專利名稱：手術(shù)室通風(fēng)裝置和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明大體上涉及用于在手術(shù)室的手術(shù)臺(tái)的工作區(qū)域中提供潔凈空氣區(qū)的裝置和方法，具體點(diǎn)說，本發(fā)明涉及利用溫控型層流氣流的方法和裝置。
背景技術(shù)：
手術(shù)部位感染(Surgical site infection，SSI)是在醫(yī)院感染的第二大最常見原因。視手術(shù)程序的類型和創(chuàng)口分類而定，有1. 5%到20%的外科手術(shù)會(huì)導(dǎo)致手術(shù)部位感染 (SSI)。發(fā)生手術(shù)部位感染的患者會(huì)明顯衰弱，并且風(fēng)險(xiǎn)增加。手術(shù)部位感染的患者在重癥監(jiān)護(hù)單元中接受住院治療的可能性增加到高達(dá)60%。手術(shù)部位感染的患者再入院的可能性是未發(fā)生手術(shù)部位感染患者的5倍，而死亡的風(fēng)險(xiǎn)是后者的2倍。手術(shù)部位感染的社會(huì)成本也是相當(dāng)大的。歐洲的研究顯示，感染患者的平均持續(xù)住院時(shí)間(average extended length of stay)為9. 8天。在醫(yī)院成本的直接成本中，僅每位手術(shù)部位感染患者的成本就達(dá)到1，862歐元到4，047歐元。按一年3000萬例手術(shù)程序計(jì)，得到的手術(shù)部位感染數(shù)量總計(jì)為45萬到600萬，歐洲某地的總手術(shù)部位感染成本達(dá)到每年14. 7億歐元到191億歐元。來自美國的研究顯示出類似的特征，即某地感染患者的平均持續(xù)住院時(shí)間介于7到10天之間。每位手術(shù)部位感染患者的成本介于8，200美元到 42，000美元之間，包括間接成本。如果每年有約50萬例手術(shù)部位感染病例，那么美國的總手術(shù)部位感染成本在每年介于10億到100億美元之間的范圍內(nèi)。發(fā)生手術(shù)部位感染(SSI)的主要原因一般認(rèn)為是手術(shù)室空氣受到細(xì)菌污染，直接污染了患者的創(chuàng)口，或間接污染了無菌手術(shù)設(shè)備。一般還公認(rèn)，所述手術(shù)室空氣細(xì)菌污染主要來源于外科手術(shù)團(tuán)隊(duì)成員脫落的受污染的皮膚皮屑。術(shù)前操作被證實(shí)能有效降低手術(shù)部位感染的風(fēng)險(xiǎn)，包括抗微生物預(yù)防、患者準(zhǔn)備、外科手術(shù)團(tuán)隊(duì)成員的手/前臂消毒以及受感染或攜帶病菌(colonized)的手術(shù)人員的管理。經(jīng)證實(shí)，術(shù)后傷口護(hù)理和術(shù)后監(jiān)測也能有效降低手術(shù)部位感染的風(fēng)險(xiǎn)。預(yù)防手術(shù)部位感染的其它有前景的措施集中在手術(shù)過程期間手術(shù)室中的活動(dòng)。已經(jīng)報(bào)導(dǎo)的活動(dòng)有環(huán)境表面的清潔和消毒；微生物采樣；手術(shù)儀器、手術(shù)服和手術(shù)單的滅菌； 以及改進(jìn)的無菌和手術(shù)技術(shù)。其中特別值得關(guān)注的是手術(shù)室中潔凈空氣通風(fēng)的改進(jìn)，經(jīng)顯示，此舉能降低手術(shù)部位感染的風(fēng)險(xiǎn)。查恩雷(Charnley)等人報(bào)導(dǎo)，垂直層流氣流系統(tǒng)和排氣通風(fēng)的服裝可將手術(shù)部位感染的風(fēng)險(xiǎn)從9%降低到1%。李德維爾(Lidwell)等人曾在一項(xiàng)涉及總計(jì)8，000例髖關(guān)節(jié)和膝關(guān)節(jié)置換術(shù)的研究中比較了層流氣流系統(tǒng)與抗微生物預(yù)防的作用，測量發(fā)現(xiàn)，簡單地使用層流氣流系統(tǒng)，可使手術(shù)部位感染的發(fā)生率從3. 4%降低到1.6%。人們現(xiàn)已基本上了解到，手術(shù)室中的垂直層流氣流(Laminar Air Flow, LAF) 系統(tǒng)提供了降低手術(shù)區(qū)內(nèi)帶菌粒子數(shù)量的最有效技術(shù)。然而，垂直層流氣流系統(tǒng)仍存在一些問題。帶菌粒子(皮膚屑)的主要來源是手術(shù)室內(nèi)的人員。身體活動(dòng)最多的手術(shù)人員是在層流氣流的實(shí)際邊界內(nèi)操作。
