TWM619782U - 用於收集人體與動物呼吸道病毒樣本之口罩 - Google Patents

用於收集人體與動物呼吸道病毒樣本之口罩 Download PDF

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張武修
劉靜怡
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康科特股份有限公司
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    • A41D13/05—Professional, industrial or sporting protective garments, e.g. surgeons' gowns or garments protecting against blows or punches protecting only a particular body part
    • A41D13/11—Protective face masks, e.g. for surgical use, or for use in foul atmospheres
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A62—LIFE-SAVING; FIRE-FIGHTING
    • A62B—DEVICES, APPARATUS OR METHODS FOR LIFE-SAVING
    • A62B23/00—Filters for breathing-protection purposes
    • A62B23/02—Filters for breathing-protection purposes for respirators

Abstract

本揭露係提供一種用於收集人體與動物呼吸道病毒樣本之口罩，包括：一本體，以及連接該本體之至少一條帶。該本體包括：一內層；一樣本收集層，與該內層相鄰，介於內層與中層之間；一中層，與該樣本收集層相鄰；以及一外層，與該中層相鄰。該內層係親水材料，該中層係具有電荷之熔噴不織布，該外層係疏水材料，該樣本收集層係熔噴不織布。

Description

用於收集人體與動物呼吸道病毒樣本之口罩
本揭露係關於一種用於收集人體與動物呼吸道病毒樣本之口罩；具體而言，該口罩設有一樣本收集層。
傳染性疾病持續地對人類社會造成重大威脅，通常是每年傳播的季節性流感病毒、或者是新型冠狀病毒(Covid-19)，通常會造成相當大的人類生命與財產及社會損害。另一方面，大多數可能引發大流行的傳染病可通過呼吸道所排出的飛沫傳播到外界環境或其他族群。因此，在疾病預防中，防止經由空氣傳播的飛沫以避免通過呼吸道傳播係，首要之務。
據研究報導指出，配戴面罩或口罩可以有效地防止環境空氣傳播的飛沫通過口腔和呼吸道與另一人接觸，尤其醫用口罩更有顯著功效。因此，配戴口罩可有效減少人類與動物傳染性微生物的擴散，亦為全民防疫之主要配備。
此外，收集可能的樣本以診斷呼吸道感染時，醫生通常必須沿受測對象的鼻腔和咽腔或口咽腔伸入帶有棉籤的樣本收集棒，經常會引起受測者或動物的極大不適感。棉籤通常會造成接受樣品採集的個人的鼻腔刺激，並使採集過程變得難耐且只能短暫進行採樣。目前所用樣品收集的方法還嚴重降低了受測者根據需要而須定時進行採樣的意願。此外，樣品採集過程中對受測者的異常刺激也會引起噴嚏和咳嗽，進一步觸發噁心感、嘔吐、或乾咳。這些反射性反應常造成受測者體內部位異常的口沫排放，提高執行收集樣本的醫護人員吸入和被傳染之風險。再者，所收集的微生物生存力可能在短時間內降低並可能因時而降解，造成有效病毒樣本不足，增加檢驗假陰性的機會，造成後續診斷困難。鑑於上述情況，本領域亟需開發可自呼吸道收集可能具感染性微生物的樣本收集器材，同時減輕接受診斷的受試者的不適。
為解決上述之問題並達成新型之目的，本揭露係提供一種用於收集人體與動物呼吸道病毒樣本之口罩，包括：一本體，以及連接該本體之至少一條帶。該本體包括：一內層；一樣本收集層，與該內層相鄰；一中層，與該樣本收集層相鄰；以及一外層，與該中層相鄰。該內層係親水材料，該中層係具有電荷之熔噴不織布，該外層係疏水材料，該樣本收集層係熔噴不織布。
於一實施例，該樣本收集層係用於收集病毒、細菌、或真菌。
於一實施例，熔噴不織布係多條熔噴纖維或多條熔噴纖維經熱壓製程而製成。
於一實施例，該本體具有一寬度W，該樣本收集層沿該寬度W方向之長度約為4cm。
於一實施例，該本體另包括一可撓構件，相鄰於長度方向之一邊緣；其中該樣本收集層具有一第一邊緣及與其相對之一第二邊緣，該第一邊緣係鄰近該可撓構件之一邊，而該第二邊緣係遠離該可撓構件之另一邊，自第二邊緣起至該本體鄰近該可撓構件20之一邊具有一第二寬度W’，該第二寬度W’約為1/2W。
於一實施例，該第二寬度W’約為8.5 cm。
於一實施例，該本體具有複數個摺痕，藉由該些摺痕，該本體折疊構成複數個內褶。
本揭露之技術特徵，包含特定特徵，係揭示於申請專利範圍，針對本揭露之技術特徵，較佳之理解茲配合說明書、依據本揭露原理之實施例、和圖式將本揭露詳細說明如下。
本揭露說明書及申請專利範圍中所述之所有技術性及科學用語，除非另有所定義，皆為本揭露所屬技術領域具有通常知識者可知曉之定義。其中單數用語「一」、「一個」、「該」、或其近似用語，除非另有說明，皆可指涉多於一個對象。本說明書使用之「或」、「以及」、「和」，除非另有說明，皆指涉「或/和」。此外，用語「包含」、「包括」皆非有所限制之開放式連接詞。前述定義僅說明用語定義之指涉而不應解釋為對標的之限制。除非另有說明，本揭露所用之材料皆為市售易於取得。
本說明書和請求項所提及的序數，例如「第一」、「第二」等，僅用於說明所揭露之元件，而非指稱或表示元件之間具有任何執行次序，亦非指稱或表示於一元件和另一元件之間的次序、或製程之步驟次序。該些序數僅用於使具有某命名的一元件得以和另一具有相同命名的元件能清楚區分。
