手術室送風天花重要性
一、引言
手術是醫院中最長的開放性醫療（liáo）過程。手術過程中將患者最好的屏障——表皮或粘膜打開，使得機體的內部直接暴（bào）露在外，不同途徑帶入的病菌均有可能輕而（ér）易舉地進入機體內部，極易（yì）引起感染（rǎn）。因此術後感染一直是醫院一種普遍（biàn）的、最難以提防的、可能誘發嚴重後果的院內感染。
一（yī）般來說術（shù）後感（gǎn）染可涉及到下列因素，這些因素分為可控因素和不可控因素：
（一（yī））患者自身風險因素（不可控因素）
高齡（líng）、肥胖、糖尿病、吸煙、營養不良、身體（tǐ）狀況、藥物、感染、放療/化療、術前住院院時間等（děng）。
（二（èr））手術本身風險（xiǎn）因素（可控因素）
手術類型、抗菌藥物使用、切口大小、無菌操作、手術技巧與手術時間長短等。
（三）其他感（gǎn）染風險因素（可控因素）
器械（xiè）、敷料、手（shǒu）術衣與手套消（xiāo）毒滅（miè）菌以及手術室環境（菌、塵（chén）濃度、壓差、溫濕度控製等）。
其中，“患者自（zì）身風（fēng）險因素”和“手術本身風險因素”是（shì）最大的影響因素。
患者（zhě）自身風險，如在手術前有（yǒu）潛在的內髒器（qì）官功能損害，再加上手術和麻醉的打擊，術後感染很有可能使這（zhè）類患者術後發生（shēng）一係列嚴重的並（bìng）發症，乃至威脅患者的生命。手術（shù）所造成的生理紊亂可持續一個較長的過程，不會因為成功的手術會（huì）被立即糾正。如果患者自身免疫缺省或服用抗排（pái）異藥物，萬一感染後果更不堪設想。
手術本身的風險，可通過（guò）手術部位清潔消毒、術前正確使用有效的預防性抗（kàng）生素、嚴格防範手術過程中內源性汙染、接（jiē）觸手術部位的（de）器物徹底消毒滅（miè）菌等對手術部位感染進行控製，對於普通外科（kē）手（shǒu）術來說空氣途徑感染是次（cì）要的（de）。但對於器官移植、關節置換等大手術，加（jiā）上患者服用抗排斥藥物，使得將手術環境處（chù）於受控狀態（tài）成（chéng）為一個關鍵因素。
對於“其他感（gǎn）染風險因素”，隻能采用工程控製措施進行控製，特別是手術環境，將可控風險因素處於受控狀態，可以有（yǒu）效降低手術風險。
二、手術室送風天（tiān）花裝置的重要性
不論是我國（guó）2002年頒布的GB50333《醫（yī）院潔淨手術部建築技術規範》（以下簡稱“規範”）[1]，還是國外的醫院相關標準均對手術（shù）環境控製格外重視，盡可能降低在手術過程中對病患的傷（shāng）害。
如何從（cóng）技術措施（shī）保障手術環（huán）境控製？由於整個手（shǒu）術室所保護的隻是手（shǒu）術區域，但傳統的思路（lù）是將整個手（shǒu）術室處於無菌（jun1）狀態，不僅難以達到，而且更難以維持。近年來發展了手術區（qū）域局部控製（zhì）的（de）理念，即將所有送風口集（jí）中布置在手術床上方，形成（chéng）送風天花。由於其有效性、簡便性（xìng）、造價低、且運行費用少，得到了極大的推廣，並（bìng）被各國醫院相關標（biāo）準（zhǔn）所（suǒ）采用，作為（wéi）推薦的控製模式。就（jiù）連美國醫院通風標準也在2008年采用了這種方式。
但是無論設計院，還是醫院業（yè）主都普（pǔ）遍重視手術室空調係（xì）統性能及控製係統，在客觀上忽（hū）視了局部（bù）淨化的送風裝置（zhì）——送風天花的性能。有的醫院（yuàn）誤認為隻需進口國外空調（diào）機組、先進的自控係統、甚至配置智能化或數字化的手術（shù）室，就可實現完（wán）善的手術環境控製。因此在評審設計方案或工程公司投標標書時，往往重視（shì）手術部（bù）裝修、配（pèi）置（zhì）、空調淨化係統及其控製，鮮有過問工程公司自產的送風天花的性（xìng）能。
