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沈晋明|未来手术室建设与发展
来源:  发布日期:2020-06-29 08:46:31

沈晋明|未来手术室建设与发展

  作者: 沈晋明  同济大学教授


未来手术室什么样?如何建设?又向何处发展?今天请同济大学博士生导师沈晋明教授做这方面的讲演。


专家谈及的手术室发展趋势大多以下几点:

  • 数字化一体手术室。

  • 内联网云平台智慧网手术室。手术室信息化管理平台,兼容HIS、PACS等各系统。

  • 云计算、大数据、物联网、移动互联网、人工智能。

  • 专业化 、多元化、集成化、智能化、可视化、虚拟化、移动化、标准化。

  • 的确,信息技术深度融合赋予了手术室新的能与效,加快数字化、网络化、智能化发展。推动了手术室创新与升级。信息化方向是未来手术室发展趋势。






数字一体化手术室



HVAC Institute, Tongji University




人工智能手术室发展



HVAC Institute, Tongji University




虚拟手术室发展



HVAC Institute, Tongji University




机器人手术室


HVAC Institute, Tongji University




机器人手术室发展



HVAC Institute, Tongji University




●未来手术室建设与发展●


  • 皮之不存,毛将焉附?手术室建设与发展主要推动力是以互联网、大数据、人工智能为代表的信息技术?还是手术实体?

  • 良好的手术就是使患者受到最小伤害,安全、有效地切除病灶或修复身体上的缺损,以恢复或改善身体的功能。这才是手术室建设与发展的真正动力!

  • 19世纪40年代形成的现代外科手术,其发展一直是基于手术技术、麻醉技术与感染控制的进步,推动了手术室模式沿革,不断推进手术室建设、甚至改变了管理与运营的形式。

  • 提出“以最小的手术伤害达到最佳的手术效果”的宗旨,世界卫生组织提出 “安全手术才能拯救生命(Safe Surgery Saves Lives)”与 “清洁卫生更安全(Clean Care is Safe Care)”,导出了对手术的实质要求。




手术实体发展的动力


  • 手术技术、麻醉技术与感染控制发展与需求始终是推动手术室发展的主要动力。

  • 手术技术:器械、止血、输血、装备、开放、无创与微创手术、介入器械、高清术中成像、精密立体定位、数字化信息系统、术中远程传输等。

  • 麻醉技术:药物、器材、监控设施、预警系统、精密生理监测等。

  • 感染控制:消毒、灭菌、无菌操作、抗生素、通风、手术环境控制、净化综合技术措施等。

  • 运行与管理模式:手术室、集中手术部、平面布局、流程、辅房配置、环境监控、管理平台系统、日间手术中心、办公室手术等。




基于手术技术发展手术室



  • 1868年德国人库斯莫尔发明胃镜,是一根长金属管,末端有镜子。1950年日本医生宇治达郎发明有诊断意义的软式胃镜的雏形——胃内照相机。

  • 胃镜的直视下,可以在病变部位取小块标本,用高频电刀可直接将息肉切除,产生了无创手术。

  • 1986年德国外科医生Muhe和1987年法国医生Mouret完成腹腔镜胆囊切除术,标志着新的医学里程碑的诞生。

  • 1986年德国外科医生Muhe和1987年法国医生Mouret完成腹腔镜胆囊切除术,标志着新的医学里程碑的诞生。

  • 微创手术因其优越性得到极大发展,如今已深入到外科手术的各种领域,促进了介入器械、术中成像、精密立体定位、数字化信息系统、术中远程传输等技术,并以此发展到DSA介入、多功能复合手术、机器人手术等。



基于手术设施发展手术室



  • Interventional instrument 介入器械的发展

  • therapeutic endoscopic surgery 腔镜治疗手术

  • intraoperative imaging 术中成像技术

  • precision stereotaxis 精密立体定位

  • precision physiological monitoring 精密生理监测

  • digit Information system 数字化信息系统

  • robot-assisted surgical system 机器人辅助手术系统

  • telecasting of intraoperative 术中远程传输

  • smart model & surgical simulation智能模型手术模拟

  • Augmented and Virtual Reality technology 强化和虚拟现实技术



基于微创技术发展手术室


HVAC Institute, Tongji University




微创手术器械进展





微创手术室发展



HVAC Institute, Tongji University




发展DSA复合手术室


HVAC Institute, Tongji University




发展多功能复合手术室


HVAC Institute, Tongji University




发展机器人手术室


HVAC Institute, Tongji University




机器人手术室




信息系统应手术实体而发展


· 不同设备与系统增多,才需要一个平台兼容、整合、分析、传输各种信息。




不同的循证基点


  • 不同的循证基点得出不同的循证结果。

  • 美国与欧洲大陆对 HAI 控制的思路、要求、措施、管理方式等方面有所不同,发出的信息不对称。

  • 因为美国医疗体系是利益为导向的(profit-oriented health-care systems)重视性价比,强调战略思维(strategic thinking),常对感控的措施提出新的思路;

