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●全民抗"疫" 終獲勝利 ●
保障醫(yī)療環(huán)境、控制院內(nèi)感染一直是醫(yī)院的工作重點(diǎn),也是醫(yī)院通風(fēng)空調(diào)的主要任務(wù)。
正如美國(guó)ANSI/ASHRAE/ASHE標(biāo)準(zhǔn)170——醫(yī)療場(chǎng)所的通風(fēng)標(biāo)準(zhǔn)的前言所述,“如果醫(yī)療場(chǎng)所沒(méi)有高品質(zhì)的通風(fēng),病患、醫(yī)護(hù)工作者及探訪者可能會(huì)通過(guò)正常呼吸吸入懸浮顆粒物而被感染。不良通風(fēng)的醫(yī)療設(shè)施是空氣中存在致病顆粒物可能性非常高的場(chǎng)所。在這類場(chǎng)所,空氣傳播的病原體無(wú)處不在,盡管大部分人可以通過(guò)自身免疫系統(tǒng)應(yīng)對(duì),但一些病患可能被這些空氣傳播病原體甚至如真菌、孢子之類的普通懸浮微生物所感染。醫(yī)院中這類微生物的濃度更高些,在通風(fēng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)中就應(yīng)必須格外關(guān)注”。
特別是患病因藥物治療或放射性治療,降低了患者對(duì)病菌感染的抵抗力。若患者處于這種不良的通風(fēng)空調(diào)中,通過(guò)空氣途徑的院內(nèi)感染的幾率會(huì)大大增加。在手術(shù)過(guò)程中患者的體表局部或粘膜被劃開,失去了抵御病原微生物的最好屏障,懸浮在空氣中或皮膚表面的微生物隨時(shí)都可直接侵入機(jī)體組織,很容易引起術(shù)后感染,或其他疾病。例如:曲霉菌群種很少會(huì)引起醫(yī)院的傳染,但卻會(huì)發(fā)生在那些做了心臟的和腹部的手術(shù)之后的病人身上。經(jīng)進(jìn)一步的調(diào)查研究發(fā)現(xiàn),在術(shù)后患者曲霉菌傳染的爆發(fā)的最終原因是手術(shù)室中被污染的空氣處理系統(tǒng)。
▲ 醫(yī)療環(huán)境
醫(yī)院的通風(fēng)空調(diào),尤其是凈化空調(diào)往往被人們認(rèn)為是醫(yī)療環(huán)境控制的標(biāo)準(zhǔn)配置。但是與人們良好的初衷相反,醫(yī)院通風(fēng)空調(diào)往往成為院內(nèi)感染HAI(hospital acquired infection)的主要風(fēng)險(xiǎn)之一。
由于空調(diào)機(jī)組在運(yùn)行過(guò)程中常常會(huì)使空調(diào)箱內(nèi)表面與空氣過(guò)濾器積塵;冷卻去濕盤管、凝水盤與排水水封、加濕器及其存水容器等凝水、積水,一旦條件合適就會(huì)促成微生物不斷定植和繁殖,甚至發(fā)生二次污染。
當(dāng)空調(diào)機(jī)組箱體內(nèi)在整個(gè)系統(tǒng)停機(jī)期間,由于室外空氣滲入、箱體內(nèi)溫度回升以及積存的冷凝水不斷蒸發(fā),箱體內(nèi)空間成為細(xì)菌繁殖的理想場(chǎng)所,常常會(huì)大量滋生細(xì)菌。細(xì)菌在繁殖過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生多種代謝物,如氣味、毒素、過(guò)敏物質(zhì)(如細(xì)胞膜、碎屑)及尸體。大多數(shù)代謝物的粒徑很小,對(duì)人的危害不亞于活的細(xì)菌。當(dāng)再次開機(jī)時(shí)這些微粒,以及出現(xiàn)的霉味或其它令人不愉快的異味,會(huì)使過(guò)敏人群打噴嚏、眼睛發(fā)癢、甚至嚴(yán)重致敏,這也被稱為開機(jī)暴發(fā)性細(xì)菌污染。
