洁净手术室突发停电的风险与后备电源的解决对策

伍子英 陈文清

洁净手术室整体空间环境能够有效地减少空气中微生物含量、防止内部感染，为手术的成功提供重要的环境支持。因此，洁净手术室供电系统需要有可靠性，避免发生医疗事故及重大损失。洁净系统涉及多学科，只有建立科学的管理与维护机制，对其运行进行有序的监控，优化管理方式，使洁净手术室净化系统的运行达到预期目的[1]。然而，手术中面临着误操作、短路跳闸等各种突发停电风险。因此，需要采取各种措施保证医院用电安全，尤其是洁净手术室用电安全。随着医疗技术的进步，手术中用到的先进设备越来越多，也越来越依赖不间断的电力供应。本研究通过分析洁净手术室内仪器的用电使用特性以及停电对洁净手术室的影响，有针对性地提出电力保障的措施，以满足洁净手术室对电力供应需求的后备保障。

1 洁净手术室层流系统

1.1 空气净化

采用空气净化技术，将手术环境空气中的微生物粒子及微生物总量降到允许水平[2]。为保证手术环境所要求的空气洁净度，需要多方面的综合措施才能达到目标，而这些措施包括：①控制污染源，减少污染发生量；②有效阻止室外的空气污染进入室内或防止室内污染的空气溢至室外；③迅速有效的排除室内的污染；④流速控制；⑤系统的气密性；⑥控制室内的温度、湿度、风速、风压以及风量，对手术室内仪器发出热量适当降温，通过初效、中效及高效过滤网滤过空气中的浮游微粒，从而使新鲜而洁净的空气补充入手术间，避免由各种途径带入的病源微生物引起感染，为手术的成功提供重要的环境支持。

1.2 洁净系统组成

洁净手术室由空调系统和净化系统两部分完成。空调系统主要为净化系统服务，并提供热源或冷源，而空调机组和净化系统送回风管道构成了空调净化系统[3-4]。净化系统一方面是送入洁净空气，对室内污染空气进行稀释，另一方面是加速排出室内浓度高的污染空气。综合措施实现的技术手段包括：过滤技术(三级过滤)；气流技术(送风量与流型)；压力控制技术(正负压)。过滤技术保证了送入室内的是清洁空气，气流技术确保尽快稀释或排走室内污染，压力控制技术控制室外污染入侵。当遇突发停电时，由于洁净手术室室间存有一定温度，其恢复用电要求低于医疗仪器。

1.3 仪器设备

(1)仪器设备。洁净手术室常用的设备有呼吸、麻醉和急救器械，输注泵、体外循环机、体外膜肺氧合系统、心电监护、自回收血液机、有创压力监测等生命体征监护及支持设备。

(2)供电电源。洁净手术室应采用独立双路电源供电，有生命支持电气设备的必须设置应急电源，自动恢复供电时间应符合下列要求：①生命支持电气设备应能实现在线切换；②非治疗场所和设备应≤15 s，应急电源工作时间≥30 min[2]。洁净手术室常用设备恢复供电时间见表1。

表1 洁净手术室设备恢复供电时间

2 洁净手术室突发停电的医疗损害

2.1 突发停电的风险

我国目前电网整体管理较为规范严格，开展日常例行的维修保养需要停电时，供电部门会提前发放通知及进行网络公告告知，以便使医疗单位提前做好切换电路准备，保障相关仪器设备免受影响。但若遇供电线路故障造成医院意外突发停电，使洁净手术室的生命支持类设备无法运行，造成患者伤害，而由于供电系统配置不当，病患或家属多会追讨医疗机构承担相应的责任，继而造成医患矛盾的出现。

2.2 洁净手术室的停电风险

除了例行的维修保养，由于我国电网范围广、布线长且密集度高，难以完全避免意外停电，而自然灾害导致的停电情况无法预知，更无法提前通知。在手术中遇突发停电致手术中病患造成医疗损害，根据《中华人民共和国侵权责任法》第五十四条“患者在诊疗活动中受到损害，医疗机构及其医务人员有过错的，由医疗机构承担赔偿责任”。但是，在医疗活动中仍有可能存在“违反医疗卫生管理法律、行政法规、部门规章和诊疗护理规范、常规”以外的其他原因造成患者人身损害的情况。2003年12月，最高人民法院发布了《关于审理人身损害赔偿案件适用法律若干问题的解释》，该司法解释根据民法通则等法律的有关规定，详细列明了人身损害的赔偿项目和计算方法，包含死亡赔偿金、残疾赔偿金、被抚养人生活费、护理费等赔偿费用[5]。由于洁净手术室的停电而导致医疗风险，不仅会给患者带来人身伤害，还会给医院带来不可挽回的损失。