必須防止手術(shù)人員/人體脫落的皮膚屑落到患者暴露的創(chuàng)口上。為此，應(yīng)制動(dòng)下行的層流氣流，并立即將手術(shù)人員的溫暖人體產(chǎn)生的可能攜帶感染性皮膚屑的較輕/溫暖的對(duì)流氣流帶向下方。隨后，可在地面上抽空這些粒子。 為了有效制動(dòng)人體對(duì)流氣流，在患者暴露的創(chuàng)口的水平面測量的向下導(dǎo)向的層流氣流的速度需為至少約0.25米/秒。這一向下的速度需在整個(gè)手術(shù)過程中保持恒定。高于約0. 25米/秒的較高速度會(huì)使手術(shù)人員經(jīng)歷氣流和脫水等常見問題，而且還會(huì)產(chǎn)生渦流氣流，從而損害層流系統(tǒng)的優(yōu)勢。橫截面有限的自由流動(dòng)的垂直層流氣流的速度視流動(dòng)空氣與周圍靜止不動(dòng)的空氣體積之間的溫度差異而得到加強(qiáng)或壓制。冷空氣的密度高于較溫暖的空氣，且反之亦然。 與周圍空氣體積相比，自由流動(dòng)的垂直層流氣流相對(duì)較冷，而只要保持這一密度(溫度)差異，其就會(huì)下行/下降。為了建立流過(下降通過)空氣體積的具有相等或較低溫度的向下導(dǎo)向(垂直)層流氣流，提供的設(shè)置需使空氣供應(yīng)裝置與排風(fēng)裝置對(duì)準(zhǔn)，且二者之間的距離相對(duì)較緊密。在手術(shù)室中，這種設(shè)置很昂貴，需要大量空間，并限制了手術(shù)程序和手術(shù)人員O較為先進(jìn)的LAF系統(tǒng)通過將供應(yīng)空氣溫度恒定保持在設(shè)定溫度，來冷卻和控制供應(yīng)空氣溫度，所述設(shè)定溫度可根據(jù)手術(shù)人員的需求和手術(shù)程序的類型來調(diào)整。然而，這些系統(tǒng)既定用于控制在安裝有LAF供風(fēng)裝置的天花板下工作的手術(shù)人員的溫度。其不能根據(jù)手術(shù)室內(nèi)溫度的變化調(diào)整供應(yīng)空氣溫度。在實(shí)際實(shí)踐過程中，由于熱負(fù)荷不同，包括由手術(shù)人員、手術(shù)燈光、其它電子設(shè)備、周圍表面以及在一些情況下陽光產(chǎn)生的熱，室內(nèi)溫度可能出現(xiàn)波動(dòng)。此外，現(xiàn)有技術(shù)的這些LAF裝置利用強(qiáng)制吹風(fēng)作為驅(qū)動(dòng)力來控制向下導(dǎo)向的氣流速度。所述強(qiáng)制吹風(fēng)一般必然伴有達(dá)到手術(shù)臺(tái)所需速度的至少兩倍的高初始?xì)饬魉俣取８叱跏細(xì)饬魉俣扔謺?huì)因例如手術(shù)照明或者位于通風(fēng)裝置與工作區(qū)域之間的其它設(shè)備而產(chǎn)生干擾效應(yīng)(disturbing effect)，例如渦流。這種渦流與潔凈氣流中混入污染的周圍空氣有關(guān)。高氣流速度還在工作區(qū)域外部產(chǎn)生較強(qiáng)的二次氣流，其使帶菌粒子和其它離子保持懸浮，從而增加了工作區(qū)域污染的風(fēng)險(xiǎn)。高氣流速度也使全體人員經(jīng)歷氣流和高噪音水平。 另外，室內(nèi)溫度波動(dòng)還可能導(dǎo)致在手術(shù)期間和手術(shù)之間實(shí)際向下導(dǎo)向的速度出現(xiàn)波動(dòng)。通過使用溫控型層流氣流，可以避免與強(qiáng)制吹風(fēng)系統(tǒng)有關(guān)的問題。溫控型層流氣流(temperature controlled laminar air flow, TLA)的原理在于,層流是由供應(yīng)的空氣與手術(shù)臺(tái)水平面的周圍空氣之間的空氣溫度差異所誘導(dǎo)的。與周圍空氣相比，密度較高且較冷的經(jīng)過濾層流氣流緩慢下行，從而包圍手術(shù)臺(tái)的工作區(qū)域。由于供應(yīng)空氣氣流實(shí)質(zhì)上為層流，并且周圍空氣的混入減到最少，使得可以在整個(gè)下行路徑中保持空氣溫度差異。供應(yīng)空氣氣流只受到極小推動(dòng)力，足以克服出口噴嘴處的阻力。此處描述改進(jìn)的空氣供應(yīng)裝置以及溫控型層流氣流的通風(fēng)方法，其提供包圍手術(shù)區(qū)和手術(shù)區(qū)外部的溫度和速度受強(qiáng)制控制的氣流，由此在整個(gè)手術(shù)室內(nèi)實(shí)現(xiàn)均等控制的環(huán)
