高速動力系統(tǒng)對鼻內(nèi)鏡下經(jīng)篩徑路手術空氣質(zhì)量的影響

章菁菁，彭園園，黃美娜，李純純，梁希希，張佩華，陳燕燕

溫州醫(yī)科大學附屬眼視光醫(yī)院 國家眼耳鼻喉疾病（眼部疾病）臨床醫(yī)學研究中心 手術室，浙江 溫州 325027

氣溶膠是一種懸浮在氣體介質(zhì)中的固態(tài)或液態(tài)微粒分散體系，其顆粒直徑介于0.001至100 μm之間[1]。氣溶膠中含有豐富的微生物核，這些核物質(zhì)可能成為潛在的傳染源，當氣溶膠顆粒足夠大時，它們能夠在短時間內(nèi)沉降到地面或物體表面上，并通過表面接觸，從而使病原微生物得以通過或 不經(jīng)由醫(yī)師傳播疾病，成為醫(yī)患間接感染的一種途徑[2]。

隨著鼻內(nèi)鏡鼻竇外科技術的迅速發(fā)展，在耳鼻喉科的基礎上應運而生的眼鼻相關微創(chuàng)外科，創(chuàng)新性地在經(jīng)篩徑路下開展視神經(jīng)、眼眶、淚道疾病的微創(chuàng)治療，具有創(chuàng)傷小、治療效果好，術后恢復快等優(yōu)點。但鼻內(nèi)鏡下經(jīng)篩徑路手術術中會用到高速運轉(zhuǎn)的切削刀頭、磨頭等耳鼻喉動力裝置，其高速的震蕩和旋轉(zhuǎn)、切割使空氣中易產(chǎn)生微小飛沫和氣溶膠，患者和醫(yī)務人員長期暴露于含有致病微生物氣溶膠的環(huán)境中，極易發(fā)生院內(nèi)感染[3-4]。國家衛(wèi)生健康委員會明確指出新型冠狀病毒存在機會性氣溶膠傳播的可能性[5]。此外，經(jīng)篩徑路手術操作均在鼻腔內(nèi)進行，而上呼吸道本身就攜帶高病毒載量，研究表明，耳鼻喉科醫(yī)師尤其易感與上呼吸道密切接觸相關的繼發(fā)感染[6-8]。美國耳鼻咽喉-頭頸外科學會因此建議限制涉及黏膜破裂或霧化噴霧劑的選擇性程序，這可能包括鼻內(nèi)窺鏡檢查、功能性內(nèi)窺鏡鼻竇手術和涉及使用動力器械的鼻內(nèi)手 術[9-10]。盡管有這些建議，但目前缺乏量化這些程序相關風險的證據(jù)。

由于手術室的空氣質(zhì)量與切口感染之間存在著顯著的正相關關系[11]，因此，提高手術室空氣質(zhì)量，對預防或減少術后切口感染具有重要意義。本研究通過監(jiān)測鼻內(nèi)鏡下經(jīng)篩徑路手術術中的氣溶膠密度的動態(tài)變化，分析高速動力系統(tǒng)的使用對手術室空氣質(zhì)量產(chǎn)生的影響，為制訂科學、合理的手術感染預防策略提供重要依據(jù)。

1 對象和方法

1.1 研究對象 選擇溫州醫(yī)科大學附屬眼視光醫(yī)院潔凈手術室萬級手術間作為研究地點，手術室建筑布局、層流凈化水平均符合國家相關標準，手術室內(nèi)溫度控制在22～25 ℃，濕度控制在50%～60%。選擇2021年9月至11月在我院進行鼻內(nèi)鏡下經(jīng)篩徑路手術時的空氣為研究對象。檢測目標為術中氣溶膠密度和空氣中微生物含量。納入標準：①所有手術需為經(jīng)篩徑路，術中均使用高速動力系統(tǒng)；②所有手術均為單側手術；③手術時間＞60 min。排除標準：術中同時使用電刀等可能影響監(jiān)測數(shù)據(jù)的手術。最終納入21臺手術。

