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⑧送风量。
如今消毒及无菌控制已十分成熟,各国均以法规形式(如消毒法)公布。
以强制性的条文要求手术人员、器械和材料等经过严密消毒程序后,才能进入手术室(主要靠化学方法进行控制),且规定了严格的无菌操作过程。
德国标准DIN58948策7部分仍规定,凡采用化学方法进行消毒灭菌,必须采取妥善的措施消除残留的有害物。
手术室采用空调后,增加了壹条可能存于的空气污染途径。
按上述思路同样不允许有菌的空调送风直接进入手术室,或入室后再进行消毒。
消毒法对此壹直存于着壹个薄弱的环节。
对于现代手术室的无菌控制来说,上述诸影响因素中,只有最后俩项才是最主要的影响因素。
如今空气洁净技术已完善地解决了这些问题,即用空气过滤的物理方法,将所有空气中的细菌和病毒等粒子有效地清除掉,且依靠气流技术使室内的无菌程度达到以前单靠化学消毒方法达不到的程度、有力地保证和促进了深部手术技术的发展。
20多年来德国从研究、推广到实施洁净手术室工程的过程,也是促进净化空调技术和医疗技术相互了解、调整和配合的过程,至今已形成了壹条合适、可行的途径。
德国的实践已充分证明空气洁净技术对手术室空气途径的感染控制的有效性,以及不可替代的作用。
另外于德国仍证明空气洁净技术对阻止医院细菌的生成有重要作用。
所谓医院细菌是于医院的长期消毒下、菌种平衡破坏,特定细菌的抗药性增长,于特定环境下有可能大量繁殖,危害性很大。
德国的实践表明采用了洁净技术后医院已很少发生这种情况。
德国的医院标准和手术室设计
(二)
2医院建设标准和污染度
德国于丰富的实践基础上,编写了标准DIN1946第4部分“医院通风空调”和DIN4799“手术室送风系统,测试”,且分别于1978年4月和1988年12月颁布。
10年前“医院通风空调”标准曾经过壹次修订,于1989年12月颁布。
由于医疗技术和装备发展很快,近年来准备再次对该标准进行修订。
德国医院标准的先决条件是训练有素的、有强烈责任心的医护人员。
标准的首要任务是充分考虑医院建筑及其设施以创造且保持良好的卫生情况。
标准对净化空调系统的要求确定为以下4个方面:
①将关键区域(手术床和器械桌)的悬浮菌浓度维持于限定的范围内。
②维持各房间之间的正压气流流量和流向。
③使麻醉气体和其他有害气体维持于限定的范围内。
④维持室内各项所需的参数(如温湿度、噪声、照度等):
污染度Us是德国标准中壹个很重要的概念,它是室内工作区的细菌浓度Ks和室内平均(相当于回风的)细菌浓度Kr之比:
Us=Ks/Kr
(1)
相对污染度是送风系统实际风量Ls下可达到的细菌浓度Ks和于2400m3/h的基准送风量Lj(相对于标准手术室约合换气次数20h-1)下所能达到的细菌浓度Kj之比,记为Ex:
Ex=Ks/Kj
(2)
由于于壹定范围内,系统所能达到的污染度(Ki/Kr)和送风量比(Li/Ls)成反比,故相对污染度也可表示为风量之比:
Ex=Ks/Kj=(Ke/Kr)(Kr/Kj)=Us(Lj/Ls)(3)
这壹相对污染度不允许任意确定。
标准DIN4799规定,壹般的无菌手术室允许最大污染度为1,高度无菌手术室允许最大污染度为2/3,这时Ex被称为手术室允许最大污染度Umax,Ls被称为最小送风量Lmin。
可见所需最小送风量Lmin和送风系统可达到的污染度Us和手术室允许最大污染度Umax有关:
如送风系统可达到的污染度越低,所要求的最小送风量越小。
手术室无菌要求越高,其允许的最大污染度越低,则最小送风量要求越大。
所需最小迭风量的计算公式为
Lmin=Lj(Us/Umax)
可见最小送风量不仅和送风系统可达到的污染度有关,仍和标准规定的允许污染度有关。
德国标准根据对室内空气的不同的无菌要求将医院内各房间分成俩级,I级为高要求的无菌级别,手术室及其配套的辅助房间均属于I级。
II级为壹般要求的无菌级别,手术部中的更衣室和厕所等属于II级。
再将手术部中的手术室分成无菌手术室(B型)和高度无菌手术室(A型)俩级。
