良好的醫(yī)院照明設計是一個十分復雜的系統(tǒng)工程。
為保持良好及穩(wěn)定的手術室光環(huán)境,手術室應避免陽光直射,以朝北為宜,也可采用有色玻璃遮擋,以利于人工照明。手術室人工照明分為一般照明、手術臺重點照明、觀片燈照明、信號燈照明等。
照度選擇
手術室一般照明水平照度不低于500lx,新建醫(yī)院建議采用750—1500lx之間,垂直照度不低于水平照度的1/2。
光源的選擇
由于手術室一般照明照度要求較高,但燈具安裝位置常受到送風風口及其他設備數(shù)量和位置等條件的限制,這就要求既要滿足規(guī)定的高照度,又要將燈具數(shù)量限制在合適的范圍內(nèi),同時兼顧手術室空調(diào)節(jié)能的要求,燈泡發(fā)熱量應盡量小,建議采用LED光源,由于LED為冷光源,室內(nèi)幾乎無溫升,病人沒有不舒適的感覺,同時避免了由光源照射產(chǎn)生的脫水風險,另外,其還可以適當降低室內(nèi)空調(diào)的能耗;手術室一般照明光源顯色性應接近自然光,宜在4000—5000K之間,通常顯色指數(shù)Ra≥90。
限制頻閃與電磁污染
手術室一般照明不宜采用傳統(tǒng)電感鎮(zhèn)流器,使用傳統(tǒng)電感鎮(zhèn)流器供電的燈具,由于受電網(wǎng)交流電過零的影響,對50Hz電網(wǎng)來講會使燈產(chǎn)生每秒100次的頻閃。醫(yī)生在這種不斷變化的頻閃光源下進行緊張作業(yè),視覺系統(tǒng)需要不斷地調(diào)節(jié)眼球瞳孔的大小來保證視網(wǎng)膜照度的穩(wěn)定性和成像清晰度,長時間工作必然使得瞳孔括約肌因過度使用而疲勞,不但會給手術帶來不利影響,而且對醫(yī)生的視力也會造成一定的損害。同時,傳統(tǒng)電感鎮(zhèn)流器的交流蜂音現(xiàn)象也會對手術造成干擾。傳統(tǒng)型電感鎮(zhèn)流器還有功耗高、功率因素低等不利因素,采用其供電的燈具光效也較低。
交流電子鎮(zhèn)流器是由整流濾波、高頻振蕩及整流線圈保護電路等組成的一種新型整流器。由于將電源頻率大幅提高到55kHz,甚至80kHz、100kHz的超音頻,燈具的閃爍頻率也相應提高到人眼不敏感的區(qū)域,緩解了頻閃效應,同時,也徹底消除了蜂音干擾,極大地降低了功耗,提高了燈具功率因數(shù)。電子鎮(zhèn)流器在低電壓下啟輝能力強,具有很大的優(yōu)越性,但可惜的是,這種鎮(zhèn)流器的超高頻率也帶來了另一個不利影響,即高頻振蕩所產(chǎn)生的電磁干擾,也就是說電源頻率越高,電磁輻射現(xiàn)象越嚴重。隨著當代醫(yī)療技術的發(fā)展,手術室內(nèi)使用的精密電子醫(yī)療設備日益增多,眾多電子鎮(zhèn)流器的電磁干擾對這些設備正常使用造成的影響不可忽視,如在心胸外科手術中,當病人安裝心臟起搏器等設備時,也可能由于電磁干擾的影響而發(fā)生危險。
綜上所述,要解決這兩方面的問題,建議采用LED光源燈具,由于LED工作方式采用的是外置或內(nèi)置電源來驅動,不需要涉及到鎮(zhèn)流器,因此可以有效解決頻閃這個問題,質量好的LED燈具幾乎可以做到無頻閃;另外,采用高端隔離電源,能有效降低燈具對于精密儀器的電磁干擾,延長其壽命。
燈具的選擇、安裝和控制方式
為防止細菌和灰塵積淀,保持潔凈作業(yè)環(huán)境,手術室照明燈具選擇和安裝時應注意:
(1)燈具外部造型應簡單、不易積塵、便于擦拭,一般不采用普通格柵燈具,而采用密閉帶隔離罩的燈具,既起到防塵效果,又能抑制眩光。
(2)手術室內(nèi)燈具不應采用懸吊方式,宜吸頂明裝,此時,燈具與頂棚接縫處應可靠密封,防止塵?;蚣毦乜p隙滲入,但在層流潔凈手術室中,為了避免突出與不平而積塵,安裝時,照明燈具應全嵌入頂棚,此時,除安裝縫隙可靠密封外,應注意燈具結構必須便于清掃,便于在頂棚下更換燈具及檢修維護。
