直击口罩改良蓝海，设有水汽吸收组件的粘贴式口罩如何脱颖而出

个人简介：唐鑫元，中共党员，护师，现就职于成都市第三人民医院，2020年成都市公立医院首批援湖北医疗队队员。以第一发明人身份获国家发明专利1项，实用新型专利10余项；曾获国家级、省级、市级荣誉多项。究方向为临床医疗护理器械、用具改良，具备相应的临床及科研经验。

2020年，突如其来的新冠肺炎疫情让口罩成为全球最紧缺的医疗物资之一。在这种情势之下，我国大量口罩行业的上下游企业增产转产，一大批其他企业增加口罩生产线，口罩行业顿时刮起一阵“飓风”。

据悉，2019年我国口罩产量仅50亿只，口罩产值为102.35亿元；但是到2020年和2021年，我国口罩产量分别攀升到101亿只和94亿只，口罩产值分别高达115.47亿元和130.27亿元。
另外，据中商产业研究院预测，2022年我国口罩总产量将达116亿只，口罩产值将达149.81亿元。由此可见，不论是在疫情初期，还是在疫情防控常态化的今天，口罩市场需求仍处于高位。

而且随着口罩成为一种生活必需品，人们对它不仅需求大，而且要求高。从疫情初期的“有就行”，到之后需要更高的防护效果，再到更舒适的佩戴体验，这些不断提高的要求又刺激了口罩行业的改良升级。

于是，大批企业、高校和医院开始进军口罩改良创新蓝海，成都市第三人民医院唐鑫元护师就是其中一员。日前，唐鑫元及团队发明了一种设置有水汽吸收组件的避免压伤的粘贴式口罩，实现了在提高口罩防护效果的同时增加使用者的舒适程度。受“科创中国”第二届生物医学高价值专利项目评选活动的邀请，活动相关工作人员对唐鑫元进行了采访，以了解这种类型口罩的技术优势和应用，以及未来成果转化布局。

在科研创新过程中，获取灵感是第一步，也是最关键的一步。然而灵感也不是凭空而来的，它往往来源于生活。对唐鑫元来说，这种生活特指那一段难忘又艰苦的抗疫生活。

2020年新冠肺炎疫情一爆发，唐鑫元便加入四川省第三批、成都市公立医院第一批援鄂医疗队。在防疫救治工作中，唐鑫元发现了医护人员因为长时间佩戴口罩而引发的各种问题。

第一个问题是口罩束缚太紧造成面部压力性损伤。在那个特殊时期，为了加强防护效果，医护人员往往选择增大口罩耳带或者绑带的束紧程度。

但是这样一来，医护人员的面部和耳朵就会承受较大的压力，在长时间和高频次使用口罩之后，导致医护人员的面部和耳朵等部位出现轻则压痕、重则皮肤溃烂等不同程度的损伤，这不仅严重影响医护人员的正常工作，而且加剧了其感染的风险。

第二个问题是水汽过多导致口罩防护性能降低。长时间工作后，医护人员口鼻呼出的气体会在口罩内部液化，慢慢浸湿口罩，从而降低口罩的防护力度，这无疑增加了医护人员感染的风险。

第三个问题是口罩漏气导致护目镜起雾。在配合护目镜使用的过程中，由于传统N95口罩的密闭性欠佳，即使将耳带狠狠勒紧也避免不了口鼻呼出的气体漏出，导致护目镜起雾的情况，这极大地影响了医护人员的视线和工作效率。
为了解决这些问题，唐鑫元及团队开始在繁重的抗疫工作之余构思和设计口罩的改良。得益于此前多次技术发明的经历，唐鑫元及团队早已总结了一套默契十足的做法。

他们先各自总结现有问题、临床需求和可能的改进方法，再在线上交换意见、头脑风暴，在这个过程中，他们既要判断问题或方法是否具有合理性、是否符合临床预期和是否具有实用性，又要在讨论中碰撞出更好的创意。最后一步是将团队的想法进行整合和总结，并绘制和设计口罩改良初稿。

援鄂结束，唐鑫元及团队回到成都市第三人民医院，他们便将这些初稿设计转换成产品。

首先，他们将这些问题拆分开，针对每一个问题设计解决方案和形成产品。例如，为了解决面部压伤的问题，他们设计了粘贴式贴合面部的口罩；为了解决水汽浸湿口罩和导致护目镜起雾的问题，他们设计了带有通气通道和水汽吸收组件的口罩。

然后，再将这些问题和设计进行整合，最终诞生了这一款设置有水汽吸收组件的避免压伤的粘贴式口罩。

作为一种个人呼吸道防护的主要医疗用品，口罩最重要的功能就是阻挡有害气体、气味、飞沫进出使用者的口鼻。因此，在改良设计口罩时，提高防护效果是第一任务。其次，就是在不损耗防护效果的基础上增加其透气性和舒适度。

