CN110068080A - 一种洁净手术室空气品质在线实时可视化的监控装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种洁净手术室空气品质在线实时可视化的监控装置，包括手术室净化空调***、空气参数测量装置、数据分析处理装置、就地显示装置和PLC控制***，所述手术室净化空调***的送气口通过送风管路与手术室的送风天花相连通，所述手术室的出风口通过出风管路与外界大气相连通，在所述出风管路上设有出风气泵，所述空气参数测量装置的进气口通过气路与手术室的测量区相连通，在所述气路上设有电动阀，所述空气参数测量装置的出气口通过抽气管路与外界大气相连通，在所述抽气管路上设有抽气泵。本发明能够对手术室内的尘埃浓度、细菌浓度、TVOC、CO2的参数进行有效的监控以及调节，能够使医护人员直观的观察到手术环境动态下空气的品质。
Description
技术领域
本发明涉及空气监控装置技术领域，特别涉及到一种洁净手术室空气品质在线实时可视化的监控装置。
背景技术
手术室内空气品质是手术环境的主要标志，不仅涉及到患者的手术部位感染，也关系到进行手术的医护人员的健康。医务人员在对患者实施手术过程中，手术切口及体内组织器官直接暴露在空气中，空气中浮游的微生物成为引起手术感染的主要原因之一。手术部位感染是最常见的医院感染之一，仅次于呼吸道感染而位居院内感染第二。感染轻者给患者造成痛苦，重者则可危及生命。因此，过去一直重视患者的手术部位感染。
随着电外科的不断发展，手术烟雾对手术室内医护人员的危害的普遍性与严重性常有报道，迫使人们日益重视手术室内空气品质。最新颁布的《医院洁净手术部建筑技术规范》GB50333-2013中13.3.16条第一次将甲醛、苯和总挥发性有机化合物(TVOC)浓度作为必要的检测参数。
其次，手术是一个动态过程。《医院洁净手术部建筑技术规范》 GB50333-2013规定的洁净手术室的控制参数(见表1)，以及国家《消毒卫生标准》规定洁净手术室空气细菌菌落总数≤10CFU/m3，普通手术室空气细菌菌落总数≤200CFU/m3。两者均是一个静态标准，不是手术过程中实时控制参数。因为真正造成医院感染的因素是在手术过程中，动态时的人员活动、仪器使用、门的开启等因素对手术室空气品质造成的不同程度的污染。而且不同手术的动态过程发生的污染物种类与污染物发生量是不同的，作为国家标准不可能统一规定控制阈值。手术过程中实时控制参数要由各院根据具体手术来确定。
表1
再者，尽管手术室净化空调***送入的新风量比其他民用建筑大好多倍，又经过十分有效的过滤，理应室内空气品质要好于其他民用建筑。但是手术过程中医护人员密集地围着患者进行手术，再加上手术烟雾发生，化学药剂使用等常常使在手术切口上方的空气品质不佳，其尘埃浓度、细菌浓度、TVOC、 CO2等指标均有可能超标，不但极易使患者感染，并且严重影响着医护人员的身心健康。
因此，洁净手术室验收也只能在静态或空态下，而不是动态下进行的。平时只是做细菌监测。目前，监控装置无法对微生物进行有效的监控，由于微生物较小，肉眼不可见，不管是空气中浮游菌、还是表面附着菌，瞬时采集的细菌通常要用合适的培养基在规定的温度与规定的时间来培育微生物 (如恒温37℃培养24h)，然后计数生成的菌落数。这就是说检测目标物的微生物水平仅是一种滞后的数值反馈，不是一种实时在线可视化的监测。当发生微生物超标时，无法及时进行调节，给患者以及医护人员带来了较大的危害。手术室内其他污染物也是如此。为此，研发对手术室内相关的污染物在线实时可视化监测已经迫在眉睫。
然而针对现有技术的不足，研发者有必要研制一种设计合理、结构简单、能够对手术室内的尘埃浓度、细菌浓度、TVOC、CO2的参数进行有效的监控以及调节，能够使医护人员直观的观察到手术环境动态下空气的品质的洁净手术室空气品质在线实时可视化的监控装置。
发明内容
为解决现有技术存在的问题，本发明目的提供了一种设计合理、结构简单、能够对手术室内的尘埃浓度、细菌浓度、TVOC、CO2的参数进行有效的监控以及调节，能够使医护人员直观的观察到手术环境动态下空气的品质的洁净手术室空气品质在线实时可视化的监控装置。
为解决以上技术问题，本发明采用以下技术方案来实现的：
一种洁净手术室空气品质在线实时可视化的监控装置，包括
一用于对手术室内的空气的洁净度进行调节的手术室净化空调***，所述手术室净化空调***的送气口通过送风管路与手术室的送风天花相连通，所述手术室的出风口通过出风管路与外界大气相连通，在所述出风管路上设有出风气泵；
