外科塔是什么集模块化、数字化于一体的复合手术室项目如何落地？山西这家医院给出了答案~

文/ 杨帆 北京文康世纪科技发展有限公司

山西医科大学附属人民医院创建于1953年，是直属于山西省卫生健康委员会的一所集医疗、教学、科研、预防、康复、保健、急救为一体的综合型三甲医院。同时也是山西省最大的医疗机构之一，拥有博士后科研工作站、山西省精准医学诊断治疗中心、山西省临床医学研究所、山西省口腔疾病预防治疗中心、山西省肾脏病研究所等 20 多 个教学和科研机构。国家疑难病症诊治能力提升工程项目 1 个：神经外科；山西省“136”兴医工程领军临床专科 2 个：肾内科、神经外科；国家级临床重点专科 2 个。

3 号手术部位于科研临床楼 5 层，建筑面积为 1166 ㎡，初建 5 间 I 级手术室，包含 2 间复合手术室，分别为数字化术中 MRI 复合手术室和数字化术中 DSA 复合手术室以及 3 间百级层流净化手术室。

其中 MR 复合手术室墙板采用德式模块化钢化玻璃材质。3D 彩喷图案钢化玻璃墙板。表面平滑无气孔、耐清洗擦拭，耐酸抗腐，观赏性好、降低回声，同时配置冷色调不容易产生视觉疲劳，缓解了医、护、患环境压力和紧张情绪。

设计施工时，保持玻璃墙面图案的完整性及延展性，视觉上的景深效果，以及隐藏的预留的器械柜、冷藏柜、保温柜、气体终端数据线、电源线接口等的合理布置，实现基础设备与墙板系统整体搭配得和谐统一，无凸起，避免了积尘积灰。

图1  艺术玻璃 MRI 复合手术室

模块化装配式手术室采用统一的尺寸标准及净化要求进行模块化设计，提高标准化程度，注重装配率的提升，并遵循医院消毒技术标准进行建设，建成后的手术室产品也可以满足医院未来的升级需求。墙板材料具有易清洁、防划伤、抗撞击、寿命长的优点。

图 2 艺术玻璃 DSA 复合手术室

手术室内部装饰建设风格大致分为装配式和非装配类两大类。具体细分则分别有艺术玻璃装配式手术室（按德式装配标准）、模块化装配式手术室（按德式装配标准）、国内装配拼接手术室、标准化手术室。

艺术玻璃装配式手术室表面光滑易清洁抗腐蚀、耐碰撞不产尘、不积蓄尘、环保节能，但建设成本相对较高。

图 3  模块化电解钢板手术室

同时，装配式分三种：德式装配式、国内装配式、涂料装配式。

德式分为玻璃和不锈钢板。一般背部用胶条压制，拆卸起来相对方便。一般都是直角方式和小圆弧角处理，目前为国际先进水平，同样状态下可利用面积大。

同时，德式装配式所需要的器械柜一般要求较高，因此造价相对较高。国内装配式多为不锈钢板、电解板、铝板，钢化玻璃使用相对较少。

一般用挂件和焊接方式固定，中间一般用环保玻璃胶固定，可以做成四角及顶面的大圆弧处理。相对来说，没有德式更换起来方便，模块化程度相对较低，目前国产模块化仍然在改进中，整体美观较德式略差。

标准涂料式就是传统手术室的搭建，用电解钢板焊接打磨喷涂，施工成本相对较低，但整体工期较长。相对来说大件改建不易，耐撞性较低，但更换翻新较为方便，同时，抗菌涂料属于可擦洗涂料，不易积蓄灰尘。

相对于装配式手术室，可以做到表面无缝处理，可以做成八角或者圆弧型。

通常来说，手术室吊顶需高度≥3000mm。吊顶材料建议采用装配式预涂不锈钢板吊顶模块，并做密封处理。不锈钢厚度不少于 1.0mm，不锈钢板内贴防火 16mm 厚石膏板做隔音保温处理。

手术室墙板建议采用装配式预涂墙板，墙面拐角及与吊顶衔接处采用圆弧形设计。手术室墙板建议采用艺术玻璃墙面墙，墙板深化设计方案必须完全反映使用单位在墙体上的手术装备布置建议，在玻璃加工前必须得到使用单位的书面认可。

如采用模块化设计及工业化生产，现场即可避免焊接、喷涂、切割。模块化玻璃板材由玻璃板材+挤塑板+安装受力单元组成，单块玻璃墙板在垂直方向上不能有接缝（组成每块独立玻璃板的玻璃不能有水平缝隙或者裂缝）。

墙板须在工厂压制成型，现场安装，不得在现场压制，所采用的胶水必须是无污染、无刺激气味的环保胶水；成型后及运输至现场安装的玻璃板和挤塑板必须无裂缝、无气泡。

如采用钢化玻璃方案，手术室玻璃墙板材质必须是安全玻璃，并满足消防对装饰材料的相关建议；必须有成熟的技术消除玻璃板、受力骨架、挤塑板之间粘合后的内应力，防止玻璃在使用过程中爆裂。

