醫院潔凈手術室的電氣設計

　　隨著科技的迅速發展，現有的手術室將逐步向潔凈手術室轉變。手術室凈化由于歐美手術室潔凈標準與中國環境存在細微差別，常規的國際標準和國內區域行業標準都普遍難于確保手術室凈化的長期穩定（一般只能3-10年重建、低檔工程1年即需要翻新），所以在工程質量方面出現了明顯的檔次劃分。一些知名凈化工程公司，在通行標準之外，基本都設有自身執行的高于國際化通行標準的凈化指標。潔凈手術室主要是對其中的電氣配置做了改進。在文中，主要研究（research)了潔凈手術室中的配電供電和照明設計，以及電氣安全等關鍵方面的注意事項。
潔凈手術室;照明;供配電;電氣安全
　引言
　　在現今高科技和經濟快速發展的推動下，人們的物質生活得到充分滿足，致使人們愈加關注自身健康問題，這也促使了人們對醫療水平、醫療設備有了更高要求。自然，人們對醫院中普通的手術室已然提出許多質疑，認為最新的手術設備能夠提高手術成功率。許多高等醫院也因此引進了先進技術，建成高標準的潔凈手術室，提高了醫院醫療水平。在文中，主要研究（research)了潔凈手術室內電氣以及照明等部分的設計方案。
　　1.照明設計因手術室中的照明問題對手術影響極大，因此手術室中選用混合照明的辦法，有一般照明、重點照明、信號燈和觀片燈照明等等。層流手術室不同級別的層流手術室其空氣潔凈度標準不同，例如國內標準I級層流手術室的標準為潔凈度5級，每立方尺空氣中≥0.5μm的塵粒數，≤100顆或每升空氣中≤3.5 顆。II級層流手術室的標準為潔凈度6級，每立方尺空氣中≥0.5μm的塵粒數，≤1000顆或每升空氣中≤35顆。III級層流手術室的標準為潔凈度7級，每立方尺空氣中≥0.5μm的塵粒數，≤10000顆或每升空氣中≤352顆。其中一般照明規定顯色指數必須在90以上，要盡量靠近自然光線，所以常使用色溫在4000~5000K中間并且與無影燈光源色溫相適應的潔凈熒光燈。手術室中的照明燈具最好是放置在手術臺附近，需注意的是一定要裝設在送風口外側。另外，需要保證手術室中沒有刺眼反光，高級手術室的照度均勻度，即最低照度值與平均照度值的比值應當大于0.7。單管燈帶若在過濾器邊框之下，則需有流線型的燈罩，且手術室必須是全室單流向型。最后，應選用三相均勻配電，防止熒光燈發生頻閃。手術室中的無影燈，可按不同手術室的不同需求給予相應配置，一般選取多頭型無影燈。在送風面上方安置調平板，兩者相距應大于5厘米。因為無影燈與照明光學和醫學等學科息息相關，故而因由相關專業人員進行專門的研究（research)設計。手術室中的觀片燈，應依據手術室需求進行不同大小的配置。觀片燈可放置在墻體內，為了方便醫生觀片，觀片燈需在醫生所面對的墻體上，且高度控制在一米左右。另外，對于多聯觀片燈可以在其控制面板上設置不同控制開關。考慮到病人家屬需求以及保證手術安全順利進行，需在手術室外門上方裝設指示燈。指示燈的開關設計有兩種方案：其一，在手術室內單獨設置，由護士在手術開始前或結束后切換指示燈狀態；其二，指示燈開關與無影燈相關聯，進行聯鎖控制。
　　2. 供配電設計手術室中的供電配電設計需要注意以下幾個方面，第一點，首先應當確保用電的可靠性。設置備用電源，以備不時之需，例如停電斷電，雙路供電源再無法支持等情況，且常用與備用電源的切換應當在一分鐘之內完成。另外，手術室的用電應單獨專線供應，而且配電中心系統應采用TN-S系統和IT系統。而配電柜的放置應處于邊緣非結晶區中，因為其中常帶有細菌和塵埃，病人極易被感染。 第二點，應當單獨鋪設不同手術室的支線，把手術室用電與其他房間用電隔離開來。為方便專業人員進行檢修并盡可能降低（reduce)外來感染，須把每個手術室獨立的配電箱放置在手術室外面，可以是外廊或側墻中。手術室的電路總負荷計算需以設計要求為準，一般不低于8千伏安培(ampere)。另外，室內電源應安裝漏電檢測裝置，可以及時報警。第三點，考慮到手術室設備用電需求，應盡量在空余處安裝醫療設備專用插座，放置在接有地線(別稱:避雷線)的插座箱內。其中應注意兩點:其一，接地電阻應小于1歐；其二，尚若在地面上安裝插座，必須有防水措施（指針對問題的解決辦法)。第四點，在鋪設電線管路時應使用金屬管，且在墻體內或樓板底下的電線管路需添加套管，并用不易燃燒的材料進行密封。電線管進入手術室的管口應用不易腐蝕和不易燃燒的材料進行密封，以保護電路安全，防止火災時燒壞電路。另外還需注意，在手術室中的電線管路不應顯露出來。