▲ 空調(diào)系統(tǒng)污染
空調(diào)系統(tǒng)污染對(duì)手術(shù)環(huán)境的負(fù)面影響是美國(guó)最先提出來(lái)的,認(rèn)為室內(nèi)懸浮菌只有在下列情況下才對(duì)手術(shù)切口有顯著影響:
(1)空氣處理系統(tǒng)被污染 ;
(2)其他正在運(yùn)行中的空氣處理系統(tǒng)出現(xiàn)問(wèn)題 ;
(3)高風(fēng)險(xiǎn)的特殊手術(shù)過(guò)程。
2002年我國(guó)提出了空調(diào)系統(tǒng)的二次污染與對(duì)策。難能可貴的是德國(guó)醫(yī)療衛(wèi)生協(xié)會(huì)DGKH,瑞士醫(yī)療衛(wèi)生協(xié)會(huì)SGSH和奧地利衛(wèi)生、微生物及預(yù)防醫(yī)學(xué)會(huì)?GHMP三家提出了《醫(yī)院暖通空調(diào)設(shè)計(jì)與運(yùn)行指南(草案)》,從國(guó)家層面上明確提出在許多場(chǎng)合中空調(diào)系統(tǒng)已被證實(shí)為污染源,只有將空調(diào)系統(tǒng)看作污染源,才能徹底解決室內(nèi)生物學(xué)污染,認(rèn)為這是對(duì)傳統(tǒng)思路的突破。
目前對(duì)空調(diào)機(jī)組與管道系統(tǒng)微生物污染的有兩種控制方法,一種是常規(guī)的清洗與消毒措施,其改善空調(diào)系統(tǒng)微生物污染狀況積極作用是顯而易見的。另一種方法是提出控制或消除空調(diào)機(jī)組及其系統(tǒng)積塵與積水等一整套措施,以消除誘發(fā)微生物二次污染。這一整套措施已被GB 50333–2013《醫(yī)院潔凈手術(shù)部建筑技術(shù)規(guī)范》以條文所規(guī)定。這套措施被證明十分有效。但是空調(diào)機(jī)組及其管路系統(tǒng)長(zhǎng)期運(yùn)行,難免塵埃與微生物會(huì)不斷積累,會(huì)增加院內(nèi)感染的風(fēng)險(xiǎn),為此各國(guó)衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)還是要求對(duì)空調(diào)機(jī)組進(jìn)行定期清洗消毒。
空調(diào)機(jī)組及其管路系統(tǒng)消毒
傳統(tǒng)上對(duì)空調(diào)機(jī)組及其管路系統(tǒng)消毒,常常使用臭氧、紫外線輻射消毒,簡(jiǎn)便但消毒效果有限。定期清洗消毒更常用的是化學(xué)消毒劑,如次氯酸鈉、甲醛及環(huán)氧乙烷等。消毒效果雖好,但對(duì)空調(diào)機(jī)組本身及其管路系統(tǒng)有損傷,對(duì)消毒人員有暴露危害,需做好個(gè)人防護(hù),而且消毒后必須對(duì)空調(diào)機(jī)組及其管路系統(tǒng)徹底清洗,以免化學(xué)殘留。整個(gè)消毒、清洗過(guò)程又十分復(fù)雜、繁瑣,工作人員勞動(dòng)強(qiáng)度大。
醫(yī)療環(huán)境首要問(wèn)題對(duì)患者是無(wú)害(first, do no harm),這就要求對(duì)用于醫(yī)療環(huán)境控制的空調(diào)機(jī)組來(lái)說(shuō),更需尋找一種更有效、更安全的消毒劑與消毒方法。在20世紀(jì)80年代后期,美國(guó)STERIS公司首先發(fā)現(xiàn)了過(guò)氧化氫(H2O2)在低濃度的氣體狀態(tài)下比在液體狀態(tài)下具有更高的殺孢子能力。
