醫(yī)用防護(hù)服的發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢(shì)

柳 洋，夏兆鵬，王 亮，范 杰，曾 強(qiáng)，劉 雍

(1.天津工業(yè)大學(xué) 紡織科學(xué)與工程學(xué)院，天津 300387；2.天津市疾病預(yù)防控制中心，天津 300011)

截至2021年2月27日，國(guó)家衛(wèi)生健康委員會(huì)官方網(wǎng)站記錄中國(guó)累計(jì)報(bào)告新型冠狀病毒肺炎確診病例101 839例，死亡病例4 830例；國(guó)外累計(jì)報(bào)告確診病例1.13億例，死亡病例251萬(wàn)例。一般認(rèn)為，新冠肺炎的主要傳染源是新冠病毒感染患者，也存在隱性感染者和處在潛伏期的患者傳染的情況。從目前全世界感染情況來(lái)看，人群對(duì)于該病毒沒(méi)有免疫力，普遍易感，其中醫(yī)務(wù)等專業(yè)人員在診治、護(hù)理患者、隱形感染者或者處于潛伏期的患者時(shí)，同該類人群近距離接觸次數(shù)多，是新冠肺炎感染的高危人群[1]。疫情爆發(fā)初期，醫(yī)院內(nèi)感染事件頻發(fā)，在整個(gè)疫情期間，院內(nèi)感染防控成為高度關(guān)注的焦點(diǎn)[2]。根據(jù)公開(kāi)報(bào)道資料，在疫情初期2020年2月17日前，疫情集中爆發(fā)的湖北省醫(yī)務(wù)人員與新冠肺炎患者接觸最為密切，使得當(dāng)時(shí)全國(guó)累計(jì)報(bào)告醫(yī)務(wù)人員確診病例3 084例中高達(dá)90.46%為該省醫(yī)務(wù)人員[3]。感染的醫(yī)務(wù)人員中，直接與治療的患者接觸而感染的比例較高，因此，如何防控醫(yī)院內(nèi)部交叉感染是疫情防控期間亟需解決的重點(diǎn)問(wèn)題之一。

一般來(lái)說(shuō)，在救治病人過(guò)程中關(guān)于醫(yī)務(wù)人員的防護(hù)主要有2種途徑，第1種是接種疫苗，第2種就是個(gè)人防護(hù)，但是一種傳染病從出現(xiàn)到研發(fā)相應(yīng)疫苗，到最終推廣到市場(chǎng)需要很長(zhǎng)時(shí)間，根本無(wú)法適應(yīng)突發(fā)的疫情;因此，個(gè)人防護(hù)是最及時(shí)、最適合的方式。醫(yī)用防護(hù)服是醫(yī)療人員個(gè)人防護(hù)設(shè)備中最重要的一環(huán)，可切斷新冠肺炎病毒傳播途徑，防止病毒擴(kuò)散和傳播，控制醫(yī)療機(jī)構(gòu)內(nèi)部交叉感染，對(duì)保護(hù)醫(yī)務(wù)工作者的身體健康和生命安全意義重大[4]。同時(shí)，疫情期間，需要大量的防疫、醫(yī)療垃圾處理等其他工種人員保障整個(gè)防控工作有序順利開(kāi)展，這些人員工作期間也需要必要的防護(hù)。綜上，為使得相關(guān)研究者對(duì)醫(yī)用防護(hù)服有更加清晰的了解，本文對(duì)醫(yī)用防護(hù)服的發(fā)展歷程、生產(chǎn)流程、原材料和使用情況進(jìn)行梳理和介紹，同時(shí)進(jìn)一步指出醫(yī)用防護(hù)服的發(fā)展方向，為醫(yī)用防護(hù)服生產(chǎn)企業(yè)、使用和標(biāo)準(zhǔn)制定單位以及公共醫(yī)療物資儲(chǔ)備部門提供指導(dǎo)和參考。

1 病毒的傳播過(guò)程

新冠病毒是一種呼吸道感染病毒，直徑范圍為60～140 nm，不能單獨(dú)存在，必須依附在某種物質(zhì)上，比如飛沫、顆粒物等。當(dāng)前世界范圍內(nèi)的疫情傳播途徑，主要是接觸傳播、飛沫傳播以及待考究的氣溶膠、糞便等傳播方式[5-6]。在新冠患者的咽拭子、血液以及尿液中檢測(cè)時(shí)發(fā)現(xiàn)，輕癥患者咽拭子檢測(cè)到該病毒核酸，但很難在血液和尿液中檢測(cè)到，而重癥患者均能檢測(cè)到[7]，因此，對(duì)于大量輕癥初期的患者，病毒傳播主要通過(guò)飛沫傳播。日常生活中人體的呼吸道器官,如口鼻會(huì)進(jìn)行呼吸、打噴嚏、吐痰、說(shuō)話、流鼻涕等生理活動(dòng)，這些行為方式會(huì)產(chǎn)生液狀物質(zhì)，成為病毒的載體，可能附著在人體上或者其他物質(zhì)間接觸及人體。對(duì)于人類來(lái)說(shuō)，交流是無(wú)法避免的。尤其是醫(yī)生和病人近距離接觸交流時(shí)，聲帶振動(dòng)帶動(dòng)液態(tài)小分子從口腔向空氣中擴(kuò)散，這些肉眼幾乎無(wú)法觀測(cè)到的物質(zhì)很容易直接或者間接接觸近距離接觸者的皮膚、口腔黏膜中，導(dǎo)致染病。研究表明56 ℃熱水處理30 min、氯仿、過(guò)氧乙酸、75%乙醇、含氯消毒劑等均能使得新冠病毒滅活，對(duì)于日常疫情防控具有重要指導(dǎo)作用[8]。