為什麽要強調手（shǒu）術室送風天花性能的重要性以及對術後感染的控製作用？因為它的性能決定了手術區域環（huán）境控製質量，極大地影響了手術感染風險控製。
同樣是（shì）對（duì）環境要求高度無菌的無菌病房，其技術措施與控製方式和手術室不同。鑒於手術室的特（tè）點，環境控製的（de）關鍵在於手（shǒu）術區域，而手術區域控製的（de）關鍵在於手（shǒu）術切口（kǒu），因此（cǐ）需要高度無菌程度控製的隻是一個局部區域而非全室。從手術過程來說，真正需要控製的隻是在切口被打開的狀態。因為手術（shù）前（qián）切口尚未打開前以及手術後切口已經縫合後，環境控製並非重要。或（huò）者說從空間上來講，控製的隻是一個局（jú）部的（de）點；從時（shí）間來講，控製的隻是某個時間段[2]。而不像無菌病房必須一天24小時對整個病房持續地控製，絲毫不能馬虎。無菌病房（fáng）對（duì）於免疫缺省的病患猶如一個（gè）生命島。
另外，手術區域無菌無塵程度影響直接進入機體內部的空氣質量。最新研究表明（míng），不（bú）僅是懸浮菌濃度（dù），塵埃濃度（dù）也影響術後感（gǎn）染率。主刀醫生操作手與手術器械上的落菌幾率，也會加大感染的風險。特別對於那些器官移植、關節置換、整形手術等深部手術（shù）尤為重（chóng）要（yào）。因為（wéi）這類手術風險太高，術後感染會危及生命。而不像無菌病房那樣特別重視空氣中（zhōng）懸浮病菌，對於免疫能力低下的病患，即使新鮮空氣中的真（zhēn）菌也會造（zào）成不堪設想的後果。為（wéi）此我國（guó）“規範”定為特別的潔淨手術室（I級），不同於Ⅱ級標準的潔淨手術室。德國等歐洲標準是將I級中特別再分出Ia級，日本標準定義為生物潔淨（jìng）手術室，美國標準歸類為特殊手術室。
手（shǒu）術室送（sòng）風天（tiān）花性能（néng），是利（lì）用了空（kōng）氣潔（jié）淨技術領（lǐng）域中低速（sù）單向流氣流（或稱低紊流度的置（zhì）換流）和局部淨化技術。局（jú）部淨化方式節能、有效，但也有不足[3]，由於局部淨化裝置常（cháng）常處在無菌程度較低的環境中（zhōng），在送（sòng）風過程中無菌送風（fēng）氣流會與周邊區空氣進行動量交（jiāo）換，內部高度無菌區域易受周圍環境影響。送風氣流速（sù）度也會逐步衰減，其衰減量大於全室（shì）單向（xiàng）流。要維持低速單向流流態，相對於全室單（dān）向流需要（yào）較大的出口麵風速。
如果直（zhí）接將（jiāng）工（gōng）業用（yòng）的層流罩（FFU）套用在生物領域往往流速過（guò）大、噪聲過高、反而會（huì）使無菌區域縮小。盡管（guǎn）美國醫務界一直對手術室淨化不太感興趣，但美國通風（fēng）空調製冷工程師學會（ASHARE）一直推廣高效過濾與層流技術。為了（le）適應手術環境（jìng）控製特點、擴大送風天花（huā）裝（zhuāng）置（zhì）送風區域內的無菌範圍，減少周（zhōu）邊汙染氣流（liú）的幹擾（rǎo），必須對手術室送風天花裝置性能進行研究。率先研究的是柏林工業大（dà）學的（de）艾斯東教授（Esdorn）[4]，1977年提出了手術室送風天花的模式，采用了（le）原德國DIN1946-4標（biāo）準（zhǔn）中提出的手術（shù）室最小20次換氣的送風量集中在手（shǒu）術（shù）台上方的3.0m×3.0m送風天花送出（chū），由於（yú）此時送風速度過小，當送熱風時下不來，在我國上海應用時（shí）就發生了這種情況。此時手術區達到的細菌濃度僅（jǐn）為室內（nèi）的一半。後來柏林工業大學的費次納教（jiāo）授（Fitzner）[5]繼續研究了（le）這項工作，對手術室送風天花作了一些改進，效果進一步提高（gāo）。