因?yàn)闅鈶B(tài)H2O2能生成大量游離的氫氧基,可以直接攻擊微生物的細(xì)胞成分(包括脂類,蛋白質(zhì)和DNA)使其消亡。從這原理上講,只有具有類似細(xì)胞結(jié)構(gòu)的真菌、細(xì)菌、病毒和芽孢,消毒均能十分奏效。H2O2對(duì)人無(wú)暴露危險(xiǎn),同時(shí)對(duì)于大多數(shù)材料來(lái)說(shuō),甚至對(duì)靈敏的電子設(shè)備非常兼容。這些特性使它成為一種理想的滅菌劑。美國(guó)環(huán)境保護(hù)署EPA(US Environmental Protection Agency)發(fā)表過(guò)文件:過(guò)氧化氫和二氧化氯熏蒸對(duì)材料和電子設(shè)備的兼容性(Compatibility of Material and Electronic Equipment with Hydrogen Peroxide and Chlorine Dioxode Fumigation)闡述了這一點(diǎn)。
▲ 空調(diào)機(jī)組
由于H2O2優(yōu)越的特性,應(yīng)用越來(lái)越廣。如需要周期性消毒的氣密性房間,BSL-3與BSL-4的生物安全實(shí)驗(yàn)室,實(shí)驗(yàn)動(dòng)物房,隔離病房,制藥、食品等無(wú)菌生產(chǎn)或灌裝區(qū)。這方面已有許多文獻(xiàn)論述了,此文不再贅述。
氣態(tài)過(guò)氧化氫學(xué)名為VHP(Vaporized Hydrogen Peroxide),可以利用VHP發(fā)生器能十分方便將高濃度的H2O2液體轉(zhuǎn)換成氣態(tài)。VHP有如下技術(shù)特點(diǎn):
(1)低溫滅菌過(guò)程,可以在 4℃~80℃的范圍之間進(jìn)行消毒滅菌;
(2)消毒過(guò)程中的殘留物極少(消毒后不需要清洗),在消毒完成后自行分解為水蒸氣和氧氣(沒(méi)有有毒副產(chǎn)品);
(3)快速的滅菌循環(huán)回路,節(jié)省成本,也很容易驗(yàn)證;
(4)具有極好的物料兼容性(對(duì)裝置,電子元件和建筑材料都沒(méi)有損壞);
(5)性能穩(wěn)定,具有廣譜殺菌作用,適用于真菌、細(xì)菌、病毒和芽孢的消毒。
通常來(lái)說(shuō),能被VHP氣體迅速破壞的材料很少。卻易氧化天然橡膠及某些合成橡膠物質(zhì),如Buna(丁納橡膠)和EPDM(三元乙丙膠),但對(duì)硅膠、Viton、Norprene、Hypalon及其它彈性橡膠的相容性都相當(dāng)好。另外,對(duì)表面有銹蝕的材料或部件消毒效果也沒(méi)有表面光潔的效果好。
近幾年也開始應(yīng)用到空調(diào)機(jī)組及其管路系統(tǒng)上來(lái)[5],美國(guó)環(huán)境保護(hù)署EPA還特別發(fā)表文件:“過(guò)氧化氫熏蒸對(duì)HVAC去污的評(píng)價(jià)”(Evaluation of Hydrogen Peroxide Fumigation for HVAC Decontamination)[6]。進(jìn)行了系統(tǒng)評(píng)價(jià)予以正面的肯定。