2 醫(yī)用防護(hù)服的發(fā)展

醫(yī)用防護(hù)服是一個(gè)泛稱，按照使用場(chǎng)景和要求不同分成4種：作為標(biāo)識(shí)作用的日常工作服、外科手術(shù)服、阻隔一般感染的隔離衣和隔絕高感染風(fēng)險(xiǎn)的防護(hù)服。醫(yī)用防護(hù)服因其使用環(huán)境的特殊性，多用于傳染科，日常很少使用，故學(xué)界和企業(yè)界研究和開(kāi)發(fā)更多的放在外科手術(shù)服、手術(shù)單等經(jīng)常使用防護(hù)材料上，而醫(yī)用防護(hù)服平時(shí)關(guān)注較少。本文將重點(diǎn)關(guān)注病毒防護(hù)用醫(yī)用防護(hù)服。

2.1 早期醫(yī)用防護(hù)服

早期手術(shù)治愈率很低，在1867年英國(guó)維多利亞時(shí)代的外科醫(yī)師Joseph[9]最早提出手術(shù)后感染是由外部因素導(dǎo)致的，之后手術(shù)治愈率才逐漸提高。早期醫(yī)用防護(hù)服的材料一般是由天然棉纖維制造，保證了其舒適性，但是棉纖維易吸水，這就帶來(lái)一個(gè)弊端，在干燥情況下具有一定的阻擋作用，一旦被浸潤(rùn)后就喪失了阻擋作用，這就會(huì)給病人帶來(lái)危險(xiǎn)；因此，需要對(duì)醫(yī)用防護(hù)服進(jìn)行改進(jìn)以提高其阻隔性，以保護(hù)患者。即使在1918年全球大流感以及我國(guó)東北鼠疫防控階段，醫(yī)生能夠采用較為先進(jìn)的方法只是佩戴了自制棉紗口罩。1952年William等[10]率先提出醫(yī)用服裝需具備防止液體進(jìn)入的效果，但市場(chǎng)上各種材料都無(wú)法在隔離性和透氣性上取得完美統(tǒng)一。1969年GORE以聚四氟乙烯(PTFE)樹(shù)脂和潤(rùn)滑劑為原料制備成微孔透氣膜，獲得優(yōu)異的防水透氣材料，同時(shí)實(shí)現(xiàn)了隔離性和透氣性，但由于PTFE微孔透氣膜價(jià)格昂貴，導(dǎo)致市場(chǎng)上應(yīng)用量偏小。1977年Goldman對(duì)于功能服裝提出“4F”原則，即時(shí)尚型(fashion)、適合性(fit)、舒適性(feel)以及功能性(function)[11]，此后的醫(yī)用防護(hù)服基本遵從這一理念發(fā)展，但此時(shí)醫(yī)用防護(hù)服更多指的是外科手術(shù)衣。

2.2 現(xiàn)代醫(yī)用防護(hù)服

20世紀(jì)80年代后，隨著科技的發(fā)展，對(duì)各種傳染性疾病和感染認(rèn)識(shí)的日益深入，才引起各國(guó)對(duì)于醫(yī)用防護(hù)服的重視。醫(yī)用防護(hù)服開(kāi)始由外科手術(shù)服擴(kuò)展為以外科手術(shù)為主，非手術(shù)醫(yī)用防護(hù)服作為補(bǔ)充，從以患者的安全為出發(fā)點(diǎn)到以患者和醫(yī)護(hù)人員的安全綜合考慮轉(zhuǎn)換。同時(shí)，非織造材料和膜類產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)更加迎合市場(chǎng)，為醫(yī)用防護(hù)服的發(fā)展提供了基礎(chǔ)。標(biāo)準(zhǔn)制定方面，1991年美國(guó)率先制定手術(shù)衣和鋪單等相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，歐盟緊隨其后在1998年執(zhí)行醫(yī)療器材指導(dǎo)綱要[12]。國(guó)外的醫(yī)用防護(hù)服研究趨于完善，例如美國(guó)杜邦公司開(kāi)發(fā)的Biowear材料可防護(hù)血液中攜帶的病原體，日本產(chǎn)品Bactekiller具有持續(xù)抗菌效果，英國(guó)Aire Group公司以特衛(wèi)強(qiáng)(TyvekF)材料為底料制作特衛(wèi)強(qiáng)材料/微孔膜/特衛(wèi)強(qiáng)材料(TST)防護(hù)服可提供給平民重復(fù)使用。防護(hù)性能完善的同時(shí)，更加關(guān)注醫(yī)護(hù)人員穿著防護(hù)服時(shí)的心理和生理狀況。因?yàn)樵卺t(yī)護(hù)人員使用過(guò)程中發(fā)現(xiàn)醫(yī)用防護(hù)服的穿著會(huì)增加熱疲勞的可能性，會(huì)使得執(zhí)行能力減少16%～34%，使得醫(yī)護(hù)人員為病人執(zhí)行靜脈注射和換氣輔助時(shí)需要付出更大的精力[13]。