  • 而欧洲医疗体系是国家的公共资源( publicly funded health care)注重社会责任,用标准作了规定,强调运行策略(operational decisions),关注实施过程;

  • 种不同的循证基点,得出不同的感控理念与措施,甚至有矛盾或冲突,似乎形成两种不同的流派,影响着医疗环境的设计及相应的建设标准与规范的制订。

刊登:McIntosh C, Anesth Analg. 2006;103:1499–1516





感控循证决定工程措施



感控循证

相应的工程措施

空气途径对SSI的作用以及期望感控率(x%?x‰?)

基于消毒灭菌与无菌操作采用空气净化与净化等级

控制菌浓的目标值

采用相应综合控制措施

手术环境感染控制要求

区域控制还是单室控制

SSI感染菌的类型

送风末端过滤器的要求

对器械桌器械是否保护

送风装置大小

手术环境品质控制还是SSI

送风装置总体性能

手术环境服务对象医、麻、患

  温湿度、悬浮菌、IAQ

地面菌尘对SSI的作用

进入手术部是否换鞋换车

  手术部三区设定范围

 规定所在人员衣着与行为

刊登:沈晋明等,正确认识医疗环境控制技术[J].暖通空调, 2016,46(6):73-78




日本区域设置决定控制措施


刊登:沈晋明等,正确认识医疗环境控制技术[J].暖通空调, 2016,46(6):73-78




美国区域设置决定控制措施


刊登:沈晋明等,正确认识医疗环境控制技术[J].暖通空调, 2016,46(6):73-78




污染控制目标决定工程措施


  • 高控制目标10-6

  • 建立在无菌操作基础上!

  • 基于工艺过程零接触污染!

  • 空气污染成为唯一途径。一旦超标这批产品销毁。

  • 如不保证无菌操作与材料消毒,实施空气净化没有必要!

  • 有效的防腐剂无需昂贵的无菌灌装与环境控制?

刊登:沈晋明等,正确认识医疗环境控制技术[J].暖通空调, 2016,46(6):73-78




基于感控发展手术室


  • 手术环境控制取决于感染控制目标、指标与认识。

  • 手术室一直随SSI感控理论而发展,基于无菌操作与器材消毒,关注到悬浮菌引发的SSI,从空气化学消毒到过滤除菌,从自然通风到净化空调,从稀释通风到层流技术,发展出各种通风形式的手术室。

  • 感染因子在手术过程中会由空气途径污染器械或液体或直接沉降到切口。空气途径是官方网站消毒灭菌的薄弱环节,传染途径有时难以捉摸,尤其是空气消毒效果不确定性以及难于维持性,空气感染一直饱受争议。

  • 近年来感控界对 HAI 提出 NET 即无借口(No Excuse)与零容忍(Zero Tolerance),表明的是一种态度、控制原则、管理要求、体现对感控提出更高要求。

  • 2016年WHO预防外科手术部位感染的全球指南提出层流对降低全髋关节和膝关节SSI缺乏高质量的佐证。




正确认识WHO指南



  • 随着手术、感控与器材的进步,抗生素应用,对手术环境要求降低,层流达到的过低菌浓对降低SSI无益。

  • 对开放性大血管等手术,仍证实没有层流通风会增加 SSI 的风险。

  • 指南认为手术室通风旨在热舒适性,消除室内的气溶胶和颗粒以保持恒定的空气质量。

  • 明确手术室通风系统应送入经过滤空气 20次换气,提供需要的正压。稀释在手术室中产生的以及排除由周围区域进入的微生物。

  • 指南指出“层流对降低SSI率的影响是该领域研究中的空白点,需要进一步研究”。

  • 欧洲与日本官方网站建设标准维持不变。







美国官方网站通风最新标准170-2017


  • 全球关注美国最新颁布的官方网站通风标准如何应对WHO指南?