境覆蓋。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明一些實(shí)施例提供使用調(diào)溫層流氣流使手術(shù)室通風(fēng)的方法。向下導(dǎo)向的層流潔凈氣流的速度是由供應(yīng)空氣溫度與手術(shù)臺(tái)水平面的室內(nèi)空氣溫度之間的空氣溫度差異決定。測量手術(shù)臺(tái)水平面的室內(nèi)空氣的溫度，并根據(jù)這一測量值控制潔凈供應(yīng)空氣的溫度。 為了使向下導(dǎo)向的層流潔凈氣流的速度保持恒定，手術(shù)臺(tái)水平面的室內(nèi)空氣溫度與較低的供應(yīng)空氣溫度之間的溫度差異應(yīng)保持恒定。在優(yōu)選實(shí)施例中，這一恒定溫度差異提供至少 0. 25米/秒的向下導(dǎo)向的氣流速度，并部分通過使用空氣供應(yīng)單元在潔凈空氣區(qū)外部供應(yīng)熱或冷空氣而使周圍空氣溫度的波動(dòng)減到最少，來保持這一恒定溫度差異。本發(fā)明還提供通風(fēng)裝置，其產(chǎn)生均勻且穩(wěn)定的向下的層流氣流，由此在手術(shù)臺(tái)工作區(qū)域周圍形成潔凈空氣區(qū)。優(yōu)選的實(shí)施例包含多個(gè)空氣供應(yīng)單元，其布置成封閉的圖案，例如圓形；以及阻流和導(dǎo)流單元，其位于各空氣供應(yīng)單元之間，由此產(chǎn)生廣泛散布的均勻且穩(wěn)定、向下的組合層流氣流。


圖1是根據(jù)本發(fā)明的通風(fēng)裝置以及由這一裝置產(chǎn)生的氣流的示意性側(cè)視圖。圖2是圖1所示通風(fēng)裝置中具有空氣供應(yīng)單元以及各空氣供應(yīng)單元之間安置有阻流和導(dǎo)流單元的容器的略微放大的側(cè)視圖。圖3是根據(jù)圖2的具有空氣供應(yīng)單元以及阻流和導(dǎo)流單元的容器的橫截面平面圖。圖4是圖2的一部分的放大的側(cè)視圖。
具體實(shí)施例方式在一些實(shí)施例中，本發(fā)明提供一種使手術(shù)室通風(fēng)的方法，其包含-通過位于手術(shù)臺(tái)工作區(qū)上方的空氣供應(yīng)裝置放出純凈的氣流，作為實(shí)質(zhì)上的層流下行氣流，所述氣流的速度是由供應(yīng)的空氣與手術(shù)臺(tái)水平面的周圍空氣之間的空氣溫度差異決定其中供應(yīng)的空氣與手術(shù)臺(tái)水平面的周圍空氣之間的恒定空氣溫度差異是部分通過使用空氣供應(yīng)單元在手術(shù)區(qū)外部提供熱或冷供應(yīng)空氣，使得周圍空氣溫度的波動(dòng)減到最小來保持。圖1繪示適于實(shí)踐本發(fā)明方法的通風(fēng)裝置的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例。圖1中所示的裝置打算在手術(shù)室中的通風(fēng)裝置與工作區(qū)域(此處為手術(shù)區(qū)2、之間建立潔凈空氣區(qū)1。通風(fēng)裝置包含空氣供應(yīng)單元3，其可以為常規(guī)類型，并且適合于產(chǎn)生欲構(gòu)成所述潔凈空氣區(qū)1的層流氣流。宜達(dá)到具有較大散布范圍的氣流總量，因此，其用于較大區(qū)域以供全體人員在工作時(shí)自由移動(dòng)。在一些優(yōu)選實(shí)施例中，根據(jù)本發(fā)明的通風(fēng)裝置包含至少三個(gè)空氣供應(yīng)單元 3，這三個(gè)空氣供應(yīng)單元呈封閉的三角形圖案安置。結(jié)果是，潔凈空氣區(qū)1在空氣供應(yīng)單元3 的下方具有一個(gè)范圍，其橫截面實(shí)質(zhì)上對(duì)應(yīng)于由空氣供應(yīng)單元的所述封閉圖案描繪的表面和位于所述圖案內(nèi)的表面，即，實(shí)質(zhì)上由圖1所指示的范圍。在其它實(shí)施例中，可以例如使用單一較大的空氣供應(yīng)單元，例如大的環(huán)形單元。