本揭露係關於一種用於收集人體與動物呼吸道病毒樣本之口罩。藉由設置於口罩中層以及內層中之樣本收集層，自配戴者的口鼻所釋放的微生物可有效地被吸附以及阻隔於該樣本收集層，進一步可取出樣本收集層，用於實驗室檢測。於本揭露，該微生物包括但不限於病毒、細菌、或真菌。
圖1係本揭露之用於收集人體與動物呼吸道病毒樣本之口罩100，包括：一本體10、一可撓構件20、以及用於將口罩固定於臉部之至少一條帶30。該本體10具有一長度L以及一寬度W，該可撓構件20係相鄰於長度方向之一邊緣。
圖2係圖1之口罩100之部分剖面圖。本揭露之口罩100由內而外設有內層111、樣本收集層112、中層113、和外層114。內層111可為親水材料，例如親水性不織布，可有效吸收水氣。中層113為過濾層，係具有電荷之熔噴不織布，用於阻絕微生物。外層114為防水層，可為疏水材料，例如疏水性不織布，用於防止水份、液體滲入。
更特定而言，該中層113係由熔噴技術(Meltblowing)所製成。熔噴技術係將熔融之聚合物通過被高速吹塑氣體包圍之噴嘴擠出，從而隨機沉積之非織造片材產品，可適用於過濾及吸附空氣微粒。
於本揭露，可藉由如下方式來製造熔噴不織布：使不織布材料高溫熔融，並使熔融物從紡絲噴嘴呈纖維狀噴出後，藉由高溫高速的氣體來牽引所噴出呈纖維狀之熔融物，以於收集裝置上獲得多條熔噴纖維。
於本揭露，直接收集多條熔噴纖維即可得到熔噴不織布。然而，本揭露不限於此，於其他實施方式，收集到的多條熔噴纖維可再經過熱壓製程，從而得到熔噴纖維不織布膜。
該樣本收集層112係熔噴不織布所構成。
該樣本收集層112具有一收集區1121，位於該樣本收集層長度方向之中央。該收集區係收集微生物顆粒之主要區域，亦為大多自口鼻飛沫釋放之微生物附著於收集層之區域。據此，該收集區1121可組態為：可自該樣本收集層112分離或撕取。
藉由設置樣本收集層112，本揭露之口罩100可延長微生物附著於口罩上之期間，有利於診斷配戴受測者是否帶有或感染相關病原體或疾病。例如，若有患者疑似感染冠狀病毒疾病，則可令該患者配戴本揭露之口罩100，於一定期間內取下該樣本收集層112之收集區1121，並於實驗室進一步檢測是否感染特定微生物。本揭露之口罩100有助於診斷患者是否感染特定微生物，讓收集樣本的時間不限於醫療檢測人員收集樣本的期間，且較容易更長時間收集，有利於檢疫及防疫措施。
此外，該條帶30較佳地係二組條帶，可為耳掛式或綁帶式條帶，或其他可用於固定口罩位置之條帶。該條帶30之一端固定於本體10之上側端，另一端則固定於本體10之下側端。
該本體10具有一長度L以及一寬度W。於一較佳實施例，該寬度W係介於15-20公分(cm)。於一更佳實施例，該寬度W係約17.5 cm。
此外，該樣本收集層112沿寬度W方向之長度約為4 cm。該收集區1121沿長度L方向之長度約6 cm。
於另一實施例，該本體10具有複數個摺痕101，藉由該些摺痕，該本體10可折疊構成複數個內褶。
於另一實施例，該樣本收集層112具有一第一邊緣及與其相對之一第二邊緣，其中該第一邊緣係鄰近該可撓構件20之一邊，而該第二邊緣係遠離該可撓構件20之另一邊。自第二邊緣起至本體10鄰近該可撓構件20之一邊具有一第二寬度W’，該第二寬度W’約為1/2W。或於另一實施例，該第二寬度W’約為8.5 cm。
本揭露之口罩100由於設置樣本收集層112，於樣本收集層112上可保留病毒顆粒長達48小時，可克服一般病毒無法於室溫下長時間保存之缺點，避免病毒於口罩上快速分解而無法偵測其核酸，此揭露將有利於診斷以及檢疫。
再者，本揭露之口罩100設置樣本收集層112後，其濾效及壓損並無顯著降低，仍可維持一般口罩之標準。
本揭露之口罩100之濾效及壓損揭露於表2。
表1
  濾效(%) 壓損(mmH 2O)
成人口罩1 96.24 4.4
成人口罩2 96.91 4.6
成人口罩3 97.21 3.1
兒童口罩1 94.62 3.8
兒童口罩2 92.08 3.1
兒童口罩3 94.52 2.9
一般合乎國際標準之外科口罩，其濾效應高於90%，而壓損應低於8.0，方為合格、可用於醫療用途之口罩。依據表2，無論是製成成人口罩或兒童口罩，本揭露之口罩10之濾效均大於90%，以及壓損均低於4.5，由此可知本揭露之口罩100雖另設置一樣本收集層112，但不影響其濾效功能及壓損差，仍可有效過濾微生物以及維持其壓損值。
綜上所述，本揭露之用於收集樣本之口罩具有多項優勢，包括：一方面具有一般醫用口罩之用途，可隔絕外來之微生物，同時避免配戴者自上呼吸道所噴發的飛沫釋放；另一方面，由於設置樣本收集層，可使配戴者所釋放的飛沫停留於其上達更持久時間，除了延長微生物存活停留期間，可配戴於疑似感染者的臉部，待一段時間後取下，進一步用於檢測及診斷。經測試，本揭露之口罩可吸附微生物(特別是病毒)長達48小時，於48小時後仍可於樣本收集層偵測到病毒。因此，本揭露之用於收集人體與動物呼吸道病毒樣本之口罩除了有助於降低傳染之可能性之外，對於檢疫亦可帶來助益，使傳染性疾病之診斷更加簡便。
於本說明書實施例揭示之內容，本揭露所屬領域具有通常知識者可明顯得知前述實施例僅為例示而非限制；本說明書中之各實施例可單獨實施或彼此結合；具本揭露所屬技術領域通常知識者可藉由諸多變換、替換而實施，並不與本揭露之技術特徵有所差異。依據說明書實施例，本揭露可有多種變換仍無礙於實施。本說明書提供之請求項界定本揭露之範圍，該範圍涵蓋前述方法與結構及與其相等之新型。
100:用於收集人體與動物呼吸道病毒樣本之口罩 10:本體 101:摺痕 20:可撓構件 30:條帶 111:內層 112:樣本收集層 1121:收集區 113:中層 114:外層 L:長度 W:寬度 W’:第二寬度
圖1係本揭露之用於收集人體與動物呼吸道病毒樣本之口罩之結構示意圖 圖2係圖1之口罩之部分剖面圖。
100:用於收集人體與動物呼吸道病毒樣本之口罩
10:本體
101:摺痕
20:可撓構件
30:條帶
112:樣本收集層
1121:收集區
L:長度
W:寬度
W’:第二寬度