對(duì)于普通空調(diào)機(jī)組需要配置專門裝置進(jìn)行消毒,而醫(yī)用凈化空調(diào)機(jī)組不同于普通空調(diào)機(jī)組,具有良好的氣密性, GB 50333–2013《醫(yī)院潔凈手術(shù)部建筑技術(shù)規(guī)范》第8.3.1條規(guī)定:“凈化空調(diào)機(jī)組箱體的密封應(yīng)可靠,當(dāng)機(jī)組內(nèi)試驗(yàn)壓力保持1500Pa的靜壓值時(shí),Ⅰ級(jí)潔凈用房的系統(tǒng),箱體的漏風(fēng)率不應(yīng)大于l%;其他潔凈用房系統(tǒng),箱體的漏風(fēng)率不應(yīng)大于2%”;而一般空調(diào)機(jī)組內(nèi)靜壓保持700Pa時(shí),機(jī)組漏風(fēng)率不大于3%。該條文還規(guī)定“凈化空調(diào)機(jī)組內(nèi)表面及內(nèi)置零部件應(yīng)選用耐消毒藥品腐蝕的材料或面層,材質(zhì)表面應(yīng)光潔”;“表面冷卻器的冷凝水排出口,宜設(shè)在正壓段”;“加濕器不應(yīng)采用有水直接介入的型式,宜采用干蒸汽加濕器”;并禁止采用木質(zhì)邊框的空氣過(guò)濾器。為此,采用的醫(yī)用凈化空調(diào)機(jī)組內(nèi)表面、凝水盤、加濕器、接管等常采用不銹鋼材料(見圖1),表面光潔、無(wú)銹蝕。醫(yī)用凈化空調(diào)機(jī)組檢修門氣密性高,所有接縫與縫隙嚴(yán)密、均用硅膠密封(見圖2)。由于熱濕處理裝置設(shè)置正壓段,高于大氣壓,冷凝水能自行流出,可以不設(shè)水封。另外醫(yī)用凈化空調(diào)機(jī)組常用無(wú)蝸殼風(fēng)機(jī)(見圖3),不采用帶皮帶傳動(dòng)的風(fēng)機(jī)。這些都為采用VHP消毒滅菌創(chuàng)造了一般空調(diào)機(jī)組不具備的良好條件。
▲ 圖1 不銹鋼大坡度凝水盤
▲ 圖2 箱體接縫硅膠密封
▲ 圖3 無(wú)蝸殼風(fēng)機(jī)
醫(yī)用凈化空調(diào)機(jī)組消毒方法
本文提出的醫(yī)用凈化空調(diào)機(jī)組在線消毒、實(shí)時(shí)監(jiān)控的方法十分簡(jiǎn)便。無(wú)論對(duì)新建或改建的醫(yī)用凈化空調(diào)機(jī)組系統(tǒng),只要管路上稍有改動(dòng)就可以實(shí)現(xiàn),無(wú)需配置其他設(shè)備(已申請(qǐng)發(fā)明專利,專利號(hào):201710676774.X)。由于醫(yī)用凈化空調(diào)機(jī)組一般體積不大,用一臺(tái)VHP發(fā)生器就可以同時(shí)對(duì)數(shù)臺(tái)醫(yī)用凈化空調(diào)機(jī)組進(jìn)行消毒。集中設(shè)置VHP發(fā)生器,建立一個(gè)固定的輸送管網(wǎng)(見圖4)。并將管道連接到各臺(tái)醫(yī)用凈化空調(diào)機(jī)組(見圖5)。在進(jìn)入醫(yī)用凈化空調(diào)機(jī)組的進(jìn)風(fēng)管的管路末端設(shè)置自動(dòng)氣密閉閥,密閉閥常閉,外界空氣不會(huì)進(jìn)入輸送系統(tǒng)。由于VHP發(fā)生器及其輸送道幾乎不需要維護(hù),可以作為固定配置長(zhǎng)期設(shè)置。
▲ 圖4 VHP發(fā)生器及其輸送管路
▲ 圖5 VHP管道直插醫(yī)用凈化空調(diào)機(jī)組進(jìn)風(fēng)管
