不同通風方式對消化內鏡清洗消毒室氣溶膠凈化效果的研究

馬久紅，李賢煌，張 云，田 信，周夢嬌，畢正琴，黃 茜

(南昌大學第一附屬醫(yī)院消化內鏡中心，江西 南昌 330006)

氣溶膠(aerosol)是指懸浮在氣體介質中的固態(tài)或液態(tài)顆粒所組成的氣態(tài)分散系統(tǒng)，粒徑大小為0.001～100 μm[1-2]。氣溶膠成分多樣，主要以空氣中細菌、真菌等微生物，以及醛類、苯等化學物附著于顆粒物上形成，被人體吸入后可致感染性疾病、急性毒性作用、過敏反應，甚至引起腫瘤等[3]；經(jīng)氣溶膠傳播可引起患者之間、醫(yī)護人員之間的交叉感染，導致醫(yī)院感染發(fā)生，以呼吸道感染最常見[4-6]。氣溶膠顆粒物粒徑>10.0 μm時主要由鼻腔黏膜捕獲，很少進入人體呼吸系統(tǒng)，但攜帶花粉等過敏原時，會引起過敏反應等[7-8]。氣溶膠顆粒物粒徑≤10.0 μm時可進入呼吸道，其中粒徑5.0～10.0 μm的氣溶膠粒子主要停留在上呼吸道，如咽喉和氣管等部位，對人體健康的影響較為有限；粒徑<5.0 μm的氣溶膠粒子則進入下呼吸道，如支氣管和肺泡等部位，甚至通過血液循環(huán)系統(tǒng)運送至全身各器官，嚴重威脅人體健康[9-10]。

內鏡清洗消毒過程中，工作人員的活動、清洗操作，以及使用消毒劑等，可產(chǎn)生顆粒物、微生物、化學消毒劑等相關氣溶膠[11-12]。目前消化內鏡清洗消毒室多采用自然通風或排風扇機械通風，我國《軟式內鏡清洗消毒規(guī)范》、歐洲胃腸內鏡學會(ESGE)，以及歐洲胃腸病護士協(xié)會(ESGENA)指南[13-14]指出，消化內鏡清洗消毒室應保持通風良好，但具體采用哪種通風方式能有效凈化室內氣溶膠的報道尚少。軸流風柜機械通風依靠軸流風柜提供風壓、風量，通過管道的送、排風系統(tǒng)進行室內外空氣交換，同時帶有預過濾網(wǎng)、中高效過濾網(wǎng)以及活性炭過濾網(wǎng)，對送入室內的空氣進行凈化等。通過設置排風量大于送風量的方式，形成微負壓6～9 Pa[15-16]，以減少氣溶膠向外界擴散。本研究采用軸流風柜機械通風、排風扇機械通風、自然通風3種方式，檢測消化內鏡清洗消毒室空氣中顆粒物、微生物、化學消毒劑含量，比較3種通風方式凈化氣溶膠的效果，以期為消化內鏡清洗消毒室采用更有效的通風方式提供依據(jù)，現(xiàn)報告如下。

1 材料與方法

1.1 材料 JYQ-IV型浮游菌采樣器(蘇州市華宇凈化設備有限公司)，CLJ-E型激光粒子計數(shù)器(蘇州市華宇凈化設備有限公司)，QW-3000型防爆大氣采樣器(無錫啟沃環(huán)境科技有限公司)，營養(yǎng)瓊脂培養(yǎng)基和沙氏瓊脂培養(yǎng)基(北京索萊寶生物科技有限公司)，恒溫培養(yǎng)箱(南京遠拓科學儀器有限公司)，TU-1901型雙光速紫外可見分光光度計(北京普析通用儀器有限責任公司)，酚試劑(上海麥克林生化科技有限公司)，戊二醛標準品(上海安譜實驗科技股份有限公司)，十二水合硫酸鐵銨(西隴科學股份有限公司)，TSI-7515室內空氣品質測試儀(美國TSI集團中國公司)。

