如何控制层流手术室的环境

一．引言

我国修订后的《综合医院建筑设计规范》（以下简称修订后《规范》）已完成了送审稿，即将颁布。当前，社会上出现了许多不分地区、医院级别、医疗水平与手术范围，争相上洁净手术部项目的现象，确实超出了在编制GB50333《医院洁净手术部建筑技术规范》时的本意。修订后的《规范》再次涉及到层流手术室问题即如何经济合理地控制手术环境，引起了高度关注。其实，在1989 年出版的《综合医院建筑设计规范》中就提出了一般手术室、无菌手术室和洁净手术室的概念，并对有无菌要求的手术室简要地规定了“送回风要进行两级过滤”的技术措施。近年来，手术部位感染控制理论与技术措施发展很快，由于手术室环境必须无菌，需要经济有效的净化措施，也要求区域控制，只不过控制的程度不同。因此，从名称上难以区分一般、无菌和洁净手术室，国外相关标准与指南也没有这样的分类。目前可先将层流手术室看成洁净手术部中的一个特定形式。明年《医院洁净手术部建筑技术规范》修订时再进行协调。

二．修订后《规范》中的相关条文

如何经济合理地控制手术环境，首先要理解修订后《规范》中相关条文中的意义。

1. 层流手术室的手术环境无菌控制，国内外感染控制理论均强调区域控制的理念，即用一个区域去有效地控制交叉污染与接触感染。因此修订后的《规范》将层流手术室定义为由一般手术室与相应辅助房间组成。要求若干手术室组成一个手术区，配全必备的辅助房间形成一个手术部；

2．要求“一般手术室应采用末端过滤器不低于高中效过滤器的空调系统或全新风通风系统。室内保持正压，换气次数不得低于6 次/h”。可见没有洁净度级别的要求，也没有正压控制要求，可以空调也可以通风；

3. 手术部需要无菌控制，根据我国《医院消毒卫生标准》，层流手术室手术室与无菌存放要求室内悬浮菌≤ 200 cfu/ m³，其它辅助用房室内悬浮菌均要求≤ 500 cfu/ m³；

4. 未涉及的其它参数，如温湿度等可参照Ⅳ级洁净手术室，温度要求控制在22 － 26℃，相对湿度应控制在35 － 60％。

根据以上条文，我们可总结出：末端过滤器要求不高、送风量不大、系统阻力不高、温湿度控制范围较大，没有洁净度级别和区域有序压差控制要求。相应空调系统尽管与普通民用空调有所不同，但差别不大。

层流手术室可分为受保护区域和无特殊要求区域两部分。较大型的层流手术室，多个手术室与无菌存放形成一个空调系统，突出对手术室等关键区域的保护，而其它辅助用房则自成一个空调系统。小型手术部无需再分系统，利用手术室与无菌存放室正压渗透风量作为其它无人辅助房间送风。这样，大大简化了系统并降低了系统风量。

三．层流手术室的手术环境无菌控制

3．1 平面布局控制要求一般手术室控制重点是接触感染，因此可适当降低空气途径感染控制要求。或者说，层流手术室与洁净手术部只是对气溶胶控制要求有所不同，但对接触交叉感染有同样控制要求，即符合《医院消毒卫生标准》。因此，层流手术室通风空调要求降低了，感染控制要求不能因此降低。反之，层流手术室接触交叉感染比空气途径感染控制要求更高。因此，层流手术室必须遵循平面布局与人流物流的基本原则：功能流程合理、洁污流线分明并便于疏散，这样不但有利于消除交叉感染，也降低了空气途径感染控制要求。

洁污分明是消除交叉感染的最有效手段，但不等于一定要求分成洁污两个走廊，对于层流手术室完全可以采用单走廊。只要污物在室内打包，利用手术前后的时间差与空间差，完全可以做到这点。但符合污物打包的袋子目前价格不菲。如在经济欠发达地区的乡镇医院，地价与建筑费用不高，设计成双走廊形式也未偿不可。