一在手术过程中用于测量手术室内空气中含有尘埃浓度、细菌浓度、 TVOC、CO2的参数的空气参数测量装置，所述空气参数测量装置的进气口通过气路与手术室的测量区相连通，在所述气路上设有电动阀，所述空气参数测量装置的出气口通过抽气管路与外界大气相连通，在所述抽气管路上设有抽气泵；
一用于对通过空气参数测量装置测量的数据进行分析与处理的数据分析处理装置，所述数据分析处理装置与空气参数测量装置通讯连接；
一用于显示手术室内空气中含有尘埃浓度、细菌浓度、TVOC、CO2的参数的就地显示装置，所述就地显示装置与数据分析处理装置通讯连接；
一PLC控制***，所述PLC控制***分别与手术室净化空调***、出风气泵、电动阀、抽气泵和数据分析处理装置通讯连接。
在本发明的一个优选实施例中，所述手术室的测量区分为送风区、手术区和周边区，所述送风区通过第一气路与空气参数测量装置的进气口相连通，在所述第一气路上设有第一电动阀；所述手术区通过第二气路与空气参数测量装置的进气口相连通，在所述第二气路上设有第二电动阀；所述周边区通过第三气路与空气参数测量装置的进气口相连通，在所述第三气路上设有第三电动阀，所述第一电动阀、第二电动阀与第三电动阀分别与PLC控制***通讯连接。
在本发明的一个优选实施例中，所述空气参数测量装置为用于测量手术内空气中含有尘埃浓度、细菌浓度、TVOC、CO2的参数的传感器。
在本发明的一个优选实施例中，所述就地显示装置为用于显示手术内空气中含有尘埃浓度、细菌浓度、TVOC、CO2的参数的显示器。
与现有技术相比，本发明在采用上述结构能够对手术室内的尘埃浓度、细菌浓度、TVOC、CO2的参数进行有效的监控以及调节，能够在线实时监测动态数值反映手术环境空气品质，同时还能够使医护人员直观的观察到手术环境动态下空气的品质，不同的污染物用不同颜色表示，同一污染物不同浓度值用同一颜色不同深浅表示，能够直观地反映手术环境动态空气的品质，可有效避免对患者手术部位的感染以及对医护人员健康的损害。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明的结构示意图。
图2为本发明的手术室的送风区、手术区和周边区分布结构示意图。
具体实施方式
为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本发明。
参照图1和图2所示，图中给出的一种洁净手术室空气品质在线实时可视化的监控装置，包括手术室净化空调***、空气参数测量装置100、数据分析处理装置200、就地显示装置300和PLC控制***。
手术室净化空调***用于对手术室400内的空气的洁净度进行调节，手术室净化空调***的送气口通过送风管路与手术室400的送风天花500相连通，手术室400的出风口通过出风管路与外界大气相连通，在出风管路上设有出风气泵。
手术室净化空调***与出风气泵分别与PLC控制***通讯连接，PLC控制***根据数据分析处理装置200监测出手术400内空气中含有尘埃浓度、细菌浓度、TVOC、CO2的参数的数据对手术室净化空调***的送风量进行有效的控制，同时根据手术室净化空调***送风量的大小来控制出风气泵的吸风量的大小。
空气参数测量装置100在手术过程中用于测量手术内空气中含有尘埃浓度、细菌浓度、TVOC、CO2的参数，空气参数测量装置100的进气口通过气路与手术室400的测量区相连通，在气路上设有电动阀，空气参数测量装置100的出气口通过抽气管路900与外界大气相连通，在抽气管路900上设有抽气泵 910，抽气泵910与PLC控制***通讯连接。
空气参数测量装置100为用于测量手术室400内空气中含有尘埃浓度、细菌浓度、TVOC、CO2的参数的传感器，但不限于上述几个传感器，也可以监测手术室常规控制参数，如温度、湿度、压力、风速等参数，同时在就地显示装置300上进行显示。
手术室400的测量区分为送风区410、手术区420和周边区430，在送风区 410内的送风天花500的下方的对角处各布置一送风区空气采样管411，送风区空气采样管411通过第一气路600与空气参数测量装置100的进气口相连通，在第一气路600上设有第一电动阀610，第一电动阀610与PLC控制***通讯连接。
在手术区420内手术台上方以及器械护士呼吸部布置一手术区空气采样管421，手术区空气采样管421通过第二气路700与空气参数测量装置100的进气口相连通，在第二气路700上设有第二电动阀710，第二电动阀710与PLC控制***通讯连接。
在周边区430内手术台两侧距墙500mm、距地面800mm处各分布一周边区空气采样管431，周边区空气采样管431通过第三气路800与空气参数测量装置 100的进气口相连通，在第三气路800上设有第三电动阀810，第三电动阀810 与PLC控制***通讯连接。
