生物气溶胶正压防护服在战时保障中的实际应用与挑战

夏云峰  李秋峰  戴遥楠

摘要：

本文探讨了生物气溶胶正压防护服在战时保障中的实际应用和面临的挑战。介绍了生物气溶胶的危害以及正压防护服的基本概念。接着，分析了在军事战时和突发公共卫生事件中的实际应用案例，包括生物战剧本下的应用和COVID19疫情期间的经验。讨论了技术挑战，包括材料和设计改进，以及通讯和信息集成问题。文章还提到了使用和维护方面的挑战，包括长时间佩戴的不适和防护服的维护和清洁。总结了生物气溶胶正压防护服在战时保障中的重要性和潜在的发展方向。

关键词：生物气溶胶，正压防护服，战时保障，技术挑战，应用案例

引言：

生物气溶胶作为一种悬浮在空气中的微生物颗粒，具有潜在的危害，特别是在军事战时和突发公共卫生事件中。为了有效应对生物威胁，生物气溶胶正压防护服成为关键的个人防护装备。这种防护服不仅可以保护士兵、医疗人员和研究人员免受生物气溶胶的侵害，还在应对流行病爆发时发挥着至关重要的作用。

1.生物气溶胶正压防护服的介绍

1.1生物气溶胶的定义和危害

生物气溶胶是一种由微小的生物颗粒（如细菌、病毒、真菌孢子等）悬浮在空气中的微粒体系。这些微生物可以在患者咳嗽、打喷嚏、接触受感染的表面或与污染的空气颗粒接触时释放到环境中。生物气溶胶可以传播多种疾病，包括流感、结核病、麻疹、新冠病毒等。它们的危害在于它们可以长时间悬浮在空气中，因此容易通过呼吸传播给其他人，尤其是在密闭空间或医疗环境中。

生物气溶胶的粒径通常在0.5微米至10微米之间，这使得它们能够在空气中漂浮并在呼吸道中深入渗透。

不同类型的生物气溶胶可能携带不同的病原体，其传播速率和感染性也有所不同，这取决于病原体的特性。

1.2正压防护服的概述

正压防护服是一种专门设计用于防护人员免受生物气溶胶和其他有害物质的侵害的个人防护装备。它们的设计旨在为穿戴者提供高度的安全性和保护，以防止生物气溶胶通过空气传播引起感染。

正压防护服的关键特点包括：

正压系统:这种服装具有一个正压系统，通过空气过滤器将清洁的空气输送到服装内，以保持服装内的正压状态。这有助于防止外界有害气体和微生物进入服装。

全身覆盖:正压防护服通常包括头盔、面罩、防护服、手套和靴子，以确保全身都得到了覆盖和保护。

空气过滤:过滤系统通常使用高效的HEPA（高效颗粒空气）过滤器，可以过滤掉微小的生物气溶胶颗粒，确保空气是清洁和无害的。

紧密密封:正压防护服通常具有紧密密封的设计，以防止空气泄漏，并确保穿戴者不受到任何外部污染的影响。

适用性广泛:正压防护服广泛用于医疗、生物实验室、化工、环境清洁等领域，以确保工作人员在危险环境中的安全。

正压防护服的正压系统通常能够提供高达10帕斯卡（Pa）的正压，以确保外部空气不能渗入服装内。

高效HEPA过滤器可以过滤掉细菌和病毒等微小颗粒，其过滤效率通常高达99.97%。

正压防护服的材料通常是防水、抗化学品的，以确保穿戴者不受到液体溅泼的伤害。

2.实际应用场景与案例分析

2.1军事战时应用

2.1.1生物战剧本下的实际应用

在军事战时，正压防护服的实际应用是为了保护士兵免受生物战剧本下的生物威胁。具体应用包括：

生物战剧本模拟:军队进行生物战剧本模拟，使用生物气溶胶模拟剂（如非致病的微生物颗粒）来测试正压防护服的性能。这些模拟可以包括生物战剧本中可能遇到的生物危害，如病毒和细菌。