1.2 方法 選取某醫(yī)院兩個院區(qū)消化內鏡清洗消毒室，均面積約60 m2，容積約180 m3，其中一院區(qū)安裝軸流風柜，另一院區(qū)安裝排風扇，可選用排風扇通風或自然通風。兩院區(qū)清洗消毒室布局一致，均為南北方向，長×寬×高分別約為10 m×6 m×3 m(軸流風柜)、9 m×7 m×3 m(排風扇或自然通風)，位于建筑物的第三層。清洗消毒室環(huán)境采用紫外線及含氯消毒劑綜合消毒，試驗前關閉門窗12 h，試驗過程中控制室內溫度18～25℃，相對濕度55%～70%。試驗選擇在同一季節(jié)進行，每組重復6次。每次采樣前對所有采樣設備進行流量校正，所有檢驗項目經(jīng)過計量認證。

1.2.1 試驗分組 試驗分為3組，A組：采用軸流風柜進行機械通風(2臺DX型系列靜音式送風柜，額定功率800 W/臺；2臺DX型系列靜音式排風柜，額定功率1 500 W/臺，通風量6 000 m3/h，換氣次數(shù)33次/h)；B組：采用排風扇進行機械通風(2臺MX80-25-4型電機排風扇，額定功率250 W/臺，通風量5 000 m3/h，換氣次數(shù)28次/h)；C組：采用開放門窗進行自然通風(依靠風壓和室內外溫差實現(xiàn)室內外對流通風，室外溫度22～28℃，風速2.1～4.3 m/s)。

1.2.2 采樣方法 靜態(tài)環(huán)境通風采樣：停止內鏡清洗消毒工作12 h后，于通風前(上午8:00)、通風后2 h(上午10:00)采集清洗消毒室空氣，檢測其中的顆粒物、微生物、戊二醛的含量。試驗期間室內除采樣人員外，無其他人員及活動。動態(tài)環(huán)境通風采樣：試驗期間由經(jīng)過嚴格培訓的6名固定專職人員清洗消毒，工作量控制在150條內鏡，其中胃鏡130條，腸鏡20條。工作日在工作起始狀態(tài)(上午8:00，記為0 h)以及持續(xù)通風1、2、4、6 h時，采集清洗消毒室空氣，檢測其中的顆粒物、微生物、戊二醛的含量，其中4、6 h采樣時間點為午休時間12：00—14：00。見圖1。依據(jù)國家衛(wèi)生部2012年《醫(yī)院消毒衛(wèi)生標準》[17]和消化內鏡清洗消毒室的面積，采樣時設四角及中央5個采樣點，四角距墻面1 m，采樣高度距地面1 m，同時避開風口、風道。

圖1 靜態(tài)、動態(tài)環(huán)境采樣時間圖

1.2.3 顆粒物含量檢測及判斷標準 根據(jù)《醫(yī)藥工業(yè)潔凈室(區(qū))懸浮粒子的測試方法》GB/T 16292—2010[18]，采用CLJ-E型激光粒子計數(shù)器檢測清洗消毒室顆粒物含量。設置粒子通道為0.5 μm，采樣流量2.83 L/min，每次采樣時間1 min，檢測后即刻讀取顆粒物(particle matter, PM)含量(顆/L)，并打印結果。每次5個采樣點連續(xù)檢測3次取平均值，5個采樣點的均數(shù)記為該次試驗的顆粒物濃度，取試驗重復6次的均數(shù)作為相應時間點的總體均數(shù)。判斷標準：根據(jù)ISO 14644—2015潔凈室及相關受控環(huán)境國際標準[19]，PM0.5≤35 200顆/L為100萬級潔凈室。

1.2.4 微生物含量檢測及判斷標準 根據(jù)國家衛(wèi)生部頒布的《公共場所衛(wèi)生檢驗方法第3部分：空氣微生物》GB/T 18204.3—2013)[20]，應用JYQ-IV型浮游菌采樣器進行微生物(細菌、真菌)采樣、檢測?？諝獠蓸恿髁吭O置200 L/min，每次采樣時間5 min。細菌采集至普通瓊脂培養(yǎng)基后放入(36±1)℃恒溫箱培養(yǎng)48 h，真菌采集至沙氏瓊脂培養(yǎng)基后置于(25±1)℃恒溫箱培養(yǎng)5 d，進行菌落計數(shù)。微生物含量P=1 000 N/V[P為空氣中的微生物含量(CFU/m3)，N為培養(yǎng)皿菌落數(shù)(CFU)，V為采樣空氣的體積(m3)]。各相應時間點的微生物含量方法計算同1.2.3顆粒物含量計算，將同批次瓊脂培養(yǎng)基作為陰性對照，與試驗樣本一同培養(yǎng)記錄結果。判斷標準：依據(jù)標準GB 15982—2012《醫(yī)院消毒衛(wèi)生標準》[17],清洗消毒室屬Ⅲ類環(huán)境，微生物菌落數(shù)應≤500 CFU/m3。