為了防止或阻止?jié)崈艨諝鈪^(qū)1周圍含有帶菌粒子和其它污染物粒子的空氣在潔凈空氣區(qū)中被彼此相鄰的空氣供應(yīng)單元3的氣流產(chǎn)生的負(fù)壓和隨之發(fā)生的抽吸力作用下被抽到各空氣供應(yīng)單元之間以及潔凈空氣區(qū)中，一些優(yōu)選實(shí)施例還包含相應(yīng)數(shù)量(即，至少三個(gè))的阻流和導(dǎo)流單元4，其安置于相應(yīng)的彼此相鄰的空氣供應(yīng)單元對(duì)之間。除上文指示的三角形或圓形外，空氣供應(yīng)單元3的封閉圖案還可例如為橢圓形、 正方形、矩形，或具有5、6或更多邊，或不同形狀的組合。在這些情況下，阻流和導(dǎo)流單元宜以相應(yīng)圖案安置于彼此相鄰的空氣供應(yīng)單元3之間描繪的空間中。每一阻流和導(dǎo)流單元4 也將適宜填充兩個(gè)彼此相鄰的空氣供應(yīng)單元3之間的整個(gè)間隔。視需要通風(fēng)裝置起作用的區(qū)域的范圍而定，空氣供應(yīng)單元3的數(shù)量與安置于其間的阻流和導(dǎo)流單元4的數(shù)量各優(yōu)選介于3與15之間。在圖式中描述的優(yōu)選型式中，空氣供應(yīng)單元3以及阻流和導(dǎo)流單元4的數(shù)量各為8個(gè)。在所描述的型式中，空氣供應(yīng)單元3與安置于其間的阻流和導(dǎo)流單元4安裝在容器5上。容器5長久地裝配在工作區(qū)域所處房間的天花板中，即，在此處為界定或構(gòu)成手術(shù)臺(tái)8的手術(shù)區(qū)2所處手術(shù)室7的天花板6中。容器5宜包含至少一個(gè)進(jìn)風(fēng)口，或者說容器5經(jīng)由風(fēng)管9連接到至少一個(gè)進(jìn)風(fēng)口， 用以從手術(shù)室7和/或從至少一個(gè)在手術(shù)室7外部的位置獲取空氣。因此，例如，經(jīng)由在手術(shù)室地板11處或地板11附近的抽風(fēng)機(jī)10抽出的手術(shù)室7的部分空氣可被帶回到通風(fēng)裝置中的空氣供應(yīng)單元3?？諝庖部蓮倪M(jìn)風(fēng)口(圖中未描述)引入手術(shù)室7的天花板6中或附近。容器5宜包含風(fēng)扇裝置(圖中未描述)，或者說容器5也經(jīng)由優(yōu)選相同的風(fēng)管9連接到風(fēng)扇裝置，用以供應(yīng)空氣并使空氣流過空氣供應(yīng)單元3。相應(yīng)地，容器5包含空氣處理裝置，或優(yōu)選經(jīng)由相同風(fēng)管9連接到空氣處理裝置， 用以產(chǎn)生潔凈空氣區(qū)1的潔凈空氣。這一空氣處理裝置的簡易型式包含至少一個(gè)過濾裝置(圖中未描述)，用以過濾供應(yīng)到空氣供應(yīng)單元3的空氣，因此，空氣將為潔凈的，并且可構(gòu)成所述潔凈空氣區(qū)1 ；以及用于將來自過濾裝置的空氣冷卻到低于手術(shù)室7中空氣溫度的溫度的裝置(圖中未描述)，以致欲構(gòu)成潔凈空氣區(qū)的潔凈空氣將處于所述較低溫度，例如，比潔凈空氣區(qū)周圍的空氣低1到2°C，從而使?jié)崈艨諝鈪^(qū)中的潔凈空氣朝向工作區(qū)域 (此處為手術(shù)臺(tái)工作區(qū)域幻緩慢下沉。因此，使用密度較高的較冷空氣來控制下降速度。 在一些實(shí)施例中，宜保持較低速度，也就是說，周圍空氣與供應(yīng)的空氣之間宜保持較小的空氣溫度差異，例如介于0.3與1°C之間，或介于0.5與1°C之間。經(jīng)過濾的空氣通常在剛好足以克服供應(yīng)空氣噴嘴和裝置其余部分中的阻力的動(dòng)壓力下從空氣供應(yīng)單元強(qiáng)制送出。這一初始速度迅速被周圍空氣的靜壓力抵消，以致供應(yīng)的空氣在空氣溫度差異的決定下繼續(xù)下行離開空氣供應(yīng)單元數(shù)毫米。所述空氣溫度差異只需足以提供在工作區(qū)域維持潔凈空氣區(qū)所需的速度。在供應(yīng)空氣氣流實(shí)質(zhì)上為層流，并且避免周圍空氣的混入的情況下，可以在整個(gè)下行路徑中保持這一空氣溫度差異。由此在工作區(qū)域外部產(chǎn)生極少干擾效應(yīng)、渦流和二次氣流，使工作區(qū)域污染的風(fēng)險(xiǎn)降低。低氣流速度使較少的氣流具有較高的效率，并且為全體人員提供一個(gè)無氣流且安靜的工作環(huán)境。