1.2 研究方法

1.2.1 采樣時間和采樣點設計：①基線測量：按照《醫(yī)院潔凈手術部建筑技術規(guī)范》[12]要求，在消毒處理后啟動層流潔凈系統(tǒng)30 min后，開展醫(yī)療活動之前且無人條件下（靜態(tài)）進行。②術中動態(tài)檢測采樣時間：根據(jù)鼻內(nèi)鏡下經(jīng)篩徑路手術的操作步驟，設計采樣時間分別為手術劃刀時、金剛砂磨鉆在鼻內(nèi)使用時、微動力刨削刀頭在鼻內(nèi)使用時、污染的高速動力系統(tǒng)在體外激活時以及停止使用高速動力系統(tǒng)10 min后進行采樣。③采樣點：設計采樣點分別于患者鼻孔（切口處）、主刀口鼻（距患者鼻孔 50 cm處）、器械護士口鼻（距患者鼻孔1.5 m處）、手術室周邊區(qū)（室內(nèi)0.8～1.5 m高度處）進行采樣。④采樣方法：術中動態(tài)采樣，當不同的采樣時間點開始相應的手術操作時，將空氣質(zhì)量檢測儀分別置于各采樣點，記錄各采樣點的瞬時氣溶膠濃度。之后，立即將空氣微生物采樣器分別置于以上各采樣點持續(xù)采樣1 min，將快速流動空氣中的浮游菌以慣性撞擊的方式截留捕獲于制備好的培養(yǎng)皿中。

1.2.2 術中氣溶膠密度測量：采用LKC-1000S+系列樂控Temtop空氣質(zhì)量檢測儀測量氣溶膠和顆粒物。檢測儀初始置于通風處24 h以上進行校準，按照《醫(yī)院潔凈手術部建筑技術規(guī)范》[12]要求進行基線測量。術中動態(tài)檢測時按照《醫(yī)院消毒衛(wèi)生標 準》[13]要求，將檢測儀置于各采樣點，分別記錄不同采樣時間各檢測點的氣溶膠顆粒的濃度（PM2.5、PM10和粒子數(shù)）。檢測儀讀出的顆粒物濃度單位為μg/m3；粒子數(shù)單位為個/L。結果判定：檢測儀測試3次取平均值，作為各采樣點的氣溶膠密度值。

1.2.3 術中空氣中微生物測量：①基線測量：采用平板沉降法采樣，按照《醫(yī)院潔凈手術部建筑技術規(guī)范》[12]要求，用9 cm直徑的普通營養(yǎng)瓊脂培養(yǎng)基平板，按規(guī)定設置采樣點數(shù)。采樣時將平板蓋打開，扣放于平板旁，暴露采樣30 min。采樣結束后將平板置于37 ℃溫箱中培養(yǎng)48 h，計數(shù)平板上菌落數(shù)和細菌總數(shù)（CFU/皿）。結果判定：按照《醫(yī)院潔凈手術部建筑技術規(guī)范》[12]中III級潔凈手術室用房標準，空氣沉降菌總數(shù)手術區(qū)≤2 CFU/（皿· 30 min），周邊區(qū)≤4 CFU/（皿·30 min）。②術中動態(tài)測量：采用air IDEAL空氣微生物采樣器監(jiān)測浮游菌濃度，采樣流量設置為100 L/min。采樣時待術中氣溶膠密度檢測后，立即將采樣器分別置于各采樣點持續(xù)采樣1 min。采樣后的平板盡快置于 37 ℃條件下培養(yǎng)48 h，計數(shù)平板上的菌落數(shù)和細菌總數(shù)（CFU/m3）。結果判定：按照《醫(yī)院潔凈手術部污染控制規(guī)范》[14]III級潔凈手術室用房標準，動態(tài)空氣浮游菌總數(shù)≤450 CFU/m3。

