美国的医院标准和手术室设计

标准规范美国的医院标准和

手术室设计3

同济大学　沈晋明☆

提要　美国思路强调以手术室细菌控制的综合措施减少感染风险,不片面强调净化级别;

认为净化只是一种手段,无菌程度才是其控制目的和结果的体现;强调以经济有效的方法实施手术室洁净送风系统,既然单向流设施不能证明可以有效地降低术后感染率,就不宜推广。美国的标准和丰富实践基于其特定的国情,许多地方值得我国医院洁净手术室建设和改造借鉴。

关键词　空气洁净技术　医院通风空调　标准　设计

Hos p it a l st a n d a r d a n d o p e r a ti n g r o o m d e si g n i n

t h e Unit e d St a t e s

By Shen Jinming★

Ab s t r a c t　A c c o r di n g t o t h e Ame ri c a n t hi nki n g,t h e b a c t e ri a i n a n op e r a t i n g d e p a r t me n t s houl d b e c on t r oll e d b y a c omp r e h e ns i ve me t ho d t o r e d uc e t h e p o t e n t i a l i nf e c t i on ri s k,r a t h e r t h a n me r e l y b y a i r c l e a ni n g w hi c h i s onl y a me a ns t o a t t a i n a hi g h a s e p t i c d e g r e e;t h e c l e a ni n g

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Ke yw o r d s　a i r c l e a ni n g t e c hnol o g y,hos p i t a l ve n t il a t i on a n d a i r c on di t i oni n g,s t a n d a r d,

d e s i g n

★Tongji University,China

美国医院尤其是手术部的设计概念及控制思路有别于欧洲和日本。

众所周知,医院汇集着各种各样的病人,被看作为病原微生物的聚集中心。空气中浮游的致病菌种类多、浓度高,不但病人本身而且医护人员都有可能携带致病菌,进而成为病菌的传播者。医院内所有的人员都暴露在这样的环境中,随时随地受到交叉感染的威胁。病人在入院时并无某疾病,如受到其他病人、医护人员、探望者携带病菌的感染,以及被仪器、设备、器械、敷料等直接感染,或经过院内空气途径间接感染等称为院内感染,它明显与住院前状况无关。病人在外科手术中表皮或粘膜被划开,失去了抵御病原微生物的最好的屏障。无论何种途径带入的病菌都可长驱直

　3本文为国家标准《医院洁净手术部建设标准》的调研报告之二入到机体的内部,很容易引起感染,在手术过程中的感染称为术后感染。通常认为手术切口的污染来源于内外两个方面:内部感染源是通过术前皮肤清洁不当引起病人自身感染;外部感染源感染途径则是①直接接触未经消毒的器具、污染表面,或与病人接触的院内人员产生的液滴的扩散;②空气中的液滴和灰尘,把微生物粒子传播到手术切口。可见在医院诸部门中手术环境的潜在危害最大,其控制要求也理应更高。

　☆沈晋明,男,1946年10月生,博士,教授,博士研究生导师,系副主任

200092上海市同济大学热能工程系

(021)65983605

收稿日期:1999-08-24

稿件修回日期:1999-10-11

1　洁净手术环境的宗旨

在美国,手术环境危害被定义为感染、断电、机电设备失去功能、火灾与爆炸等。并强调手术环境的控制不等于始于手术切口、终于切口的缝合,是一个全过程控制。绝大多数的外科医生和病人都很重视手术结果的评定,但几乎很少有人对手术环境的危害有所了解。其实手术环境需要各种工种、各种设施的支撑,完全依赖化学灭菌是不行的,同样完全依赖建筑及其设施设计也是不行的。这需要一个综合性保障措施,即最大限度地消除或避免各种途径带入的病原微生物,降低致病菌浓度以及隔离致病菌与手术切口接触等,其中空气净化措施是消灭隐患、建立良好环境控制或质量保证的一个重要手段。美国认为“净化空调系统具有对患者保护的潜在的优势”,并不强调空气净化对术后感染率的因果关系,仅着眼于综合保障措施。这与先前依赖消毒的无菌控制是两个完全不同的概念(见表1)。

表1　两个完全不同的无菌控制概念的比较项目现代控制概念先前控制概念

控制概念全过程控制的概念,不单是

“患者不感染”的结果依赖药物控制,达到“患者不感染”的结果

控制要求整个手术过程的控制,切断

所有污染途径(包括空

气),阻止细菌接触手术

创口依靠药物消毒环境,患者服用大量的抗生素

控制思路“预防”措施“补救”措施

效果“控制全过程”,防止细菌进

入人体,药物仅是一种安

全措施,保障患者受损伤

最小的“结果”细菌已经进入并损伤人体,再靠大量药物去控制感染,只体现一个“结果”,而“控制过程”已经失效

在美国认为医院的洁净技术也不同于工业洁净技术,这是因为控制的对象不同。

如在集成电路的制造工艺过程中,控制粒径是指能引起致命伤害的“杀伤粒子”(killer particles)的粒径,一般考虑为特征线宽的1/3或更小。处于关键部位的一颗微粒就能毁掉整个集成电路。空气中容许的尘埃浓度是由成品率来计算。