墙面可进行拆卸更换和满足搬迁或升级功能等建议，实现快速拆装。像进行手术室墙面玻璃需做无反光和漫反射处理，同时能展示风景风光图像或艺术图片，可根据使用单位选定的图制作安装，所展示图片在手术室使用年限内不能有明显的褪色、变色或者影响美观的变化。需采用矿物颜料，800 ℃烧制，避免手术室紫外线灯使颜料褪色。

图4  传统涂料手术室

手术室玻璃墙板与手术室顶面必须有成熟的节点工艺处理措施，保证稳固、易清洁。墙体受力方钢龙骨尺寸不得小于 60mm×30mm，壁厚不得小于 2mm，确保整个骨架结构能够承受在墙板上设计安装的所有设备重量而不变。展示的图像图片应在手术室玻璃板背后，不得在玻璃板面层上做任何处理，保证墙面清洗消毒及净化要求。

手术室地面材料建议采用橡胶地板，耐腐蚀、耐污染、耐擦洗、防滑、防尘、防水、耐压、耐磨、静音，厚度要达到 2.0mm 以上。同质单层、表面无涂层、颗粒花点与橡胶基层无缝隙融合,表面平整光滑、无纹理结构。铺设地板前必须采用自流平及界面处理剂处理。整体手术部使用区找平层使用不小于 C25 标号的砼，避免应长时间使用而碎裂，自流平也应选择高等级的自流平。底层好加上自流平等级高，才能保证大型设备通过不易出现空鼓和碎裂。

药房管理系统主要包括药品管理柜、药品套餐柜、药品核对平台。前期由麻醉科指定药箱内的药品目录及药品基数。使用流程，麻醉医师术前凭介质卡媒介登录手术室药品套餐柜，进行取箱服务，待药箱使用结束后，麻醉医师开具处方计费。

医疗行为管理系统是基于物联网 RFID 技术，运用于手术室更衣区的流程控制管理中，实现医护人员手术安全准入管理，完成刷手衣和鞋的智能发放、回收和追溯以及衣鞋柜的自动分配管理，优化更衣区管理流程，多个纬度完善和实施手术室管理工作。

数字化手术室不仅具有对患者进行手术治疗的功能，还应满足手术转播、手术示教、手术教学观摩、远程指导等诸多应用需求，也是手术远程监管和控制感染行之有效的措施。

对于器械回收人员和手术室清洁人员佩戴手环，在手术间智能中控系统大屏进行一 键呼叫，智能自动分配于临近且无工作安排的相应人员进行器械收集清理和手术间清洁。

手术室巡查系统利用移动终端设备扫描患者腕带，全流程对患者进行身份信息、疾病诊断、手术名称、麻醉方式等内容进行确认和核对，同时自动记录患者入室、手术、 出室等环节时间，并将相关信息在手术室患者等候区、手术间门口指示屏展现，让患者和医务人员能够清晰了解患者状态，避免因患者信息不匹配造成的医疗差错。

为了给手术患者提供一个安全、洁净、舒适的手术环境，在手术室设置一个中控大屏，对手术室环境进行集中显示和控制，如手术室湿度、压差、电流等内容显示、电话通讯（手术间、清洁人员呼叫、设备和器械清洗呼叫等）、手术间灯光、手术间温度设置（在标准范围内）、预警信息（废气排放开关及正常报警声光提醒，消防及 IT 电源、漏电提醒、医疗气体报警）、背景音乐等功能。此外，手术室内的照明也可进行集中管理和远程控制。

图5 手术室中控大屏

在建设时，一体化控制系统是按照国际标准协议规定，对手术床、无影灯、吊塔及其他医疗设备进行管理与控制，手术床还可以与核磁设备、DSA 设备整合于同一操作模块中，实现手术床和转运床床面一键自动无缝对接、手术床和 DSA 设备联动。

手术室信息发布系统对接手术麻醉系统，后通过各类终端大屏对手术排程信息、患者信息、手术间具体手术信息等内容的发布。主要内容包括手术室内部信息控制中心、 网络平台、家属等候区终端显示器、手术走廊手术详细信息终端显示器、手术间门口实施手术状态终端显示器。

与此同时，在建设时还运用多信息融合技术建立了信息整合系统，在手术室内整合医院HIS、LIS、PACS、手术麻醉系统、护理系统、360 视图等，通过手术室内的显示器可查看患者所有病历和影像资料，使医务人员能够全面、及时的掌握患者信息，辅助完成手术治疗。

图 6  信息发布系统

数字化手术室系统及示教室系统设备展示，在手术室内包括了高清医用显示器，术野高清摄像机，全景摄像机，壁挂大屏幕显示器。目前在复合手术室内开展双镜联合手术已经是临床上迫切的需求，吊塔设计时已经为腔镜信号的方便传输设计了多个传输点，确保在手术床的多个方位可以传输图像，不会造成手术间内出现很多妨碍手术的线缆。