2003年以前，我國(guó)關(guān)于醫(yī)用防護(hù)服的研究和開(kāi)發(fā)較少。以醫(yī)用防護(hù)服的常規(guī)材料紡粘/熔噴/紡粘(SMS)非織造材料為例，我國(guó)在2000年才引進(jìn)第1條紡粘/熔噴(紡粘或熔噴)/紡粘(SMXS)型非織造布生產(chǎn)線，但是由于投資巨大，成本高昂，市場(chǎng)反應(yīng)平平，且由于理念的缺乏，導(dǎo)致2003年前我國(guó)的醫(yī)用防護(hù)服合格者寥寥。在2003年非典型肺炎疫情期間，才緊急制定了第1份關(guān)于醫(yī)用防護(hù)服標(biāo)準(zhǔn)，GB 19082—2003《醫(yī)用一次性防護(hù)服技術(shù)要求》，并在2009年更新一次，從此我國(guó)醫(yī)用防護(hù)服開(kāi)始快速發(fā)展。

當(dāng)前新冠肺炎患者住院后以支持治療和對(duì)癥治療為主，比如呼吸支持、消炎、維持液體平衡等，除非是必須手術(shù)，原則上不進(jìn)行手術(shù)。美國(guó)的AAMI PB70∶2012《醫(yī)療器械防護(hù)服和防護(hù)布液體的阻隔性能和分類》和NFPA1999∶2008《緊急醫(yī)療行動(dòng)防護(hù)服防護(hù)標(biāo)準(zhǔn)》以及歐洲的EN13795∶2011+A1:2013《患者、醫(yī)護(hù)人員和醫(yī)用設(shè)備作為醫(yī)療器械使用的手術(shù)洞巾、手術(shù)服、清潔空氣套裝》和EN14126∶2003《防護(hù)服 防病毒防護(hù)服的性能要求和試驗(yàn)方法》標(biāo)準(zhǔn)制定是建立在外科手術(shù)服基礎(chǔ)上，外科手術(shù)不可避免面臨血液等液體的噴濺，所以其對(duì)液體阻隔性有較高的要求，尤其是對(duì)血液性病毒傳播阻隔提出更高要求。我國(guó)醫(yī)藥行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)YY/T 0506.2—2016《病人、醫(yī)護(hù)人員和器械用手術(shù)單、手術(shù)衣和潔凈服 第2部分：性能要求和試驗(yàn)方法》與歐洲EN13795∶2011標(biāo)準(zhǔn)相近，YY/T 1499—2016《醫(yī)用防護(hù)服的液體阻隔性能和分級(jí)》則與美國(guó)AAMI PB70∶2012標(biāo)準(zhǔn)相近，根據(jù)手術(shù)中液體量對(duì)手術(shù)服性能進(jìn)行分級(jí)，不同的手術(shù)采取不同性能的手術(shù)衣，并規(guī)定了防病毒滲透的要求。而實(shí)際上，由醫(yī)護(hù)相關(guān)人員所應(yīng)用場(chǎng)景和病毒的主要的傳播方式來(lái)看，國(guó)標(biāo)GB 19082—2009完全符合在疫情期間標(biāo)準(zhǔn)，不需要對(duì)液體阻隔性(血液性病原體濺射)有過(guò)高的要求。使用場(chǎng)景不同應(yīng)該使用不同防護(hù)級(jí)別的防護(hù)服，例如疫情期間手術(shù)時(shí)應(yīng)該按照YY/T 0506.2—2016和YY/T 1499—2016標(biāo)準(zhǔn)，執(zhí)行最高要求。

3 醫(yī)用防護(hù)服的生產(chǎn)

根據(jù)國(guó)家食品藥品監(jiān)督管理局?jǐn)?shù)據(jù)顯示：截至2020年4月，我國(guó)擁有醫(yī)用防護(hù)服注冊(cè)證的生產(chǎn)企業(yè)有254家，主要集中在以浙江(34家)、河南(26家)等沿海和華中地區(qū)。醫(yī)用防護(hù)服由褲子、連帽上衣組成，可分為分身式結(jié)構(gòu)以及連身式結(jié)構(gòu)，一套醫(yī)用防護(hù)服需要具備如圖1所示的基本性能和關(guān)鍵部位。在膠條連接處要確保密封嚴(yán)密，肘部耐磨，頭部、腿部貼合身體；防護(hù)性能必須滿足醫(yī)用一次性防護(hù)服技術(shù)要求，經(jīng)消毒處理后才可以出廠供醫(yī)護(hù)人員使用。

