数字化百级层流复合手术室的设计与建设

史朴军，谢泽桥，郭文涛，姜文

聊城市人民医院 设备科，山东 聊城 252000

数字化百级层流复合手术室的设计与建设

史朴军，谢泽桥，郭文涛，姜文

聊城市人民医院 设备科，山东 聊城 252000

本文详细介绍了我院数字化百级层流复合手术室的设计和设备的选型及建设施工过程，并探讨了如何克服复合手术室建设中的技术难点。

百级层流手复合术室；血管造影机；手术床；医用显示器

随着外科技术、介入技术、腔镜技术的发展，临床对普外、心胸外科、神经外科、大血管、大出血等学科的疑难危重急症的治疗更及时、更微创、成功率更高。这些外科手术的开展都必须在具备血管机、腔镜、百级层流等设备的复合手术室内完成。由于医院发展的需要，我院计划建设数字化百级层流复合手术室，在手术室内能开展心脏科的介入与外科联合手术、大血管疾病的外科与介入联合手术、介入引导下消化系统疾病的双镜联合手术、神经外科的介入与外科联合手术，脊柱外科的介入与腔镜微创联合手术、大出血病人的紧急抢救等多学科的复杂手术。医院拥有多学科运用的复合手术室，可促进多学科技术的融合，扩宽临床疑难重症的治疗范围和治疗方法，使介入和腔镜技术应用领域更广。复合手术室的信息整合系统可以实现术中病人信息的调阅、存储、传输，实现教学及实时视频会议，帮助临床医生收集汇聚重点环节资料，为临床带教及技术宣传积累大量信息[1]。

1 我院复合手术室设计的主要内容

1.1 复合手术室的房间设计

复合手术室包括：手术间、操作间、设备间、示教室、会议室、家属谈话间。

（1） 房间面积。① 手术间：手术室要安装吊塔、无影灯、腔镜设备、存储视频会议设备，还要考虑血管机的运动范围，因此手术间的最小面积应为7 m×10 m；② 操作间：血管机及各种工作站需要操作间，操作间应为30 m2左右；③ 设备间：附属设备间在15～20 m2左右。因此1间完美的复合手术室总面积约为120 m2[2]。

（2）手术间房间高度。根据百级层流各种风道的尺寸和布局，房间净高要在4.5 m以上，天花板高度的设置首先要考虑血管机的运动高度，以及手术灯和吊塔的运动高度，一般在2.7～2.9 m。

（3）手术间百级层流净化的设计。按照手术室建设规范只有百级层流手术室才能开展各级手术。在设计层流罩覆盖面积时，要充分考虑复合手术区域需要的面积，特别是要覆盖手术床的运动范围。配备血管机的复合手术室的百级层流罩的尺寸要比一般的百级层流的面积大，一般为3.1 m×3 m。百级层流的风机、风道、风量、单位体积内尘埃细菌的含量按照国家标准执行[3]。① 操作间千级或万级层流：按照层流净化手术室的设计规范，百级层流手术室的周边区域应该是千级环境，操作间的层流环境应该设计为千级环境；② 设备间的设计：设备间主要放置血管造影机（DSA）机柜、信息整合系统机柜、手术床控制机柜，设备的运转环境是18～22 ℃，需要配独立的空调，保证设备间各种高压部件和控制部件以及核心计算机的正常运转；③ 手术室防护的设计：复合手术室内安装DSA，根据DSA的最大射线剂量，一般设计防护为3个铅当量，在手术间的4个墙面和房顶、地面（若不是在一楼）都要用铅皮或者铅板进行防护，保证没有射线泄露。另外操作间和手术间之间的观察窗应在1.5 m×3 m左右。

（4）示教室或会议室。为了教学和会议，还要具备合适的示教室和会议室以及远程网络通讯设施。

（5）病人家属谈话间。为了术中向病人家属交代病人病情，还要考虑建谈话室，传递实时的造影图像或者腔镜信号到谈话室，方便医生与患者家属谈话。

1.2 复合手术室的设备配置

1.2.1 平板血管造影机

现在市场上有3款DSA比较适合在百级层流手术室中使用，分别为西门子公司的ZEEGO八轴血管造影机、飞利浦公司的FLEXMOVE FD20平板血管造影机、GE公司的IGS730。我院安装的是西门子ZEEGO III平板血管造影机，该机的特点是在手术室内运动灵活、停止位多样，能满足各种造影手术的需要，还能节省手术室空间，对外科手术不会造成影响。

1.2.2 复合手术室专用手术灯

手术灯的选择主要考虑灯臂长度要满足百级层流尺寸的要求，因复合手术室百级层流罩的尺寸较普通百级层流手术间的层流罩要大，所以手术灯的灯臂要比一般的手术灯灯臂长。我院选用的是复合手术室专用手术灯TRUMP iLED 5。

