目前疫情严峻形势下,本文旨在根据疫情多渠道的感染途径与ICU内部医患的行为梳理,遵循感控原则,研究应急负压ICU内部分区与功能布局,探索适用于呼吸传染的应急负压ICU的布局。目的是从建筑的层面上隔离控制传染源,切断传播途径,有效地保护就诊患者和医护工作者,并通过规范化的建筑空间,在行为建筑学角度促使医护严格遵循感控流程,使医护在安全建筑环境下,高效运作,更好地为患者服务。
重症加强监护科(Intensive Care Unit,ICU)是重症医学学科的临床基地,医护在其内对因各种原因导致一个或多个器官与系统功能障碍危及生命或具有潜在高危因素的患者,及时提供系统的、高质量的医学监护和救治技术,是医院集中监护和救治重症患者的专业科室。
ICU是危重患者的最为集中的区域 ,也是医院感染高危区,而应本次疫情建立的应急医疗设施中的呼吸传染ICU更有甚之,不仅对于患者,对于在其内工作的医护人员同样时刻有被感染的危险。正因如此,对于此类设计,应更为审慎。
一、ICU内的传染源、传播途径及活动人群分析:
1.1 ICU内主要传染源与传播途径
1.1.1现阶段的应急医院都是应本次疫情而生,其内最大的传染源即新冠病毒携带者:
众所周知,经空气传播(airborne transmission)是呼吸系统传染病的主要传播方式,包括飞沫、飞沫核与尘埃三种。
①.飞沫传播(droplet transmission)含有大量病原体的飞沫在病人呼气、喷嚏、咳嗽时经口鼻排入环境,飞沫颗粒直径>50μm,大的飞沫迅速降落到地面,小的飞沫在空气中短暂停留,局限于传染源周围。因此,经飞沫传播只能累及传染源周围的密切接触者。
②.飞沫核传播(droplet nucleus transmission)飞沫核是飞沫在空气中失去水分后由剩下的蛋白质和病原体所组成。飞沫核可以气溶胶(气溶胶颗粒直径≤50μm)的形式漂流到远处,在空气中存留的时间较长,一些耐干燥的病原体如白喉杆菌、结核杆菌等可以此方式传播。
③. 经尘埃传播(dusttransmission)含有病原体的较大的飞沫或分泌物落在地面,干燥后形成尘埃,易感者吸入后即可感染。凡对外界抵抗力较强的病原体,如结核杆菌和炭疽杆菌芽孢,均可以此种方式传播。
除此之外,此次疫情的病毒还可通过直接或间接接触,并通过接触病毒者不经意的动作接触的自身黏膜造成感染,也可通过直接、间接接触其他物体或人造成传播。
1.1.2 耐药菌感染的可能与传播方式:虽然应急医院多为新建,由于本次疫情为呼吸系统传染病,治疗中时有留置深部导管的操作,且许多患者原先就有基础病,曾长期住院或治疗,因此从院感角度考虑,需要对ICU内患者进行耐药菌检测监控,并鉴别其为定植还是感染,做到未雨绸缪。
耐药菌一般可以通过粪口途径、血液途径、接触途径等进行传播。
1.2 ICU内部人员构成与活动特点:
ICU内部人员构成及其活动区域和特点分析:
人员类别 |
主要活动区域 |
人员活动特点 |
备注 |
病患 |
ICU病房内 |
既是传染源又是易感人群 |
宜单间负压隔离 |
医护人员 |
除污物廊外全部区域 |
密切接触病患,ICU病房内进行各种操作,包括为患者吸痰、呼吸道采样、气管插管和气管吸痰等可能发生患者呼吸道分泌物、体内物质的喷射或飞溅的感染高危工作,同时医护也是易感者 |
ICU单元为污染区,其内操作应采取三级防护;半污染区采用二级防护 |
护工与保洁人员 |
全部区域 |
局部区域(如便器清洗等)存在高危感染可能 |
通过传染源、传播途径、ICU内人员结构与活动特点分析,结合传染病防控原则:管理传染源、切断传播途径和保护易感人群,可见呼吸道传染ICU的设计需要更加细致全面的考量。要达到医院感染控制的目的,需要对传染源、传播途径中每一个可能环节和人员加以保护,而这种保护仅靠制度措施和人员装备的物理防护还不够,需要建筑功能布局与建筑设备等硬件条件支撑,相关人员在这些区域活动时须重点防护(如:医护在ICU病房对病患进行医疗处置、护工或保洁人员在污洗间清洁便器等)。
二、应急负压ICU单元建筑设计方案:
结合以上研究和分析,以及我司装配式模块化的课题研究,在应急负压ICU的设计上,做了两个方向的探索:
2.1方案一:大污染区(护士站与ICU病房同在污染区,但ICU病房为负压封闭,且负压梯度高于护士站),此种设计中,ICU单元负压封闭,且负压梯度较护士站更高,从空间布局与气流组织达到感染控制的目的。
分区简化、医患同区,医护对于病患状态的掌握更为直观;由于医护工作在污染区内开展,人员较集中,从半污染区到污染区设进、出两个缓冲,流线上避免交叉;医护在污染区工作须全程三级防护;通过三区音、视频互联降低面对面交流感染风险,进一步提高工作效率;这种布局的应急箱房功能模块组织也相对简单,便于快速施工;
2.2方案二:仅ICU病房与污染廊等为污染区,护士站、治疗室办公、会诊、各相关库房均在半污染区,会诊与休息等在清洁区,三区通过视频语音系统互通;清洁区至半污染区,依据防护用品穿脱顺序分进出两条渠道的卫生通过联通,半污染区进出污染区设缓冲间,ICU单元外设污染廊。
这种医患不同区的设计,更好的保护医护,控制感染传播,利用建筑空间布局、标识系统、设备设施等的规范化设计,引导规范医护严格遵循感控措施的行为,从而达到感染控制的目的。
2.3关于应急负压ICU病房尺度问题:
由于应急负压ICU中的医护人员,均为着防护装备作业,根据抢救床边距≥1000mm的要求,适当增大,各边空间均不小于1200mm,方便操作并尽量避免医护间相互接触。因此ICU单元采用的尺度较常规病房要大,在应急医疗设施建设中可通过箱房组合的方式实现。
2.4应急负压ICU中院感防控措施:
除建筑布局上的需要适应时疫的烈性传染与多渠道的传播途径外,对于院感防控还需要在措施上加以保障,做到防患于未然:
(1)患者安置:宜单间负压隔离;
(2)护理患者时,宜分组进行,人员相对固定,避免耐药菌感染影响治疗;
(3)操作前后严格执行手卫生,并配备非手触式洗手设施和速干手消毒剂。
(4)ICU应配备足量的、方便取用的个人防护用品;
(5)—般性诊疗器械如听诊器、叩诊锤、手电筒、软尺等应专床专用;
(6)医疗器械、设备应专人专用,或一用一消毒;
(7)医疗区域的物体表面保持清洁,及时消毒;
(8)物体表面应保持清洁,被患者血液、体液、排泄物、分泌物等污染时,应随时清洁并消毒;
(9)设备键盘等外露部分宜使用键盘保护膜或薄膜覆盖,表面保持清洁,及时消毒;
(10)医疗废物:带盖黄色垃圾桶套双层黄色医疗垃圾袋,密闭运送。
三、应急负压ICU给排水专业设计要点:
除ICU使用的管道外,给水、排水管道不应从ICU室内架空通过,必须通过时应采取防漏措施。
为防止检修管道影响ICU使用,检修阀门宜设置在ICU区域外。
当技术完善、产品成熟时,在ICU单元内建议设置真空排水系统及负压倒便器,可减少对于外界污染,降低院内感染几率。此系统优点为:全封闭,无臭气及飞沫溢出,有利于环境卫生,站房可收集并处理废气,使之达到排放标准。相信随着我国排水与相关器具技术的发展进步,会有更多更先进的产品满足医疗建筑更高的安全需求。
四、应急负压ICU电气专业设计要点:
重症监护病房中涉及患者生命安全的设备应采用医疗IT系统供电,并设置UPS不间断电源。每个病床单元容量不小于2KVA配置。每套医用IT系统容量不超过8kVA。IT系统的远程绝缘监视报警装置设置在医护值班处。
在有自备柴油发电机作为备用电源的情况下,UPS后备时间不应小于15分钟。无备用电源,仅有可靠的两路独立市政电源的情况下,UPS后备时间不小于30分钟。仅有一路市政电源的情况下,UPS的后备时间不小于1小时。
ICU的净化空调机组应采用双路电源供电。当改造项目不具备双路电源的条件时应设置室外型柴油发电机作为临时备用电源。
五、应急负压ICU智能化设计要点:
(1)综合布线系统:在医护工作区、病房区等处设置信息插座,设置无线局域网AP点;
(2)视频医护对讲系统:医护人员可通过视频及语音实现污染区、半污染区、清洁区三区互联,三区均可直接观察患者的情况、互通传递医嘱等信息,减少医、患及医护之间的直接、近距离接触,降低感染风险;
(3)出入口控制系统:在主要出入口,污染与洁净区过渡设置出入口控制;
(4)建筑设备监控系统:对空调设备采用自动控制方式,并监视污染区及半污染区的压差。监视设备运行、故障状态,及时对设备进行控制及维护。
