由於SARS 病症前(qián)所未有,並且危害嚴重,因(yīn)此在全世界迅速(sù)擴(kuò)散後對人們的健康造成很大危害。據世界衛生組織公布的統計數字表明,截至2003 年8 月7 日,全球累計SARS病(bìng)例共8422 例,涉及(jí)32 個國家和地(dì)區,其(qí)中SARS 死亡人數919 人,病(bìng)死(sǐ)率近11%。像SARS 這樣的突發性傳染病不但給世界各國人民身心(xīn)帶(dài)來了巨大的傷害,而且也給我國造成了上百(bǎi)億元的經濟損失,有必要引起重視,避免再次(cì)發疫情爆發之後,全(quán)國各(gè)地紛(fēn)紛對病患者采取了隔離、觀察和治療,在此過程中,就有醫護人員、健康人群被感染成為新的(de)SARS 患者。
我國潔淨技術起步於上世紀60 年代,1965 年,我國研製的(de)帶波紋隔(gé)板的高效空氣過濾(lǜ)器通過鑒(jiàn)定,標誌了我國潔淨技術正式起步。在近幾十年裏,我國頒發了(le)若幹潔淨技術規範、醫(yī)藥行業規範,並根據技術發展,推出相關規範的新(xīn)版本或者意見征(zhēng)求稿。近幾(jǐ)年我(wǒ)國對傳(chuán)染(rǎn)疾病防治問題的十分重視(shì),我(wǒ)國的潔(jié)淨(jìng)病房、隔離病房技術的發展十分迅速。
70 年代,我國試製成功潔淨室配套的淨化設備,淨化設備的生(shēng)產在國內形成了初步的規模與(yǔ)布局,我(wǒ)國先後設計製造了多種型式的潔淨工作台(clean bench)、吹淋室、氣閘室(shì)、物料傳遞窗、餘壓閥(fá)等相(xiàng)關設備。
1979 年1 月我國出版了《空氣潔淨技術措(cuò)施》,起到了規範與推動潔淨室技術發展的重要作用,為日後國家標準的製定(dìng)奠(diàn)定了基礎。
1984 年12 月(yuè)我國頒發了《潔淨廠房設計規範》(GBJ73-84),2002 年又頒發了
修訂版(GB50073—2001)。
1989 年我國頒布了《綜合醫院建築設計(jì)規範》(JGJ 49-88)。
1990 年我國頒發(fā)了《潔淨室(shì)施工及驗(yàn)收規範》(JGJ71-90)。
1994 年美國(guó)疾病預防和控製中心(CDC)發布了《衛(wèi)生保健設施中防止結核分支杆菌傳播(bō)指南》。
1997 年我國國家藥品監督管理局頒布了(le)《醫藥工業潔淨廠房(fáng)設計規範》(GMP-97)。
1998 年我國國家藥(yào)品監督(dū)管理局頒(bān)布了《藥品生產質量管理規(guī)範》(GMP-98)。
2001 年我國修訂並頒布了《潔淨(jìng)廠房(fáng)設計規範》(GB 50073-2001)。
2002 年我國頒布(bù)了(le)《醫院潔淨手術部建築技術規範》(GB 50333-2002)。
2003 年協和醫院研製成功了“呼吸器整麵防護(hù)麵罩”、完(wán)成了“負壓層流淨化滅病毒(dú)裝置(zhì)”和“負壓淨化病床”的設(shè)計工作(zuò),向國家(jiā)申報了“針對烈性呼吸性傳染(rǎn)病的物理防護產品的研製(zhì)和產(chǎn)業(yè)化”課題項目。
2004 年我國推出了《綜合醫院建(jiàn)築設計規範(2004 版征求意見稿)》。
2005 年我國推出了《傳染病(bìng)醫院建築設計規範(討論稿)》。
2006 年8 月,我(wǒ)國出版了係統介紹隔離病房的專著《隔離病房設(shè)計原理》。
2006 年,美(měi)國生物安全專家提出傳(chuán)染病(bìng)患(huàn)者看護單元(biocontainment patient care
unit)的概念,並(bìng)整理和(hé)歸納設計要求(qiú)[iii]。
