日本的醫(yī)院標準和手術室設計

1、日本的醫(yī)院標準和手術室設計同濟大學 熱能工程系 沈晉明提要：日本重視對手術室設計，要求嚴格，規(guī)定詳盡。在設計中強調(diào)潔凈技術， 強調(diào)凈化級別。通過空氣潔凈技術來控制細菌濃度，減少感染風險。偏重凈化對術后感染率控制的因果關系。因此一直在積極推廣和發(fā)展生物潔凈手術室和層流 設施。日本的醫(yī)院標準和手術室的設計思想對我國的影響最大、 時間最長。已在 我國醫(yī)院潔凈手術室建設和改造中借鑒了許多好的經(jīng)驗。關鍵詞：空氣潔凈技術，醫(yī)院通風和空調(diào)，標準和設計Hospital Standard and Operating Room Design in Japan By Shen JinmingAbstract The

2、 operating room design has been attached importance with strict demands and detail regulations in Japan. The air cleanroom techinique and cleanliness was emphasized in its design. The bacteria concentration in operating departments should be cotrolled by air cleanroom techinique to reduce the potent

3、ial infection risk. It lays particular stress on the relation between air cleanroom techinique and post-surgical infection rate, so the bioclean oprating room and laminar airflow facility has been developed and popularized. Its standards and thinkings have exercised a great in fluence to our country

4、 for a long time. Its many good experiences have been benifited in our reform and build our operating rooms.Keywords air cleanroom technologe, ventilation & air conditioning in hospitals, standards and design“ Thermal Engineering Department, Tongji University1 .概述日本手術室的發(fā)展過程深受西方國家的影響，自稱已經(jīng)經(jīng)歷過三個發(fā)展階段。19

5、世名己末只是模仿英國建立了所謂的簡易型手術室，當時只用石炭酸消毒空氣。20世紀初學習由歐洲發(fā)展起來的分散型(Pavilion Type )手術室。以每棟病房來配備手術室，控制 區(qū)域只是一個手術室。此時手術室已基本成型，已有輔助房間為其服務。無菌技 術也被人們所接受。第二次世界大戰(zhàn)后向美國學習，發(fā)展集中式(Central Type ) 手術部。以整個手術部為控制區(qū)域，逐步開始采用空氣潔凈技術。1955年東京大學開設了第一個中央手術部。1966年美國在巴頓紀念醫(yī)院建造了世界上第一 間層流潔凈手術室。70年代日本才著手研究在手術室中采用層流技術，這樣手 術室在日本被稱為生物潔凈手術室。1972年在國

6、立大版南醫(yī)院建立了第一個生 物潔凈手術室。1974年東海大學醫(yī)院也建成了生物潔凈手術室。后來日本生物 潔凈手術室得以迅速發(fā)展，大有后來居上之勢，目前已建成的生物潔凈手術室數(shù) 量在世界上數(shù)一數(shù)二。日本認為目前已經(jīng)逐步形成第四代設計思想，把整個手術部和每間手術室同時作為控制對象。要求場所集中、機能獨立，既保證每間手術室可自行調(diào)節(jié)室內(nèi)參數(shù)和獨立工作，又保證整個手術部在任何條件下正常的壓力 梯度分布和定向流動。發(fā)展手術部的信息系統(tǒng)和自動化輸送系統(tǒng)，使手術部始終處在中央控制系統(tǒng)控制下。日本把這種新型式稱為混合型( Hybrid Type )手術 部，認為是21世紀手術部的新型式。新世紀的醫(yī)院已不再是單純

7、的醫(yī)療機構(gòu)， 由于疾病結(jié)構(gòu)的改變、人口老齡化等因素使得醫(yī)院成為醫(yī)療、保健和福利一體化的社會場所，估計會對手術部提出更多、更新、更高的要求。2.設計思想和要求日本認為醫(yī)院凈化空調(diào)的任務應能促進醫(yī)療效果，滿足使用者的舒適要求，實現(xiàn)良好的室內(nèi)空氣品質(zhì)和防 止交叉感染的潔凈環(huán)境。其設計的基本思想與其他的民用建筑最大差別在于防止院內(nèi)感染。要求空調(diào)根據(jù) 不同的潔凈級別進行分區(qū)，按照患者、醫(yī)護人員和其他使用者的要求確定合適的溫度、濕度、潔凈度和氣 流流動。對于潔凈手術部還具體要求如下:2. 1保持醫(yī)療環(huán)境。維持手術部內(nèi)的潔凈度，防止手術室之間的交叉感染，保 持各室內(nèi)合適的溫度、濕度，維持手術部內(nèi)各部的送風量