從（cóng）理論上分析，送風氣流（liú）同時（shí）依靠出風動（dòng）量和送風溫差來維持其運動，後者相當於熱（rè）（冷）動力，當送風溫（wēn）度低於室溫時（shí）氣流（liú）作（zuò）下沉運動。從工程意義上講，熱（冷）動（dòng）力對氣流運動所起的作用一般不予考慮。但對於低速送風天花裝置來（lái）說，因其出風動量不大，溫（wēn）差（chà）對氣流的作（zuò）用不（bú）容忽略。隨著送風量的（de）增大，出口風（fēng）速變大，溫（wēn）差減小，即送風氣流的空氣動力增強，而熱（冷）動力減弱，那麽由溫差（chà）引射的周（zhōu）邊（biān）空氣越少，且中心（xīn）區抗幹擾的能力增強，控製效果更好。送風溫差太大，中（zhōng）心無菌區域會縮小；送風溫差太小，送風氣流送不下來（lái）。艾斯東教授研究認為送風（fēng）溫度（dù）低於室溫不小於 0.5°C 、不（bú）大於2 °C ~3 °C的範圍內效果最佳[4]。當風量超過某一範圍後，接近於等溫送（sòng）風時，熱（冷）動力的作（zuò）用已經很小（xiǎo），此時送風的動量對控製效果起決定性作（zuò）用，如果局部裝置（zhì）的風速過大，易加劇射流誘導，把室內懸浮菌引導到送風天花上風側，再被局部高速氣流帶至（zhì）下風側，導致汙（wū）染程度的加（jiā）大。
低速低紊流度的置換流為了克服（fú）避免熱源（手術燈）和橫向擾動（手術過程（chéng）操作）對送風氣流的幹擾，早期產品不得不靠氣（qì）流噴管來支撐著（zhe）低（dī）速的送風氣流（見圖1），繼而又采（cǎi）用了塑料圍（wéi）簾（見圖2）來降低低速送風氣流的衰減，兩者效果均不理想。後來的送風天花裝（zhuāng）置（zhì）開始（shǐ）向提高送風速度或縮小送風麵積兩個（gè）方（fāng）向發展[6]，造就了各種形式的產品（見圖3），但現已很（hěn）少采用氣流噴嘴與塑料圍簾。
傳統的送風（fēng）天花裝置（圖3）是（shì）將高效（xiào）過濾器布置在送風靜壓箱的末端，靠末（mò）端過濾器性能和安裝質量作最後把關來實現其性（xìng）能。這種傳統裝置要在那麽大的送風麵（miàn）積上安裝那麽多的（de）高（gāo）效過濾器、並（bìng）產生潔淨（完全過濾（lǜ）而不泄漏）、均勻（完善（shàn）的氣流分布）、單向和（hé）平行（垂直於過濾器麵）的氣流十分不易。這等於要求整個送風麵上每個高效（xiào）過濾器不僅僅本身起過濾作用，而且還（hái）起類似孔板的均流作用和氣流（liú）分布作用，又要象盲板一樣的不泄（xiè）漏作用，這三個作用的“耦（ǒu）合（hé）”，使得滿布高效（xiào）過濾器的做法對送風末端要求異常高，無論靜壓箱本體，還是過濾器及其接合麵隻（zhī）要有一點滲漏，就會沿著單向流直接達到（dào）工藝關鍵部位，會使得整（zhěng）個局部淨化失敗。因此傳統裝置不但加工難度高，安裝複雜，檢漏麻煩，而且其造價昂貴。
