數字化百級層流復合手術室的設計與建設

史樸軍，謝澤橋，郭文濤，姜文

聊城市人民醫院 設備科，山東 聊城 252000

數字化百級層流復合手術室的設計與建設

史樸軍，謝澤橋，郭文濤，姜文

聊城市人民醫院 設備科，山東 聊城 252000

本文詳細介紹了我院數字化百級層流復合手術室的設計和設備的選型及建設施工過程，并探討了如何克服復合手術室建設中的技術難點。

百級層流手復合術室；血管造影機；手術床；醫用顯示器

隨著外科技術、介入技術、腔鏡技術的發展，臨床對普外、心胸外科、神經外科、大血管、大出血等學科的疑難危重急癥的治療更及時、更微創、成功率更高。這些外科手術的開展都必須在具備血管機、腔鏡、百級層流等設備的復合手術室內完成。由于醫院發展的需要，我院計劃建設數字化百級層流復合手術室，在手術室內能開展心臟科的介入與外科聯合手術、大血管疾病的外科與介入聯合手術、介入引導下消化系統疾病的雙鏡聯合手術、神經外科的介入與外科聯合手術，脊柱外科的介入與腔鏡微創聯合手術、大出血病人的緊急搶救等多學科的復雜手術。醫院擁有多學科運用的復合手術室，可促進多學科技術的融合，擴寬臨床疑難重癥的治療范圍和治療方法，使介入和腔鏡技術應用領域更廣。復合手術室的信息整合系統可以實現術中病人信息的調閱、存儲、傳輸，實現教學及實時視頻會議，幫助臨床醫生收集匯聚重點環節資料，為臨床帶教及技術宣傳積累大量信息[1]。

1 我院復合手術室設計的主要內容

1.1 復合手術室的房間設計

復合手術室包括：手術間、操作間、設備間、示教室、會議室、家屬談話間。

（1） 房間面積。① 手術間：手術室要安裝吊塔、無影燈、腔鏡設備、存儲視頻會議設備，還要考慮血管機的運動范圍，因此手術間的最小面積應為7 m×10 m；② 操作間：血管機及各種工作站需要操作間，操作間應為30 m2左右；③ 設備間：附屬設備間在15～20 m2左右。因此1間完美的復合手術室總面積約為120 m2[2]。

（2）手術間房間高度。根據百級層流各種風道的尺寸和布局，房間凈高要在4.5 m以上，天花板高度的設置首先要考慮血管機的運動高度，以及手術燈和吊塔的運動高度，一般在2.7～2.9 m。

（3）手術間百級層流凈化的設計。按照手術室建設規范只有百級層流手術室才能開展各級手術。在設計層流罩覆蓋面積時，要充分考慮復合手術區域需要的面積，特別是要覆蓋手術床的運動范圍。配備血管機的復合手術室的百級層流罩的尺寸要比一般的百級層流的面積大，一般為3.1 m×3 m。百級層流的風機、風道、風量、單位體積內塵埃細菌的含量按照國家標準執行[3]。① 操作間千級或萬級層流：按照層流凈化手術室的設計規范，百級層流手術室的周邊區域應該是千級環境，操作間的層流環境應該設計為千級環境；② 設備間的設計：設備間主要放置血管造影機（DSA）機柜、信息整合系統機柜、手術床控制機柜，設備的運轉環境是18～22 ℃，需要配獨立的空調，保證設備間各種高壓部件和控制部件以及核心計算機的正常運轉；③ 手術室防護的設計：復合手術室內安裝DSA，根據DSA的最大射線劑量，一般設計防護為3個鉛當量，在手術間的4個墻面和房頂、地面（若不是在一樓）都要用鉛皮或者鉛板進行防護，保證沒有射線泄露。另外操作間和手術間之間的觀察窗應在1.5 m×3 m左右。

（4）示教室或會議室。為了教學和會議，還要具備合適的示教室和會議室以及遠程網絡通訊設施。

（5）病人家屬談話間。為了術中向病人家屬交代病人病情，還要考慮建談話室，傳遞實時的造影圖像或者腔鏡信號到談話室，方便醫生與患者家屬談話。

1.2 復合手術室的設備配置

1.2.1 平板血管造影機

現在市場上有3款DSA比較適合在百級層流手術室中使用，分別為西門子公司的ZEEGO八軸血管造影機、飛利浦公司的FLEXMOVE FD20平板血管造影機、GE公司的IGS730。我院安裝的是西門子ZEEGO III平板血管造影機，該機的特點是在手術室內運動靈活、停止位多樣，能滿足各種造影手術的需要，還能節省手術室空間，對外科手術不會造成影響。