标准没有规定级别的详细技术指标,而重点阐述整个系统各部件性能要求和具体措施,尤其卫生学方面的要求。
以很大的篇幅叙述验收检查的要求,且用俩个附录分别详细说明技术验收检查以及卫生验收检查方法和过程。
德国的医院标准和手术室设计(三)
3洁净手术室设计重点
多年来德国的手术室设计重点壹直放于保证卫生学要求的前提下,尽量以经济有效的方法实施无菌或高度无菌的手术室,降低造价和运行费用。
重点致力于如何减小送风量。
20多年来不懈努力已证明这壹想法是可行的,手术后感染率壹直保持世界先进水平。
表明了德国手术室设计已跳出了工业洁净室技术思路,走上壹条独特的发展道路。
于德国认为手术室不同于其他领域的洁净室,主要控制参数是细菌浓度,所要求保护的区域只是手术创口和器械桌。
关键区域相对较小。
手术室本是壹个高度无菌的空间。
如今洁净技术再用无菌空气“充填”进来,切断了所有通过空气途径的交叉感染,形成了壹套十分完善的措施。
对于壹般手术来说,由于手术室室内以及进入手术室的所有人员、器械和材料均经过严格消毒,即使是无菌衣和无菌材料上的发尘,或医护人员透过无菌口罩的呼吸,均不会对壹般手术构成直接危险c洁净无菌空气的稀释作用总是存于的,尽管有许多因素制约其稀释或挤压效果,但仍可十分有效地阻止细菌沉陷。
大量的实际测定表明,于创口处细菌浓度能够维持很低,完全能够满足壹般无菌手术要求,不必像某些高度无菌的深部手术壹样,壹定用洁净无菌气流控制手术创口,同时维持很低的尘埃浓度和细茵浓度。
只有无菌程度要求很高的手术,手术人员无菌的影响才较大,应引起重视。
起初德国的医院直接套用常规的工业洁净技术及其空气处理设备,风量很大,室内噪声水平也难于满足:
这大约统治了医院领域5年时间:
实践证明,直接套用工业洁净技术且不能满足医院领域的手术室和其他无菌室的要求。
医疗保险公司对它的否定起了很大作用。
柏林工业大学的艾斯东(Es4cM)教授于1977年率先对手术室送风系统进行了研究,根据手术室的特点,他首先提出了污染度概念,井将它作为壹个对不同手术室不同送风系统可比较的物理量。
依据污染度的思路.手术室不必进行全室稀释和净化。
只需要局部降低细菌浓度,以有效保护关键区域。
美国学者盖尔苏和尹特吉(GalsonandIntage)的研究认为壹般无菌手术室换气次数只要20h-1就可满足卫生学要求,这是基于常规的混合送风技术的稀释作用.于理想情况下可使室内达到相同的细菌浓度,即污染度为l。
艾斯东教授将相应于20h-1换气的洁净风量集中于手术台的上方送出,手术区达到的细菌浓度仅为室内的壹半,即污染度达到了0.50其实他所定义的污染度不是壹个常数,它不仅和送风装置有关,仍和送风量、室内冷负荷等有关,需要通过实验来确定。
室内冷负荷决定了送风温差。
等温送风时可达到的污染度最小。
送风温差越大,送风射流引射周围较脏气流越多,可达到的污染度越大。
他对污染度的定义被德国标准DIN1946第4部所采用。
污染度的测定方法也被标准DIN4977采纳。
艾斯东教授研制的送风吊顶的面积较大,为3m×
3m,对于20h-1换气的送风量,送风速度很小,垂直向下的气流容易受到下方热源(如人和灯具)和室内横向气流的干扰。
因此需于吊顶中心设气流喷管,意于支撑微弱的垂直向下的气流。
对手术小组的素质、送风回风等均提出了要求,于这基础上开发了手术室送风吊顶。
且将这项成果转让给伟医仕公司。
这项成果的要点,或者说达到预定效果的关键,归纳如下:
①手术室送风吊顶是壹个系统,井非仅仅安装壹个送风吊顶就可达到预定的效果,它仍要求相应的手术室装备(特别是手术灯和密闭门),手术小组的素质和对洁净气流技术的理解和配合,送风、回风和排风的气流组织和风量配比等因素。
②手术室送风吊顶系统必须送冷风,送热风则失效。
不能于室内设置暖气片。
这于德国问题不大,因为手术室往往布置于手术部的核心区,室内永远存于热负荷,全年需要送冷风。
②手术室送风吊顶的送风温度和室内温度的差值(即送风温差)要严格控制:
送风温差太小,送风气流送不下来1送风温差太大,中心无菌区域会缩小。
要求送风温差不能小于0.5>
℃,不能大于2~3℃。