3 洁净手术室电源的供电

3.1 需遵循的规范

目前，医疗机构洁净手术室的设计与施工涉及的规范有：①国家标准GB50333-2013“医院洁净手术部建筑技术规范”、GB50073-2013“洁净厂房设计规范”、GB50016-2014“建筑设计防火规范”和GB50034-2004“建筑照明设计标准等规范”；②卫生行业规范“综合医院建设标准”(建标[2008]164号)、WS 434-2013“医院电力系统运行管理”和建工行业标准JGJ-16-2008“民用建筑电气设计规范”。医院洁净手术室的设计与施工应严格遵循，确保安全。

3.2 双回路供电

洁净手术室由两路电源供电，当一路电源发生故障时另一路电源不应同时受到影响。综合医院的供电设施应安全可靠，保证不间断供电，并宜设置自备电源，应采用双回路供电，院区内应采用分回路供电方式[6]。

3.3 保安负荷供电

在市电突然中断的情况下，医院应能立即对保安负荷供电。应急电源主要包括发电机、不间断电源系统(uninterruptible power systems，UPS)以及应急电源(emergency power supply，EPS)装置，依据WS434-2013《医院电力系统运行管理》、《综合医院建设标准》和《民用建筑电气设计规范》，医疗机构应保证不间断供电，并宜设置自备电源，其目的是应对突发的停电情况[7]。

3.4 制度与人员职责

卫生部医管司修订《医院工作制度与人员岗位职责》2011年版中停电和突然停电的应急程序：通知停电后，立即做好停电准备，备好应急灯、手电等，如有抢救患者使用电动力机器时，需找替代的方法。立即寻找抢救患者机器运转的动力方法，维持抢救工作，并开启应急灯照明等。使用呼吸机的患者，应在呼吸机旁备有简易呼吸器及应急电源，以备突然停电；如发生突然停电时，立即将呼吸机脱开，使用简易呼吸器维持呼吸。通过电话与电工组联系，查询停电的原因。加强巡视病房，安抚患者，同时注意防火、防盗。

4 洁净手术室EPS装置的应用

4.1 常用EPS装置

常用EPS装置包括发电机和UPS，洁净手术室的功能具有特殊性，应由两路专线供给，配有专用的配电柜，其必须设立在非洁净区内，并可以自由切换，电源干线单独敷设，同时做好短路、过流及过压的保护措施。大多数手术所需时间为2～3 h，但有时心脏、脑科、显微外科等手术可能持续7～8 h，甚至更长的时间。因此，洁净手术室EPS装置应对各种应急电源的特性加以考虑。生命支持电气设备需连接不间断电源，其负荷应按手术功能计算，单间手术室非治疗用电总负荷≥3 kVA，治疗用电总负荷≥6 kVA，其电压总谐波畸变率≤2.6%，电流总谐波畸变率≤15%[2]。为了保证对一级负荷中特别重要负荷的供电可靠性，需严格界定负荷等级，医院中的洁净手术室、重症监护室应为保安负荷，并严禁将其他负荷接入应急电源系统[8]。

4.2 UPS工作特征

常用的UPS有后备式和在线式：①后备式平时处于蓄电池充电状态，在停电时逆变器紧急切换到工作状态，将蓄电池提供的直流电转变为稳定的交流电输出，其优点为运行效率高、噪音低及价格相对便宜，主要适用于对供电质量要求不高的场合，存在一个切换时间问题，因此不适合用在关键性的供电不能中断的场所；②在线式UPS一直使其逆变器处于工作状态，通过电路将外部交流电转变为直流电，再通过高质量的逆变器将直流电转换为高质量的正弦波交流电输出给计算机，在供电状况下的主要功能是稳压及防止电波干扰，在突发停电时则使用备用直流电源(蓄电池组)给逆变器供电，由于其逆变器一直在工作，因此不存在切换时间的问题，适用于对电源有严格要求的场合，其最大的优点是供电持续长，一般为数小时，也可到十多个小时，主要看其主要功能是否可以在停电的情况可像平常一样工作，显然价格明显要贵，但在线式UPS较适用于洁净手术室使用。