1.2.2 復合手術室專用手術燈

手術燈的選擇主要考慮燈臂長度要滿足百級層流尺寸的要求，因復合手術室百級層流罩的尺寸較普通百級層流手術間的層流罩要大，所以手術燈的燈臂要比一般的手術燈燈臂長。我院選用的是復合手術室專用手術燈TRUMP iLED 5。

手術燈的安裝位置和安裝高度首先要滿足術者各種站位的需求，其次要避免影響血管機的運動，再次避免與其他懸吊設備碰撞，手術燈的安裝基座還要配置一些懸吊顯示器的吊臂，這些吊臂的長度和高度也要考慮術者的舒適觀看范圍以及對其他設備的影響。

1.2.3 復合手術室吊塔

首先要根據血管機的類型確定吊塔的數量和位置。如果選擇落地式血管機要配置3個吊塔，分別是外科塔（含體外循環機功能）、腔鏡塔、麻醉塔。百級層流的尺寸較大，需要這些吊塔是雙臂塔，并且在確定好手術間尺寸之后再確定吊塔臂的長度，確保手術時吊塔能到達所需要到達的位置。

吊塔內部終端的配置：根據吊塔的具體功能設計吊塔的氣體終端（特別要考慮麻醉塔的廢氣排放）和電源、網線、高清視頻信號（DVI或者S-DI）以及外科塔的體外循環功能和麻醉機氣源及監護儀信號的傳輸等。根據腔鏡手術的不同類型，腔鏡的位置會隨著手術的不同而發生變化，高清視頻信號的傳輸可能會在手術床的多個方位用到，所以在3個吊塔上都需要有傳輸視頻信號的接口，還要有較多的網絡接口。我院選用的是復合手術室吊塔TRUMP。

1.2.4 手術床

我院選用碳纖維多功能電動手術床MAQUET Magnus 1180，該手術床配備2個床板：① 與DSA機器配備的導管床相同的全碳纖維床板，能滿足外周血管造影和心臟介入造影使用；② 多關節的手術床板，能滿足各種外科手術的需要。2種床板通過專用車進行更換，根據不同的手術選擇不同的床板，這也是復合手術室能被多個學科使用的基礎。多功能手術床的運動要與血管機的運動進行位置的配準，一體化控制，否則在手術過程中會發生碰撞，造成機器的損害[4]。手術床根據神經外科、脊柱外科、骨科、泌尿外科等學科的特殊需求，還需配置頭架、腿板、手板等附件。

1.2.5 顯示器

復合手術室內術者和助手在術中各個不同位置能實時調閱各種病人信息、觀看造影圖像、與外界進行交流、把手術過程展示給年輕醫生、向病人家屬解釋病人病情[5-6]。這些都需要有足夠的顯示器安裝在手術室、操作間、示教室、會議室。我院選用西門子56寸液晶醫用顯示器，通過床旁控制模塊對顯示器設計各種分格尺寸，能顯示高清視頻，PACS、血流動力學、超聲等各種制式的信號。另外在醫生的背后、側面還配有29吋、42吋的醫用液晶顯示器，方便術中助手、麻醉師、護理、學生了解手術的進行情況。

1.2.6 腔鏡設備

在復合手術室內開展雙鏡聯合手術已經是臨床上迫切的需求，吊塔設計時已經為腔鏡信號的方便傳輸設計了多個傳輸點，確保在手術床的多個方位可以傳輸圖像，不會造成手術間內出現很多妨礙手術的線纜[7]。雙鏡聯合手術需要在復合手術室內配置外科腹腔鏡和內科軟鏡，可對雙鏡聯合手術或者ERCP（逆行胰膽管造影）手術的開展提供極大的方便。這就需要在手術室內配置高端的內鏡主機和全高清的腔鏡主機，在內鏡主機上還可以接外科腔鏡，滿足外科醫生使用腔鏡的不同習慣。我院選用的是STORZ HD外科腔鏡及Olympus 180內科治療鏡。

1.2.7 氣動臂手術錄像設備

手術的教學和視頻會議，需要存儲、轉播術野的圖像、有時需要腔鏡信號，原有手術燈配置的術野攝像機，一般信號清晰度較差。為了滿足開放式外科手術視野的錄像，配置氣動臂手術錄像設備是比較好的選擇。這種設備利用高清腔鏡主機和光源作為手術攝像機的主機，利用大尺寸的鏡子匹配高清攝像頭來采集手術圖像，圖像清晰度要比普通的攝像機清晰很多。氣動臂能夠滿足手術時需要不同位置或者不同方位的攝像，方便固定、位置多樣。