这个系统是所有手术室送风吊顶中送风量最小的壹种,经济性很明显。
但气流速度太小,使得它对客观条件的要求太多,也限制其推广。
这种送风系统只能用于壹般无菌手术室,它是孔板送风,且不是所谓的层流送风吊顶。
柏林工业大学的费次纳(Fitzner)教授继续研究了这项工作,对手术室送风吊顶作了壹些改进,进壹步降低了污染度。
且将这些成果转让给尼格尔公司(Nickel)。
它的产品和伟医仕(Weiss)公司类似。
许密特(Schmidt)教授原于伟医仕(Weiss)公司工作,后于汉堡技术高等学院任教,他于这方面做了许多工作,尤其是手术室送风吊顶。
他认为德国手术室空调壹味追求最小风量的思路,井非正确。
只要保证洁净手术室的净化空调系统性能,即使稍许增加设备的投资也是值得的。
因为这部分造价占医院投资或医疗设备投资的比例毕竟较小,无法和它所产生的避免感染和保证手术成功的效益相比,仍可免除不必要的法律诉讼的损失。
英国和瑞士标准中的送风量要比德国大得多。
他认为手术室送风系统应具有以下特点:
①具有低紊流度的置耪气流;
②热舒适;
③较小的送风量;
④较大的作用范围;
⑤有效排除气味和麻醉气体;
⑥对手术人员没有障碍;
⑦对常规的手术操作影响员小;
⑧对常规的手术设施影响最小。
德国的医院标准和手术室设计(四)
许密特教授根据不同的气流原理将手术室送风方式分成3种类型:
①送风
面积很大,送风量为250m3/h,平均出口风速为0.07m/s其出风气流靠气流喷管来支撑,只能适用于壹般无菌手术室。
②送风面积较小,送风量为900m3/(h.m2),平均出口风速为0.25m/s。
由于出风速度仍较低,未能有足够的动量保持单向流,但可维持壹种低紊流度的置换气流,能形成稳定的气流。
适用于高要求的无菌手术室。
③送风面积很大,送风量为1800m3/(h.m2),平均出口风速为0.50m/s。
出风速度已有足够的动量维持单向流(如德国标准VDI2083所定义)。
只用于高要求的无菌手术室。
这种系统于瑞士和英国用得较多。
他对手术室送风系统的不同送风面积和不同的送风速度的试验装置进行了大量的测试(见表1),室内负荷是按标准DIN4977中规定设置的。
认为要真正达到高要求的无菌手术室标准,要满足空气高度的无菌要求,手术创口受到有效保护以及器械桌设置有壹定的灵活性,只有送风面积为3m×
3m,送风量大于7500m3/h时才有可能实现。
表1不同送风面积和不同的送风速度的装置测试结果
送风面积/m21.2×
1.22.4×
2.43.0×
3.03.0×
3.0
送风量/m3/b24004800750010000
送风速度/m/s0.230.230.310.31
室内负荷/W150********500015000
保护区域面积/m20.4×
1.60.8×
1.61.8×
1.82.0×
2.0
上述3种送风系统参数和德国、瑞士和英国标准所推荐的系统见表2。
表2俩种无菌手术室的参数比较
级别参数德国标准
DIN1946/4(1989)瑞士标准
SKI(1987)英国标准
DHSS(1983,1986)
壹般送风量/m3/h
室外新风/m3/h
过滤器级别
送风流型
悬浮菌浓度/个/m32400(基数)
1200
EU4+EU7+S
2000~3000
80/人
EU5+EU8+EU11
置换流
<200(50)2340
2340
EU3+EU7
<180
高级别送风量/m3/h
悬浮菌浓度/个/m33600(基数)
置换流10000
<1010725
1260
EU3+EU7+EU9
<20
按照德国标准DIN1946第4部分要求,上述手术室的送风末端均要安装高效过滤器,每间手术室的新风量不宜小于1200m3/h,排风量不小于250m3/h。
于德国大多洁净手术室均采用局部送风的方式,即把送风口直接布置于手术台的上方,只有生物洁净手术室才采用单向流气流方式,大多数无菌洁净手术室采用低紊流度的置换气流方式。
普通手术室壹般采用上送风方式,这是壹种混合送风的气流方式,送风口布置没有特殊的要求。
于德国测定了许多上送风方式,表明上部斜面送风的效果最好。