1995年，中國建築（zhù）科學院許鍾（zhōng）麟（lín）教授提出了有自主（zhǔ）知識（shí）產權的阻漏層（céng）理論，推動了送風天（tiān）花裝置（zhì）進一步發展。阻漏層理論提出不再將高效過濾器設置在末端，而適當前（qián）移，單獨組成的過濾（lǜ）箱設置在送風天花（huā）裝置外（wài）。過濾箱內采用（yòng）零壓密（mì）封解決（jué）了高效（xiào）過（guò）濾器安裝接合麵的滲漏問題。在送風裝置內（nèi）設（shè）有混流（liú）器（qì）和在（zài）末端設置具有亞高（gāo）效水平（píng）的阻尼層。這種新型的送風天花裝置，即使高效過濾器及其接合麵（miàn）有（yǒu）一點滲漏（lòu），滲漏粒（lì）子數相對於那樣大的（de）送（sòng）風量是一（yī）個高價小量（liàng），經送風末端氣流混合和過濾，使得（dé）原來局部的（de）“漏”變成了整體的（de）“不（bú）漏”，起到了（le）阻擋滲漏（lòu）的作用。大大降低了（le）靜壓箱本體、高效過濾器本體及（jí）其接（jiē）合麵的安裝要求，也（yě）簡化了加工、安裝和檢漏過程。因此阻漏層理論將傳統的送風末端裝（zhuāng）置的過濾（lǜ）、防漏和氣流分（fèn）布三個作（zuò）用的“耦（ǒu）合”非常巧妙地解耦，從理論和實踐上突破了高（gāo）效過濾器（qì）必須布置在末端的傳統模式，從本質（zhì）上改變了末端密封（fēng）堵（dǔ）漏的性質，消除了發生漏泄的危害。擴大了單向流潔淨空間的活塞流滿布比，提高了送風氣流品質[7]。現在阻漏（lòu）層理（lǐ）論已經轉化成成熟的送風天（tiān）花產品（見圖4），已經批量生產，並實現標準化、模數化和裝配化，為設計者、施工者和使用（yòng）者帶來極大的方便。
三、手術室（shì）阻漏式送風天花的安全性（xìng）
手術（shù）室（shì）送（sòng）風天花的安全性主要取決於兩個方麵：送風天花的（de）大（dà）小與性能。
德國權（quán）威（wēi）的研究機構羅伯特-科赫研究（jiū）所認為，送風天花形（xíng）成（chéng）的保護區域必須包含手術台與器械桌，這要（yào）求高度無菌（jun1）手術室（相當於德國（guó）標準Ia級）送風天花的保護區（qū）域麵積至少維持在2.8m×2.8m，德國2008年修訂了標準（zhǔn）DIN1946第4部分，規定送風（fēng）天花的出風麵積3.2m×3.2m。當（dāng）然對於一般無菌手術室（相當於德國標準（zhǔn）Ib級（jí））的送風天花隻要求保護手術台，即保護區域為（wéi）2.0m×0.8m，出風麵積需為（wéi）2.4m×1.8m。如圖5、圖6所示。
而美國醫療機（jī）構則對此並不認同。美國設施指南學會（FGI）和美國供熱通風（fēng）空調製（zhì）冷工程師學會合作，溝通了雙（shuāng）方的觀點，協（xié）調了雙方的控（kòng）製措施，同意采用手術區域集中送風（fēng），並將送風速度降到0.13~0.18m/s。2008年頒布的（de）ASHRAE170規定手術（shù）室送風口每（měi）邊隻要比手術台麵（miàn）大0.3～0.45 m（這送風口（kǒu）尺寸與我國標準（zhǔn）Ⅲ級手術室相仿，大大小於德國標準），並要求使用的無（wú）影燈和（hé）氣塔投影（yǐng）麵積不能（néng）超過送風口麵積30%。
我（wǒ）國認為送風天（tiān）花的大（dà）小與手術（shù）風險及保護級別有關。《醫院潔淨手術部建築技術規範》根據手術室的級別提出了不同大小的（de）送風（fēng）天花的送風麵積（見表1），因為（wéi）手術室的級別本身（shēn）就體現了手術風險與保護級別。經過近十年來的實施，醫護界認為是合適的。
其次是送風天花的性能。
送風天花的性能主要表現為氣流的極強抗幹擾性，必須形成一股低紊流度的垂直置（zhì）換氣流。為此要提出“動態屏蔽（bì）”的概念，意在達到手術區域動態保護，不僅要求快速而有（yǒu）效地將源自手（shǒu）術區域的汙染從保護（hù）區域排除出去，而且要對周圍區域形成一個有效（xiào）屏障進行屏蔽。這要求送風氣流在手術區域仍保持較強的抑製汙染的能力，為此德國不得不建議（yì）在送風天花增設（shè）圍擋，並且該圍擋（dǎng）可以延長至距地麵2.1m處，以減緩送風氣流衰減。
