全數字一體化復合手術室的規劃設計與建設

山東第一醫科大學第一附屬醫院（山東省千佛山醫院） 醫學工程部，山東 濟南 250014

引言

近年來，受益于影像醫學和計算機技術的發展，介入醫學和外科手術不斷融合，相輔相成，介入醫生使用微創介入手術處理復雜的疾病，需要面對日益復雜的手術風險；外科醫生越來越多地采用微創手術，需要先進的成像技術以支持其開展微創手術[1]。由此，一種全新的手術室應運而生，即全數字一體化復合手術室，可以在同一手術室完成某一疾病診療的全部操作，也可以在同一個手術中完成兩種以上不同手術方式的操作[2]。同時進行影像學檢查和常規外科手術，無需在影像學科室和手術室之間多次轉移患者，從而避免患者的多次麻醉和轉運可能帶來的風險[3-4]。不同手術方式同時完成實現了多學科交叉，“一站式”復合手術室是一個跨學科的嘗試，在此手術室內可以及時對手術的治療進行評價，從而指導手術實施。同時，該術式可在最小創傷的情況下使病人得到最佳的治療效果[5]。

為了減少相關的并發癥，一間真正的“一站式”復合手術室需要按照潔凈標準建造，并且需配置固定的、高端的影像設備拍攝高清的圖像，保證外科治療的精確性；同時滿足介入手術、開放手術需求，充分發揮介入手術與外科手術各自的優點，減少手術出血、提高手術精度、保障病患安全、促進快速康復、縮短住院天數，實現精準醫療。實現患者和醫院雙贏，同時滿足臨床科研教學需求[6-11]。

1 數字化復合手術室發展現狀

復合手術室是現代影像診斷技術和外科診療技術迅速發展融合的產物。20世紀90年代開始出現復合手術室的概念，主要用于治療冠心病，近幾年隨著結合數字化技術發展，數字化復合手術室應運而生，應用場景也擴展到血管外科、心外科、神經外科等治療領域[7]。

從2007年阜外醫院建成我國第一間復合手術室到現在，國內各大醫院都相繼建立了不同形式的復合手術室。嚴昂等[6]從設備選配、建筑結構、凈化空調配置等方面介紹了湘雅醫院復合手術室設計與施工方案；梁淑增[12]介紹了復合手術的建設與管理；王曾妍等[13]設計了一種復合手術室用麻醉屏風架；毛穎[14]提出復合手術室規范化護理，縮短了術后恢復時間；趙林[15]從護理角度闡述了數字化手術室的建設及管理。目前國內復合手術室仍無統一建設標準，各單位正在探索建設。目前常見復合手術室類型有配腔鏡數字化復合手術室、配DSA復合手術室、配術中磁共振復合手術室、配術中CT和腔鏡數字化復合手術室、配術中CT和DSA復合手術室、配血管機和術中導航復合手術室、配術中CT腔鏡數字化和DSA術中導航復合手術室、配手術機器人和DSA的復合手術室[16-17]、配術中CT腔鏡數字化DSA和術中導航和磁共振復合手術室等。

2 我院復合手術室基本情況

我院復合手術室建設在新建的醫技手術綜合樓四層，復合手術室與大樓同步規劃設計，醫學工程部門提前介入大樓設計，根據復合手術室特點提出建筑場地要求，與基建部門共同監督完成建筑施工。從建筑主體建成到復合手術室通過凈化和防護檢測投入使用共歷時七個半月，共設計兩間復合手術室，設計面積各90 m2，建筑高度4.5 m。2016年9月大樓主體建設完成，手術室凈化和設備進場施工，2017年4月通過凈化和防護檢測投入使用。建設完成后實際手術室內面積各70 m2，共用控制間35 m2，共用設備間25 m2。兩間復合手術室中間用電動三折防護門隔開，配備一臺可在兩個手術室間移動使用的滑軌CT，一間配備一臺固定機器人式DSA，預留一間磁共振復合手術室。投入使用兩年來共完成手術兩千余臺次，為神經外科、血管外科、心臟外科、胸外科、骨科等科室開展新技術提供了硬件支持，取得了良好的臨床效益。整個項目由醫學工程部負責總體部署，包括前期調研、項目立項、設備選型、組織實施采購、組建團隊實施項目等環節。

