數(shù)字化百級(jí)層流復(fù)合手術(shù)室的設(shè)計(jì)與建設(shè)

史樸軍，謝澤橋，郭文濤，姜文

聊城市人民醫(yī)院 設(shè)備科，山東 聊城 252000

數(shù)字化百級(jí)層流復(fù)合手術(shù)室的設(shè)計(jì)與建設(shè)

史樸軍，謝澤橋，郭文濤，姜文

聊城市人民醫(yī)院 設(shè)備科，山東 聊城 252000

本文詳細(xì)介紹了我院數(shù)字化百級(jí)層流復(fù)合手術(shù)室的設(shè)計(jì)和設(shè)備的選型及建設(shè)施工過(guò)程，并探討了如何克服復(fù)合手術(shù)室建設(shè)中的技術(shù)難點(diǎn)。

百級(jí)層流手復(fù)合術(shù)室；血管造影機(jī)；手術(shù)床；醫(yī)用顯示器

隨著外科技術(shù)、介入技術(shù)、腔鏡技術(shù)的發(fā)展，臨床對(duì)普外、心胸外科、神經(jīng)外科、大血管、大出血等學(xué)科的疑難危重急癥的治療更及時(shí)、更微創(chuàng)、成功率更高。這些外科手術(shù)的開(kāi)展都必須在具備血管機(jī)、腔鏡、百級(jí)層流等設(shè)備的復(fù)合手術(shù)室內(nèi)完成。由于醫(yī)院發(fā)展的需要，我院計(jì)劃建設(shè)數(shù)字化百級(jí)層流復(fù)合手術(shù)室，在手術(shù)室內(nèi)能開(kāi)展心臟科的介入與外科聯(lián)合手術(shù)、大血管疾病的外科與介入聯(lián)合手術(shù)、介入引導(dǎo)下消化系統(tǒng)疾病的雙鏡聯(lián)合手術(shù)、神經(jīng)外科的介入與外科聯(lián)合手術(shù)，脊柱外科的介入與腔鏡微創(chuàng)聯(lián)合手術(shù)、大出血病人的緊急搶救等多學(xué)科的復(fù)雜手術(shù)。醫(yī)院擁有多學(xué)科運(yùn)用的復(fù)合手術(shù)室，可促進(jìn)多學(xué)科技術(shù)的融合，擴(kuò)寬臨床疑難重癥的治療范圍和治療方法，使介入和腔鏡技術(shù)應(yīng)用領(lǐng)域更廣。復(fù)合手術(shù)室的信息整合系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)術(shù)中病人信息的調(diào)閱、存儲(chǔ)、傳輸，實(shí)現(xiàn)教學(xué)及實(shí)時(shí)視頻會(huì)議，幫助臨床醫(yī)生收集匯聚重點(diǎn)環(huán)節(jié)資料，為臨床帶教及技術(shù)宣傳積累大量信息[1]。

1 我院復(fù)合手術(shù)室設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容

1.1 復(fù)合手術(shù)室的房間設(shè)計(jì)

復(fù)合手術(shù)室包括：手術(shù)間、操作間、設(shè)備間、示教室、會(huì)議室、家屬談話間。

（1） 房間面積。① 手術(shù)間：手術(shù)室要安裝吊塔、無(wú)影燈、腔鏡設(shè)備、存儲(chǔ)視頻會(huì)議設(shè)備，還要考慮血管機(jī)的運(yùn)動(dòng)范圍，因此手術(shù)間的最小面積應(yīng)為7 m×10 m；② 操作間：血管機(jī)及各種工作站需要操作間，操作間應(yīng)為30 m2左右；③ 設(shè)備間：附屬設(shè)備間在15～20 m2左右。因此1間完美的復(fù)合手術(shù)室總面積約為120 m2[2]。

（2）手術(shù)間房間高度。根據(jù)百級(jí)層流各種風(fēng)道的尺寸和布局，房間凈高要在4.5 m以上，天花板高度的設(shè)置首先要考慮血管機(jī)的運(yùn)動(dòng)高度，以及手術(shù)燈和吊塔的運(yùn)動(dòng)高度，一般在2.7～2.9 m。