手术灯的安装位置和安装高度首先要满足术者各种站位的需求，其次要避免影响血管机的运动，再次避免与其他悬吊设备碰撞，手术灯的安装基座还要配置一些悬吊显示器的吊臂，这些吊臂的长度和高度也要考虑术者的舒适观看范围以及对其他设备的影响。

1.2.3 复合手术室吊塔

首先要根据血管机的类型确定吊塔的数量和位置。如果选择落地式血管机要配置3个吊塔，分别是外科塔（含体外循环机功能）、腔镜塔、麻醉塔。百级层流的尺寸较大，需要这些吊塔是双臂塔，并且在确定好手术间尺寸之后再确定吊塔臂的长度，确保手术时吊塔能到达所需要到达的位置。

吊塔内部终端的配置：根据吊塔的具体功能设计吊塔的气体终端（特别要考虑麻醉塔的废气排放）和电源、网线、高清视频信号（DVI或者S-DI）以及外科塔的体外循环功能和麻醉机气源及监护仪信号的传输等。根据腔镜手术的不同类型，腔镜的位置会随着手术的不同而发生变化，高清视频信号的传输可能会在手术床的多个方位用到，所以在3个吊塔上都需要有传输视频信号的接口，还要有较多的网络接口。我院选用的是复合手术室吊塔TRUMP。

1.2.4 手术床

我院选用碳纤维多功能电动手术床MAQUET Magnus 1180，该手术床配备2个床板：① 与DSA机器配备的导管床相同的全碳纤维床板，能满足外周血管造影和心脏介入造影使用；② 多关节的手术床板，能满足各种外科手术的需要。2种床板通过专用车进行更换，根据不同的手术选择不同的床板，这也是复合手术室能被多个学科使用的基础。多功能手术床的运动要与血管机的运动进行位置的配准，一体化控制，否则在手术过程中会发生碰撞，造成机器的损害[4]。手术床根据神经外科、脊柱外科、骨科、泌尿外科等学科的特殊需求，还需配置头架、腿板、手板等附件。

1.2.5 显示器

复合手术室内术者和助手在术中各个不同位置能实时调阅各种病人信息、观看造影图像、与外界进行交流、把手术过程展示给年轻医生、向病人家属解释病人病情[5-6]。这些都需要有足够的显示器安装在手术室、操作间、示教室、会议室。我院选用西门子56寸液晶医用显示器，通过床旁控制模块对显示器设计各种分格尺寸，能显示高清视频，PACS、血流动力学、超声等各种制式的信号。另外在医生的背后、侧面还配有29吋、42吋的医用液晶显示器，方便术中助手、麻醉师、护理、学生了解手术的进行情况。

1.2.6 腔镜设备

在复合手术室内开展双镜联合手术已经是临床上迫切的需求，吊塔设计时已经为腔镜信号的方便传输设计了多个传输点，确保在手术床的多个方位可以传输图像，不会造成手术间内出现很多妨碍手术的线缆[7]。双镜联合手术需要在复合手术室内配置外科腹腔镜和内科软镜，可对双镜联合手术或者ERCP（逆行胰胆管造影）手术的开展提供极大的方便。这就需要在手术室内配置高端的内镜主机和全高清的腔镜主机，在内镜主机上还可以接外科腔镜，满足外科医生使用腔镜的不同习惯。我院选用的是STORZ HD外科腔镜及Olympus 180内科治疗镜。

1.2.7 气动臂手术录像设备

手术的教学和视频会议，需要存储、转播术野的图像、有时需要腔镜信号，原有手术灯配置的术野摄像机，一般信号清晰度较差。为了满足开放式外科手术视野的录像，配置气动臂手术录像设备是比较好的选择。这种设备利用高清腔镜主机和光源作为手术摄像机的主机，利用大尺寸的镜子匹配高清摄像头来采集手术图像，图像清晰度要比普通的摄像机清晰很多。气动臂能够满足手术时需要不同位置或者不同方位的摄像，方便固定、位置多样。

1.2.8 信息整合系统

数字化复合手术室实现各种病人信息的存储、传输、调阅以及整合，需要具备服务器、存储、数据库的信息整合系统。它的主要作用为图像采集、传输、显示；数据库系统与PACS、HIS、LIS，通过国际标准的传输协议进行病人信息的交换、调阅与存储、整合；数据库系统和刻录设备之间进行手术过程的存储和导出；通过国际的标准协议实现对灯、床、塔、电外科设备的一体化控制；实现学术会议音视频的双向实时交流和远程会议。信息整合系统也是复合手术室实现数字化、图像实时传递、外围设备的一体化控制等功能最重要的组成部分。如果信息整合系统的信号传递数量和传递方式设计不合理、不到位，就不能为临床术者提供实时方便的手术环境，失去了复合手术室的意义，复合手术室信号整合系统的信号拓扑结构是设计的重点[8]。我院选用STORZ OR1系统。

