防控新型冠狀病毒肺炎呼吸機消毒的臨床工程學流程研究

劉 偉 陳思運 張和華* 張 倩 李 睿 徐 力

新型冠狀病毒肺炎(COVID-19)臨床表現為發熱、乏力、呼吸道癥狀以干咳為主，并逐漸出現呼吸困難，嚴重者可能出現急性呼吸窘迫癥、膿毒癥休克、難以糾正的代謝性酸中毒和凝血功能障礙，患者一旦發生低氧血癥、呼吸窘迫綜合癥等則需要應用呼吸機進行緊急救治[1]。疫情防控期間，呼吸機在各級醫療機構發熱門診、隔離病房及重癥監護病房均有使用，同時在對醫護人員、疑似病例以及確診病例的救治過程中可能存在交叉感染風險。

COVID-19確診患者使用呼吸機時，呼吸道會與外部環境連通，存在引起呼吸機相關肺炎風險。同時，病毒會隨著濕熱空氣及患者分泌物沿管路向外傳播，醫護人員在操作設備時也存在感染風險[2]。常規清潔方法是用清水擦拭或清洗，注重呼吸回路的消毒處理，對設備表面及空閑設備防護處理不夠重視[3]。消毒試劑的選擇、調配比例及消毒時間的掌握對新型冠狀病毒(2019-nCoV)的殺滅也至關重要。因此，有針對性地制定清潔、消毒、滅菌與維護保養方案并加以實施，對于提升疫情防控能力具有重要的指導意義。

1 呼吸機結構特點與污染原因分析

1.1 結構特點

呼吸機由主機、空氣壓縮機、附件以及呼吸回路組成。①主機包括設備外殼、吸入空氣過濾網、操作面板及顯示屏；②附件包括臺車、懸臂支架、濕化器底座以及散熱風扇防塵網；③呼吸回路包括管路、吸氣閥、呼氣閥(含閥內膜片)、濕化罐、流量傳感器、加溫濕化器輔助加熱絲、加溫濕化器溫度傳感器以及細菌過濾器。

呼吸機結構較為復雜，清潔消毒難度較大，為病毒傳播提供了條件，而呼吸機的表面、呼吸回路(流量傳感器、呼氣閥、積水杯、細菌過濾器)等處是感染控制的關鍵環節。

1.2 污染原因

呼吸機在使用過程中，會排出患者呼出氣體，病毒與氣體結合形成氣溶膠后會沉降在設備表面。醫護人員在接觸患者后，存在操作調節呼吸機動作，特別是操作面板和觸摸顯示屏均為重點部位，必須做好清潔消毒工作。因觸摸顯示屏材質特殊，多采用電阻原理觸摸，四周結合部存在縫隙，如果選用試劑不當或方法錯誤會對屏幕造成損傷或失靈，嚴重的直接造成短路黑屏，所以消毒時既要保證消毒效果又要保證不損壞設備。

呼吸回路的特點是組成部分多，結構復雜，屬于重點消毒部位。由于呼氣閥或呼氣盒內部存在獨立的狹小空間，為手動可拆卸結構，消毒時往往容易忽略。原因主要是擔心拆卸后內部的膜片、旋鈕帽等小部件丟失。在未拆卸的情況下，送往消毒供應室消毒，則可能會造成消毒不徹底，病毒會殘留在內部空間死角，成為可能的傳播媒介，造成安全隱患。

2 呼吸機整機外部消毒

消毒部件按材料性質可分為塑料、橡膠、硅膠、金屬構件等。消毒方法可以分為物理法、化學法及生物法。針對當前2019-nCoV的特點對熱敏感，30 min 56 ℃高溫、乙醚、75%乙醇、含氯消毒劑、過氧乙酸和氯仿等脂溶劑均可有效滅活病毒，所以應選擇正確的消毒制劑。一般不建議使用紫外線照射消毒，因紫外線消毒車存在以下缺陷：①對環境及照射劑量有要求；②需要在周圍無人環境下實施；③因存在無法照射到的區域，降低了可靠性。

