多学科交融、多部门联动的复合（DSA、CT、MRI、达芬奇机器人）手术室如何建设？

复合手术室主要适用于高危心脏大血管疾病、复杂冠心病、先天性心脏病以及心瓣膜病、血管外科疾病、脑外科。

现代多功能复合手术室，主要集成净化手术室、数字化手术室、手术床、吊塔、无影灯、核心医疗设备（DSA、CT、MRI等）、辅助医疗设备（麻醉机、呼吸机、体外循环机等）功能设备组合而成。

复合手术室具备减少并发症和翻修手术、对高精度手术实时控制、手术中对患者的精确解剖、患者受到更好更专业的护理、由原来的两台手术变为一台联合手术从而减少患者的治疗时间、跨学科应用，提高了经济效益。

复合手术室的建筑的基本要求是需要安装一些负荷较重的医疗设备，如DSA、CT、MRI、吊塔等，在实施方案确定前需要对建筑楼板、顶板的强度进行复核，确保结构安全。特别要注意一些重型设备安装钢梁或吊架的重量。

重大设备在安装时，还需要考虑设备搬运路径，确保搬运路径不破坏建筑楼面。部分设备不能分拆时，需要考虑货运电梯、通道宽度、门体尺寸等各种情况。

由于复合手术室很多设备会产生一定的射线辐射，需要根据设备的当量来确定射线防护标准，也可以参照设备厂家场地指导作业书。地面和顶面防护材料也可用满足配比要求的硫酸钡水泥来处理，顶面防护可以在上一层楼面上进行，可以避免在楼板打孔锚固设备。

复合手术室的负荷较大，其总电源直接来自总配电柜，特别是针对高功率设备，应避免中间二级用电分配或制作电缆中间接头。确保电压压降在控制范围内，应避免发热量过高而出现过载情况。

一体化复合手术室多属于微创手术、内窥镜手术，手术过程中防止微电击十分重要，医疗设备都应采用隔离供电，手术室、设备间都应等电位接地。手术室内直接接触病人的设备及吊塔、墙壁暗装电源均需接入IT电源隔离保护系统。对于高精密设备，在配电系统内应设计失压保护装置。

DSA室均布荷载要求≥7.5kN/m²，要求手术室楼板结构坚固、能够有效承受负荷，避免设备基座下沉，根据设备安装要求考虑是否降板降梁处理，同时提前设计好电缆沟及沟盖板，以利于设备安装和保养。如果手术室是在中间层，可采用穿楼板布线的方式处理（考虑防辐射的穿楼板的维护），地面要求平坦、光洁、无尘，平整度各厂家分别有要求，要特别注意。

DSA室按所采用设备的发射量来确定防护级别，必须符合《医用X射线诊断放射卫生防护标准》等规章制度，根据DSA的最大射线剂量，一般设计防护为3-5个铅当量，具体防护等级应该根据实际的房间布局和设备的要求具体计算，在手术间的4个墙面和房顶、地面（底层的地面除外）都要用铅皮或者铅板、硫酸钡板、钡沙水泥等进行防护，保证没有射线泄露。

操作间和手术间之间的观察窗应在1.2m×1.5m左右的铅玻璃，屏蔽门也应达到相应的铅当量，采用电机控制，内、外均可开启，并设立门机联锁装置和安装警示灯，满足在断电情况下屏蔽门能打开，在竣工后需专业机构进行射线防护的检测。

悬吊式按不同厂家不同设备型号分为宽轨距和窄轨距，两种方式要求结构的天花或地板有足够的承重。安装在天花板上的悬吊式系统，对准患者进行检查较容易。落地式系统不使用时，可移开、停放在侧，有利于手术及人员的出入。

图 DSA手术室

复合DSA手术室建筑布局的，具体设计要点如下：

1.选址考虑：Hybrid手术室可以自成一区，一般考虑放置在洁净手术部统一考虑，也可单独布置。按照医院手术类型考虑如何选择放置地址；特别应注意便于设备的安装运输，设备运输通道的高度、宽带及承重、辅助间空调机组的位置。