1.2.5 戊二醛含量檢測及判斷標準 根據(jù)國家衛(wèi)生部頒布的《公共場所衛(wèi)生檢驗方法第2部分：化學污染物》GB/T 18204.2—2014[21]檢測室內空氣中戊二醛含量。將裝有10 mL酚試劑吸收液的大氣泡吸收管安裝于防爆大氣采樣器進行采氣，流量0.5 L/min，采氣時間15 min。采樣后立即封閉吸收管進出氣口，樣品立即送至試驗室由專業(yè)人員測定分析戊二醛含量(mg/m3)。相應時間點戊二醛含量的方法計算同1.2.3顆粒物含量計算，同批次的空白對照采樣管送檢2個，并與試驗樣本一同記錄。判斷標準：參考美國工業(yè)衛(wèi)生學家會議(ACGIH)推薦的戊二醛上限接觸含量為≤0.175 mg/m3。

2 結果

2.1 靜態(tài)環(huán)境通風前后氣溶膠檢測結果 清洗消毒室通風2 h前后的顆粒物、微生物和戊二醛含量均在限值范圍內，其中A、B組在通風前和通風2 h后比較，差異均有統(tǒng)計學意義(均P<0.05)，C組在通風前和通風2 h后比較，差異無統(tǒng)計學意義(P>0.05)。A、B在通風后氣溶膠含量均呈下降趨勢。A、B、C組間通風前和通風2 h后顆粒物、微生物、戊二醛含量比較，通風前3組間各檢測物含量差異均無統(tǒng)計學意義(均P>0.05)，通風2 h后3組間檢測物含量差異均有統(tǒng)計學意義(均P<0.01)。見表1。

表1 清洗消毒室靜態(tài)環(huán)境通風前及通風2 h后的氣溶膠檢測結果

2.2 動態(tài)環(huán)境氣溶膠檢測結果

2.2.1 顆粒物檢測結果 工作開始后持續(xù)通風，B、C組顆粒物含量增加趨勢明顯，尤其在清洗消毒工作高峰期，即持續(xù)通風2 h時，顆粒物含量達到最大值，2 h后呈下降趨勢，4～6 h(午休期間)下降明顯。其中C組在4～6 h(午休期間)通風后，即持續(xù)通風6 h時，顆粒物含量仍高于100萬潔凈室規(guī)定的范圍。A組動態(tài)環(huán)境下各個時間的顆粒物含量增加趨勢不明顯，持續(xù)通風6 h時顆粒物含量低于起始狀態(tài)。見圖2。

圖2 清洗消毒室動態(tài)環(huán)境3種通風方式持續(xù)通風下顆粒物含量變化曲線圖

工作起始狀態(tài)時，總體以及任意兩組間顆粒物含量比較，差異均無統(tǒng)計學意義(均P>0.05)。持續(xù)通風1、2、4、6 h時，A、B、C 3組顆粒物含量比較，差異均有統(tǒng)計學意義(均P<0.01)，且A組顆粒物含量均低于B、C組，B組均低于C組。A、B、C 3組在工作起始狀態(tài)分別與持續(xù)通風1、2、4、6比較，結果顯示B、C組在持續(xù)通風1、2、4、6 h時顆粒物含量均高于工作起始狀態(tài)(均P<0.01)。A組在持續(xù)通風4 h時雖然顆粒物含量高于工作起始狀態(tài)，但差異無統(tǒng)計學意義(P>0.05)，持續(xù)通風6 h時低于工作起始狀態(tài)(P<0.01)。見表2。

表2 清洗消毒室動態(tài)環(huán)境3種通風方式持續(xù)通風下顆粒物檢測結果

2.2.2 微生物檢測結果 A、B、C組在工作起始狀態(tài)及持續(xù)通風1、2、4、6 h的微生物含量均≤500 CFU/m3，在國家標準規(guī)定的Ⅲ類環(huán)境限值范圍內。其中A、B、C 3組在清洗消毒工作高峰期2 h時的微生物含量分別為50、167、215 CFU/m3，C組含量為A、B組的4.3、1.3倍。2 h后3組呈下降趨勢，4、6 h時(休息期間)明顯下降。見圖3。

