浅谈数字化复合手术室的规划与建设经验

姜旭恒，丁英杰

威海市中心医院 医疗设备科，山东 威海 264400

引言

复合手术室又称杂交手术室，是一个配备了先进医疗成像设备，可以同时进行影像学检查和常规血管外科、心脏外科、神经外科、骨科等手术[1-3]的洁净手术室，包括DSA、CT扫描仪或MRI扫描仪的单一复合、多复合类型等[4]。在复合手术室中可采用介入技术联合外科技术手段治疗复杂的疾病，以达到减少创伤、缩短或避免体外循环、提高整体疗效的目的。由于患者无须在影像检查室和手术室之间多次转移，从而避免了患者在转运过程中可能带来的缺氧、感染和生命体征不稳定等风险，具有创伤、痛苦最小化，疗效最大化的特点，提高了手术的安全性，代表了现代医学发展的趋势[5]。

数字化手术室整合计算机、网络、通讯、自动控制、图像信号处理、多媒体及综合布线等技术与手术过程有关的各个系统，集中控制手术室内的主要设备，实时记录设备的运行数据和手术过程，并通过计算机网络技术实时传输所需的各种临床资料及手术过程，并能实时获得患者的医疗信息，使手术室不再成为“信息孤岛”，为手术医生和其他临床医生提供了更加高效、舒适、安全、便利的操作环境[6]，提高了手术效率和准确率。

近十年来，国内数字化复合手术室建设发展迅速，国内麻醉软件厂商、灯床塔厂商如Storz、MAQUET等纷纷投入到数字化手术室的建设中，国际国内大型设备制造商如GE、西门子、飞利浦等也纷纷加强了复合手术室的研发并投入到市场[7-8]。但国内数字化复合手术室的建设还处于起步阶段，还没有较为完善的行业标准，医院在其建设过程中经常会面临建筑结构、医疗设备安装调试、数字化系统建设、净化空调、放射防护工程、电气设备及管线、质量检测等多学科相关问题。本文介绍了我院数字化CT复合手术室（图1）在设计与建设过程中遇到的问题及解决方案，可以为其他医院数字化复合手术室的建设起到一定的借鉴意义。

1 数字化复合手术室的基础建设工程

1.1 数字化复合手术室建筑结构的特殊要求

数字化复合手术室内集成了术中CT、无影灯、吊塔、手术床、数字化系统、手术导航系统、麻醉机、高频电刀等设备，需要预留足够的空间，一般要求100 m2以上，我院两间复合手术室总面积为140 m2。数字化复合手术室位于四层，为了承载术中CT等大型设备，势必要考虑手术室地面的承重能力和一定的抗震性能，所以在机房规划期间应联系设备厂商，确定设备重量，并做好地面承重加固和抗震分析。由于术中CT带有天花电缆组件，且要求滑轨上沿到天花电缆组件上沿的垂直距离为2.7～3.5 m，因此要在设计初期留有足够的层高。此外，复合手术室的地面相对本楼层做了一定程度的下沉，便于后续术中CT滑轨的施工和安装。

图1 数字化CT复合手术室

1.2 数字化复合手术室的放射防护工程

数字化复合手术室内的放射防护标准应该符合国家职业卫生标准《医用X射线诊断放射防护要求》[9]的相关规定，机房内最小有效使用面积大于30 m2，最小单边长度大于4.5 m，有用线束方向铅当量大于2.5 mmPb。医院应在机房建设前请有资质的单位进行预评价和环境影响评价，并将最终通过的防护方案交予基建部门进行放射防护工程施工。两间复合手术室之间安装了电动折叠铅防护门，可以保证CT在一间手术室内曝光时不会影响另一间手术室的正常工作，此防护门采用吊轨式安装，在安装前期应重点考虑吊轨承重等因素。

2 数字化复合手术室医疗设备的选型、规划及安装

2.1 术中CT

我院数字化复合手术室术中CT选用的是西门子公司生产的SOMATOM Definition AS型CT，该型号CT是目前世界上最高端的术中CT之一，机架旋转一周的时间为0.33 s，能实现64层0.6 mm薄层采集，扫描速度快、范围大，在实现高分辨率成像的同时可以根据不同病人控制曝光时间，降低射线剂量，其80 cm的大孔径更适合通过手术或抢救器械，将为患者提供快速、安全、高效的诊断。由于我院手术室位于四楼，需要考虑设备进场运输路线，通过前期与设备厂家沟通获取设备的基本参数为机架带运输工具净重约2.6 t，尺寸为3190 mm×1438 mm×1986 mm。一般的电梯显然无法满足该承重和尺寸，因此采取吊装的方式将设备运输到四层，需与基建部门联系预留设备吊装和运输空间，运输路线上的所有门洞均需留有足够的宽度和高度，可使机架顺利通过。天花电缆组件的定位应在设计初期确定，施工时严格按照图纸位置定位，避免与层流风管等设备冲突，并应留有一定的维修空间。设备的默认电缆长度是厂家按照层高3 m进行测算，院方应测量实际层高并及时告知CT厂家，避免电缆长度不够，综合考虑层高和设备间离手术室较远等因素，最终确定电缆长度为35 m。滑轨是术中CT的重要组成部件，院方应在机房建设前组织设备厂家和基建部门现场论证，制定滑轨基坑和周围地面的技术要求，并双方确认图纸，在地面钡沙水泥防护做完后对地面进行混凝土回填，并使基坑内和周围地面达到小于5 mm误差的水平度要求，最终留出尺寸为7650 mm×600 mm×100 mm（误差不超过15 mm）深的滑轨基坑。施工阶段如图2所示。

