1.3.1 Bảo vệ các khu vực trọng yếu và thanh lọc cục bộ

Tiêu chuẩn quốc gia Trung Quốc, Tiêu chuẩn xây dựng bộ phận phẫu thuật sạch bệnh viện, có hiệu lực từ ngày 1 tháng 10 năm 2000. Tiêu chuẩn này phân loại phòng sạch thành 4 hạng. Trong đó, các phòng phẫu thuật sạch được xếp hạng dựa trên nồng độ vi khuẩn và độ sạch không khí của khu vực bàn phẫu thuật và khu vực xung quanh, đây là lần đầu tiên phương pháp này được áp dụng trên phạm vi quốc tế. Điều 29 của Tiêu chuẩn quy định: “Các phòng phẫu thuật sạch Loại Ⅰ, Ⅱ và Ⅲ phải áp dụng chế độ cấp khí tập trung cục bộ; diện tích các miệng cấp khí bố trí tập trung, tức là kích thước của vùng phẫu thuật, phải tương xứng với hạng của phòng phẫu thuật — không nhỏ hơn $6.2\mathrm{m}^2$ đối với Loại Ⅰ (trong đó phần dành riêng cho khu vực đầu không được nhỏ hơn $1.4\mathrm{m}^2$), không nhỏ hơn $4.6\mathrm{m}^2$ đối với Loại Ⅱ, và không nhỏ hơn $3.6\mathrm{m}^2$ đối với Loại Ⅲ.”

Quy định này hoàn toàn khác với thực tiễn phòng sạch công nghiệp khá phổ biến (ví dụ như ở Nhật Bản): chế độ luồng một chiều toàn phòng hoặc luồng rối.

Ý tưởng chỉ đạo đằng sau quy định này là áp dụng lý thuyết vùng chủ lưu để bảo vệ các khu vực trọng yếu, từ đó đạt được mục tiêu vừa nâng cao hiệu quả độ sạch không khí vừa tiết kiệm chi phí hơn.

Bảo vệ các vị trí trọng yếu và thanh lọc cục bộ được học hỏi từ thực tiễn của Đức. Những gì Đức thúc đẩy trong phòng phẫu thuật bệnh viện không phải là thanh lọc toàn phòng với cấp khí đồng đều; thay vào đó, phương pháp này tập trung vào việc duy trì nồng độ vi khuẩn lơ lửng trong không khí tại khu vực trọng yếu (bàn phẫu thuật và bàn dụng cụ) trong một phạm vi xác định, và cung cấp môi trường nền đạt chuẩn cho khu vực làm việc.

Tuyến kỹ thuật này của các phòng phẫu thuật sạch bệnh viện Đức gắn liền với hai khái niệm mức độ ô nhiễm $U_\mathrm{s}$ và mức độ ô nhiễm tương đối $E_\mathrm{x}$ được đề xuất vào năm 1977 bởi Giáo sư Esdorn thuộc Đại học Kỹ thuật Berlin [1] (để biết định nghĩa, xem Tài liệu tham khảo [2]).

Tiêu chuẩn Đức DIN1946 Phần 4 “Thông gió và Điều hòa không khí trong Bệnh viện” đã áp dụng các khái niệm trên và quy định rằng $U_\mathrm{s}=1$ được phép áp dụng cho cái gọi là phòng phẫu thuật vô khuẩn thông thường, và $U_\mathrm{s}=2/3$ cho phòng phẫu thuật vô khuẩn cao cấp.

Việc đưa vào khái niệm mức độ ô nhiễm đã thúc đẩy sự phát triển của cái mà Đức gọi là phòng phẫu thuật vô khuẩn — phòng phẫu thuật sạch — theo một chế độ khác với thực tiễn phổ biến của phòng sạch công nghiệp vào thời điểm đó. Các ưu điểm chính của phương pháp này là:

(1) Sử dụng nồng độ vi khuẩn làm cơ sở đánh giá phù hợp với thói quen của nhân viên y tế.