1.3 研究過程標準化 采用EC300系列美敦力耳

鼻喉微動力系統(tǒng)，檢測時要求動力系統(tǒng)必須連續(xù)使用5 s以上。金剛砂磨鉆選擇5 mm直徑，采樣時在FWD（向前-順時針方向旋轉(zhuǎn)）模式下，轉(zhuǎn)速為0～ 6 000 r/min，沖洗液流速30 mL/min；微動力刨削刀頭選擇0° 4 mm直刨削刀頭，檢測時在OSC（擺動）模式下，轉(zhuǎn)速為0～5 000 r/min，沖洗液流速5 mL/min。 檢測人員均由從事手術室工作5 年以上的專業(yè)人員實施，并進行統(tǒng)一培訓。檢測時手術步驟采取標準化，維持手術間內(nèi)人員數(shù)量不變和手術室自動門關閉狀態(tài)。檢測人員應選擇合適的時機和位置，避免接觸無菌操作面和手術器械等。

1.4 統(tǒng)計學處理方法 采用SPSS24.0軟件進行統(tǒng)計學分析。計量資料經(jīng)Shapiro-Wilk檢驗呈非正態(tài)分布，以M（P25，P75）表示，多組間比較采用秩和檢驗；距切口不同工作距離和切口處氣溶膠密度的相關性采用Spearman相關性分析。P＜0.05為差異有統(tǒng)計學意義。

2 結果

2.1 術中氣溶膠密度監(jiān)測結果

2.1.1 高速動力系統(tǒng)的使用和氣溶膠密度的相關性：除手術劃刀時的PM2.5外（P＞0.05），不同采樣位置之間的PM2.5、PM10及粒子數(shù)差異均有統(tǒng)計學意義（P＜0.01），從大到小依次為：患者鼻孔＞主刀口鼻＞器械護士口鼻＞手術室周邊區(qū)。同一位置PM2.5、PM10及粒子數(shù)隨著高速動力系統(tǒng)的使用呈現(xiàn)波動上升趨勢，在體外激活時達到峰值，當停止使用高速動力系統(tǒng)后呈現(xiàn)急速降低的趨勢，濃度從高到低依次為：污染的高速動力系統(tǒng)在體外激活時＞微動力刨削刀頭在鼻內(nèi)使用時＞金剛砂磨鉆在鼻內(nèi)使用時，差異有統(tǒng)計學意義（P＜0.01）。見圖1。

圖1 不同手術步驟中不同位置PM2.5、PM10及粒子數(shù)變化

2.1.2 高速動力系統(tǒng)工作距離和氣溶膠密度的相關性：高速動力系統(tǒng)不同工作距離產(chǎn)生的顆粒物濃度：切口處（患者鼻孔）＞距切口50 cm處（主刀口鼻）＞距切口1.5 m處（器械護士口鼻）＞手術室周邊區(qū)，見圖1。其中除距切口1.5 m處（器械護士口鼻）的PM2.5和切口處（患者鼻孔）的PM2.5之間不存在相關性外（P＞0.05），其他距切口不同距離檢測點的PM2.5、PM10和粒子數(shù)均與切口處（患者鼻孔）的PM2.5、PM10和粒子數(shù)之間存在顯著的相關性（P＜0.05），見表1。

表1 距切口不同工作距離和切口處（患者鼻孔）氣溶膠密度的相關性分析結果

2.2 空氣中浮游菌濃度監(jiān)測結果 同一手術步驟時不同采樣位置的浮游菌濃度差異均有統(tǒng)計學意義（P＜0.001），見表2。術中動態(tài)檢測時，不同采樣位置的浮游菌濃度均高于初始基線，差異有統(tǒng)計學意義（P＜0.05），見圖2。

表2 不同手術步驟中不同采樣位置的浮游菌濃度比較[M（P25，P75），CFU/m3]