8、和合適的正壓以及除去 臭味、防止噪聲等。2. 2保證使用功能?？照{(diào)設備維護簡易，便于設備更新，在發(fā)生意外事故、停 電或機器故障時確?？照{(diào)的換氣性能。2. 3確保安全性。滿足防火和抗震要求，防止出現(xiàn)二次災害。2. 4具有節(jié)能性。在系統(tǒng)設計和設備選用有具體的節(jié)能對策。本文為國家標準醫(yī)院潔凈手術部建設標準的調(diào)研報告之三。日本的醫(yī)院潔凈手術室的設計思路注重潔凈技術，偏重平面布局和空氣凈化的功利性，相信凈化對術后感染率控制的因果關系。直至1998年出版的醫(yī)院設計和管理指南還是以潔凈度劃分手術 室的級別。日本自從在手術室中接受層流概念以來，一直在積極推廣和發(fā)展這種設施。相對來說日本很重視手術室的潔凈度級別

9、，認為必須采用層流送風保證1級手術室的無菌要求。不象歐洲只是出于手術室綜合保障體系的思路才采用準層 流。美國認為層流設施不能證明有效地降低術后感染率，除了高風險的手術外， 不宜推廣。出于歐美這種控制思路，幾乎都采用局部層流替代全面層流。另外， 歐美在潔凈手術室早期均采用過水平層流，也許水平層流設施對手術室的改造十 分方便?，F(xiàn)在普遍認為手術室采用垂直層流的無菌效果比水平層流的好。而日本則較多使用水平層流。盡管新建的醫(yī)院采用少了，但最新出版的醫(yī)院設計和管理 指南還是列上水平層流。日本普遍使用全面層流手術室，認為優(yōu)于局部層流。要 求送風面不能小于大棚面的75% ,送風速度為0.5m/s時，才能保證送

10、風效果。 直至70年代末才把出風速度降到0.3m/s左右。3.日本手術室設計標準和手冊日本最權(quán)威的醫(yī)院設計標準數(shù)日本醫(yī)院設備協(xié)會制定的HEAS-02 醫(yī)院空調(diào)設備設計和管理 指南，它是由該協(xié)會的名譽會長井上宇市、當時任委員長之際，匯集該協(xié)會制定的各種標準和指南中相關的條文編寫了 1989年版本（即HEAS-02-1989 ）, 主要針對醫(yī)院空調(diào)必須滿足的最低要求。隨著醫(yī)療技術的提高、空調(diào)設備發(fā)展、 使用者要求增高，1993年由協(xié)會組織了醫(yī)學工作者、建筑師、設備工程師和設 施管理人員對該指南進行了修訂工作。修訂的宗旨是為患者和醫(yī)護人員提供最適 宜的醫(yī)療環(huán)境、衛(wèi)生環(huán)境和舒適環(huán)境。1996年7月至1

11、997年1月完成了對修 訂草案征詢意見，1998年4月正式頒布1998年版本（即HEAS-02-1998 ）。 這版本將醫(yī)院內(nèi)區(qū)域劃分成7級，其中醫(yī)療區(qū)域為5級，分別為高度潔凈區(qū)域、 潔凈區(qū)域、準潔凈區(qū)域、一般潔凈區(qū)域和污染管理區(qū)。一般區(qū)域為 2級，即一般 區(qū)域和污染擴散防止區(qū)域。涉及到手術室的只有3級。為了尊重病人的隱私，日 本醫(yī)院手術部內(nèi)設置病人家屬接待室。 當手術時出現(xiàn)特殊情況，改變預定的手術 方案時，需要與病人家屬解釋并得到其同意。接待房間定為一般潔凈區(qū)域。只有手術部更衣室內(nèi)浴室、廁所定為污染管理區(qū)域，在手術部外的污物處置室也屬于 污染管理區(qū)。手術室的級別和設計參數(shù)見表 1和表2。19

12、98年版本的指南要求醫(yī)院內(nèi)全部區(qū)域都采用空調(diào)，如果醫(yī)院條件不成熟或資金不足，可以采用按照級別I、n田的次序，逐步擴大空調(diào)范圍的方法來實 施全院空調(diào)。例如最初只是對I、H、田級各室使用空調(diào)，對IV、V、VI區(qū)域直 接采用采暖和通風換氣，較為合理。日本手術室分級和設計要求1表1最小換氣量新風量截面風速或送風量I級高度潔凈區(qū)域生物潔凈手術室5次垂直層流0.35m/s 水DOP效率 99.97%10/h平層流0.45m/sn潔凈區(qū)域一般手術室、輔助房520 次/hDOP效95%/hm準潔凈區(qū)域手術部周邊區(qū)域如恢310 次/h比色法效90%/hIV一般潔凈區(qū)域病人家屬談話室、醫(yī)38次/h比色法效200-

