Category: Uncategorized

เครื่องดื่มในสถานะวุ้น

สมการของ gas อุดมคติที่เรารู้จักกันดี

PV = nRT

ส่วนประกอบแรกสุดมาจาก สมการของ Robert Boyle จาก paper ศึกษาเรื่อง properties of air ในเครื่อง air pump ในปี ค.ศ. 1662 (ตรงกับรัชสมัยสมเด็จพระนารายณ์มหาราช)

paper ของ Boyle

สิ่งที่ค้นพบคุณสมบัติของ gas ใน paper

คือ ความหนาแน่นของ air เพิ่มขึ้น 2 เท่า เมื่อให้แรงดันเพิ่มขึ้น 2 เท่า

( density แปรผกผันกับ volume และแปรผันตรงกับ pressure)

หน้าที่ 60 แสดงผลการทดลอง

column E คือ ค่าที่พยากรณ์ตามสมมติฐานที่ตั้งไว้

จะเห็นว่า ค่า D ที่ได้จากการวัดผลการทดลองใกล้เคียงกับค่า E มาก

“ปริมาตรของ gas แปรผันตรงกับส่วนกลับของความดันที่ใส่เข้าไป”

column A (ปริมาตร) และ B (ความดัน) จะแปรผกผันกัน

( ค่าใน column B + C = D ) , C = 29 (2/16)

ได้เป็น Boyle’s law

PV = k

แต่เชื่อหรือไม่? ว่าหลังจากเกิด law of pressure ของ Boyle กว่าที่ law of volumes จะตามมานั้น ต้องใช้เวลารออีก 1 ศตวรรษ (118 ปี)

คือ ค.ศ. 1780 โดย Jacques Charles (ตรงกับรัชสมัยกรุงธนบุรีช่วงปลาย)

การศึกษาของ Charles เรื่องปริมาตรและความร้อนของ gas H2 มีจุดมุ่งหมายเพื่อสร้าง Balloons

ไม่ได้มีจุดประสงค์เพื่อสร้าง Charles’s law (คือ คนที่ตั้งชื่อ law of volumes ว่า Charles’s law ไม่ใช่ ตัว Jaques Charles เองครับ )

Charles’s law

ปฎิกิริยาการทำงานใน balloon ของ Charles ใช้กรด sulphuric กับ ชิ้นส่วนเศษเหล็ก จากสมการ Redox ที่ดุลแล้วในรูป คือ ต้องใช้เหล็ก กับกรดที่อัตราส่วน 1:1

ในสมัยนั้น การทดลองลอย balloon ครั้งแรก Charles ใช้กรด 1/4 ตัน กับเศษเหล็กอีก 1/2 ตัน (เหล็ก : กรด = 2:1 ในปฎิกิริยาจึงมีเหล็กเหลือใน balloon ของ Charles เสมอ) สำหรับ balloon ขนาด 35 mˆ3 ในการยกน้ำหนักได้ 9 kg balloon ลอยได้ 45 นาที ก่อนจะตกรวมระยะทางที่ลอยได้ 21 km คือเป็นการยกวัตถุ ยังไม่ใช้คนขึ้นจริง

รูปแสดงสมการแถวบนสุด คือ กรณีใช้กรดซัลฟูริกแบบเจือจาง

ปฎิกิริยาจะเกิดแบบ เหล็ก : กรดซัลฟูริก = 1 : 1 เกิดเป็น Fe(SO4) คือ ได้ Fe2+ และ H2 (g)

(รูปแบบของปฎิกิริยาตรงนี้สำคัญมาก เพราะถ้าใช้กรดซัลฟูริกแบบเข้มข้น จะไม่ได้ product เป็น H2(g) แต่ได้ Fe2+,Fe3+ และ SO2 (g) แทน)

(กรณีใช้ H2SO4 conc ปฏิกิริยาจะเป็นสมการนี้

3Fe +8H2SO4 -> FeSO4 + Fe2(SO4)3 + 4SO2(g)+8H2O(l) )

ต่อมาเป็นการลอย balloon H2 ครั้งแรกแบบมีคนนั่งไปด้วย 3 คน คือ Charles และพี่น้องตระกูล Robert อีก 2 คน (Nicholas-Louis Robert) ทำหน้าที่ co-pilot ครั้งนี้ balloon ลอยสูง 550 m ทำเวลาได้ 2 ชม. 5 นาที ลอยได้ระยะทาง 36 km

ภาพวาดแสดงการลอย balloon ด้วย H2 ที่ใช้คนจริงๆ ลอยไปด้วยเป็นครั้งแรกในตอนนั้น

ถึงแม้ Jacques Charles จะเป็นผู้พบ ความสัมพันธ์ของปริมาตร gas ที่ขยายตัวทำให้ Balloon ทำงาน โดยการให้ความร้อน ในตอนนั้นก็ยังไม่มี Charles’s law เกิดขึ้นนะครับ

การค้นพบ law of volumes เกิดในปี ค.ศ. 1787 ขณะที่ Charles กำลังทดลองกับ balloon โดยการเติม hot air เข้าไปใน balloon ทั้งหมด 5 ลูก โดยใช้ gas ต่างชนิดกัน เมื่อเขาเร่ง temperature ทุก balloon เท่ากันที่ 80 °C ปริมาตรที่เพิ่มขึ้นของ gas ทั้ง 5 ชนิด เท่ากันเป๊ะ

แต่ต้องรอคนที่ตั้งสร้างสมการนี้อีก 15 ปีครับ

V/T = k

คนที่ตั้งชื่อ Charles’s law เพื่อเป็นเกียรติแก่ Jacques Charles คือ Joseph Louis Gay-Lussac ตีพิมพ์ paper ในปี ค.ศ. 1802 (ตรงรัชสมัย ร.1)

ตอนนี้เรารู้ว่า

PV/T = k

ก็น่าจะจบแล้ว

แต่ก็มีคนมาค้นพบความสัมพันธ์ นี้เข้าจนได้ครับ

ไม่ใช่ใครที่ไหน ก็คือ Joseph Louis Gay-Lussac นั่นเอง

Joseph Louis Gay-Lussac

การเรียก Gay-Lussac’s law (อาจเรียกอีกชื่อว่า Amontons’s law ตามชื่อของ Guillaume Amontons ที่พบความสัมพันธ์นี้ก่อนหน้า แต่เพราะขาดเครื่องมือวัด(Thermometer) ที่ precise จึงทำได้เพียงหาความสัมพันธ์ระหว่าง P และ T อย่างคร่าวๆ แต่ปัจจุบันได้รับการยอมรับว่าเป็นผู้พบความสัมพันธ์นี้เป็นครั้งแรก เพราะ Amontons มีช่วงชีวิตอยู่ในช่วงเดียวกับ Robert Boyle ก่อนหน้า Guy-Lussac เป็น 100 ปี)