圖2 不同手術步驟浮游菌濃度變化情況

3 討論

氣溶膠是由大量微小粒子組成，它們以細微氣泡形式存在于空氣中。由于氣溶膠的粒徑大小不同，它們可以進入呼吸道的不同部位，而粒徑為1～ 5 μm的氣溶膠則可以直接侵入肺泡[15]，因此手術室內(nèi)微小粒徑的氣溶膠對人體健康構成了嚴重的威脅[16]。相對其他類型的氣溶膠，含有活性病毒、活性細胞、血源性傳播病原體的煙霧，對手術室工作人員的潛在危害更為嚴重，有研究[17]發(fā)現(xiàn)，電外科手術工具如高速刨削器、骨鋸等，都可氣化含HIV的血液，產(chǎn)生的煙霧含有活性HIV并有可能感染人類的T細胞。HARREL等[18]研究顯示，超聲器械使用過程中氣溶膠的產(chǎn)生量最多，高速設備次之。但目前對于高速動力系統(tǒng)產(chǎn)生的氣溶膠污染研究多集中在口腔專科診療方面，廣大醫(yī)護人員對耳鼻喉動力系統(tǒng)產(chǎn)生的氣溶膠傳播感染及其對手術室空氣質(zhì)量的影響認知仍十分匱乏。

本研究發(fā)現(xiàn)，術中高速動力系統(tǒng)的使用會對手術室空氣質(zhì)量產(chǎn)生明顯的影響。高速動力系統(tǒng)在不同使用模式下產(chǎn)生的氣溶膠密度：微動力刨削刀頭使用時＞金剛砂磨鉆使用時。分析其原因可能為：高速動力系統(tǒng)在高速運轉(zhuǎn)的同時需要沖洗液持續(xù)對手柄頭端進行沖洗，以此對局部組織進行降溫，又能對視野中的血液和碎骨片、黏膜等組織進行沖刷。當高速水流及氣流從刨削刀頭管腔和金剛砂鉆頭的前端噴出時，可夾雜著鼻腔內(nèi)的骨塵和飛濺的液滴形成大片氣溶膠顆粒。由于刨削刀頭呈0°直線型結構，管腔開口達直徑4 mm，相較于頭端呈15°彎曲且為實心管腔的金剛砂磨鉆，刨削刀頭的直型空心管腔更有利于大量沖洗液和沖刷的組織同時通過。此外，刨削刀頭切削的多為鼻黏膜等血供較豐富的軟組織，金剛砂磨鉆處理的則多為骨密質(zhì)，前者會產(chǎn)生更高病毒載量的體液和血液飛濺，在本研究中也發(fā)現(xiàn)手術室周邊區(qū)及主刀口鼻處的微生物濃度在刨削刀頭使用時可一過性超過上述兩個區(qū)域的上限，分別達到30 CFU/m3和80 CFU/m3，以上因素均可能導致刨削刀頭在使用時造成更嚴重的微生物氣溶膠污染，增加了術中感染的風險。

本研究建議當使用刨削刀頭在處理鼻竇腔和鼻黏膜組織時，或使用金剛砂磨鉆進行骨質(zhì)的鉆孔和打磨處理時，應避免鉆頭處體液、血液飛濺和推動液滴噴出鼻腔的作用[19]，以防止氣溶膠污染擴散。由于污染的高速動力系統(tǒng)在體外激活過程中產(chǎn)生的氣溶膠密度可達到峰值，并一度導致其中2臺手術護士口鼻處的微生物濃度達到90 CFU/m3，突破該區(qū)域微生物濃度的上限。分析其原因可能是因為當在鼻外激活鉆頭時，失去了鼻腔的軟組織邊界形成的防止液滴飛濺的屏障作用導致的。因此，建議應避免在鼻腔外激活動力器械，尤其是已經(jīng)受污染的動力器械。

