充气式保温系统对手术室内层流及空气中菌落总数的影响

王静玉，符聪，王广芬，李情操，方平

宁波市医疗中心李惠利医院，浙江 宁波 315000，1.麻醉手术中心；2.院感科；3.检验科

垂直层流手术室是将室外新风引入高效过滤装置后，并以正压、匀速的方式从手术床正上方持续由上至下（垂直）输出低菌落数的新鲜空气以确保手术床区域始终保持高洁净度的空气质量，有利于降低患者手术部位感染的发生率[1]。前期研究[2-3]发现围术期应用充气式保温毯可有效降低患者术中低体温发生率和促进麻醉恢复。充气式保温系统由加温仪和保温毯组成，其工作原理是加温仪吸入手术室内空气、加温并吹入覆盖于患者下方的保温毯内。加温后的热空气由保温毯内部通路经表面细微小孔渗出毯外以发挥良好的保温作用[1]。而渗出毯外的热空气会向上运动而存在影响手术室内垂直层流向下气体的方向和速度，甚至降低其预防手术部位感染效果的可能[4]。因此，本研究拟在层流手术间内应用充气式保温系统，收集并分析其对层流的方向、流速和空气中菌落总数的影响以指导临床。

1 对象和方法

1.1 对象 由于本研究测量时间较长且研究中相关人员需多次进出手术室以改变三维超声风速仪的测量位置，故使用模拟患者作为本研究对象。选择2020年3月至12月在千级层流手术室内进行下腹部模拟手术的76例模拟患者作为研究对象，按研究编号奇偶数分为保温层流组和层流组两组，每组38例，每位患者手术时间均为120 min，分组及处理流程见图1。

1.2 主要设备与仪器 配备垂直层流系统的手术间（≥30 m2）并设置独立空调机组（AHu-403，深圳雅士公司）操作温度为22～25 ℃，总送风量为6 000 m3/h。充气式保温系统由模拟患者身下覆盖的全身型充气式保温毯（full bodymodel 30000，美国3M公司）和加温仪（Bair Hugger750型，美国3M公司）组成，利用三维超声风速仪（WA-790，日本松下公司）测量两组层流的风速和风向变化。

图1 流程图

1.3 方法 所有模拟患者在手术床上均以仰卧位放置并常规进行手术铺巾，保温层流组模拟患者身下置全身型保温毯，术中应用充气式保温系统进行保温。本研究根据《医院洁净手术部建筑技术规 范》[5]并参照文献[6]将测定区域定义为沿手术床（X2Y3至X8Y5）左右两侧各外延0.6 m（Y1至Y7轴区域）、头足（X2和X8）两端各外延0.3 m（X1至X8轴区域），即垂直层流送风面正投影区边界的面积正好落入此区域（X1Y1至X9Y7）中，并且按规范[5]所示该区域内相邻两个测点间距不应大于0.3 m，因此计算出本区域内共计63个测量点位，详见图2和图3。

正常开启手术室垂直层流系统后将模拟患者送至手术床，待层流正常使用30 min后应用三维超声风速仪按图2和图3所示分别测定手术床平面（X1Y1至X9Y7区域）内63个点位层流的风速和风向为基础值。为减少测量期间人员进出以及频繁使用三维超声风速仪等人为因素对后期空气采样和细菌培养的影响，待此次测量结束且层流系统持续净化空气 1 h后开始常规手术铺巾并启动充气式保温系统后开始模拟手术[7]。在模拟手术结束即最后一次空气采样结束后再次利用三维超声风速仪测量上述点位层流的风速和风向。

图2 三维超声风速仪测量点实景图

图3 三维超声风速仪测量点示意图

空气采样须在层流开启30 min后进行，相关人员戴口罩帽子、洗手后穿无菌手术衣进入手术室并按静态采样相关操作规范[8-9]实施采样：采样期间须保持室内空气相对静止，如遇其他人员进出手术室或手术室门打开则剔除该时点所有采样数据；分别在手术开始前、手术开始后30、60、90、120 min的5个时间点，将5个培养皿按先内后外、由左至右顺序依次放置于X5Y4、X2Y3、X2Y5、X8Y3和X8Y5 5个点位；将已放置的培养皿平板盖打开并设置暴露时间为15 min/次[7，10]；期间手臂及头不可越过培养皿上方，行走及放置动作要轻，尽量减少对空气流动状态的影响。采样结束后将培养皿盖扣好并置入37 ℃以下的恒温温箱中培养48 h，按照菌落总数（CFU/m3）=50 000×平均菌落数/（平板面积×平板暴露时间）的方法求值[11]。

