充氣式保溫系統對手術室內層流及空氣中菌落總數的影響

王靜玉，符聰，王廣芬，李情操，方平

寧波市醫療中心李惠利醫院，浙江 寧波 315000，1.麻醉手術中心；2.院感科；3.檢驗科

垂直層流手術室是將室外新風引入高效過濾裝置后，并以正壓、勻速的方式從手術床正上方持續由上至下（垂直）輸出低菌落數的新鮮空氣以確保手術床區域始終保持高潔凈度的空氣質量，有利于降低患者手術部位感染的發生率[1]。前期研究[2-3]發現圍術期應用充氣式保溫毯可有效降低患者術中低體溫發生率和促進麻醉恢復。充氣式保溫系統由加溫儀和保溫毯組成，其工作原理是加溫儀吸入手術室內空氣、加溫并吹入覆蓋于患者下方的保溫毯內。加溫后的熱空氣由保溫毯內部通路經表面細微小孔滲出毯外以發揮良好的保溫作用[1]。而滲出毯外的熱空氣會向上運動而存在影響手術室內垂直層流向下氣體的方向和速度，甚至降低其預防手術部位感染效果的可能[4]。因此，本研究擬在層流手術間內應用充氣式保溫系統，收集并分析其對層流的方向、流速和空氣中菌落總數的影響以指導臨床。

1 對象和方法

1.1 對象 由于本研究測量時間較長且研究中相關人員需多次進出手術室以改變三維超聲風速儀的測量位置，故使用模擬患者作為本研究對象。選擇2020年3月至12月在千級層流手術室內進行下腹部模擬手術的76例模擬患者作為研究對象，按研究編號奇偶數分為保溫層流組和層流組兩組，每組38例，每位患者手術時間均為120 min，分組及處理流程見圖1。

1.2 主要設備與儀器 配備垂直層流系統的手術間（≥30 m2）并設置獨立空調機組（AHu-403，深圳雅士公司）操作溫度為22～25 ℃，總送風量為6 000 m3/h。充氣式保溫系統由模擬患者身下覆蓋的全身型充氣式保溫毯（full bodymodel 30000，美國3M公司）和加溫儀（Bair Hugger750型，美國3M公司）組成，利用三維超聲風速儀（WA-790，日本松下公司）測量兩組層流的風速和風向變化。

圖1 流程圖

1.3 方法 所有模擬患者在手術床上均以仰臥位放置并常規進行手術鋪巾，保溫層流組模擬患者身下置全身型保溫毯，術中應用充氣式保溫系統進行保溫。本研究根據《醫院潔凈手術部建筑技術規 范》[5]并參照文獻[6]將測定區域定義為沿手術床（X2Y3至X8Y5）左右兩側各外延0.6 m（Y1至Y7軸區域）、頭足（X2和X8）兩端各外延0.3 m（X1至X8軸區域），即垂直層流送風面正投影區邊界的面積正好落入此區域（X1Y1至X9Y7）中，并且按規范[5]所示該區域內相鄰兩個測點間距不應大于0.3 m，因此計算出本區域內共計63個測量點位，詳見圖2和圖3。

正常開啟手術室垂直層流系統后將模擬患者送至手術床，待層流正常使用30 min后應用三維超聲風速儀按圖2和圖3所示分別測定手術床平面（X1Y1至X9Y7區域）內63個點位層流的風速和風向為基礎值。為減少測量期間人員進出以及頻繁使用三維超聲風速儀等人為因素對后期空氣采樣和細菌培養的影響，待此次測量結束且層流系統持續凈化空氣 1 h后開始常規手術鋪巾并啟動充氣式保溫系統后開始模擬手術[7]。在模擬手術結束即最后一次空氣采樣結束后再次利用三維超聲風速儀測量上述點位層流的風速和風向。

圖2 三維超聲風速儀測量點實景圖

圖3 三維超聲風速儀測量點示意圖

空氣采樣須在層流開啟30 min后進行，相關人員戴口罩帽子、洗手后穿無菌手術衣進入手術室并按靜態采樣相關操作規范[8-9]實施采樣：采樣期間須保持室內空氣相對靜止，如遇其他人員進出手術室或手術室門打開則剔除該時點所有采樣數據；分別在手術開始前、手術開始后30、60、90、120 min的5個時間點，將5個培養皿按先內后外、由左至右順序依次放置于X5Y4、X2Y3、X2Y5、X8Y3和X8Y5 5個點位；將已放置的培養皿平板蓋打開并設置暴露時間為15 min/次[7，10]；期間手臂及頭不可越過培養皿上方，行走及放置動作要輕，盡量減少對空氣流動狀態的影響。采樣結束后將培養皿蓋扣好并置入37 ℃以下的恒溫溫箱中培養48 h，按照菌落總數（CFU/m3）=50 000×平均菌落數/（平板面積×平板暴露時間）的方法求值[11]。

