新疆醫(yī)院潔凈手術室凈化系統(tǒng)強弱電的設計

admin 2020-06-02 18:07:55 閱讀

　　　　　一、前言
　　隨著科技日新月異的進步、經(jīng)濟的發(fā)展以及人民生(基本解釋:民眾的生計)活水平的提高,人們對健康越來越重視,對醫(yī)療條件的要求越來越高,對醫(yī)院手術室醫(yī)療設施提出了新的要求。而以往醫(yī)院普通手術室狀況已不能滿足人們的要求,如今一些大型綜合醫(yī)院已經(jīng)引進和改建了許多由達到國際標準的潔凈手術室組成的手術部,使醫(yī)院手術的硬件環(huán)境達到一個新的水平;潔凈手術室取代普通手術室,是一個必然趨勢。潔凈手術室設計對電氣部分也增加許多新的網(wǎng)站內容,本文就潔凈手術室電氣設計作一些介紹和探討。
　　二、潔凈手術室分級
　　潔凈手術室以空氣潔凈度與細菌（fungus)濃度兩個主要指標分為四級(見下表),并以空氣潔凈度級別作為必要保障條件。ICU病房ICU即重癥加強護理病房（Intensive Care Unit），又稱加強監(jiān)護病房綜合治療室，治療、護理、康復均可同步進行，為重癥或昏迷患者提供隔離場所和設備，提供最佳護理、綜合治療、醫(yī)養(yǎng)結合，術后早期康復、關節(jié)護理運動治療等服務。
　　適用手術提示關節(jié)置換手術、器官移植手術及腦外科、心臟外科和眼科等手術中的無菌手術胸外科、整形外科、泌尿外科、肝膽胰外科、骨外科和普通外科中的一類切口無菌手術普通外科(除去一類切口手術)、婦產(chǎn)科等手肛腸外科及污染。
　　三、潔凈手術室的照明設計
　　手術室采用混合照明,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。
　　1.照度設計標準
　　據(jù)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 lx的。而據(jù)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(yī)院潔凈手術部建筑技術規(guī)范》結合國情規(guī)定手術室一般照明的最低照度取350 lx,則平均照度在500 lx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20x103～100x103lx。外科為60x103～100x103lx,口腔科手術無影燈可為10x103lx。
　　2.照明設計
　　凈手術室一般照明用光源可選用色溫為4000~5000K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(shù)Ra大于90。潔凈手術室內照明燈具應為嵌入式密封燈帶,在手術臺四周布置,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。
　　無影燈應根據(jù)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5cm。手術室凈化由于歐美手術室潔凈標準與中國環(huán)境存在細微差別，常規(guī)的國際標準和國內區(qū)域行業(yè)標準都普遍難于確保手術室凈化的長期穩(wěn)定（一般只能3-10年重建、低檔工程1年即需要翻新），所以在工程質量方面出現(xiàn)了明顯的檔次劃分。一些知名凈化工程公司，在通行標準之外，基本都設有自身執(zhí)行的高于國際化通行標準的凈化指標。手術無影燈選擇與設計涉及到照明和醫(yī)學等多方面知識,一般由照明設計人員與專業(yè)醫(yī)務人員研究（research)確定,以達到滿意效果。手術室內應設置觀片燈,觀片燈聯(lián)數(shù)可按手術室大小類型配置(3聯(lián)/小型每間、4聯(lián)/中型每間、6聯(lián)/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(lián)觀片燈通常每聯(lián)燈光單獨控制（control),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.不必設置紫外線殺菌燈
　　普通手術室在手術臺上方一般都設有紫外線殺菌（fungus)燈,對室內空氣滅菌消毒,但是潔凈手術室可不盡然。潔凈手術室不同于一般的經(jīng)消毒的普通手術室,它在于不僅仍然實行常規(guī)的有效的消毒滅菌措施（指針對問題的解決辦法),還要采取空氣潔凈技術措施。前者主要針對表面滅菌,后者主要針對空氣中的微粒(含有生命微粒)清除。在同時采取這兩種措施時,有些常規(guī)消毒滅菌方法就不成為有效的了,因此潔凈手術室不必設置紫外燈進行消毒滅菌。世界衛(wèi)生組織對紫外燈照射法的不適用性就有明確說明。
