淺談醫院層流潔凈手術室凈化系統的設計案例

　　【摘 要】本文論述了潔凈手術室的供電設計、照明設計、人身安全及接地保護，對于怎樣即能保障手術的順利進行，又要保障醫護人員和患者的人身安全等問題，提出了解決這些問題的方案。 

　隨著科技日新月異的進步、經濟的迅猛發展以及人民生活水平的提高，人們越來越重視自身的健康問題，從而對醫療條件的要求越來越高，這就對醫院手術室醫療設施提出了新的要求。現在一些大型綜合醫院已經設置了可以達到國際標準的潔凈手術室，使醫院手術的硬件環境達到一個新的水平，那么如何即能保障手術的順利進行，又要保障醫護人員和患者的人身安全，是潔凈手術室電氣設計必須解決的問題。 

　　 
　　1、潔凈手術室分級潔凈手術室以空氣潔凈度與細菌濃度兩個主要指標分為四級，并以空氣潔凈度級別作為必要保障條件。I級：特別潔凈手術室；II級：標準潔凈手術室；HI級：一般潔凈手術室；Ⅳ 級：準潔凈手術室。 
　　 
　　2、潔凈手術室的照明設計手術室通常采用混合照明，分為一般照明、手術室重點照明、信號燈照明和觀片燈照明等。 
　　2.1照度設計標準據國外文獻介紹，手術室一般照度多在500 lx以上，高者達1500 lx，也有提出從750―1500 Ix的。而據后來實測，日本東海大學無菌手術室照度為465 lx，準備室為350 lx，前室為420 lx，都未說明是最低照度，是平均照度的可能性大。《醫院潔凈手術部建筑技術規范》結合國情規定手術室一般照明的最低照度取350lx，則平均照度在500lx左右，而輔助用房則按潔凈室最低標準取150 lx。手術室重點照明為手術無影燈，其在工作面的照度要求隨手術類別不同而差別較大，照度在20×103～100×l03lx。外科為60×103～100×l03lx，口腔科手術無影燈可為10×l03lx。 
　　2.2照明設計潔凈手術室一般照明光源可選用色溫為4OOO～5000K之間的潔凈熒光燈，其色溫與無影燈光源的色溫相適應，其顯色性應接近自然光，要求顯色指數Ra大于90。潔凈手術室內照明燈具應為嵌人式密封燈帶，在手術臺四周布置，且必須布置在送風口之外。只有全室單向流的潔凈室允許在過濾器邊框下設單管燈帶，燈具必須有流線型燈罩。手術室內應無強烈反光，大型以上(含大型)手術室的照度均勻度(最低照度值／平均照度值)不宜低于0．7。同時為克服熒光燈的頻閃效應，對熒光燈帶可采用三相均勻配電或采用電子鎮流器。無影燈應根據手術室尺寸和手術要求進行配置，宜采用多頭型；調平板的位置應在送風面之上，距離送風面不應小于5era。手術無影燈選擇與設計涉及到照明和醫學等多方面知識，一般由照明設計人員與專業醫務人員研究確定，以達到滿意效果。手術室內應設置觀片燈，觀片燈聯數可按手術室大小類型配置(3聯，／J、型每間、4聯，中型每間、6聯／大型每間)，觀片燈應設置在術者對面墻上，應嵌入墻內，不突出墻面，安裝高度可定為中心距地1．5m。多聯觀片燈通常每聯燈光單獨控制，開關可設于觀片燈下側的控制面板上。在手術室大門外側上方設置手術工作指示燈，其可在室內側單獨設置開關，也可與手術室自動感應門或無影燈等標志手術開始的設備連鎖控制。 
　　 
　　3、潔凈手術室的供配電設計 
　　3.1潔凈手術部必須保證用電可靠性當采用雙路供電源有困難時，應設置備用電源，并能在lmin內自動切換，其用電應從本建筑物低壓配電室采用專線供給。根據使用場所的要求，主要選用TN―S系統和IT系統兩種形式。為了減少外來塵、菌的侵入而帶來交叉感染，潔凈手術部的總配電柜，應設于本層手術部專用配電室內。 
