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洁净手术室高效节能低成本的新思路

2023年2月01日 15:10:47
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净化手术室的空气能有效地减少外科手术的感染率,但因建设洁净手术室的投资较大,运行费用也较高,所以各地有许多医院想新建或改建洁净手术室而受到资金不足的困扰,那么有没有一条高效节能而又低成本的洁净手术室方案呢? 

现在洁净手术室的空气净化基本设计思路是个1合1字形,室内的洁净气流形态是个人字形,一是无影灯的灯盘,口是手术台,1 1是两侧站立的医生,明显看出的问题是洁净气流不能顺畅到达手术台上的手术部位,无影灯下的气流又要受两侧站立的几个外科医生“人围墙”散发出含菌气流的干扰成为软、乱、脏气流,对防止细菌感染手术创伤面的作用有如隔靴挠痒,使空气净化技术在手术创伤面上的防空气菌尘效果打了很大折扣。 

洁净手术室高效节能低成本的新思路插图

现行洁净手术室的建设标准中菌尘检测的方法属静态和空态方法,是在空房子里,在没有设备没有病人,也没有进行手术操作的医生和护士的情况下对空气净化度的检测。从这种检测结果无法得知实际手术过程中患者创伤面上空气中真实的细菌含量情况,因此这样的检测方法我认为是不利于洁净手术室的工程、设备以及手术操作技术中防治空气感染方面的改进,理应尽快加以完善提高。

洁净手术室的根本目的是要保护手术中患者的创伤面少受空气中病菌的感染。外科手术创伤面小的只有0.001平米,最大也只有0.05平米大,而现在标准规定的检测手术区空气菌尘面积却有4-7平米,二者相差80-7000倍之多,检测这样大的面积为什么不着重设个手术台中心检测点呢?理想的手术室洁净气流方案应是洁净气流首先并相对集中流到患者的手术创伤面,然后分绕几位手术医生的身体向四周扩散流出,这才是集中优势兵力打歼灭战,能最好的、最省的把好钢用在刀刃上的作法。而现行手术室洁净的检测方法不适当,促使很多大医院盲目贪大求洋追求高标准,以保证高难度外科手术的安全,造成了很大的资金浪费。一个医院建设洁净手术室至少要投入几十万乃至上千万元资金,全国要改造的医院手术室有成千上万,总建设费用要有几百亿元之多,每年的运行费也要有十几亿元之多,因此许多医院限于缺少资金,无法进行医院手术室的改造,这样能有效减少手术感染的空气净化技术就很难快速推广普及了。因此我们应该多考虑一下,怎样让空气洁净技术能更好、更省、更有效地为医院患者手术服务,手术室的空气洁净标准的制定更是举足轻重的大事,是一个差之毫厘,可能要失之亿万元的问题了。

现在卫生部2006年新制定的《手术部医院感染预防与控制技术规范》草案中已有动态检测的要求了,在该规范中第二十条(二)中要求洁净手术部日常实行空气细菌浓度动态监测,即手术前、手术中、手术后必测项目为细菌浓度;但是这种改进离手术室的重点保护手术创伤面的根本目标还有一定差别,因为检测点并不在手术台中央。因此要了解接近手术实际情况的净化效果,我认为最好采用模拟人发烟法的检测试验方法,树立几个立体的医生和患者的模型人,在每个模型人口腔中处安上发微烟装置。在手术台上患者模型人的腹上进行尘埃动态采样,再实测设定一个参考尘菌数量比例,这样就可得到比较接近洁净手术室中做手术时真实的净化效果和数据了。

我们摘选对医院建设的空气净化方面有深入研究的涂光备教授等人,于2003年发表的“关于现有洁净手术室的运行与管理问题”文章中关于菌尘的检测结果,其中有: 

两间手术室的粒子数严重超出标准范围。
01

相对而言,2号手术室的情况更为严重。两间手术室设计均为局部百级,周边区千级,《标准》和《规范》中规定:I级洁净室大于等于0.5μm的尘粒数大于350粒/m³(0.35粒/L)到小于等于3500粒/m³(3.5粒/L),II级洁净室大于等于0.5μm的尘粒数大于3500粒/m³(3.5粒/L)到小于等于35000粒/m³(35粒/L)。而实际测量结果手术区分别为570粒/L、857粒/L,远远超过标准规定的3.5粒/L的上限。 

洁净手术室高效节能低成本的新思路插图1编辑搜图

分析其尘粒超标的原因,主要有动态测试与高效过滤器未更换两个问题:

《标准》和《规范》给出的是静态指标,但是为了节约时间,本次测试是多项测试内容同时进行。因为有测试人员在手术室活动,可以认为本次试验的测试情况为动态结果。动态结果应当比静态结果偏大。