这几年德国标准DIN1946第4部分正于进行修订,其中心议题为:
①手术室温度自行调节;
②回风的应用和最大回风比;
⑦进壹步降低送风量,减少手术室空调的能耗;
④进壹步减少空调系统于非手术期间的运行时间。
>
如果修订标准颁布的话,将会影响到手术室的最小送风量,将强调手术室只允许自行回风,以及强调末端过滤器的级别、手术部内部压力分布和正压气流的定向流动。
这将影响到今后的设计概念和设备发展。
按照修订标准的思路,洁净手术部不壹定非采用集中式空调系统不可,但必须保证整个洁净手术部始终处于受控状态,以维持手术部洁净无菌状态。
由于手术室同时使用系数较小,依据即将颁布的标准,许密特教授推荐各个洁净手术室采用独立的空调系统,即具有各自的空调机组和排风机组。
为保证整个洁净手术部成为壹个受控整体,再设壹个统壹的正压送风系统。
采用正压送风系统后,可使洁净手术室的空调和正压俩大功能分离,又可将整个洁净手术部联系于壹起,整个系统运行管理有效、灵活和方便。
无论处于何种运行状态,整个手术部的正压分布不变,如:
①于手术部工作期间俩个系统同时运行。
不会像常规空调系统为了保持室内所需的正压,不断调节回风量或新风量,而引起系统的不稳定;
②当手术部中只有部分手术室工作时,只需运行该部分手术室的独立空调系统以及正压送风系统,既保证部分手术室正常工作,又维持整个手术部的正常压力分布和正压气流定向流动;
③于手术部非工作期间,只需运行正压送风系统,此时能够大大降低空内温湿度要求,只维持整个手术部正压,保持其洁净无菌状态。
为此手术室洁净空调系统的新风口,以及系统的送风管、回风管和排风管于靠近手术室处均应安装气密性风阀,于非运行期间关闭系统,防止此时正压送风系统运行时窜风,造成室内正压难于保持,使整个洁净手术部失去受技状态。
于德国,认为湿度控制是减少感染的另壹个十分重要的方面。
水分和尘埃壹样,同样是细菌滋长的必要营养源,整个手术部室内相对湿度不允许超过65%。
空调管路系统内的湿度控制也同样重要,壹般要求不大于70%。
过去对管路系统(尤其于管件和静压箱中)和过滤器上的水分和尘埃积累,以及管道内表面的结露的危害且没有引起高度重视,所引起经验教训实于太多,为此要求:
①手术室所采用的空调箱的箱体内表面光洁,不积水,便于渭洗,不易积尘、滋生细菌。
不许采用淋水段,如采用去湿盘管时,流经盘管的气流速度不应大于0.25m/s,其带水量不应大于1.184ml/(m2•h)。
井要有良好的水封,夏季于运行中能顺利排出冷凝水,停机时保证凝水盘不积水,冬季依然能保持良好的水封的性能c防止室外空气倒酒进来;
②手术室空调箱中去湿和加湿设备和空气过滤器之间要有足够的距离,保证水雾于这段距离内充分吸收,使前侧的空气过滤器不受湖。
到达系统的末端过滤器前的气流相对湿度不宜大于70%;
③手术室空调管路系统应该采用气流性能良好、涡流区小的管件和静压箱。
防止于管件和静压箱内水分和尘埃积累。
尽可能减少管件和静压箱;
④要避免空气混合箱中结露,管道内表面凝水,以及加湿器性能不佳而造成滴水,湿蒸汽和过度加湿等原因使得管道内湿度过大;
⑤手术室回风口应设置相当于粗中效等级的过滤器,阻止室内纤维进入系统。
纤维吸潮粘附于管道内,是滋生细菌的场所。
德国的医院标准和手术室设计(五)
4借鉴和启发
德国用全过程控制的概念来控制感染是壹个值得借鉴的思路,它是接受现代化“质量控制”的概念,即高质量于于全过程的控制,而不于最后结果的检验。
如产品指标合格,仍有可能存于质量隐患c只有全过程控制才能保证高质量。
更何况人是壹种特殊“产品”,容不得丝毫的无谓损伤。
感染控制的成功不只是“患者不感染”的结果:
而是于于整个手术过程完善的技制,由此可见手术室采用洁净技术是必然的发展趋势,能够说空气过滤是虽有效、安全、经济和方便的除菌手段:
洁净技术对空气途径的感染技制作用是无可替代的。
德国医院标准的编写思路是重措施、重检测但轻技术参数,如对俩种不同级别的无菌手术室的技术参数的规定很简单,但对采用的装置、设备和系统甚至实施细则均叙述得十分详细。
