手术室环境控制与最新相关标准进展

Engineering/AirCleaning工程/洁净6003/2010中国医院建筑与装备IndoorEnvironmentControlofOperatingRoomandDevelopmentinItsStandards文/沈晋明手术室环境控制与最新相关标准进展摘要：重点介绍了德国DIN1946/4和美国ASHRAE170最新版本中值得关注的有关暖通空调方面的变化，以及这些条文变化的背景与特点，以探讨保障医疗、控制术后感染的措施以及相关标准的进展。我国医院建设和改造可以借鉴这些最新标准与相关的技术措施。关键词：手术室空调感染控制标准与措施最新版本Abstract:ThispaperintroducedsomenotablechangesaboutHVACinupdatededitionoftheDIN1946/4andASHRAE,anditsbackgroundandfeatures.Itwouldstudymoresuitablemethodstocontrolinfectionandguaranteemedicalprocessinoperatingroom.Ourhospitalswouldbereformedandbuiltbyreferencetothesestandardsanditstechniquemethods.Keywords:AirconditioningsysteminoperatingroomInfectioncontrolStandardandmethodUpdatededition近数十年来，由于大量使用种类繁多的抗生素或各种免疫抑制剂，使得外科感染的致病菌群不断地改变。例如上世纪40年代至50年代，三分之二的外科感染致病菌为革兰氏阳性球菌，如金黄色葡萄球菌、乙型溶血性链球菌、肺炎球菌，而在近30年来感染菌群发生了变化，尤其是曲霉菌孢子也成为感染菌，并非如紫外线等空气消毒所能胜任。近30年来感染菌群的变化——1.在抗生素的治疗下发生二重感染增多；2.过去认为毒性低或无毒性的革兰氏阴性细菌，如克雷白氏菌、肠细菌引起的感染有所增加；3.各种霉菌和病毒的感染上升，国内外对曲霉菌术后感染报道增多；4.一些无芽孢性厌氧细菌，如类杆菌、厌氧性链球菌的感染率增加；5.耐药性葡萄球菌在噬菌体分型时，发现有周期性变化；6.L型细菌或其他非典型的细菌增多，如腹腔脓肿、脑脓肿、创伤脓肿的感染菌。另一方面，手术或所患疾病造成的生理紊乱是一个较持久的过程，不会因为成功的手术而被立即纠正。如果患者在手术前就有潜在的内脏器官功能损害，再加上手术和麻醉的打击，那么就很有可能使这类患者术后发生一系列严重的并发症，乃至威胁患者的生命。因此保障手术环境主要目标之一就是最大程度减少手术和麻醉对患者的干扰与伤害。一般人认为手术完成，似乎最危险、最困难过程已经结束了，但病菌会通过手术切口使得身体的任何部分都可能发生感染，包括皮肤和器官。它能引起发烧，红肿，甚至严重引起败血病或死亡。这些案例并非罕见。这些均对6103/2010中国医院建筑与装备Engineering/AirCleaning洁净/工程手术环境控制提出了更高的要求。手术环境控制理念与措施发展很快，至上世纪70年代已较为成熟，尤其是手术环境控制的节能性。上世纪80年代以来的西方各国医院标准突显其节能性。当然，有些标准也采用了一些偏激的节能措施，取得了不少经验教训。为此，各国均在本世纪初，更为理智地修订或新编了医院标准，采用了更为理性、合理的技术措施，这些标准的最新进展值得我们更为关注。一、手术环境控制依据医院各科室环境控制要求主要取决于医疗与院内感染控制要求。消除术后感染风险一直是手术环境控制的主要任务之一。术后感染主要有3个途径：直接接触感染、患者的自身感染和浮游菌感染。其中最主要、最大几率的是接触感染。