图2 术中CT施工阶段

2.2 数字化系统

数字化系统集成了集中控制、信息整合、音视频存储和传输等功能。通过数字化主机的触摸屏实现对手术床、无影灯、术野摄像的控制，分别在墙面和吊塔上预留了 8组视频信号（VGA，CVBS，HDSDI，DVI）接口，与移动式数字化主机连接后可以接收来自无影灯中置摄像、内窥镜、电子显微镜、B超、监护仪、麻醉机、PACS、手术导航、血管造影等信号，可以分别独立切换并输出到不同显示器。支持同时记录两路高清开放手术录像和多模式存储（U盘、网络存储、本地存储），可以通过网络传输到会议室、示教室、主任办公室、医生办公室的大屏幕，并通过双向语音进行手术指导或介绍，便于学术研讨和科研教学[10]。嵌入式的护士工作站整合了HIS、LIS、PACS等系统，使医生随时掌握患者的全面信息，便于手术顺利进行。数字化系统厂家应在前期到场地进行论证，对护士工作站、液晶大屏幕、信号接口面板等进行定位和开孔，进行数据管线的预埋和连接，与信息科配合完成视频网络转播的软硬件配置和调试。

2.3 灯床塔等设备

数字化复合手术室选用了可切换台面的高端手术床，模块化床面可以自由灵活的适用各种手术体位，全碳纤维床面可以满足术中影像学的各种体位需求，为CT的螺旋扫描提供了条件，见图3。手术床底座的定位和管线的预埋是手术床系统施工的重要环节，底座的定位应综合考虑手术床、术中CT、层流净化工程的位置要求，保证在洁净区域进行手术的前提下，使手术床和术中CT保持合理的距离。在地面回填时应预埋手术床穿线管路，并在管路内留好钢丝便于后期安装走线。吊塔和无影灯的论证应与气体工程和装修方进行沟通，预留医用气体管路、设备用电源、网线等，法兰底座的预埋应综合考虑层流净化工程风管和术中CT天花电缆组件的位置，避免与之重叠。

图3 全碳纤维手术床

3 净化空调工程

净化空调系统的建设应满足《医院洁净手术部建筑技术规范》[11]，对手术室的温度、湿度及洁净度进行严格的控制，保证手术室内温度为21～25℃，相对湿度为40%～60%，通过初效、中效、高效三级空气过滤器，通过手术室末端的送风天花实现百级层流净化，满足开放手术的要求[12]。洁净区域对与其相通的低洁净级别区域应保持10～15 Pa的正压，并保证最大静压差不大于30 Pa，不会因压差过大而产生哨音。在设计时还应充分考虑空调大风量可能带来的空调噪声超标问题，因此在风管设计上采用低速风管系统，必要时要根据机组风机的噪音参数来配置送风管、回风管的消声器。此外，风管的排布应综合考虑吊塔、无影灯的吊架和术中CT天花电缆组件，避免与之重叠。

4 系统调试、检测和验收

待所有基建工程和设备物理安装完成后将进行系统的联合调试和相关项目的检测，包括：① 强电、弱电、医用气体的调试，术中CT、手术床、无影灯、吊塔的联合调试，此处应注意事先设置好CT机架滑动的安全距离，并清理轨道周围环境，避免机架与其他设备或杂物碰撞；② 医用X射线的放射防护检测，并请有资质的单位进行放射性职业病危害控制效果评价及卫生、环保竣工验收；③ 洁净手术室的性能检测等。系统调试完成后将组织相关科室进行培训以及固定资产的验收。

5 讨论

当前国内复合手术室大多以DSA设备作为主体，CT、MRI为主体的复合手术室建设却鲜有报道。本文详述了我院数字化CT复合手术室在施工过程中应注意的问题及解决方案，总结了数字化CT复合手术室的规划与建设经验。由于手术室启用时间不长，有关数字化复合手术室的日常科学管理等方面的内容并未过多涉及，有待进一步研究和完善[13-15]。

6 总结与展望

数字化复合手术室实现了多种技术的有效联合，充分实现了优势互补，使一些非常复杂的手术得到简化，降低了手术损伤，扩大了手术治疗的范围[16-19]，是现代医学技术与工程技术结合的产物，是数字化、洁净化和人性化的有机统一体[20-22]，是未来手术室的发展方向。由于其结构复杂，涉及多学科多领域的知识，因此在规划和建设中需要注意的问题繁多。自该手术室投入使用后，我院已完成多例高难度手术，体现了我院较高的设施水平、医疗水平和管理水平，也希望我院的建设经验能为将来制定数字化复合手术室建设标准提供一定的参考作用。