六、应急负压ICU暖通设计要点:
(1)采用全新风直流式空调系统:新风机组设置粗效、中效、亚高效三级空气过滤,并满足房间温湿度要求。最小换气次数12次/时。
(2)设置空气消毒装置:在护士站、医生办公、走廊、缓冲、脱防护服等处设置空气消毒装置。
(3)采取可靠手段保证压力梯度:应设置压差传感器,用来检测、显示负压值,及用来调节通风系统的送排风量。送排风管道应设置风量调节装置。
(4)新风系统和排风系统连锁:开启时:先开排风机组,后开新风机组;关闭时:先关新风机组,后关排风机组。
(5)保证污染源处于下风向:送风口应设置在相对清洁区的上方,排风口按床位设置下排风口。
(6)排风经过过滤灭菌后排放:排风口设置亚高效过滤器,在风机吸入口设置空气灭菌装置,排风口应高出屋面3m以上。
(7)设置备用机组:应设置机组备用或者风机备用。
(8)设置机组运行状态检测和各级过滤器的阻塞报警:新风机组的粗效、中效、亚高效过滤器三级过滤器及病房送、排风口处的亚高效过滤器处,设置阻塞报警装置。
七、应急负压ICU医疗气体专业设计要点:
应急负压ICU作为生命支持区域,为一级供气负荷,供应其使用的医用气体管道应从医用气源处单独接出;每个ICU外的每种医用气体管道上,应设置区域阀门,区域阀门安装在带保护的阀门箱内;医用空气、氧气、其他气体的供气管道进入隔离区前,应在总管上设置防回流装置;吸引装置应有自封条件,瓶里液体吸满时应能自动切断气源。
八、与医院方交流应急负压ICU使用反馈:
针对本次疫情中的应急负压ICU的设计问题,与解放军总医院第六医学中心呼吸科专家(这位专家的战友彼时正在参与援助武汉的救治工作)交流,基于两点原因,其十分推崇大污染区的设计,即护士站与ICU单元同处一个大空间:第一,节约医护人力、节约抢救时间,保证抢救效率;第二,现场装备不足,是不争的事实,虽举国援助仍捉襟见肘,当前物资匮乏形势仍严峻。
在与地坛医院的专家交流时,得到的答复是,医护对于病患的监护应在半污染区的护士站,ICU单元为污染区,出入污染区操作应经过缓冲间,ICU虽为重症监护,效率固然重要,感控环节在应急负压ICU中则更为重要,医护保护好自己,才能做到对病患的保护,做好感控环节才谈得到救治。
同时在交流中也咨询了解放军总医院第六医学中心与北京大学第一医院两位专家关于耐药菌感染的相关内容,以期在传染源控制中不致疏漏。
交流工作从一个侧面佐证了我司的两个研究方向,使设计工作免于脱离实际、闭门造车。
结语:
ICU作为重症医学的前沿阵地,医护对病患确保时时监护,而应急呼吸系统传染病又要求必须充分考虑隔离。我们两个方案的出发点都是首先考虑对患者实行有效的负压隔离。与此同时,充分关注医护工作者的安全防护。
本文是我们团队以既往经验结合目前新冠疫情,对应急呼吸传染ICU的研究成果。由赵一沣执笔,团队专家辛春华、袁白妹等全程指导,陈雪松、张向兵、曾笑钢等全程参与,以及李春光、杨少飞、张伟涛、李丽莎、王国新、陈斌等专业配合共同完成的。撰写过程中得到了地坛医院孙亚雄、解放军总医院第六医学中心孟激光与北京大学第一医院刘兆平几位专家的斧正指导。
愿本文能为正在一线从事感染ICU设计的同行们或业主提供启发,为广大逆行白衣天使增添一份安全保障,为打赢抗击疫情的战争贡献微薄之力。
参考文献:
1 中国重症加强治疗病房(ICU)建设与管理指南(2006)行业标准
2 传染病医院建设标准(建标173-2016)建设标准
3 传染病医院建筑设计规范(GB50849-2014) 国家标准
4 医院负压隔离病房环境控制要求(GB/T 35428-2017) 国家标准
5 重症监护病房医院感染预防与控制规范(WS/T 509-2016)行业标准
6 医院隔离技术规范(WS/T311-2009) 行业标准
7 医院感染监测规范(WS/T312-2009) 行业标准
8 医院感染预防与控制评价规范(WS/T 592-2018) 行业标准
9 经空气传播疾病医院感染预防与控制规范(WS/T 511-2016)行业标准
10 病区医院感染管理规范(WS/T510-2016)行业标准
11 装配式钢结构建筑技术标准(GB/T51232-2016)国家标准