2006 年12 月由中國建築科學研究院(yuàn)空氣調節所、解放軍302醫院以及廣東申菱公(gōng)司共(gòng)14名科研人員組成(chéng)的研究小組(zǔ)進行的“隔(gé)離病房隔離效果的研究”通過了建設部科技發展促進中心組織的科技成果評估。該研究的成果有:提出了緩衝室隔離效果的表達式和設計要求,對傳染病(bìng)隔離病房換氣合理次(cì)數進行實驗和模擬研(yán)究[1]。提出雙送風(fēng)口的(de)模式,通過模擬、驗證明(míng)比單送風(fēng)口能夠改進(jìn)氣流組織,降低(dī)醫(yī)護人員工(gōng)作區域內細菌濃度[iv]。通過理論分析(xī)和實驗論證,溫差對汙染傳播(bō)有一定影響[v],高效過濾器濾菌效率(lǜ)的實驗(yàn)研究(jiū),說明循環利(lì)用回風也可以得到潔淨度(dù)高的送風[8],為隔離病房的節能降耗提供了(le)依(yī)據。這一係列成果標誌著(zhe)我國對傳染隔離病房的設計已(yǐ)經形成(chéng)了完備的理論。
1.3 主要內容、目的及研究方法
可見,為了在疫情爆(bào)發時期盡量控製疫情、避免擴散、減少損失,醫院傳染性隔離病房的隔離效果需要改善,相關的隔離措施(shī)值(zhí)得探討和研究。患者被(bèi)安置在獨立的傳染性隔離病房(fáng)內,新風經過過濾處理後送到室內,排風經過過濾、消毒等淨處理,然後排到室外。
潔淨室(Cleanroom)傳染(rǎn)性隔(gé)離病房高效空氣(qì)過濾器的作用
(非典型性肺炎)疫情
高效空氣(qì)過濾器,高效過濾器,空氣過濾器
爆發,該疾病在在2003 年2 月首次發現於中國廣東、香港以及(jí)越南的河內等地, 並迅速蔓延到世界27 個(gè)國(guó)家和地區。
2002 年底爆發的SARS 疫情,引(yǐn)起了我國對傳染性隔離病房的高(gāo)度。如何提高傳染性隔離病房空調的隔離效果和如何改(gǎi)進(jìn)傳染性隔離病房空調的設計。對於今後新建或改造的傳染病醫院(yuàn)具有重要的指導意義。傳染隔離(lí)病房的空調通(tōng)風設計中應當滿足以下幾個(gè)要求(qiú):提供病患者舒適環境,提高汙染空氣的(de)淨化(huà)效果,保護(hù)醫(yī)護人員不受感染,避免形成(chéng)渦流及換氣死角,兼顧節能的環保要求。基於以上原則,筆者(zhě)對傳染(rǎn)隔離病房設計進行了探討,說明了(le)傳染性(xìng)隔離病房空(kōng)調通風設計的任務和(hé)辦法。設計中應注意的事項包括:為(wéi)防止病菌逸(yì)出,傳染隔
離病房應有良好的隔離措(cuò)施,如保持室內外壓力梯度(負壓控製)、設置緩(huǎn)衝室;
同時應改善氣流組織(zhī)、提高換氣次數、考慮局部排風的設計,降低室內的汙染物濃(nóng)度,保證醫護人員工作區空氣清潔(jié)度,降低醫護人員感染風險。計算流體力學使用計算機輔助(zhù)計算,是計算機技術的發展和應用,數值(zhí)模擬分析,有助於迅速得到結論(lùn),能減少實驗費用和投入,為設(shè)計(jì)和施工提供參考。
參考國內外文獻(xiàn)和相關理論,筆者對(duì)采用兩個送風口時,送風口和排風口的不同組合的幾種方案進行討論(lùn),利用Fluent 軟件進(jìn)行數值模(mó)擬研究。首先建立一個隔離(lí)病房的模型(xíng),然後模擬送(sòng)風口、排風口設(shè)在不同位置時的空調通風情況,分析醫護人員工作區內的汙(wū)染物濃度、風速、溫度(dù)分布,通過(guò)比較,得出最佳(jiā)的通風方案(àn)。 傳染性隔離病房屬於潔淨(jìng)室(Cleanroom)的一(yī)種,為了(le)治療傳染病患者、防止疾(jí)病擴散,及防止不(bú)同病患者間相互感染,它應具(jù)有如(rú)下三種功能:
(1)為傳染病患者提供(gòng)良好的室內環境;
(2)保證室內汙染空氣不(bú)會逸(yì)出到室外;
(3)減少醫護人員感(gǎn)染上傳染病的風(fēng)險。
