伍子英 陳文清
潔凈手術(shù)室整體空間環(huán)境能夠有效地減少空氣中微生物含量、防止內(nèi)部感染,為手術(shù)的成功提供重要的環(huán)境支持。因此,潔凈手術(shù)室供電系統(tǒng)需要有可靠性,避免發(fā)生醫(yī)療事故及重大損失。潔凈系統(tǒng)涉及多學科,只有建立科學的管理與維護機制,對其運行進行有序的監(jiān)控,優(yōu)化管理方式,使?jié)崈羰中g(shù)室凈化系統(tǒng)的運行達到預期目的[1]。然而,手術(shù)中面臨著誤操作、短路跳閘等各種突發(fā)停電風險。因此,需要采取各種措施保證醫(yī)院用電安全,尤其是潔凈手術(shù)室用電安全。隨著醫(yī)療技術(shù)的進步,手術(shù)中用到的先進設備越來越多,也越來越依賴不間斷的電力供應。本研究通過分析潔凈手術(shù)室內(nèi)儀器的用電使用特性以及停電對潔凈手術(shù)室的影響,有針對性地提出電力保障的措施,以滿足潔凈手術(shù)室對電力供應需求的后備保障。
采用空氣凈化技術(shù),將手術(shù)環(huán)境空氣中的微生物粒子及微生物總量降到允許水平[2]。為保證手術(shù)環(huán)境所要求的空氣潔凈度,需要多方面的綜合措施才能達到目標,而這些措施包括:①控制污染源,減少污染發(fā)生量;②有效阻止室外的空氣污染進入室內(nèi)或防止室內(nèi)污染的空氣溢至室外;③迅速有效的排除室內(nèi)的污染;④流速控制;⑤系統(tǒng)的氣密性;⑥控制室內(nèi)的溫度、濕度、風速、風壓以及風量,對手術(shù)室內(nèi)儀器發(fā)出熱量適當降溫,通過初效、中效及高效過濾網(wǎng)濾過空氣中的浮游微粒,從而使新鮮而潔凈的空氣補充入手術(shù)間,避免由各種途徑帶入的病源微生物引起感染,為手術(shù)的成功提供重要的環(huán)境支持。
潔凈手術(shù)室由空調(diào)系統(tǒng)和凈化系統(tǒng)兩部分完成。空調(diào)系統(tǒng)主要為凈化系統(tǒng)服務,并提供熱源或冷源,而空調(diào)機組和凈化系統(tǒng)送回風管道構(gòu)成了空調(diào)凈化系統(tǒng)[3-4]。凈化系統(tǒng)一方面是送入潔凈空氣,對室內(nèi)污染空氣進行稀釋,另一方面是加速排出室內(nèi)濃度高的污染空氣。綜合措施實現(xiàn)的技術(shù)手段包括:過濾技術(shù)(三級過濾);氣流技術(shù)(送風量與流型);壓力控制技術(shù)(正負壓)。過濾技術(shù)保證了送入室內(nèi)的是清潔空氣,氣流技術(shù)確保盡快稀釋或排走室內(nèi)污染,壓力控制技術(shù)控制室外污染入侵。當遇突發(fā)停電時,由于潔凈手術(shù)室室間存有一定溫度,其恢復用電要求低于醫(yī)療儀器。
(1)儀器設備。潔凈手術(shù)室常用的設備有呼吸、麻醉和急救器械,輸注泵、體外循環(huán)機、體外膜肺氧合系統(tǒng)、心電監(jiān)護、自回收血液機、有創(chuàng)壓力監(jiān)測等生命體征監(jiān)護及支持設備。
(2)供電電源。潔凈手術(shù)室應采用獨立雙路電源供電,有生命支持電氣設備的必須設置應急電源,自動恢復供電時間應符合下列要求:①生命支持電氣設備應能實現(xiàn)在線切換;②非治療場所和設備應≤15 s,應急電源工作時間≥30 min[2]。潔凈手術(shù)室常用設備恢復供電時間見表1。
表1 潔凈手術(shù)室設備恢復供電時間
我國目前電網(wǎng)整體管理較為規(guī)范嚴格,開展日常例行的維修保養(yǎng)需要停電時,供電部門會提前發(fā)放通知及進行網(wǎng)絡公告告知,以便使醫(yī)療單位提前做好切換電路準備,保障相關(guān)儀器設備免受影響。但若遇供電線路故障造成醫(yī)院意外突發(fā)停電,使?jié)崈羰中g(shù)室的生命支持類設備無法運行,造成患者傷害,而由于供電系統(tǒng)配置不當,病患或家屬多會追討醫(yī)療機構(gòu)承擔相應的責任,繼而造成醫(yī)患矛盾的出現(xiàn)。