本研究發(fā)現(xiàn)高速動力系統(tǒng)距切割點越近，產(chǎn)生的顆粒物濃度越大，在患者鼻孔處（距切割點約 2 cm）和主刀口鼻處（距切割點50 cm）影響最為明顯，最遠的污染距離甚至可以到達距患者鼻孔 1.5 m，說明手術室內(nèi)的醫(yī)護人員均存在被氣溶膠污染的風險。由于經(jīng)篩徑路術中患者需要保持頭高（抬高20°～30°）腳低位以利于鼻腔內(nèi)液體引流，同時為了便于器械在鼻腔內(nèi)操作，主刀醫(yī)師通常會將患者頭部轉(zhuǎn)向自己身體同側，從而導致主刀口鼻距離患者鼻腔直線距離往往不足50 cm，大幅增加接觸到含高濃度細菌和傳染性顆粒的氣溶膠煙霧的風險。建議在經(jīng)篩徑路手術時醫(yī)護人員應注意和患者保持適當?shù)牟僮骶嚯x，同時應規(guī)范佩戴醫(yī)用外科口罩，使口罩完全包裹口鼻。此外可在醫(yī)護人員與患者鼻孔之間放置防護擋板，或在動力手柄刀頭連接處利用低溫滅菌后的一次性塑料薄片自制“防氣溶膠裝置”，以阻擋氣溶膠粒子的飛濺。

本研究結果還顯示，手術劃刀時和停止使用高速動力系統(tǒng)10 min后氣溶膠濃度可維持在基線水平，空氣質(zhì)量均良好，說明經(jīng)篩徑路術中常見的非動力操作包括鼻內(nèi)窺鏡的使用、單純器械操作下的鼻甲及黏膜的咬切術都不是造成液滴或飛濺污染的來源。手術區(qū)的微生物濃度在高速動力系統(tǒng)使用時可一過性高于基線，周邊區(qū)的微生物濃度和基線基本持平，但均未檢測出致病性微生物。說明通過手術室的層流凈化作用可以有效減少氣溶膠污染的傳播，確保手術區(qū)域的空氣質(zhì)量。由于空氣凈化裝置的放置位置、清除效率和氣體流向都與醫(yī)務人員的氣溶膠暴露密切相關[20]，巡回護士應在術中密切關注層流系統(tǒng)的運行狀況，包括溫度、濕度、壓差、風速等情況，保持手術室封閉狀態(tài)、減少無關人員走動，最大程度地保證凈化系統(tǒng)的功能，利于氣溶膠顆粒的吸收。同時建議主刀術中盡量采取站位，可站于凈化空調(diào)出風口下方并與患者身體縱軸呈反向“L”形，洗手護士和無菌器械臺的位置可位于患者頭部上方，調(diào)節(jié)患者體位時注意床高和頭高，避免距離過近導致患者鼻腔內(nèi)的氣溶膠顆粒向手術人員正面噴射。

采用負壓吸引系統(tǒng)加速有害氣溶膠的排除也是術中常用的方法，包括中心負壓吸引系統(tǒng)和局部負壓吸引系統(tǒng)。手術過程中需正確操作以發(fā)揮吸引器的最大功效，有研究表明吸引器放于煙霧源2.54～5.08 cm內(nèi)才能有效吸除煙霧[21]。建議在鼻竇腔和前顱底內(nèi)進行動力咬切或鉆孔時同時使用負壓吸引，或在距鼻孔5 cm范圍內(nèi)用一次性負壓吸引管連接氧氣面罩自制簡易版氣溶膠吸附裝置以防止氣溶膠顆粒傳播。

綜上所述，氣溶膠是手術室內(nèi)最為常見的有害物質(zhì)，會對手術室醫(yī)護人員的健康產(chǎn)生較大的危害。經(jīng)篩徑路術中隨著耳鼻喉高速動力系統(tǒng)的使用，手術室氣溶膠密度會呈急速上升，并在體外激活時達到峰值。其不同的工作模式、距切割點的距離均能夠?qū)κ中g室的空氣質(zhì)量產(chǎn)生影響。手術室醫(yī)護人員應做好個人防護，規(guī)范動力系統(tǒng)的操作，減少氣溶膠產(chǎn)生。同時保證手術室層流凈化系統(tǒng)的正常運行，或采用自制防護裝置在高速運轉(zhuǎn)設備使用中進行保護等方式，減少術中氣溶膠的擴散，最大程度地降低醫(yī)護人員職業(yè)暴露的風險，預防手術感染。