3．2 通风空调系统的送风量要求

一般手术室“空调系统或全新风通风系统，换气次数不得低于6 次/h”这意味着只要室外气候合适，容许全新风通风，最小换气次数为6 次/h。如要进行空气调节的话，则需根据室内负荷确定送风量。根据我们的计算，只有西北经济欠发达地区的乡镇（或社区）医院手术室，围护结构负荷低，手术电动设备较少，手术室医护人员只有4 人，才能满足空调负荷。其它场合的送风量均高于6次/h换气。

3．3 空调系统要求

综上所述，可认为层流手术室空调送风量不大，系统阻力不高。只需手术室保持正压，也没有区域有序正压梯度控制要求，自控要求降低，也为系统变新风运行创造了条件。由于只需普通送风口，不需设送风天花，技术夹层也不必要。不仅大大降低了造价与运行费用，也确实使层流手术室采用各种不同形式的空调系统成为可能。根据修订后《规范》的要求，通风空调系统设计仍需要适度净化，系统要求两级过滤，末端设置高中效过滤器，推荐其1μm计数效率≥ 90％。设置在新风口的第一级过滤，要根据当地大气尘浓度确定，并在手术室回风口设置低阻中效过滤器，阻止微生物进入系统。特别要强调我国大气尘浓度比国外高二至三倍，尤其是沙尘暴频发地区，特别要注意过滤器的选用。另外，与舒适性空调不同，强调湿度上限（≤ 65％）控制。在设计中要考虑维持正压（即要求新风进入），但不要求控制（与空调房间要求类似）。

新风量按设计设定的手术人员数量（一般按6人考虑）确定。如有条件，宜推荐新风独立处理。尽量采用变新风运行，以最大程度节能。

尽管一般手术室可以降低生物气溶胶的控制要求，但并不等于可以直接采用普通民用空调，或放松对空调机组维护管理。普通空调系统中确实存在微生物定植、繁殖与传播这一关系链，如空调箱和管道内表面、冷却去湿盘管、冷凝水盘与排水水封、加湿器及其存水容器、空气过滤器表面等地方均有可能促成致病菌的不断定植和繁殖。由于手术是要将人类最好的防御——皮肤打开，直接将内脏暴露在空气中，空调系统所引发的二次污染，确实会诱发术后感染。美国和欧洲相关医院指南均特别强调这一点。即使对于层流手术室设计也应注意空调系统的污染，即层流手术室的末端过滤器与换气次数要求是建立在良好的空调系统上。

3．4 空调系统形式

根据修订后《规范》要求，大型医院常采用集中冷热源，“集中式全空气系统”，或者“新风集中处理加末端机组的空气——水系统”传统形式（见表1）。值得注意的是，这些传统空调形式根据空调负荷，其送风量均可能要高于6 次/h 换气。如果我们采用辐射壁面来降低室内负荷，则送风量可以降低。如果辐射壁面承担全部室内负荷，送风换气将不随空调负荷的变化而变化，可按规范要求取送风量为6 次/h 换气。为防止辐射冷壁面结露，要求新风承担所有湿负荷。并使室内自循环机组满足6 次/h 换气。这种“全新风＋辐射壁面＋自循环机组”空调形式在德国医院较为推崇，认为用辐射壁面消除负荷远比送风节能，送风量降到只需满足空气品质即可。由于该系统将消除热湿负荷与保障空气品质功能解耦，使得控制也十分方便。随着辐射壁面价格的下降，这种空调形式有可能在我国推广。参照国内外手术室的成功范例，从我国现有空调器市场来看，可以采用以下几种简易空调系统形式，这对小型医院或经济欠发达地区可以：

（1）直接采用专用洁净空调器，可根据一般手术室所需的冷风比、新风比与机外余压设计制造，对二次污染控制也能做得更好些。由于空调器不同于

组合式空调机组，可以由制造厂大批量生产，系统集成一体、体积小，质量有保证且成本低，有利于层流手术室降低造价和运行费用。我们认为采用直接蒸发空调器形式较为合适。希望空调厂商抓住机遇，及时开发出适合于一般手术室的专用洁净空调器。