宜通過調(diào)節(jié)裝置(圖中未描述)將潔凈空氣區(qū)1中的空氣保持在相對(duì)于手術(shù)室7 中的周圍空氣優(yōu)選的恒定較低的溫度水平，所述調(diào)節(jié)裝置形成通風(fēng)裝置的一部分，并因此調(diào)節(jié)潔凈空氣區(qū)中潔凈空氣的溫度，以便調(diào)節(jié)潔凈空氣區(qū)中潔凈空氣的速度。為此，調(diào)節(jié)裝置受適當(dāng)類型的空氣溫度傳感器控制。在優(yōu)選實(shí)施例中，一個(gè)傳感器位于手術(shù)室的潔凈空氣區(qū)的供應(yīng)潔凈空氣(8)中，而第二個(gè)以及可能第三個(gè)傳感器位于手術(shù)臺(tái)水平面的潔凈空氣流(19)外部。包括兩個(gè)傳感器來測量手術(shù)臺(tái)水平面的室內(nèi)溫度，將允許計(jì)算出平均值， 由此降低誤差風(fēng)險(xiǎn)。此舉還允許在各傳感器之間的差異太高時(shí)發(fā)出警報(bào)。這些傳感器優(yōu)選放在遠(yuǎn)處，即在手術(shù)臺(tái)每一側(cè)的相對(duì)的墻壁上。如果容器5的形狀不同于空氣供應(yīng)單元3以及安置于其間的阻流和導(dǎo)流單元4所形成的封閉圖案，那么優(yōu)選將所述空氣供應(yīng)單元以及阻流和導(dǎo)流單元裝配在所述容器的外圍或附近。如圖1中所描述，具有一個(gè)或一個(gè)以上燈12懸浮于支架13中的照明裝置可靠近容器5。在所描述的優(yōu)選型式中，容器5呈空氣供應(yīng)單元3以及安置于其間的阻流和導(dǎo)流單元4都裝配在容器下面的容器14的形式。此處，容器14是直徑為約1到4米的圓。由空氣供應(yīng)單元3以及阻流和導(dǎo)流單元4構(gòu)成的封閉圓形圖案沿容器14的外圍布設(shè)，并靠近容器14的外圍。通風(fēng)裝置中的相應(yīng)空氣供應(yīng)單元3可為例如PCT/SE2004/001182(以全文引用的方式并入本文中)中所述的類型。因此，從側(cè)面看，相應(yīng)空氣供應(yīng)單元3可優(yōu)選呈至少部分半球形或?qū)嵸|(zhì)上半球形，使得各空氣供應(yīng)單元產(chǎn)生一個(gè)具有明顯有限的范圍的明顯潔凈空氣區(qū)。相應(yīng)空氣供應(yīng)單元3也優(yōu)選具有實(shí)質(zhì)上圓形的橫截面。每一空氣供應(yīng)單元3的主體 15都是由泡沫塑料或者類似的多孔材料或適合于產(chǎn)生層流氣流的織物制成，由此使?jié)崈艨諝鈪^(qū)1周圍的空氣進(jìn)入潔凈空氣區(qū)的風(fēng)險(xiǎn)減到最小。主體15可包含內(nèi)部元件和外部元件， 所述內(nèi)部元件賦予氣流的壓降大于外部元件。內(nèi)部元件可由泡沫塑料或者其它多孔材料或織物制成，而外部元件呈例如管狀直流管的形式。這些直流管的長度宜為其寬度的平均4 到10倍，以確保潔凈空氣區(qū)1的至少外部部分的渦流盡可能少。具有所需的適合功能的其它適合類型的空氣供應(yīng)單元也可用于本發(fā)明的通風(fēng)裝置中。相應(yīng)的阻流和導(dǎo)流單元4的形式應(yīng)適于所述所需功能。在所描述的型式中，每一阻流和導(dǎo)流單元4都相應(yīng)地包含至少一個(gè)阻流表面16，其背離潔凈空氣區(qū)1，并防止或阻止?jié)崈艨諝鈪^(qū)周圍的空氣被抽到鄰接的空氣供應(yīng)單元3之間中以及潔凈空氣區(qū)中。每一阻流和導(dǎo)流單元4還包含至少兩個(gè)第一導(dǎo)流表面17，其可從阻流表面16延伸到鄰接的空氣供應(yīng)單元3之間中，朝向彼此會(huì)聚，并把從鄰接空氣供應(yīng)單元導(dǎo)向彼此的相應(yīng)氣流部分導(dǎo)引使之彼此遠(yuǎn)離，且將其從潔凈空氣區(qū)1中央導(dǎo)出。每一阻流和導(dǎo)流單元4還包含至少兩個(gè)第二導(dǎo)流表面18，其面向內(nèi)朝向潔凈空氣區(qū)1的中央并朝向所述第一導(dǎo)流表面17，朝向彼此會(huì)聚，并把從鄰接空氣供應(yīng)單元3導(dǎo)向彼此的氣流部分導(dǎo)引使之彼此遠(yuǎn)離且向內(nèi)朝向潔凈空氣區(qū)的中央。這一優(yōu)選的阻流和導(dǎo)流單元4的型式使空氣供應(yīng)單元3之間會(huì)合的氣流之間發(fā)生渦流的可能性減到最小，并防止帶菌粒子和帶有其它污染物的粒子被抽到潔凈空氣區(qū)1中。