(2) Phương pháp này đưa ra điều kiện cơ bản để đáp ứng cái gọi là yêu cầu vô khuẩn thông thường — tỷ lệ trao đổi không khí $20\mathrm{h}^{-1}$ của không khí sạch — xem xét rằng lưu lượng trao đổi không khí như vậy sẽ đáp ứng các yêu cầu vệ sinh của phòng phẫu thuật vô khuẩn thông thường; nói cách khác, phòng phẫu thuật sạch phải được cấp không khí sạch, và lưu lượng trao đổi không khí tối thiểu phải tương đương $20\mathrm{h}^{-1}$.

(3) Phương pháp này thiết lập khái niệm rằng khu vực làm việc là khu vực trọng yếu, và đưa ra đề xuất phân phối lưu lượng trao đổi không khí $20\mathrm{h}^{-1}$ một cách tập trung phía trên khu vực làm việc, để nồng độ vi khuẩn đạt được trong vùng phẫu thuật chỉ bằng một nửa nồng độ trung bình trong phòng, tức là mức độ ô nhiễm giảm xuống còn 0,5. Đây chính xác là sự khác biệt giữa bộ lọc bố trí tập trung và cách bố trí bộ lọc phân tán thông thường.

(4) Phương pháp này không dừng lại ở khái niệm, mà kết hợp khái niệm với thiết bị thực thi nó, phát triển bộ trần cấp khí cho phòng phẫu thuật, và chuyển giao thành quả này cho công ty Weiss; đây cũng là mô hình cơ bản của các bộ trần cấp khí dùng cho phòng phẫu thuật sạch mà chúng ta thấy ngày nay tại nhiều phòng phẫu thuật sạch ở châu Âu (bao gồm cả các sản phẩm của Trox Technik và Nickel của Đức, và Luwa của Thụy Sĩ).

Tuy nhiên, các hạn chế mà khái niệm mức độ ô nhiễm thể hiện là:

(1) Không có tiêu chuẩn tuyệt đối về nồng độ vi khuẩn được đặt ra cho các phòng phẫu thuật sạch, và điều này cũng không được phản ánh trong DIN1946 Phần 4. Mặc dù lưu lượng không khí cơ bản là $2,400\mathrm{m}^3/\mathrm{h}$ được xác định thông qua các phép đo và các phương pháp tương tự, không có tiêu chuẩn nồng độ vi khuẩn có thể đạt được với lưu lượng không khí này được đưa ra, cũng như không có các điều kiện liên quan (như diện tích và số lượng người) được quy định. Do đó, việc so sánh giữa các đại lượng tương đối như vậy không có nhiều ý nghĩa và có tính khả thi hạn chế, và việc áp dụng $2,400\mathrm{m}^3/\mathrm{h}$ (hoặc trao đổi không khí $20\mathrm{h}^{-1}$) có vẻ mang tính tùy tiện.

(2) Khái niệm mức độ ô nhiễm của Esdorn về bản chất là một phương pháp theo đuổi lưu lượng không khí tối thiểu; đề xuất của ông chỉ áp dụng được cho các phòng phẫu thuật vô khuẩn thông thường, điều này rõ ràng có hạn chế lớn, và lưu lượng cấp khí trong tiêu chuẩn của các quốc gia châu Âu khác, như Vương quốc Anh và Thụy Sĩ, lớn hơn nhiều so với của Đức. Điểm này cũng được Giáo sư Schmidt, người từng làm việc tại công ty Weiss, nêu ra; ông cho rằng ý tưởng lưu lượng không khí tối thiểu nêu trên là không đúng, vì chi phí đầu tư bổ sung là rất nhỏ so với lợi ích mà nó mang lại trong việc phòng ngừa nhiễm khuẩn và đảm bảo thành công của các ca phẫu thuật, cũng như giảm thiểu tổn thất từ các vụ kiện pháp lý có thể xảy ra. Thay vào đó, ông đề xuất rằng lưu lượng không khí cho cái gọi là phòng phẫu thuật vô khuẩn cao cấp phải lớn hơn $7500\mathrm{m}^3/\mathrm{h}$. (3) Cả kết quả $U_\mathrm{s}=0.5$ mà Giáo sư Esdorn thu được, lẫn các kết quả về diện tích vùng cấp không khí và diện tích vùng được bảo vệ mà Giáo sư Schmidt tổng hợp từ một số lượng lớn phép đo (xem Bảng 1 của Tài liệu tham khảo [2]), đều không đạt mức được lý thuyết dự đoán; không có phương pháp tính toán lý thuyết khả thi về cơ bản được cung cấp, điều này cũng làm giảm tính khả thi trong thực tế. Thực tế, một số ý tưởng được phản ánh trong khái niệm mức độ ô nhiễm và trong tiêu chuẩn DIN 1946 Phần 4 không hề xa lạ với chúng ta.