圖1 醫(yī)用防護(hù)服的防護(hù)性能和關(guān)鍵部位

3.1 醫(yī)用防護(hù)服的生產(chǎn)流程

一般來(lái)說(shuō)，醫(yī)用防護(hù)服的生產(chǎn)需要經(jīng)過(guò)原材料準(zhǔn)備、裁剪、縫合、上松緊、黏合壓膠條、成品、殺菌消毒、出庫(kù)等步驟。其中殺菌消毒占用時(shí)間最長(zhǎng)，如國(guó)內(nèi)多采用環(huán)氧乙烷對(duì)材料進(jìn)行殺菌消毒，需要解析7～14 d，嚴(yán)重影響醫(yī)用防護(hù)服的生產(chǎn)效率，急需要一種更加高效的滅菌方式。輻照滅菌無(wú)須拆裝即可滅菌，既高效又防止二次污染。日本在2011年關(guān)于防護(hù)服滅菌標(biāo)準(zhǔn)里已經(jīng)列出了輻照滅菌的操作規(guī)范，采用這種方式將使得殺菌時(shí)間縮減至1 d以內(nèi)[14]。為了解決疫情期間醫(yī)用防護(hù)服短缺問(wèn)題，作為臨時(shí)應(yīng)急方案，允許采用輻照方式進(jìn)行滅菌，但由于不同吸收劑量輻照可能會(huì)導(dǎo)致織物材料強(qiáng)度降低，因此，該應(yīng)急方案明確僅限于疫情期間應(yīng)急使用。

3.2 醫(yī)用防護(hù)服原材料

在2020年抗擊新型冠狀肺炎過(guò)程中，國(guó)內(nèi)外醫(yī)用防護(hù)服生產(chǎn)企業(yè)發(fā)揮了很大作用，其中供醫(yī)護(hù)人員穿著的醫(yī)用防護(hù)服主要包括國(guó)外的3M?4565 醫(yī)用防護(hù)服、杜邦Tyvek1422A 膠條型醫(yī)用一次性防護(hù)服、微護(hù)佳MICROGARD?2000 標(biāo)準(zhǔn)防護(hù)服、以及國(guó)內(nèi)的飄安?醫(yī)用一次性防護(hù)服、穩(wěn)健?醫(yī)用一次性防護(hù)服、必得福?醫(yī)用一次性防護(hù)服等[15]。幾種常見(jiàn)的醫(yī)用防護(hù)服如圖2所示。

圖2 幾種常見(jiàn)的醫(yī)用防護(hù)服

從使用次數(shù)來(lái)看，當(dāng)前市場(chǎng)應(yīng)用的幾乎都是一次性醫(yī)用防護(hù)服，其根本原因是在可重復(fù)使用醫(yī)用防護(hù)服在洗消處理方面，比如在收集、運(yùn)輸?shù)冗^(guò)程中可能會(huì)發(fā)生二次病毒傳播，同時(shí)存在整體成本價(jià)格昂貴，缺乏相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)等問(wèn)題。另外可重復(fù)性醫(yī)用防護(hù)服的透氣透濕性較差，舒適度上無(wú)法滿足當(dāng)前需求。一次性醫(yī)用防護(hù)服雖然在長(zhǎng)時(shí)間穿著過(guò)程中也會(huì)出現(xiàn)熱應(yīng)激等反應(yīng)，但相比可重復(fù)性醫(yī)用防護(hù)服在長(zhǎng)時(shí)間穿著方面的舒適度有著質(zhì)的飛躍，因此，市場(chǎng)更多選擇的是一次性醫(yī)用防護(hù)服。圖3示出醫(yī)用防護(hù)服的生產(chǎn)流程示意圖。從材質(zhì)來(lái)看，當(dāng)前市場(chǎng)應(yīng)用的幾種醫(yī)用防護(hù)服，除杜邦公司采用特衛(wèi)強(qiáng)材料作為單一材料外，其他防護(hù)服基本上都是由非織造產(chǎn)品和選擇性微孔膜復(fù)合而成。其中特衛(wèi)強(qiáng)材料，即閃蒸法非織造材料，其制備方法是將高聚物溶解在一定的溶劑中制成紡絲液，經(jīng)噴絲孔噴出，由于溶劑的快速揮發(fā)而使高聚物重新固化成纖，附著在收集裝置上經(jīng)加固形成[16]。其他醫(yī)用防護(hù)服所用的非織造原料主要是紡粘或者SMS、SMMS非織造材料[17-18]。其中紡粘非織造布是將具有一定黏度的高聚物在高溫熔融條件下通過(guò)螺桿擠壓透過(guò)細(xì)小孔道中噴出，經(jīng)牽伸分絲成網(wǎng)加固形成紡粘非織造材料，常用的聚合物為聚酯(PET)和聚丙烯(PP)；SMS和SMMS材料采用在線或離線式復(fù)合工藝在2層紡粘布間配置1～2層熔噴非織造材料，熔噴層越多，防護(hù)性能越好。透氣膜選擇的往往是聚四氟乙烯(PTFE)透氣膜和聚乙烯(PE)透氣膜[19]。典型的如雷克蘭?AMN428ETS醫(yī)用防護(hù)服是由聚丙烯(PP)非織造布和聚乙烯(PE)透氣膜復(fù)合而成；必得福2款醫(yī)用防護(hù)服分別是SMS醫(yī)用防護(hù)服和SFS醫(yī)用防護(hù)服。其中S代表紡粘層；M代表熔噴層；F代表聚乙烯(PE)透氣層。對(duì)比研究表明，膜類產(chǎn)品憑借高阻隔性使得防護(hù)性最佳，醫(yī)用防護(hù)服市場(chǎng)應(yīng)用最多；SMS類產(chǎn)品憑借輕薄、柔軟性使得舒適性最佳，但阻隔性不足，更多用于外科手術(shù)服，病毒防護(hù)效果不足；閃蒸法非織造材料綜合效果最好，兼顧高阻隔和優(yōu)異舒適性。

