Phòng áp lực âm để cách ly bệnh nhân Covid-19 là gì?

Đúng như tên gọi của nó, phòng áp lực âm là một căn phòng có áp suất thấp hơn xung quanh, nơi không khí chỉ có thể đi vào từ một phía và không thể thoát ra qua phía đó.

Khi số ca nhiễm virus SARS-CoV-2 ở Hàn Quốc đã lên tới gần 3.000 người, các quan chức y tế nước này cho biết họ đã chuẩn bị 1.077 phòng cách ly áp lực âm để dành cho các bệnh nhân có triệu chứng suy hô hấp nặng nhất.

Jeong Eun Kyeong, người đứng đầu Trung tâm Kiểm soát và Phòng ngừa Dịch bệnh Hàn Quốc (KCDC) cho biết các căn phòng áp lực âm này chỉ được ưu tiên cho những bệnh nhân nguy kịch, đòi hỏi chăm sóc chuyên sâu.

Các bệnh nhân dương tính với Covid-19 khác nhưng triệu chứng nhẹ hơn sẽ được cách ly tại phòng bệnh viện thông thường hoặc tại nhà. Vậy các phòng cách ly áp lực âm là gì? Chúng có vai trò như thế nào trong việc ngăn ngừa dịch bệnh lây lan?

Hãy cùng tìm hiểu trong bài viết dưới đây.

Cách virus SARS-CoV-2 phát tán trong môi trường

Chúng ta biết rằng virus gây bệnh Covid-19 có thể lây lan qua các giọt bắn (droplet) mà người bệnh phát tán vào không khí. Nghiên cứu cho thấy khi một người bệnh hắt hơi, họ có thể phát tán vào không khí 40,000 giọt bắn. Các giọt bắn này có thể di chuyển xa tới 6 m với vận tốc 50m/s.

Khi một người ho hoặc nói chuyện trong 5 phút, họ có thể phát tán 3.000 giọt bắn. Các giọt bắn khi ho có thể di chuyển trên phạm vi 2 m với vận tốc 10 m/s. Và ngay cả khi một người bệnh thở, họ cũng có thể phát tán các giọt bắn trên phạm vi 1 m với vận tốc 1m/s.

Đường đi của các giọt bắn này thậm chí còn phức tạp hơn khi dòng không khí trong một bệnh viện chuyển động tự do. Không khí sẽ đi từ nơi có áp suất cao đến nơi có áp suất thấp. Chúng có thể mang theo các giọt chứa virus từ một bệnh nhân đang ở trong phòng ra ngoài hành lang, lây nhiễm cho những bác sĩ và bệnh nhân khác đang ở đó.

Virus thậm chí cũng có thể lây lan giữa phòng bệnh này với phòng bệnh khác. Do đó, việc kiểm soát con đường lây nhiễm chéo này cần được ngăn chặn. Để làm điều này, các bệnh viện đã xây những phòng cách ly đặc biệt được gọi là phòng áp lực âm.

Mầm bệnh hô hấp có thể phát tán qua các phòng bệnh bình thường, tạo ra nguy cơ lây nhiễm chéo.

Phòng áp lực âm là gì?

Đúng như tên gọi của nó, phòng áp lực âm là một căn phòng có áp suất thấp hơn xung quanh, nơi không khí chỉ có thể đi vào từ một phía và không thể thoát ra qua phía đó. Bạn hãy tưởng tượng khi đứng trước cửa căn phòng này, gió sẽ luôn thổi từ ngoài cửa vào trong.

Nếu có một bệnh nhân nhiễm Covid-19 đang cách ly trong đó, các giọt bắn chứa virus của họ sẽ không thể nào lội ngược dòng không khí này để thoát ra bên ngoài cửa được. Lúc này, hiện tượng lây nhiễm chéo qua dòng không khí giữa các bệnh nhân sẽ được dập tắt.

Các căn phòng áp lực âm như thế này thường được xây dựng trong khu cách ly bệnh truyền nhiễm của bệnh viện. Nó thường được sử dụng để cách ly các bệnh nhân lao, sởi, thủy đậu, cúm, SARS, Ebola và bây giờ là Covid-19.

Đường đi của không khí và mầm bệnh trong phòng áp lực âm.

Để tạo ra được áp suất thấp hơn từ một phía của căn phòng, nó sẽ phải được thiết kế kín nhất có thể, với trần nguyên khối, cửa ra vào khít - chỉ để hở khe dưới cánh với độ cao khoảng nửa inch, tương đương 1,27cm.