ใช้ Gay-Lussac’s law อธิบายการเกิดวุ้นในเครื่องดื่ม

ในกรณีนี้ขอยกตัวอย่างใน Carbonated drink นะครับ

ขอใช้ตัวเลขความดันในขวด Sprite ที่ 3 atm

แทน P1 = ความดันก่อนเปิดขวด = 3 atm

P2 = ความดันหลังเปิดขวด = 1 atm

T1 = อุณหภูมิก่อนเปิดขวด

T2 = อุณหภูมิหลังเปิกขวด

แทนค่า

3/T1 = 1/T2

T2 = 0.33 T1

นั่นคือ ถ้าขวด Sprite ถูกแช่เย็นที่ใกล้ 0 °Cเมื่อเกิดการเขย่าและเคาะ เพื่อเพิ่มความดันในขวดให้เพิ่มจาก 3 atm อุณหภูมิหลังเปิดฝาจะถูก x ด้วยค่าที่น้อยกว่า 1 ทำให้อุณหภูมิของน้ำอัดลมที่เทออกมาลดลงทันทีอย่างเฉียบพลัน

แสดง Phase diagram ของน้

ที่ความดัน 1 atm ถ้า T เข้าใกล้ 0 °C น้ำจะเริ่ม set เป็น sol ได้ทันที

แสดงขบวนการเกิด Sprite วุ้น จากการเพิ่ม Pressure ในขวดที่แช่เย็นใช้ Temp ใกล้ 0 °C

Clip นอกจากจะแช่ในน้ำเย็นจัด ขวด Carbonated drink ยังต้องถูกเขย่าให้ความดันในขวดสูงอยู่ตลอด เมื่อ gas ในขวดที่อยู่ใน space มีพลังงานจลน์เพิ่มขึ้น ในทันทีที่เปิดฝา gas จะหนีออกจากขวดอย่างเร็วตาม v ของ Ek ที่ได้จากการเขย่า ความดันลดลงเร็วมาก อุณหภูมิจึงลดลงใน ratio ที่ตามกัน น้ำในขวดจึงเปลี่ยนสถานะทันทีที่เทออกมา

Ref:

1. https://en.m.wikipedia.org/wiki/Robert_Boyle

2. https://bvpb.mcu.es/en/consulta/registro.cmd?id=406806

3. https://bvpb.mcu.es/en/catalogo_imagenes/grupo.do?path=11143411

4. https://en.m.wikipedia.org/wiki/Boyle%27s_law

5. https://en.m.wikipedia.org/wiki/Jacques_Charles

6. https://www.quora.com/What-is-the-chemical-equation-for-iron-and-sulphuric-acid

7. https://en.m.wikipedia.org/wiki/Joseph_Louis_Gay-Lussac

8. https://en.m.wikipedia.org/wiki/Gay-Lussac%27s_law#Pressure-temperature_law

9. https://en.m.wikipedia.org/wiki/Guillaume_Amontons

10. https://packaging.oie.go.th/new/admin_control_new/html-demo/file_technology/9438170625.pdf

11. https://en.m.wikipedia.org/wiki/Phase_diagram

theMask Slayer III

ไปเจอภาพจากข่าว ภาพนี้เข้าครับ เลยทำให้รู้สึกอัศจรรย์กับ skill ในการตัดเย็บผ้าของคนพม่า

ปกติ Cloth mask จะประกอบด้วยผ้า 2 ชิ้น เย็บเป็น 2 ชั้น แล้วประกอบกับสายรัดเป็น ear loop แต่ mask ที่เห็นในรูป พยายามแก้ปัญหาเรื่อง face seal บริเวณคอ และแก้มทั้ง 2 ข้าง จึงออกแบบให้มีผ้าชิ้นที่ 3 เพื่อขยายขอบให้เกิด fit ที่ดีขึ้น

เมื่อ Cloth mask (CM) ถูกใช้ซ้ำกันหลายครั้ง ส่วนที่มีปัญหาแรกสุด จะเป็น ear loop ถึงการตัดเย็บทำให้สามารถเปลี่ยน ear loop ใหม่ได้ไม่ยาก แต่เนื่องจาก CM ต้องถูกซักด้วย detergent แล้วทำให้แห้งหลายครั้ง ก่อนจะนำมาใช้อีกรอบ

บทความนี้จะลองมาดูจุดอ่อนเมื่อเทียบกับ ชั้นกรองของ Surgical mask และผลที่เกิดชึ้นเมื่อผ่านการซักหลายๆ ครั้งว่า ประสิทธิภาพการกรองของ CM จะเปลี่ยนไปมากขนาดไหน?

paper จาก Triphuvan University, Nepal

การศึกษา CM ของ paper นี้ มุ่งไปทางการกรอง PM นะครับ (ดูเฉพาะ PFE ไม่ได้ดูการกรอง BFE, VFE) แต่เพราะ CM เป็น mask ที่ราคาต่ำและใช้ซ้ำได้ หาได้ง่ายกว่า Surgical mask จึงเป็นที่นิยมของประชาชนในการใช้ป้องกันทั้งจาก PM และ Droplet

เครื่องมือในการศึกษา CM และ filter ของมันในการศีกษานี้จะใช้การส่องกล้องดู เพื่อมองรูปร่างของ pore ที่เกิดใน CM และนับจำนวนเพื่อหาความหนาแน่นของ pore ในผ้าครับ

(เนื่องจาก CM เป็นผ้าที่เกิดจากการทอ เส้นใยจึงมีขนาดใหญ่กว่า nanofiber ของ meltblown ใน Surgical mask ประสิทธิภาพในการกรองจึงขึ้นกับ pore ของผ้าเป็นสำคัญ ต่างจากกลไกการ filter ของ meltblown ใน theMask Slayer II)

CM 20 แบบที่ใช้ศึกษา (ในรูปแสดงแค่ 5 แบบ) เปรียบเทียบกับ Surgical mask อีก 7 brand (ในรูปแสดง 1 brand)

รูป C แสดงแผนภูมิกง ที่ได้จากการ survey ด้วยการนับผู้คนที่เดินผ่านไปมาบริเวณถนนที่มี traffic แน่นหนาในกรุงกาฐมาณฑุ เมืองหลวงของ เนปาล ในช่วงเวลา 9.00 am- 1.00 pm ต่อเนื่องกัน 3 วัน ในเดือน พฤษภาคม 2016 เพื่อดู pattern ในการใช้ mask ของคนที่นั่น

ในภาพรวมจะเห็นคนใส่ CM เป็น 3 เท่าของ Surgical mask

และจำนวนประชาชนที่ใส่ mask เป็น 1 ใน 3 ของคนทั้งหมด

นำ mask ที่ใช้ศีกษามาส่องกล้อง microscope

รูป A,B,C,D,E,F คือ CM 6 ชนิดจากทั้งหมด 20 ชนิด (จากทั้งหมด CM1 –> CM20)

รูที่ส่องสว่างคือ pore ในเนื้อผ้า

– รูปร่างของ pore ไม่เป็นแบบเดียวกัน (กลม, สามเหลี่ยม, หกเหลี่ยม)

pore size ที่วัดได้ มีเล็กสุด-ใหญ่สุด = 81-461 um

– ความหนาแน่นของ pore ก็พบได้ตั้งแต่ 12-47 รู/ 4.5 mmˆ2 (field of view ที่ใช้นับ = 4.5 mmˆ2)

รูป G,H,I คือ Surgical mask 3 brand (จากทั้งหมด 7 brand ที่ศึกษา)

ผลการศึกษา Filter efficiency

รูป A แสดงประสิทธิภาพการกรองของ CM ชนิดที่ 3,7,9,18 และ Surgical mask (SM) 1 brand