對(duì)于新建的醫(yī)用凈化空調(diào)系統(tǒng),建議將圖6作為機(jī)組的在線、實(shí)時(shí)消毒的標(biāo)準(zhǔn)配置。對(duì)于目前大量傳統(tǒng)安裝的醫(yī)用凈化空調(diào)機(jī)組,只要對(duì)現(xiàn)場(chǎng)安裝的機(jī)組中增設(shè)一根循環(huán)風(fēng)管(見圖6),中間設(shè)自動(dòng)氣密性風(fēng)閥E。一般來(lái)說(shuō),在機(jī)組原進(jìn)、出兩端各有一臺(tái)手動(dòng)的進(jìn)風(fēng)調(diào)節(jié)風(fēng)閥B和出風(fēng)調(diào)節(jié)閥C,調(diào)節(jié)閥氣密性較差,不能用于切斷氣流的密閉風(fēng)閥。因此必須在循環(huán)管的前后各增設(shè)一臺(tái)進(jìn)風(fēng)自動(dòng)密閉風(fēng)閥A和出風(fēng)自動(dòng)密閉風(fēng)閥D(見圖6)。將VHP發(fā)生器的輸送系統(tǒng)中的一根輸送管(見圖5)直插入醫(yī)用凈化空調(diào)機(jī)組的進(jìn)風(fēng)段(見圖6),前有一密閉閥門進(jìn)行控制。一個(gè)簡(jiǎn)單的開關(guān)電路構(gòu)成的自控系統(tǒng)連接系統(tǒng)中的所有電動(dòng)風(fēng)閥或閥門,就可改造為在線實(shí)時(shí)消毒醫(yī)用凈化空調(diào)機(jī)組了。
▲ 圖6 醫(yī)用凈化空調(diào)機(jī)組VHP消毒技術(shù)配置
在醫(yī)用凈化空調(diào)機(jī)組平時(shí)正常運(yùn)行狀態(tài)時(shí),在線自控系統(tǒng)將氣密性風(fēng)閥E關(guān)閉,密閉風(fēng)閥A和密閉風(fēng)閥D開啟(見圖6),整個(gè)凈化空調(diào)系統(tǒng)處于正常運(yùn)行狀態(tài)。
當(dāng)一個(gè)消毒周期開始前,整個(gè)系統(tǒng)停運(yùn),進(jìn)入消毒狀態(tài)。在線自控系統(tǒng)將所需消毒的醫(yī)用凈化空調(diào)機(jī)組的氣密性風(fēng)閥E開啟,密閉風(fēng)閥A和密閉風(fēng)閥D關(guān)閉(見圖6)。并關(guān)閉機(jī)組蒸汽加濕器進(jìn)口。為了將所要消毒的醫(yī)用凈化空調(diào)機(jī)組箱體內(nèi)空間的相對(duì)濕度降到50%以下,可先讓醫(yī)用凈化空調(diào)機(jī)組用內(nèi)置風(fēng)機(jī)自循環(huán)運(yùn)行,用內(nèi)置的冷盤管不斷降溫除濕,達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài),關(guān)閉排水管的出口。然后開啟內(nèi)置的加熱盤管,只要箱體空間內(nèi)溫度不要超過(guò)70℃,相對(duì)濕度甚至可以降到理想的40%。
整個(gè)過(guò)程可以利用內(nèi)置在空調(diào)機(jī)組內(nèi)的溫濕度傳感器在線控制。此時(shí),在線自控系統(tǒng)開啟VHP發(fā)生器與插入醫(yī)用凈化空調(diào)機(jī)組的進(jìn)風(fēng)段VHP輸送管的密閉閥門(見圖5)。VHP進(jìn)入醫(yī)用凈化空調(diào)機(jī)組,遍布整個(gè)空間,隨氣流不斷地自循環(huán),多次反復(fù)流經(jīng)醫(yī)用凈化空調(diào)機(jī)組的所有部件,殺滅了附著在各種表面上所有微生物。消毒時(shí)間一般持續(xù)90min至120min,整個(gè)過(guò)程可以在線監(jiān)控,可以通過(guò)生物指示劑進(jìn)行驗(yàn)證。至于注入VHP的濃度與消毒時(shí)間,取決于醫(yī)用凈化空調(diào)機(jī)組污染程度與達(dá)到消毒滅菌的效果。