送風天花性能體現了動力和熱力性對氣流抗幹擾性能的綜合影響。送風氣流動力性能主要（yào）體（tǐ）現了送風速度和紊流度（dù）。低速、均勻、致（zhì）密的送（sòng）風氣流，對外的誘導性小，保護區（qū）域大，對內抗幹擾能力大，能有效抑製汙染。送風氣流的熱力主要涉及送風溫濕度以及（jí）送風溫差。這對（duì）低速氣流來說十分重要。美（měi）國相關標準對此很少涉及。而德（dé）國標（biāo）準DIN1946第4部分卻有詳盡的（de）規定。規定了Ia級手術室的送風天花應達（dá）到以下要求[10]：
送風速度不低於0.23 m/s。
出風氣流紊流度（除了4個角落的所有（yǒu）測試位（wèi）置）：≤0.15；在4個角落的測試位置（zhì）：≤0.25；在離地1.2m高的保護區域氣流紊流度（除了（le）4個角落的（de）所有測試位置）：≤0.20；在4個（gè）角落的測試位（wèi）置：≤0.30。
送（sòng）風溫度不低於室溫0.5 K，送（sòng）風溫差不超過3 K；
我國《醫院潔淨手術部建築技術規範》規定（dìng）的送風速度不（bú）低於0.25m/s，在離地0.8m高的保護區域內送風氣流（liú）的紊流度≤0.25。應該說中德兩個國家標準基本（běn）相當（dāng）。其實氣流性能與末端過濾器的滿（mǎn）布比有關，其他國家標準沒有涉及，對此我國規範有明（míng）文規定。由於我國研發的阻漏（lòu）式送風天花采用了阻（zǔ）漏層，極大地提高了（le）滿布比，大大提高了送風氣流的性能。
送風天花的性能還表現在阻漏性。如上所述，傳統的送風天花裝置是將高效過濾器布置在送風靜壓箱的末端（duān），一旦（dàn）末端過濾器因自身或安裝質量出現滲漏，就無法保障其送風的無菌性能。最新研究再次（cì）證實，引起手術部（bù）位感染的環境微生物源是細菌，而（ér）不是病毒。再次肯（kěn）定了過濾除菌的有效性。因此（cǐ）保證（zhèng）末端過濾裝（zhuāng）置不（bú）滲漏是一（yī）個首要條件，各國的傳統送（sòng）風天花就是靠強調製造工藝、材料以及技術來達到不（bú）漏。
我國研發阻漏式送風天花，利用阻漏層理論解耦了送風末端裝置的過濾、防漏和氣流分布三個作用（yòng），從原理上保證了送風氣流經過充分過濾，不滲漏，形成（chéng）了均勻、致密的（de）低紊（wěn）流度的置換流。保（bǎo）證了在離地0.8m高的保護區域內送風氣（qì）流的紊流度≤0.25。而且大量（liàng）的實際應用也（yě）充分（fèn）證明了這一點（diǎn）。阻漏層的原理大大簡化了送風天（tiān）花製造工藝、材料以及技術。由於（yú）阻漏式送風天花是靠原理保障不漏，可以（yǐ）長期保持不漏。而傳統送風天（tiān）花是依賴製造工藝、材（cái）料（liào）以及（jí）技術來達到（dào）不漏，因此隻是暫時的，或者說需要在運行（háng）過程中不斷監測、不斷調整才能達到。
手術室送風天花高性能以及（jí）高可靠（kào）性為草莓秋葵菠萝蜜黄瓜榴莲视频提出了（le）一個新的控製理念——“動態保護”。因為手術室（shì）真正要求保護的是某特定時間段（手術（shù）過程）內的局部區（qū）域（手術部位），無論室內（nèi）處於任何汙染狀態下，隻要（yào）手術室的送風天花一開啟，就能夠（gòu）保證手術區域的無菌狀態，使整個手術過（guò）程均能得到所期望的保護，送風天花這一性能被定（dìng）義為“動態屏蔽”。這對送風天花的性能提出了更（gèng）高的要求（qiú）。可大（dà）大（dà）降低周邊區域甚至整個手術部的無菌狀態的控製，而且手術切（qiē）口一旦被處理，完全可以大大降低（dī）送（sòng）風天花的送風量。從工程上講，可以降低對手術區域周邊汙染控（kòng）製、鄰室的環境（jìng）控製以及整個手（shǒu）術部正壓控製要求。這一節（jiē）能、有效控製的思（sī）路正是由VDI2167提（tí）出[11]，現也被2008年12月頒布的（de）最新一版（bǎn）德國標（biāo）準（zhǔn）DIN1946第（dì）4部分“醫院通（tōng）風空調”[10]所（suǒ）認可。