CM 9 กรองได้แย่สุด กรอง PM ได้ที่ 63% และ CM7 กรองได้ดีสุดที่ 84%

ส่วน SM กรองได้ 94%

แสดง สูตรคำนวณ Filter eff

ส่วนรูป B แสดง PM ที่วัดได้ในการศึกษา ส่วนใหญ่เป็น PM ที่มี particle size < 10 um

ทั้ง 2 กราฟ A และ B ชี้ว่า เป็นการทดสอบการกรอง particle ที่ PM< 10 um

ต่อมาเป็นการนำ CM มายืดเพื่อจำลองการใช้งานในชีวืตประจำวัน

พบว่าเมื่อนำ CM7 มายืดที่ ΔL/L ∼0.05 (Strain = 0.05)

รูปร่างของ pore เปลี่ยนไป และขนาดของ pore ใหญ่ขึ้น

พบการ distort แบบนี้ในทุก CM ทั้ง 20 ชนิด แต่ไม่ว่าเกิดปรากฎการณ์นี้ใน SM

ผลจากการซัก CM แล้วตากแห้ง นำมาใช้

โดยทำทั้งหมด 4 รอบ คือ ซัก-ตาก แล้วนำมาวัด Filter eff ครั้งที่ 1

ซัก-ตาก แล้ววัดครั้งที่ 2 ทำแบบนี้ 4 รอบ

ผลที่ได้ ชัดเจนว่า ยิ่งซักหลายครั้ง ค่า Filter efficiency ของ CM จะค่อยๆ ลดลงเรื่อยๆ

(ค่า Rˆ2 หรือ R square ใช้ดูความสัมพันธ์ของตัวแปร 2 ตัว ในแนวแกน X และ Y ว่ามีความเข้ากันได้ของข้อมูลมากขนาดไหน ค่า R sq มีได้ตั้งแต่ 0-1 เพราะเป็นค่ายกกำลัง 2 จึงไม่มีค่าลบเหมือนค่า R (สปส สหสัมพันธ์))

หลังจากดูกราฟ แล้วลองนำผ้าที่ซักแต่ละรอบมาส่องกล้องเพื่อดูการเปลี่ยนแปลงของ pore จริง

A = ยังไม่ได้ซัก

B = ซักรอบแรก

C = ซักรอบที่ 2

D = ซักรอบที่ 3

โดยสรุป CM มีความแปรผันตามชนิดของผ้าที่ใช้ตัดเย็บมาก ทั้ง pore size, pore shape, pore density

– รูปร่าง pore มีได้ตั้งแต่ วงกลม, สามเหลี่ยม, หกเหลี่ยม โดยภายใน pore จะพบการยื่นของเส้นใย microfiber ทำให้ pore จริงๆ ไม่ clear โดยเส้นใยที่หนาแน่นใน pore ทำให้การกรองของ CM ดีขึ้น

กลไกการกรองของ CM เป็น Particle size dependent ซึ่งจะต่ำลงเมื่อเจอ PM ที่เล็กลงเรื่อยๆ (ต่างจาก meltblown ของ SM, N95 จะไม่เป็น Particle size dependent)

จากรูป CM7 pore size เล็กที่สุด กรองได้ดีที่สุด ขณะที่ CM9 ขนาด pore ใหญ่สุด จึงกรองได้แย่สุด

(เวลาเลือกซื้อ CM ถ้ามีตัวเลข pore size เล็กสุด ให้เลือกซื้อตัวนั้น)

ค่า R square = 0.9425 ชัดเจนว่า Filtering efficiency เป็น Particle size dependent

CM ที่มี pore size ขนาดเล็กจึงมี Filtering efficiency ดีกว่า CM ที่มี pore ขนาดใหญ่

แต่ขนาดของ pore size ไม่ขึ้นกับขนาด particle

ยกตัวอย่างเช่น CM ที่มี pore size 461 um ก็ยังกรอง PM<10 um ได้ถึง 60% (ตรงนี้น่าจะเกิดจาก CM เกิดจากผ้าทอที่ซ้อนกัน 2 ชั้น ทำให้ pore ของชั้นแรกเหลื่อมกับผ้าชั้นใน และ ความหนาแน่นของ pore ในชั้นผ้ายังถือว่า อยู่ในเกณฑ์ที่ต่ำ)

(อย่าไปสับสนกับตัวเลข pore size ของชั้น meltblown ที่ 300 นะครับ อันนั้นคือ 300 nm นะ ไม่ใช่ um ครับ ของ CM เราจะพูดกันที่ scale ของ um ตลอด)

– ผลของการใช้ CM ซ้ำกันหลายๆ ครั้ง แม้เราจะเปลี่ยน ear loop ใหม่ให้ใส่แล้ว mask seal ได้เหมือนเดิม แต่การศีกษาชัดเจนว่า ผ้าที่ถูกยืดแล้วจะเปลี่ยนรุปร่าง pore และขนาด pore จะใหญ่ขึ้น

คือ การเปลี่ยน ear loop ใหม่โดยใช้ mask เดิม ไม่ทำให้ Filter eff ดีได้เท่าเดิม

ทุกครั้งที่ซัก CM ค่า Filtration eff จะลดลง ˜ 20% (การศีกษานี้เมื่อซักรอบที่ 4 ค่า Filter เหลือ 63%)

เมื่อดูแบบ close up การซักรอบแรกทำให้ pore size ใหญ่ขึ้น และ pore shape เปลี่ยนไป

การซักในรอบต่อๆมา มีผลให้เส้นใย microfiber ที่อยู่ภายใน pore ลดจำนวนลง (คือ เพิ่ม pore clearance)

รูป A แสดง pore ก่อนซัก (ขีดสีเหลืองคือ scale 500 um)

E แสดง pore ในการซักรอบที่ 4 สังเกตปริมาณ microfiber ใน pore ที่ลดลง

ในความเห็นส่วนตัว ควรรณรงค์และให้คนทั่วไป เข้าถึง Surgical mask ที่มีคุณภาพ โดยคลินิกทันตกรรมสามารถเข้าถึงผู้จัดจำหน่าย mask ได้ดีกว่าร้านยาและเวชภัณฑ์ทั่วไป น่าจะเป็นแหล่ง supply mask ในชุมชนได้ดีกว่า ทำให้คนได้ใช้ mask ที่มีคุณภาพสูงและราคาถูก ในราคาชิ้นละ 2.50 บาท

ม่แนะนำให้ใช้ CM เพื่อป้องกันฝุ่นขนาดเล็กและ droplet นอกจากใส่เพื่อแฟชั่นเท่านั้น

Ref:

1. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC6599448/#!po=38.6364

ลองเล่น Exposure notifications app ในไทย

ปกติตั้งแต่ใช้ iOS14 เราจะพบ Exposure Notifications ใน Settings

แต่ถ้าเราเลือกประเทศไทย จะพบว่า ไม่สามารถใช้งานได้

คือจะขึ้นแบบนี้

แม้เราจะมี Covid tracker app ของประเทศแล้ว ก็ยังใช้งานไม่ได้ครับ

ทั้ง ไทยชนะ และ หมอชนะ app

สำหรับเบื้องหลังที่ ทำไมแม้มี app Covid tracker แล้วยังไม่สามารถใช้ Exposure Notifications ได้รับการเฉลยแล้วเมื่อไม่นานมานี้