當(dāng)所描述的優(yōu)選型式中相應(yīng)空氣供應(yīng)單元3實(shí)質(zhì)上呈圓形時(shí)，相應(yīng)的阻流和導(dǎo)流單元4，尤其是其第一導(dǎo)流表面17，在此處沿鄰接空氣供應(yīng)單元周圍呈至少約90"布設(shè)。阻流和導(dǎo)流單元4上的阻流表面16宜配置成至少一個(gè)穿過所述表面且穿過空氣供應(yīng)單元3的橫截面與連結(jié)如從潔凈空氣區(qū)1所見到的空氣供應(yīng)單元最外部分的線的配置一致。如圖3中所示，在用呈圓形安置的空氣供應(yīng)單元3描述的優(yōu)選型式中，阻流表面16相應(yīng)地具有一曲率，在所述橫截面中，這一曲率與穿過空氣供應(yīng)單元的徑向最外部分的環(huán)線的曲率一致。阻流表面16的長度還優(yōu)選使其從兩個(gè)彼此相鄰的空氣供應(yīng)單元3 (其間安置有相應(yīng)的阻流和導(dǎo)流單元4)中一者的最外部分附近布設(shè)到兩個(gè)空氣供應(yīng)單元中另一者的最外部分附近。這有助于最佳地填充每一對(duì)彼此相鄰的空氣供應(yīng)單元3之間的間隔。如圖3中所示，在用呈圓形安置的空氣供應(yīng)單元3描述的優(yōu)選型式中，如在橫截面中所見到的相應(yīng)阻流和導(dǎo)流單元4上的第一導(dǎo)流表面17優(yōu)選以對(duì)應(yīng)于鄰接空氣供應(yīng)單元 3的橫截面形狀的方式朝向彼此會(huì)聚，即，這些表面向內(nèi)朝向潔凈空氣區(qū)1的中央而朝向彼此布設(shè)，并且相應(yīng)地具有與鄰接空氣供應(yīng)單元相同的配置，由此使第一導(dǎo)流表面與空氣供應(yīng)單元之間的距離恒定。如在縱截面中所見到的第一導(dǎo)流表面17也朝向彼此會(huì)聚，S卩，這些表面朝向彼此向下布設(shè)到潔凈空氣區(qū)1中的工作區(qū)域2 (參見圖2和4)。最后，如上文所述，第二導(dǎo)流表面18朝向第一導(dǎo)流表面17布設(shè)，從潔凈空氣區(qū)1 的中央向外且向下朝向潔凈空氣區(qū)的工作區(qū)域(參見圖2到4)。這些表面也朝向彼此向下朝向所述工作區(qū)域布設(shè)(參見圖2和4)。此外，為了控制潔凈空氣區(qū)工作區(qū)域2外部帶菌粒子和帶其它污染物粒子的含量，以及防止或阻止使這些粒子保持懸浮的二次氣流出現(xiàn)任何“旋渦(whirlpool) ”，也以受控制的方式在潔凈空氣區(qū)外部供應(yīng)空氣將是適合的。為此，根據(jù)本發(fā)明，在手術(shù)室7中安置至少一其它空氣供應(yīng)單元3，優(yōu)選提供純凈的氣流，以便供應(yīng)空氣到手術(shù)室內(nèi)。這種空氣保持的溫度宜高于潔凈空氣區(qū)1中空氣的溫度，由此補(bǔ)償(尤其)由潔凈空氣區(qū)1產(chǎn)生的冷卻效應(yīng)。在所描述的優(yōu)選型式中，多個(gè)其它空氣供應(yīng)單元3都安置在手術(shù)室7中最先提到的空氣供應(yīng)單元3以及所述阻流和導(dǎo)流單元4 (容器5上)的周圍，以向潔凈空氣區(qū)周圍的空間供應(yīng)溫度略高于潔凈空氣區(qū)1中空氣的空氣。所述其它空氣供應(yīng)單元3本身具有風(fēng)扇和過濾裝置，或者宜至少連接到前文所述的風(fēng)扇和過濾裝置。因此，本發(fā)明還提供一種進(jìn)行手術(shù)室的溫控型層流氣流通風(fēng)的方法。利用傳感器 19測量手術(shù)臺(tái)水平面的室內(nèi)空氣溫度，并根據(jù)這一測量值控制供應(yīng)空氣溫度，由此將向下導(dǎo)向的層流氣流的相應(yīng)速度控制在所需的水平。為了使向下導(dǎo)向的層流氣流的速度保持恒定，手術(shù)臺(tái)水平面的室內(nèi)空氣溫度與較低的供應(yīng)空氣溫度之間的溫度差異應(yīng)保持恒定。在優(yōu)選實(shí)施例中，這一恒定溫度差異提供至少0. 25米/秒的向下導(dǎo)向的氣流速度，并通過空氣供應(yīng)單元在手術(shù)區(qū)外部供應(yīng)熱或冷空氣來保持這一恒定溫度差異。本文中使用的術(shù)語 “恒定”當(dāng)用于溫度時(shí)，意思指在+/-0. 5°C范圍內(nèi)的水平。術(shù)語“恒定”當(dāng)用于溫度差異時(shí)， 意思指保持在+/-0. 