另外对尘埃的控制也是壹个明显例子.标准对系统的空气过滤器的级别、安装要求、送风方式和正压控制等作了具体的规定,对室内尘埃要求达到的浓度却没有指标b这种思路为我国的洁净手术室标准的编写提供了启示,值得借鉴。
笔者认为出于我国国情,除了强调具体的措施外,仍是需要给出壹些必要的指标和参数;
尤其特别应该借鉴德国标准中的技术和卫生俩个验收检查的方法和要求,规范我国医院的工程验收和日常管理。
笔者认为,经过20多年的发展,德国洁净手术室空调系统设计出现了壹些新的思路。
主要体现以下几点:
①净化空调对于壹般洁净手术室的主要任务是用无菌空气“充填”到关键区域,切断空气途径的感染,且不仅仅靠洁净气流的稀释或挤压作用;
②无论哪壹种类型或级别的手术室,均宜将送风口集中布置于手术床上方,突破了全室净化的概念,首先开创了手术室送风吊顶;
③无菌洁净手术室只要求维持壹种低紊流度的置换气流,不强调达到单向流的气流形态。
突破了必须保持较高的送风速度以维持单向流所需动量的概念,大大降低了送风速度以及相应的系统送风量;
④于手术区只要求维持很低的细茵浓度,而对尘埃浓度只强调净化措施而不提要求。
突破了必须于手术创口处达到所要求的洁净度的观念,有利于开发新型的手术室送风系统;
⑤用“污染度”这个相对净化的概念,突破了常规的“绝对”洁净度的观念,有利于无围挡的局部净化设备的发展,及其于手术室中的推广应用;
⑥只强调严格阻止室外尘埃进人手术室,突破了同时要求严格控制室内发尘要求的观念。
降低了对经过消毒的手术衣着、器械(如激光刀)、装备和建筑材料的发尘控制要求,只强调无茵、能够反复进行清洗和消毒的要求;
⑦控制感染除了用洁净技术除菌和除尘外,仍必须采取控制湿度等其他的措施。
突破了单壹靠过滤控制菌尘的措施。
细菌是活的生物粒子,净化空调系统对细菌也需要实施全方位综合控制;
⑧空气洁净技术能够有效阻止医院细茵生成.突破了洁净技术只能除菌和除尘的观念,对洁净技术作用有了新的认识。
基于对上述概念和思路的借鉴,我国的洁净手术室标准应和1995年颁布的《军队医院洁净手术部建筑技术规范》有较大的区别。
参照德国标准,我国洁净手术室级别可否以细菌浓度作为划分指标,而空气洁净度只是作为壹种保障手段。
我国洁净手术室可否分为三级,如特别洁净手术室、洁净手术室和壹般洁净手术室。
级别过多,医院难于适从。
手术内容也不宜和级别直接挂钩,或只作推荐,由医院自己确定。
考虑我国国情是否另设准洁净手术室,它基于普通空调加亚高效末端空气过滤器所能达到的洁净度,这将有利于洁净技术的推广和我国医院手术室建设和改造、使我国手术室标准应用更加普遍、灵活和富有实效。
笔者认为特别洁净手术室应要求同时控制室内尘埃浓度和细茵浓度,和我国军队洁净手术部建设标准保持壹致。
洁净手术室是指手术过程只要求控制细菌浓度的高要求手术室,我国手术室大多属于这壹类。
壹般洁净手术室仅用于无特殊要求的普通手术,无菌程度和我国消毒法壹致。
这可作为和我国将要制定的洁净手术室标准的3个较为合适的结合点。
洁净手术室的尘埃浓度和细茵浓度均应是室内的设计参数,其中尘埃浓度主要是工程验收和大修(特别是更换末端高级别过滤器)验收的指标,细菌浓度主要是洁净手术室运行的指标,这些指标经过于德国的大量实践和于我国的许多测定证明是能够达到的。
对于准洁净手术室只要求按照消毒法进行验收和运行管理。
推荐采用于手术床上方集中布置送风口的局部送风方式,能以较小的风速达到较高的无菌程度。
但不推荐德国的大面积小送风量的送风形式。
这种装置于我国的使用情况的调研结果,以及大量实测均表明其送风速度太小,对客观条件的要求太多,无论空调仍是净化效果均不佳,不适合我国国情。
建议我国的洁净手术室标准不予采用。
推荐我国的洁净手术部采用手术室的独立的空调系统和手术部的统壹的正压送风系统组合的集中控制系统。
由于使整个手术部始终处于受控状态,加强了手术部的保障体系,而且也使我国洁净手术部运行管理有效、灵活和方便。
相信借鉴德国的医院标准以及手术室的设计和措施,将会有利于推动我国洁净手术室的改造和建设,以及洁净手术室标准的制定。
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