手术室的运行与管理方面存在严重的问题。手术室投入运行以来,没有对系统设备进行必要的检测与维修,其中高效过滤器没有及时更换是主要原因。

粒子数与沉降菌之间没有显著联系。
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1号手术室的粒子数比2号手术室少,但是沉降菌数量却明显比2号手术室高。《标准》和《规范》中规定:级手术区沉降菌不得多于0.2个/30min·90皿,周边区沉降菌不得多于0.4个/30min·90皿。实际测量结果1号手术室手术区1.06个/30min·Φ90皿,周边区2.8个/30min·Φ90皿,均不符合规范;而2号手术室手术区为0个/30min·Φ90皿,符合规范,周边区0.5个/30min·Φ90皿,不符合规范。

分析其原因,主要原因之一是《标准》和《规范》给出的是静态指标,我们的结果属于动态结果,所以测试结果偏大;二是1号手术室的测试人员比2号手术室多,明显可以看到1号手术室的沉降菌数量要大于2号手术室。这说明洁净手术室的细菌来源主要是医护人员和病人自身,室外环境空气的影响较小。”

我们再摘选另一篇资深空气净化专家许钟麟教授等人新近发表的“洁净手术部动态监测菌浓的最新依据”中的内容,这是一篇对北京市5家医院的3个级别洁净手术室中,进行的39台各类手术过程进行监测结果,有大量临床实测数据的文章,其中有:

“要想保证洁净手术室的良好性能,就必须对手术室进行日常监督检测,及早发现一些性能方面问题的苗头,以便改进运行管理。”

“为了避免在手术切口30cm范围内的不可操作性和太大偶然性,设计测点在手术台对角线两头。”

洁净手术室高效节能低成本的新思路插图2

“ 动态室平均浓度与静态室平均浓度之比,称为“动静比”。这一比例平均为5倍,少者为3倍,多者可达7倍甚至10倍。现在测得的动态浮游菌浓,不是在浓度最高的切口30cm范围内测的,而是在手术台对角端点测的,所以浓度应低。因此动静比应小,未超过3倍,应是合适的。”

(摘选两教授论文句中的粗下划线是笔者所加)

从上述空气净化领域两位著名教授文章中的检测数据和论述中,我认为可以说明了以下几点:

1、手术室的空气细菌感染率应该与手术部位上空的沉降菌有较大的关系,因为手术创伤口也可模拟看作是一个检测用的大的细菌培养皿。

2、动态检测沉降菌浓数据显示,手术部位上方四周的手术医生散发出的细菌,是产生手术过程中造成空气细菌感染的主要来源。

3、许教授文中的在手术台对角线两端与在手术部位切口上动态检测浮游菌浓度,也会有较大区别,如能在手术部位切口范围内检测,菌浓含量动静比会比手术台对角线两端更高,可能要在10倍以上,而在各空气净化级间动态检测沉降菌浓数据的差别会更加不明显。

4、许教授文中的动态检测沉降菌浓数据在各级间的差别小的事实还显示,手术室顶吹的人字形洁净气流由于手术无影灯的阻拦干扰和手术医生们的“围墙”效应,对手术部位上方的含菌尘空气的排出和稀释作用有较大的影响,因而所起的净化作用是有一定限度的。

另外,我们也还要考虑到这样的事实:如果空气中含菌的灰尘等效直径是≥3μm,则万级净化度的空气能含菌的灰尘也很少,并且人体内是有一定抗体的,抗生素在手术后也不能一点不用。

由上述情况我认为可以推测出这样的结果:

1、以目前的手术室洁净工程设计方案的效果,I级净化和II级净化对减少手术空气感染比率的差别可能并不大,但投资和运行费用却相差很大。

2、如果要想更有效、更节省的减少手术的空气感染问题,在洁净手术室内能直接控制减少手术部位四周手术医生散发的菌尘应该是最重要,也是最有效的技术方案。

许教授、涂教授文章中的检测数据更证实了我在前些时候因特网上论坛发表的关于“质疑洁净手术室效果与标准”一文中的观点和所提出的解决方法。

针对医院洁净手术室存在的以上问题,我研究申请了一个大圆环盘多孔无影灯专利,将无影灯设计成中心有孔的漏斗式,并可增加一集流围篮,这样可以将屋顶吹下来的洁净气流聚拢集中吹向手术部位,而后分别从几位手术医生的身体向四周扩散流出,可能使手术切口处的洁净度提高十几倍,并且这样的大圆环盘多孔无影灯也有无影效果好、可靠性高、价格低的优点。这样建设每个同级别的洁净手术室费用可减少10-20万元,故而可以使建设洁净手术室的工程费用大幅度下降,运行费用也可减少30%以上,如能推广到全国,不但可以为国家节省上百亿元宝贵的医疗资金,每年还可节约十几亿元的运行费,也可使空气净化技术更快、更好的在全国医院手术室中得到普及推广,将会产生很大的经济效益和社会效益,是一件利国利民的大好事,值得我们认真对手术室的净化进行科研探讨。

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