สำคัญอย่างไร? กับการแยกผู้ป่วย Covid-19

ห้องความดันลบ คืออะไร?

ห้องความดันลบ หรือ ห้องแรงดันลบ (Negative Pressure Room) เป็น ห้องคลีนรูม (Cleanroom) ประเภทหนึ่ง โดยเป็นห้องสะอาดหรือห้องปลอดเชื้อที่มี ความดันภายในห้องเป็นลบ หรือที่เรียกในทางการแพทย์อีกชื่อหนึ่งว่า ห้องแยกผู้ป่วยเดี่ยวความดันลบ (Negative Pressure Isolation Rooms) นั่นเอง
 

ห้องความดันลบทำงานอย่างไร?

ห้องคลีนรูมความดันลบ (Negative Pressure Cleanroom) คือห้องที่มีการจ่ายอากาศเข้าไปให้น้อยกว่าภายนอก เพื่อให้อากาศถูกเก็บไว้ภายใน เหมาะสำหรับเป็นห้องแยกโรคผู้ป่วยติดเชื้อเดี่ยว ที่มีการปรับความดันภายในห้องให้ต่ำกว่าภายนอก เพื่อไม่ให้อากาศภายในห้องที่ปนเปื้อนเชื้อโรคหรือสิ่งแปลกปลอมแพร่กระจายไปภายนอกห้อง รวมทั้งกักอากาศภายในห้องไว้ และปล่อยให้อากาศภายนอกไหลเข้าสู่ห้องผู้ป่วยได้
 

" Negative Pressure Room เหมาะสำหรับเป็นห้องแยกผู้ป่วย Covid-19 และผู้ป่วยโรคติดต่อทางอากาศอื่นๆ เช่น วัณโรคปอด (TB Tuberculosis) ไข้หวัดนก H5N1 MERS ฯลฯ "

โดยห้องคลีนรูมความดันลบ (Negative Pressure Cleanroom) อาศัยการทำงานร่วมกับ HVAC System ที่ประกอบไปด้วยแผ่นกรอง HEPA Filter หรือ ULPA Filter (แล้วแต่ระดับความสะอาดที่ต้องการ) เพื่อกรองให้อากาศภายในสะอาด และเพื่อไม่ให้เชื้อไวรัสออกสู่ภายนอก รวมไปถึงการรักษาค่าความดันภายในห้องคลีนรูมแรงดันลบด้วยการติดตั้งร่วมกับประตูสุญญากาศ (Hermetic Door)

1) HVAC System และ HEPA Filter ระบบที่รักษาแรงดันและความสะอาดภายในห้องคลีนรูม

อากาศในห้องคลีนรูมถูกแบ่งเป็นหลายแบบ ได้แก่ 

• Supply Air (SA) คือ อากาศที่จ่ายเข้าห้องคลีนรูม 
• Exhaust Air (EA) คือ อากาศที่จ่ายจากห้องคลีนรูมออกสู่ด้านนอก 
• Outside Air (OA) หรือ Make-up Air คือ อากาศที่อยู่ภายนอกห้องคลีนรูม
• Return Air (RA) คือ อากาศที่หมุนเวียนออกจากห้องคลีนรูมแล้วผ่านการกรองและถูกจ่ายเข้าสู่ภายในห้องคลีนรูมอีกครั้ง จุดประสงค์ส่วนใหญ่เพื่อการประหยัดพลังงาน

แผนภาพของระบบ HVAC ในห้องผ่าตัด โดย A คือ แผ่นกรอง (Filter) B คอยล์เย็น C คอยล์ร้อน D พัดลม E คือ HEPA filter และ F คือ ท่อลมส่งอากาศกลับเข้าห้องผ่าตัด (Return air vent)
 

การที่จะออกแบบให้เป็นห้องคลีนรูมแรงดันลบได้ ต้องออกแบบให้ EA > SA คือ อากาศที่จ่ายออกสู่ด้านนอกมีค่ามากกว่าอากาศไหลที่เข้าไป เพื่อให้อากาศไหลเข้ามาแทนอากาศที่โดนดูดออกไป* และไม่ดันอากาศออกภายนอกห้องโดยไม่ได้ตั้งใจ โดยทำงานร่วมกับ HVAC System ซึ่งเป็นระบบระบายอากาศ นอกจากนี้ห้องคลีนรูมแรงดันลบต้องใช้แผ่นกรอง (Filter) เพื่อกรองและป้องกันสิ่งแปลกปลอมที่จะหลุดออกมาภายนอกอีกด้วย

*ตามหลักการไหลเวียนของอากาศ (Air Flow) ซึ่งอากาศที่มีความหนาแน่นมากกว่าจะถ่ายเทไปยังบริเวณอากาศน้อยกว่า

สามารถติด Filter (ทั้ง HEPA Filter หรือ ULPA Filter ก็ได้) ในระบบ HVAC หรือติดอยู่ที่ AHU* Fan ทั้งบริเวณก่อนอากาศเข้าห้องคลีนรูม และก่อนออกจากห้องคลีนรูม ทั้งนี้ ขึ้นอยู่กับค่าความปลอดภัยและความสะอาดที่ต้องการ