3 設計規劃

3.1 總體規劃

我院新手術室建設定位為國際一流手術室，除常規數字化手術室外建設兩間世界一流水平的全數字一體化復合手術室。結合臨床實際情況，心外、神外、血管外、骨科等學科發展較好，在省內有一定影響。規劃復合手術室配置一臺DSA和一臺滑軌CT，實現全數字化百級層流凈化，配備符合臨床要求的先進燈床塔系統。由于是新建手術室，前期規劃設計尤為重要，規劃設計遵循安全、優質、高效三個原則，滿足《醫院潔凈手術部建筑技術規范》[18]、《放射衛生防護基本標準》[19]、《手術部醫院感染預防與控制技術規范》[20]、《醫院感染監測規范》[21]等規范。

3.2 布局設計

首先確定復合手術室在整個手術部的位置，主要考慮以下因素：① 結合手術室配備設備的輔助用房（設備間、控制間、示教室等）；② 在滿足基本需求的基礎上要考慮到醫院手術室未來發展空間，今后復合手術室的改造升級，不能影響其他手術房間的手術工作；③ 需具備大型影像設備的運輸通道和路徑；④ 功能的分區，即潔凈區和污物區通道的布局要符合便于疏散、流程短捷、潔污分明的原則。綜合以上因素將復合手術室規劃在樓層的西北角，方便吊裝運輸，設備間設置在污物走廊一側；控制間因技師等人員經常進出，設置在潔凈走廊一側；預留術中磁共振房間在復合手術室旁邊，術中磁共振也可供多房間使用。

房間設計圖紙如圖1所示，根據手術科室及護理、麻醉工作流程，分析優化復合手術室工作流程，以大型設備為中心設計房間內布局，將兩個房間并排設計，兩臺大影像設備及兩張手術床安裝在房間中線上，麻醉塔和腔鏡塔安裝在手術床兩側。由于DSA房間需要安裝參考圖像和實時圖像顯示屏，故將麻醉塔和腔鏡塔安裝在手術床同一側，DSA手術床腳端安裝子燈一個，方便下肢操作。同時進行沖突分析，在規劃設計階段避免沖突發生。

圖1 房間設計圖紙

3.3 裝修與設備

3.3.1 凈化裝修

各施工單位出具細致的解決方案，預先規劃地面準備工作和吊頂增強工作。設計墻面系統、吊頂系統、門禁系統、玻璃配件、多媒體工具、空調通風系統、層流系統、手術燈床、電路控制、醫用氣體等，滿足臨床對房間清潔性、密封性、防輻射性能、防火安全、噪音處理的要求。

3.3.2 設備選配

復合手術室由于其功能復雜性，所用設備相較傳統手術室更多更復雜，選型設備應盡量減少對層流的影響，系統機械臂在不同位置有序運動，對手術區域干擾小，為手術和麻醉預留足夠空間，盡量減少與其他設備的沖突。

為提高復合手術室使用效率，滿足兩個房間共用CT設備的需求，規劃選擇滑軌CT，可實現一拖二使用。滑軌CT相較移動CT具有掃描速度快、層厚薄的特點。DSA采用落地機器人手臂式，具有等中心點追蹤手術床升降，可實現無死角覆蓋，手臂前伸式造影方式，和附屬設備配合較好，外科手術位、介入工作位自由切換，對層流凈化影響小等優點。確定大型設備選型后，建筑主體建設階段預先評估設計地板承重能力，滿足大型設備安裝要求。手術床系統選用第三方專業外科平板床和多關節手術床雙床面及可透視頭部配件及其他配件，與影像設備聯動，協調同步移動。床面通過兩個小推車自由切換，滿足所有復合手術、外科手術和介入手術的需求，有效提高復合手術室的利用率。

手術燈系統選擇適用于每個手術的最佳照明全自動光源，滿足開放性手術或微創手術的需求，自動光亮度控制，呈現真實的組織色彩；燈表面光滑，低熱量損耗，減少對層流影響。雙子燈設計，子燈用于邊緣照明，需要進行靜脈血管采集時使用第二子燈。配置高清中置攝像方便記錄手術過程，用于科研教學。根據房間面積預先計算好燈、塔、顯示器吊臂長度和內徑（許多信號線和控制線從支臂內穿過）。為確保有效使用空間，可采用復合底座將燈支臂、懸吊鉛屏風、顯示器支臂安裝在同一個底座上。吊塔應配有足夠的電纜插座、氣體插口、廢氣排放口；腔鏡塔設計為數字化控制中心，位于患者足端，覆蓋手術床的兩側；麻醉塔定位在患者頭端右側。數字化系統將燈塔系統、影像設備、麻醉設備、術中影像等系統整合成一個整體。