(Exposure Notifications ไม่ใช่ application ของ iPhone แต่เป็นส่วนใช้งานเวลาเราเรียกใช้ app นั้น เรียกว่า API (Application Programming Interface))

เหตุผลจากผู้พัฒนา app คือ

1. พบว่าเงื่อนไขการใช้งานคือแอพห้ามเก็บตำแหน่งของผู้ใช้ รวมถึงห้ามใช้ Bluetooth ยกเว้นว่าจะใช้งานผ่าน API ดังกล่าวเท่านั้น รวมถึงห้ามเข้าถึงข้อมูลที่ระบุตัวตนของผู้ใช้ได้ด้วย

2. ประชาชนที่ใช้สมาร์ทโฟนของ Huawei ที่ไม่มี Google Mobile Services (GMS) ก็จะไม่สามารถเข้าถึง API นี้ได้

3. ความจำเป็นต้องเก็บข้อมูลของผู้ใช้ app ไว้บน Server ตลอดเวลา (เพราะ API ของ Apple ตัวนี้ (Exposure Notifacations) จะไม่เก็บข้อมูลของผู้ใช้ตลอดเวลา แต่จะเก็บเมื่อต้องการ upload ข้อมูลแจ้งเตือนคนอื่นเท่านั้น และถูกลบทิ้งอัตโนมัติภายใน 14 วัน)

รายละเอียด code ในการเขียน App

ผมเลยคิดว่า ถ้าเราลองเล่น Exposure Notification ของประเทศอื่นในไทยจะทำได้หรือไม่? และหน้าตากับ feeling ของการใช้ app จะเป็นยังไง?

เลยเข้าไปสำรวจ App Store ครับ

พบว่า มีประเทศที่ใช้ app ที่เรียก API นี้ได้ทั้งหมด 41 ประเทศ/เมือง (จำนวน app ไม่แน่นอน เพราะเข้าจาก App Store ของไทย ถ้าเข้าจากประเทศอื่น อาจจะเห็นไม่เท่ากันครับ)

จากนั้นก็ลอง install ทุก app เลยครับ

ผมลองเล่น app ของ Japan ก่อนเลยครับ (คิดถึงจัด)

เข้ามาหน้าแรก

หน้าที่ 2

พอเข้าหน้าที่ 3 จะไปต่อไม่ได้เลย คือ ขึ้นเตือน Network error ครับ

เข้าใจว่า คง detect ว่าผู้ให้บริการ internet ไม่ใช่เครือข่ายของ Japan จึงปฏิเสธไม่ให้เข้า app

ต่อมาลองของ England ครับ

เข้าหน้าแรก

หน้าที่ 2

หน้า 3

หน้าที่ 4 ให้กรอก รหัสไปรษณีย์

ผมไม่รู้จักและขี้เกียจ search เลยจบที่หน้านี้เลยครับ ไม่ได้ไปต่อ

ต่อไปของ Aus พบว่า ถ้าลองเลือก เมืองใดเมืองหนึ่ง ก็ใช้งาน app นี้ได้ครับ

เมื่อเราเข้าไป Settings –> Exposure Notification ก็จะเจอการตั้งค่าแบบนี้

การตั้งค่าเพื่อการใช้งาน ต้องบอกว่า ดีงามมากก

ลองกด Open Stopp Corona App

หน้าตา App ที่ชาว Aus ใช้

กลับมาตรง Settings ที่หน้านี้

ผมจะกดตรง Exposure Checks นะครับ

สังเกตว่า เราสามารถลบข้อมูลตรง Delete Exposure Log ได้ด้วยตนเอง และจะลบทิ้งเมื่อไรก็ได้

ต้องผ่าน Security ของ iOS ชั้นนึงก่อน จึงจะเข้าดู Exposure Checks ได้

พบว่า มีการ check เป็นช่วงเวลา ตลอดทั้งวันเลย

ลองเทียบกับ app หมอชนะ ครับ

ลองเล่น app ของประเทศอื่นๆ ก่อนนะครับ พอเล่นเสร็จ ก็ Delete app ออกได้เลย เราสามารถลงได้พร้อมๆ กันหลายประเทศครับ พอลบ app ข้อมูลใน Settings –> Exposure Notification ของประเทศนั้นๆ ก็จะหายไปด้วย ไม่มีผลอะไรกับเครื่องครับ

ดังแสดงในรูป

Ref:

1. https://www.matichon.co.th/lifestyle/tech/news_2353331

2. https://www.blognone.com/node/120426

3. https://medium.com/skooldio/api-%E0%B8%84%E0%B8%B7%E0%B8%AD%E0%B8%AD%E0%B8%B0%E0%B9%84%E0%B8%A3-264ee4186f2c

4. https://www.blognone.com/node/116153

5. https://developer.apple.com/documentation/exposurenotification/building_an_app_to_notify_users_of_covid-19_exposure

6. https://apps.apple.com/th/app/cocoa-covid-19-contact-app/id1516764458

7. https://apps.apple.com/th/app/nhs-covid-19/id1520427663

8. https://apps.apple.com/th/app/stopp-corona/id1503717224

theMask Slayer II : Angels and Demons

ในสถานการณ์ปกติ (ก่อน Pandemic COVID-19) การใช้งาน N95 mask (ในบทความนี้ ขอเรียกแทน N95 respirator ว่า mask นะครับ ) CDC ได้จัด การใช้ mask ที่เราใช้อยู่เป็น routine ว่า การใช้แบบ Conventional strategies คือ ใช้แบบ everyday practice

แต่ตอนนี้ได้เพิ่มเติมการบริหาร mask อีก 2 รูปแบบ

1. Contingency strategies เป็นการใช้แบบยืดระยะเวลา จาก ปกติ mask 1 ชิ้น/คนไข้ 1 เคส กลายเป็น การใส่ mask 1 ชิ้น แล้วทำคนไข้ต่อเนื่องได้หลายๆ เคส

2. Crisis capacity strategies อันนี้คือ แบบวิกฤติสุด นอกจากจะ extended use แล้วยังยอมรับการ reuse mask เพื่อกลับมาใช้ใหม่ได้อีก (แต่ย้ำว่าเป็น limited reuse)

แน่นอนว่า การบริหาร mask ทั้ง 2 รูปแบบนี้ ขัดต่อ indication ของบริษัทผู้ผลิต

จากบทความตอนที่แล้ว (theMask Slayer) ในบทนี้ mask จะหมายถึง N95 ด้วยนะครับ

(ในรูป คือ R95 ตามมาตรฐาน NIOSH (สถาบันอาชีวอนามัยและความปลอดภัยแห่ง US))

คือ ผมซื้อ mask มาผิดครับ เพราะตอนที่มี Pandemic เมื่อต้นปี 2020 ผมอ่าน component ของ SARS-CoV-2 แล้วรู้ว่ามันเป็น RNA virus ที่มีเปลือกเป็น lipid หุ้ม