Phương pháp tiếp cận theo mức độ ô nhiễm này, được Đức đề xuất vào năm 1977, cho rằng phòng mổ sạch không cần thực hiện thanh lọc toàn bộ phòng; chỉ cần giảm nồng độ vi khuẩn tại chỗ và bảo vệ hiệu quả vùng trọng yếu, đồng thời tập trung không khí sạch tương ứng với tốc độ trao đổi không khí là $20,\mathrm{h}^{-1}$ và cấp đến phía trên bàn mổ. Bản chất của phương pháp tiếp cận này chính là sự kết hợp giữa các khái niệm “thanh lọc tại chỗ” và “vùng luồng chính”.

Các biện pháp kỹ thuật về độ sạch không khí của Trung Quốc^[3], được thông qua tại cuộc họp thẩm định và đánh giá quốc gia vào tháng 7 năm 1977 và chính thức xuất bản vào năm 1979, là tài liệu đầu tiên đưa ra các khái niệm “thanh lọc tổng thể” và “thanh lọc tại chỗ”:

“Bất cứ khi nào, thông qua thanh lọc không khí và các biện pháp xử lý tổng hợp khác, toàn bộ khu vực làm việc trong một căn phòng được tạo thành môi trường không khí sạch, thực hành này được gọi là thanh lọc tổng thể.” “Bất cứ khi nào chỉ một khu vực làm việc cục bộ của căn phòng — một không gian cục bộ cụ thể — được tạo thành môi trường không khí sạch, thực hành này được gọi là thanh lọc tại chỗ.” “Khi các yêu cầu quy trình được đáp ứng, nên áp dụng thanh lọc tại chỗ càng nhiều càng tốt.”

Tất nhiên, thanh lọc tại chỗ như vậy cũng mang lại hiệu quả thanh lọc cho toàn bộ khu vực.

1.3.2 Khái niệm vùng luồng chính và tính toán nồng độ phân bố không đồng nhất

Vùng luồng chính là một khái niệm được đề xuất lần đầu tiên tại Trung Quốc vào năm 1978^[4]: trong phòng sạch dòng rối, khu vực trong một phạm vi nhất định bên dưới cửa cấp không khí là vùng luồng chính, có độ sạch cao nhất; gần cửa hồi không khí có một vùng cửa hồi không khí rất nhỏ, độ sạch của vùng này có thể cao hơn hoặc thấp hơn nồng độ trung bình của phòng, phụ thuộc vào việc hệ số phân bố không đồng nhất $\Psi$ lớn hơn hay nhỏ hơn 1, nhưng nó bằng nồng độ trung bình của phòng trong điều kiện phân bố đồng nhất lý thuyết ($\Psi_{\mathrm{c}}=1$); ngoài ra, các khu vực khác ở cả hai bên cửa cấp không khí là các vùng dòng rối chứa các xoáy, theo thói quen được viết tắt là vùng xoáy (không có nghĩa là toàn bộ khu vực bao gồm các xoáy), và độ sạch của chúng thấp hơn rõ rệt so với vùng luồng chính trung tâm. Sự phân bố không đồng nhất của ba vùng được thể hiện trong Hình 1.

Hình 1　Phân bố không đồng nhất của ba vùng

Theo khái niệm vùng luồng chính, đối với không gian sạch có bộ lọc HEPA ở đầu cuối, vì nồng độ không khí cấp cực kỳ nhỏ, chúng ta có: nồng độ trung bình của phòng trong phân bố không đồng nhất

$$\overline{N}{\mathrm{v}} = N{\mathrm{s}} + \Psi,\frac{60G \times 10^{-3}}{n} \approx \Psi\overline{N}$$