圖3 醫(yī)用防護(hù)服生產(chǎn)流程示意圖

4 醫(yī)用防護(hù)服的發(fā)展趨勢(shì)

隨著科技的進(jìn)步和疫情發(fā)展，現(xiàn)有的醫(yī)用防護(hù)服面臨以下問(wèn)題：一是差別化應(yīng)用場(chǎng)景下醫(yī)用防護(hù)服的分類與標(biāo)準(zhǔn)問(wèn)題；二是疫情期間大量使用后的醫(yī)用防護(hù)服廢棄處理問(wèn)題與可重復(fù)使用問(wèn)題；三是醫(yī)用防護(hù)服的高安全性與舒適性的問(wèn)題；四是醫(yī)用防護(hù)服的智能化問(wèn)題。

4.1 應(yīng)用場(chǎng)景分類與標(biāo)準(zhǔn)

新冠肺炎疫情期間，發(fā)熱門診、治療病房等直接面對(duì)患者的醫(yī)護(hù)人員作為疫情防治主力，理應(yīng)獲得最高等級(jí)防護(hù)。除這些治療新冠疫情患者的醫(yī)務(wù)人員之外，其他科室醫(yī)務(wù)人員風(fēng)險(xiǎn)雖然較高，但防護(hù)等級(jí)明顯低于直接接觸新冠肺炎患者的醫(yī)護(hù)人員。實(shí)際上由于防護(hù)物資很難支撐全體醫(yī)護(hù)人員，疫情期間出現(xiàn)了大面積醫(yī)院科室停止接診和治療，導(dǎo)致部分疾病治療時(shí)間延誤等問(wèn)題頻出，某些需要定期檢查治療的疾病也不得不延后，甚至個(gè)別地方出現(xiàn)意外傷害或突發(fā)腦卒中等急診也得不到及時(shí)救治的現(xiàn)象。除醫(yī)護(hù)人員之外，疫情期間各醫(yī)院醫(yī)療垃圾處理人員以及其他工作人員，也可能直接與病毒接觸，也需要必要的防護(hù)。尤其是普通醫(yī)療機(jī)構(gòu)一般既要收治普通患者，又要篩查新冠肺炎患者，導(dǎo)致工作人員在實(shí)際工作中對(duì)個(gè)人防護(hù)必需品選擇仍存在諸多不便[20]。

另外，任何一個(gè)國(guó)家的疫情防控都是一項(xiàng)復(fù)雜的社會(huì)系統(tǒng)工程，涉及社區(qū)工作人員、志愿者、警察、高風(fēng)險(xiǎn)區(qū)域供水與電力等設(shè)施維護(hù)人員、重要港口、機(jī)場(chǎng)、碼頭、車站工作人員等不同領(lǐng)域和不同崗位，必須合理進(jìn)行疫情期間相關(guān)機(jī)構(gòu)和區(qū)域劃分，以及重點(diǎn)崗位的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估等，根據(jù)應(yīng)用場(chǎng)景不同，對(duì)醫(yī)用防護(hù)的生產(chǎn)、使用和廢棄進(jìn)行分類，比如直接治療患者的醫(yī)生、醫(yī)療廢棄物處理的人員、可能與感染者密切接觸的護(hù)工、志愿者、社區(qū)工作人員等，根據(jù)使用風(fēng)險(xiǎn)的高低，使用防護(hù)級(jí)別不同的防護(hù)服。以歐盟標(biāo)準(zhǔn)為例，按照防護(hù)等級(jí)分成6類，從類型1(完全不透氣)到類型6(阻礙少量液體)，工作人員可根據(jù)不同應(yīng)用場(chǎng)景穿著不同阻隔性能防護(hù)服。建議我國(guó)醫(yī)用防護(hù)服盡快按照風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)進(jìn)行分類，使得疫情防控期間各類人員在選擇防護(hù)用品時(shí)，首先以防護(hù)為第一要義，同時(shí)不能過(guò)度使用和濫用，造成珍貴的醫(yī)療物資浪費(fèi)。在保障工作人員安全為前提下，預(yù)防感染。

