หน้ากาก N95: ความเป็นมาที่เกี่ยวข้องกับยกทรง

Agenda
5 Apr 2020
เรื่องโดย:

โตมร ศุขปรีชา

ตอนที่แล้ว เราได้รู้ความต่างระหว่างหน้ากากเพื่อป้องกันตนเอง กับหน้ากากเพื่อป้องกันผู้อื่นไปแล้ว 

        ในตอนนี้ อยากชวนคุณมาทำความรู้จักกับ ‘หน้ากากเพื่อป้องกันตนเอง’ หรือที่เรียกว่า Respirator Mask กัน – ว่ามันมีความเป็นมาอย่างไร

        จุดเริ่มต้นของหน้ากากนี้มีที่มาจากโรคระบาดร้ายแรงในช่วงฤดูใบไม้ร่วงของปี 1910 ในแถบแมนจูเรีย ซึ่งในปัจจุบันก็คือมองโกเลีย พูดได้ว่า นี่เป็นดินแดนที่อยู่ระหว่างสองมหาอำนาจ คือจีนและรัสเซีย

        แรกทีเดียว ทุกคนเข้าใจว่านี่คือกาฬโรค มันทำให้คนที่ติดเชื้อเสียชีวิตเกือบ 99.9% คือแทบทุกคนที่ติดเชื้อจะตายหมด และตายภายใน 24-48 ชั่วโมงหลังมีอาการด้วย ประมาณว่า มีผู้เสียชีวิตมากถึง 60,000 คน ในช่วงเวลาสั้นๆ

        สิ่งที่เกิดขึ้นก็คือความหวาดกลัวที่แพร่ไปทั้งจีนและรัสเซีย ทั้งสองประเทศจึงแข่งขันกันหาสาเหตุของโรคระบาดนี้ ทั้งคู่ต่างอยากพิสูจน์ว่าตัวเองเป็นประเทศที่เก่งกว่าในทางวิทยาศาสตร์การแพทย์ จึงใช้โอกาสนี้ ‘ประลอง’ กัน เพราะถ้าใครหาวิธีรักษาได้ก่อน ก็จะมีอำนาจเหนือดินแดนแถบนี้ไปโดยปริยาย

        ในตอนนั้น ราชสำนักจีนติดต่อแพทย์คนหนึ่ง ชื่อ หวู่เหลียนเต้ (Wu Lien-Teh) ให้เข้ามานำทีมสืบสวน เขาไม่ใช่ชาวจีนแผ่นดินใหญ่ แต่เป็นจีนที่เกิดในปีนัง และไปร่ำเรียนการแพทย์ถึงเคมบริดจ์ หวู่พูดภาษาจีนกลางได้ไม่ดีเลย แต่เขาก็ตั้งใจสืบสวนเรื่องนี้อย่างดีที่สุด

        สิ่งที่หวู่ทำ ก็คือการเดินทางไปยังเมืองฮาร์บินอันเป็นจุดที่เกิดโรคระบาด และขออนุญาตทางการจีนทำสิ่งที่ไม่เคยได้รับอนุญาตมาก่อน เพราะธรรมเนียมจีนไม่ยินยอม นั่นก็คือการชันสูตรศพ

        เขาชันสูตรศพหญิงชาวญี่ปุ่นคนหนึ่งที่ตายเพราะโรคนี้ และพบว่าที่คิดกันว่าเป็นกาฬโรคนั้นไม่น่าจะใช่ เพราะผู้ตายมีอาการปอดบวมร่วมด้วย และถือเป็นอาการสำคัญที่ทำให้เสียชีวิต เขาจึงเริ่มสงสัยว่า ต้นเหตุของโรคไม่น่าจะแพร่มาจาก ‘หมัดหนู’ เหมือนที่คิดกัน แต่อาจจะแพร่ทางอากาศก็ได้

        และถ้าเชื้อโรคแพร่ทางอากาศ สิ่งที่ต้องทำก็คือการ ‘ใส่หน้ากาก’ เพื่อ ‘ป้องกันตนเอง’ เอาไว้ก่อน

        อย่างไรก็ตาม หวู่เป็นแพทย์ที่ ‘โนเนม’ อย่างยิ่งในวงการแพทย์ เมื่อต้องมารับผิดชอบเรื่องสำคัญระดับโลก เขาจึงถูกจับตามอง เมื่อเขาเสนอแนวคิดที่ขัดจากความเชื่อเดิม หวู่จึงถูกแพทย์ตะวันตกหลายคนสบประมาท โดยเฉพาะแพทย์ฝรั่งเศสคนหนึ่งถึงกับบอกเขาว่า – จะไปหวังอะไรกับพวก Chinaman (หากให้แปลตรงๆ ก็คือ จะไปหวังอะไรกับเจ๊กอย่างแก – อะไรทำนองนั้น)

