阜外医院的病房嵌入式多模态数字化手术室
单一模式的影像诊断已远不能满足当今心血管疾病的诊疗需求，医院须要利用更多的新型影像设备、采用多种成像方式，力争精准、高效地提供丰富、高清的医学影像信息，以实现精准的术前诊断、有效的术中治疗和即时的术后评估，这就涉及多模态影像技术的应用。随着医疗技术的不断发展，多模态数字医院近年来新建或改造的项目，利用现有空间将一间PET/CT用房改造为包含DSA、CT的数字化手术室是一项较为复杂的系统工程，它不仅包含了结构工程、净化工程、电气工程、装饰工程、智能化工程，还要统筹各医疗设备厂家的要求、临床科室的需求、场地条件、建设成本、工期等诸多因素。
选址
中医院医疗空间较为局促，PET/CT位于住院楼一层的裙房，建筑为砖混结构，较为独立，层高较高，并设有多个出入口，处于院区的核心地带，这些建筑特征基本符合多模态数字化手术室建设的需求。通过进一步的勘察与调研发现：此区域与住院楼紧密相连，有明确的人流通道；与供应室、急诊室、重症监护病房具有便捷的交通联系；邻近输血科、病理科等科室；对外有独立的物资通道。将该区域改造为病房嵌入式多模态数字化手术室，既满足医疗工艺需求，医院的正常医疗秩序。
病房嵌入式多模态数字化手术室是一种新的模式：将杂交手术室、多模态影像技术与病房有机地结合起来，把原本须要在不同手术室分期完成的重大手术，在一间手术室里由一个团队完成，患者无须在介入导管室、CT检查室和外科手术室之间多次转移，从而避免患者在转移过程中可能出现的缺氧和生命体征不稳定等风险。这种手术室强调在同一处、同一时段、对同一患者实施复合手术，借助全新的复合手术措施，实现多学科联合，将内科和外科治疗的优点有机结合起来。
病房嵌入式多模态数字化手术室依病房自有条件规划出病房区与手术区,利用符合感染控制要求的洁污通道及卫生通过区将手术区与病房区分隔，手术区内按需配置相应的辅助用房，与病房区共享休息区。术中利用多种影像设备提供精确的实时定位，借助数字化信息平台，实现远程示教和会诊功能，从而达到提高手术质量、精准度和安全性，拓展手术范围，提高成像设备利用率的效果。这种既独立又统一的设计理念，缩短了病房区与手术区的距离，可为医生提供更为便捷的家居式的工作环境，更利于提高医疗工作效率，而患者不出病区就可以享受“一站式”服务，充分体现出以患者为中心的服务理念。由于手术室的独特位置与设备配置，它还可以兼作日间手术室，多种使用模式并存，方便灵活。
对于DSA与CT相结合的多模态数字化手术室，在设计初期就要与使用科室进行充分沟通，以外科手术需要为首要需求，通过反复推敲，满足功能需求，同时尽量节约面积。多模态数字化手术室要将移动设备放入平面图中，既要考虑手术操作空间，又要使设备可以大范围移动，以满足复杂的投照要求。在不须要使用DSA、CT时，设备可以尽量远离手术床，为外科手术提供更加宽敞的场地。参照DSA设备的要求，手术室的净高通常在2.9~3.0m之间，考虑结构梁和洁净手术室的专业要求，多模态数字化手术室的高度可以控制在4.5~4.8m之间。医院PET/CT所在区域恰好符合建筑要求，因此，经过前期的论证，将此区域定为病房嵌入式多模态数字化手术室的适宜位置。
设计依据
除满足建筑行业现行标准外，还要参考《医院建筑设计规范》（GB-）、《医院洁净手术部建筑技术规范》（GB-）、《医用X射线诊断放射防护要求》（GBZ-）。
医疗工艺设计
因病房嵌入式多模态数字化手术室位于病房终端，因此出医院感染控制要求进行。首先要避免流线交叉，既要符合感染控制要求，又要满足临床科室的医疗流程。医护人员、患者及清洁物品分别从各自的通道进入手术室；污物在尽量短的距离内被送出手术室，避免引起二次污染。手术区内分为洁净区、非洁净区，两区之间设置缓冲区，非净化区与病房相连，经过卫生通过区可进入净化区域。