（3）手術(shù)間百級(jí)層流凈化的設(shè)計(jì)。按照手術(shù)室建設(shè)規(guī)范只有百級(jí)層流手術(shù)室才能開(kāi)展各級(jí)手術(shù)。在設(shè)計(jì)層流罩覆蓋面積時(shí)，要充分考慮復(fù)合手術(shù)區(qū)域需要的面積，特別是要覆蓋手術(shù)床的運(yùn)動(dòng)范圍。配備血管機(jī)的復(fù)合手術(shù)室的百級(jí)層流罩的尺寸要比一般的百級(jí)層流的面積大，一般為3.1 m×3 m。百級(jí)層流的風(fēng)機(jī)、風(fēng)道、風(fēng)量、單位體積內(nèi)塵埃細(xì)菌的含量按照國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行[3]。① 操作間千級(jí)或萬(wàn)級(jí)層流：按照層流凈化手術(shù)室的設(shè)計(jì)規(guī)范，百級(jí)層流手術(shù)室的周邊區(qū)域應(yīng)該是千級(jí)環(huán)境，操作間的層流環(huán)境應(yīng)該設(shè)計(jì)為千級(jí)環(huán)境；② 設(shè)備間的設(shè)計(jì)：設(shè)備間主要放置血管造影機(jī)（DSA）機(jī)柜、信息整合系統(tǒng)機(jī)柜、手術(shù)床控制機(jī)柜，設(shè)備的運(yùn)轉(zhuǎn)環(huán)境是18～22 ℃，需要配獨(dú)立的空調(diào)，保證設(shè)備間各種高壓部件和控制部件以及核心計(jì)算機(jī)的正常運(yùn)轉(zhuǎn)；③ 手術(shù)室防護(hù)的設(shè)計(jì)：復(fù)合手術(shù)室內(nèi)安裝DSA，根據(jù)DSA的最大射線劑量，一般設(shè)計(jì)防護(hù)為3個(gè)鉛當(dāng)量，在手術(shù)間的4個(gè)墻面和房頂、地面（若不是在一樓）都要用鉛皮或者鉛板進(jìn)行防護(hù)，保證沒(méi)有射線泄露。另外操作間和手術(shù)間之間的觀察窗應(yīng)在1.5 m×3 m左右。

（4）示教室或會(huì)議室。為了教學(xué)和會(huì)議，還要具備合適的示教室和會(huì)議室以及遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)通訊設(shè)施。

（5）病人家屬談話間。為了術(shù)中向病人家屬交代病人病情，還要考慮建談話室，傳遞實(shí)時(shí)的造影圖像或者腔鏡信號(hào)到談話室，方便醫(yī)生與患者家屬談話。

1.2 復(fù)合手術(shù)室的設(shè)備配置

1.2.1 平板血管造影機(jī)

現(xiàn)在市場(chǎng)上有3款DSA比較適合在百級(jí)層流手術(shù)室中使用，分別為西門子公司的ZEEGO八軸血管造影機(jī)、飛利浦公司的FLEXMOVE FD20平板血管造影機(jī)、GE公司的IGS730。我院安裝的是西門子ZEEGO III平板血管造影機(jī)，該機(jī)的特點(diǎn)是在手術(shù)室內(nèi)運(yùn)動(dòng)靈活、停止位多樣，能滿足各種造影手術(shù)的需要，還能節(jié)省手術(shù)室空間，對(duì)外科手術(shù)不會(huì)造成影響。

1.2.2 復(fù)合手術(shù)室專用手術(shù)燈

手術(shù)燈的選擇主要考慮燈臂長(zhǎng)度要滿足百級(jí)層流尺寸的要求，因復(fù)合手術(shù)室百級(jí)層流罩的尺寸較普通百級(jí)層流手術(shù)間的層流罩要大，所以手術(shù)燈的燈臂要比一般的手術(shù)燈燈臂長(zhǎng)。我院選用的是復(fù)合手術(shù)室專用手術(shù)燈TRUMP iLED 5。

手術(shù)燈的安裝位置和安裝高度首先要滿足術(shù)者各種站位的需求，其次要避免影響血管機(jī)的運(yùn)動(dòng)，再次避免與其他懸吊設(shè)備碰撞，手術(shù)燈的安裝基座還要配置一些懸吊顯示器的吊臂，這些吊臂的長(zhǎng)度和高度也要考慮術(shù)者的舒適觀看范圍以及對(duì)其他設(shè)備的影響。

1.2.3 復(fù)合手術(shù)室吊塔

首先要根據(jù)血管機(jī)的類型確定吊塔的數(shù)量和位置。如果選擇落地式血管機(jī)要配置3個(gè)吊塔，分別是外科塔（含體外循環(huán)機(jī)功能）、腔鏡塔、麻醉塔。百級(jí)層流的尺寸較大，需要這些吊塔是雙臂塔，并且在確定好手術(shù)間尺寸之后再確定吊塔臂的長(zhǎng)度，確保手術(shù)時(shí)吊塔能到達(dá)所需要到達(dá)的位置。

