气流组织控制技术在口腔诊疗气溶胶污染防控中的应用研究

余瑞¹，廖德安²，王元银¹，陈叶俊¹，樊丽¹，江瑞¹，陈萍¹

（1.安徽医科大学口腔医学院∙附属口腔医院，安徽省口腔疾病研究重点实验室，合肥，230032；2.合肥杜威智能科技股份有限公司，合肥，200088）

摘要：口腔诊疗的特殊性使空气中极易产生微小飞沫和气溶胶，而细菌性气溶胶通过呼吸道吸入方式侵犯局部组织造成感染。因此气溶胶的存在导致院内发生交叉感染的风险较高，特别是新冠疫情发生以来，后疫情时期寻找一种能够有效控制气溶胶污染的方案急不可待。本研究采用气流组织控制技术，对口腔诊疗过程中产生的生物气溶胶进行过程控制，为后疫情时期口腔诊疗环境的感染控制提出一些思考和建议。

关键词：口腔诊室；气溶胶；气流组织控制；感染控制

口腔诊室内气溶胶传播一直被认为是院内感染防控及职业安全防护的主要关注点，医护人员和诊疗患者长时间暴露在这一相对密闭且含有潜在致病性微生物的气溶胶环境中存在感染风险，有研究发现，含有大量致病微生物的气溶胶会对白血病、再生障碍性贫血等免疫功能低下患者造成威胁^[1]。另一方面，气溶胶污染已经成为口腔从业人员职业暴露潜在的危险因素之一^[2]。本研究借鉴了负压病房环境控制标准，采用气流组织控制技术，对后疫情时期口腔诊疗过程中产生的气溶胶污染防控提供发展思路。

1 口腔诊疗环境产生气溶胶主要因素

国外学者将口腔诊室中的空气微粒分为气溶胶和飞沫，其中气溶胶主要指固态或液态微粒（直径<50μm），具有强穿透力，低沉降速度的特性^[3]。在口腔诊疗过程中，牙科综合治疗高速设备（如高、低速涡轮机，超声洁治器）的使用产生的气溶胶与口腔环境，血液、唾液中的细菌结合造成污染，以及呼吸道传染病患者咳嗽、喷嚏都易导致诊室气溶胶中细菌含量显著增高，对诊室空气造成污染，特别是医生的胸部、患者的胸部、助理的胸部和患者正上方三英尺处，并成为潜在传播性疾病的感染源^[4，5]。

2口腔诊疗过程中气溶胶污染防控措施现状研究

2.1 气溶胶污染源的控制

喷溅操作时尽量减少气溶胶的产生。诊疗中使用高容量吸引器（high volume evacuation，HVE）已被证实可将诊疗操作部位产生的污染物减少90%以上。口腔诊疗临床常见预防措施以常规防护、橡皮障隔离、含漱广谱抑菌漱口水、强吸装置，对气溶胶源头的控制能起到比较好的效果，可以显著减少空气中的气溶胶数量，但同时会带来二次污染，因二次污染发生的可能性增加，导致发生院内感染风险人数增加. ^[6，7]。

2.2 诊疗环境、物表消毒

按照《医院空气净化管理规范》WS/T 368-2012的要求做好诊室环境的清洁消毒，规定加强诊疗区通风，诊疗用品应符合国家相关管理要求，依据产品说明书规范使用，一次性使用医疗用品不应重复使用。高、低速涡轮机、三用枪、超声波工作尖等诊疗器械的清洗消毒应符合《口腔器械消毒灭菌技术操作规范》（WS/506-2016）；诊疗过程中可使用循环风动态消毒机，每日结束工作后可使用紫外线消毒^[9]。

2.3 通风和排风

当前主要采用自然通风和机械通风两种方式以加快稀释气溶胶浓度，对减少气溶胶滞留时间也能起到一定的效果^[8]。但减少口腔诊室内气溶胶滞留最有效的措施是效仿负压病房，使用负压机组从清洁区到污染区形成空气压力梯度^[6，10]，但该措施建设成本高，也需要专业运维队伍，大多数口腔诊疗机构都不具备上述条件。

3 气流组织控制对气溶胶污染的过程防控

3.1 合理布局和功能分区

隔离技术是切断气溶胶传播、预防医院感染的基本手段。目前国内大部分口腔门诊建筑布局基本没有明显的分区与通道设置，应对各级医院感染风险进行评估分级，按照不同风险等级进行院感防控和区域功能的划分，以完成合理布局并设置独立诊疗单元，避免跨区域传播。