1.4 觀察指標 觀察層流開啟后30 min（充氣式保溫系統開啟前）和全部空氣采樣結束后（充氣式保溫系統開啟120 min后）各檢測位點層流的風速和風向變化以分析充氣式保溫系統開啟前后對手術室垂直層流系統的影響；分別在手術開始前、手術開始后30、60、90、120 min（術畢）的5個時間點進行空氣采樣并計算各時點空氣中的菌落總數以分析充氣式保溫系統開啟前后對空氣中菌落總數的影響。

1.5 統計學處理方法 采用SPSS24.0軟件進行統計學處理。正態分布且方差齊性計量資料以±s描述，2組比較采用獨立樣本t檢驗，不同時間點比較采用重復測量方差分析。P＜0.05為差異有統計學意義。

2 結果

2.1 兩組不同時間點層流的風向和風速比較 兩組不同時間點層流的風向均為向下，兩組層流開啟后30 min的風速比較差異無統計學意義（P＞0.05）。空氣采樣結束后保溫層流組的風速小于層流組，差異有統計學意義（P＜0.05），進一步行亞組分析得出兩組非頭部區域的風速比較差異無統計學意義 （P＞0.05），但保溫層流組頭部區域的風速小于層流組，差異有統計學意義（P＜0.05），見圖4。

2.2 兩組不同時間點手術室空氣菌落總數比較 使用莫奇來球形度檢驗顯示P＜0.05為不滿足球形度檢驗結果故使用多變量檢驗，兩組時間點和組間交互影響F=3.537，P＜0.05，兩組內各時點空氣中菌落總數隨手術時間延長呈增加趨勢F=931.051，P＜0.05；兩組間各時間點手術室內空氣菌落總數比較差異無統計學意義（P＞0.05），見表1。

3 討論

垂直層流手術室因細菌消除快、含塵濃度低、節約手術室占地面積等優點在國內普遍被使用[6]。而充氣式保溫毯也是圍術期中常用的主動保溫措施之一，在垂直層流手術間內使用時存在從保溫毯細微小孔中滲出、向上的溫暖氣流而改變手術室中垂直層流的方向和風速的可能性[2，7-9]。

本研究發現兩組模擬人圍術期軀體上方截面監測到平均風速無統計學差異且均于正常范圍以

圖4 兩組不同時間點或不同區域風速比較

與術前比：aP＜0.05；與手術開始后30 min比：bP＜0.05；與手術開始后60 min比：cP＜0.05；與手術開始后90 min比：dP＜0.05

研究[12，14]發現盡管垂直層流可快速、大流量將潔凈空氣由手術臺正上方送風口勻速流下并將低潔凈度的空氣推向四周回風口以降低手術室內菌落總數，達到有效預防和控制感染發生的目的[15]，但其凈化效果隨著手術時間延長而下降，即手術室內空氣含菌量隨著手術時間的延長而顯著升高。本研究結果表明兩組術畢檢測的層流流速存在差異且室內各時點空氣含菌量隨手術時間延長和人員進出手術室而增加，但各時點兩組間空氣含菌量比較均無統計學意義，提示充氣式保溫系統120 min的使用時間對垂直層流流速有影響但不會導致手術室內菌落總數的增加，而菌落總數的影響與手術時間密切相關，這與的CREGAR等[15]的研究結果一致。

綜上所述，充氣式保溫系統設置為38 ℃時雖對手術室內層流的風速有一定影響，但對層流的風向及空氣中菌落總數無明顯影響。本研究存在的不足：未模擬手術、麻醉醫師、護士等其他工作人員在手術室內正常的移動軌跡，而相關人員移動軌跡可能改變手術室內層流狀態；考慮到實際工作中充氣式保溫毯最常設置的仍為38 ℃[2]，因此并未研究當加熱溫度設置為43 ℃時對層流的影響，而 43 ℃時從保溫毯滲出的氣流具有更高的熱量，這將有可能在層流出風口和手術臺之間形成溫度梯度以阻礙垂直層流向下流動。