该手术区配备了卫生通过区、智能耗材库、术前准备区、无菌物品库、控制间、医疗设备间、空调机房、配电机房等辅助用房，与病房共用生活区。在工作时手术区与病房区是两个相对独立的区域。
建设多模态数字化手术室的核心是对手术室内部环境、设备进行控制、整合。该改造项目场地有限，这就要求建设者必须考虑周全，将手术室内的设备，如无影灯、电刀、除颤器、麻醉机、监护仪、体外循环机、铅屏风、吊塔、高压注射器及数字化显示屏、摄像头等，根据使用方式、使用顺序合理地排布在手术床上方、周围或吊塔上，避免设备间的碰撞，提高定位准确度，缩短手术时间。布置设备时还要特别注意铅屏风的定位与空调系统送风管之间的位置关系、吊塔与DSA顶部预埋件之间的位置关系、数字化4K屏幕与手术室南北两侧回风口之间的关系等，使所有设施得到合理有效的使用。
手术室面积及高度
通常双球管造影机需要至少80平方米的面积，单球管造影机需要至少70平方米的面积。DSA与CT相结合的手术室应进行内部分区，便于手术和CT扫描两种状态下的使用。根据医疗设备厂家提供的定位资料，结合外科手术使用需求，首先确定手术床位置：床尾面对观察窗，且距控制间的墙面2m以上，以便术中仪器设备、车辆通过。然后与手术医生、护士、麻醉师、体外循环师充分沟通，结合他们的行为轨迹和操作习惯确定体外循环机、铅屏风、吊塔等设备的定位。最终确定手术床距离DSA观察窗2.5m，距离南、北墙各2.9m；CT厂家给出的CT最小滑动距离为4.6m，由此确定房间长11.8m、宽7.9m，手术间净面积为89平方米，净高为4.0m。
手术区装修
根据DSA的最大射线剂量，其控制室采用铅玻璃观察窗；手术室内四周墙体均采用4mm铅板防护，高度至楼板底；地面找平后满涂40mm厚4：1硫酸钡水泥浆进行防辐射处理。
手术室地面采用2mm橡胶卷材铺贴，其他净化非湿区域、洁净辅房地面在进行自流平处理后采用2mm厚PVC卷材铺贴，湿区采用1.5mm厚聚合物水泥基防水涂料进行防水处理后铺贴mm×mm防滑地砖。净化房间墙面均采用50mm×50mm方钢龙骨，外贴12mm厚预制电解钢板。
为保证控制间人员对手术间的观察效果，控制室的铅玻璃中间无拼接缝，并将体外循环塔移开，避免遮挡观察窗。其吊顶采用mm×mm×0.8mm铝扣板，吊顶高度在2.6m以上。按照设备需求预留充足的电源及网络接口，避免使用接线板，避免设备线杂乱影响清理和环境整洁。控制室的家具按照现场测量尺寸定做，提升视觉的协调性。
手术区净化
手术室净化级别为Ⅰ级，洁净走廊、清洁走廊、辅助用房的净化级别为Ⅳ级。由于手术室的位置相对独立，病房区只有风机盘管系统，冷冻水供水温度较高，因此考虑单独设置冷源。经计算，手术室区域最大冷负荷为kW，最大热负荷为70kW，故在建筑东侧设置2台风冷冷凝机组承担室外新风的夏季除湿、4台风冷冷凝机组承担循环机组内的降温除湿和快速降温，医疗设备间及UPS间设置VRV独立空调以满足常年供冷需求。设置一台新风机组同时为手术间循环机组和辅助用房循环机组提供新风，新风量为立方米/小时，设新风段、风机段、除湿装置及粗、中效过滤器。手术室循环机组为全年四管制运行，设混合段、风机段、中效过滤段、蒸发段、除湿段、快速升温段。洁净走廊、清洁走廊、辅助用房设循环机组，设混合段、风机段、中效过滤段、蒸发段、除湿段。
按照规范要求，当眼科手术室超过30平方米、其他手术室净面积超过50平方米且须要增大送风面积时，出风面积增大的比例不应超过手术室净面积增大的比例。该项目确定送风面积为3.2m×2.5m=8平方米，根据手术区断面控制风速和新风要求，计算得出89m2手术室的送风量为立方米/小时。由于多模态数字化手术室形态狭长，并分为两个区域，为保证手术室洁净等级，在房间东侧的CT区域设置4个高效送风口，送风量为立方米/小时,则手术室总送风量为立方米/小时，最终手术室空气处理机组选型时的风量为立方米/小时。