5°C范圍內(nèi)的水平。術(shù)語“恒定”當(dāng)用于室溫時(shí)，意思指保持在+/-1°C 范圍內(nèi)的水平。術(shù)語“恒定”當(dāng)用于氣流速度時(shí)，意思指保持在+/-40%范圍內(nèi)的水平。在優(yōu)選實(shí)施例中，其它潔凈空氣供應(yīng)裝置通過以受控制的方式引入溫空氣或冷空氣來使室內(nèi)溫度保持恒定。舉個(gè)例子，使用PCT/SE2004/001182中描述的空氣供應(yīng)裝置，可使用本發(fā)明的通風(fēng)裝置供應(yīng)60%的供應(yīng)空氣量(提供的供應(yīng)空氣溫度始終低于周圍室內(nèi)空氣溫度，以確保正確的向下導(dǎo)向的速度)。其余40%的供應(yīng)空氣量可由外部空氣供應(yīng)裝置供應(yīng)(提供的供應(yīng)空氣溫度較高，以便保持所需的室內(nèi)溫度)。100%的供應(yīng)空氣量可在地面排空。以此方式，具有不同速度的平穩(wěn)向下導(dǎo)向的層流氣流將用于整個(gè)室內(nèi)。在不影響溫度差異，并因此不影響手術(shù)時(shí)向下導(dǎo)向的速度的情況下，可將室內(nèi)溫度調(diào)到手術(shù)人員或手術(shù)程序所需的任何水平。本發(fā)明的通風(fēng)裝置可進(jìn)一步包含調(diào)節(jié)裝置(圖中未描述)，用以調(diào)節(jié)供應(yīng)到手術(shù)室7和引向潔凈空氣區(qū)1周圍的空氣的溫度，和/或用以調(diào)節(jié)供應(yīng)到手術(shù)室且引向潔凈空氣區(qū)周圍的空氣的速度。由此可調(diào)節(jié)整個(gè)手術(shù)室7的溫度。調(diào)節(jié)裝置是通過位于手術(shù)室7 中潔凈空氣區(qū)1外部的溫度傳感器進(jìn)行控制。所屬領(lǐng)域技術(shù)人員顯而易見，在不背離本發(fā)明的觀念和目的的情況下，可在下文陳述的權(quán)利要求書的范圍內(nèi)修改和改變本發(fā)明的通風(fēng)裝置。因此，例如所述風(fēng)扇、過濾和冷卻裝置，以及所述調(diào)節(jié)裝置，都可以適于所述目的的任何方式配置和安置。空氣供應(yīng)單元以及阻流和導(dǎo)流單元的數(shù)量、類型和形狀，以及其相對(duì)于彼此如何定位和其如何定位于通風(fēng)裝置的容器上，都可不同于上文所述。容器的形狀也可不同于上文所述，而且還可如先前所述遵循或不遵循由空氣供應(yīng)單元以及阻流和導(dǎo)流單元所構(gòu)成的封閉圖案。
權(quán)利要求
1.一種用于使手術(shù)室通風(fēng)的方法，其包含通過位于手術(shù)臺(tái)工作區(qū)上方的空氣供應(yīng)裝置放出純凈的氣流，作為實(shí)質(zhì)上的層流下行氣流，所述氣流的速度是由所述供應(yīng)的空氣與所述手術(shù)臺(tái)水平面的周圍空氣之間的空氣溫度差異決定其中所述供應(yīng)的空氣與所述手術(shù)臺(tái)水平面的所述周圍空氣之間的恒定空氣溫度差異是部分通過使用空氣供應(yīng)單元在所述手術(shù)臺(tái)工作區(qū)周圍的潔凈空氣區(qū)外部提供熱或冷空氣來保持。
2.一種用于使手術(shù)室通風(fēng)的方法，其包含通過使手術(shù)臺(tái)水平面的室內(nèi)空氣溫度與在手術(shù)區(qū)上方供應(yīng)的較低潔凈空氣溫度之間的溫度差異保持恒定，在手術(shù)臺(tái)工作區(qū)上方提供恒定的向下導(dǎo)向的層流潔凈氣流速度，和通過使用空氣供應(yīng)單元在所述手術(shù)臺(tái)工作區(qū)周圍的潔凈空氣區(qū)外部提供熱或冷空氣， 來使所述手術(shù)臺(tái)水平面的室內(nèi)空氣溫度保持恒定。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2中任一權(quán)利要求所述的方法，其中所述向下導(dǎo)向的氣流速度恒定保持在0. 25米/秒或更高。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2中任一權(quán)利要求所述的方法，其中潔凈供應(yīng)空氣的溫度與所述手術(shù)臺(tái)水平面的室內(nèi)空氣溫度之間的所述空氣溫度差異保持在約1到2°C的范圍內(nèi)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2中任一權(quán)利要求所述的方法，其中潔凈供應(yīng)空氣的溫度與所述手術(shù)臺(tái)水平面的室內(nèi)空氣溫度之間的所述空氣溫度差異保持在約0. 