  • 将手术室分为两级,手术室20次换气与一般手术室15次换气。

  • 仍要求手术室主送风装置应集中设置在病患和手术小组的上方,气流应单向、垂直向下且平均风速为 0.13-0.18 m/s。

  • 要求主送风装置送出非诱导气流。

  • 主送风装置的送风面应每一边均比手术台底面至少多 305 mm。照明及气塔等非送风装置的总面积不得超过主送风装置送风面的 30%。

  • 送风装置面积至少1.2m×2.4m



发展20次换气有效手术室






发展按需空调手术室



手术室内空气质量是首要目标,是环控的初心,规范已列为控制目标、必测项目。

· 依据手术室内参数监控,进行变风量运行,有效、节能、IAQ高。



全球难题推动医疗改革

  • “使有限的医疗资源(人、财、物)更有效地服务更多人群”这世界性难题,如何缓解巨大的医疗费用对财政的压力,不断地推动着医疗改革与手术室发展。

  • 迫使官方网站关注医疗成本,对诊疗、感控等方面不断进行性价比决策,特别是关键科室的感控措施。

  • 过去以感染控制为宗旨的平面布局,无法实现高效运营,人员、物料与器材的快速流动,难以适应今天以提高诊疗周转率与使用率为目标的模式。

  • 发展以提高诊疗效率为中心的平面布局。布置快速通道、优化流程、方便诊疗、加快周转、加大诊疗量以降低医疗成本,成为新的研究课题。

  • 另一个有效降低医疗成本的方法是去机构化,缩小官方网站规模,将科室分离出去,降低非医疗成本。



日本手术部平面布局进展






厢式密闭车



· 厢式密闭车无需洁污分流,改变了手术部布局与流程,加快了手术周转!




如何降低手术成本


  • 以手术室为例。科技发展和医疗进步,手术室越来越依赖高科技装备,配套的系统越来越多,成为高投入的医疗环境!也是装备更新最快的科室。手术室造价势必不断上升,如何降低手术成本?

  • 优化手术部流程,加快手术周转率,最大限度地提高手术量,才是降低每台手术费用正确之路。

  • 加大手术环境控制的有效性,提高手术质与量,降低风险,减少转送环节,减少感染是最大节能。

  • 高科技装备与系统不断增添、更新与替代,手术室能在最短时间内完成改建就是最高效益。

  • 提高手术量成为手术室一种发展趋势,为此《规范》第1.0.4条 洁净手术部设计宜留有发展余地,注重设计的灵活性与通用性,适应将来改建或扩建需要。




未来手术室会议

  • 宗旨:以最小的手术伤害达到最佳的手术效果。

  • 知晓手术室发展趋势的不是无知就是骗子!

  • 手术室是需要更大的灵活性以适应未来需求。

  • 随时能适应现代医疗的需求,可以方便将既有手术室可经增添、更新或扩建,成为新型手术室。




发展模块手术室


  • 建造一个不仅能适应今天、而且还可迅速适应明天的新技术新方式的手术室。

  • 不仅硬件而且还包括软件。




发展装备模块化手术室





发展变风量变级别手术室


  • 2002年颁布《规范》当时主要针对开放型手术,微创手术很少。现在手术技术有了很大进步,大多三甲官方网站即使大型的微创手术也很普遍了。

  • 2013版《规范》对不同级别手术室的技术参数作了较大的修改,强调应适应将来改建或扩建需要。

  • Ⅰ级手术室应用范围会缩小。基于WHO推荐的20次换气,发展更有效、低造价与运行费用的手术室。

  • 推荐多建Ⅲ级手术室,如真有需要Ⅰ级手术室,发展变级别手术室,根据需要随时将Ⅰ级手术室变成Ⅲ级手术室,扩大使用范围,降低运行费用。

  • 发展一般手术室,不仅仅适用于门诊手术,可以随着不同手术、手术人数与装备容量实施变风量运行。




发展新形式手术部


  • 建造合理、合适、合规的手术室与手术部,才是最适宜、最实用的对策,不必攀比信息化档次。

  • “去机构化”趋势迫使发展出多种新形式的手术室。降低手术成本与等待时间、医患满意,取得双赢。

  • 缩小住院洁净手术部的规模,尽量将手术分离出去。发展了日间手术中心、一般手术部,或由一般手术室与洁净手术室组合的手术部新形式。甚至办公室手术。但这些新形式的手术部都应合规。

  • 只有依据当地经济实力和投资、官方网站性质、规模、级别与手术类型才能建造合适的手术部。

  • 合理的手术室应能随时满足手术设施与装备发展。

  • 现在国外已经很少建造大型的官方网站与住院手术室。




洁净手术部控制思路


  • 洁净手术部是区域控制思路,一个区域套一个区域,保障核心的手术区。手术室越多,洁净区域越大,人数越多,不得不提高中国系统的控制措施与实施能力。形成了“九连环”困局。走不出就无法降低手术成本!