เลยเข้าใจผิดว่า ต้องการ mask ที่กัน Oil ได้ด้วย จึงไปสั่ง R95 มาใช้ครับ ทั้งที่จริง N95 ก็พอแล้ว เพราะปริมาณ lipid (Oil) จากตัว virus มีปริมาณน้อยจนไม่มีผลต่อคำว่า N (Not oil resistant) ใน N95

infographic จาก CDC

N95 มีรูปแบบที่แบ่งได้เป็น 2 shape คือ แบบ Dome-shaped กับแบบ Duckbill

แบบ Dome-shaped

และแบบ N95 Duckbill type

มีการศีกษา N95 ในแผนก Emergency ของ UCSF (เฉพาะเรื่อง Fit test นะครับ)

Duckbill type เมื่อใช้แบบ extend use จะเกิด fit failure มากกว่า Dome-shaped > ~2 เท่า

ดังนั้นถ้าเลือกซื้อได้ ให้ใช้แบบ Dome ครับ

ที่นี่เราจะมาดูที่การใช้ N95 ในสถานการณ์พิเศษ (คือ ขาดแคลน เราไม่มี supply ของ mask เหมือนในภาวะก่อนเกิด COVID)

ถ้าไม่ใช้แบบ case ต่อ 1 ชิ้น mask ได้ เราใส่แบบต่อเนื่องคือ ทำติดต่อกันหลายเคสได้นานเท่าไหร่?

คำตอบคือ 8 ชม. ครับ

หรือ ถ้าไม่ใส่ต่อเนื่อง แต่เป็นการใส่แล้วถอด CDC ให้ตัวเลขไว้ที่ 5 ครั้ง

( 5 ครั้ง คือ ใส่-ถอด นับ 1 ครั้ง, ใส่-ถอด ครั้งที่ 2, … , ใส่-ถอด ครั้งที่ 5)

แต่มีข้อแม้ที่ต้องประเมิน 4 ข้อ ก่อน Extend use หรือ Reuse คือ

1. ถ้า mask ขาด หรือ มีรอยปริ –> Damage ห้าม Extend use หรือ ห้ามเอาไป Decontaminate แล้ว Reuse

2. ถ้ามองเห็นสิ่งปนเปื้อนที่ผิวนอกสุด หรือ ทำงานที่คิดว่า ปนเปื้อนแน่นอน –> Contamination and soiling ก็ห้าม Extend หรือ Reuse เป็นอันขาด (เหมือนข้อ 1)

3. ประเมิน Filtration performance และ ประเมิน Fit test –> ถ้าประเมินผ่าน ให้ใช้แบบ Extend และ/หรือ Reuse ใช้กลับมาใหม่ได้

แสดงที่มาของตัวเลขการใส่ถอด ไม่เกิน 5 ครั้ง ของ N95 ทั้งหมด 6 brand แล้ว Fit test ผ่านค่า 100

จาก theMask Slayer ตอนแรก เขียนเพื่อให้เข้าใจส่วนประกอบพื้นฐานของ Surgical mask แล้ว ในตอนนี้จะง่ายขึ้นในการทำความเข้าใจกับ N95

จากความหนาแน่นของ Polypropylene ในชั้น meltblown ของ Surgical mask 1 ชิ้น ที่ 20-25 g/mˆ2

เมื่อกลายเป็น N95 ค่านี้จะถูก x2 คือ = 25-50 g/mˆ2 คิดเป็นน้ำหนัก Polypropylene 9 g/ N95 mask 1 ชิ้น (ที่จริงน้ำหนัก Polypropylene จะเพิ่มอีก 2 g รวมเป็น 11 g ในชั้น filter)

แสดงในรูป

จะเห็น ชั้น meltblown 2 ชั้น และมีชั้น filter อีกชั้นกั้นระหว่างชั้น meltblown (คือ 2 g ที่เพิ่มขึ้น)

ต่อไปจะอธิบายให้เข้าใจ Filtration mechanism ที่ละไว้ใน theMask Slayer ตอนที่ 1 โดยละเอียด

คือ ถ้าสังเกตโฆษณาของสรรพคุณของ mask, Filter ของ suction หรือ เครื่องฟอกอากาศ

เรามักจะพบการใช้ตัวเลขของ Particle ขนาด 0.3 um (ทำเป็น nm ให้ x1000) เป็นตัวแสดง efficacy ทำไมบริษัทผู้ผลิดต่างๆ จึงไม่ใช้ตัวเลขที่น้อยกว่านี้

เช่น บอกว่า “เครื่องกรองของเราสามารถกรองได้ที่ 0.0075 um กรองเชื้อ COVID ขนาด 0.06 um ได้สบายมาก”

แต่ทำไมจึงเลือกใช้ตัวเลขที่ 0.3 um?

ยกตัวอย่างเช่น

รีวิว Xiaomi Mi Air Purifier Pro H (บรรทัดที่ 3)

เรารู้ขนาด virus particle ของ SARS-CoV-2 อยู่ที่ 60-140 nm (ทำ nm ให้เป็น um ให้ใช้ 1000 หาร) และขนาดรูของชั้นกรองในชั้น meltblown อยู่ที่ 300 nm

สมมติ (ย้ำว่า สมมติ)

สมมติถ้า virus 1 ตัว กระเด็นจากการกรอฟันแล้วลอยในอากาศปลิวตามแรง air flow ของเครื่องปรับอากาศในห้องทำงาน เนื่องจากมันเล็กกว่ารูกรองถึง 5 เท่า (300 nm/60 nm) จึงอันตรายมาก เพราะผ่านรูชั้นกรอง mask เข้าจมูก Operator ได้ —> ถ้ายังเชื่ออยู่ อยากให้ตัดความเข้าใจเรื่องการกรองผ่านด้วย concept รูตาข่ายนี้ทิ้งไปได้เลย

การดักจับของ meltblown filter ที่มีเส้นใยนาโน จะเกิดขึ้นด้วย 3 กลไกหลัก

1. Interception

Particle ที่มีขนาดกลาง (ลองเทียบขนาดกับ meltblown fiber ภาคตัดขวางในรูป) เมื่อลอยมาตาม air flow จะถูกตักจับด้วยรัศมีของเส้นใยนาโน (เหมือนถูกแขนดักจับ รัศมีของเส้นใยคือแขน)

2. Inertial impaction

Particle ที่มีขนาดใหญ่ จะลอยตามแรงเฉื่อยจนมาชนกับเส้นใยนาโนโดยตรง เนื่องจากขนาด Particle ใหญ่จน move ตามแรงเฉื่อยของตัวเองจนเบี่ยงเบนจากทิศทางของ air flow ทำให้เกิดการปะทะกับเส้นใย (เหมือนรถที่วิ่งหลุดโค้ง)

3. Diffusion

เรารู้ว่า Diffusion คือ การแพร่ เช่น การแพร่ของยาชาจากตำแหน่งปลายเข็มที่มี conc สูง ไปยังบริเวณรอบๆ ที่มีความเข้มข้นของยาชาต่ำกว่า (เป็นเหตุผลว่า ทำไมเราต้องรอให้คนไข้ชาหลัง inj 5 นาที ก่อนทำหัตถการ)

กลไกการจับแบบ Diffusion จะใช้กับ Particle ที่มีขนาดเล็ก (ยิ่งเล็ก ยิ่งจับได้ดี)