4.2 可降解性與可重復(fù)使用性

微塑料污染被稱為“水中的PM2.5”，已成為海洋、土壤、飲用水體的直接污染源，影響人類的身體健康。醫(yī)用防護(hù)服幾乎都是由不同高分子材料復(fù)合制得，一種新材料的研發(fā)可對(duì)現(xiàn)有材料進(jìn)行更替形成新的系列產(chǎn)品。由于現(xiàn)有防護(hù)服多為一次性設(shè)計(jì)，疫情期間使用量極大。使用過(guò)后的醫(yī)用防護(hù)服作為危險(xiǎn)物品，需要集中進(jìn)行處理，以防引起病毒二次傳播。數(shù)據(jù)顯示，2020年1月20日后的40 d內(nèi)，全國(guó)通過(guò)焚燒方式處理醫(yī)療廢物達(dá)25.2萬(wàn)t。假設(shè)醫(yī)用防護(hù)服可重復(fù)次數(shù)為20次，則醫(yī)療廢物處理可降低至原來(lái)的1/20，經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益十分巨大，因此，防護(hù)服材料必須向可重復(fù)性使用、可降解等方面發(fā)展。

由于應(yīng)用場(chǎng)景的特殊性，醫(yī)用防護(hù)服大多是一次性的，因此，在開(kāi)發(fā)醫(yī)用防護(hù)服時(shí)應(yīng)考慮環(huán)境友好型材料，在材料選擇和防護(hù)服設(shè)計(jì)前必須加以考慮[21]。2009年，NatureWorks公司研發(fā)出2種新型低碳的IngeoTM產(chǎn)品可用于生產(chǎn)熔噴非織造材料，這對(duì)醫(yī)用防護(hù)服的綠色發(fā)展起著巨大促進(jìn)作用。一些生物基纖維可制備成里層防護(hù)材料，例如殼聚糖纖維、聚乳酸纖維、海藻酸鈉纖維等。疫情期間一次性醫(yī)用防護(hù)服的使用帶來(lái)大量的醫(yī)療廢棄物，相比美國(guó)的AAMI PB70∶2012和NFPA1999∶2008以及歐洲的EN 13795∶2011+A1∶2013和EN 14126∶2003標(biāo)準(zhǔn)適用范圍都包括了一次性和耐久型，我國(guó)缺乏耐久型醫(yī)用防護(hù)標(biāo)準(zhǔn)。在這樣的情況下，我國(guó)在疫情期間完成了耐久型醫(yī)用防護(hù)標(biāo)準(zhǔn)的立項(xiàng)，T/ZMDS 30001—2020《可重復(fù)使用醫(yī)用防護(hù)服》團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)發(fā)布，醫(yī)療器械行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)YY/T 1799—2020《可重復(fù)使用醫(yī)用防護(hù)服技術(shù)要求》于2021年1月1日正式施行。

一次性產(chǎn)品的環(huán)保性，除了在原料本身綠色可降解、可重復(fù)性使用以外，碳排放的量化也能起到重要作用，通過(guò)對(duì)醫(yī)用防護(hù)服進(jìn)行碳足跡量化能快速提高其環(huán)保性。