至於（yú）德國標準推薦（jiàn）的（不是規定）送風天花圍（wéi）擋，其要求不同於以（yǐ）往所使用的圍（wéi）擋。以前增設的（de）圍擋是為了使低速（sù）氣流（liú）能送（sòng）下來，圍（wéi）擋材料大多為（wéi）塑料布，常因（yīn）氣流流（liú）動產生靜電而吸附塵埃，增加了清潔的工作量。如今采用圍擋是保護高速氣流流動過程中維持低紊流度（dù），圍擋材料較為高級（jí）、結構較為複雜（見圖7），或與醫療（liáo）氣體供氣橋架結合在一起（見圖8），形成了新型的送風裝置。
四（sì）、結束語
手術是一（yī）種高風險的醫療，從工程控製角度（dù）來說，手（shǒu）術部位感（gǎn）染控（kòng）製就是將可控因素處於受控狀態。而將手術環境處於受控（kòng）狀態，是一項主要任務。從手術室的醫療要求與環境控製特點來看，手術室送風天花對（duì）局部手術區控製的重要性與（yǔ）安全性高於淨化空調係（xì）統與控製係統。目前手術室送（sòng）風（fēng）天花（huā）性（xìng）能在我國並沒有引起足夠的重視。我國應該了解（jiě）手術室送風天（tiān）花對手術區域控製的重要性與安全性，也是今後手術室節能運行的關鍵部件。必須高度重視手術室送風天花的研發、生產與檢測，正確理解與（yǔ）執（zhí）行（háng）我國（guó）《醫院潔淨手術部建築技術規範》對送（sòng）風天花性能及（jí）手術環境控製的要求[12]。
我（wǒ）國《醫院潔淨手術部建築技術規範》對送風天（tiān）花性能有較（jiào）為詳盡的規定，推薦較為簡（jiǎn）易、有效的區域控製思路與（yǔ）措施，強調了送（sòng）風天花的重要性與安全性，並對（duì）送風天花的高效過濾器滿布比、截麵平均風速值和速度均勻度等要素（sù）提出了（le）較高的要求[1]。最新頒布的（de）德國標準（zhǔn）1946第4部分也對手（shǒu）術室送風天花提出更高要求，促使草莓秋葵菠萝蜜黄瓜榴莲视频對送風天花重要性認識進一步（bù）提高，也迫使我國必須進一步提高手術室送風（fēng）天花的性能。我國大（dà）多工（gōng）程公司生產（chǎn）的手術室送風天花的性（xìng）能，如紊流度，難以達到我國《醫院潔淨手術部建築（zhù）技術規範》要求的0.25。手術室送風天（tiān）花普遍存在氣流均勻性較差，氣流易擴（kuò）散，抗幹擾性差，汙染誘入角較大，斷麵平均速度衰減較快，難以滿足（zú）手術區域的環境控製要求。我（wǒ）們認（rèn）為隻有改變了一（yī）家一戶的生產送風天花（huā）的製（zhì）造模式，走專業化生產、專業化抽檢之路，才能有效提高（gāo）我國（guó）手術室送風（fēng）天花的質量。目前我（wǒ）國由專業（yè）廠家生產的（de）阻（zǔ）漏（lòu）層手術室送風（fēng）天花性能（néng）已經達到了（le）國外標準，已被在華外（wài）商認可，並（bìng）應用（yòng）到工程實（shí）際（jì）[13]。
筆者期望本文有益於提高對手術室送風天花的重要性和安全性的認識，有助於進一步提高我國手術室送風天花性能，使得我國手術室環境控製更上一層樓，更為經濟、更為有效。
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