目前，虽然已有不少医药企业和科学家针对口罩的防护性和舒适性进行了改良设计，但是更多的研究还是侧重于一味提高防护性，而不太重视使用者的佩戴体验。

唐鑫元及团队的口罩改良设计则不同，他们完美实现了防护性和舒适度的兼顾。

那么，他们是如何做到的呢？

答案是：以粘贴式面部贴合设计加强口罩和面部的密合程度，以水汽吸收组件设计提高口罩内部的干燥程度。
先看粘贴式设计。在口罩罩体上不设置耳带或者其他束缚带，而是采用粘贴的方式将罩体贴合在使用者的面部。
如此一来，带来了三个直接的好处：一是粘贴设计保证了口罩的绝对密闭性；二是避免了因耳带或者束缚带过紧而造成使用者的面部压伤，也避免了因压伤而带来的伤口感染等问题；三是相对于束缚带，粘贴的形式更便于医护人员佩戴使用。
那么，又该如何保证口罩粘贴设计的防护效果呢？

在这一点上，唐鑫元特别考虑了粘贴材料、粘合度和粘贴位置三个维度。
第一，在粘贴材料的选择上，为了避免使用者面部出现过敏的情况，粘贴材料特别采用不易过敏的医用敷贴，它对绝大多数人来说是安全的。

第二，在粘合度方面，为了避免出现口罩在使用中因粘合性低而突然脱落的情况，唐鑫元设计了多个敷贴圈，其中两个在面部，口罩的边缘部分超过敷贴圈的边缘，并呈翘起状，这有效提高了口罩的密合程度；另一个敷贴圈在口部对应的口罩内侧，使用口罩时敷贴圈围绕口部外侧，使使用者鼻部吸入气体、口部呼出气体。

另外，敷贴圈呈多层结构，包括粘胶层、纱布层和吸水层，这既可以保证防护效果，又可以避免水汽积累。

第三，在粘贴位置方面，为了避免粘贴部位因长时间重复粘贴而造成潜在的皮肤过敏、湿疹发炎等问题，特别在两个面部敷贴圈上设计不同的粘贴点，让使用者根据自己的面部情况每次将口罩粘贴在面部的不同位置，让面部皮肤间歇透气。

再看水汽吸收组件。唐鑫元在佩戴口罩后与口鼻相对的位置增加了一个海绵吸收设计，它可以直接吸附口鼻呼出的气体，从而降低口罩其他位置被浸湿的程度，保证口罩内部的干燥。

那么这个水汽吸收组件为什么要设计在口鼻相对的部位呢？这其实也是唐鑫元特别思考的结果。

观察和使用发现，在佩戴传统N95口罩时，与口鼻正对的位置会有一个突起，这形成了一定的空间。这个空间恰好使得水汽吸收组件不与面部接触，同时又能在第一时间将口鼻呼出气体吸收。

因此，通过粘贴式面部设计和水汽吸收组件设计，口罩既能达到完全密闭的状态，又能长时间保持干燥，在防护效果和舒适度方面都具有很好的前景。

另外，由于口罩属于低值耗材的医疗器械，其市场前景还与成本控制息息相关。针对这款口罩而言，其采用与传统N95口罩一样的罩体材料，所使用的医用敷贴和海绵吸收组件的成本价格也很低，所以据唐鑫元及团队估值，这款改良口罩的成本价格和传统N95口罩相差不大。

目前，这款口罩正在医院内部试用，以检验其临床匹配度。至于如何进一步检验，唐鑫元表示下一步要做的是扩大试用范围，从更多使用者的反馈中发现和改进问题，让这款口罩能够更好的协助临床。

另外，在谈到将来如何转化这项发明这个话题时，唐鑫元表示目前团队的成果转化工作还处于起步阶段：正在寻找投资方，也有和不同厂家接洽、了解。

然而，寻找投资和商谈合作的过程，对唐鑫元及团队来说，也是一个很大的挑战。一方面，缺乏时间和渠道。作为医护人员，唐鑫元及团队的主要工作还是在临床救治上，所以相比高校教授和企业研发人员来说，他们既缺乏时间和精力去寻找资本，也缺乏寻找的途径。

另一方面，信息不对称。由于工作性质的特殊性，唐鑫元及团队在市场信息的掌握与收集方面相对闭塞，再加上宣传推广的平台和受众有限，这款口罩无法精准投射到合适的投资人。

那么，针对这款口罩来说，它需要什么样的投资人呢？

唐鑫元表示，希望寻找到专业的公司或厂家进行合作，将这款口罩早日运用到临床！因为从这款口罩的进一步试用检验，到最终生产出来服务于临床，需要很长一段时间和很多的生产投入，而且还有可能针对使用中出现的问题进行改良升级，所以如果有专业的投资人参与这个过程，那么将加速实现这款口罩的临床应用。

唐鑫元及团队对这款口罩十分有信心，未来它将可能像传统N95口罩一样，应用到转运确诊病例、护理重症病人等方方面面。因此，他们对寻找投资同样充满期待。本次参加活动，他们也希望能借此平台让投资方了解该口罩项目的技术优势及应用场景，推动该项技术的转化落地。