　　3. 供電安全與接地設計在醫療設備不斷提升改進的同時，相應的安全問題也應同步改善，防止在手術中出現危險。應堅決避免因醫療設備與人體內臟或表皮接觸而導致的設備儀器短路(電流不經用電器、直接連電源兩極)損壞或者產生漏電以致危及病人或醫護人員安全等醫療事故。故而，在手術室設計之初，應全面考慮（consider)到手術室的不同要求，合理配置電氣設備以及供電設備。
　　3.1漏電斷路器(circuit-breaker)的具體運用
　　人體接受的電流強度必須低于30mA，不然心室可能發生纖顫從而死亡。對此國際上有明文規定，插座以及其他低壓的移動電源設備等必須配備尾端回路剩電漏電保護器（即RCD）的額定啟動電流就是30mA。按照IEC的標準，對于TN-s系統里的正常工作的醫療設備上的電源插座回路中，不能接觸病人只能醫療工作人員操作接觸的，必須安裝啟動電流低于或等于30mA的RCD以作備用保護；而對于一些重癥操作醫療場所，比如心臟手術室或者斷電可能引起生命事故的科室，RCD必須安裝在額定功率(指物體在單位時間內所做的功的多少)高于5KVA、X光機或者手術臺等較大型的電氣操作裝備或者不那么重要的回路上。醫療器具要按照相關規定里的條例設定為6mA的啟動電流。根據IEC的標準，實施心臟手術的電氣器具在正常情形下漏電值應當低于10uA，若漏電低于50uA則稱為單一故障態，若超過此值，就有可能導致心室纖顫，出現微電擊死亡事故。當電位處于正常工作狀態下應該為10mV，而50mV為此時的單一故障態。因此，需要實施心臟手術的治療器具不應當設置漏電動作保護，而需要裝設微電擊保護。
　　3.2采取局部的同電位聯結方式重點醫療場所的電氣設備出現的漏電現象要堅決防范，以免引起嚴重的醫療事故，對此應該采取一些有效的手段，如降低（reduce)供電的電位差，采用同電位聯結方式，這也是當下國際上采取的應對微電擊的較為有效的策略。手術室裝修層流手術室不僅要求高度潔凈的空氣（進入手術室的空氣首先須經高效過濾器凈化），而且要求能控制氣流的流通方向（即采用層流超凈裝置），使氣流從潔凈度高的手術區域流向潔凈度低的區域，并帶走和排出氣流中的塵埃顆粒（塵粒）和細菌。如德國與美國等國家都將此措施（指針對問題的解決辦法)設定在了各自國內的電氣操作法律規定中。而我國頒布的《醫院潔凈手術部建筑技術規范》里也表明一切干凈的手術室里都要配備起安全保護作用與同電位的接地電路系統。
　　根據相關規定，在對手術室里電路采取同電位聯結操作時，應當在內墻里裝備同電位聯結箱，然后將房間內的電氣與金屬設備通通采取同電位方式子板聯結到此箱體(BOX)內，如隔離變壓裝置、各種照明設備、各種防電磁作用干擾的屏蔽層、空調換氣口的金屬框等等，具體聯結方法可以參照圖集《等電位聯結安裝》（國標02D501-2）。
　　3.3設立局部的IT系統采用IT系統來進行供電，也就是說實施外科心臟手術的科室的配電盤上一定要配備隔離變壓器，這在我國《醫院潔凈手術部建筑技術標準》里有明確的規定。此供電方法配備了1臺1:1的專用隔離式的變壓器，并且該變壓器的二次側不要接地，為了避免漏電引起的接地電流(Electron flow)故障，在箱體內部安裝了一套專門檢測漏電的報警設備。如果是第一次發生單相的接地故障，且通常電路絕緣(insulated)程度小于五十千歐，那么電源不會自動斷開，只由漏電檢測設備進行報警動作。這種情況下的故障電流并不大，也就是整個醫療電路中很短的一部分對地電容的電流，不會引起其他電路電器產生過大的電位差，一般小于50uV。因此，醫生可以綜合考慮（consider)病人的病情程度以及是否會對病人的生命構成威脅來權衡（稱量物體輕重的器具)是進行電源中斷操作還是采取一些保護手段然后繼續實施手術。通常，發生了一次接地電流故障之后，一旦完成手術就應該巡查并進行隱患排除，以免再一次的發生接地故障時出現電路的短路現象。在設計手術室的IT系統時要考慮一下幾個方面：1）安裝絕緣檢報設備；2）隔離變壓器要與溫度檢測裝置以及過載保護裝置配套使用；3）一些獨立的常規使用的燈源以及低于30mA的RCD設備都不要與隔離變壓器相連；4）IT與TN-s系統使用的接地保護設備室同一個，即手術室里安裝的IT系統里的PE線路從屬于總的TN-S中的PE線路，一定不可另設接地設置，以免兩套裝置的電位差對人體造成危害。