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我重新设计了N95口罩

百家作者：快公司FastCompany 2020-04-10 18:11:08

新冠病毒全球爆发的这段时间，

中西方的“口罩争议”始终不断。

在国内，

戴口罩防止被感染已经成为全民共识，

而在西方国家，

尽管如今随着疫情加剧，

普通民众也开始在公共场合佩戴口罩，

但仍有不少人认为它可有可无。

[源图：Komarova Anastasiia/iStock图片库；BlindTurtle/iStock图片库]

美国Smart Design设计公司的联合创始人及设计顾问方墨山博士（Dan Formosa）疫情前曾带领一个研究小组，专门负责调查医疗卫生设备（包括口罩）的设计。近日，在为《快公司》撰写的文章中，他直指目前包括N95在内的医用口罩的设计存在着很大问题，导致其对病毒的防护作用不大。同时，他和他的团队也从设计创新上给出了N95口罩的几种可行性改良方案。

《快公司》2020中国MCP100将

一如既往从尽可能多元化的领域和视角，

挖掘那一百位改变着、影响着、定义着

他们所在机构、所属行业、所处城市的创意推手……

他们在过去的一年和已经展开的2020年里，

以创意的方式在描绘未来商业世界应有的轮廓

……

口罩的原理

首先，我们要对口罩的工作原理有一个基本的了解。口罩就是过滤器。标准外科口罩（目前更常见的一种口罩）所使用的材料可以减少细菌的传播。细菌和病毒都是微生物，但它们有很大的不同。细菌是活细胞，而病毒是需要宿主细胞才能复制的粒子。冠状病毒的病毒粒子是球形的，平均直径约125纳米。相比之下，细菌的直径是1,000纳米。二者的大小区别好比葡萄和葡萄柚。以阻挡细菌为目的的外科口罩对防止较小的冠状病毒颗粒的通过几乎没有作用。所以，在收治新冠肺炎患者的医院里，N95口罩是防护“标配”，它可以阻挡95%的气载悬浮颗粒，其过滤器的规格更高。

现行设计的不足之处

但N95口罩也有缺陷。在新冠病毒疫情爆发之前，我们团队研究了N95口罩是否可以替代标准外科口罩。当时，我们采访了几家医院的医生和护士，结果显示，N95口罩的使用量或供应量都很少。与我交谈过的绝大多数医疗工作者从未佩戴过N95口罩。它比外科口罩价格更贵，更不透气，而且医护人员认为，大多数手术都是没必要佩戴这种口罩的。（请记住，口罩起到双向保护的作用，既能帮助佩戴者隔开空气中的游离微粒或飞溅，也能保护病人不受外科工作人员的污染——后者在需要深度切口的手术中尤为重要。）

[源图：Komarova Anastasiia/iStock图片库；BlindTurtle/iStock图片库]

但问题是，口罩似乎不是为真实的人脸设计的。有些口罩需要在后脑勺系上两根带子，但据我们观察，很多医生通常只系一根，因为当其中一根松开时，呼吸更顺畅。（护士们普遍表现得更好。）此外，把带子绑在头上可能会导致口罩在脸颊处起皱，造成空隙；而颧骨上的空隙会导致呼吸气流向上，使眼镜起雾模糊。即使只是说话也会使口罩从鼻子上滑落下来。打哈欠的时候，滑落速度更快。从生物力学上来讲，面部运动和口罩运动并不一致——下巴的旋转点在耳朵附近，而口罩的活动支点在嘴巴附近。

细菌细胞或病毒颗粒得用电子显微镜才能检测得到，而脸颊与口罩之间的缝隙足足有3毫米，这一对比，你就能理解为什么很多人质疑口罩能否保护普通民众，更不用说医护人员了。

反思N95口罩的设计

口罩当然不是毫无用处。该戴还是要戴的。出门购物时戴着口罩，虽然阻挡不了冠状病毒粒子，但至少可以提醒你不要触摸自己的脸，或者阻止你干跟我一样的蠢事：一周前，我在超市里买菜时，从一大卷塑料袋上扯下了一个薄薄的袋子，却怎么搓也搓不开，于是我想都没想就舔了舔自己的手指。

[源图：Komarova Anastasiia/iStock图片库；BlindTurtle/iStock图片库]

分析完口罩的设计，我们不难设想出一个更好的、更符合人体工程学的N95口罩。我们的团队提出了不少解决方案，所使用的设计元素并不比一般的婴儿尿布复杂。外科口罩和N95口罩的改良都可以参考以下这几种做法。

口罩必须可调节。沿着复杂的面部轮廓，将口罩贴合在鼻子和脸颊周围，需要佩戴者做出大量调整。窄鼻梁呈凹形，宽鼻梁呈凸形。人们通常是匆忙戴上口罩，根本没有花时间沿着自己的面部轮廓，压实对防护而言至关重要的区域。
眼睛附近的缝隙需要密封。否则会导致眼镜起雾（当佩戴者试图去除眼镜上的雾气时，可能会触碰到自己的脸）。
绕到脑袋后面系牢口罩给人一种安全感，胜过在头上或耳朵上拉一条松紧带。
弹性材料是必须的。不可伸缩的口罩会限制下巴的活动，导致说话困难，还会让佩戴者产生幽闭恐惧症。可拉伸的材料还能严密贴合面部，即使是打哈欠的时候。目前的口罩做不到这一点。
视觉障碍必须尽量减少。视野的下部很重要，对医疗工作者来说尤其如此，但它却可能会被口罩的鼻子和鼻腔处的设计所遮挡。
舒适是关键。连续几个小时戴着不舒服的口罩，或者必须伸手触碰才能重新调整好位置，这种困扰能免则免，毕竟医护人员要担心的事情已经够多了。
美观很重要。我们采访的医护人员无一以美观为优先考虑因素，但他们确实认为有些口罩的“鸭嘴”设计“很可笑”。显然还有改进的空间。

[源图：Komarova Anastasiia/iStock图片库；BlindTurtle/iStock图片库]

眼下，提高医护人员的培训水平，增强风险意识，同时谨慎使用和调整口罩，这些都有助于立即改善外科口罩和N95口罩的防护效果。但我们确实需要更好的设计，现有的口罩设计根本不符合人的面部特征。和许多一次性医疗用品一样，口罩也是商品。其选择是基于成本的，设计不是大家关注的重点。我们牺牲了健康、舒适和性能。创新方面也有欠缺。

或许，出于必要，这种情况很快就会改变。