4.3 高安全性

醫(yī)用防護(hù)服的安全性通常從2個(gè)方面著手：纖維直徑的細(xì)化以及材料表面的超疏水化。一般來(lái)說(shuō)，病毒的直徑[22]通常在30～300 nm之間。產(chǎn)品研發(fā)者只有了解各種病毒的直徑時(shí)，才可能對(duì)醫(yī)用防護(hù)服相關(guān)材料所需要具備的纖維直徑或孔徑進(jìn)行合理配置[23]。研究發(fā)現(xiàn)，纖維直徑需要在0.45 μm以下才能滿足AAMI 4級(jí)防護(hù)要求[24]，除了膜以外，現(xiàn)常用的醫(yī)用防護(hù)服原料中，纖維直徑最小的熔噴非織造材料也只能做到1～4 μm，無(wú)法通過(guò)病毒和血液滲透性測(cè)試[25]，因此,有研究者嘗試通過(guò)等離子處理和化學(xué)處理使得熔噴材料表面形成一種膜提高其過(guò)濾、透氣和拒液性能[26]。而納米纖維材料很好地解決了這個(gè)問(wèn)題，在納米纖維基醫(yī)用防護(hù)服上通過(guò)使用納米氧化鋅還可以獲得自抗菌性能的服裝[27]，但納米纖維材料大規(guī)模產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)還存在一定距離。在這種情況下，一旦納米纖維實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化，可以替換熔噴層作為隔離層獲得更高效防護(hù)，將大大提高醫(yī)用防護(hù)服防護(hù)性能。病毒往往依附在液態(tài)物質(zhì)上，材料表面的超疏水化可以顯著降低病毒載體的吸附性，有效阻礙病毒的傳播和擴(kuò)散。國(guó)內(nèi)有學(xué)者通過(guò)SiO2和PTFE對(duì)PTFE涂層進(jìn)行改性制備超疏水織物[28]，國(guó)外有學(xué)者通過(guò)有機(jī)硅和環(huán)氧樹(shù)脂獲得超疏水表面[29]，二者相同點(diǎn)是都進(jìn)行了酸堿性、熱穩(wěn)定性以機(jī)械外力穩(wěn)定性測(cè)試[30]，區(qū)別在于國(guó)內(nèi)進(jìn)行了透氣性測(cè)試，透氣性較差，國(guó)外學(xué)者忽略了透氣性測(cè)試。材料表面的恒定穩(wěn)態(tài)、超疏水性是研究的方向，當(dāng)前在這2個(gè)方面都取得較好的結(jié)果，但如何在不降低透氣透濕性的前提下實(shí)現(xiàn)超疏水性是研究的一個(gè)難點(diǎn)，這也是影響可重復(fù)性醫(yī)用防護(hù)服市場(chǎng)應(yīng)用的一個(gè)重要門檻。

4.4 舒適性

從醫(yī)護(hù)人員穿著防護(hù)服實(shí)際情況來(lái)看，舒適性更多的體現(xiàn)在熱濕傳遞能力。醫(yī)護(hù)人員脫防護(hù)服時(shí)要大致經(jīng)過(guò)10個(gè)步驟[31]：脫除地點(diǎn)及脫除前的準(zhǔn)備，手衛(wèi)生，脫外層手套，快速手消毒，脫防護(hù)面罩，脫防護(hù)服，快速手消毒，手衛(wèi)生，脫口罩，脫內(nèi)層外套。由于其過(guò)程繁瑣，醫(yī)護(hù)人員一般不輕易脫除。人在相對(duì)封閉空間內(nèi)行動(dòng)，出汗的速率將大大加快，所以醫(yī)務(wù)人員往往會(huì)出極多汗，汗液會(huì)導(dǎo)致人的舒適感極差。人體熱量的85%左右是由皮膚來(lái)排出的，而與皮膚最接近的是衣服，其對(duì)人體散熱起著決定性作用。現(xiàn)有的研究多集中在材料的屏蔽性能上，往往為了獲得良好的阻隔性而不得不犧牲舒適性。通常由選擇性透氣膜構(gòu)成的醫(yī)用防護(hù)服雖然符合標(biāo)準(zhǔn)，但其抑制了熱量的散失和汗液的蒸發(fā)，嚴(yán)重影響了醫(yī)護(hù)人員的舒適性[32]。與其他服裝一樣，醫(yī)用防護(hù)服的舒適性受到材料熱濕傳遞性能的影響[33]。通過(guò)GB 19082—2009標(biāo)準(zhǔn)可看到，醫(yī)用防護(hù)服的透濕率應(yīng)大于2 500 g/(m2·d)，是一個(gè)靜態(tài)指標(biāo)。而醫(yī)護(hù)人員穿著醫(yī)用防護(hù)服工作時(shí)是一個(gè)動(dòng)態(tài)的過(guò)程，不同的溫度和體力勞動(dòng)所需要的最佳水蒸氣透過(guò)率都是不一樣的，在高強(qiáng)度高溫度下所需要的水蒸氣透過(guò)率大大提高，應(yīng)分級(jí)對(duì)待[34]。另外，現(xiàn)有研究一般對(duì)醫(yī)用防護(hù)服熱濕傳遞性能的研究往往側(cè)重于單一材料或者醫(yī)用防護(hù)服本身，但醫(yī)務(wù)人員并不只是穿著一件防護(hù)服，其內(nèi)部還有日常工作服和內(nèi)襯，其綜合效應(yīng)考慮不足。已有研究表明，在現(xiàn)實(shí)穿衣中，不同層間材料濕氣穿透能力以接近為原則，否則根據(jù)濕氣穿透效率從大到小，從內(nèi)到外。通過(guò)這種梯度結(jié)構(gòu)，形成虹吸效應(yīng)，方便織物傳遞濕氣和汗液[35]，這為改善醫(yī)用防護(hù)服的舒適性能提供了一體化的思路。未來(lái)醫(yī)用防護(hù)服的單向?qū)裱芯?，可利用差?dòng)毛細(xì)效應(yīng)和潤(rùn)濕梯度效應(yīng)，通過(guò)改變纖維線密度、親水性、纖維網(wǎng)結(jié)構(gòu)等實(shí)現(xiàn)單向?qū)?，增?qiáng)長(zhǎng)時(shí)間穿著醫(yī)用防護(hù)服的舒適性能。