13、500級生辦公室次率 60%/hV污染管理區(qū)域更衣室內(nèi)浴室、廁所，全12 次/h比色法效級部外污物處置室排率 60%風比較1998年版本和1989年版本的醫(yī)院空調(diào)設備設計和管理指南，會發(fā)現(xiàn) 許多不同之處，也體現(xiàn)出日本的設計思路的變化。 首先級別與懸浮菌指標聯(lián)系起 來，懸浮菌指標主要是參照瑞士的醫(yī)院通風標準。 其次末端空氣過濾器的效率要 求明顯提高了，顯然這不是出于凈化效果考慮，而是接受了歐美的手術部保障體 系思想。特別是R級和田級區(qū)域使用的末端空氣過濾器的效率有了較大的區(qū)別， 分別相當于我國的亞高效和高中效過濾器。因此R級和田級區(qū)域可以明顯區(qū)分 了，相應地改為潔凈區(qū)域和準潔凈區(qū)域。新版本也允許

14、在低級別手術室內(nèi)設置空 氣自凈機組。在1998年版本的指南中明確規(guī)定由于手術內(nèi)容的變化，直接采用 潔凈度級別不合適。潔凈度級別只能作為參照指標，避免使用。但在一些設計手 冊中手術室仍按潔凈度級別進行設計，由于同時要求在手術室內(nèi)控制塵埃和細菌濃度，其送風量勢必比一般潔凈室大。值得注意的是日本最低級別的一般手術室 也要求達到10 000級（見表4）。醫(yī)院空調(diào)設備設計和管理指南的 1998年和1989年版本的不同之處 表3區(qū)域名稱最小新風量（次/h）最小總送風量（次/h）末端過濾器效率（%）室內(nèi)可否設置空氣循環(huán)機組98年 版 本89年 版 本98年 版 本89年 版 本98年 版 本89年 版 本9

15、8年版本89年版本98年版本89年版本I級高度潔凈區(qū)域高度潔凈區(qū)域515*DOP效率 99.97計數(shù)法效率99.97一否口級潔凈區(qū)域潔凈區(qū)域A552020DOP效率95比色法效率90（但 除感 染癥 手術室 外）否w級準潔凈區(qū)域潔凈區(qū)域B331010比色法效率90比色法效率80否*送風量由其送風速度（垂直層流0.35m/s ,水平層流0.45 m/s ）和送風面積確定。配有亞高效以上空氣過濾器的循環(huán)機組可以采用手術室潔凈度級別和送風參數(shù)表4手術室名稱（手術內(nèi)容）潔凈度級別適用風量（次/h）設計風量（次/h）送風速度（m/s）備注整形外科（器官置換）1001003001500.40.5使用X光機

16、整形外科（一般）10 0003545400.35心臟、心臟血管外科1 0006570700.350.4使用X光機腦外科1 0006575700.350.4使用X光機眼科10 0003545400.35一般外科10 0003545400.35該指南對手術室的準備問（即為手術配置無菌器械和敷料的場所） 提出了特別的 要求，在打開無菌器械和敷料的包裝時的空氣處理方式可以是多種多樣，但強調(diào)無菌器械和敷料應處于高效過濾器送風口送出的層流氣流的籠罩之下。手術部各室設計參數(shù)表21）為了排除麻醉廢氣及使用激光手術刀產(chǎn)生的異味，新風換氣必須要10次/h以上。*送風量由送風速度（垂直層流 0.35m/s ,水平層

17、流0.45 m/s ）和送風面積確定。a）低溫手術或高溫高濕下手術等必須與醫(yī)療條件符合。4 .手術室的平面布局和面積 日本手術部的平面布局深受西方影響， 幾乎歐美所有的平面布局均采用過。日本 將這些平面布局分成：舊中央廳型（俗稱單走廊型）、中央清潔廳型、中央供應 型（俗稱中心島型）、外周供應型、外周回收型（俗稱雙走廊型）和單向通過型。 近年來日本新建的潔凈手術部大多采用美國的中央供應型和英國的外周回收型。日本十分重視平面布局，設計時反復論證，看作手術部合理設計的最重要前提， 也涉及到手術部的凈化空調(diào)系統(tǒng)的選擇。良好的平面布局可以使得：.以潔凈手術室為中心，與其他的輔助用房有機地構(gòu)成一個相對獨立