3到1°C的范圍內(nèi)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或2中任一權(quán)利要求所述的方法，其中潔凈供應(yīng)空氣的溫度與所述手術(shù)臺(tái)水平面的室內(nèi)空氣溫度之間的所述空氣溫度差異保持在約0. 5到2°C的范圍內(nèi)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1或2中任一權(quán)利要求所述的方法，其實(shí)際使用通風(fēng)裝置以在手術(shù)室 (7)中，在所述通風(fēng)裝置與所述手術(shù)室中的工作區(qū)( 之間提供潔凈空氣區(qū)(1)，所述通風(fēng)裝置包含空氣供應(yīng)單元(3)，適合于產(chǎn)生層流氣流以構(gòu)成所述潔凈空氣區(qū)，其特征在于， 所述通風(fēng)裝置包含至少三個(gè)空氣供應(yīng)單元(3)，其安置成封閉的圖案，由此使所述空氣供應(yīng)單元下方所述潔凈空氣區(qū)(1)的橫截面的范圍實(shí)質(zhì)上對(duì)應(yīng)于由空氣供應(yīng)單元的所述封閉圖案描繪的表面和位于所述圖案內(nèi)的表面；和相應(yīng)數(shù)量的阻流和導(dǎo)流單元G)，其安置于每一對(duì)彼此相鄰的空氣供應(yīng)單元(3)之間，并實(shí)質(zhì)上填充其間的間隔，每一阻流和導(dǎo)流單元(4)具有至少一個(gè)阻流表面(16)，其向外背離所述潔凈空氣區(qū)(1)，并防止或阻止所述潔凈空氣區(qū)周圍的空氣被抽到鄰接空氣供應(yīng)單元(3)之間中以及所述潔凈空氣區(qū)中；至少兩個(gè)第一導(dǎo)流表面(17)，其從所述阻流表面布設(shè)到鄰接空氣供應(yīng)單元之間中，朝向彼此會(huì)聚，并導(dǎo)引從鄰接空氣供應(yīng)單元導(dǎo)向彼此的氣流部分彼此遠(yuǎn)離，并從所述潔凈空氣區(qū)的中央向外；和至少兩個(gè)第二導(dǎo)流表面(18)，其面向內(nèi)朝向所述潔凈空氣區(qū)的中央，并朝向所述第一導(dǎo)流表面且朝向彼此會(huì)聚，且導(dǎo)引從鄰接空氣供應(yīng)單元導(dǎo)向彼此的所述氣流的其它部分彼此遠(yuǎn)離，并向內(nèi)朝向所述潔凈空氣區(qū)的中央。
全文摘要
本發(fā)明提供使用調(diào)溫型層流氣流使手術(shù)室通風(fēng)的方法。向下導(dǎo)向的層流潔凈氣流的速度是由供應(yīng)空氣溫度與手術(shù)臺(tái)水平面的室內(nèi)空氣溫度之間的空氣溫度差異決定。測量手術(shù)臺(tái)水平面的室內(nèi)空氣溫度，并根據(jù)這一測量值控制潔凈供應(yīng)空氣的溫度。為了使向下導(dǎo)向的層流潔凈氣流的速度保持恒定，手術(shù)臺(tái)水平面的室內(nèi)空氣溫度與較低的供應(yīng)空氣溫度之間的溫度差異應(yīng)保持恒定。在優(yōu)選實(shí)施例中，這一恒定溫度差異提供至少0.25米/秒的向下導(dǎo)向的氣流速度，并部分通過使用空氣供應(yīng)單元在潔凈空氣區(qū)外部供應(yīng)熱或冷空氣使周圍空氣溫度的波動(dòng)減到最少，來保持這一恒定溫度差異。本發(fā)明還提供通風(fēng)裝置，其產(chǎn)生均勻且穩(wěn)定的向下的層流氣流，由此在手術(shù)臺(tái)工作區(qū)域周圍形成潔凈空氣區(qū)。優(yōu)選的實(shí)施例包含多個(gè)空氣供應(yīng)單元，其布置成封閉的圖案，例如圓形；以及阻流和導(dǎo)流單元，其位于各空氣供應(yīng)單元之間，由此產(chǎn)生廣泛散布的均勻且穩(wěn)定、向下的組合層流氣流。
文檔編號(hào)F24F9/00GK102264332SQ200980153072
公開日2011年11月30日 申請(qǐng)日期2009年11月2日 優(yōu)先權(quán)日2008年10月31日
發(fā)明者丹·克斯頓臣, 帕爾·斯文松, 揚(yáng)·克斯頓臣 申請(qǐng)人:阿桑勒公司