4.5 智能化醫(yī)用防護(hù)服

智能化已經(jīng)滲透到生活的每個(gè)角落，但在醫(yī)用防護(hù)服方面，目前關(guān)于智能化研究尚屬空白。服裝智能化的研究更多集中在一般生活用服裝，但隨著科技的發(fā)展，人們對(duì)醫(yī)用防護(hù)服提出越來(lái)越多的要求，不僅要求其被動(dòng)地提供防護(hù)性能，還要求其主動(dòng)地調(diào)節(jié)穿著溫度、監(jiān)視防護(hù)性能以及做出危險(xiǎn)提醒等；因此，智能化也是未來(lái)醫(yī)用防護(hù)服發(fā)展的一個(gè)關(guān)鍵方向。人體在5～20 ℃的溫差變化下會(huì)導(dǎo)致呼吸急促、頭暈等生理反應(yīng)，可通過(guò)使用相變材料使得溫度變化在5 ℃以內(nèi)維持人體能接受的范圍[36]，即調(diào)溫功能防水透濕材料，其在熱環(huán)境下吸收熱量，冷環(huán)境下放出熱量。智能防水透濕材料可根據(jù)外界溫度自動(dòng)調(diào)節(jié)其透氣透濕性，防止因透氣透濕功能較差導(dǎo)致醫(yī)用防護(hù)服內(nèi)部溫度上升以及造成缺氧狀態(tài)；或者借鑒當(dāng)前服裝智能化，可利用導(dǎo)電纖維和包層材料等進(jìn)行檢測(cè)提供預(yù)警[37]，通過(guò)顏色變化等定性或定量檢測(cè)所穿防護(hù)服攜帶病毒或病菌情況，并且可通過(guò)感應(yīng)器與醫(yī)用防護(hù)服的連接，實(shí)現(xiàn)溫度、氣體等監(jiān)控，將數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)傳送到手機(jī)屏幕等電子器件上進(jìn)行遠(yuǎn)距離監(jiān)測(cè)。

5 結(jié)束語(yǔ)

從2003年非典型肺炎，2009年甲型H1N1流感，2012年的中東呼吸癥，2014年的埃博拉，2016年巴西寨卡病毒到2019年的新型冠狀肺炎病毒等引發(fā)的病毒性傳染病的頻率呈現(xiàn)增高，周期呈現(xiàn)變短的趨勢(shì)。從疫情防控中的表現(xiàn)可看出，我國(guó)醫(yī)用防護(hù)服方面已取得了非常大的進(jìn)步，但也存在一定的問(wèn)題，需要進(jìn)行相應(yīng)的改進(jìn)。

1)盡快對(duì)醫(yī)用防護(hù)服進(jìn)行分類，完善相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，科學(xué)安排防護(hù)服的生產(chǎn)、使用和廢棄處理等工作。

2)應(yīng)加大科研攻關(guān)開(kāi)發(fā)可重復(fù)使用、可降解醫(yī)用防護(hù)服，特別是廢棄防護(hù)服后能自行降解，不會(huì)產(chǎn)生微塑料等二次污染。

3)應(yīng)把醫(yī)用防護(hù)服作為戰(zhàn)略物質(zhì)和應(yīng)急物資，盡快建立應(yīng)急醫(yī)療物資國(guó)家生產(chǎn)和存儲(chǔ)基地，統(tǒng)籌醫(yī)用防護(hù)服的研發(fā)、規(guī)劃、生產(chǎn)和管理等。

4)相比醫(yī)用防護(hù)服的安全性，醫(yī)用防護(hù)人員穿著時(shí)的心理和生理問(wèn)題更值得研究。目前醫(yī)用防護(hù)服的安全性方面無(wú)論是材料的研究，還是整個(gè)工業(yè)生產(chǎn)體系以及相關(guān)防護(hù)理論都比較成熟。從2003—2020年，醫(yī)務(wù)人員穿著的舒適性并未得到太大改變，醫(yī)務(wù)人員依舊會(huì)全身濕透，充滿勞累感，這帶來(lái)了醫(yī)務(wù)人員的嚴(yán)重不適感以及增加了治療時(shí)的難度。

5)醫(yī)用防護(hù)服方面的標(biāo)準(zhǔn)和條例不夠全面，醫(yī)院系統(tǒng)和生產(chǎn)企業(yè)系統(tǒng)溝通不暢，應(yīng)該提高紡織行業(yè)協(xié)會(huì)和生產(chǎn)企業(yè)在相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)制定的話語(yǔ)權(quán)。目前我國(guó)醫(yī)用防護(hù)服，無(wú)論是產(chǎn)量，還是質(zhì)量，都能滿足國(guó)內(nèi)需求，但由于機(jī)制缺失，使得醫(yī)用防護(hù)服在國(guó)內(nèi)市場(chǎng)遲遲未能獲得真正發(fā)展。

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