數字化系統應實現以下幾種功能：① 視頻線路切換。顯示屏上的視頻影像可以靈活應用，提高手術室的易用性，大屏幕整合展現復合手術室所有設備的信息，根據手術所需可以預設視頻有助于加快患者信息的傳輸；② 音視頻存儲。所有的醫學影像視頻，包括內窺鏡或手術燈內置攝像機采集的視頻都可文檔處理；③ 音視頻傳輸。采集的視頻和信息傳輸到會議室、教室及病區醫生辦公室，可以使觀看人員對復合手術室的手術有身臨其境的感覺；④ 設備控制。提高手術室效率的關鍵是把手術室所有設備的信息源采集整合，將視頻管理、文檔處理、手術室設備的控制集結在一個顯示屏上，極大地減少了手術室工作人員操作的復雜性，提高工作效率。

4 項目實施管理

復合手術室的建設需要統一安排組織實施，多部門、多單位協作共同完成，為提高工作效率，避免返工，應根據規劃設計提前劃定各施工單位工作范圍，邊界界定清晰完整。項目實施團隊安排專人在施工現場負責施工質量把關及協調各方施工。組織項目實施單位定期召開協調會議，討論施工過程中遇到的問題，更新施工進度，協調施工過程中遇到的問題。例如：與手術室和臨床外科主要溝通吊臂吊塔的布局、設備的擺放順序位置、具體的功能要求等；與廠家主要溝通協調設備的到貨時間、安裝進度、售后工程師的培訓等；與基建科主要溝通院方的建筑樓層平面圖、弱電管線圖、立面圖、裝修圖等相關圖紙；與層流公司主要協調中央機柜的具體安裝位置等。

建設實施管理過程中，實行周會和駐場工程師制度。固定每周一組織相關施工單位與相關部門召開溝通會，匯報工程進展與存在問題，現場協調解決，隨時更新施工進度。派設備科工程師常駐施工現場，跟進施工進度，了解設備安裝過程、內部結構，方便后期使用維護，發現問題現場協調。

項目實施流程如下（圖2）：① 醫學工程部負責項目建設的總體部署；② 根據所選的大型醫用影像設備，組織相關部門和單位現場對設備安裝房間進行地面和吊頂的承重及設備運送通道等評估；③ 現場以大型醫用影像設備為主題對手術間設備安裝進行布局，與大型醫用影像設備廠家、吊塔、無影燈廠家、層流凈化、信息整合廠家對接布局圖紙；④ 各廠家根據布局圖紙，提出各自的修改意見，協調設計沖突；⑤ 醫學工程部結合臨床的需求進行整體考慮，根據安裝圖紙、醫學工程部總協調、現場測量，對設備定位，使用 3D模擬軟件進行設備運動軌跡模擬；⑥ 制定詳細的施工流程，進行工期倒排，各設備廠家進行交叉施工，層流凈化先進場施工，做好框架、供氣管道、風道、防護或屏蔽等工作；⑦ 根據大型醫用影像設備、吊塔、無影燈、手術床的需求做好前期支架預埋、強電、弱電、網絡線路的布線安裝等工作；⑧ 復合手術室的裝修，地面防潮、防靜電處理；⑨ 設備的安裝（大型醫用影像設備、手術床、無影燈、吊塔等設備互相配合安裝）；⑩ 設備及各種信號的數字化整合調試；?層流凈化、各種設備運行前的調試、驗收。

圖2 項目實施流程圖

5 討論與結論

本文對全數字化復合手術室從規劃設計到建設實施探索出的經驗進行了總結，該項目經過七個半月的緊張施工完成建設，順利通過檢測驗收，創造了該類手術室建設工程的速度記錄，說明本套設計與建設方案是切實可行且高效的。在實際施工過程中應嚴格控制時間進度和項目質量，設備科工程師駐場制度也起到了很好的作用，掌握最新最全面的信息，及時溝通解決，使各施工單位快速推進，在今后的手術室建設中可以借鑒執行。同時在今后的項目建設過程中應注重各階段規范格式材料的收集與整理，及時總結分析。從使用維護角度考慮應派專人參與施工建設，掌握設計結構，參與培訓過程，全面掌握復合手術室基本情況，為使用和管理好全數字化復合手術室打下堅實基礎。

全數字一體化復合手術室建設是一個系統工程，從規劃設計、招標采購到建設實施應盡量全面考慮，反復論證。我院全數字一體化復合手術室投入使用兩年時間完成手術兩千余臺次，順利開展多項新技術，為臨床及科研教學提供了很好的平臺，在使用過程中摸索出一套全數字一體化復合手術管理方法。