2.Hybrid手术室布局，通常包括：手术间、操作间、设备间。单独设置时还要考虑有登记室、阅片室、医生办公室、病人准备室、更衣间、卫生间等。

3.房间面积

• 手术间：Hybrid手术中，不仅有外科手术设备，还有介入手术设备，手术室要安装吊塔、无影灯、存储视频会议及示教系统设备，还要考虑血管造影机的运动范围，为保障手术顺利进行，建议手术空间最好有保证不同设备厂家的要求的长、宽以便达到实际的使用要求，手术间净面积应≥50㎡。长度和宽度若同时开展神经外科或大血管外科手术，应达到Ⅰ级层流标准。
• 操作间：用于血管机的各种工作站需要配置操作间，操作间净面积应为20-25㎡左右；
• 设备间：附属设备间净面积在15-20㎡左右。

4.手术间高度

若根据Ⅰ级层流各种风道的尺寸和布局，层高宜在4.5m以上 ，天花板高度的设置主要要考虑血管机的运动高度，一般在2.9-3.1m。悬吊式的手术室的净高度和血管机的要求有关，不同的血管机对导轨和地面的高度差要求不一样，故设备要提前确定以便手术室的施工图纸的确定，其他形式的高度不小于3m。

5.手术间设备布置

复合DSA复合手术室悬吊设备应顺着手术室长轴方向布置，并且悬吊设备的显示装置要正对着操作间的观察窗，手术室入口的门应在手术室的短轴上，并且要开在远离悬吊设备侧。这样布置不仅可以方便操作，还可以方便患者进出手术间。

图 复合DSA手术室

复合DSA手术室的设备配置如下：

1.平板血管造影机的选择

目前各大知名品牌的生产商有针对不同条件等级的医院推出了各种配置方案，包括移动C臂方案，悬挂C臂方案，落地多轴C臂方案。选择血管造影机的原则：体现在Hybrid手术室内C臂打角度是否灵活、停止位多样，提供大范围的投照视野；以满足复杂的投照要求；同时应可以大范围移位，在不需要进行透视和减影监控时，C臂机架要能完全移除手术床范围，方便手术的顺利进行。用户界面是否简单易用，能满足各种造影手术的需要，还能节省手术室空间，图像质量清晰，能够精确显示最微小的病灶，并提供足够大的成像视野。除此之外还有更进一步的专科化、流程化要求。再比如做肿瘤介入手术，医院可使用血管机类CT功能。建议在达到诊断要求的前提下，X线辐射剂量尽量少，以减少对手术室医护人员和患者的放射辐射损伤。

2.吊塔、吊臂、和手术灯的选择

• 吊塔的选择分两部分，正常的麻醉塔和外科塔根据手术室要求布置，麻醉塔宜放置在病人头部右侧，方便使用麻醉师应用，外科塔在血管机术间如放置可放置在病人脚部，不影响病人推车的位置，应采用双臂结构。
• 多联显示臂，手术灯，铅屏蔽吊臂的放置位置应和血管机供应商沟通，有些血管机配置单上还有这些配置。如未配置，应考虑百级层流天花的尺寸较大，需要这些吊臂是双节臂塔，并且在确定好手术间尺寸之后再确定吊塔臂的长度，确保手术时吊塔能到达所需要到达的位置。
• 悬吊式的血管机的灯、塔、臂等设备应避开血管机移动区域安装。

3.手术床的选择

• 手术床要求轻巧、移动灵活，有较好的X线透光性，宜选用不可分式碳纤床面，以便调节手术体位。
• 考虑手术床的楼板承重问题。

复合手术室是目前较先进的和实施复杂手术的手术室，实现各种病人信息的存储、传输、调阅以及整合。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；手术过程的存储和导出实现学术会议音视频的双向实时交流和远程会议。成为常规配置，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。

