CBRNE 격리이송장비의 요건 Equipment for transport of CBRNE victim

2015년 10월 17일(금)

제주대학교병원 응급의학교실 송성욱

안전한 생물학적 위험인자 이송체계

CBRNE 특수재난

신경계통가스(사린) 혈액계통(cyanide) 질식가스(chlorine) 수포성 화학물질

도쿄 사린가스 테러

독성단백질(보튤리즘) 바이러스(천연두) 세균(탄저균) 페스트

방사능폭발물 방사능물질확산 방사능동위원소첨가

핵시설사고·테러 자가제작 핵폭탄

미국 탄저균편지 사건 후쿠시마 방사능유출사고 체르노빌 원전사고

CBRNE 2차 노출/오염 사례

•  화학 유해 물질 –  1995년 3월 20일, 옴 진리교 사린: 긴급 제염 시설 및 보호 장비의 부족으로 이차 노출이 있었고 135명의 구급차 탑승인과 110명의 병원 직원이 증상을 호소

•  1st biological warfare

•  체르노빌 원전 붕괴 사고(1986년) – 초기 급성 증상이 발생한 132명 소방관중 2명만이 생존

(1763) Captain Simeon Ecuyer had sent smallpox-infected blankets and handkerchiefs to the Indians surrounding the fort (as a supposed peace offering) but actually an early example of biological warfare which started an epidemic among the Indians.

CBRNE 특수재난 구급대응

1.  재난현장의 구역화 2.  개인보호 3.  오염물질의 탐지, 채취, 수거 4.  오염물질의 제독 5.  오염환자 격리·이송

구급업무와 함께 화생방 및 핵물질의 확산 및 2차 오염

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DIS(: Security)ASTER

•  병원 출입(Hospital ingress and egress) –  Must be able to secure hospital

•  Most bioattacks covert –  Patients will come in through ER –  ER becomes the “scene”

•  Do not open suspicious packages •  안전한 장소에서 환기 •  Alert appropriate authorities

개인보호장비 격리이송장비

노출된 위험 물질이 가장 심한 단계의 위험성을 가지는 경우로서 가능한 최대의 차단 및 보호를 목표로 함. 양압환기가 가능한 스쿠바(SCBA) 장비와 함께 인체가 외부와 완전히 차단되어 화학 물질 및 증기가 차단 가능한 캡슐형 수트 및 장갑 등이 포함됨

Level A 와 비교하여 비슷한 수준의 호흡기 보호 역할을 하나 피부에 대한 보호는 Level A 에 비해 한단계 감소한 보호 단계임.

노출된 위험 물질의 농도 및 종류가 알려져 있으며 Level A 와 B 와 같은 스쿠바에 의한 호흡이 아닌 공기 정화기를 통하여 호흡기 질환의 전파를 차단하고 오염된 공기를 정화 후 호흡이 가능한 경우에 해당이 됨.

최소한의 보호를 시행하는 단계임. 호흡기나 액체의 분출 등으로 피해 가능한 알려진 큰 위험 물질에 대한 노출 또는 위협이 없는 경우 해당됨.

특수재난 환경 및 위해인자 특성 일반적특성 유해화학물질

격리대상환자 특성

대표적 사례

대응과 치료

이송시 격리 필요성

생물학적 유해물질

방사능핵물질

구분 물리적특성 이송시 격리 필요성

유해화학 물질

고체 기관지점막침전(2.5~6.0㎛) 폐포도달(<2.5㎛)

다양한 유해화학 물질에 의한 2차오염 방지를 위해 환자 격리이송이 필요함

액체 증기 및 에어로졸은 옷을 통과

가스 폐흡입 또는 국소반응 수분용해도에 따라 임상적특성이 다름

생물학적 유해물질

세균 화학 물질 또는 핵 공격과는 달리, 잠재적으로 몇 시간, 며칠 또는 몇 주 동안 검출되지 않을 수 있음

특정감염상태, 임상증후군에 따라 확진전까지 표준격리와 함께 예방적 격리가 필요함. (특히 생물학적 테러에 의한 CDC A등급 고위험질환)

리케차 바이러스 생물학 독소

방사능 핵물질

α－선 β－선 γ－선

피폭: 전리 방사선에 노출만 된 경우 오염: 환자에 같이 묻어 오는 경우(액체, 분말,낙진) 전리방사선은 조직/세포/DNA 수준의 손상 비전리방사선은 발열에 의한 손상

단순 피폭 환자는 방사선을 배출하지 않으므로 제염과 격리의 필요성이 없으며 방사능 차폐가 필요한 수준의 격리이송장비의 필요성은 낮음.