除了例行的維修保養(yǎng),由于我國電網(wǎng)范圍廣、布線長且密集度高,難以完全避免意外停電,而自然災害導致的停電情況無法預知,更無法提前通知。在手術(shù)中遇突發(fā)停電致手術(shù)中病患造成醫(yī)療損害,根據(jù)《中華人民共和國侵權(quán)責任法》第五十四條“患者在診療活動中受到損害,醫(yī)療機構(gòu)及其醫(yī)務人員有過錯的,由醫(yī)療機構(gòu)承擔賠償責任”。但是,在醫(yī)療活動中仍有可能存在“違反醫(yī)療衛(wèi)生管理法律、行政法規(guī)、部門規(guī)章和診療護理規(guī)范、常規(guī)”以外的其他原因造成患者人身損害的情況。2003年12月,最高人民法院發(fā)布了《關(guān)于審理人身損害賠償案件適用法律若干問題的解釋》,該司法解釋根據(jù)民法通則等法律的有關(guān)規(guī)定,詳細列明了人身損害的賠償項目和計算方法,包含死亡賠償金、殘疾賠償金、被撫養(yǎng)人生活費、護理費等賠償費用[5]。由于潔凈手術(shù)室的停電而導致醫(yī)療風險,不僅會給患者帶來人身傷害,還會給醫(yī)院帶來不可挽回的損失。
目前,醫(yī)療機構(gòu)潔凈手術(shù)室的設計與施工涉及的規(guī)范有:①國家標準GB50333-2013“醫(yī)院潔凈手術(shù)部建筑技術(shù)規(guī)范”、GB50073-2013“潔凈廠房設計規(guī)范”、GB50016-2014“建筑設計防火規(guī)范”和GB50034-2004“建筑照明設計標準等規(guī)范”;②衛(wèi)生行業(yè)規(guī)范“綜合醫(yī)院建設標準”(建標[2008]164號)、WS 434-2013“醫(yī)院電力系統(tǒng)運行管理”和建工行業(yè)標準JGJ-16-2008“民用建筑電氣設計規(guī)范”。醫(yī)院潔凈手術(shù)室的設計與施工應嚴格遵循,確保安全。
潔凈手術(shù)室由兩路電源供電,當一路電源發(fā)生故障時另一路電源不應同時受到影響。綜合醫(yī)院的供電設施應安全可靠,保證不間斷供電,并宜設置自備電源,應采用雙回路供電,院區(qū)內(nèi)應采用分回路供電方式[6]。
在市電突然中斷的情況下,醫(yī)院應能立即對保安負荷供電。應急電源主要包括發(fā)電機、不間斷電源系統(tǒng)(uninterruptible power systems,UPS)以及應急電源(emergency power supply,EPS)裝置,依據(jù)WS434-2013《醫(yī)院電力系統(tǒng)運行管理》、《綜合醫(yī)院建設標準》和《民用建筑電氣設計規(guī)范》,醫(yī)療機構(gòu)應保證不間斷供電,并宜設置自備電源,其目的是應對突發(fā)的停電情況[7]。
衛(wèi)生部醫(yī)管司修訂《醫(yī)院工作制度與人員崗位職責》2011年版中停電和突然停電的應急程序:通知停電后,立即做好停電準備,備好應急燈、手電等,如有搶救患者使用電動力機器時,需找替代的方法。立即尋找搶救患者機器運轉(zhuǎn)的動力方法,維持搶救工作,并開啟應急燈照明等。使用呼吸機的患者,應在呼吸機旁備有簡易呼吸器及應急電源,以備突然停電;如發(fā)生突然停電時,立即將呼吸機脫開,使用簡易呼吸器維持呼吸。通過電話與電工組聯(lián)系,查詢停電的原因。加強巡視病房,安撫患者,同時注意防火、防盜。
常用EPS裝置包括發(fā)電機和UPS,潔凈手術(shù)室的功能具有特殊性,應由兩路專線供給,配有專用的配電柜,其必須設立在非潔凈區(qū)內(nèi),并可以自由切換,電源干線單獨敷設,同時做好短路、過流及過壓的保護措施。大多數(shù)手術(shù)所需時間為2~3 h,但有時心臟、腦科、顯微外科等手術(shù)可能持續(xù)7~8 h,甚至更長的時間。因此,潔凈手術(shù)室EPS裝置應對各種應急電源的特性加以考慮。生命支持電氣設備需連接不間斷電源,其負荷應按手術(shù)功能計算,單間手術(shù)室非治療用電總負荷≥3 kVA,治療用電總負荷≥6 kVA,其電壓總諧波畸變率≤2.6%,電流總諧波畸變率≤15%[2]。為了保證對一級負荷中特別重要負荷的供電可靠性,需嚴格界定負荷等級,醫(yī)院中的潔凈手術(shù)室、重癥監(jiān)護室應為保安負荷,并嚴禁將其他負荷接入應急電源系統(tǒng)[8]。