  • 洁净手术部产业化,规模化,客观上使得手术部的控制理念、布局、装备、设施僵化,阻碍了技术革新与发展。

  • 洁净手术室主要满足大型开放性手术,控制手术部规模,不宜>20间。要尽可能将不需在洁净手术部实施的手术分离出来;采用新型手术室,用单室控制替代区域控制。



发展日间手术中心


  • 我国大力推广日间手术。日间手术是高效率、低成本的手术模式,手术感染率低于住院手术,可使有限的资源服务于更多需要手术的患者。在发达国家中超过一半病患的手术是日间手术,已发展为独立的日间手术中心。

  • 日间手术不是门诊手术,是将原来需要住院完成的手术的在院时间缩短至24小时以内的手术,是管理模式的进步。日间手术可实施从普外到三级或四级手术。

  • 微创手术使得切口缩小,手术时间缩短,出血减少,降低了对手术环境的要求。过去在洁净手术室开展的手术可以在一般手术室中开展。日间手术中心可在一般手术室和洁净手术室中实施,两者从控制原理到实施措施都不同。同在一个区域,挑战了传统手术环境控制理念。

  • 现大多日间手术部建成缩小版洁净手术部,有的按一般手术室建设,不符合日间手术特点与要求,难以降低造价与运行费用,也无法提高手术效率,有效避免交叉污染。




日间手术中心发展





日间官方网站推动手术室发展



· 医保公司开设日间官方网站从门诊到手术,患者可指定医生进行诊疗。




发展医生办公室手术


  • 相对于基于官方网站手术Hospital based surgery,基于办公室手术Office based surgery 将会大发展。为此建造了医疗办公大楼 Medical office building供租赁。

  • 病人档案(病历、影像与理化检验资料等)网络化。

  • 诊疗进步,微创与麻醉技术取得了重大突破,在微创甚至无创下完成治疗,失血少,时间短,康复快。

  • 今天的麻醉剂、器材与监控技术进步,使得麻醉更简便,也更安全,不太可能引发的副作用。

  • 无菌物品供给与污物处理社会化。

  • 医疗大楼内设施系统运行、维护、检修由业主提供。

  • 这去机构化的措施使得医护与患者满意,取得双赢。

  • 到2015年,官方网站外独立办公室手术已完成了大部份手术,而在20世纪90年代初才不到10%。




医疗单元大楼发展



▲ 医疗办公大楼平面




发展通仓交融手术室


  • 由于髋关节或膝关节置换手术十分成熟,成为单一、重复、再手术率低的标准化手术过程。由于要求髋、膝关节置换手术的需求量太大,造成有经验的高级外科医生和麻醉医师奇缺。如何解决这对矛盾?通仓手术室应运而生。

  • 同样我国胸外科医生采用腔镜切除肺结节的手术已经十分成熟,成为单一、重复的标准化手术程序。上海肺科官方网站全麻微创手术率超过90%。而我国不良肺结节患者很多、要求切除手术量很大。这为我国在世界上首先采用胸外科通仓交融手术室创造了条件。

  • 医患的需求矛盾推动了我国通仓手术室发展。

  • 在大空间内设置4张手术台,一位高级外科医生可以同时指导4位助理医生,一位主麻醉师也可同时指导4位副麻。相较于传统的四间手术室,可节省3名麻醉师,3名外科医生,2名护士,大大节约医护人员数量,提高医护人员的工作效率,降低了手术成本。

· Patient throughput increased by 40%   手术量增加了40%

· Opportunities for enhanced team working  增强团队合作机会

· Peer awareness of contemporary surgical practice and standards 同行意识当代外科实践和标准

· Improved supervision of non-consultant surgeons 改进了对非顾问医生的监督

· Reduced level of staffing requirement 降低了医护需求水平

· Opportunities to develop non-Doctor Anaesthetists in a safe · environment 在一个安全的环境,发展非医生麻醉师机会

· Reduced infection rates through improved theatre discipline 通过改善手术室纪律减少感染率

· Reduced cost per operation 降低每台手术运行成本

· Higher quality environment 高质量环境

· Efficient space utilisation 有效的空间利用


  • 多台手术通仓手术室,提高效率、降低成本、有利感控。

  • 多台复合手术,系统、设备等资源共享,提高利用率。



结语



  • 需求是发展之母,推动手术室发展是医疗、麻醉、感控与管理。以最小的手术伤害达到最佳的手术效果发展的目标。信息技术促进了手术室发展,是随着手术实体而发展,不要追求超前信息化的档次。

  • 正确认识未来手术室和手术室建设的发展趋势,应按当地经济实力和投资、官方网站性质、规模、级别与手术类型,建造与发展合理、合适、合规的手术室。

  • 微创手术技术深入外科各个领域推动着手术室发展,手术环境控制应与时俱进,做出相应的改变。

  • 手术室发展取决于手术感控目标、要求与认识。保证手术环境的安全、有效与受控前提下降低手术费用。

  • 医疗管理模式改变促进手术室发展。缩小洁净手术部规模,推广日间手术、办公室手术,或由一般手术室与几间洁净手术室组成的组合手术部,降低手术成本。



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