吊塔內(nèi)部終端的配置：根據(jù)吊塔的具體功能設(shè)計(jì)吊塔的氣體終端（特別要考慮麻醉塔的廢氣排放）和電源、網(wǎng)線、高清視頻信號(hào)（DVI或者S-DI）以及外科塔的體外循環(huán)功能和麻醉機(jī)氣源及監(jiān)護(hù)儀信號(hào)的傳輸?shù)取８鶕?jù)腔鏡手術(shù)的不同類型，腔鏡的位置會(huì)隨著手術(shù)的不同而發(fā)生變化，高清視頻信號(hào)的傳輸可能會(huì)在手術(shù)床的多個(gè)方位用到，所以在3個(gè)吊塔上都需要有傳輸視頻信號(hào)的接口，還要有較多的網(wǎng)絡(luò)接口。我院選用的是復(fù)合手術(shù)室吊塔TRUMP。

1.2.4 手術(shù)床

我院選用碳纖維多功能電動(dòng)手術(shù)床MAQUET Magnus 1180，該手術(shù)床配備2個(gè)床板：① 與DSA機(jī)器配備的導(dǎo)管床相同的全碳纖維床板，能滿足外周血管造影和心臟介入造影使用；② 多關(guān)節(jié)的手術(shù)床板，能滿足各種外科手術(shù)的需要。2種床板通過(guò)專用車進(jìn)行更換，根據(jù)不同的手術(shù)選擇不同的床板，這也是復(fù)合手術(shù)室能被多個(gè)學(xué)科使用的基礎(chǔ)。多功能手術(shù)床的運(yùn)動(dòng)要與血管機(jī)的運(yùn)動(dòng)進(jìn)行位置的配準(zhǔn)，一體化控制，否則在手術(shù)過(guò)程中會(huì)發(fā)生碰撞，造成機(jī)器的損害[4]。手術(shù)床根據(jù)神經(jīng)外科、脊柱外科、骨科、泌尿外科等學(xué)科的特殊需求，還需配置頭架、腿板、手板等附件。

1.2.5 顯示器

復(fù)合手術(shù)室內(nèi)術(shù)者和助手在術(shù)中各個(gè)不同位置能實(shí)時(shí)調(diào)閱各種病人信息、觀看造影圖像、與外界進(jìn)行交流、把手術(shù)過(guò)程展示給年輕醫(yī)生、向病人家屬解釋病人病情[5-6]。這些都需要有足夠的顯示器安裝在手術(shù)室、操作間、示教室、會(huì)議室。我院選用西門子56寸液晶醫(yī)用顯示器，通過(guò)床旁控制模塊對(duì)顯示器設(shè)計(jì)各種分格尺寸，能顯示高清視頻，PACS、血流動(dòng)力學(xué)、超聲等各種制式的信號(hào)。另外在醫(yī)生的背后、側(cè)面還配有29吋、42吋的醫(yī)用液晶顯示器，方便術(shù)中助手、麻醉師、護(hù)理、學(xué)生了解手術(shù)的進(jìn)行情況。

1.2.6 腔鏡設(shè)備

在復(fù)合手術(shù)室內(nèi)開(kāi)展雙鏡聯(lián)合手術(shù)已經(jīng)是臨床上迫切的需求，吊塔設(shè)計(jì)時(shí)已經(jīng)為腔鏡信號(hào)的方便傳輸設(shè)計(jì)了多個(gè)傳輸點(diǎn)，確保在手術(shù)床的多個(gè)方位可以傳輸圖像，不會(huì)造成手術(shù)間內(nèi)出現(xiàn)很多妨礙手術(shù)的線纜[7]。雙鏡聯(lián)合手術(shù)需要在復(fù)合手術(shù)室內(nèi)配置外科腹腔鏡和內(nèi)科軟鏡，可對(duì)雙鏡聯(lián)合手術(shù)或者ERCP（逆行胰膽管造影）手術(shù)的開(kāi)展提供極大的方便。這就需要在手術(shù)室內(nèi)配置高端的內(nèi)鏡主機(jī)和全高清的腔鏡主機(jī)，在內(nèi)鏡主機(jī)上還可以接外科腔鏡，滿足外科醫(yī)生使用腔鏡的不同習(xí)慣。我院選用的是STORZ HD外科腔鏡及Olympus 180內(nèi)科治療鏡。