　　3.2潔凈手術室內用電應與輔助用房用電分開每個手術室的供電采用放射式的供電方式，宜采用橋架單獨敷設。每個潔凈手術室應設有一個獨立專用配電箱，為了檢修時工作人員不進手術室，減少外來感染，配電箱不得設在手術室內，應設在該手術室的外廊側墻內。潔凈手術室的配電總負荷應按設計要求計算，并不應小于8kV?A。 
　　3.3潔凈手術室內醫療設備用電插座在每側墻面上至少應安裝1個插座箱，插座箱上應設接地端子，其接地電阻不應大于1Q。如在地面安裝插座，插座應有防水措施。 
　　3.4潔凈手術室配電解決方案安科瑞（Acrel）公司的醫用隔離電源柜及其配套絕緣監測裝置是針對醫療Ⅱ類場所的供電需求而開發設計的，能夠很好的滿足各類手術室和重癥監護室對電源安全性和可靠性的要求，并符合國家相關標準。產品可廣泛應用于醫療、電信、冶金、煤礦、船舶、建筑機械、石油化工及交通工程等領域。配套產品包括AIM系列的絕緣監測儀、AID系列的報警與顯示儀、ACLP10-24型的儀用直流穩壓電源、AITR系列隔離變壓器等。潔凈手術室(I級)配電系統圖如圖1所示。安科瑞公司的隔離電源系統主要包括以下部件：1）AIM-M100絕緣監視儀2）AITR系列隔離變壓器3）AID100外接報警和顯示儀4）ACLP10-24型的儀用直流穩壓電源3.5主要產品型號規格及配置安科瑞（Acrel）公司的醫用隔離電源柜是針對醫療2類場所的供電需求而設計的具有局部IT系統的配電柜，IT系統裝設絕緣監測裝置來監測系統的絕緣狀況，各輸出回路采用了具有短路保護功能的斷路器；其它系統輸出回路則采用了具有漏電保護功能的斷路器。產品根據使用場所的不同分為GGF-O系列手術室用隔離電源柜和GGF-I系列ICU/CCU等病房用隔離電源柜兩大類，能夠很好的滿足各類手術室和重癥監護室對電源安全性和可靠性的要求，并符合GB16895.24-2005/IEC60364-7-710:2002《建筑物電氣裝置第7-710部分：特殊裝置或場所的要求-醫療場所》和GB7251.1-2005/IEC 60439-1:1999《低壓成套開關設備和控制設備》等標準。 
　　4、潔凈手術室凈化空調配電與控制設計 
　　4.1空氣凈化處理空氣凈化處理是手術室潔凈目標的關鍵，對于潔凈手術室來說，空氣潔凈度是必要保障條件，若沒有空氣凈化措施，則稱不上是潔凈手術室，因此潔凈手術室凈化空調電源的可靠性至關重要，對于手術室凈化空調的供電負荷等級應是一級負荷，采用雙電源供電(切換時間可以超過15s)或以獨立回路引自低壓柜的事故母線段。 
　　4.2各潔凈手術室的空調設備其設備應能在室內自動或手動控制。控制裝備顯示面板應與手術室內墻面平齊，其檢修口必須設在手術室之外；通常空調設備控制按鈕全部設置在手術室綜合控制面板上，方便醫護人員的使用，該綜合控制面板還包括時鐘顯示、醫護對講分機、醫療氣體壓力的檢測等其他功能。 
　　5、潔凈手術室供電安全與接地設計隨著現代科技的日益發展，手術室內醫療電氣設備越來越多，其供電安全問題更顯得重要。醫療電氣設備不僅與人體表面接觸，有的也與人的內臟(包括心臟)接觸，而醫療電氣設備和電子儀器難免有絕緣損壞、電流泄漏的現象，這就不可避免地導致醫療電擊事故的發生。為此應更加高度重視，我們應根據不同手術室的要求，進行合理設計、選用安全供電設備。 