미국 CDC 생물학적 요인 분류

•  구할수 있는 양 •  전파되는 능력 •  사람 대 사람 전파 •  질병의 중증도 •  지역사회 반응, 공황 등 •  국가안보에 대한 위험

Anthrax (탄저병) Smallpox(천연두) Plague(페스트) Botulinum toxin(보툴리즘) Tularemia(야토병) Viral hemorrhagic fevers(에볼라)

CDC 카테고리A 고위험 감염질환

CDC 감염성 질환 격리지침 예시

격리형태 격리기간 •  A: Airborne •  C: Contact •  D: Droplet •  S: Standardd

•  CN: 항생제치료종료+배양음성까지 •  DI: 유병기간 •  DE: 환경내 병소제거때까지 •  U: 효과적치료 후 특정시간(hrs)까지 •  Unknown: 미상

CDC 감염성 질환 격리지침 예시

•  CDC category A

•  미국 CDC 에서 발간한 감염성 질환에 대한 기술적 환경요소 기준

생물학적 유해물질 격리 지침 Guidelines for Isolation Precautions: Preventing Transmission of

Infectious Agents in Healthcare Settings

!  HEPA(99.97% 효율) filters: 0.3 um 입자 !  Well sealed rooms !  환기: ≥ 12 ACH(air change per hour) 유지 !  Air flow 방향: 한방향에서 유입후 반대방향에서 필터가 되면서 배출 !  양압환경: 압력차 ≥ 2.5 Pa [0.01” water gauge] !  공기흐름 패턴 모니터링 및 기록장치 !  Self-closing door !  Back-up ventilation equipment

CBRNE 격리이송장비 요건(개념적)

•  환자가 오염되어 2차 오염이 우려되거나 외부 유해물질에 의해 환자의 추가 오염이 발생할 수 있을 경우 이를 차단할 수 있는 유효한 격리기능

•  CBRNE 특수재난 현장에서 발생한 환자를 안전하고 신속하게 이동할 수 있는 이송기능

•  실 사용시 보관, 설치 및 해체가 간편하여야 함.

•  구급 사용자의 업무활동에 적합하여야 함.

격리이송장비 개발 현황 Gentex, Patient Isolation Unit (PIU) Enpac, ENP ISO

IC2, CBRN Isolation Pod DAIHO SANGYO, IsoArk N36-2 Isolation Chamber

재질 •  Envelope: 방수/방열 NomexR IIIA (Spray rating of 100, AATCC test) •  Base: 방열/정정기 방지 Urethane 코팅 Nylon •  Window: 투명 SurlynR Thermoplastic •  Filtration Fabric: 정전처리된 부직포 (charged non-woven) •  Zipper: Polyurethane 적합 금속지퍼 •  Gloves: Butyl ribber (MIL spec) •  Supporting ribs: Black Anodized Aluminum Per MIL-8625 Type 2

구조 •  Envelope: 22.25WX91.25LX18H •  Weight(들것제외): 25 Kg •  Zipper: 액체와 공기(9.7 psi) 100% 차단 •  Gloves Ports: 총 13개 비치 (11개 캐노비, 2개는 머리부쪽) •  Medical Ports: IRIS(6), ECG(4), Suction(4),IV ports(8), Ventilator(1) •  Carrying Handles: 총 8개(한면에 4개) •  Litter 부착부: 9 MIL-W-4088 type VII 규격 Nylon Straps, 쉬운 착탈 방식 •  Patient: 손목고정(2). 다리고정(1), 신속착탈기능이 있는 6점식 몸통 고정대 •  Canopy Support: 4개의 내부 Aluminum 지지대 •  Blower: 6 CFM(170 LPM) 공기정화기 (C2A1 필터 3개 포함) •  Power: 3개의 Lithium BA5800/U 배터리 또는 외부 AC/DC 전원