Nồng độ vùng luồng chính　　　$N_{\mathrm{a}} = \Psi_{\mathrm{a}}\overline{N}$

Nồng độ vùng xoáy　　　$N_{\mathrm{b}} = \Psi_{\mathrm{b}}\overline{N}$

Nồng độ vùng cửa hồi không khí　　$N_{\mathrm{c}} = \Psi_{\mathrm{c}}\overline{N}$.

trong đó: $\Psi$——hệ số phân bố không đồng nhất, $\Psi = \left(\dfrac{1}{\varphi} - \dfrac{\beta}{\varphi} + \dfrac{\beta}{1+\varphi}\right)\left(\varphi + \dfrac{V_{\mathrm{b}}}{V}\right)$;

$\Psi_{\mathrm{a}}$——hệ số phân bố không đồng nhất vùng luồng chính, $\Psi_{\mathrm{a}} = 1 - \dfrac{\beta}{1+\varphi}$;

$\Psi_{\mathrm{b}}$——hệ số phân bố không đồng nhất vùng xoáy, $\Psi_{\mathrm{b}} = \dfrac{1+\varphi-\beta}{\varphi}$;

$\Psi_{\mathrm{c}}$——hệ số phân bố không đồng nhất vùng cửa hồi không khí, $\Psi_{\mathrm{c}} = 1$;

$n$——tốc độ trao đổi không khí;

$\overline{N}$——nồng độ trung bình của phòng trong phân bố đồng nhất, $N = N_{\mathrm{s}} + \dfrac{60G \times 10^{-3}}{n}$;

$N_{\mathrm{s}}$——nồng độ không khí cấp;

$G$——tốc độ sinh hạt trên một đơn vị thể tích;

$\beta$——tỷ lệ tốc độ sinh hạt trong vùng luồng chính so với tốc độ sinh hạt trong toàn bộ phòng;

$\varphi$——hệ số cuốn theo của vùng luồng chính;

$\dfrac{V_{\mathrm{b}}}{V}$——tỷ lệ thể tích vùng xoáy so với thể tích toàn bộ phòng.

I.3.3 Mức độ ô nhiễm vùng luồng chính

$\Psi_{\mathrm{c}}=1$ chỉ ra rằng nồng độ trong vùng cửa hồi không khí là nồng độ trung bình tổng thể trong phân bố đồng nhất. Các kết quả nghiên cứu lý thuyết trong quá khứ đã chỉ ra rằng khu vực làm việc nên được đặt dưới vùng luồng chính. Để đánh giá mức độ ưu việt của việc bố trí cửa cấp không khí tập trung và đặt khu vực làm việc dưới vùng luồng chính so với cách bố trí phân tán thông thường, có các cân nhắc sau đây.

(1) Mức độ này được biểu thị bằng tỷ lệ của nồng độ vùng luồng chính so với nồng độ trung bình của phòng, tức là $\Psi_{\mathrm{a}}/\Psi$. Vì nồng độ trung bình của phòng bao gồm cả nồng độ vùng luồng chính, ưu việt của vùng luồng chính có thể không được phản ánh trong tỷ lệ này. Đồng thời, khi áp dụng sơ đồ vùng luồng chính với các cửa cấp không khí được bố trí tập trung, sự thống nhất về nồng độ trung bình của phòng dễ xảy ra phân kỳ, vì việc số lượng điểm đo cần đặt trong vùng luồng chính liên quan đến các hệ số trọng số tương ứng của từng điểm và rất khó xác định, do đó tính khả thi không cao. (2) Mức độ này được biểu thị bằng tỷ lệ giữa nồng độ vùng dòng chính với nồng độ tại cửa hồi gió hoặc nồng độ trung bình của phòng trong điều kiện phân bố đồng nhất, tức là $\Psi_{\mathrm{a}}/\Psi_{\mathrm{c}}$, hay nói cách khác được biểu thị bằng $\Psi_{\mathrm{a}}$. Mặc dù có tính khả thi, tức là nồng độ tại vùng cửa hồi gió (tương đương với nồng độ gió hồi) có thể được đo đạc, nhưng do không thể đặt điểm làm việc tại vùng cửa hồi gió, tỷ lệ này không phải là yếu tố được quan tâm nhất. Khái niệm mức độ ô nhiễm của Đức được đề cập trước đó chính là tỷ lệ này; nó không thể trả lời câu hỏi được quan tâm sau khi các cửa cấp gió được bố trí tập trung: tình hình của vùng ngoại vi không có cửa cấp gió sẽ như thế nào? Ngoài ra, mặc dù nồng độ cửa hồi gió có thể đo được, rõ ràng nồng độ tại các cửa hồi gió ở các vị trí khác nhau có sự chênh lệch đáng kể, do đó cần phải đo tất cả các cửa để không gây ra sai lệch quá lớn.