常用的UPS有后備式和在線式:①后備式平時處于蓄電池充電狀態(tài),在停電時逆變器緊急切換到工作狀態(tài),將蓄電池提供的直流電轉(zhuǎn)變?yōu)榉€(wěn)定的交流電輸出,其優(yōu)點為運行效率高、噪音低及價格相對便宜,主要適用于對供電質(zhì)量要求不高的場合,存在一個切換時間問題,因此不適合用在關(guān)鍵性的供電不能中斷的場所;②在線式UPS一直使其逆變器處于工作狀態(tài),通過電路將外部交流電轉(zhuǎn)變?yōu)橹绷麟?,再通過高質(zhì)量的逆變器將直流電轉(zhuǎn)換為高質(zhì)量的正弦波交流電輸出給計算機,在供電狀況下的主要功能是穩(wěn)壓及防止電波干擾,在突發(fā)停電時則使用備用直流電源(蓄電池組)給逆變器供電,由于其逆變器一直在工作,因此不存在切換時間的問題,適用于對電源有嚴格要求的場合,其最大的優(yōu)點是供電持續(xù)長,一般為數(shù)小時,也可到十多個小時,主要看其主要功能是否可以在停電的情況可像平常一樣工作,顯然價格明顯要貴,但在線式UPS較適用于潔凈手術(shù)室使用。
基于不間斷電源蓄電池的組合大小致供電時間的不定,院區(qū)設置柴油發(fā)電機作為應急電源,以解決電網(wǎng)崩潰時作為手術(shù)室長時間供電措施已為眾多同道的共識,廠家參數(shù)大都會用G/kW·h,其意是指1千瓦1小時耗多少克油,再將單位換成升即可知油耗為多少升,而甲乙丙類液體儲罐(區(qū))的一個罐區(qū)1≤V≤50[9]布置在民用建筑內(nèi)的柴油發(fā)電機房設置儲油間時,按照消防規(guī)范要求其總儲量≤1 m3,因此如果發(fā)生長時間市政停電,柴油發(fā)電機油料儲罐將面臨油料有限的問題。
非柴油機發(fā)電產(chǎn)生電源擺放簡便,不受特定范圍限制,自身穩(wěn)定的頻率與電壓輸出使?jié)崈羰中g(shù)室的醫(yī)療設備有穩(wěn)定的前提,不受外界電源干擾,無發(fā)電機噪音干擾,尤其對周邊環(huán)境噪音有要求的極為有利,其在線不斷電系統(tǒng)避免手術(shù)中突然斷電危機,亦可提供災害停電時緊急用電,需按潔凈手術(shù)室實際用電總負荷選配,其使用參考規(guī)格見表2,非柴油機發(fā)電產(chǎn)生電源如圖1所示。
圖1 非柴油機發(fā)電產(chǎn)生電源示圖
表2 移動儲能設備規(guī)格參考
燃氣發(fā)電機組由城市管道天然氣通過調(diào)整燃氣壓力向機組輸入燃氣,將熱能轉(zhuǎn)化為機械能,機械能再轉(zhuǎn)換成電能實現(xiàn)機組發(fā)電,其優(yōu)點為:①其結(jié)構(gòu)模式由于燃氣熱值比柴油低、氣缸工作壓力低的特點,使燃氣發(fā)動機有更好的結(jié)構(gòu)強度和更長的使用壽命;②對清潔能源進行高效利用,可有效降低粉塵排放及碳排放,有效保護環(huán)境;③發(fā)生長時間市政停電,也不會存在燃料有限的問題,是目前優(yōu)先考慮的應急系統(tǒng)組合。
通過對突發(fā)停電所致風險及后備保障分析,潔凈手術(shù)室對電力供應及保障有著特殊的要求[10]。盡管采用雙回路供電,但當外電電網(wǎng)崩潰突發(fā)停供時由于啟動發(fā)電機發(fā)電需一定的起動時間,并且全院性應急供電時往往使用不少于一臺的發(fā)電機時,發(fā)電機起動后相互間的電壓、相位、頻率以及相序同步一致需多機組并車并網(wǎng)操作控制器完成,達至同步才能供應電力,故需要UPS作小段時間過渡,由UPS作無縫供應電力,基于手術(shù)過程生命支持類麻醉、監(jiān)護、除顫以及輸注類儀器需不間斷供電,因此需要在線式UPS作支撐,基于避免城市環(huán)境噪聲對周邊的影響,單位時間內(nèi)可考慮選用移動儲能設備,配合發(fā)電機組作應急電源[11]。隨著UPS的廣泛應用,采用雙回路供電,在線式UPS與發(fā)電機發(fā)電組合的形式,確定應急電源系統(tǒng)來保障潔凈手術(shù)室應急狀態(tài)下供應,以滿足潔凈手術(shù)室對后備保障優(yōu)化的需要。
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