        แพทย์ฝรั่งเศสคนนี้อยากจะพิสูจน์ว่าหวู่ผิด เขาจึงเข้าไปในโรงพยาบาลที่เกิดโรคระบาดโดยไม่ใส่หน้ากากตามที่หวู่แนะนำ

        ปรากฏว่าแพทย์คนนี้ล้มป่วย แล้วก็ตายในสองวัน

        นั่นทำให้หวู่โด่งดังขึ้นมา แพทย์คนอื่นๆ รีบปฏิบัติตามคำแนะนำของหวู่ทันที หวู่คิดค้นหน้ากากที่แข็งกว่าผ้า มันทำจากผ้ากอซและผ้าฝ้าย รัดแน่นไว้รอบใบหน้า จากนั้นก็เอาผ้าพันรอบๆ อีกหลายๆ ชั้น เพื่อเป็นการกรองอากาศและเชื้อโรค

        ต่อมาภายหลัง จึงค้นพบกันว่าสาเหตุของโรคคือแบคทีเรียชนิดหนึ่งที่แพร่กระจายได้ผ่านฝอยละอองในอากาศจริงๆ ดังนั้น หน้ากากของหวู่จึงป้องกันได้ มีการผลิตหน้ากากตามแบบหวู่มากถึง 60,000 ชิ้น และเขาก็กลายเป็นคนที่โด่งดังไปทั่วโลก

        ไม่ใช่แค่นั้น แต่นักประวัติศาสตร์หน้ากากทางการแพทย์อย่าง คริสตอส ลินเทอริส (Christos Lynteris) ยังวิเคราะห์ด้วยว่า หน้ากากของหวู่ออกแบบมาดีมาก ทำจากวัสดุที่ราคาถูกและหาได้ง่าย แต่มีประสิทธิภาพสอดรับกับตัวเชื้อพอดี บุคลากรทางการแพทย์จึงใส่หน้ากากของหวู่ และต่อมา หน้ากากนี้ก็กลายเป็นสัญลักษณ์ของการแพทย์ยุคใหม่ที่สามารถต่อต้านการระบาดของโรคได้จริง

        ในปี 1935 เขาถึงขั้นได้รับการเสนอชื่อเข้าชิงรางวัลโนเบล ในฐานะที่คิดค้นหน้ากากนี้ขึ้นมา และช่วยชีวิตคนได้มหาศาล หวู่คือชาวมาเลย์คนแรกที่ได้รับเกียรตินี้ แต่พลาดรางวัลไปอย่างฉิวเฉียด

        จะเห็นว่า หน้ากากแบบที่หวู่คิดขึ้นนั้นคือหน้ากากป้องกันเชื้อโรคเข้ามาหาตัว ซึ่งแนวคิดเป็นแบบเดียวกันกับหน้ากากที่เรารู้จักกันในปัจจุบันว่าคือหน้ากาก N95

        ลินเทอริสบอกไว้ด้วยว่า หน้ากาก N95 นั้น แท้จริงก็คือ ‘ลูกหลาน’ ของการออกแบบของหวู่นั่นเอง

        ว่าแต่ว่า หน้ากาก N95 เกิดขึ้นมาได้อย่างไรกันเล่า

        คำว่า N95 หมายถึงหน้ากากที่กรองละอองฝุ่นขนาดเล็ก (ที่เรียกว่า airborne particulate) ได้ไม่ต่ำกว่า 95% โดยต้องได้มาตรฐานตามหน่วยงานของสหรัฐอเมริกาที่เรียกว่า National Institute for Occupational Safety and Health (NIOSH)

        ในยุคสงครามโลกครั้งที่หนึ่งและสอง มีการผลิตหน้ากากกันแก๊สพิษขึ้นมามากมาย เพื่อให้ทหารใช้ จะได้ป้องกันตัวจากพิษภัยทางอากาศที่มากับสงคราม หน้ากากเหล่านี้เรียกว่า Respirator ซึ่งล้วนแต่มีขนาดใหญ่โตะ เทอะทะ ให้ลองนึกถึงหน้ากากที่สวมเข้าไปทั้งศีรษะ แล้วมีท่อหายใจพิสดารพันลึกหลายๆ ท่อในหนังสงครามดูก็ได้ มันจะมีลักษณะอย่างนั้น

        หน้ากากพวกนี้ช่วยป้องกันได้ดีมาก แต่การใส่ก็ยุ่งยากเป็นภาระหนักหน่วงด้วย เพราะหน้ากากพวกนี้ต้องมีการกรองที่ซับซ้อนหลายชั้น ตัวหน้ากากเองก็ทำจากไฟเบอร์กลาส ทำให้หายใจลำบากมาก แถมเมื่อสวมใส่เข้าไปแล้วก็ยังร้อนมากด้วย เมื่อหมดสงครามแล้ว ความนิยมในหน้ากากพวกนี้จึงลดลง