ลองดู size ของตัวแปรที่เกี่ยวข้องทั้งหมด

ผม label ใหม่นะครับ ทำหน่วยทุกตัวให้เป็น um

Aerosol ขนาด 1 um

Filter pore ของชั้น meltblown ขนาด 0.3 um

SARS-CoV-2 ตัวใหญ่สุด 0.14 um,ตัวเล็กสุด 0.06 um (ค่าเฉลี่ย 0.125 um)

โมเลกุลของ Gas ขนาดใหญ่อยู่ที่ 0.006 um, ขนาดเล็กอยู่ที่ 0.0003 um

เรื่องต่อไปนี้เป็นเรื่องสมมติ

สมมติว่าในห้องทำงานมี virus particle 1 particle ถูกปั่นด้วยหัวกรอ high speed airotor จนลอยฟุ้งเต็มห้อง ถูกแอร์เป่าปั่นป่วนไปหมด (แยก 1 particle จำนวนล้านๆ particles) การเคลื่อนที่ของ virus particle นอกจากจะเคลื่อนไปตาม air flow แล้วมันยังเคลื่อนไปในลักษณะนี้ไปด้วยครับ

virus particle ที่มีขนาดประมาณ 10 เท่าของโมเลกุล gas จะเคลื่อนที่แบบ zigzag จากการถูกชนด้วยโมเลกุล gas ที่มีขนาดเล็กกว่า virus

ในรูปจุดสีเหลือง จำลองการเคลื่อนที่แบบ zigzag ของ virus particle ที่ถูกชนด้วยจุดเล็กๆ สีดำ

จุดเล็กๆ สีดำ คือ โมเลกุลของ gas

เหมือนการทดลองหยดสีลงไปในแก้วน้ำ โมเลกุลของสีจะถูกชนด้วยโมเลกุลของน้ำ ทำให้เกิดการเคลื่อนที่แบบสุ่ม เรียก Brownian movement

จากทฤษฎีจลน์ของ gas รูปที่แสดงเป็น 2 มิติ แต่การกระจายตัวของ gas จริงๆ เป็น 3 มิติ

โมเลกุลของ gas จะมีโอกาสชนกันเองน้อยกว่าการชนกับ Particle ที่มีขนาดใหญ่กว่าตัวมัน

เราเรียก ระยะห่างที่โมเลกุลของ gas เคลื่อนไปอย่างอิสระนี้ว่า Mean free path

รูปแสดงโมเลกุลของ gas ขนาดเล็ก คือ 0.3 nm (0.0003 um)

ระยะห่างระหว่างโมเลกุล = 3.3 nm (0.0033 um) คือ 10 เท่าของขนาดตัว

ระยะที่จะวิ่งไปชนกับ gas อีกโมเลกุล = 93 nm (0.093 um) คือ 310 เท่าของขนาดตัว

ถ้ามี virus 1 particle ที่มีขนาดเล็กสุด = 60 nm (0.06 um) คือ ใหญ่เป็น 10 เท่าของขนาดโมเลกุล gas ขนาดใหญ่ (6 nm) และเข้าใกล้ Mean free path ที่ 93 nm จึงชนได้ง่ายกว่า (ยิ่งถ้า virus ขนาดใหญ่ 140 nm ซึ่งมีค่ามากกว่า Mean free path –> โมเลกุลของ gas จะชนได้ทันที ทำให้ virus particle วิ่งเป็นแนว zigzag ในที่สุด)

เรียกการดักจับของ Filter ด้วยกลไกนี้ว่า Diffusion เพราะเหมือน Particle ขนาดเล็กและเล็กมากๆ เคลื่อนเข้าหาเส้นใยนาโนด้วยวิธีแพร่ (ผ่านโมเลกุลของอากาศในห้องทำงานนั่นเอง)

virus particle จะวิ่ง zigzag และถูกดักจับ

ดังนั้น ยิ่งเล็กมาก ยิ่งไม่มีปัญหาครับ และ ยิ่งขนาดใหญ่มาก ก็ยิ่งกรองได้สบาย

แต่สิ่งที่กรองยากที่สุดคือ Particle ขนาดกลางๆ พวกนี้มักจะผ่านชั้นกรองได้ง่าย แล้วคำถามคือ medium size นี้คือ ขนาดเท่าไร?

กราฟนี้คือคำตอบ

แนวแกน X แทนขนาด Particle แบ่งเป็น 3 ช่วง

ขนาดตั้งแต่ 0.01-0.1 um เป็น small particle

0.1- 1.0 um ขนาดกลาง

1.0 um ขี้นไป เป็นขนาดใหญ่

แนวแกน Y แทนประสิทธิภาพในการ filter ยิ่งค่ามาก ยิ่งกรองได้ดี

การอ่านผล จะเห็น พื้นที่ใต้กราฟสีเหลืองใน Particle ขนาดกลาง คือ ช่วง 0.3 – 0.5 um (เฉลี่ยที่ 0.4 um) มีขนาดน้อยที่สุด

ดังนั้น การแข่งกันทำ filter ให้ดี จึงต้องใช้ตัวเลข Particle ขนาด 0.3 um มาเป็นตัวโฆษณาประสิทธิภาพนั่นเอง

แสดงกราฟเดียวกัน แต่อีก scale ให้เห็นได้ชัดขึ้น

ข้อพิจารณาอีกสิ่งที่สำคัญไม่แพ้กัน คือ ที่บอกไว้ตอนต้นว่า virus particle 1 ตัว สามารถลอยไปลอยมาในอากาศได้ บางห้องทำงานมี virus particle ลอยฟุ้งกระจายประมาณ 1 ล้านตัว หรือมากกว่านั้น เป็นเรื่องสมมติ เพราะ

ในความเป็นจริงเราไม่สามารถแยก virus particle ออกจากน้ำลายของคนไข้ด้วยหัตถการทางทันตกรรมทุกประเภท ไม่ว่าจะเป็น high speed airotor หรือ low speed จาก contra หรือ straight handpice

เพราะความเร็วในการหมุนของเครื่องมือทันตแพทย์ ทำให้เกิดได้เพียง droplet และ droplet nuclei หรือ aerosol เท่านั้น การหมุนยังไม่สูงพอที่จะ isolation และ purify virus

ปัจจุบันการแยก virus ออกจาก specimen ทำได้ในห้อง Lab ได้ 2 วิธี

1. การแยกด้วยวิธี Plaque isolation คือ การ culture ใน cell culture

การ culture virus ไม่เหมือน bacteria ครับ คือ bacteria เราเลี้ยงใน media ที่มีอาหารแล้วใส่ bacteria ลงไป แต่ virus จะยากขึ้นไปอีกชั้น คือ ต้องมี cell แล้วมีอาหารให้ cell รอด จากนั้นจึงใส่ virus ให้มีชีวิตใน cell culture อีกที

2. การแยก virus ด้วยแรงจากการหมุน อันนี้หละคือ ใช้แรงเชิงกลโดยใช้เครื่อง Centrifuge

แต่แรงที่ใช้ในการหมุนอยู่ที่ 1000xg ครับ คือ = 1000 x 9.80665 = 9806.65 m/sˆ2 (F=ma, พูดถึง F โดยละ m ไว้ในฐานที่เข้าใจ)