1.2.7 氣動(dòng)臂手術(shù)錄像設(shè)備

手術(shù)的教學(xué)和視頻會(huì)議，需要存儲(chǔ)、轉(zhuǎn)播術(shù)野的圖像、有時(shí)需要腔鏡信號(hào)，原有手術(shù)燈配置的術(shù)野攝像機(jī)，一般信號(hào)清晰度較差。為了滿足開(kāi)放式外科手術(shù)視野的錄像，配置氣動(dòng)臂手術(shù)錄像設(shè)備是比較好的選擇。這種設(shè)備利用高清腔鏡主機(jī)和光源作為手術(shù)攝像機(jī)的主機(jī)，利用大尺寸的鏡子匹配高清攝像頭來(lái)采集手術(shù)圖像，圖像清晰度要比普通的攝像機(jī)清晰很多。氣動(dòng)臂能夠滿足手術(shù)時(shí)需要不同位置或者不同方位的攝像，方便固定、位置多樣。

1.2.8 信息整合系統(tǒng)

數(shù)字化復(fù)合手術(shù)室實(shí)現(xiàn)各種病人信息的存儲(chǔ)、傳輸、調(diào)閱以及整合，需要具備服務(wù)器、存儲(chǔ)、數(shù)據(jù)庫(kù)的信息整合系統(tǒng)。它的主要作用為圖像采集、傳輸、顯示；數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)與PACS、HIS、LIS，通過(guò)國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)的傳輸協(xié)議進(jìn)行病人信息的交換、調(diào)閱與存儲(chǔ)、整合；數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)和刻錄設(shè)備之間進(jìn)行手術(shù)過(guò)程的存儲(chǔ)和導(dǎo)出；通過(guò)國(guó)際的標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議實(shí)現(xiàn)對(duì)燈、床、塔、電外科設(shè)備的一體化控制；實(shí)現(xiàn)學(xué)術(shù)會(huì)議音視頻的雙向?qū)崟r(shí)交流和遠(yuǎn)程會(huì)議。信息整合系統(tǒng)也是復(fù)合手術(shù)室實(shí)現(xiàn)數(shù)字化、圖像實(shí)時(shí)傳遞、外圍設(shè)備的一體化控制等功能最重要的組成部分。如果信息整合系統(tǒng)的信號(hào)傳遞數(shù)量和傳遞方式設(shè)計(jì)不合理、不到位，就不能為臨床術(shù)者提供實(shí)時(shí)方便的手術(shù)環(huán)境，失去了復(fù)合手術(shù)室的意義，復(fù)合手術(shù)室信號(hào)整合系統(tǒng)的信號(hào)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)是設(shè)計(jì)的重點(diǎn)[8]。我院選用STORZ OR1系統(tǒng)。

1.2.9 血流動(dòng)力學(xué)設(shè)備

心臟介入手術(shù)中血流動(dòng)力學(xué)信號(hào)的監(jiān)測(cè)對(duì)觀察病人生命體征是非常重要的，為了在術(shù)中不會(huì)有太多的信號(hào)電纜跨接在手術(shù)床外面，可以在手術(shù)床下安裝血流動(dòng)力學(xué)工作站，血流動(dòng)力學(xué)采集前端設(shè)備直接掛在手術(shù)床的支架上，各種導(dǎo)聯(lián)線不會(huì)連在手術(shù)床的外面，通過(guò)一根電纜連到血流動(dòng)力學(xué)工作站主機(jī)上，就可以監(jiān)測(cè)各種血流動(dòng)力學(xué)信號(hào)了，還可以實(shí)時(shí)傳輸?shù)叫g(shù)者面前的56吋液晶顯示屏上[9-10]。

除了上述特殊的關(guān)鍵設(shè)備之外，還需要根據(jù)不同的手術(shù)配置超聲、電刀、超聲刀、能量平臺(tái)、體外循環(huán)機(jī)、氬氣刀、血管光學(xué)相干斷層成像（Optical Cohenrence Tomography，OCT）等多種不同學(xué)科、不同手術(shù)需要的特殊輔助設(shè)備。