需要在手术室内配置高端的内镜主机和全高清的腔镜主机，在内镜主机上还可以接外科腔镜，满足外科医生使用腔镜的不同习惯。数字化复合手术室实现各种病人信息的存储、传输、调阅以及整合，需要具备服务器、存储、数据库的信息整合系统。

它的主要作用为图像采集、传输、显示，数据库系统与 PACS、HIS、LIS 通过国际标准的传输协议进行病人信息的交换、调阅与存储、整合。

数据库系统和刻录设备之间进行手术过程的存储和导出，通过国际的标准协议实现对灯、床、塔、电外科设备的一体化控制，实现学术会议音视频的双向实时交流和远程会议。信息整合系统也是复合手术室实现数字化、图像实时传递、外围设备的一体化控制等功能最重要的组成部分。

如果信息整合系统的信号传递数量和传递方式设计不合理、不到位，就不能为临床术者提供实时方便的手术环境，也就失去了复合手术室的意义，复合手术室信号整合系统的信号拓扑结构也是设计的重点之一。

要把 HIS\LIS\PACS 这些系统，摄像机的影像与手术室各显示终端和医院网络互联，进行资料的存档以及诊断示教。视频、音频的传送使手术同时具有了教学和远程会诊功能，现代数字化手术室已不是一个孤立的区域，手术过程可实时传送到手术室外的示教室，进行实况转播，供参观、教学之用，通过互联网与世界各地医学专家建立通信联系，达到会诊、交流的作用，同时可以对手术的影像、声音、图片进行记录存储，供随时访问。

在功能上可以实现对正在进行的手术要提供给用户在远程观看手术实时视频的能力，并提供一定的控制能力，如手术观看角度和深度。

同时提供给用户观看过往视频的能力。观看视频过程中，根据用户的权限，提供给用户是否具有保留手术过程（如录像、截图）的能力。在录像的过程中，可以按特定时间段，调用已录制的某一段影像，供工作人员讨论。安全和权限对院方也是非常重要的，能够定制用户分组，严格定义其访问与操作权限。

手术示教视频系统，可以使多路视频在一个画面上同时显示，方便多角度示教和多方讨论。同时方便调阅 HIS、 LIS 、PACS 等系统相关信息。对观摩人员的观摩控制。也可以随时查看本手术的被观摩情况，包括观摩者的信息等，也可以通过授权分为禁止全部或部分观摩。

在手术过程中手术的复杂性及特殊性，要求在手术的某个时刻需要及时与患者家属谈话沟通。

复合手术室中采用手术标本可视对讲系统，先在触摸大屏呼叫患者家属进入谈话间，再开通手术室的对接屏幕，主画面显示标本摄像头的图像，副画面显示谈话间的图像，双方可进行视频对讲交流。并结合患者的影像资料和实际手术信息进行远程交流，也可将手术标本进行远程视频展示，减少标本的管理隐患环节，提高手术标本安全性。

除了远程术中谈话，也可以根据需求建设术中无接触式谈话间，做到谈话过程全过程记录，减少医患纠纷。术中文书签名电子化，术中过程透明化，患者家属语音召唤及病历调阅，实时术中视频观看、谈话音频、视频全过程记录。

图7  术中标配可视系统

作为当前微创外科的重要发展方向，复合技术是现代影像学技术、材料科学、血管腔内技术和现代外科技术相融合的结晶，也是对现有治疗方式的重要补充和完善。复合手术实现了多种技术的有效联合，充分实现了优势互补，使得一些复杂手术得到简化，降低了手术损伤，扩大了手术治疗的范围。因此，如何利用现有资源，以先进的 DSA 设备为依托，快速有效地建立复合手术室，满足快速增长的复合手术需求，已成为医院发展和科室建设的努力方向。

智能化手术部工程建设复杂，在手术室的有限空间内除需要考虑手术室的净化要求外，还需要考虑安装了 DSA、外科塔、麻醉塔、腔镜塔、体外循环塔、无影灯、术中摄像臂、显示器臂、影像屏吊臂、防护臂等等等 20 多台(套)诊断、治疗与控制设备，并且要求在使用时能够各自展开、互不影响。

目前看来，复合手术室有两个发展方向。第一个方向是向信息一体化发展。手术影像、设备影像及教学影像的同步收集，在手术室内汇集检验信息、患者基本信息、麻醉信息等多种信息，可达到远程示教、远程会议、远程教学、数据存储分类。随着 5G 技术和手术机器人的发展，远程操作及多点控制均有望成为新的发展方向。

第二个方向则是向集成一体化发展。随着复合手术室对各项疾病治疗方向的发展， 会演变出各种需求，对复合手术室内的所有设备（如净化空调 、灯光照明、视音频转 播、DSA、CT、MRI、手术床、电动吊塔、无影灯、麻醉机、心电监护、超声、体外循环机等等）进行有效的控制集成和个性化选择会成为新的发展方向。

“本文摘自中国医学装备协会医用洁净装备与工程分会优秀论文。”