百年来人们一直致力于接触手术创口的术者、器械、敷料等的消毒灭菌工作，业已完善；其次室内感染菌会不断地沉积、悬浮、再沉积、再悬浮，会从空气途径转化成直接接触的感染菌，有时两者难以严格区分。诚然，术后感染不应过分强调空气途径感染，但也不能忽视空气途径感染。如何定量与控制空气中悬浮菌浓度，一直是医疗环境控制的一个重要课题。1968年美国学者布鲁尔和华莱士（Blower&Wallace）经过大规模的调研，第一次提出了室内悬浮菌浓度与感染的关系，该项成果（见表1）得到了世界的公认，也是全世界各国医院感染控制的依据，1976年美国外科学会以此确定其标准，随后世界卫生组织也制订了标准，我国《医院消毒卫生标准》GB15928-1995也是如此（见表1）。空气中悬浮菌浓度与感染的关系已得到全世界公认。如表1所示，手术室悬浮菌浓度必须要控制到≤200CFU/m3的目标。至于器官移植、关节置换、整形手术等深部或高难度、长时间的手术，且患者使用了大量抗生素与免疫抑制剂，这类手术风险太高，术后感染甚至会危及生命，或者说控制术后感染是决定这些手术成功的主要因素。因此不得不将手术环境悬浮菌控制到≤10CFU/m3的目标。从工程措施或设计规范来说，控制接触途径与空气途径感染主要通过手术部的合理平面布局以达到流程短捷和洁污分明，以及采用空气过滤、气流技术与压差控制等综合技术措施，这是目前最成熟的手段，改变了长期以来室内空气消毒的薄弱环节。这些措施起初借鉴于工业净化技术，但目前已经发展成为适宜医疗环境控制的医用净化技术。依据悬浮菌控制上限浓度，可得出相应控制措施，如手术室要将悬浮菌浓度控制到≤200CFU/m3，全新风送风手术室需要12次换气；允许回风的手术室送风需有20次换气。考虑一定的安全系数，各国医院标准要求全新风送风的手术室约为12～15次换气；允许回风的手术室送风约为20～25次换气。要达到≤10CFU/m3这样低的悬浮菌浓度动态控制单靠消毒或过滤已难以达到。上世纪60年代不得不寻求工业层流技术来控制关节置换术后感染取得了成功，经过40多年的研究与技术进步，目前已发展成为更为成熟、更为经济的悬浮菌浓度悬浮菌污染的危害美国外科学会标准世界卫生组织标准707—1767明显地会引起术后感染，如引起败血症等700500≤200感染危险不大，满足一般无菌手术室要求175200≤40尚无证明对降低术后感染率有明显作用3510表1医院感染控制标准与悬浮菌浓度（CFU/m3）Engineering/AirCleaning工程/洁净6203/2010中国医院建筑与装备局部低紊流度置换流。我国《医院消毒卫生标准》GB15928-1995和《综合医院建筑设计规范》JGJ49-88也是这样要求的。我国《医院洁净手术部建筑技术规范》GB50333-2002（以下简称“规范”）在理论上和具体技术措施上加以发展与完善。至于手术室是否要采用高效过滤器与“层流”技术自一开始就有不同的意见，争论双方均有大量的数据支撑各自的观点争论至今。感染控制本身就是风险控制（infectionriskcontrol）、消除隐患的理念，有时很难用因果关系表达。但并不妨害代表主流意见的各国医院标准或规范对医用净化技术的不断理解、肯定与采用。手术感染风险控制毕竟不同于一般医疗科室空气品质，更应重视阻隔性空气净化措施。且不说2007年生效的俄罗斯联邦国家标准《医院空气洁净度一般要求》GOSTR525392006，不仅许多条文与我国“规范”类似，而且已等效采用了国际标准化组织ISO14644洁净室和相关受控环境的一系列标准。下面我们将欧美最新标准的变化，特别是2008年12月颁布的德国国家标准DIN1946第4部分《医疗建筑与科室通风与空调》（以下简称DIN1946/4）和2008年9月颁布的美国采暖,制冷与空调工程师学会（AmericanSocietyofHeating,RefrigeratingandAir-ConditioningEngineers，ASHRAE）颁布ANSI/ASHRAE/ASHE标准170《医疗设施的通风标准》（以下简称ASHRAE170），阐述这个问题。