医院空气消毒净化器量化评价及相关问题探讨

□ 伍诚麟WU Cheng-lin 田金TIAN Jin 薛晓琦XUE Xiao-qi 乔湘云QIAO Xiang-yun 田耘TIAN Yun 许锋XU Feng

Objective To evaluate and analyze the air disinfectors in different areas of the hospital by AHP- fuzzy evaluation method. Methods The evaluation index system of related parts of air disinfection purifier was established by AHP, and the evaluation index weight and comment set were determined. Fuzzy evaluation method was used to evaluate each air disinfection purifier, and the evaluation results were quantified. Spearman correlation analysis was made on the scores of front filter screen, electrostatic adsorption device and surface filter screen of activated carbon filter. Results The scores of air disinfectors in emergency areas were lower than those in outpatient and inpatient areas. The scores of regional disinfection supply centers were lower than those of other regions. Spearman correlation analysis showed that there was a significant positive correlation among the front filter screen, electrostatic adsorption device and surface filter screen of activated carbon filter. Conclusion Using AHP- fuzzy evaluation method to evaluate a single air disinfection purifier can make engineers and technicians more intuitively grasp the performance status of each equipment.

新冠疫情常态化防控已是当今医院防疫重点，如何有效预防新冠病毒感染已成为医疗机构研究热点。有研究表明，气溶胶是新冠病毒传播的重要途径之一，恶劣的空气环境会加速新冠病毒的传播[1-3]。作为疫情防控的重要设备，空气消毒净化器被大部分医疗机构广泛采购使用，与传统紫外线消毒相比，空气消毒净化器可持续对空气进行净化和消毒，而不对人体产生危害[4]。由于空气消毒净化器数量多、分布广、内部结构复杂、单次清洗维护时间长，工程技术人员在巡检过程中很难具体掌握每台机器的性能状况，并且难以把握环境较差房间内空气消毒净化器的维护周期。

目前，利用数学模型解决医疗设备全生命周期中遇到的问题已成为工程技术人员的重要手段之一。与传统依靠专家的知识和经验解决问题的模式相比，通过建立数学模型可将结果量化[5]，从而为工程技术人员提供更加直观准确的信息。目前常见的数学模型包括熵权法[6]、模糊评价法[7]、层次分析法(AHP)[8]、基于逼近理想解排序法[9]、整数线性规划模型[10]等，每种方法都有其优势与不足。韩利等人[11]的研究结果表明AHP 结合模糊评价法能够较好地保证评价结果的客观性，减少个人主观臆断所带来的影响，从而使评价结果更可靠。基于此，本文利用AHP-模糊评价法建立综合评价模型，将其应用在空气消毒净化器巡检维护工作中，根据设备相关零部件的重要性确定权重系数，并对相关过滤装置洁净程度进行评价，将评价结果量化，以便更直观地掌握空气消毒净化器性能及相关房间洁净程度，从而为医疗设备管理部门空气消毒净化器巡检维护工作提供参考与帮助。

AHP-模糊分析评价模型的建立

1.建立评价指标体系。通过对静电吸附式空气消毒净化器的结构进行分析，建立对进风口、前置滤网、静电吸附装置、活性炭过滤器表面滤网、出风口的评价指标体系。其中对空气中颗粒物进行拦截的主要部件分别是前置滤网、静电吸附装置、活性炭过滤器表面滤网等[12]。虽然进风口与出风口并未直接参与颗粒物的去除，但其表面洁净度会影响设备的使用效果，甚至会引起二次污染[13]，因此也将其纳入评价指标体系，见图1。

图1 评价指标体系

2. 构建判断矩阵并确定权重。(1) 设一级指标为U=(B1，B2，B3，B4，B5)，根据静电式空气消毒净化器各零部件对颗粒物去除效果的重要性不同构建五因素两两比较判断矩阵A，A=(aij)5*5。设i 因素与j 因素的比较为aij，aij=1/aij。aij 的取值范围见表1。

表1 判断矩阵aij的取值范围

aij=2，4，6，8 表示i 因素对j 元素的重要性介于相邻等级之间。aij 数值越大，则说明i 因素与j 因素相比越重要。通过和相关专家对空气消毒净化器的内部结构进行分析和讨论，构建判断矩阵A 如表2 所示。

表2 判断矩阵

利用和积法计算得到判断矩阵的特征向量W 及最大特征值λmax，其中λmax=5.1371，WT=(0.5274，0.8211，2.0693，1.0548，0.5274)，将其归一化得到WiT=(0.1049，0.1653，0.4139，0.211，0.1049)。

对于某台空气消毒净化器而言，巡检工程师与厂家工程师的评价结果如表3 所示。

表3 空气消毒净化器评价结果

根据评价表进行单因素评判得到评判矩阵R

计算后，这台空气消毒净化器最终得分为47.2 分。

3.相关性分析。空气消毒净化器通过风轮产生负压，将空气吸入过滤装置从而排出洁净空气，被吸入的空气依次通过外表面进风口、前置滤网、静电吸附装置、活性炭过滤器表面滤网等最后通过出风口将净化好的空气排出。其中前置滤网、静电吸附装置、活性炭过滤器表面滤网是参与去除颗粒物的重要部件。因此本文利用AHP-模糊分析法过对三个装置进行评分，并将三者所得分数进行相关性分析，以此探究三者关系，从而方便工程师快速判断前置滤网、静电吸附装置、活性炭过滤器这三个重要部件的性能。