复合手术室工程建设复杂，除I级洁净手术室（具放射防护机房屏蔽功能）外，在有限空间的I级静压送风层流区及其周围集成设计安装了DSA等多套辅助治疗与监控设备，这就要求需要医学工程专家、临床医学专家、设备供应商与安装施工方，把设计思路写成书面的文件，召集厂家的工程师开会详细讲述设计思路和具体细节，结合各种设备的实际参数和性能确定设备的最终配置；根据厂家提供的各种设备的实际参数以及手术室的空间，确定手术室内布局及安装图纸；根据图纸和手术间的现场实际环境，召集各厂家工程现场确定安装位置及具体细节，在现场地面画出各个机器安装的精确位置；复核图纸无误后施工。

参考文献：

1. 吴建军  王艳峰   心血管病医院复合手术室设计及节能措施   中国医院建筑与装备2012第五期

复合CT手术室一般采用两种布局:

                    图 复合CT手术室

复合CT手术室的建设，需要在地面承重、设备防护、电动门、配电、空调、冷却系统和信息化都有相应的要求，具体要求如下：

复合CT设备重量为2900kg左右，地面要求楼板必须有相应的承重能力，可以承载设备的负荷。这就要求在建设手术室前考虑地面的做法，降板等措施良好的利用，避免出现后续不必要的麻烦。

复合CT手术室墙面、地面、顶层必须采用良好的防辐射措施，复合CT设备，防护等级一般为3-4个铅当量，具体防护等级应更具手术室房间面积，楼板厚度，以及设备的具体参数而定。手术间的墙面一般采用铅皮、硫酸钡板进行防护，地面顶层一般通过硫酸钡水泥进行防护。墙面防护时应注意固定防护材料的节点必须采取相应措施，避免射线泄露。

电动门防护要求：复合CT手术室采用气密封铅防护感应推拉门。门体防护当量必须与手术室的六面防护等级一致，并且具有气密封功能，保证手术室的压力梯度。

配电要求：本设备要求专线供电，电源供电制式为TN-S，电压400v，最大偏差不得超过±10%。频率50Hz，最大偏差不得超过±5Hz。相间电压间的最大偏差不得超过最小相电压的2%。推荐使用专用独立电源变压器。.电源变压器至CT机之间最好拉设专用独立电力电缆。

图 复合CT手术室现场地面准备

一般CT室，是不需要净化空调的，但是复合CT是手术联系在一起的，因此，复合CT做需要净化空调，由于复合CT手术室主要担负以神经外科手术，根据规范要求，手术室净化级别为I级，其余洁净辅助用房则均按照《医院洁净手术部建筑技术规范》(GB50333-2013)的要求进行设计。（见表）

送回风口及气流组织：按照《医院洁净手术建筑技术规范》(GB50333-2013)I级洁净手术室的送风天花面积不小于2.4mx2.6m的区域。同时由于手术室面积较大，需要在送风天花外再增加送风口，在手术室长边侧设有下回风口，保证气流组织能分布均匀，以保证室内洁净度符合设计标准。将排风口设置在移动屏蔽门侧，将紊流控制在排风口范围内。

冷却水管通过CT设备底部沿设备支架敷设，接至手术室外，整个系统包括户内单元、分流加热器、户外单元组成。（见图）

图复合CT手术室设备侧视以及正视图

数字化手术室根据医院现实及未来的需要整合了处理所有复杂外科手术所需要的诊断设备和监护设备以及手术设备和工具，在治疗的同时可以通过影响导航和跟踪及时诊断。

参考文献：

1 李海云,严华刚.医学影像工程学[M].北京:机械工业出版社,2010,56

2 裴作升. CT临床应用的新技术[J]. 医疗卫生装备 , 2005,(04)

3 徐林 手术室导航系统机器在骨科中的应用 广东医学，2005；26（2）；143-144

MRI手术室的选址需要考虑建筑物周围环境对磁共振设备的影响，技术要点：

• 周围道路上移动车辆对MRI设备的影响；
• 附近电梯、建筑设备的影响（由厂商进行评估），宜距离设备机房10m以外；
• MRI手术室的面积应该要大于普通MRI机房的面积，一般要求在40㎡以上，跨距宜选择8500mm以上；
• 综合考虑MRI设备和洁净手术室要求，层高宜大于4.5m。