기능 •  공기교환: 시간당 12 air 이상 •  Filtration 효율: 고효율 (HEPA 99.97% @0.3 u) •  Operating Pressure: 최소 0.001 인치 수압의 음압을 유지 •  Blower Run-time: 16시간(배터리) 또는 지속사용(외부 AC/DC 전원) •  Normal Operating Temperature: -26 ~ +140F (최대 –40F) •  Shelf life: 제조일로부터 5년 •  Storage Conditions: 조절된 온도(+35 ~ +90F)에서 보관 •  Patient Height/Weight: 5분위 여성체형에서 95분위 남성 키, 300lb 무게 •  고도: 18,000 feet 까지 •  Shock Load: 중력의 9배까지 •  Operating Time: 24시간까지

Gentex, Patient Isolation Unit (PIU)

기존 환자격리이송장비 테스트

기존 환자격리이송장비 문제점 모델명 RXF-01 형

사이즈 (WxDxH) 2,000 x 670 x 380 mm (±10%)

풍량 180 L/min (±30%)

전원 배터리 DC12V (연속 8시간 이상 사용)

적재 하중 135 kg 까지

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7 침상과 통합되지 않아 운반시 불안정

협소한 환자 공간

견고하지 않은 재질로 환자 하중 지지불안정

지퍼구조의 오작동

체위변경시 밀폐기능상실

체위변경시 프레임 이탈현상

미끄러운 내부 구조

기존 환자격리이송장비의 한계

특수재난현장에서 오염환자의 유효한 격리와 신속한 이송을 동시에 제공하기가 어렵다.

!  환자격리장비: 격리모듈 + 공기정화송풍기

!  환자이송장비: 바퀴가 달려있는 들것(gurney) 및 손으로 이용한 들것(Litters)

!  환자격리장비와 이송장비를 통합한 기술은 아직까지 개발되지 않았음.

CBRNE 격리이송장비 개념적 요건

•  환자가 오염되어 2차 오염이 우려되거나 외부 유해물질에 의해 환자의 추가 오염이 발생할 수 있을 경우 이를 차단할 수 있는 유효한 격리기능

•  CBRNE 특수재난 현장에서 발생한 환자를 안전하고 신속하게 이동할 수 있는 이송기능

•  실 사용시 보관, 설치 및 해체가 간편하여야 함.

•  구급 사용자의 업무활동에 적합하여야 함.

격리부와 이송부의 기능적 통합이 필요

•  ..

Self-contained isolation and enviromental protection system

통합형 특수재난 환자격리이송장비 격리모듈 이송모듈 침상모듈

가변형 구조 개발 기밀/밀폐형 구조 재난현장 대응 운송

보급형 표준형 고급형

격리모듈

밀폐

여과식 공기정화기

가스/액체/스프레이

/미립자/미스트

기밀

여과+급기식 공기정화기

가스/액체/스프레이

/미립자/미스트

기밀

여과+급기식 공기정화기

가스/액체/스프레이

/미립자/미스트

침상모듈 3단계 수동형 3단계 유압식/일부전동 3단계 전동구동

이송모듈 착탈식, 수동형 착탈식, 전동 도움형 구동 착탈식, 전동구동

CBRNE 격리이송장비 기술적 요소

격리모듈 •  기밀성(누설율) •  내화학성 •  화학물질 투과량 •  광선투과율 •  내부압력지지 •  총 사용중량 •  설치/해체 소요시간 •  HEPA 필터 무진효율 •  풍량 •  환기횟수 •  내부압력 조절기능 •  연속작동시간

침상/이송모듈

•  체위변경 •  상하향 높이조절 •  환자 고정 장치 •  운반하중 •  진동방지 •  내구성 •  제동성 •  주행속도 •  격리모듈과의 맞춤형 탈부착

경청해 주셔서 감사합니다.