2 復(fù)合手術(shù)室建設(shè)施工

把我們的設(shè)計(jì)思路寫成書(shū)面的文件，召集廠家的工程師開(kāi)會(huì)詳細(xì)講述設(shè)計(jì)思路和具體細(xì)節(jié)，結(jié)合各種設(shè)備的實(shí)際參數(shù)和性能確定設(shè)備的最終配置；根據(jù)廠家提供的各種設(shè)備的實(shí)際參數(shù)以及手術(shù)室的空間，確定手術(shù)室內(nèi)布局及安裝圖紙；根據(jù)圖紙和手術(shù)間的現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際環(huán)境，召集各廠家工程現(xiàn)場(chǎng)確定安裝位置及具體細(xì)節(jié)，在現(xiàn)場(chǎng)地面畫出各個(gè)機(jī)器安裝的精確位置；確定施工流程圖及施工計(jì)劃表，各廠家嚴(yán)密配合確保不出現(xiàn)拆了重建的現(xiàn)象發(fā)生；各種設(shè)備的安裝、調(diào)試；各種信號(hào)的調(diào)試；設(shè)備間相互信息傳遞和控制的調(diào)試；百級(jí)層流手術(shù)間的調(diào)試和國(guó)家級(jí)檢測(cè)，驗(yàn)收。到最終投入使用，征求各臨床科室的意見(jiàn)，再次進(jìn)行信號(hào)修正。經(jīng)過(guò)3個(gè)月的緊張施工，手術(shù)室順利建成投入使用。

3 我院復(fù)合手術(shù)室建設(shè)中存在的技術(shù)難點(diǎn)

（1）手術(shù)室專用DSA與手術(shù)床是2個(gè)廠家生產(chǎn)，2個(gè)設(shè)備間的匹配，是否會(huì)造成DSA的部分功能不能完全實(shí)現(xiàn)，目前沒(méi)有文獻(xiàn)和相關(guān)技術(shù)資料供我們參考，需要使用過(guò)程中發(fā)現(xiàn)總結(jié)，與廠家研發(fā)人員加強(qiáng)溝通，實(shí)現(xiàn)設(shè)備間的無(wú)縫配合。

（2）國(guó)外廠家的信息整合系統(tǒng)與PACS 、HIS之間的通訊協(xié)議是否能夠無(wú)縫通訊，這也沒(méi)有先例可以參考，也需要我們的信息工程師與廠家的設(shè)計(jì)工程師就接口代碼進(jìn)行溝通，保證調(diào)閱是在DICOM的通訊協(xié)議下進(jìn)行，避免制式VGA或者其他視頻信號(hào)級(jí)別的圖像通訊。

（3）信息整合系統(tǒng)與圖像大屏之間的圖像信號(hào)的傳輸模式，是視頻矩陣間的信號(hào)推拉式交換還是單純的視頻矩陣與顯示器之間的信號(hào)傳遞，筆者認(rèn)為若是推拉式信號(hào)交換，大屏本身需具備視頻矩陣控制軟硬件，這是最理想的信號(hào)傳輸模式；但現(xiàn)在是單純的視頻矩陣與顯示器之間的視頻信號(hào)顯示，那么在大屏上顯示圖像信息的能力就會(huì)受到很大的限制。

（4）在大空間范圍內(nèi)集中存放這么多設(shè)備，如何保證百級(jí)層流手術(shù)室達(dá)到國(guó)家院感要求也是我們管理的難題。

在這樣一個(gè)多學(xué)科使用的手術(shù)室內(nèi)，要想每個(gè)細(xì)節(jié)都能讓醫(yī)護(hù)技人員滿意是非常不容易的事情。我們要綜合各個(gè)學(xué)科的知識(shí)，充分發(fā)揮技術(shù)整合能力進(jìn)行科學(xué)的整合，把手術(shù)室建成國(guó)內(nèi)一流的復(fù)合手術(shù)室。建設(shè)成功對(duì)學(xué)科和醫(yī)院的發(fā)展都具有很大的意義，也為國(guó)內(nèi)建設(shè)復(fù)合手術(shù)室樹(shù)立了一個(gè)樣板，很多技術(shù)細(xì)節(jié)成為文獻(xiàn)之后，對(duì)國(guó)內(nèi)建設(shè)復(fù)合手術(shù)室也具有參考價(jià)值。

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Design and Construction of Digital Hundred-Level Laminar Flow Hybrid Operating Room

SHI Pu-jun, XIE Ze-qiao, GUO Wen-tao, JIANG Wen
Department of Equipment, People's Hospital of Liaocheng City, Liaocheng Shandong 252000, China

This paper introduces the design and construction process of digital hundred-level laminar fl ow hybrid operating room in our hospital, and then explores how to overcome the technical difficulties during the construction.

hundred-level laminar fl ow hybrid operating room; angiography machine; operating bed; medical monitor

TU246.1+4

C

10.3969/j.issn.1674-1633.2014.10.028

1674-1633(2014)10-0084-03

2014-07-15

2014-09-09

作者郵箱：pujun6850@126.com