二、国外标准的最新变化从表1及其控制思路出发，最初的各国标准均将手术室分为两级，一级是无菌程度较高的手术室，另一级是一般无菌要求的手术室，而将器官移植、关节置换、整形等手术归为特殊手术室。如日本标准定义为生物洁净手术室，美国标准也是归类于特殊手术室，不列入手术室分级。随着技术进步，这类手术量日益增大，近年来德国等欧洲标准特地将医院标准中I级中再细分出Ia级，307医院供图6303/2010中国医院建筑与装备Engineering/AirCleaning洁净/工程以从标准角度上规范这类手术环境的控制，而Ib级仍维持为无菌程度较高的手术室。由于这类特殊手术室，即使采用局部低紊流度置换流送风方式，造价与能耗也不小，为了节能有的试图提高换气量（如30次/h）来替代单向流手术室。这就形成了各国不同标准的不同级别，至今也没有统一的国际标准。（一）欧洲标准的变化提起欧洲医院标准，其代表是德国DIN1946第4部分《医院建筑与科室通风空调》。在本世纪初，首先打破手术环境的传统控制思路，是2002年德国医疗卫生协会DGKH，瑞士医疗卫生协会SGSH和奥地利卫生、微生物及预防医学会ÖGHMP三国卫生组织提出的《医院暖通空调设计与运行指南（草案）》，第一次打破了传统的区域控制和高级别手术环境控制思路，特别是提出强化手术台和器械桌动态屏蔽以及弱化辅助房间的技术措施。2003年5月瑞士医疗卫生协会正式颁布SWKI99-30标准《医院供热、通风与空气调节系统》，正式肯定了三国草案的新观点、新措施。2007年8月德国工程师协会（VDI）正式颁布VDI2167标准《医院建筑设施》第1部分“暖通空调”，标准的正文与SWKI99-3基本上一致的。这对DIN1946/4的传统控制思路冲击很大，一时造成了较大的影响，似乎有望成为欧洲标准。在这期间DIN1946/4编委会不断讨论，不断修订，不断与VDI2167编委会沟通、协商。经过漫长的修订路程，一方面DIN1946/4坚持自己原则，另一方面DIN1946/4也部分采纳了VDI2167一些建议与标准条文，终于达成了一致，在2008年12月正式颁布了新版DIN1946第4部分。并依据DIN强大的国家标准背景，在其颁布之日起就废除DIN4799手术室送风天花验收标准、并终止了公布不久的VDI2167。相比原有标准，下面列举些新版DIN1946/4标准中一些主要条文的变化。1.将医院环境控制仍维持分为三级，但更加具体提出了通风空调要求（见表2）。2.标准不仅以正式条文提出了适用于不同级别手术室的手术（见表3），并说明为了避免误解，正由德国医院卫生协会拟定不同级别手术室适用的手术的更详细清单。3.由于罗伯特-科赫研究所研究成果表明术后感染竟与完善消毒的无菌手术器械有关。原来这些无菌手术器械的正是被悬浮的菌、尘沉降而被污染，或者说从空气悬浮转化成直接接触的表2医院环境控制分级及通风空调要求房间等级要求送风形式空气过滤要求Ia特别高的无菌程度局部低湍流度置换流送风面积3.2×3.2m送风速度0.23m/s新风量不小于1200m3/h三级过滤：F5～F7+F9+H13(中～高中效+高中效+高效）回风口设阻挡纤维过滤器Ib高无菌程度局部低湍流度置换流送风面积2.4×1.2m或乱流送风24次换气新风量不小于1200m3/h三级过滤：F5～F7+F9+H13(中～高中效+高中效+高效）回风口设阻挡纤维过滤器Ⅱ一般无菌程度乱流（送风量取决于室内热湿负荷）二级过滤：F5～F7+F9(中～高中效+高中效）回风过滤器F5等级IaIb举例整形手术、大型异体植入手术高风险的神经外科手术心血管手术器官移植妇科手术一般外科手术大面积创口的、长时间的肿瘤手术持续时间很长的手术小型的异体植入手术（如冠状动脉扩张）；血管造影和心脏插管介入手术；微创手术；内窥镜检查持续时间较短的手术；创口面积较小的手术表3不同级别手术室以及适用的手术类型Engineering/AirCleaning工程/洁净6