Cửa sổ (nếu có) cũng phải đảm bảo kín khít và có khóa niêm phong. Các ổ cắm điện, đường dây, đường ống ra vào căn phòng cũng đều phải đảm bảo không tạo ra khe hở.

Sau đó, áp suất trong phòng sẽ được giảm xuống nhờ một hệ thống bơm hút gió. Không khí sẽ được hút ra khỏi phòng áp lực âm qua một đường ống, thường đặt ngay gần đầu giường bệnh.

Luồng không khí này tất nhiên sẽ mang theo các giọt bắn chứa mầm bệnh Covid-19. Để đảm bảo mầm bệnh này được giữ lại, bệnh viện sẽ sử dụng một hệ thống lọc không khí hiệu quả cao HEPA (High-efficiency particulate air).

Các hệ thống lọc HEPA được thiết kế với màng lọc làm từ sợi thủy tinh và các khe hở giữa chúng chỉ cách nhau 0,3 micromet. Nhưng điểm đặc biệt của HEPA so với các hệ thống lọc khác, đó là nó có khả năng bắt được cả các hạt nhỏ hơn kích thước khe hở nhờ lợi dụng cơ chế khyếch tán và hút tĩnh điện.

Trong so sánh, các giọt bắn của mầm bệnh cũng thường có kích thước từ hàng chục micromet trở lên. Nhờ vậy, bộ lọc HEPA có thể xử lý không khí trong đường ống hút từ phòng áp lực âm để đảm bảo độ sạch gần như tuyệt đối (>99,99%).

Virus SARS-Covid-19 sẽ được giữ lại trên các màng lọc này, cho đến khi chúng tự chết hoặc bị giết chết khi bộ lọc của HEPA được các nhân viên kỹ thuật bệnh viện khử trùng và thay mới.

Sơ đồ một phòng áp lực âm trong bệnh viện.

Không khí bù vào phòng áp lực âm là dòng không khí sạch tự nhiên, được lấy từ các cửa hút. Khối lượng không khí được luân chuyển trong phòng áp lực âm mỗi giờ thường gấp 12 lần thể tích căn phòng. Vì vậy, có thể hiểu toàn bộ không khí trong phòng sẽ được thay mới mỗi 5 phút.

Bố trí các cửa hút gió và bù khí trong một căn phòng áp lực âm cũng hết sức khoa học. Theo đó, các cửa hút gió thường được đặt ở đầu giường của bệnh nhân, gần với hơi thở của họ nhất. Điều này đảm bảo ngay cả khi các bác sĩ đến tận giường bệnh thăm khám, hơi thở của bệnh nhân cũng khó chạm được tới đường hô hấp của bác sĩ.

Ngược lại, các cửa bù gió trong phòng áp lực âm sẽ được đặt trên cao, phía đuôi giường bệnh để tạo ra dòng không khí sạch luân chuyển. Bên trong phòng cách ly áp lực âm thường có đầy đủ tiện nghi, bao gồm cả nhà vệ sinh.

Sơ đồ đường đi không khí trong một phòng áp lực âm. Không khí sẽ chỉ đi theo một hướng, từ phòng đệm (anteroom) vào phòng bệnh (patient room) và kết thúc ở phòng vệ sinh (bathroom).

Bản thân nhà vệ sinh song phòng áp lực âm cũng là một phòng áp lực âm khác, nơi không khí chỉ có thể đi vào mà không thể đi ra. Nó sẽ đảm bảo các mầm bệnh sẽ không phát tán ngược trở ra từ nhà vệ sinh tới phòng cách ly nơi người bệnh đang nằm.

Tại Mỹ, các phòng cách ly áp lực âm thường được khuyến cáo nên có cả ổ cắm điện thoại và TV để phục vụ nhu cầu giải trí của bệnh nhân. Ngoài ra, họ còn có thể đặt cả một máy tập đạp xe trong đó để người bệnh có thể tập thể dục.

• Học sinh trở lại trường sau thời gian nghỉ phòng Covid-19: Phụ huynh, nhà trường cần chuẩn bị gì?
• Khả năng bám dính tế bào của virus SARS-CoV-2 mạnh hơn SARS 1.000 lần
• Điều chế thành công vaccine Covid-19 dạng uống