(3)手術室一般照明燈具在手術無影燈周圍的頂棚上均勻布置,應注意與建筑、設備專業(yè)的緊密配合,避開風口等設施,一般照明的照度均勻度不宜低于0.7;為保持與無影燈照度的協(xié)調(diào)性,手術室一般照明燈具宜采用可調(diào)光控制方式。
另外,由于醫(yī)院手術室環(huán)境的特殊性,還可選擇具有殺菌、凈化空氣等功能的LED凈化燈具。這種燈具除了具有LED燈具的優(yōu)點外,由于其表面涂布了納米光催化劑材料,在光的照射下,產(chǎn)生類似光合作用的光催化反應,產(chǎn)生氧化能力極強的自由氫氧基和活性氧,具有很強的光氧化還原功能,可氧化分解各種有機化合物和部分無機物,能破壞細菌的細胞膜和固化病毒的蛋白質,可殺滅細菌和分解有機污染物,把有機污染物分解成無污染的水和二氧化碳,因而具有極強的殺菌、除臭、防霉、防污自潔、凈化空氣等功能。
手術臺重點照明
手術臺是手術室的照明中心和重點,因此,手術臺重點照明在手術照明中居于首要地位。手術臺照明通常采用多面反光鏡的手術無影燈。常規(guī)手術室多采用大圓盤結構的手術無影燈,懸吊于手術床上方頂棚,可按需作水平和垂直移動并固定之,具有照度高,無影效果好的優(yōu)點。
潔凈手術室則由于采用了垂直層流和正壓送風的空氣凈化措施,送風口亦設置在手術臺上方頂棚上,為不阻礙凈化氣流從手術頂層向手術區(qū)域流動,通常采用小型頂棚固定無影燈和頂棚固定底座的多頭萬向節(jié)懸掛結構燈頭相結合的方式,由多個小型燈頭借助連桿組合成手術無影燈具,各連桿均可提供水平和垂直360°靈活調(diào)節(jié)并可固定在任意位置。其安裝位置需與室內(nèi)送風口等固定裝置相協(xié)調(diào),兼顧照明和凈化效果,其調(diào)平板位置應在送風面之上,距離送風面不應小于5cm。
手術無影燈在作業(yè)面的照度要求隨手術類別不同而差別很大,多在2×104—1×105lx。例如,胸外科手術照度要求最高,可達6×104—1×105lx,而口腔科手術10000lx即可滿足要求。
手術無影燈的光源選擇應滿足以下四個條件:
①光源色溫應為中間色(白色),既不能是偏藍的過高色溫,也不能是偏紅的低色溫,應在3500—6700K之間,以使人體組織達到良好的色彩保真度;
②光源顯色指數(shù)應接近自然光(Ra=100),以使醫(yī)生能清楚地辨明各種組織和器官的實際狀態(tài),正確判斷手術部位是否病變;
③光源應嚴禁頻閃效應,因為手術過程中,外科醫(yī)生和助手往往長時間在較暗的視野下緊張作業(yè),若手術燈有頻閃,會增加作業(yè)者的視力負擔,引起視力疲勞,易使作業(yè)者產(chǎn)生錯覺而帶來不良后果;
④手術燈光源應具有較長的使用壽命。
目前來看,以LED為光源的手術無影燈有著傳統(tǒng)手術無影燈所無法比擬的以下五點優(yōu)勢:
①冷光源,在手術治療過程中幾乎無溫升,術者、病人沒有極為不舒適的感覺,同時避免了由傳統(tǒng)光源照射可能產(chǎn)生的脫水風險;
②采用色溫超過4300K最接近自然光線的冷白光,其光的品質大大優(yōu)于傳統(tǒng)光源,LED的CRI更是達到了95以上,這一理想指標使得在光斑較暗的地方也能保持95的標準,讓術者在手術過程中更能無誤地做出判斷;
③色溫可調(diào),通過控制系統(tǒng)與芯片發(fā)光進行混光,實現(xiàn)多種顏色的變化和圖像的形成,有效緩解醫(yī)生在手術中的視覺疲勞,分辨出新鮮及壞死組織,提高手術質量;④LED燈耐震、耐沖擊不易破損,廢棄物可回收,沒有汞污染,是真正意義上的環(huán)保、節(jié)能產(chǎn)品;滿足醫(yī)院以“患者安全”為核心的JCI認證,評審的核心價值是:降低風險,保證安全,醫(yī)療質量的持續(xù)改正;