目前MRI手术室主要分为两室布局:磁共振手术室——诊断室（附设设备间）和三室布局:磁共振手术室——诊断室（附设设备间）——磁共振手术室。

医院的平面布局宜根据手术的具体需要、未来的发展空间、建筑物的整体布局及投资费用等方面综合考虑，选择适合医院本身的平面布局。

术中核磁工作原理是，术中核磁的手术室是由两个各自独立的房间组成的统一体，一间是手术室（OR）,另一间则是磁体设备房间（DR）,另一间是控制室。OR与DR之间有一道移动屏蔽门相隔，平时关闭，手术时可开启也可关闭。房间吊顶有轨道相通，磁体设备吊装在轨道上，可以来回滑动。(见图)

图.术中核磁手术室平面示意

图.术中核磁手术室剖面示意

病人先在DR进行磁共振检测，确认头颅病灶的部位；病人推入OR准备手术，此时移动屏蔽门是先开后关闭状态；病人在OR进行手术，此时移动屏蔽门是关闭状态，OR与DR为独立的两间洁净室；术后移动屏蔽门打开，由DR的磁体设备移动至OR进行磁共振扫描，以便观察手术是否做的彻底成功。此时OR与DR联通，成为一个整体洁净室。手术结束前磁体退回DR间,手术结束，病人离开手术室。

术中核磁房间参数，MRI手术室对温度湿度和房间的洁净度有严格的要求,达不到这些参数的要求对手术有直接的影响注：手术室的最小新风量应根据不同的房间条件计算而得

术中核磁房间的屏蔽要求，MRI手术室的六面屏蔽壳体所采用的屏蔽板（包括壁板、顶板、底板）必须由具有良好导电导磁性能的金属网或金属复合材料构成，包括MRI手术室的自动移动门和诊断室窗户，同样需按MRI特殊要求进行电磁屏蔽处理。技术要点：

• MRI手术室采用射频屏蔽门及屏蔽窗，
• 所有进入手术室的净化管道、电气管线、控制线、信号线、各种医疗气体管道都必须采用非磁性材料处理，且电线电缆需要经过电源滤波器后方能接入手术室区域。
• 空调净化送风口、回风口须装通风波导。
• MRI手术室屏蔽壳体应采用单点接地，其接地电阻≦2Ω，须小于避雷接地的接地电阻。
• 屏蔽壳体未与地连接时，其与地线间的绝缘电阻应不小于10kΩ。

术中核磁房间的结构要求，应区分磁共振设备是固定式还是移动式，悬挂式或落地式，考虑楼板梁对荷载的要求,满足结构对运行的要求。设备搬入要考虑走廊承重及门宽度。

［技术要点］

1.当选择悬挂磁体时，还需对滑动轨道固定钢梁进行设计，钢梁同时需满足强度、挠度及磁体设备的功能要求,

2.选择固定磁体时，应进行降板降梁设计，满足磁体下地面钢筋含量不超过设备厂家规定的要求。

1.装修材料中的龙骨、装饰面板均应采用非磁性材料，

2.室内照明灯具需综合考虑一般手术、内窥镜手术及磁体扫描对室内照明的不同需求，可分别设置普通交流灯具、可调光交流白炽灯、直流灯、手术灯多种照明形式来满足不同使用情况的要求。

3.并且应对磁体移动和使用、交流灯与直流灯三者进行联动设计，当磁体移动到手术室内时，交流灯具全部关闭，所有直流灯具同步打开，满足了手术室内照明和磁体扫描的环境要求。故宜合理考虑电源柜设备间的位置。