(3) Mức độ này được biểu thị bằng tỷ lệ giữa nồng độ vùng dòng chính với nồng độ vùng xoáy, tức là nồng độ vùng ngoại vi, công thức là $\Psi_{\mathrm{a}}/\Psi_{\mathrm{b}}$, có thể làm rõ vấn đề một cách tương đối dễ hiểu. Như đã đề cập trước đó, vùng xoáy là vùng dòng rối chứa các xoáy ở hai bên vùng dòng chính; nồng độ của vùng này đại diện cho nồng độ của các khu vực chính khác trong phòng ngoài vùng dòng chính và các cửa hồi gió, tức là nồng độ của các khu vực bao quanh vùng dòng chính. Do đó, $\Psi_{\mathrm{a}}/\Psi_{\mathrm{b}}$ có thể phản ánh sự khác biệt nồng độ giữa vùng làm việc và vùng không làm việc. Đồng thời, nồng độ của hai vùng này có thể được đo riêng biệt thông qua việc bố trí các điểm lấy mẫu theo từng vùng.

Tóm lại, mức độ ô nhiễm của vùng dòng chính so với vùng ngoại vi được gọi là mức độ ô nhiễm vùng dòng chính, được biểu thị bằng $\Psi_{\mathrm{a}}/\Psi_{\mathrm{b}}$, phân biệt rõ ràng với mức độ ô nhiễm của Đức có công thức là $\Psi_{\mathrm{a}}/\Psi_{\mathrm{c}}$.

I.3.4 Tính toán phân loại

(1) Sơ đồ mặt bằng phòng phẫu thuật. Mặt bằng bên trong phòng phẫu thuật có thể được chia thành nhiều vùng theo chức năng, tham khảo cách phân vùng trong tiêu chuẩn quân sự liên quan[5], như thể hiện trong Hình 2. Trong Hình 2, vùng “1” được xác định dựa trên chiều dài bàn phẫu thuật là 1,8m, có thể mở rộng ở hai đầu lên 2,1m đối với các bệnh nhân có chiều cao đặc biệt. Khoảng cách giữa các vùng về cơ bản là 0,6m.

Hình 2 Phân chia vùng chức năng (dòng rối và dòng một chiều thẳng đứng)

(2) Số lượng nhân viên phẫu thuật. Số lượng nhân viên phẫu thuật liên quan đến phương án phân bổ nhân sự trong phòng phẫu thuật. Trong quá trình phẫu thuật, nhân viên y tế tập trung đông đúc xung quanh bàn phẫu thuật; các bác sĩ phẫu thuật ở vị trí gần bàn phẫu thuật, bao gồm bác sĩ phẫu thuật trưởng, trợ lý thứ nhất, trợ lý thứ hai và y tá trưởng (hoặc y tá dụng cụ), cùng với bác sĩ gây mê ở vị trí gần đầu bệnh nhân. Đồng thời, thiết bị y tế càng hiện đại thì số lượng nhân sự cần thiết càng ít, vì về nguyên tắc mỗi thiết bị cần một người phụ trách; khi các thiết bị trở nên hiện đại và đa chức năng, số lượng đơn vị thiết bị giảm xuống, số lượng nhân viên phụ trợ cũng giảm theo. Số lượng nhân viên phụ trợ nói chung nằm trong khoảng 8～12 người; sau khi sử dụng thiết bị hiện đại, con số này nói chung không quá 10 người. Bố trí mặt bằng các dụng cụ phẫu thuật được thể hiện trong Hình 3～6[6].

(3) Diện tích cấp gió. Vì luồng gió được cấp tập trung vào vùng làm việc, kích thước của diện tích cấp gió là yếu tố rất quan trọng. Nếu diện tích cấp gió quá lớn, lưu lượng gió cần thiết sẽ quá lớn, hoặc vận tốc gió sẽ quá thấp với một lưu lượng gió nhất định, đồng thời chi phí đầu tư cao; nếu diện tích cấp gió quá nhỏ, khả năng bảo vệ vùng làm việc sẽ bị ảnh hưởng.