*Air Handling Unit (AHU) เป็นระบบปรับและหมุนเวียนอากาศ ซึ่งเป็นส่วนหนึ่งของ HVAC System โดยเป็นส่วนประกอบสำคัญในการควบคุมอุณหภูมิ ความชื้น การปรับอากาศ ฯลฯ

และที่สำคัญ ในการสร้างห้องคลีนรูมแรงดันลบเพื่อกักกันโรคติดต่อร้ายแรง (Dangerous Communicable Disease) ส่วนใหญ่จะไม่มีการใส่ระบบ Return Air เข้าไป จะปล่อยให้อากาศสะอาดไหลเข้าไปเพียงอย่างเดียว เพื่อความปลอดภัยและป้องกันการแพร่ระบาดอย่างเข้มงวด

นอกจากนี้ยังสามารถสร้างห้อง Airlock เพื่อป้องกันความผิดพลาดจากระบบ Filter หรือ HVAC เพื่อการป้องกันอีกขั้นหนึ่งในกรณีของห้องคลีนรูมแรงดันลบเพื่อกักกันโรคร้ายแรงอีกด้วย

2) การใช้ประตูสุญญากาศ (Hermetic Door) เพื่อรักษาความดันภายในห้องคลีนรูมแรงดันลบ 

ประตูสุญญากาศ เป็นประตูขนาดใหญ่ที่ถูกออกแบบมาเพื่อกันไม่ให้อากาศไหลเวียนเข้าไปภายในห้อง เพื่อป้องกันไม่ให้เชื้อโรคและแบคทีเรียแพร่ออกมาสู่ภายนอก

นอกจากนี้ยังสามารถใส่แผ่นตะกั่วเพื่อป้องกันรังสี ซึ่งสามารถนำไปใช้ในห้อง X-ray หรือห้องสแกนด้วยเครื่องมือต่างๆ โดยการใช้ประตูสุญญากาศร่วมกับห้องคลีนรูมจะช่วยรักษาสภาวะแรงดันลบ (Negative Pressure) ให้แก่ห้องคลีนรูมได้ 

อ่านเรื่อง Hermetic Door เพิ่มเติมที่นี่

3) แคปซูลเคลื่อนย้ายผู้ป่วยความดันลบ (Patient Isolation Capsule) การเดินทางของผู้ป่วย Covid-19 ไปโรงพยาบาล โดยไม่ทำให้เชื้อโรคแพร่กระจาย

แคปซูลเคลื่อนย้ายผู้ป่วยความดันลบ
(Patient Isolation Capsule)

ในการส่งตัวผู้ป่วยจากสถานที่ที่พบเจอมายังห้องความดันลบที่โรงพยาบาล จะใช้ ‘แคปชูลเคลื่อนย้ายผู้ป่วยติดเชื้อความดันลบ (Isolation Capsule)’ โดยผู้ป่วยที่ติดเชื้อโควิด-19 จะนอนอยู่บนเตียงเคลื่อนย้ายผู้ป่วยที่มีโดมคล้ายกับแคปซูล อากาศภายในแคปซูลขนย้ายจะถูกดูดออกและกรองผ่านเครื่องกรองเชื้อโรค โดยมีหลักการทำงานเดียวรูปแบบกันกับห้องคลีนรูมความดันลบ (Negative Pressure Cleanroom)

หลักการทำงาน/กระบวนการทำงาน
รถเข็นพร้อมฝาครอบความดันลบสำหรับเคลื่อนย้ายผู้ป่วย

หลักการของห้องความดันลบสำหรับเคลื่อนย้ายผู้ป่วยโควิด-19 คือ การใช้ระบบการกรองอากาศผ่านพัดลมดูดอากาศ แผ่นกรองอากาศ HEPA Filter ผ่านบริเวณใต้เตียงแคปซูลผู้ป่วย อากาศภายในแคปซูลนี้มีความดันที่ต่ำกว่าอากาศภายนอก จึงทำให้อากาศไม่สามารถไหลออกจากแคปซูลเมื่อมีการเปิด-ปิดแคปซูล

ปัจจุบันได้มีการศึกษาและพัฒนาความรู้ทางด้านการออกแบบ ระบบการระบายอากาศเพื่อประยุกต์ใช้ในอุปกรณ์ทางการแพทย์สำหรับโรงพยาบาล จะเห็นได้ว่า Negative Pressure Cleanroom มีความสำคัญกับสถานการณ์โควิด-19 (Covid-19) เป็นอย่างมาก นอกจากนี้ยังมีนวัตกรรมหรือเทคโนโลยีใหม่ๆ เกิดขึ้นมากมายเพื่อรองรับทุกความเป็นไปได้ และเตรียมตัวพบกับสิ่งที่จะเกิดขึ้นได้ในอนาคต