　　5.1漏電斷路器的應用當流過人體電流小于30mA時，人體就不致發生心室纖顫而電擊致死，因此國際上規定低壓移動設備和插座等未端回路剩余漏電動作保護器(簡稱RED)的額定動作電流為30mA。據IEC標準規定，在TN―S系統中對于由醫護人員操作、不直接接觸病人身體的正常醫療設備電源插座回路，選擇動作電流不大于30mA的RCD作附加保護；在進行諸如心臟內部手術和中斷供電將招致生命危險的治療場所，RCD只能設在手術臺、x光機、額定功率大于5kVA的大型電氣設備、不重要的電氣設備回路上。IEC標準規定：進行心臟手術的醫療設備泄漏電流正常狀態為10uA以下，單～故障狀態為50uA以下(通過心臟電流超過50uA就有心室纖顫而死亡，被稱微電擊致死)，相應的手術室內電位正常時為10mY，單一故障狀態為50mV。所以對于進行心臟手術的醫療設備不宜采用漏電電流動作保護，應采取防止微電擊的保護措施。 
　　5.2作局部等電位聯結為了有效防范手術室這特殊場所因醫療設備發生泄漏電流而產生嚴重后果，減少手術室內的電位差，應采取等電位聯結。目前，國際上防微電擊措施常采取等電位聯結。美國、德國等都在本國的電氣法規中制定了采取等電位聯結，防止電擊發生的有關規定。我國《醫院潔凈手術部建筑技術規范》規定所有潔凈手術室均應設置安全保護接地系統和等電位接地系統。防微電擊的等電位聯結，應包括室內給水管、金屬窗框、病床的金屬框架及患者有可能在2．5m范圍以內直接或間接觸及到的各部分金屬部件。用于上述部件進行等電位聯結的保護線(中接地線)的電阻值，應使上述金屬導體相互問的電位差限制在10mV以下。手術室內等電位聯結的做法為在房問墻上設置局部等電位聯結箱，手術室內的照明燈、手術無影燈、金屬器械柜、呼吸麻醉機、手術床、金屬門窗、空調進出風聰的金屬格柵框、各種醫用氣體管道、防電磁干擾的屏蔽層、地板下可能的金屬網格等，為安全起見均應作等電位聯結，由等電位聯結端子板連成一體，做法可參見國標圖集02D501―2《等電位聯結安裝》。 
　　5.3設置局部IT系統《醫院潔凈手術部建筑技術規范》規定心臟外科手術室的配電盤必須加隔離變壓器，即采用IT系統供電。該供電方式為設一臺1：1專用隔離變壓器，其二次側不接地，箱內設一套絕緣監視裝置以監視接地故障電流。當發生第一次單相接地故障，一般當系統絕緣水平低于50kQ時，并不自動切斷電源，而由絕緣監視裝置發出故障報警。這時故障電流僅為醫療場所內的一小段線路的微量對地電容電流，引起該場所內的不同部分的電位差很小(不大于50uV)。這時醫生可根據病人病情的嚴重程度，可在確保病人安全的前提下，決定是否切斷電源，或繼續進行手術，并采取相應措施。當發生第一次接地故障，在手術后，應立即排除故障，防止第二次異相接地故障而引起相問短路。手術室IT系統設計應注意以下幾點：①應設置漏電檢測報警裝置；②隔離變壓器需設置過載和溫度監測；③手術室內常規照明燈電源不必通過隔離變壓器；④手術室內IT系統的PE線仍是醫院內TN―S系統的PE線的延伸，也即IT系統和TN―S系統共用同一個保護接地的接地裝置，切勿另打單獨的接地極，引入另一PE線給手術室內電氣設備進行接地，以防止兩個接地裝置間可能存在的電位差對人身安全造成威脅。 
　　5.4防止無線電通訊設備對醫療電器設備的干擾潔凈手術室內禁止設置無線通訊設備。同時為防雷擊電磁脈沖，保護醫療電子設備，以免造成人身安全威脅，應在手術室專用配電室內，進線電源側加裝浪涌保護裝置。 
　　 
　　結語 
　　 
　　黃金有價，生命無價。隨著人民生活水平的不斷提高，涉及人身安全的潔凈手術室的電氣設計，將會越來越完善。局部IT系統為手術室供電安全提供了可靠的保障。