2.1 設備表面消毒

根據國家衛生健康委員會頒布的《新型冠狀病毒肺炎診療方案(試行第六版)[4]以及大坪醫院結合呼吸機使用說明書，對呼吸機表面選用75%乙醇消毒，消毒部位包括外殼、操作面板、顯示屏、電源線、高壓通氣管路、臺車以及濕化器底座等。先用75%乙醇濕潤紗布擦拭1～2次，再用清水潤濕紗布擦拭。消毒周期為每例患者使用完畢或每周一次[5]。特別注意顯示屏不能用75%乙醇直接擦拭，可選用肥皂水潤濕紗布后擦拭，再用清水潤濕紗布擦拭干凈，擦拭時注意控制好水分，切勿使液體延屏幕縫隙流入設備內部，避免引發設備故障。使用酒精消毒時應遠離熱源，避免引發火災。使用其他類消毒劑擦拭時應注意以下問題。

(1)酚類消毒劑。對人體有毒性，如不小心觸碰到皮膚，需及時用乙醇擦去或大量清水沖洗。

(2)季銨鹽類消毒劑。使用時不得與肥皂或其他陰離子洗滌劑共用，亦不能與碘或過氧化物(高錳酸鉀，過氧化氫，磺胺粉等)共用。

(3)含氯消毒劑。為強氧化劑，氣味刺鼻且對金屬有腐蝕性，不得與皮膚接觸或與易燃物接觸。

以上消毒制劑均應選用合法有效的消毒產品，并嚴格遵照產品說明書使用。

2.2 過濾網與防塵網消毒

首先應洗凈過濾網表面附著灰塵，再放入500 mg/L濃度的含氯制劑容器內密封浸泡30 min以上，取出用清水沖洗后自然晾干。清洗過程中注意動作輕柔，嚴禁用力搓擠，如用力過猛會造成過濾網變形破裂從而失效，推薦消毒周期按實際需求清潔消毒或者每月一次。

3 呼吸機回路消毒

3.1 消毒流程

呼吸機停機后取下回路附件，濕化罐應在停機5 min后再取下，避免因底座溫度過高造成燙傷，濕化罐內液體應為滅菌注射用水，不能用生理鹽水代替。病房內需要單獨設立呼吸機液體傾倒池，液體隨流水緩慢傾倒，避免飛濺。取下的回路附件應單獨放置在專用密封容器內，再運送到消毒容器內浸泡消毒，消毒溶劑選用500 mg/L濃度的含氯制劑，浸泡30 min以上取出，清水沖洗干凈后送消毒供應室消毒滅菌。經過預處理后的管路，可避免消毒時發生二次暴露的安全隱患[6]。呼吸回路消毒流程見圖1。

圖1 呼吸回路消毒流程

3.2 流量傳感器等回路附件處理

(1)熱絲式流量傳感器。熱絲式流量傳感器拆下后輕輕放入75%酒精容器內浸泡30 min，再輕輕拿出自然晾干。浸泡時注意保持容器密封，由于酒精易揮發，且揮發后濃度降低無法有效殺滅病毒。此外，不可直接用水沖洗，因傳感器內部熱絲非常脆弱，直接沖洗會導致熱絲斷裂報廢。

(2)壓差式流量傳感器。該類型流量傳感器可隨重復性使用管路一并浸泡消毒后，送消毒供應室消毒。

(3)呼氣閥消毒。呼氣閥看似結構簡單，其實是呼吸機的一個關鍵部件，對設備的性能、安全質量以及治療效果具有重要作用[7]。將閥內膜片拆卸取出，對準腔內用水沖洗，因呼氣閥內部相對密封，內部會沉積患者分泌物與霧化藥物結晶，如果不拆卸直接浸泡，會造成消毒不徹底，容易引發二次感染，并且呼氣閥被污物堵塞，使用時也會引發設備故障報警。呼氣閥內部結構見圖2。