        อย่างไรก็ตาม หลังสงครามโลกครั้งที่สอง นักวิทยาศาสตร์เริ่มตระหนักว่า สารอย่างแอสเบสทอส (Asbestos) เป็นสารที่อันตรายมาก สูดดมเข้าไปจะทำให้เป็นมะเร็งปอดได้ ดังนั้น คนที่ต้องทำงานกับแอสเบสทอส จึงต้องสวมหน้ากากทำนองนี้เอาไว้ ยิ่งถ้าเป็นคนทำงานก่อสร้างที่ต้องอยู่ในที่ร้อนๆ การใส่หน้ากากแบบนี้เรียกได้ว่าลำบากลำบนเหลือแสน

        แต่แล้วก็มี ‘วีรสตรี’ คนหนึ่งที่ก้าวเข้ามาช่วยแก้ปัญหานี้ให้

 

หน้ากาก N95

 

        เธอชื่อ ซารา ลิตเติล เทิร์นบูล (Sara Little Turnbull) ซึ่งไม่ใช่ผู้เชี่ยวชาญเรื่องหน้ากากอะไรเลย

        ที่จริงแล้ว เธอเป็นอดีตบรรณาธิการของนิตยสารแต่งบ้านอย่าง House Beautiful ด้วยซ้ำ เธอเป็นคนที่มีฝีมือเรื่องตกแต่ง เย็บปักถักร้อย ตัดเย็บเสื้อผาอะไรทำนองนั้น

        ในช่วงเวลานั้น สิ่งที่ซาราต้องการ ก็คือเธออยากได้ริบบิ้นห่อของขวัญที่มีความเหนียวและอยู่ตัวมากกว่าริบบิ้นทั่วไปที่ย้วยๆ ผูกแล้วไม่สวย เธอก็เลยไปปรึกษากับบริษัท 3M ในแผนกผลิตกระดาษห่อของขวัญ

        3M ก็เลยไปคิดค้นริบบิ้นแบบใหม่นี้ขึ้นมา ด้วยการพัฒนาเทคโนโลยีใหม่ โดยนำเอาโพลีเมอร์ไปหลอมละลายแล้วใช้เทคนิคเป่าอากาศ จนทำให้เส้นใยของโพลิเมอร์กลายเป็นเส้นใยจิ๋วๆ มันจึงเป็นริิบบิ้นที่แข็งขึ้นกว่าริบบิ้นย้วยๆ แบบเดิม

        ซาราเห็นศักยภาพของวัสดุใหม่นี้ เธอเลยนำไปทดลองทำอะไรหลายอย่าง เช่น แผ่นรองไหล่สำหรับเสื้อสูท ซึ่งเป็นเรื่องที่นิยมกันมากในอุตสาหกรรมแฟชั่นยุคนั้น แต่เธอคิดว่า วัสดุใหม่นี้ยังทำอะไรได้อีกมาก จึงย้อนกลับไปเสนอ 3M โดยพรีเซนต์ผลิตภัณฑ์ใหม่ต่างๆ มากกว่า 100 อย่าง ที่อาจผลิตขึ้นจากวัสดุนี้ได้ โดยผลิตภัณฑ์ใหม่อย่างหนึ่งที่ 3M สนใจมาก – ก็คือยกทรงขึ้นรูปที่เรียกว่า Molded Bra

        แต่ซารายังคิดไกลไปว่ายกทรง เพราะช่วงนั้นเธอต้องเข้าออกโรงพยาบาลเป็นว่าเล่นเนื่องจากคนในครอบครัวของเธอป่วยติดๆ กันหลายคนมาก สุดท้ายเธอเลยนึกถึง ‘หน้ากาก’ ที่ทำจากวัสดุใหม่นี้ เธอจึงลงมือ ‘ร่างภาพ’ สเก็ตช์ เอาภาพในหัวออกมาเป็นหน้ากากที่ได้รับแรงบันดาลใจมาจากยกทรง

        หน้ากากนี้ใช้เวลายาวนานมากกว่าจะได้รับการยอมรับ คือต้องถึงทศวรรษ 1970s หน่วยงานที่ดูแลความปลอดภัยของคนงานเหมืองจึงประกาศเกณฑ์และมาตรฐานของหน้ากากที่ว่าออกมา และทำให้หน้ากากที่ได้รับแรงบันดาลใจจากยกทรงของซารา กลายเป็นหน้ากากที่เรียกว่า Single Use Respirator ชิ้นแรก