当需采集送风区的空气样本时，PLC控制***控制第一电动阀610打开，同时控制第二电动阀710与第三电动阀810关闭，通过送风区空气采样管411以及第一气路600采集到送风区的空气样本。以此类推，采集手术区420和周边区430的空气样本。
采集到的空气样本通过空气参数测量装置100，将所测数据实时传输到数据分析与处理装置200，对数据进行处理与分析，如区域内空气中尘埃浓度、细菌浓度、TVOC、CO2的浓度值，将其转换成图像信号发送至就地显示装置300 上，在就地显示装置300上用不同的污染物用不同颜色显示，同一污染物不同浓度值用同一颜色不同深浅显示出来，数据分析与处理装置同时将分析处理后的数据发送至PLC控制***，以提供在线实时可视化的监测。同时将数据存储起来，以备日后追溯。
如手术区域浓度涉及到预设的警戒线，发生声光报警。提示手术人员采取相应的措施，万一措施不力，达到了行动线，PLC控制***控制手术室净化空调***大送风量，直至到达警戒线以下。如送风区域浓度涉及到预设的警戒线，发生声光报警。则预示手术室相应配置的净化空调***出现问题，手术后立即停用手术室，对其净化空调***进行检修。
数据分析处理装置200用于对通过空气参数测量装置测量的数据进行分析与处理，数据分析处理装置200与空气参数测量装置100通讯连接。
就地显示装置300用于显示手术室400内空气中含有尘埃浓度、细菌浓度、 TVOC、CO2的参数，就地显示装置300与数据分析处理装置200通讯连接，就地显示装置300可以设置在手术室400内墙壁的合适位置上，也可设置在移动支架上，方便医护人员观察以及移动，就地显示装置300为用于显示手术内空气中含有尘埃浓度、细菌浓度、TVOC、CO2的参数的显示器。
综上所述本发明在采用上述结构能够对手术室内的尘埃浓度、细菌浓度、 TVOC、CO2的参数进行有效的监控以及调节，能够在线实时监测动态数值反映手术环境空气品质，同时还能够使医护人员直观的观察到手术环境动态下空气的品质，不同的污染物用不同颜色表示，同一污染物不同浓度值用同一颜色不同深浅表示，能够直观地反映手术环境动态空气的品质，可有效避免对患者手术部位的感染以及对医护人员健康的损害。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等同物界定。
Claims (4)
1.一种洁净手术室空气品质在线实时可视化的监控装置，包括
一用于对手术室内的空气的洁净度进行调节的手术室净化空调***，所述手术室净化空调***的送气口通过送风管路与手术室的送风天花相连通，所述手术室的出风口通过出风管路与外界大气相连通，在所述出风管路上设有出风气泵；
一在手术过程中用于测量手术室内空气中含有尘埃浓度、细菌浓度、TVOC、CO2的参数的空气参数测量装置，所述空气参数测量装置的进气口通过气路与手术室的测量区相连通，在所述气路上设有电动阀，所述空气参数测量装置的出气口通过抽气管路与外界大气相连通，在所述抽气管路上设有抽气泵；
一用于对通过空气参数测量装置测量的数据进行分析与处理的数据分析处理装置，所述数据分析处理装置与空气参数测量装置通讯连接；
一用于显示手术室内空气中含有尘埃浓度、细菌浓度、TVOC、CO2的参数的就地显示装置，所述就地显示装置与数据分析处理装置通讯连接；
一PLC控制***，所述PLC控制***分别与手术室净化空调***、出风气泵、电动阀、抽气泵和数据分析处理装置通讯连接。
2.如权利要求1所述的一种洁净手术室空气品质在线实时可视化的监控装置，其特征在于：所述手术室的测量区分为送风区、手术区和周边区，所述送风区通过第一气路与空气参数测量装置的进气口相连通，在所述第一气路上设有第一电动阀；所述手术区通过第二气路与空气参数测量装置的进气口相连通，在所述第二气路上设有第二电动阀；所述周边区通过第三气路与空气参数测量装置的进气口相连通，在所述第三气路上设有第三电动阀，所述第一电动阀、第二电动阀与第三电动阀分别与PLC控制***通讯连接。
3.如权利要求1所述的一种洁净手术室空气品质在线实时可视化的监控装置，其特征在于：所述空气参数测量装置为用于测量手术内空气中含有尘埃浓度、细菌浓度、TVOC、CO2的参数的传感器。
4.如权利要求1所述的一种洁净手术室空气品质在线实时可视化的监控装置，其特征在于：所述就地显示装置为用于显示手术内空气中含有尘埃浓度、细菌浓度、TVOC、CO2的参数的显示器。
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