Claims (7)

  1. 一種用於收集人體與動物呼吸道病毒樣本之口罩，包括：一本體，包括：一內層；一樣本收集層，與該內層相鄰；一中層，與該樣本收集層相鄰；以及一外層，與該中層相鄰；以及至少一條帶，連接該本體；其中該內層係親水材料，該中層係具有電荷之熔噴不織布，該外層係疏水材料，該樣本收集層係熔噴不織布。
  2. 如請求項1之口罩，其中該樣本收集層係用於收集病毒、細菌、或真菌。
  3. 如請求項1之口罩，其中熔噴不織布係多條熔噴纖維或多條熔噴纖維經熱壓製程而製成。
  4. 如請求項1之口罩，其中該本體具有一寬度W，該樣本收集層沿該寬度W方向之長度約為4cm。
  5. 如請求項1之口罩，其中該本體另包括一可撓構件，相鄰於長度方向之一邊緣；其中該樣本收集層具有一第一邊緣及與其相對之一第二邊緣，該第一邊緣係鄰近該可撓構件之一邊，而該第二邊緣係遠離該可撓構件之另一邊，自第二邊緣起至該本體鄰近該可撓構件之一邊具有一第二寬度W’，該第二 寬度W’約為1/2W。
  6. 如請求項5之口罩，其中該第二寬度W’約為8.5cm。
  7. 如請求項1之口罩，其中該本體具有複數個摺痕，藉由該些摺痕，該本體折疊構成複數個內褶。
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