1.2.8 信息整合系統

數字化復合手術室實現各種病人信息的存儲、傳輸、調閱以及整合，需要具備服務器、存儲、數據庫的信息整合系統。它的主要作用為圖像采集、傳輸、顯示；數據庫系統與PACS、HIS、LIS，通過國際標準的傳輸協議進行病人信息的交換、調閱與存儲、整合；數據庫系統和刻錄設備之間進行手術過程的存儲和導出；通過國際的標準協議實現對燈、床、塔、電外科設備的一體化控制；實現學術會議音視頻的雙向實時交流和遠程會議。信息整合系統也是復合手術室實現數字化、圖像實時傳遞、外圍設備的一體化控制等功能最重要的組成部分。如果信息整合系統的信號傳遞數量和傳遞方式設計不合理、不到位，就不能為臨床術者提供實時方便的手術環境，失去了復合手術室的意義，復合手術室信號整合系統的信號拓撲結構是設計的重點[8]。我院選用STORZ OR1系統。

1.2.9 血流動力學設備

心臟介入手術中血流動力學信號的監測對觀察病人生命體征是非常重要的，為了在術中不會有太多的信號電纜跨接在手術床外面，可以在手術床下安裝血流動力學工作站，血流動力學采集前端設備直接掛在手術床的支架上，各種導聯線不會連在手術床的外面，通過一根電纜連到血流動力學工作站主機上，就可以監測各種血流動力學信號了，還可以實時傳輸到術者面前的56吋液晶顯示屏上[9-10]。

除了上述特殊的關鍵設備之外，還需要根據不同的手術配置超聲、電刀、超聲刀、能量平臺、體外循環機、氬氣刀、血管光學相干斷層成像（Optical Cohenrence Tomography，OCT）等多種不同學科、不同手術需要的特殊輔助設備。

2 復合手術室建設施工

把我們的設計思路寫成書面的文件，召集廠家的工程師開會詳細講述設計思路和具體細節，結合各種設備的實際參數和性能確定設備的最終配置；根據廠家提供的各種設備的實際參數以及手術室的空間，確定手術室內布局及安裝圖紙；根據圖紙和手術間的現場實際環境，召集各廠家工程現場確定安裝位置及具體細節，在現場地面畫出各個機器安裝的精確位置；確定施工流程圖及施工計劃表，各廠家嚴密配合確保不出現拆了重建的現象發生；各種設備的安裝、調試；各種信號的調試；設備間相互信息傳遞和控制的調試；百級層流手術間的調試和國家級檢測，驗收。到最終投入使用，征求各臨床科室的意見，再次進行信號修正。經過3個月的緊張施工，手術室順利建成投入使用。

3 我院復合手術室建設中存在的技術難點

（1）手術室專用DSA與手術床是2個廠家生產，2個設備間的匹配，是否會造成DSA的部分功能不能完全實現，目前沒有文獻和相關技術資料供我們參考，需要使用過程中發現總結，與廠家研發人員加強溝通，實現設備間的無縫配合。

（2）國外廠家的信息整合系統與PACS 、HIS之間的通訊協議是否能夠無縫通訊，這也沒有先例可以參考，也需要我們的信息工程師與廠家的設計工程師就接口代碼進行溝通，保證調閱是在DICOM的通訊協議下進行，避免制式VGA或者其他視頻信號級別的圖像通訊。

（3）信息整合系統與圖像大屏之間的圖像信號的傳輸模式，是視頻矩陣間的信號推拉式交換還是單純的視頻矩陣與顯示器之間的信號傳遞，筆者認為若是推拉式信號交換，大屏本身需具備視頻矩陣控制軟硬件，這是最理想的信號傳輸模式；但現在是單純的視頻矩陣與顯示器之間的視頻信號顯示，那么在大屏上顯示圖像信息的能力就會受到很大的限制。

（4）在大空間范圍內集中存放這么多設備，如何保證百級層流手術室達到國家院感要求也是我們管理的難題。

在這樣一個多學科使用的手術室內，要想每個細節都能讓醫護技人員滿意是非常不容易的事情。我們要綜合各個學科的知識，充分發揮技術整合能力進行科學的整合，把手術室建成國內一流的復合手術室。建設成功對學科和醫院的發展都具有很大的意義，也為國內建設復合手術室樹立了一個樣板，很多技術細節成為文獻之后，對國內建設復合手術室也具有參考價值。

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[4] 田君鵬,嚴潭,胡立勇.基于血管造影術成像的復合手術室的分析與設計[J].醫療衛生裝備,2011,(9):93-95.

[5] 韓春雷,張旭.雜交(HYBRID)手術室建設[J].中國醫療設備, 2011,(9):84-87.

[6] 馮世領,王禹.利用移動型DSA設備建立“雜交手術室”的探討[J].中國醫學裝備,2012,(6):49-51.

[7] 勵秀武,劉淑玲,代中軍,等.整體化腹腔鏡手術室的設計與裝備配置[J].河北醫藥,2010,(22):3243-3244.

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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

作者郵箱：pujun6850@126.com