1.2.9 血流动力学设备

心脏介入手术中血流动力学信号的监测对观察病人生命体征是非常重要的，为了在术中不会有太多的信号电缆跨接在手术床外面，可以在手术床下安装血流动力学工作站，血流动力学采集前端设备直接挂在手术床的支架上，各种导联线不会连在手术床的外面，通过一根电缆连到血流动力学工作站主机上，就可以监测各种血流动力学信号了，还可以实时传输到术者面前的56吋液晶显示屏上[9-10]。

除了上述特殊的关键设备之外，还需要根据不同的手术配置超声、电刀、超声刀、能量平台、体外循环机、氩气刀、血管光学相干断层成像（Optical Cohenrence Tomography，OCT）等多种不同学科、不同手术需要的特殊辅助设备。

2 复合手术室建设施工

把我们的设计思路写成书面的文件，召集厂家的工程师开会详细讲述设计思路和具体细节，结合各种设备的实际参数和性能确定设备的最终配置；根据厂家提供的各种设备的实际参数以及手术室的空间，确定手术室内布局及安装图纸；根据图纸和手术间的现场实际环境，召集各厂家工程现场确定安装位置及具体细节，在现场地面画出各个机器安装的精确位置；确定施工流程图及施工计划表，各厂家严密配合确保不出现拆了重建的现象发生；各种设备的安装、调试；各种信号的调试；设备间相互信息传递和控制的调试；百级层流手术间的调试和国家级检测，验收。到最终投入使用，征求各临床科室的意见，再次进行信号修正。经过3个月的紧张施工，手术室顺利建成投入使用。

3 我院复合手术室建设中存在的技术难点

（1）手术室专用DSA与手术床是2个厂家生产，2个设备间的匹配，是否会造成DSA的部分功能不能完全实现，目前没有文献和相关技术资料供我们参考，需要使用过程中发现总结，与厂家研发人员加强沟通，实现设备间的无缝配合。

（2）国外厂家的信息整合系统与PACS 、HIS之间的通讯协议是否能够无缝通讯，这也没有先例可以参考，也需要我们的信息工程师与厂家的设计工程师就接口代码进行沟通，保证调阅是在DICOM的通讯协议下进行，避免制式VGA或者其他视频信号级别的图像通讯。

（3）信息整合系统与图像大屏之间的图像信号的传输模式，是视频矩阵间的信号推拉式交换还是单纯的视频矩阵与显示器之间的信号传递，笔者认为若是推拉式信号交换，大屏本身需具备视频矩阵控制软硬件，这是最理想的信号传输模式；但现在是单纯的视频矩阵与显示器之间的视频信号显示，那么在大屏上显示图像信息的能力就会受到很大的限制。

（4）在大空间范围内集中存放这么多设备，如何保证百级层流手术室达到国家院感要求也是我们管理的难题。

在这样一个多学科使用的手术室内，要想每个细节都能让医护技人员满意是非常不容易的事情。我们要综合各个学科的知识，充分发挥技术整合能力进行科学的整合，把手术室建成国内一流的复合手术室。建设成功对学科和医院的发展都具有很大的意义，也为国内建设复合手术室树立了一个样板，很多技术细节成为文献之后，对国内建设复合手术室也具有参考价值。

[1] 叶国栋,谭树平,李鹏,等.复合手术室的发展现状与应用[J].中国医疗设备,2012,27(7):110-112.

[2] 吴建军,王艳峰.心血管病医院复合手术室设计及节能措施[J].中国医院建筑与装备,2012,(5):28-30.

[3] 种银保,唐超,王晴.一体化复合杂交手术室建设实践与探讨[J].中国医学装备,2011,(8):47-49.

[4] 田君鹏,严潭,胡立勇.基于血管造影术成像的复合手术室的分析与设计[J].医疗卫生装备,2011,(9):93-95.

[5] 韩春雷,张旭.杂交(HYBRID)手术室建设[J].中国医疗设备, 2011,(9):84-87.

[6] 冯世领,王禹.利用移动型DSA设备建立“杂交手术室”的探讨[J].中国医学装备,2012,(6):49-51.

[7] 励秀武,刘淑玲,代中军,等.整体化腹腔镜手术室的设计与装备配置[J].河北医药,2010,(22):3243-3244.

[8] 蒋伟浩,李军.杂交手术室的设计探讨[J].介入放射学杂志, 2011,(6):490-493.

[9] 梁宗强,兰欣,施秉银,等.一种杂交手术室数字化手术示教系统的构建模式[J].中国医学教育技术,2012,(3):321-324.

[10] 龚锦,张莹,普鹰,等.论"一站式杂交"手术室的建设及功能特点[J].中华现代护理杂志,2011,17(10):1140-1142.

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

作者邮箱：pujun6850@126.com