可見,隔離(lí)病房的設(shè)計、建造(zào)和使(shǐ)用應盡可能減少引入、產生和滯留粒子等(děng),減少滲出汙染有利(lì)於防止病菌擴(kuò)散到(dào)室外的潔淨環(huán)境中。潔淨空調的設計,不(bú)但要有效排(pái)除病房內產生的汙染空氣,而且要有效阻止室內的(de)汙染物逸出到室(shì)外。保證空調的良(liáng)好效果,提高清除汙染(rǎn)空(kōng)氣的效率,防(fáng)止(zhǐ)汙染物(wù)逸出到(dào)病(bìng)房外,保持醫護人員工作區空氣的清潔度,都是傳染性隔離病房空調通風設(shè)計中需要(yào)考慮的問(wèn)題(tí)。
綜合(hé)以(yǐ)上幾點要求,筆(bǐ)者對傳染隔離(lí)病房空調通風進行探討,以期達(dá)改善空調通風(fēng)效果的(de)目的。
1.2 國內外的研究現狀
根據潔淨室(區)的定義,潔淨室(區)指空(kōng)氣懸浮粒子濃度、含菌濃度受控的房間(空間)[i]。傳染性隔離病房的空調通風需要控(kòng)製含菌濃度和防止細菌逸出,屬於潔(jié)淨室(shì)的範疇。18 世紀60 年代的歐洲醫學率先有了(le)潔(jié)淨室(shì)的概念,當(dāng)時對潔淨室(cleanroom)的(de)理解限(xiàn)於經噴灑消毒後(hòu)可(kě)以控製創部感染率的處理(lǐ)室、手術室這類滅(miè)菌處理的工作環境,這也是最初的潔淨病房。
二戰期間,美國軍(jun1)工產業中產(chǎn)品返工率、返修率居高不下,軍方和廠商研究(jiū)得出了生產(chǎn)環境清潔度不高的原因。
1951 年,美國研製出了高效空氣過濾器(HighEfficiency Particulate AirFilter)應用於生產車間的送風過濾,具(jù)有現代意義的潔淨室由此真正誕生了。
1961 年美國提出了層流(laminar flow)(現(xiàn)正名(míng)為單向(xiàng)流(liú)(unidirectional flow))的潔淨空氣流組織方案,並應用於實際工程,層流(單(dān)向流)潔淨室誕生了(le)。同年美國空軍製訂、頒發了世界上第一個潔淨(jìng)室標準(zhǔn)《潔淨室與潔淨工作台的設計與運轉特性標準》。
1963 年美(měi)國頒布(bù)了潔淨室第一個軍用部分的聯(lián)邦標準209。至此形成了完善的潔淨室技術(shù)雛形。
1967 年美國又頒布了美國航空宇宙局標準,通常稱為生物潔淨(jìng)室標準。
1965 年前,多用於航空工業,1968 年起開始(shǐ)應用於部分醫院,並在各種行業推廣,軍工、電子、光學、微型軸(zhóu)承、微型電機(jī)、感光(guāng)膠片、超純化學(xué)試劑等(děng)行業均有應用,對當時科學技術和工(gōng)業發展起了很大的促進作(zuò)用。
70 年代初潔(jié)淨室的建設重點開始(shǐ)轉向醫(yī)療、製藥、食品及生(shēng)化等行業。除(chú)美國而外,其它工業先進國家,日本、德國、英國、法國(guó)、瑞士、前蘇聯、荷蘭等也都十(shí)分重視和大力發展了潔淨技(jì)術。
20 世紀80 年代(dài)以後,美國和日本分別研製成功過濾對象為0.1μm,捕集效率達99.99%的新型超高效(xiào)過濾(lǜ)器。最終(zhōng)建成0.1μm 10 級和0.1μm 1 級的超高級別潔淨室,它使潔淨(jìng)技術的發展又進入一個新時期。1966 年美國新墨西哥州建成了世界上第一個垂直單向流的生物潔淨技術室(Biological Clean Operating Room)。同年又在美國明蘇達大學建成了(le)世界上第一個水(shuǐ)平層流的無菌室。1967 年美國德州的M.D.安德遜病院建(jiàn)成了(le)世界(jiè)上最早的生物潔淨白血病室。1964 年美(měi)國食品藥品管理局(FDA)開始實施(shī)《醫藥品的製造和質量管理規範》(Good Manufacturing Practice),為確保藥品的(de)安全性(xìng)、有效性提供了規範。1969 年(nián)世界衛生組織(WH0)頒布了GMP,規定了為保證藥品無菌生產,對生產環境和用水質量的要求。