รูปแสดงการใช้ Centrfuge แยก virus เป็นชั้นออกจาก specimen ด้วยการหมุน 2 วิธีเปรียบเทียบกัน

Rate-zonal separation ใช้ size particle เป็นตัวแยก

ส่วน Isopycnic separation ใช้ density เป็นตัวแยก

อันนี้คือการแยก virus ออกจาก specimen นะครับ (Purification of viruses) ยังไม่ได้แยกออกมาเป็น virus 1 particle หรือ 10 particles นะ

ดังนั้นไม่ว่าจะชอบใจหรือไม่ แต่ต้องปรับความคิดซะใหม่ว่า ไม่มี virus ล่องลอยในอากาศเดี่ยวๆ โดยไม่เกาะกับอะไรเลย อย่างน้อยมันต้องมี droplet หรือ nuclei เพื่อเป็น reservoir เท่านั้น

(droplet ที่ลอยในอากาศได้ จะระเหิดส่วน gel หรือระเหย liquid ออกไป จนเหลือแต่ nucleus เมื่อมีกลุ่มหมอกของ nucleus ฟุ้งกระจาย จึงเป็นพหูพจน์ เรียก nuclei (ชื่อเต็ม droplet nuclei) และเรียก droplet nuclei ที่ลอยปลิวไปตาม air stream ในห้องนั้นว่า Aerosol (คือ ไม่มี gel หรือ liquid เหลือแล้ว แต่เหลือ sol (solid) ที่เป็นของแข็ง แขวนลอยใน Air ที่เป็น matrix ทำหน้าที่พยุงให้ลอยไปเรื่อยๆ –> Air+sol = Airosol = Aerosol))

(คำว่า Aer หรือ Aero เป็น prefix จาก Greek “aer” หมายถึง air หรือ gas )

จบข้อสงสัยเรื่อง filter ของ Surgical mask และ N95

มาถึงเรื่องการ Reuse ปัญหาคือ จะใช้วิธีอะไร Decontaminate N95 เพื่อนำกลับมาใช้ใหม่

(อย่าลืม requirement สำหรับ mask ที่จะนำกลับมา Reuse ของ CDC)

การศึกษาในปี 2020 จากสถานการณ์ขาดแคลน mask มุ่งไปสู่การประเมิน N95 ใน 2 ข้อแรกสุด

1. ประเมิน Fit test

2. ประเมิน Filtration performance

เราทราบกันดีว่า จุดเด่นของ N95 ที่เหนือกว่า Surgical mask ข้อสำคัญคือ คุณสมบัติการ seal mask เข้ากับใบหน้า แต่โครงสร้างของ N95 มีส่วนประกอบที่เป็นจุดอ่อนอยู่ 2 แห่ง คือ

Head strap และ Nose bridge strip

หลังจากใส่แล้วถอดซ้ำกันหลายครั้ง ทั้ง 2 ส่วนประกอบจะ distort และทำให้สูญเสีย fit (ทั้งที่ประสิทธิภาพการกรองอาจยังไม่เปลี่ยนแปลง)

มี Paper ที่ตีพิมพ์เดือน มิถุนายน 2020 ในกลุ่ม Staff anes จำนวน 74 คน ที่คุ้นเคยกับการใช้งาน N95 เป็นอย่างดี เข้าใจการทำ fit test และใช้ N95 แบบ Reuse ด้วย VHP (Vaporized Hydrogen Peroxide)

จุดประสงค์ของการศีกษา เพื่อดูการประเมินของ Staff anes ที่ชำนาญการใช้ N95 ว่าจะสามารถประเมินได้ถูกต้องหรือไม่ ว่า mask ที่ใช้ซ้ำ ถึงจุดที่ไม่สามารถใช้ต่อไปได้

ผลการศึกษาพบว่า

1. mask เกือบครึ่งเสีย fit test ตั้งแต่วันที่ 4 ของการใช้ซ้ำ

2. ค่ากลางของ N95 ที่เสีย fit test คือ การใช้งานวันที่ 8 หรือ ถ้านับการถอด-ใส่จะใส่ได้ 18 ครั้ง

3. 73% ของ Staff ที่เข้าทดสอบ ประเมิน fit test ของ N95 ผิด (คือไปเข้าใจว่า ยังใช้ mask ได้แต่ที่จริงเสีย fit test ไปเรียบร้อยแล้ว)

4. ในกลุ่ม N95 ที่เสีย fit test ไปแล้ว 100% พบว่า ผู้เข้ารับการทดสอบยังเชื่อว่า 89% ของ mask ในกลุ่มนี้ fit test ยังดีอยู่

คำแนะนำของการศีกษานี้คือ ไม่ควรเชื่อความรู้สึกของผู้ใช้ในการทดสอบ fit test ของ N95 ที่นำกลับมาใช้ซ้ำ และให้ follow protocol จาก CDC คือ ให้ limit การ reuse ที่ 5 ครั้งแทน

อีก Paper ตีพิมพ์เดือนตุลาคม 2020 ที่ Trauma unit St. Luke’s Hospital, Bethlehem

วิธีศึกษาคือ ใช้ N95 จำนวน 113 ชิ้น นำมาให้ Staff ในหน่วยใช้แล้วนำกลับมาประเมิน fit test โดยใช้ Occupational Safety and Health Administration qualitative fit-test guidelines เป็นเวลา 5 วัน

ผลการศีกษาพบว่า

N95 สูญเสีย fit ตั้งแต่วันที่ 3 ของการใช้งานที่ OR 7.1(mask ที่ใช้งานมากกว่า 2 วัน มี fit failure มากกว่า mask ที่ใช้ไม่เกิน 2 วันอยู่ที่ 7.1 เท่า)

การศึกษานี้จึงชี้ให้เห็น อันตรายจาก Reuse N95 และทำให้ตระหนักถึงการหา supply ที่เพียงพอเพื่อการใช้งานตาม indication เดิมของมัน

มาถึงตรงนี้จะบอกวิธี Decontaminate เพื่อ Reuse N95 ละครับ (แต่ไม่แน่ใจว่าจะยังอยาก Reuse กันหรือเปล่านะ ถ้าไม่อยากอ่านก็ข้ามไปเลยละกันครับ เพราะจะจบตรงนี้เป็น paper สุดท้ายแล้ว)

เป็น Paper ที่ออกแบบการทดลองได้ดีมากๆ

วิธีคือ นำเชื้อ SARS-CoV-2 มาป้ายในชั้น filter ของ N95 และป้ายบนแผ่น Stainless steel (คือใช้ SS เป็น control) แล้วนำมาฆ่าเชื้อด้วย 4 วิธีครับ

1. UV ที่ 260-285 nm

2. Dry heat 70*C

3. 70% Ethanol

4. VHP

จุดประสงค์ของการศึกษาจะดูที่ 2 ข้อ

1.วิธีใดฆ่าเชื้อ COVID-19 ได้ดีที่สุด

2. วิธีใดมีผลต่อ fit test น้อยที่สุด

ผลการศีกษา

A – Ethanol และ VHP ทำลายเชื้อได้เร็วที่สุดทั้งในชั้นกรองของ N95 และ SS

– UV ฆ่าเชื้อบน SS ได้เร็ว แต่ใช้เวลานานขึ้นใน N95

– Dry heat ฆ่าเชื้อใน N95 ได้เร็วกว่าบน SS

– ความเร็วในการฆ่าเชื้อของ UV เท่าๆกับ Dry heat ใน N95 (สังเกตความชันของกราฟเท่ากัน)