Hiện tại phân thành ba trường hợp, tương ứng với tiêu chuẩn tối thiểu, tiêu chuẩn trung gian và tiêu chuẩn tối đa.

Tiêu chuẩn tối thiểu là bao phủ vùng làm việc chỉ chứa bàn phẫu thuật trong vùng dòng chính; tiêu chuẩn trung gian bao gồm khu vực mở rộng 0,6m xung quanh bàn phẫu thuật; tiêu chuẩn tối đa có thể bao gồm khu vực mở rộng 0,9m về hai bên bàn phẫu thuật (con số thực tế trong các quy định của “Tiêu chuẩn” nhỏ hơn một chút, do đó kết quả tính toán có thể được đảm bảo với độ tin cậy cao hơn).

Hình 3　Ví dụ bố trí mặt bằng 1 cho dụng cụ phẫu thuật tim

  1. Máy tim phổi nhân tạo　2. Bàn dụng cụ　3. Tủ thuốc　4. Thiết bị đốt điện phẫu thuật　5. Máy khử rung tim　6. Cưa xương ức điện　7. Bàn làm việc　8. Hệ thống hút và cấp oxy　9. Bàn gây mê　10. Máy gây mê　11. Máy điện tâm đồ　12. Bộ trao đổi nhiệt　13. Chậu và xô

Hình 4　Ví dụ bố trí mặt bằng 2 cho dụng cụ phẫu thuật tim

  1. Tháp treo dẫn 5 loại khí y tế　2. Máy tuần hoàn máu ngoài cơ thể　3. Ray treo dịch truyền　4. Bộ chỉ thị　5. Máy theo dõi bệnh nhân　6. Bàn dụng cụ　7. Chậu và xô

Hình 5　Ví dụ bố trí mặt bằng 3 cho dụng cụ phẫu thuật tim

  1. Máy gây mê　2. Máy điện tâm đồ　3. Bàn gây mê　4. Bàn dụng cụ　5. Khay đựng dụng cụ　6. Kính hiển vi　7. Chậu và xô　8. Giá treo dịch truyền　9. Máy khoan điện　10. Hệ thống hút và cấp oxy

Hình 6　Ví dụ bố trí mặt bằng 4 cho dụng cụ phẫu thuật khớp

  1. Máy gây mê　2. Bàn gây mê　3. Bàn dụng cụ　4. Khay đựng dụng cụ　5. Thiết bị đốt điện phẫu thuật　6. Máy khoan khí nén　7. Ray treo khí và dịch truyền　8. Chậu và xô

Ở đây, cần xem xét hiện tượng trộn lẫn và suy yếu tại biên của luồng gió phụt yếu (xem Hình 14-3 trong Tài liệu tham khảo [7]); biên luồng có thể bị co lại với góc 10,7° (vùng bao gồm góc 10,7° vẫn thuộc về vùng dòng chính). Theo loại đèn phẫu thuật không bóng, chiều cao thông thủy bên trong phòng là 2,9～3m, bàn phẫu thuật cao 0,8m, chiều cao vết mổ trên cơ thể người là 0,3m, và mặt phẳng làm việc cao 1,1m; khi đó khoảng cách co luồng ở mỗi bên là [(2,9～3)−1,1]tan10,7°=0,34～0,36m.

(4) Tốc độ phát sinh vi khuẩn. Tốc độ phát sinh vi khuẩn không được tính dựa trên mật độ nhân sự; mà phải tính trực tiếp. Hiện chưa có dữ liệu trực tiếp về mức độ phát sinh vi khuẩn của các bề mặt trong nhà, do đó có thể sử dụng tốc độ phát sinh bụi bề mặt làm tham chiếu, tức là giả định rằng lượng vi khuẩn phát sinh từ bề mặt tương ứng với 8m² sàn nhà tương đương với lượng vi khuẩn của một người ở trạng thái nghỉ ngơi. Lượng vi khuẩn phát sinh tối đa của một người khi nghỉ có thể lấy là 300 vi khuẩn/(người·phút); lấy số lượng nhân viên thực hiện đo là 2 người, khi đó

$$\text{Tổng lượng vi khuẩn phát sinh}=\left(\frac{\text{diện tích phòng}}{8\text{m}^2}+2\right)\times\frac{300}{\text{phút}}\text{ vi khuẩn}$$