VHP濃度一般為100ppm~400ppm。在有效地完成了醫(yī)用凈化空調(diào)機(jī)組的消毒后,關(guān)閉VHP輸送管的密閉閥門,空轉(zhuǎn)30min即可打開醫(yī)用凈化空調(diào)機(jī)組所有檢修門。在線自控系統(tǒng)將所有控制密閉閥門和風(fēng)閥回復(fù)到正常運(yùn)行狀態(tài),無(wú)需再進(jìn)行清洗,就可以進(jìn)入正常運(yùn)行了。上述整個(gè)消毒過(guò)程無(wú)需配置專門的除濕干燥系統(tǒng)。如果注入VHP的濃度高、消毒時(shí)間不允許太長(zhǎng),可在循環(huán)風(fēng)管處增設(shè)催化裂解裝置,加快VHP分解,迅速將VHP濃度降到無(wú)害(0.1ppm安全水平)。如要在線監(jiān)控消毒空間內(nèi)的VHP濃度,完全可以安裝VHP濃度傳感器,只是價(jià)格較高。
從原理上講VHP可以穿透空氣過(guò)濾器,并進(jìn)行消毒。如果機(jī)組內(nèi)空氣過(guò)濾器快到更換期就拆除,不必再消毒了。
值得注意的是整個(gè)過(guò)程不要?jiǎng)俞t(yī)用凈化空調(diào)機(jī)組前后的手動(dòng)調(diào)節(jié)風(fēng)閥,這是系統(tǒng)調(diào)節(jié)風(fēng)量平衡用的,一旦整個(gè)系統(tǒng)調(diào)試結(jié)束后固定,一般不再更改。
VHP消毒技術(shù)
VHP消毒技術(shù)作為一種低溫滅菌技術(shù),是目前世上最為安全、有效的消毒滅菌方式。由于VHP在消毒后能降解成水和氧氣,過(guò)程中沒(méi)有殘留物。VHP技術(shù)已成功地替代了甲醛、臭氧等消毒技術(shù),代表著建筑空間滅菌一個(gè)新發(fā)展的方向。成為歐盟制藥企業(yè)消毒技術(shù)的首選,并正在向其他行業(yè)拓展。
對(duì)醫(yī)療環(huán)境控制的首要是無(wú)害,更安全,更清潔的醫(yī)療環(huán)境是設(shè)施系統(tǒng)的宗旨。VHP消毒技術(shù)符合醫(yī)療環(huán)境控制的要求,必將會(huì)在醫(yī)療領(lǐng)域中越來(lái)越被廣泛應(yīng)用。目前,VHP消毒技術(shù)在建筑空間的消毒滅菌已經(jīng)十分普遍,醫(yī)用凈化空調(diào)機(jī)組的二次污染控制也有了成熟的措施。由于醫(yī)用凈化空調(diào)機(jī)組的特殊性,控制二次污染的措施無(wú)法替代定期的清洗消毒。
▲ VHP消毒技術(shù)
本文首次探討應(yīng)用VHP技術(shù)對(duì)醫(yī)用空調(diào)機(jī)組的消毒,并提出了實(shí)施的相應(yīng)具體措施,利用醫(yī)用凈化空調(diào)機(jī)組自身部件,如利用內(nèi)置風(fēng)機(jī)做消毒氣流循環(huán)動(dòng)力、內(nèi)置熱濕處理裝置實(shí)施消毒前除濕以及內(nèi)置傳感器及控制系統(tǒng)進(jìn)行在線過(guò)程監(jiān)控。無(wú)需專門配置帶動(dòng)力的氣流循環(huán)裝置、除濕裝置和監(jiān)控裝置,只需增加一根循環(huán)風(fēng)管,就可完成在線除濕、循環(huán)、控制與監(jiān)測(cè),實(shí)施十分簡(jiǎn)便。這項(xiàng)措施推廣將有利于消除凈化空調(diào)系統(tǒng)的污染風(fēng)險(xiǎn),有力地保障了醫(yī)療環(huán)境的控制,也將成為今后醫(yī)用凈化空調(diào)機(jī)組在線實(shí)時(shí)消毒的標(biāo)準(zhǔn)配置。
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