圖3 清洗消毒室動態(tài)環(huán)境3種通風方式持續(xù)通風下微生物含量變化曲線圖

工作起始狀態(tài)時，總體以及任意兩組間比較，差異均無統(tǒng)計學意義(均P>0.05)。通風1、2、4、6 h時，A組的微生物含量均低于B、C組，B組的微生物含量低于C組；A、B、C組3組比較，差異均有統(tǒng)計學意義(均P<0.01)，A與B組、A與C組以及B與C組比較，差異也均具有統(tǒng)計學意義(均P<0.01)。B、C組持續(xù)通風6 h時，微生物含量仍高于工作起始狀態(tài)(P<0.01)，而A組經(jīng)過4～6 h(午休期間)通風后，微生物含量低于工作起始狀態(tài)(P<0.01)。見表3。

表3 清洗消毒室動態(tài)環(huán)境3種通風方式持續(xù)通風下微生物檢測結果

2.2.3 戊二醛檢測結果 A、B、C 3組在工作起始狀態(tài)及持續(xù)通風1、2、4、6 h時，均檢測出不同含量的戊二醛。其中A組戊二醛含量較低，增加趨勢不明顯。B、C組戊二醛含量隨著清洗消毒工作的開展，增加趨勢明顯，在持續(xù)通風1、2、4 h時均超出最大安全接觸限值0.175 mg/m3。C組在4～6 h(午休期間)戊二醛含量仍超出安全限值。見圖4。

圖4 清洗消毒室動態(tài)環(huán)境3種通風方式持續(xù)通風下戊二醛含量變化曲線圖

工作起始狀態(tài)時，總體以及任意兩組間戊二醛含量比較，差異均無統(tǒng)計學(均P>0.05)。持續(xù)通風1、2、4、6 h時，A組的戊二醛含量低于B、C組，B組低于C組；A、B、C組總體間以及組間兩兩比較，差異均有統(tǒng)計學意義(均P<0.01)。A、B、C組在工作狀態(tài)持續(xù)通風1、2、4 h時均高于工作起始狀態(tài)(均P<0.01)，在4～6 h(午休通風后)，A組戊二醛濃含量下降且低于工作起始狀態(tài)，B、C組雖然下降仍高于工作起始狀態(tài)(P<0.01)。見表4。

表4 清洗消毒室動態(tài)環(huán)境3種通風方式持續(xù)通風下戊二醛檢測結果

3 討論

本研究顯示，3種通風方式在通風2 h前后比較，A組和B組對顆粒物、微生物、戊二醛含量均有一定的凈化效果，C組為自然通風，通風前后無差異。自然通風主要以風壓和室內外溫差為動力實現(xiàn)室內通風換氣，盡管該通風方式是凈化室內氣溶膠的一種手段，但受氣候影響較大，通風量不易控制，且氣流紊亂不能形成合理的氣流組織，導致其通風效果難以達到理想狀態(tài)[22]。本研究中C組顆粒物、微生物、戊二醛含量高于A、B組，通風前后比較差異也無統(tǒng)計學意義。清洗消毒室自然通風依賴的是門窗的對流，如環(huán)境相對密閉則無對流通風，導致通風效果不佳；同時由于室內氣流紊亂，易將清洗消毒室內的氣溶膠擴散至內鏡診療區(qū)域，而污染整個工作環(huán)境。

在動態(tài)工作環(huán)境下，隨著清洗消毒工作的開展，B、C兩組在工作高峰2 h時，室內顆粒物含量激增，且嚴重超出100萬潔凈室標準范圍內，同時戊二醛含量激增超出安全限值，微生物數(shù)量也激增，說明排風扇通風方式及自然通風方式對顆粒物的凈化效果差。排風扇機械通風是一種局部通風方式，盡管在靜態(tài)環(huán)境下通風效果較好，但由于僅單向排氣換氣，不能向室內引入新風[23]，其在動態(tài)工作環(huán)境下難以有效凈化清洗消毒室氣溶膠。還需注意的是，雖然B、C兩組的微生物含量均在合格范圍，但試驗結果高于A組(均P<0.01)，提示應提高警惕。清洗消毒操作產(chǎn)生的微生物氣溶膠往往具有獨特的生物活性，若未采用有效的通風方式，不僅增加工作人員呼吸道感染風險，還可導致消毒合格的內鏡發(fā)生二次污染。