4.照明、插座、及所有磁屏蔽壳体内用电都必须经由壳体与外界交界处设置的电源滤波器过渡，避免内部电源对外界，及外界电源对壳体内电源的干扰。

5.监控及网络布线尽量使用光纤传播，避免电磁干扰，光纤穿越屏蔽壳体时需设置波导管避免漏磁。

6.按照磁体设备要求，宜采用从配电室直接铺设电缆供应，保证独立供电，且应选择优质的多股铜芯电缆，

7.其他设备（包括空调机组、照明等）可由大楼配电箱供电，主机和冷水机组应采用两路供电。

8. 此外，根据选择厂家的不同，应考虑连接磁体失超管的路径，失超管出口宜高出地面3.8m以上，部分厂家可能还需排气管道及失超阀。

1.净化级别及系统

• 就一般核磁检查室(DR)而言，是不需要净化空调的，但是术中核磁将检查与手术联系到一起，需要相互“互动”。因此，DR也需要做净化。
• 手术室(OR)主要以脑外科手术，手术室净化级别定为I级，而DR与OR之间在手术过程中移动屏蔽门将打开，彼此连成一体，为了保证OR内的洁净度及气流组织的稳定，将DR定为II级手术室来设计净化系统，否则会造成OR与DR之间压差及洁净度相差过大，开门时造成两室气流的不稳定，对I级层流的扰动太大从而影响手术的效果。
• 对于一个磁体检查室来说，II级手术室的标准又太高，同时也不利于节能。因此，根据OR与DR的工作特性，采取了一个折中的办法。在OR与DR之间屏蔽门关闭状态时，其实两室是各自独立的，只有在门打开时才相互连通。因此，可考虑为DR设计为一个变风量系统，在屏蔽门关闭时，设计为一般Ⅲ级洁净室的标准，保证房间的洁净度及相对于邻室辅助用房的压差。
• 在屏蔽将要打开之前，再将DR的洁净级别提高至II级手术室标准，使DR与OR在屏蔽门打开连通之后，OR室内的洁净环境不会受到太大的影响，保证手术的正常进行。
• 其余洁净辅助用房则均按照《医院洁净手术部建筑技术规范》(GB 50333)的要求进行设计。

2.送回风口及气流组织，技术要点如下：

• 按照《医院洁净手术建筑技术规范》I级洁净手术室的送风面积不小于2.4m×2.6m的区域。但是OR吊顶装了两根轨道供磁体移动，因此只能将2.4m×2.6m的送风区域分成三块，每块大小0.8m×2.6m，同时由于手术室面积较大，并且是不规则形状，因此在手术室四周都设有下回风口，保证气流组织能分布均匀，以保证室内洁净度符合设计标准。
• 为了尽可能的减小开门后DR对OR的影响，当门打开时希望能够将气流紊流状态控制在一定范围内，保证手术台区域的平行流，因此将两个房间的排风口设置在移动屏蔽门侧，将紊流控制在排风口范围内，《洁净室施工验收规范》中要求洁净室开门时，距门0.6m处洁净度不低。因此两侧排风口设置在距门约0.65~0.8m的距离，而手术台距门约2.5m。气流紊流区域影响不到手术台工作区域(见图)。

图 术中核磁风口布置示意

图. 气流组织示意（门闭时）

③当门打开时，OR对DR保持≥8Pa的正压，气流方向从屏蔽门处流向DR，流经DR排风区域随着DR的排风气流被抽走

图. 气流组织示意（门开时）

参考文献

⑴吕晋栋 彭盼 论MRI导航手术室的建设  中国医院建筑与装备2016第07期

⑵陈尹 朱竑锦 术中核磁共振手术室的净化空调设计 建筑科学2012增刊二

达芬奇机器人，是将太空遥控机器手臂技术转化为临床应用而研发的一种腹腔镜手术辅助设备，主要用于各类微创手术的医疗手术机器人。将其接入到一体化复合手术室中，能更好地满足临床教学、手术示教、远程医疗、视频会议及远程学术交流的需要。

达芬奇手术机器人系统主要分为3部分（见图）：手术医师操作主控台；机械臂、摄像臂和手术器械组成的移动平台；三维成像视频影像平台。

实施手术时外科医生不与病人直接接触，通过观察监视器操作控制系统，医生的动作通过计算机传递给手术台边的机械手，器械手的前端安装各种微创手术器械模拟外科医生的技术动作。医生控制台装有三维视觉系统和作定标系统，医生手臂、手腕和手指的运动通过传感器在电脑中记录下来，并同步翻译给机器手臂。