(5) Các hệ số. $\varphi$ được lấy theo tỷ lệ phủ toàn phần của mặt cấp gió, lần lượt là 0,4; 1,3; 0,26; 0,2; $\beta$ được lấy theo tỷ lệ phủ toàn phần của mặt cấp gió, lần lượt là 0,7; 0,65; 0,8; 0,85; $\dfrac{V_\text{b}}{V}$ được lấy theo tỷ lệ phủ toàn phần của mặt cấp gió, lần lượt là 0,45; 0,65; 0,32; 0,24.

Kết quả tính toán được liệt kê trong Bảng 1.

Nếu tỷ lệ phủ toàn phần của cửa cấp gió rất lớn, với $\beta$ đạt 0,95, và các cửa hồi gió được bố trí toàn bộ ở hai bên theo tiêu chuẩn, $\varphi=0,05$, thì $\varphi_\text{a}=0,095$, và có thể tính được $\Psi_\text{a}/\Psi_\text{b}\approx0,048$. Do đó $\Psi_\text{b}=1,98$, từ đó có thể thấy nồng độ ở vùng ngoại vi cao gấp khoảng 20 lần nồng độ ở vùng dòng chảy chính; nếu vùng dòng chảy chính thuộc cấp độ lớp 100, thì vùng ngoại vi nằm trong phạm vi lớp 1 000.

I.3.5　Kết luận

Vì khu vực phẫu thuật là nơi tập trung phát sinh bụi trong phòng phẫu thuật, theo lý thuyết vùng dòng chảy chính, nếu đặt khu vực này nằm trong vùng dòng chảy chính thì điều này sẽ rất có lợi cho việc nâng cao độ sạch của vùng dòng chảy chính và toàn bộ phòng. Kết quả tính toán cho thấy, nếu thay đổi các cửa cấp gió phân bố đồng đều trong phòng sạch công nghiệp (theo tiêu chuẩn tốc độ trao đổi không khí lớp 1 000) thành dạng bố trí tập trung, khu vực phẫu thuật có thể đạt hiệu quả độ sạch lớp 100 (không chỉ có độ sạch cao mà còn có dạng luồng không khí tốt), trong khi vùng ngoại vi vẫn duy trì ở mức lớp 1 000. Tương tự, cấp độ của tất cả các khu vực trọng điểm có thể được nâng lên một bậc[8]. Cần lưu ý rằng, để rút ngắn thời gian vận hành, khái niệm tốc độ trao đổi không khí tự làm sạch đã được áp dụng[9]; tốc độ trao đổi không khí của các phòng phẫu thuật lớp 1 000, 10 000 và 100 000 nêu trên cao hơn một chút so với giá trị thông thường, trong khi đối với các phòng không phải phòng phẫu thuật thì thấp hơn giá trị thông thường.