战地探测和取样:在生物威胁下，士兵可能需要进入受感染区域进行探测和取样。正压防护服允许他们在危险环境中工作，同时保持相对安全。

2.1.2作战医疗中的应用案例

正压防护服在作战医疗中也发挥着关键作用，特别是在野战医疗救治和生物威胁应对方面：

野战手术:在野战医疗救治中，医疗人员可能需要进行手术等高风险程序。正压防护服可以为医疗团队提供保护，防止病原体传播。

生物威胁应对:在可能存在生物威胁的环境中，医疗人员必须迅速响应并提供治疗。正压防护服允许医疗人员在高度危险的情况下工作，同时保护自身免受感染。

在军事战时，正压防护服的性能要求通常严格，需要满足特定的防护标准，如NIOSH（国家职业安全与健康研究所）的标准。

正压防护服的空气供应系统通常能够提供连续的正压，以确保内部空气清洁，防止外部污染进入。

在野战医疗中，正压防护服还可以与其他医疗设备集成，如移动手术室，以提供全面的医疗服务。

2.2突发公共卫生事件中的应用

2.2.1流行病爆发的防护需求

正压防护服在突发公共卫生事件中，尤其是流行病爆发的防护需求中起着至关重要的作用：

流行病调查:卫生工作者需要进入受感染区域进行疫情调查和样本采集。正压防护服提供了必要的保护，以减少工作者感染的风险。

病毒实验室工作:在病毒研究实验室中，正压防护服允许科研人员在高生物危险性环境下工作，确保他们不受到危险病原体的感染。

2.2.2COVID19应对经验

在COVID19大流行期间，正压防护服成为医疗人员抗击疫情的重要装备之一：

医疗护理:在COVID19患者的护理中，医护人员穿着正压防护服，以确保他们在接触患者时不受到病毒的传播。这有助于保护医护人员的安全，同时提供高质量的护理。

疫苗接种:在疫苗接种中，工作人员需要穿着正压防护服，以确保疫苗制备和接种过程不会受到外部污染。

在COVID19疫情期间，数以百万计的正压防护服被用于医疗护理和疫苗接种，以确保医疗工作者和公众的安全。

在流行病爆发的情况下，正压防护服的需求量取决于疫情的严重程度和传播速度。例如，在严重的流行病情况下，医院和卫生机构可能需要大量的正压防护服以确保医疗工作者的安全。

正压防护服在军事战时和突发公共卫生事件中的应用都具有关键的作用。它们不仅保护了军事人员和医疗工作者的生命安全，还有助于阻止病原体的传播，从而减缓了疫情的传播速度。正压防护服的性能和可靠性对于有效的应对生物威胁至关重要，这些应用案例提供了有关其重要性的具体数据和经验教训。

3.挑战与问题

3.1技术挑战

3.1.1材料和设计的改进

在正压防护服的使用中，仍然存在一些技术挑战，需要通过材料和设计的改进来解决：

耐用性和透气性的平衡:正压防护服需要同时具备高度的防护性能和穿戴舒适性。材料的选择和设计必须在提供足够的防护的同时，确保内部空气流通，以减少穿戴者的不适感。

材料的生产和供应:在大规模危机或流行病期间，正压防护服的需求量会迅速增加。确保足够的高质量材料供应，以满足需求，是一个重要挑战。

3.1.2通讯和信息集成的问题

正压防护服的使用通常需要与外界进行通信，以保持联系、传递关键信息和获取实时数据。然而，存在以下问题：

通讯设备的一体化:如何将通讯设备与正压防护服无缝集成，以便穿戴者可以轻松地进行通信，而不影响防护性能，是一个技术挑战。

信息安全:通信系统必须具备高度的信息安全性，以防止敏感信息被泄露或被第三方入侵。

3.2使用和维护挑战

3.2.1长时间佩戴的不适

长时间穿戴正压防护服可能导致穿戴者出现不适，这包括：

热应激和脱水:由于正压防护服的密封性，穿戴者容易受到热应激，尤其是在高温环境下。此外，穿戴者可能会因为长时间佩戴而脱水。

运动受限:正压防护服的设计限制了穿戴者的运动自由度，这可能导致疲劳和不适。

3.2.2防护服的维护和清洁

保持正压防护服的清洁和维护是至关重要的，但也存在挑战：

消毒和清洁:正压防护服需要定期进行消毒和清洁，以防止交叉感染。这需要耗费时间和资源。

耗材和部件更换:部分正压防护服的耗材和部件需要定期更换，而且供应可能有限，这可能会导致维护困难。

长时间佩戴正压防护服可能导致穿戴者体温上升，使体内水分流失，每小时的液体摄入需求可能高达1升以上。

正压防护服的通信系统必须确保信息传输的安全性，同时具备低延迟的性能，以便及时响应。

维护和清洁正压防护服可能需要耗费数小时，这取决于污染程度和清洁方法的复杂性。

参考文献

[1]王润泽,王政,吴金辉.正压生物防护服检测技术[J].医疗卫生装备,2016,37(09):98.

[2].军事医学科学院卫生装备研究所防疫防护系列装备研发成功[J].医疗卫生装备,2015,36(10):89.

[3]王润泽,王政,吴金辉等.高危生物污染环境下正压生物防护服使用风险研究的现状、问题及启示[J].军事医学,2015,39(05):390392.

[4]吴金辉,郝丽梅,王润泽等.埃博拉疫情防控正压生物防护服研究[J].医疗卫生装备,2014,35(12):9396.