1.4 观察指标 观察层流开启后30 min（充气式保温系统开启前）和全部空气采样结束后（充气式保温系统开启120 min后）各检测位点层流的风速和风向变化以分析充气式保温系统开启前后对手术室垂直层流系统的影响；分别在手术开始前、手术开始后30、60、90、120 min（术毕）的5个时间点进行空气采样并计算各时点空气中的菌落总数以分析充气式保温系统开启前后对空气中菌落总数的影响。

1.5 统计学处理方法 采用SPSS24.0软件进行统计学处理。正态分布且方差齐性计量资料以±s描述，2组比较采用独立样本t检验，不同时间点比较采用重复测量方差分析。P＜0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 两组不同时间点层流的风向和风速比较 两组不同时间点层流的风向均为向下，两组层流开启后30 min的风速比较差异无统计学意义（P＞0.05）。空气采样结束后保温层流组的风速小于层流组，差异有统计学意义（P＜0.05），进一步行亚组分析得出两组非头部区域的风速比较差异无统计学意义 （P＞0.05），但保温层流组头部区域的风速小于层流组，差异有统计学意义（P＜0.05），见图4。

2.2 两组不同时间点手术室空气菌落总数比较 使用莫奇来球形度检验显示P＜0.05为不满足球形度检验结果故使用多变量检验，两组时间点和组间交互影响F=3.537，P＜0.05，两组内各时点空气中菌落总数随手术时间延长呈增加趋势F=931.051，P＜0.05；两组间各时间点手术室内空气菌落总数比较差异无统计学意义（P＞0.05），见表1。

3 讨论

垂直层流手术室因细菌消除快、含尘浓度低、节约手术室占地面积等优点在国内普遍被使用[6]。而充气式保温毯也是围术期中常用的主动保温措施之一，在垂直层流手术间内使用时存在从保温毯细微小孔中渗出、向上的温暖气流而改变手术室中垂直层流的方向和风速的可能性[2，7-9]。

本研究发现两组模拟人围术期躯体上方截面监测到平均风速无统计学差异且均于正常范围以

图4 两组不同时间点或不同区域风速比较

与术前比：aP＜0.05；与手术开始后30 min比：bP＜0.05；与手术开始后60 min比：cP＜0.05；与手术开始后90 min比：dP＜0.05

研究[12，14]发现尽管垂直层流可快速、大流量将洁净空气由手术台正上方送风口匀速流下并将低洁净度的空气推向四周回风口以降低手术室内菌落总数，达到有效预防和控制感染发生的目的[15]，但其净化效果随着手术时间延长而下降，即手术室内空气含菌量随着手术时间的延长而显著升高。本研究结果表明两组术毕检测的层流流速存在差异且室内各时点空气含菌量随手术时间延长和人员进出手术室而增加，但各时点两组间空气含菌量比较均无统计学意义，提示充气式保温系统120 min的使用时间对垂直层流流速有影响但不会导致手术室内菌落总数的增加，而菌落总数的影响与手术时间密切相关，这与的CREGAR等[15]的研究结果一致。

综上所述，充气式保温系统设置为38 ℃时虽对手术室内层流的风速有一定影响，但对层流的风向及空气中菌落总数无明显影响。本研究存在的不足：未模拟手术、麻醉医师、护士等其他工作人员在手术室内正常的移动轨迹，而相关人员移动轨迹可能改变手术室内层流状态；考虑到实际工作中充气式保温毯最常设置的仍为38 ℃[2]，因此并未研究当加热温度设置为43 ℃时对层流的影响，而 43 ℃时从保温毯渗出的气流具有更高的热量，这将有可能在层流出风口和手术台之间形成温度梯度以阻碍垂直层流向下流动。