而在医院环境中,不但要求控制尘粒,更主要的是控制细菌,控制的粒径相对要大一些。生物微粒要达到一定的浓度才能构成危害,是一种累积性危害微粒(progressive failure particle)。由医疗质量控制要求来确定空气中容许微粒浓度。其目的是造成一种良好的无菌环境控制,减少一切可能发生的交叉感染。

基于这种认识,美国发展了完全不同于工业洁净室技术的医院净化空调技术。

2　医院建筑设计标准

尽管美国航空航天局(NASA)在1967年8月建立了世界上第一个生物洁净室标准HB5340.3,但是美国外科学会手术环境委员会(CORE)并不遵循要求严格的生物洁净室标准,仍认为在医院环境中控制活性微生物粒子是最根本的任务,并定义医院洁净区域为“送风经过过滤且针对生物医学活动的特性而设计的空间”。早在1968年美国学者Blower和Wallace已经观察到空气中悬浮菌浓度为700～1800个/m3容易引起败血症,美国传染病中心也证实了这一结果。当室内悬浮菌浓度低于180个/m3,感染危险已经很小了,如再下降到阈值(如40个/m3)以下,尚无充分证据证明对降低术后感染率有明显作用或显著相关性。这个阈值就是洁净手术室允许浓度。1976年美国外科学会的手术室环境委员会和国家研究总署对医院手术室中悬浮菌允许浓度推荐如表2所示。

表2　美国外科学会的手术室环境委员会推荐标准

手术室级别悬浮菌允许浓度　应用场合 Ⅰ级35个/m3(1个/ft3)洁净手术(人工器官移植)

Ⅱ级175个/m3(5个/ft3)准洁净手术 Ⅲ级700个/m3(20个/ft3)一般手术 欧洲和日本都认为这个推荐标准定得太低了。尽管如此,美国医院污染控制的成效有目共睹。

美国有关医院建筑的设计资料主要有文献[1～4]。

3　送风量与气流流型

引发感染一般有三个要素:病原微生物的侵入,发生感染的局部环境以及机体抗感染的免疫系统。入侵微生物要引起感染还需要两个必要条件,一是存在致病菌,二是具有一定浓度的致病菌。采用空气洁净技术杜绝致病菌经过空气途径感染确实是一个必要的控制条件。早在80年代已经证实医院中全部细菌的99.9%可以被比色效率90%～95%的过滤器(相当于我国亚高效过滤器)滤掉。但是空气洁净技术不是万能的,不可能单靠空气净化来降低术后感染率,而是需要建立一个洁净无菌的环境、提供一个防止感染的保障体系。此外,人即使是病人仍具有一定的免疫能力,仍可在一定程度上依靠自身的免疫能力消灭入侵的病菌,不是说手术中沉降一个细菌就会发生感染。由此可得出无菌控制的两个基本点:一是医院手术环境必须采用空气洁净技术,任何普通空调器不得直接用于手术室,二是不需要高洁净度的控制空间,如单向流洁净室。往往区域无菌程度越高,管理越严(如手术室),医护人员和物品越可能成为病菌的主要带入者,病人通过直接接触感染或医生无菌操作不当引起感染的可能性越大。

美国认为手术区域单纯依靠净化风量的稀释是不可取的,应该直接控制主要污染源即室内医护人员。手术衣把手术医生罩了起来,等于将污染源隔离。如手术衣具有不发尘(或不掉纤维)和透气不透菌(或能排气)的性能,则能大大地降低发尘发菌,有效地保护手术切口,相应地可以减少稀释的风量,这是一项更节能的措施。美国很重视手术衣的开发和推广使用,在无菌手术衣(被动防护)和排气的手术衣(主动防护)方面的研究世界领先,医生穿带排气的手术衣进行手术的也较多,而其它国家一直没有普遍使用。

尽管1966年1月美国在新墨西哥州的巴顿纪念医院建造了世界上最早的单向流洁净手术室,但是长期实践、大量的统计数据,势必引起人们的疑问:手术室究竟需要不需要高级别的单向流洁净室?室内悬浮菌对术后感染率的影响到底有多大?据统计,美国用普通的洁净手术室和一次