　　四、潔凈手術室的供配電設計
　　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1min內自動切換,其用電應從本建筑物配電中心專線供給。根據(jù)使用場所的要求,主要選用TN―S系統(tǒng)和IT系統(tǒng)兩種形式,不能采用TN-C系統(tǒng)。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,應設于非潔凈區(qū)內。
　　2. 潔凈手術室內用電應與輔助用房用電分開,每個手術室的干線必須單獨敷設。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。潔凈手術室內的電源宜設置漏電檢測報警裝置。
　　3. 潔凈手術室內醫(yī)療設備用電插座,在每側墻面上至少應安裝3個插座箱,插座箱上應設接地端子,其接地電阻不應大于1Ω。如在地面安裝插座,插座應有防水措施（指針對問題的解決辦法)。
　　4. 潔凈手術部配電管線應采用金屬管敷設,穿過墻和樓板的電線管應加套管,套管內用不燃材料密封。進入手術室內的電線管穿線后,管口應采用無腐蝕和不燃材料封閉,為在火災發(fā)生時也不會因燒壞電線絕緣而短路,宜采用礦物絕緣電纜;同時潔凈手術室內不應有明露管線。
　　五、潔凈手術室凈化空調配電與控制設計
　　1.空氣凈化處理是手術室潔凈目標(cause)的關鍵（解釋:比喻事物的重要組成部分),潔凈手術室強調空氣潔凈度是必要保障條件,若沒有空氣凈化措施,則不能算是潔凈手術室,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電源應是一級負荷,以雙電源供電(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。 2.各潔凈手術室的空調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齊平嚴密,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(yī)護人員的使用,該綜合控制面板還包括時鐘顯示、醫(yī)護對講分機、醫(yī)療氣體壓力的檢測等其他功能。
　　六、潔凈手術室供電安全與接地設計
　　隨著現(xiàn)代科技的日益發(fā)展,手術室內醫(yī)療電氣設備越來越多,其供電安全問題更顯得重要。醫(yī)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,其難免有醫(yī)療電氣設備和電子儀器（appliance）絕緣損壞、電流(Electron flow)泄漏的現(xiàn)象,這就不可避免地導致醫(yī)療電擊事故的發(fā)生,為此應更加高度重視,我們應根據(jù)不同手術室的要求,進行合理設計、選用安全供電設備。
　　1.漏電斷路器(circuit-breaker)的應用:
　　當流過人體電流小于30mA時,人體就不致發(fā)生心室纖顫而電擊致死,因此國際上規(guī)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RCD)的額定動作電流為30mA。手術室凈化采用空氣潔凈技術對微生物污染采取程度不同的控制，達到控制空間環(huán)境中空氣潔凈度適于各類手術之要求；并提供適宜的溫、濕度，創(chuàng)造一個潔凈舒適的手術空間環(huán)境。由于手術室要嚴格控制低細菌數(shù)及低麻醉氣體濃度，所以層流超凈裝置的穩(wěn)定性是層流凈化手術室的重要驗收指標。據(jù)IEC標準規(guī)定,在TN-S系統(tǒng)中對于由醫(yī)護人員操作、不直接接觸病人身體的正常醫(yī)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治療的場所,RCD只能在手術臺、x光機、額定功率大于5kVA的大型電氣設備、不重要的的電氣設備回路上。《民用建筑電氣設計規(guī)范》規(guī)定醫(yī)療電氣設備的RCD動作電流宜按6mA選擇。IEC標準規(guī)定:進行心臟手術的醫(yī)療設備泄漏電流正常狀態(tài)為10uA以下,單一故障狀態(tài)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),相應地手術室內電位正常時為10mV,單一故障狀態(tài)為50mV。所以對于進行心臟手術的醫(yī)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。
　　2.作局部等電位聯(lián)結:
　　為了有效防范手術室這特殊場所因醫(yī)療設備發(fā)生泄漏電流而產(chǎn)生嚴重后果,減少手術室內的電位差,應采取等電位聯(lián)結,目前,國際上防微電擊(electricinjury)措施常采取等電位聯(lián)結。美國、德國等都在本國的電氣法規(guī)中制定了采取等電位聯(lián)結,防止電擊發(fā)生的有關規(guī)定。我國《醫(yī)院潔凈手術部建筑技術標準》規(guī)定所有潔凈手術室均應設置安全保護接地系統(tǒng)和等電位接地系統(tǒng)。《民用建筑電氣設計規(guī)范》第14.7.6.2條規(guī)定:“使用插入體內接近心臟或直接插入心臟內的醫(yī)療電氣設備的器械,應采取防微電擊保護措施”,“ 防微電擊等電位聯(lián)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(lián)結的保護線(中接地線)的電阻值,應使上述金屬導體相互間的電位差限制在10mV以下”。手術室內等電位聯(lián)結的做法為在房間墻上設置等電位聯(lián)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、空調進出風口的金屬格柵框、各種醫(yī)用氣體管道、防電磁干擾的屏蔽層、隔離變壓（氣壓變量)器一、二次繞組間的金屬屏蔽層、地板下可能的金屬網(wǎng)格等,為安全起見均應作等電位聯(lián)結,由等電位聯(lián)結端子板連成一體,可參見國標圖集02D501-2《等電位聯(lián)結安裝》。
　　3.設置局部（part)IT系統(tǒng)
　　《醫(yī)院潔凈手術部建筑技術規(guī)范》規(guī)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(tǒng)供電。該供電方式設一臺1:1專用隔離變壓器,其二次側不接地,箱內設一套漏電檢測報警裝置(絕緣監(jiān)視裝置)以防止產(chǎn)生接地故障電流。當發(fā)生第一次單相接地故障,一般當系統(tǒng)絕緣水平低于50K歐時,并不自動切斷電源,而由絕緣監(jiān)視裝置發(fā)出故障報警。這時故障電流僅為醫(yī)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(yī)生可根據(jù)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(xù)進行手術,并采取相應措施。當發(fā)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間短路(電流不經(jīng)用電器、直接連電源兩極)。
　　手術室IT系統(tǒng)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(jiān)測器;(3)手術室內常規(guī)照明燈電源不必通過隔離變壓器;(4)上述采用不大于30mA的RCD保護的設備不必通過隔離變壓器;(5)手術室內IT系統(tǒng)的PE線仍是醫(yī)院內TN-S系統(tǒng)的PE線延伸,也即IT系統(tǒng)和TN-S系統(tǒng)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。為防止無線電通訊設備對醫(yī)療電器設備產(chǎn)生干擾,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(yī)療電子設備,以免造成人身安全威脅,手術室電源應加裝電涌保護器。
　　據(jù)上所述,我們應根據(jù)不同手術室的要求,應用不同安全與接地措施(見下表)
　　七、潔凈手術室弱電系統(tǒng)設計
　　潔凈手術室弱電系統(tǒng)可包括醫(yī)護對講、閉路電視監(jiān)控、火災報警、電視教學,凈化空調自動控制系統(tǒng)等。其中醫(yī)護對講是潔凈手術室的的基本裝備(Equipment),必須設置;其它裝置應視需要設置或預留接口(interface),并應與整個建筑的弱電部分一齊考慮。
　　以上是筆者在醫(yī)院電氣設計及學習中對潔凈手術室電氣設計方面的一些體會,不足之處敬請指教。
　　參考文獻
　　[1]王厚余低壓電氣裝置的設計安裝和檢驗中國電力出版社 2003
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　　[3] 《醫(yī)院潔凈手術部建筑技術規(guī)范》GB 50333-2002
　　[4] 《民用建筑電氣設計規(guī)范》 JGJ/T16-92
　　[5] 《綜合醫(yī)院建筑設計規(guī)范》 JGJ49-88

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