B – ทั้ง 4 วืธีไม่มีผลต่อ Fit test ถ้าทำในครั้งแรก

– แต่เมื่อทำครั้งที่ 2 การ treat mask ด้วย Ethanol จะทำให้ fit test drop มากที่สุด รองลงไปคือ Dry heat ส่วน UV, VHP ไม่มีผลต่อ fit test ในการ treat รอบที่ 2 และ 3

CVHP เด่นทั้งในด้านฆ่าเชื้อใน N95 ได้ดีที่สุด และ preserve fit test ได้ดีที่สุด

– UV ฆ่า virus ได้แต่ต้องใช้เวลานาน และ preserve fit test ได้ดีเช่นเดียวกับ VHP

– Dry heat ฆ่า virus ใน N95 ได้ในอัตราเร็วเท่า UV แต่ มีผลต่อ fit test ถ้า treat มากกว่า 2 รอบ

Ethanol ฆ่าเชื้อได้ แต่มีผลต่อ fit test มากที่สุด จึงเป็นวิธีที่ไม่แนะนำให้ใช้

สรุปผลการศึกษา วิธีที่แนะนำให้ใช้ Decontaminate N95 เพื่อ Reuse มี 3 วิธี คือ VHP, UV, Dry heat (เรียงจาก ดีที่สุด –>น้อยที่สุด)

N95 ถือเป็นอุปกรณ์ป้องกันที่ดีที่สุดสำหรับงานทันตแพทย์ เปรียบเสมือน นางฟ้าที่คอยปกปักรักษา Operator แต่ถ้ามีการใช้นอกเหนือ indication ของมัน เช่น การนำกลับมาใช้ซ้ำ หรือ ใช้ครั้งเดียวแต่ใส่ต่อเนื่องทั้งวัน โดยในระหว่างวันมีการถอดเข้าออกมากกว่า 2 ครั้ง ประสิทธิผลของ ReuseN95 อาจจะแย่กว่า NewSurgical mask ที่ได้มาตรฐานเลยด้วยซ้ำ

Paper ที่มีการอ้างถึงบ่อยๆ คือ การศึกษาที่ทำขึ้นก่อนหน้าจะเกิด Pandemic ของ COVID-19

ทำในช่วง กันยายน 2011 – มิถุนายน 2016 และตีพิมพ์ในปี 2019 (ศึกษานานมาก)

จุดประสงค์ของการศึกษาเพื่อเปรียบเทียบ Effectiveness ของ N95 ซึ่งแนะนำให้ใช้ในกลุ่มบุคลากรทางการแพทย์จาก Pandemic ของ H5N1 ในช่วงปี 2009

ถึงแม้เป็นการศึกษา Influenza แต่เพราะมี transmission route ที่ใกล้เคียงกับ COVID-19 และขนาด virus particle ที่ใกล้เคียงกัน ในปี 2020 ยังไม่มี paper ที่ทำใน SARS-CoV-2 โดยตรง Paper นี้จึงถูกอ้างถึงเสมอ

กลุ่มตัวอย่างขนาดใหญ่ คือ ใช้ Staff ในโรงพยาบาล ~5000 คน

ผลการศีกษา

(limitation ของการศีกษามีอยู่ใน paper เต็ม ก็เป็นเรื่องน่าสนใจ แต่ในมุมของทันตแพทย์ ข้อจำกัดของ Paper นี้คือ ไม่ได้ทำในงานที่ generate aerosol เป็นการเฉพาะ)

คือ ถ้าเทียบ Spec กัน N95 เหนือ Surgical mask มาก

เรียกว่า N95 มีประสิทธิภาพ (Efficacy) มากกว่า Surgical mask

แต่พอถึงหน้างาน ไม่ต่างกัน คือ N95 มีประสิทธิผล (Effectiveness) ไม่ต่างจาก Surgical mask

แสดงการเปรียบเทียบประสิทธิภาพ

ข้อสรุปส่วนตัว ในมุมมองของผมจึงเป็น

-ควรเก็บ N95 ไว้ใช้ทำคนไข้ COVID-19 ในช่วงที่หา N95 ได้ยาก (ใช้ New ไม่ใช้ Reuse)

-ใช้ Surgical mask กับเคสที่คัดกรองแล้ว กับงานทันตกรรม (ได้ทุกประเภททั้ง non-generate และ generate aerosol)

Ref:

1. https://www.cdc.gov/coronavirus/2019-ncov/hcp/ppe-strategy/decontamination-reuse-respirators.html#ref1

2. http://www.ratchakitcha.soc.go.th/DATA/PDF/2559/E/020/6.PDF

3. https://www.economist.com/briefing/2020/03/12/understanding-sars-cov-2-and-the-drugs-that-might-lessen-its-power

4. https://medicine.uiowa.edu/iowaprotocols/n95-respirators-hepa-or-high-efficiency-particulate-air-filter-respirators-personal-protective

5. https://en.m.wikipedia.org/wiki/Mechanical_filter_(respirator)

6. https://www.cdc.gov/niosh/npptl/pdfs/N95RespirClassesInfographic-508.pdf

7. https://jamanetwork.com/journals/jama/articlepdf/2767023/jama_degesys_2020_ld_200059.pdf

8. https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1319562X20304630

9. https://www.amazon.in/Special-Anti-Bacterial-respiratory-Washable-Multicolor/dp/B08CZZDH27

10. https://www.iphone-droid.net/xiaomi-mi-air-purifier-pro-h-review/

11. https://smartairfilters.com/en/blog/what-is-pm0-3-why-important/

12. https://www.tsi.com/getmedia/4982cf03-ea99-4d0f-a660-42b24aedba14/ITI-041-A4?ext=.pdf

13. https://www.reddit.com/r/dataisbeautiful/comments/hwjx9f/oc_relative_sizes_of_gas_molecules_n95_filter/

14. https://en.m.wikipedia.org/wiki/Brownian_motion

15. http://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/hbase/Kinetic/menfre.html

16. https://www.sciencedirect.com/topics/immunology-and-microbiology/virus-particle

17. https://www.usatoday.com/story/news/factcheck/2020/06/11/fact-check-n-95-filters-not-too-large-stop-covid-19-particles/5343537002/

18. https://www.reddit.com/r/PandemicPreps/comments/fg4224/n95_mask_straps_keep_breaking/

19. https://www.joybuy.com/product/657536120.html

20. https://www.generalsurgerynews.com/In-the-News/Article/10-20/Fit-and-Efficacy-Deteriorate-With-Reuse-of-N95-Masks/60823

21. https://www.medscape.com/viewarticle/940168#vp_1

22. https://wwwnc.cdc.gov/eid/article/26/9/pdfs/20-1524.pdf

23. https://jamanetwork.com/journals/jama/articlepdf/2749214/jama_radonovich_2019_oi_190087.pdf

24. https://www.cdc.gov/niosh/npptl/pdfs/UnderstandDifferenceInfographic-508.pdf