18、的潔凈醫(yī) 療區(qū)。.確實保證手術室功能，發(fā)揮其作用；便于潔凈手術部的管理。.合理安排人流和物流，使人、物流最短捷，使?jié)嵨哿骶€分離，降低了交叉感 染的風險。隨著深部手術的發(fā)展和醫(yī)療設備的進步，手術室使用面積不斷擴大，日本手術部的面積已超過醫(yī)院總面積的4%。表5表示了日本各類手術室平均面積。其中日本醫(yī)科大學附屬千葉北總醫(yī)院心臟外科手術室的面積已達到88.7 m2。日本手術室平均面積表5手術室用途平均面積(m2)手術室用途平均面積(m2)生物潔凈手術室59.9一般手術室40.0骨科手術室42.4泌尿科手術室42.6心臟手術室54.0婦產(chǎn)科手術室40.8腦外科手術室46.1眼科手術室36.3胸外科手術室

19、45.8急診手術室31.3另外，日本比較相信紫外線輻射能降低懸浮菌有害效應。即使在生物潔凈手術室中也要求設置紫外線燈（歐美已不采用），作為平時非手術時輔助消毒用。5 .手術室空調(diào)設計要求日本從功能上劃分手術室主要有三大類型，一般手術室、生物潔凈手術室和感染癥手術室，各自的設計要 求不同。5.1. 一般手術室5. 1. 1.手術臺周圍要確保R級潔凈度，在送風大棚內(nèi)設置高效或亞高效過濾器 送風口，室內(nèi)循環(huán)風量不少于20次/h換氣次數(shù)。每個送風口的出風速度不小于 0.3 m/s o5. 1. 2.回風口必須在手術室四角良好配置，回風口的下邊比地面高，回風口的 上邊比手術臺低。盡量使送風氣流無阻擋地流

20、經(jīng)手術臺。5. 1. 3.在使用麻醉氣體時，要設置剩余麻醉氣體排出裝置。沒有剩余麻醉氣體 排出和使用激光刀的場合，送入新風量少，5次/h換氣次數(shù)。采用氣體麻醉和使 用激光刀的場合，要求送入新風量在 10次/h換氣次數(shù)以上。5. 1. 4.手術室內(nèi)溫濕度設計參數(shù)按表 2選定，每個手術室溫濕度必須可以根據(jù) 手術內(nèi)容自行設定，表2內(nèi)的參數(shù)是以成人的一般手術為對象。兒童手術約30C, 器官移植手術要求20C,而且在心臟血管手術之際，室溫必須急速地降溫，（在 30min內(nèi)從25c下P1到19C）,還需有防止室內(nèi)結(jié)露和室內(nèi)人員寒冷感的對策。5. 1. 5.一般手術室對走廊和周圍區(qū)域維持正壓，要求比周圍區(qū)域

21、高出15Pa以上壓力，但不超過20 Pa。正壓主要靠調(diào)節(jié)送、排風的差值來實現(xiàn)。5. 1. 6.系統(tǒng)送風應設計為定風量或采用定風量裝置，以維持手術部內(nèi)空氣平 衡。5. 1. 7.如一臺空調(diào)機供給多間手術室，不使用的手術室需要維持正壓，勢必 采用變風量運行控制方式。一臺空調(diào)機供應數(shù)間手術室，各室的參數(shù)調(diào)節(jié)不便， 故障時影響面大。5. 1. 8.手術室空調(diào)機宜采用再加熱系統(tǒng)，以確保夏季室內(nèi)濕度控制。冬季加 濕時不能采用淋水式或噴霧式加濕器，宜采用蒸汽加濕器。但不能直接使用鍋爐 房蒸汽(含水處理劑等)，推薦采用蒸汽一蒸汽熱交換器，以保證蒸汽的品質(zhì)。2生物潔凈手術室5. 2. 1.生物潔凈手術室為確保最

22、高級別空氣潔凈度必須采用層流設施。5.2.2.手術臺周邊潔凈度要確保I級， 無論垂直層流和水平層流氣流型式都要 設置高效過濾器，水平層流送風速度為 0.45m/s,垂直層流的送風速度為 0.35m/s o采用垂直層流設施時，回風口必須在手術床兩側(cè)通長配置，使大棚送 風氣流覆蓋手術臺。5. 2. 3.為確保潔凈度，要排走人體發(fā)生的塵埃和細菌，醫(yī)護人員需穿著全身排 氣的手術衣，可使手術切口處的潔凈度提高。5. 2. 4.生物潔凈手術室的出入口要設置前室，與周圍空調(diào)區(qū)域有個緩沖帶。5. 2. 5,手術室對周圍區(qū)域要保持正壓，并高于前室。通常采用設置500m/h的余壓閥來維持一定正壓，但這種空氣平衡不能影響到其他正在使用的手術室。5.2.6. 手術室溫濕度要求與一般手術室相同， 噪聲水平最高允許值為50dB(A) 水平層流風速高，要求將風速限制在較低值。5.2.7. 加強新風過濾和前置過濾，保證末端高效過濾器使用壽命不低于 5年5.