圖2 呼氣閥內部結構

(4)呼氣盒。如邁柯唯呼吸機采用的是呼氣盒，該呼氣盒為卡槽結構將流量傳感器與呼氣閥集成在一長條形盒內，流量傳感器采用超聲波原理。具體消毒方法：①使用塞子堵住出氣端，取滅菌用水500 ml從進氣端緩慢注入，輕輕左右搖晃后將塞子拔出，在專用水池旁緩慢倒出，將呼氣盒內部管路中的患者分泌物與霧化藥物結晶盥洗干凈，采用此方法清洗2次；②使用塞子堵住出氣口，倒入75%酒精充滿內部管路，塞住進氣端避免酒精揮發，左右輕搖后放置時間＞30 min，拔出塞子將酒精倒出，堵住出氣口最后用滅菌用水沖洗干凈，在通風處斜放45°自然晾干。需要注意的是，不可將整個呼氣盒浸泡在消毒溶劑中，因盒內有傳輸板路與各類傳感器會被消毒溶劑腐蝕，如未完全晾干使用會產生故障，容易引發安全事故。呼氣盒結構見圖3。

圖3 呼氣盒結構

(5)積水杯。積水杯的消毒與管路相同，但其內的積液也需隨流水倒入專用水池中，特別是呼氣端一側積水杯內液體，2019-nCoV在適宜的溫、濕度下可能會存活數日，導致積液內存有大量病毒，故積液傾倒后需用清水持續沖洗水池。

(6)細菌過濾器。細菌過濾器可分為重復使用和一次性使用過濾器。因為細菌過濾器內部過濾材料一般是采用＜0.22 μm的孔來過濾細菌，而絕大多數細菌的直徑在0.5～5 μm之間，會被擋住無法通過，還能夠鎖住絕大部分水分[8]。氣體不受到孔徑限制可以通過，但是病毒結構更加微小，數量級為納米，在理論上是可以通過細菌過濾器，但是2019-nCoV傳播需要搭載媒介(飛沫，氣溶膠等)，飛沫的直徑＞5 μm，能夠被有效阻擋，而氣溶膠的直徑在0.01～0 μm之間也能夠阻擋絕大多數。在使用細菌過濾器時，吸氣端與呼氣端應同時安裝使用，盡管平時安裝會對順應性和氣道阻力有影響，做霧化的效果亦有影響，但疫情期間使用呼吸機一定要安裝細菌過濾器。有研究表明，使用細菌過濾器對氣道峰壓、順應性無顯著影響，但長時間使用后氣道阻力有輕微下降，能有效阻擋患者分泌物，臨床可以放心使用[9]。目前臨床使用的細菌過濾器主要為一次性使用，有時效性，一般24 h更換一次或者根據實際情況更換。使用完畢后不能隨便丟棄，需統一回收處理。可重復使用的細菌過濾器不可浸泡消毒、不可沖洗，可使用環氧乙烷消毒。細菌過濾器工作原理見圖4。

圖4 細菌過濾器工作原理

(7)吸氣閥。吸氣閥一般是不可獨立拆卸的部件，消毒方法為每例患者呼吸機使用完畢后用75%酒精擦拭吸氣口內外表面1～2次，再用清水擦拭干凈，然后用干凈紗布塊遮擋包裹吸氣口，避免被空氣污染。

4 呼吸機操作注意事項

4.1 設備與耗材管理

已消毒的閑置呼吸機首先要在醒目位置掛上已消毒字樣的警示牌或者標識標牌，在設備外部套上防護罩，因裸機長期暴露在病房的環境中，病毒隨氣溶膠的可傳播距離相對較遠(達數十米)，會再次漂浮到消毒后設備表面沉降，所以在已消毒設備外加套防護罩在一定情況下能夠起到保護作用，降低污染風險[10]。

謹慎處理呼吸機使用后的一次性消耗品，如一次性管路、呼氣閥、細菌過濾器等物品，使用完畢應統一打包處理，不得隨常規醫療垃圾丟棄，不得重復消毒后再次使用。

4.2 使用操作方法

在患者診療過程中，醫護人員操作使用設備前應做好個人防護，建議佩戴手套、防護面罩、護目鏡、N95口罩、防護服以及防護靴等，扎緊袖口褲腳。在進行插管、拔管、吸痰及霧化等操作需要與患者近距離接觸時應尤為嚴格[11]。

5 結論

COVID-19疫情防控期間，在要求臨床工程技術人員與醫護人員共同對呼吸機進行科學有效消毒滅菌的同時，還需要提高安全風險意識，做好衛生消毒宣傳工作，制作操作手冊，加強人員培訓等。嚴格按照呼吸機操作流程做好自身防護，提升院內疫情防控水平。