根据各类手术外科的特点，位于无菌区内的床旁机械臂系统需要灵活改变停放位置，要求手术室须拥有足够的活动空间，而无菌区外的医生控制系统通常宜固定于手术室内靠墙之处，使主刀医生能够同时直接看到患者和助手，便于交流。床旁机械臂系统应位于无菌区内的患者切口对侧 ；立体成像系统台车的位置对医生控制系统和机械臂系统的依赖较小，在预留足够空间的前提下可根据实际手术位置灵活摆放，最佳位置为床旁机器手臂系统同侧下方手术床床尾，使摄像电缆能够自由移动。因设备比较多，再加上达芬奇手术机器人系统自身体积比较庞大，因此对手术室的室间平面尺寸也有一定要求，最好所占面积在 50㎡以上，长宽最佳比例为 1:1，有条件时应配备设备存放间（见图）。

为保证手术机器人系统各组成部分能够在日常手术期间流畅工作，可根据床头位以及医生站位来确定麻醉吊塔、外科吊塔、手术无影灯、吊臂显示器、远程转播显示器、全景摄像机等的安装位置。安装吊塔吊臂对手术室的高度有严格要求（高度≥ 3 m）。同时，由于床旁机械臂系统需能够灵活移动，手术室内四周应尽可能配备足够的电源插座。手术室内的其他设备如恒温箱、操控面板、温湿度检测器、时钟、看片灯等的安装位置都要符合人体工效学设计原则，以满足实际使用需求。（见图 ）

图 达芬奇手术室

按照医院在达芬奇机器人手术室开展手术的类型，并依据《医院洁净手术部建筑技术规范》可以采用Ⅰ级或Ⅲ级洁净手术室开展，Ⅰ级洁净手术室主要做胸外科、心血管外科手术室，Ⅲ级洁净手术室主要做各类腹腔镜、普通外科手术。在设计层流罩覆盖面积时，要充分考虑复合手术区域需要的面积，特别是要覆盖手术床的范围主流区空气洁净度级别环境，周边区域空气洁净度级别。

达芬奇手术室信息化不仅仅是视音频教学，还有设备、信息、空间及图文数据传输的整合。

[技术要点]

1.设备整合：将手术室内的设备包括灯、床、电外科设备、内镜摄像系统整合到同一界面，进行集中控制。

2.空间整合：将手术室内的设备包括内镜系统、麻醉机、外科设备固定在腔镜吊塔上，以减少设备的反复移动和连接，缩短护士准备、整理设备的时间。同时通过监视器吊臂把监视器悬挂于空中，术中可以按医生要求进行调节，实现手术室无线化，为手术提供方便。

3.信息整合：与 PACS 采用界面方式集成，可调阅患者的影像资料 ；与 HIS/CIS 集成，可实现患者基本信息的共享。

4.图文数据传输整合：通过一套集影像、数据管理和视频通信为一体的数字化平台，将手术室内来自于不同设备的医疗影像和数据无缝集成后显示在医生需要的监视器上，并通过光纤和网络实现本院各个转播点的音视频传输，通过视频会议系统实现远程异地实时转播。

5.另外达芬奇手术室通过对视频信号进行处理和融合，将普通平面图像转换成 3D 图像，并将其传输至操作台，供医生使用。将达芬奇手术机器人系统接入到一体化手术室控制系统中，使系统的视频图像以及手术室间的音视频图像能够通过远程医疗视频系统进行实时转播，完成示教、远程沟通等功能。达芬奇手术机器人系统的视频图像信号可以通过立体成像系统或医生控制系统传出，因此需在医生控制系统靠墙之处以及外科吊塔处布置信号接口。

参考文献：

1. Liane Wang. 达芬奇机器人三科联合微创手术[J] 《门诊.医疗器械精品指南》2014（08）：126-131.