本研究采用的軸流風柜機械通風是利用軸流風柜動力裝置進行室內送風和排風。進入清洗消毒室內空氣經(jīng)預過濾網(wǎng)、中高效過濾網(wǎng)以及活性炭過濾網(wǎng)過濾后送入，室內墻體安裝2個強力排風井，距離地面60～80 cm為排風口，各排風口安裝空氣凈化裝置；同時設置室內排風量大于送風量，產(chǎn)生固定氣流差異并形成微負壓6～9 Pa。研究結果顯示，A組持續(xù)通風1、2、4、6 h時，顆粒物、微生物、戊二醛含量均較低，凈化效果優(yōu)于B、C組(均P<0.01)，且PM0.5含量在100萬級潔凈室規(guī)定范圍內。同時A組在4～6 h(午休期間)通過2 h通風，顆粒物、微生物、戊二醛濃度低于工作起始狀態(tài)，而B、C組仍高于工作起始狀態(tài)，說明軸流風柜機械通風短時間內即可實現(xiàn)高效凈化室內氣溶膠。該通風方式通過合理設置送、排風口，使室內空氣流形成有序的定向流，避免室內氣溶膠的四處彌散和死角積聚，實現(xiàn)以最小通風量達到最佳的通風效果，最大限度地凈化和隔離氣溶膠，對控制氣溶膠擴散意義重大。

國際建筑環(huán)境控制系統(tǒng)，如歐洲供暖、通風和空調協(xié)會聯(lián)合會(REHVA)，美國采暖、通風和空調工程師協(xié)會(ASHRAE)等相關組織均推薦在產(chǎn)生氣溶膠等有害污染物質的室內，使用負壓機械通風[24-26]。目前負壓機械通風廣泛應用于隔離病房，在新型冠狀病毒疫情期間發(fā)揮重要作用，并成為控制氣溶膠擴散的關注熱點[27-29]。本研究中的軸流風柜機械通風控制室內排風量略大于送風量，進而形成固定氣流差異，產(chǎn)生6～9 Pa的負壓差，避免室內氣溶膠向工作區(qū)域擴散的風險，形成有效的室內外動態(tài)空氣隔離，減少環(huán)境的污染。此外，軸流風柜帶有的預過濾網(wǎng)，可過濾大顆粒雜質，如昆蟲、毛發(fā)等，中高效過濾網(wǎng)對0.3 μm以上顆粒物、細菌、真菌以及花粉等也有明顯的凈化能力，同時活性炭過濾網(wǎng)還可吸附有害氣體，有效避免室外污染空氣引入，進而造成室內氣溶膠含量增加的風險。因此，建議引入軸流風柜通風方式，以保障工作人員的職業(yè)安全。

綜上所述，本研究創(chuàng)新性提出軸流風柜機械通風，并結合微負壓排風系統(tǒng)應用于清洗消毒室氣溶膠管理，有效降低清洗消毒室氣溶膠含量，可以防止工作人員職業(yè)危害的發(fā)生，凈化工作環(huán)境。根據(jù)研究結果，建議無論采用何種通風方式，每日工作前2 h均需對清洗消毒室進行通風，以減少室內氣溶膠，最大程度為工作人員的職業(yè)健康提供積極作用。本研究因動態(tài)環(huán)境下清洗消毒室內空氣中微生物菌落數(shù)過多等原因，僅對靜態(tài)環(huán)境下的菌落進行了鑒定，同時缺乏工作人員氣溶膠暴露引發(fā)呼吸道感染等不良癥狀的具體數(shù)據(jù)。今后可開展實時智能化監(jiān)測動態(tài)環(huán)境下清洗消毒室的氣溶膠含量和類別，整理醫(yī)院工作人員發(fā)生空氣源性感染的數(shù)據(jù)，為清洗消毒室的通風設置和調整提供科學依據(jù)。

利益沖突：所有作者均聲明不存在利益沖突。