4.统计分析。采用SPSS 26.0 进行数据统计及分析，结果采用平均值±标准差表示，所有数据均先进行正态分布检验，符合正态分布采用独立样本t 检验，不符合正态分布采用非参数秩和检验，p＜0.05 具有统计学意义。相关性分析采用斯皮尔曼检验。结果用相关系数r 表示，p＜0.05表示有统计学意义。

结果

1.住院区域综合评价得分结果。工程师对住院区域内包括病室、医生办公室、女休息室、教研室、男休息室、治疗室、消毒供应中心共7 个区域的117 台空气消毒净化器进行巡检，并利用AHP-模糊综合评价法进行评价及分数量化得到结果如图2 所示。病室得分为43.65±10.23，医生 办 公室得 分 为45.54±12.22，女休息 室 得分为43.26±13.05，教研室得分为55.27±11.63，男休息室得分为47.96±10.55，治疗室得分为48.51±12.85，消毒供应中心得分为41.59±11.53。其中教研室的得分显著高于病室、医生办公室、女休息室、消毒供应中心，p＜0.05 具有显著性差异。

图2 住院区域评分结果(*p＜0.05)

2.急诊区域综合评价得分结果。对急诊区域(院内地下空间)涉及急诊抢救室、急诊病房、急诊留观室、急诊诊室共4 个区域的46 台空气消毒净化器进行巡检，并利用AHP-模糊综合评价法进行评价及分数量化得到结果如图3 所示。急诊抢救室得分为34.51±5.75，急诊病房得分为20.42±1.33，急诊留观室得分为31.19±4.85，急诊诊室得分为32.43±0.58。其中急诊病房得分显著低于急诊抢救室、急诊留观室以及急诊诊室，p＜0.01 具有极显著性差异。

图3 急诊区域评分结果(***p＜0.01)

3.门诊区域综合评价得分结果。对门诊区域涉及内科诊室、外科诊室、其他诊室(妇产科、儿科、中医科、保健科)、医技科室(超声诊断科、放射科、检验科)的71 台空气消毒净化器进行巡检，并利用AHP-模糊综合评价法进行评价及分数量化得到结果如图4 所示。外科诊室48.31±10.73，内科诊室50.94±11.61，其他诊室47.53±8.14，医技科室41.34±13.84，其中内科诊室得分高于外科诊室、医技科室(p＜0.05，差异具有显著性)以及其他诊室。

图4 门诊各区域评分结果(*p＜0.05)

4.静电吸附装置与活性炭过滤器相关性结果。通过AHP-模糊评价法对234 台消毒机前置滤网、静电吸附装置及活性炭过滤器表面滤网进行评分，并将所得分数利用斯皮尔曼相关分析法进行相关性分析得到结果如表4 所示。其中前置滤网与静电吸附装置及活性炭过滤器表面滤网存在显著正相关。静电吸附装置与活性炭过滤器表面滤网存在显著正相关。

表4 前置滤网、静电吸附装置、活性炭过滤器表面滤网相关性分析(r)

讨论

对急诊、门诊、住院这三个患者多、人员流动性强的区域的空气消毒净化器进行评价分数比较后发现，急诊区域的得分要显著低于门诊及住院区域。这与其24 小时开放及特殊地理位置有关。张永良等人[14]的研究结果提示医院地下空间由于通风效果不佳、人员密度大等因素，易于细菌滋长。自然通风可有效改善室内空气质量，抑制细菌增长[15]。在住院区域的数据结果统计中，教研室的得分高于其他区域，为55.27±11.63，消毒供应中心的得分最低，为41.59±11.53。消毒供应中心由于使用无纺布对手术器械、物品进行包裹后消毒灭菌，因此空气中无纺布毛絮较多，若长时间不对空气消毒净化器进行清洗，会严重影响进风效果，从而达不到对空气的净化消毒。在门诊区域的数据结果中，内科诊室得分高于其他区域，为50.94±11.61，而医技科室(超声诊断科、放射科、检验科)得分低于其他区域，为41.34±13.84。对于诊室而言，患者在就诊时通常房间内仅有医生和较少的患者进行诊疗活动，因此人员密度及流动性相较于医技科室较低，从而得分较高。

通过对空气消毒净化器内部去除颗粒物的主要部件进行相关性分析后发现，前置滤网、静电吸附装置、活性炭过滤器表面滤网三者之间存在显著正相关。其中，静电吸附装置与活性炭过滤器表面滤网相关系数最高。空气消毒净化器处于恶劣的环境中时，当静电吸附装置吸附较多颗粒物后，部分未被吸附颗粒物会被活性炭过滤器表面滤网拦截，从而使活性炭过滤器表面滤网洁净度下降。相反，如果在巡检过程中发现静电吸附装置得分较高，活性炭过滤器表面滤网得分较低时，则需要考虑静电吸附装置出现故障或性能下降导致其未能吸附颗粒物，致使颗粒物被活性炭过滤器表面滤网拦截。

结论

利用AHP-模糊分析法对空气消毒净化器主要部件进行评分，将结果量化，使医疗设备管理部门更加直观、准确地了解每台设备的性能状况，对于急诊、消毒供应中心、医技科室等得分较低、空气环境较差的地方，应适当提高该类设备的巡检频率，缩短巡检周期，为临床正常诊疗工作提供保障。