ห้องความดันลบ (Negative room pressure) สำหรับสู้ภัย COVID-19 มีหลักการทำงานอย่างไร

          ต้นเดือนเมษายน ค.ศ. 2020 โรคติดเชื้อไวรัสโคโรนาสายพันธุ์ใหม่ 2019 หรือ COVID-19 ยังคงแพร่ระบาดไปทั่วโลกรวมทั้งในประเทศไทยด้วย ทั่วโลกมีผู้ติดเชื้อมากกว่า 1.3 ล้านคน และเสียชีวิตมากกว่า 75 000 คน มันเกิดจากเชื้อไวรัสในตระกูลโคโรนาไวรัส มีขนาดเล็กมากมองไม่เห็นด้วยตาเปล่า ต้องใช้กล้องจุลทรรศน์ในการสังเกตไวรัสนี้ เพื่อเป็นการป้องกันการติดเชื้อและการแพร่กระจายของเชื้อทางอากาศในการรักษาผู้ป่วย โรงพยาบาลหลายแห่งจึงต้องมีห้องความดันลบ (Negative room pressure) ในประเทศไทยเช่นสถาบันบําราศนราดูร จังหวัดนนทบุรีมีห้องความดันลบนี้ จริงๆแล้วห้องความดันลบไม่ได้ใช้เฉพาะสำหรับกรณี COVID-19 มีการใช้ห้องความดันลบกับโรคที่ติดต่อทางอากาศอื่นๆด้วย เช่นโรควัณโรคเป็นต้น คำถามที่น่าสนใจคือห้องความดันลบนี้มีหลักการทำงานอย่างไรในการป้องกันการแพร่กระจายของเชื้อทางอากาศ


          ความดันในทางฟิสิกส์หมายถึงขนาดของแรงที่กระทำตั้งฉากต่อ 1 หน่วยพื้นที่ของพื้นที่ผิว หน่วยของความดันเป็นนิวตันต่อตารางเมตรหรือพาสคัลในระบบเอสไอ ความดันเป็นปริมาณสเกลาร์ นั่นหมายความว่ามันไม่มีคุณสมบัติทางทิศทาง ความดันของบรรยากาศในระดับน้ำทะเลนั้นมีค่า 1.0*10^5 พาสคัล ขณะที่โดยปรกติความดันอากาศในยางของล้อรถยนต์มีค่าประมาณ 2.0*10^5 พาสคัล โดยเราสามารถเขียนสมการของความดันได้เป็น           เมื่อเราดูรายการพยากรณ์อากาศจะพบว่ามวลอากาศจะเคลื่อนที่จากที่มีความดันอากาศสูงกว่าไปยังที่ที่มีความดันอากาศต่ำกว่า สิ่งนี้เองที่เป็นต้นเหตุให้เกิดลมและพายุขึ้น ห้องความดันลบก็อาศัยหลักการเดียวกันนี้ โดยปรกติอากาศจะไหลจากที่ที่มีความดันสูงไปสู่ที่ที่มีความดันต่ำ ความดันในห้องความดันลบโดยปรกติจะมีความดันน้อยกว่าภายนอกประมาณ 2 พาสคัลขึ้นไป ฉะนั้นเมื่อมีความดันที่ต่างกันนี้เมื่อเวลาเปิดปิดประตู อากาศจะถูกดูดเข้าไปในห้องความดันลบ เมื่ออากาศภายในไม่แพร่ออกสู่ภายนอกตามโถงทางเดินของโรงพยาบาลจะทำให้ช่วยสามารถป้องกันการติดเชื้อและการแพร่กระจายของเชื้อทางอากาศได้ โดยอากาศภายในห้องจะหมุนเวียนอยู่ภายในห้องและอากาศที่ไหลออกจากห้องจะถูกดูดโดยพัดลมดูดอากาศและผ่านการกรองอากาศคุณภาพสูงได้ ที่เรียกว่า HEPA (ย่อมาจาก high-efficiency particulate arrestance) ที่สามารถดักจับอนุภาคขนาดเล็กเพื่อให้มั่นใจว่าอากาศที่นำออกไปนอกอาคารจะมีความสะอาดเพียงพอ โดยในห้องความดันลบนี้จะมีช่องเล็กๆด้านล่างประตูที่สามารถให้อากาศไหลเข้าไปในห้องได้ โดยเราสามารถทดสอบการทำงานของห้องความดันลบอย่างง่ายๆโดยนำกระดาษชำระน้ำหนักเบาวางไว้บริเวณขอบประตูเข้าออก ถ้ากระดาษชำระโดนดูดเข้าไปแสดงว่าห้องความดันลบสามารถทำงานได้เป็นปรกติ หรือการทดสอบโดยการใช้ควันก็สามารถทำได้เช่นเดียวกัน


          เพื่อเป็นการป้องกันการติดเชื้อโดยใช้ห้องความดันลบแล้ว บุคลากรทางการแพทย์ที่เข้าไปดูแลรักษาผู้ป่วยในห้องความดันลบนี้ยังจำเป็นต้องใส่อุปกรณ์ป้องกันส่วนบุคคล หรือ PPE (ย่อมากจาก Personal Protective Equipment) เพื่อป้องกันและลดโอกาสการติดเชื้อด้วย 

            นอกจากห้องความดันลบแล้วในโรงพยาบาลบางแห่งยังมีห้องความดันบวก (positive room pressure) อีกด้วย สิ่งที่แตกต่างกันก็คือห้องความดันบวกนั้นความดันอากาศภายในห้องจะมีมากกว่าความดันอากาศภายนอก ฉะนั้นอากาศในห้องจะแพร่ออกไปสู่ภายนอก ประโยชน์ก็คือสำหรับผู้ป่วยที่มีปัญหาด้านระบบภูมิคุ้มกัน (immune system) อากาศภายนอกจะไม่แพร่เข้ามาสู่ในห้องเพื่อป้องกันผู้ป่วยติดเชื้อจากเชื้อจุลินทรีย์ต่างๆ


          สำหรับบุคคลทั่วไปนั้น การหมั่นล้างมือให้สะอาดอยู่เสมอ สวมหน้ากากอนามัยทุกครั้งที่ออกไปภายนอก และหลีกเลี่ยงการออกไปในที่ที่มีผู้คนจำนวนมาก ก็สามารถช่วยป้องกันการแพร่ของเชื้อโรคได้ ผู้เขียนหวังว่ามนุษย์จะสามารถผ่านพ้นวิกฤตไวรัส COVID-19 นี้ไปได้ โดยใช้ความรู้วิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีมาต่อสู้กับไวรัสนี้

 

อ้างอิง

• https://ddc.moph.go.th/viralpneumonia/faq.php
• Resnick, R., Walker, J. and Halliday, D. (2014). Fundamentals of physics. Hoboken, N.J.: Wiley.
• http://bamras.ddc.moph.go.th/userfiles/15(1).pdf  
• https://inside.lhsc.on.ca/article/spring-2017/lhscs-negative-pressure-room-ready-handle-worst-outbreaks
• https://www.chthealthcare.com/blog/negative-pressure-rooms