如何为一所大学建造COVID-19测试拖车

麻省理工学院的工程师和医务人员为COVID-19测试建造了一辆60英尺长的拖车,每天可检测多达1500人,现在是麻省理工学院社区无症状成员的主要测试地点。

通过詹妮弗·楚 2020年8月19日

3月中旬,为了应对正在蔓延的COVID-19大流行,麻省理工学院医学院迅速建立了测试帐篷,基本工作人员和留在校园的其他人可以安全地进行筛查。在帐篷里,护士和医生穿着全套个人防护装备,用鼻拭子擦拭。

很快就清楚了,医务工作者需要定期补充个人防护装备,以便每天进行安全检测——这是一种短缺而绝望的资源。还有一种可能性是,护士在8小时轮班结束时脱下所有个人防护装备,可能会吸入可能附着在工作服、外科口罩和面罩上的任何传染性颗粒。

麻省理工学院医学主任布莱恩·舒茨说:“COVID检测的最大挑战之一是,你把做检测的人置于一个不小的风险之中。”

在两个多月的时间里,他和来自校园各地的工程专家一起设计和建造了麻省理工学院最新的测试设施——一辆60英尺长的拖车,现在作为麻省理工学院社区无症状成员需要返回校园的主要测试场所。

在内部,翻新的拖车容纳了一个检票站和六个测试舱。从地板到天花板的塑料隔板贯穿整个拖车,医务人员在一边,接受检测的人在另一边。在每一个测试舱里,在隔板一侧的测试人员可以把她的手臂伸进伸到另一侧的大橡胶手套里,这样她就可以在没有任何一方身体接触的情况下进行鼻拭子测试。

拖车还配备了升级的暖通空调系统,经过校准,因此分区两侧的空气不会混合。拖车内的两个独立空间使医务人员可以在戴着简单的外科口罩而不是全套个人防护装备的情况下对人进行安全检测。

舒茨说:“结果是:使用塑料的人是非常安全的。”“如果我们能让我们的团队和病人感到舒适,我们就能让每个人都更安全。”

该拖车于7月初开始运行,每天最多可测试1500人。麻省理工学院的信息系统和技术小组将预告片连接到麻省理工学院的Covid Pass系统,该系统允许麻省理工学院的成员在冠状病毒检测呈阴性的情况下访问校园设施。拖车被指定为无症状成员使用Covid Pass应用程序的测试地点。

整个过程大约需要两分钟。鼻拭子在麻省理工学院和哈佛大学布罗德研究所进行分析,并将结果输入COVID Pass系统;接受检测的人可以通过该应用查看检测结果。

与时间赛跑

当舒茨第一次找到医学工程与科学研究所所长埃拉泽·埃德尔曼(Elazer Edelman),为最初使用的医疗帐篷寻找额外的个人防护装备来源时,这项基础工作迅速展开。在意识到学校的资源可以帮助他们建造所需的东西后,医疗团队重新调整了他们的愿景,以测试麻省理工学院的社区,不是在医务人员全副武装的帐篷里,而是在通风良好、防风雨的空间里。

埃德尔曼与机械工程学教授、麻省理工学院治理团队成员马丁·卡尔佩珀(Martin Culpepper)就新冠肺炎的制造机会进行了联系。卡尔佩珀向校园工作坊寻求物质资源和专业知识。与此同时,舒茨与设施部合作,获得了两辆拖车。

设施校园建设团队特别项目主管保罗·墨菲说:“我们一直在为建设项目订购拖车,这并不是什么不正常的事情,只是现在我们正处于大流行期间,那里没有很多拖车。”“但每个人都挺身而出,知道这有多重要。四天之内,我们就有了两辆拖车,而这种装备通常需要几个月的时间。”

卡尔佩珀会见了机械工程系的技术指导塔斯克·史密斯(Tasker Smith)和建筑系的技术指导詹妮弗·奥布莱恩(Jennifer O 'Brien),根据与医务人员的初步交谈,他们共同为更大的60英尺拖车设计了一个测试空间。

史密斯说:“早期的阶段都是关于餐巾草图、纸板、管道胶带和泡泡糖——任何能帮助你快速理清思路的东西。”

奥布莱恩建立了一个测试舱的粗略模型,并邀请了几位护士和医生进行测试。

奥布莱恩说:“我有定制家具的经验,我想他们可能会发现自己有一些需求,而这些需求是他们不会提前想到的。”“例如,我意识到,根据测试者的身高和肩宽的不同,当时在网上找到的现有设计可能并不适合所有人。”

她对最终的设计做了一个关键的调整,在每个隔间的窗户上都安装了一个额外的面板,可以上下调节,以适应测试者的身高。然后,该团队与卡尔佩珀合作,为实际建造获取材料。

奥布莱恩说:“当时,全世界都意识到他们需要采购透明塑料,以保护收银员和学生等相互接触的人,所以出现了很大的混乱。”“我们在与时间赛跑,必须让这个东西尽快启动并运行,以便在麻省理工学院学生开始返校后尽快管理更多的学生。”

当她和史密斯在校园建筑工人的帮助下开始构建拖车的物理布局时,卡尔佩珀与设施工程师一起优化拖车的暖通空调系统。

墨菲说:“我们进行了各种计算,计算了在特定时间内必须传递多少空气,以及占据拖车两侧的人数。”

该团队设计了一个正压HVAC系统,每分钟泵送700立方英尺的室外空气,通过拖车塑料隔板的一侧,以一种方式保持一侧正压,另一侧负压-一种平衡,防止两边的空气混合。一个巨大的、定制的排气烟囱将空气从拖车上方12英尺的地方吹出去。

到目前为止,大约有4000人在拖车里接受了测试。最终目标是让所有在校园工作和生活的社区成员每周接受两次测试,而拖车是该策略的关键组成部分。舒茨指出,检测技术的发展、医疗指导和COVID-19在马萨诸塞州更广泛社区的流行,可能会导致未来几个月检测策略的变化。

展望充满希望的未来,Schuetz建议该拖车可以用于其他目的,例如测试人体的抗体,甚至是注射疫苗。

奥布莱恩说:“虽然它已经建成,但它还没有结束。”他和史密斯正在为任何对建造类似设施感兴趣的人收集一份可分享的规格。“它仍然是一个多功能的设计,如果需要,我们仍然在校园里,更新它。”


作者简介:麻省理工学院新闻处