医院的手术对室温有特殊的要求，须要采取“急升骤降模式”：在开胸时，7分钟内要将室内温度降至17℃，以满足体外循环及抢救的需要；在关胸阶段，7分钟内要将室内温度升至23℃。因此，在手术室的循环机组配置中要设立直膨机，以满足快速升温、降温的需求。通过改变室温可以辅助降低患者基础代谢率，减少重要脏器的灌注需求，从而减轻心脏的负荷，低温还可为手术操作争取更多有效时间，并降低手术感染风险。
值得注意的是，心脏手术室要特别注意湿度控制。在常规手术室的配置中，在新风机组中设立除湿段以承担夏季室外热湿负荷，但是在百级心脏手术室中，要设置深度除湿段，以确保房间内的湿度达到30%~60%，以避免发生术中感染。
在设计的初期，要充分考虑北方天气和新风口方向、机组的防冻处理、防虫网的设置，在新风机组前端设置加热盘管或加热器，设置最小流量。该项目采用电热加湿，考虑到北方水质和加湿器对水质的要求，采用软化水或纯水，以确保加湿器和盘管的使用效率和安全性。
由于改造工程的特殊性，机组位于手术室上方，充分考虑机组减震及噪音问题后，选择无皮带涡轮风机，其设备基础采用减震器，机房采用吸音板等消音措施，以减少设备对楼下手术室的影响。
电气设计
手术区采用TN-S配电方式，局部采用IT系统；手术室内涉及生命安全的电气设备及照明为一级负荷中的特别重要负荷，为其设置不间断电源及隔离变压器。采用放射式供电方式，从大楼配电室同一组变压器引出两根电缆，供给手术区总配电箱，再引出两路供给DSA/CT配电箱，均采用低烟无卤电缆。双电源末端互投的自动转换开关（ATSE）选用满足转换时间要求的PC级产品，并满足相关规范的要求。值得注意的是，UPS应尽量采用具有在线监测功能、具备维修旁路的设备，以满足后期运维的需求。
设备厂家通常会要求为其设备设置独立配电箱，配电箱内应按设备厂家配电要求进行设置，并安装塑壳空气开关，输入输出线路均用铜鼻子连接，以确保电源电压稳定性。所有插座回路均采用动作电流为30mA的剩余电流保护断路器（电磁式），动作时间为0.1s。
医疗气体设计
常规手术室的墙面设有医疗设备综合带，通常设计为一用一备：两个氧气终端、两个正压终端、两个负压终端。同时考虑设置大功率插座，顶部设置麻醉废气管道。根据规范，氧气终端和正压空气终端的压力不得小于0.4MPa，真空吸引终端的压力不得小于-0.06MPa。
在本次设计中，除麻醉废气采用PVC管道外，其余医疗气体管道均采用紫铜管。值得注意的是，体外循环塔和麻醉塔上也会设置医疗气体接口，一用一备，均须设置大功率电源插口，所有插口面板选择倾斜式，避免因重力作用造成插头虚插。由于吊塔厂家和手术室施工单位大多不是同一单位，要特别注意医疗气体管道与吊塔连接处的气密性，要就工作界面及阀门特性进行充分沟通，避免在打压保压阶段发生漏气现象。气体终端报警箱设置在护士站处，并设置声光报警功能。引入手术室内的负压吸引、氧气、压缩空气等必须采用单独管线，不能与病房共用。
信息化系统设计
数字化手术室中央集成系统综合运用网络通信、影像处理、信息集成、通信安全、智能终端等多种技术，能够实现手术室内数字化设备的中央集成和信息控制，使得手术室不再以孤岛的形式存在，无需光纤即可实现手术室内影像信息的传输，可以提供临床所需的一键式3D重建、一键式影像融合等功能。
数医院的PACS、HIS、LIS相连，可整合手术患者的影像信息、检验信息、术中信息等，方便医生在手术过程中随时按需调取。
借助无影灯灯头摄像、旁置摄像、DSA大屏摄像可以将每一步手术操作清晰地同步显示在手术间和控制室的各个显示屏上，以辅助手术医生、麻醉医生、体外循环科医生、手术护士及其他相关专业人员获得全面的手术信息，可实现精确的手术导航。特别是麻醉信息的导出，可减少麻醉医生受到的射线伤害。
另外，通过主机可以进行多画面合成，同时具备转播、转播录制、示教、远程会诊、监控、回放、影像资料编辑功能，通过管控中心可对接报告厅、示教室。
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