4.3 柴油发电机

基于不间断电源蓄电池的组合大小致供电时间的不定，院区设置柴油发电机作为应急电源，以解决电网崩溃时作为手术室长时间供电措施已为众多同道的共识，厂家参数大都会用G/kW·h，其意是指1千瓦1小时耗多少克油，再将单位换成升即可知油耗为多少升，而甲乙丙类液体储罐(区)的一个罐区1≤V≤50[9]布置在民用建筑内的柴油发电机房设置储油间时，按照消防规范要求其总储量≤1 m3，因此如果发生长时间市政停电，柴油发电机油料储罐将面临油料有限的问题。

4.4 移动储能设备

非柴油机发电产生电源摆放简便，不受特定范围限制，自身稳定的频率与电压输出使洁净手术室的医疗设备有稳定的前提，不受外界电源干扰，无发电机噪音干扰，尤其对周边环境噪音有要求的极为有利，其在线不断电系统避免手术中突然断电危机，亦可提供灾害停电时紧急用电，需按洁净手术室实际用电总负荷选配，其使用参考规格见表2，非柴油机发电产生电源如图1所示。

图1 非柴油机发电产生电源示图

表2 移动储能设备规格参考

4.5 燃气发电机

燃气发电机组由城市管道天然气通过调整燃气压力向机组输入燃气，将热能转化为机械能，机械能再转换成电能实现机组发电，其优点为：①其结构模式由于燃气热值比柴油低、气缸工作压力低的特点，使燃气发动机有更好的结构强度和更长的使用寿命；②对清洁能源进行高效利用，可有效降低粉尘排放及碳排放，有效保护环境；③发生长时间市政停电，也不会存在燃料有限的问题，是目前优先考虑的应急系统组合。

5 结语

通过对突发停电所致风险及后备保障分析，洁净手术室对电力供应及保障有着特殊的要求[10]。尽管采用双回路供电，但当外电电网崩溃突发停供时由于启动发电机发电需一定的起动时间，并且全院性应急供电时往往使用不少于一台的发电机时，发电机起动后相互间的电压、相位、频率以及相序同步一致需多机组并车并网操作控制器完成，达至同步才能供应电力，故需要UPS作小段时间过渡，由UPS作无缝供应电力，基于手术过程生命支持类麻醉、监护、除颤以及输注类仪器需不间断供电，因此需要在线式UPS作支撑，基于避免城市环境噪声对周边的影响，单位时间内可考虑选用移动储能设备，配合发电机组作应急电源[11]。随着UPS的广泛应用，采用双回路供电，在线式UPS与发电机发电组合的形式，确定应急电源系统来保障洁净手术室应急状态下供应，以满足洁净手术室对后备保障优化的需要。

[1]伍子英.洁净手术室净化系统的运行管理[C].珠海：广东省医学装备学会2017年度学术年会，2017：237-241.

[2]中华人民共和国住房和城乡建设部.医院洁净手术部建筑技术规范：GB/50333-2013[S].北京：中国建筑工业出版社，2013：21.

[3]梅成武.医院手术室净化空调系统的运行管理探究[J].电子制作，2016(11X)：100.

[4]雷福庆.洁净手术室净化空调的运行与管理[J].中国医学装备，2008，5(6)：40-42.

[5]王胜明.中华人民共和国侵权责任法释义[M].北京：法律出版社，2010：274-276.

[6]中华人民共和国住房和城乡建设部，中华人民共和国国家发展和改革委员会.综合医院建设标准：建标110-2008[S].北京：中国计划出版社，2008：6.

[7]国家卫生和计划生育委员会.WS434-2013医院电力系统运行管理[S].北京：中国标准出版社，2013：1.

[8]中华人民共和国建设部.JGJ16—2008民用建筑电气设计规范[S].北京：中国建筑工业出版社，2008：27.

[9]中华人民共和国建设部.JGJ16—2008民用建筑电气设计规范[S].北京：中国建筑工业出版社，2008：30.

[10]庞玉成.复杂建设项目的业主方集成管理[M].北京：科学出版社，2016：248.

[11]蔡永辉.医疗设备不间断电源的监控管理[J].中国医学装备，2016，13(8)：91-93.