Bảng 1　Kết quả tính toán liên quan đến vùng dòng chảy chính

Quy mô phòng phẫu thuật Diện tích cấp gió/m² Nhân viên y tế Tốc độ trao đổi không khí/h⁻¹ Lưu lượng gió/(m³/h) Vận tốc gió cấp/(m/s) Hệ số không đồng đều của phòng Hệ số không đồng đều của vùng làm việc $N_a$/(số đếm/m³) $\overline{N}$/(số đếm/m³) $N_a$/(hạt/L) $\overline{N}$/(hạt/L) Mức độ ô nhiễm của Đức $\Psi_a/\Psi_c$ Mức độ ô nhiễm vùng dòng chảy chính $\Psi_a/\Psi_b$
Phòng phẫu thuật sạch thông thường (30,8m², h=3m) 1,3×2,15=2,8 Đo sau khi thi công hoàn thành (2 người) 10 người ở trạng thái nghỉ 20 1 848 0,18 1,08 0,48 28,0 63,1 13,9 31,3 0,76 0,57
Phòng phẫu thuật sạch thông thường (30,8m², h=3m) 1,3×2,15=2,8 Đo sau khi thi công hoàn thành (2 người) 10 người ở trạng thái nghỉ 20 1 848 0,18 1,08 0,48 46,7 105,2 32,6 73,9 0,76 0,57
Phòng phẫu thuật sạch thông thường (18,9m², h=3m) 1×1=1 Đo sau khi thi công hoàn thành (2 người) 6 người ở trạng thái nghỉ 15 851 0,24 1,1 0,76 72,0 104,2 36,5 52,8 0,48 0,29
Phòng phẫu thuật sạch thông thường (18,9m², h=3m) 1×1=1 Đo sau khi thi công hoàn thành (2 người) 6 người ở trạng thái nghỉ 15 851 0,24 1,1 0,76 96,5 139,7 54,7 79,2 0,48 0,29
Phòng phẫu thuật sạch (30,8m², h=3m) 1,8×3=5,4 Đo sau khi thi công hoàn thành (2 người) 11 người ở trạng thái nghỉ 30 2 772 0,14 0,84 0,37 14,4 32,7 7,0 16,0 0,37 0,21
Phòng phẫu thuật sạch (30,8m², h=3m) 1,8×3=5,4 Đo sau khi thi công hoàn thành (2 người) 11 người ở trạng thái nghỉ 30 2 772 0,14 0,84 0,37 26,4 60,0 14,9 33,8 0,37 0,21
Phòng phẫu thuật sạch đặc biệt (37,8m², h=3m) 2,4×3=7,2 Đo sau khi thi công hoàn thành (2 người) 12 người ở trạng thái nghỉ 110 12 441 0,48 0,61 0,27 2,6 6,0 1,3 3,0 0,27 0,17
Phòng phẫu thuật sạch đặc biệt (37,8m², h=3m) 2,4×3=7,2 Đo sau khi thi công hoàn thành (2 người) 12 người ở trạng thái nghỉ 110 12 441 0,48 0,61 0,27 4,6 10,6 3,4 7,8 0,27 0,17

Lưu ý: $N_a$——nồng độ vi khuẩn trung bình trong vùng làm việc; $\overline{N}$——nồng độ vi khuẩn trung bình trong phòng; $N_a$——nồng độ bụi trung bình trong vùng làm việc; $\overline{N}$——nồng độ bụi trung bình trong phòng.

I.3.6　Tài liệu tham khảo

[1] Esdorn H, Nouri Z. Nghiên cứu so sánh về hệ thống dẫn không khí có dòng chảy trộn trong phòng phẫu thuật. Trong Operationsraum HLH 28(1977), số 4.

[2] Shen Jinming. Tiêu chuẩn bệnh viện và thiết kế phòng phẫu thuật của Đức. HV&AC, 2000, 30(2): 33.

[3] Nhóm biên soạn Biện pháp kỹ thuật độ sạch không khí. Biện pháp kỹ thuật độ sạch không khí. Bắc Kinh: Nhà xuất bản Kiến trúc & Xây dựng Trung Quốc, 1979.

[4] Xu Zhonglin. Phương pháp tính toán phân bố không đồng đều trong phòng sạch. Kỷ yếu Hội nghị thành lập Ủy ban chuyên ngành HVAC của Hội Kiến trúc học. 1978. [5] YFB 001-1995　Quy chuẩn kỹ thuật kiến trúc cho khoa phẫu thuật sạch của các bệnh viện quân đội.

[6] Mei Zili (chủ biên). Thiết kế điều hòa không khí cho công trình y tế. Bắc Kinh: Nhà xuất bản Kiến trúc và Xây dựng Trung Quốc, 1991.

[7] Xu Zhonglin. Nguyên lý công nghệ độ sạch không khí. Thượng Hải: Nhà xuất bản Đại học Đồng Tế, 1998.

[8] Xu Zhonglin, Zhang Yizhao, Zhang Yanguo, và cộng sự. Nghiên cứu về cơ chế và đặc điểm của các chế độ phân phối không khí mới trong không gian sạch. HV&AC, 2000,30(3):1-7.

[9] Xu Zhonglin (chủ biên). Thiết kế phòng sạch. Bắc Kinh: Nhà xuất bản Địa chấn, 1994.

Ⅱ Quốc tế