（2）采用高余压全新风空调器、自循环风机机组与过滤器送风口组成的空调系统，适用较为大型的一般手术室，并利用正压风量渗透到相邻的辅助房间。需要注意的是，自循环回风口应设在手术室下部，在室内形成上送下回气流组织。

（3）采用高余压的管道式空调器与过滤器送风口组成空调系统，由于一般手术室比普通民用场所的新风比大得多，可能只适用室外负荷不太大的地区。

（4）采用带风机的过滤器风口与质量好的普通空调器组成空调系统，可能难以满足新风要求，适用于要求更低的门诊手术室，注意将回风口滤网更换为低阻粗中效过滤器。

（5）也可参照以上辐射壁面空调形式，再采用全新风空调器与自循环风机机组。在条件许可的场合，利用温度较低地下水或地表水作辐射壁面冷源，可大大降低运行费用。

3．5 一般手术室的气流组织形式

一般手术室不同气流组织对室内手术环境控制同样具有重大影响，千万不要认为一般手术室只要放一台柜式空调器就可。上送下回的气流组织对手术区域内的微生物浓度和温湿度控制最有利，这已被大量实践所证实。希望将送风口直接布置于手术台的上方，回风口布置在下侧。我们还对一般手术室最常用上送下回形式与柜式净化空调器侧送侧回形式的两种气流组织进行了CFD 数值模拟（见图1、2），同样得以证实。

四．结语

降低医疗费用已成为广大人民关心与总理亲自过问的焦点问题。现在国家大力提倡与发展乡镇医院及城市社区医院，一般手术室正是重点建设项目之一。实现层流手术室环境控制的思路应提倡经济、合理、适度的物理（净化）与化学（消毒）手段相结合的综合措施。层流手术室感染控制的前提是空调系统无污染。因此，必须同样强调空调系统的二次污染控制。

目前，我国现有的大量地市级与区县级医院的普通手术室十分简陋，必须进行改造。修订后《规范》特别予以关注，强调既要避免比照洁净手术部模式，也必须改变原有落后的设计理念和污染控制思路。本文就如何对层流手术室实施经济有效的技术措施，简化建筑布局，合理选择与配置空调系统，降低造价和运行费用等方面谈了个人的看法。希望本文能起到抛砖引玉的作用，引起大家的讨论与关注，以推动我国层流手术室建设的健康发展。

参考文献

1． 沈晋明．层流手术室概念与实施．中国医院建筑与装备，2005（5）

2． 沈晋明．层流手术室环境控制依据．洁净与空调技术，2005（4）

3． 沈晋明．综合医院建筑污染控制思路与暖通空调系统．洁净与空调技术，2005（2）

4．沈晋明．医院洁净手术部的净化空调系统设计理念与方法．暖通空调，2001（5）

5． 沈晋明，孙翔宇．无菌环境控制的可持续发展技术．中国可持续发展研究会2005 年学术年会论文集，2005（8）

6．沈晋明，许钟麟. “空调系统的二次污染与细菌控制”，《暖通空调》 2002

7．沈晋明，朱莹 “污染控制思路与洁净手术部布局”，《洁净与空调技术》，2000 年第2 期 p.9 － 13.

8．沈晋明 “德国的医院标准和手术室设计”《暖通空调》 2000（2）

9．陈宝芝．医院空气消毒的研究进展．护理研究，2003 Vo1. 17 No. 11A：1258-1259

10．PrEN ISO 15883 Guidelines (draft) for Validation and Routine Monitoring of Process Steps in Automated Cleaning Processes with Thermal Disinfection for Heat-Resistant Medical Devices as per PrEN ISO 15883-1 and PrEN ISO 15883-2 June2003

11．Shen Jinming, “Controlled Clean Operating Room Area”, ASHRAE Transactions 2004, Vol.110, Part 2. p.776-780

12．Donald E.?Fry．The Economic Costs of Surgical Site Infection，PubMed．Dec 2002，Vol. 3，No. supplement 1：37-43

13．Robert Meierhans．New Hospital- Hygiene