⑤壽命長,可達50000h以上,節(jié)約電能。
觀片燈照明
手術室內(nèi)應按需設置X光觀片燈。為保持潔凈,節(jié)省空間,便于觀察,觀片燈一般設在主刀大夫對面,采用嵌墻安裝,正面與墻面齊平,接縫處涂膠密封,或四邊采取不銹鋼翻邊,應考慮內(nèi)部光源更換的方便性。
手術室觀片燈聯(lián)數(shù)可按手術室大小類型考慮,并與專業(yè)醫(yī)務人員共同商定,一般情況下以3—5聯(lián)燈為多(考慮同時夾固診斷片和參考標準片)。不論嵌墻式觀片燈聯(lián)數(shù)多少,高度多為400—600mm,手術室內(nèi)考慮立姿觀察,觀片燈安裝高度可為底邊離室內(nèi)地坪+1300—1400mm。多聯(lián)觀片燈通常每聯(lián)燈光單獨控制,開關常設于觀片燈下側的控制面板上。
醫(yī)用觀片燈的亮度對X射線片的診斷質量具有重要的影響。亮度低的觀片燈可截留膠片所記錄的密度影像,導致誤診或漏診,因此,觀片燈中心最高亮度不應低于4200cd/m2,觀察屏亮度差不應大于15%。當需要極高亮度時(用于觀察高密度X射線片),燈箱內(nèi)尚應配置強光燈。
手術室內(nèi)醫(yī)用觀片燈宜采用連續(xù)可調(diào)光控制方式(包括光源和強光燈),其原因有二:①綜合醫(yī)院中心手術部常進行各種類型手術,采用可調(diào)光觀片燈,可適應各種光密度的X射線片的閱讀;②手術室一般照明照度很高,且為可調(diào)光方式,觀片燈亦采用調(diào)光控制方式,容易與閱片環(huán)境的外來光源相平衡。此外,還應注意,其他照明光源不應直射觀片燈,以免降低讀片效果。
信號燈照明
隨著各種現(xiàn)代化醫(yī)療設備進入手術室,手術室指示燈照明越來越引起人們的重視,主要包括:
手術門燈。手術門燈指示手術正在運行中,可采用紅色信號燈,也可采用紅色“手術中”信號字幕。門燈多安裝在手術室病員通道大門外側上方,底邊距門框200—300mm,多為掛壁明裝,也可嵌墻安裝,但應注意,從等候廳的個方向均能明顯觀察到指示燈。手術門燈可在室內(nèi)側單獨設置控制開關,應注意與其他燈具開關明顯區(qū)別,但以和手術室大門等標志手術開始的設備聯(lián)鎖為宜。比較簡單實用的方法是將門燈與無影燈采用同一電源控制開關。
絕緣監(jiān)察聲光報警。在有可能進行心臟外科手術的場所,為防止微電擊對病人生命安全的威脅,必須安裝一臺1:1隔離變壓器,采用局部IT系統(tǒng)供電。由于隔離變壓器二次測不接地,當發(fā)生第一次接地故障時,故障電流僅為線路對地電容電流,其值極小,而并不危及病人,手術可繼續(xù)進行,但此時絕緣監(jiān)察器必須聯(lián)動發(fā)出聲光報警信號。聲光報警器可安裝在手術室內(nèi)面向手術醫(yī)生的墻面,離地約1.8m左右。室內(nèi)人員可通過控制箱上的開關關閉聲音報警,但故障解除前,不允許關閉燈光報警信號。
消防聲光報警器。接受大樓消防報警與聯(lián)動系統(tǒng)指令,當手術室所在消防分區(qū)或其他相關區(qū)域內(nèi)發(fā)生火警,有可能威脅手術室安全時,發(fā)出聲光報警信號,為方便醫(yī)生緊急處置,允許室內(nèi)人員關閉音響報警,但不允許關閉燈光報警。消防聲光報警器應獨立設置,不宜與其他報警器合用。
設備故障或醫(yī)氣系統(tǒng)聲光報警。當某一臺醫(yī)療設備發(fā)生故障時,系統(tǒng)會發(fā)出聲光報警。醫(yī)氣系統(tǒng)報警,包括氧氣、空壓、笑氣和負壓四種,對四種制氣設備的工作狀況進行監(jiān)測并故障報警,同時對手術室的四種醫(yī)氣的非正常壓力進行狀態(tài)報警。