        อย่างที่บอกว่า Respirator หรือหน้ากากกันแก๊สพิษแบบที่ใช้ในสงครามนั้นทั้งหนาทั้งหนัก ใส่แล้วก็ร้อน คนงานเหมืองที่จำเป็นต้องใช้จึงไม่อยากใช้ แต่เมื่อมีการผลิตหน้ากากที่กันฝุ่นละเอียดได้ตามมาตรฐาน N95 แบบใช้แล้วทิ้งออกมา ทุกฝ่ายก็แฮปปี้ คนงานชอบเพราะไม่ร้อนเหมือนเดิม ส่วน 3M ก็ดีใจที่ได้ขายผลิตภัณฑ์ ซึ่งต่อมาอีกหลายบริษัทก็สั่งซื้อหน้ากากแบบนี้ไปใช้

 

หน้ากาก N95

 

        คำถามก็คือ แล้วหน้ากาก N95 มันทำงานอย่างไร ถึงได้จับอนุภาคขนาดเล็กจิ๋วไว้ได้ แม้แต่อนุภาคที่เล็กระดับไวรัส หน้ากากนี้ก็ยังป้องกันได้ นั่นทำให้หน้ากาก N95 เป็นหน้ากากสำหรับ ‘ป้องกันตัว’ ได้เป็นอย่างดี

        คำตอบก็คือ เทคโนโลยีใหม่ทำให้โพลิเมอร์ที่ถูกอากาศเป่านั้น กระจายตัวออกไปเหมือนกับเราเอาแท่งไม้สั้นๆ จำนวนมากมาวางโปรยลงไปบนพื้น แท่งไม้จะขัดกันไปมา แต่ก็ยังมีช่องว่างขนาดใหญ่แทรกกระจายอยู่ด้วย แท่งไม้พวกนี้ไม่ได้เรียงเป็นชั้นเดียว แต่ซ้อนทับกันหลายๆ ชั้น ดังนั้น เมื่ออนุภาคต่างๆ ไม่ว่าจะเป็นฝุ่นหรือไวรัสปลิวเข้ามา มันจึงต้องมาผ่าน ‘เขาวงกต’ ของแท่งไม้หรือโพลิเมอร์นี้ ส่วนใหญ่จึงวกเวียนออกมาไม่ได้ แต่ติดขังอยู่ในหน้ากากไปตลอดกาล

        ที่สำคัญ 3M ยังเพิ่มวัสดุที่เป็นประจุเข้าไปด้วย ทำให้อนุภาคที่เล็กลงไปอีก ถูกประจุดึงดูดให้ติดอยู่กับเส้นใย แต่ในเวลาเดียวกัน ช่องที่ใหญ่พอสมควร ก็ทำให้อากาศผ่านได้ ผู้สวมใส่จึงหายใจได้สะดวก

        ยิ่งใส่หน้ากาก N95 นานเท่าไหร่ มันก็จะยิ่งมีประสิทธิภาพดีเท่านั้น เพราะอนุภาคที่ไปเกาะติดอยู่ จะช่วยทำหน้าที่กรองอนุภาคเพิ่มขึ้นไปอีก แต่การหายใจก็จะค่อยๆ ลำบากมากขึ้นด้วย ดังนั้น หน้ากาก N95 จึงไม่แนะนำให้สวมใส่นานเกิน 8 ชั่วโมง โดยเฉพาะในสภาพแวดล้อมที่มีฝุ่นมาก คือมันจะกรองได้ดีขึ้น แต่เราจะหายใจลำบากมากเกินไปจนอาจเป็นผลเสียต่อร่างกายได้

        ในช่วงที่โรคเอดส์ระบาด หน้ากาก N95 เป็นที่ต้องการมาก ไม่ใช่เพื่อป้องกันโรคเอดส์ แต่เพื่อป้องกันวัณโรคที่อาจติดเชื้อแทรกซ้อนในผู้ป่วยที่เป็นโรคเอดส์ เนื่องจากวัณโรคติดต่อทางอากาศได้ แต่กระนั้น หน้ากาก N95 ก็ราคาแพงและหายใจลำบากกว่าหน้ากากแพทย์ผ่าตัดหรือ Surgical Mask จนคนทั่วไปไม่ค่อยนิยมใส่ จนกระทั่งเกิดวิกฤตฝุ่น PM 2.5 ขึ้นมา

        ในตอนหน้า จะชวนคุณมาดูประวัติความเป็นมา มายาคติ และเรื่องราวเบื้องหลังหน้ากากยอดนิยมในยุคนี้ ซึ่งก็คือ Surgical Mask กัน

 

<<ตอนที่แล้ว           ตอนถัดไป>>>

 


อ้างอิง:

แบ่งปันเรื่องราวนี้:
เรื่องโดย

โตมร ศุขปรีชา

บรรณาธิการบริหาร a day BULLETIN 

ภาพโดย

พงศ์ธร ยิ้มแย้ม

บรรณาธิการฝ่ายศิลป์ลำดับที่สองของ adB ผู้เป็นบิดาของแมวสองตัว และมอบหัวใจให้กับจินตหรา สุขพัฒน์