3.2 通风系统设计

采用带空气过滤装置的通风和空调系统，有助于净化空气，减少诊室环境污染^[11]。据相关文献报道，气流组织是空气净化的关键要素^[15]，目前大多数口腔门诊空气净化过程未能应兼顾气流组织和通风效率。中央空调通风系统按照空气处理方式分成封闭式、直流式和混合式三种方式，其中封闭式是指诊室内空气内循环，空调机组只负责冷热交换，交叉感染风险最大，可采用自然通风、机械排风等强制排风方式降低感染风险；直流式是指新风经空调机组，通过管道送至诊室，污染空气排到室外，这种全送全排的全新风方式对污染控制非常有效，缺点是投资大、能耗高；混合式采用交叉循环方式，有送、回风并对回风进行净化处理，也能达到一定的效果^[12]，能耗相对较低，缺点是当公共卫生事件的发生时需关闭回风并强制全送全排。因此根据不同的诊疗环境和外部因素，可选择不同的处理系统，以高效减低诊疗环境的细菌性气溶胶浓度，灵活应对外部环境变化。

3.3 气流组织控制

2010年J.W. Tang等学者针对医疗环境中气流组织和空气传播疾病之间的关系做了深入研究，结论的的第二个策略是控制传染性气溶胶的传播，例如通过控制房间间气流的方向，因此，合理的气流组织控制对降低医院感染率有显著效果^[13]。

3.3.1 送、排风口部署

根据口腔诊疗空间结构，设计合理送排风口布局是实现气流组织控制、建立空间气流分布环境模型最关键要素。送、排风系统应使空气压力形成有序的压力梯度：清洁区→半污染区→污染区压力依次降低。其中清洁区应为正压区，多采用上送、上回/排方式；污染区应为负压区，考虑到气溶胶密度大于空气会产生沉降，多采用上送、下排方式；通常医护人员停留位置设立送风口，诊疗台位置设立排风口，确保气流单向流动，污染空气以最短程及时排除^[14，15]。

3.3.2 压力梯度控制

压差控制的目标是控制气流按指定方向流动、切断空气传播链。相邻不同污染等级区域的负压差不小于5Pa作为压差控制标准，污染区每个房间排风量应大于新风量150m³/h^[16]。压差的建立与围护结构气密性、送风量、排风量三种因素关系密切，考虑到口腔诊疗室围护结构气密性差、无缓冲间特点，可将诊疗室视为相对密闭空间，控制送、排风量实现压差进而建立压力梯度，实现气流按指定方向流动的目标^[15]。

3.4 空气质量控制

3.4.1 换气次数

通风不足会提升感染风险，世卫组织指南建议医疗设施控制感染的通风建议每小时换气次数不少于12次（ACH，air change per hour）。设计带有自然通风的医疗设施时，应让气流可以将空气从感染源带到足以将其充分稀释的地方，最好是室外。现有口腔诊室主要采用自然通风和机械排风方式，对稀释气溶胶有一定效果，但还是不能完全避免交叉感染，因此，需在送、排风口部署补风设备强制送、排风，以保证12次/小时的换气次数，减少气溶胶在诊室内的滞留时间。

3.4.2 空气过滤

高效过滤是降低气溶胶浓度、阻断病毒的传播概率的有效手段。H13高效过滤器的过滤效率不低于99.95%，可有效过滤空气中直径大于0.3μm的颗粒物，特别适用于高洁净要求的环境。因此，在送、回/排风口位置部署H13高效过滤器可以有效提升口腔诊疗环境洁净度。高效过滤器属于医院净化耗材，为保证洁净效果，须定期更换。

4 结语

医院感染防控是重点也是难点。随着传感器、物联网、大数据、人工智能等信息技术的发展，动态、全面、系统地采集口腔诊疗环境物理指标并实现实时精准的自动控制已经成为可能。因此，为提升防控管理能力、助推公立医院高质量发展，建设可视、可控、可追溯的院感数字化管控平台，是我们面临的新课题。

参考文献

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[14]中华人民共和国国家标准.GB/T 35428-2017.医院负压隔离病房环境控制要求.

[15] Cheng P, Chen W, Xiao S, et al. Probable cross-corridor transmission of SARS-CoV-2 due to cross airflows and its control[J]. Building and Environment, 2022, 218: 109137.

[16]中华人民共和国国家标准.GB 50849-2014.传染病医院建筑设计规范.

作者信息：

余瑞，女，学士，1981年3月生，主管护师，安徽医科大学口腔医学院∙附属口腔医院

通讯地址：安徽医科大学附属口腔医院，邮编230032，

联系电话：13856006508，

Emai:2521356091@qq.com

廖德安，男，1971年2月生，硕士，合肥杜威智能科技股份有限公司

王元银，男，1969年8月生，博士，教授，主任医师，硕导，安徽医科大学口腔医学院∙附属口腔医院

陈叶俊，女，1976年11生，硕士，主任护师，硕导，安徽医科大学口腔医学院∙附属口腔医院

江瑞，女，1996年2月生，硕士，助理卫生管理师，安徽医科大学口腔医学院∙附属口腔医院

陈萍，女，1995年7月生，硕士，护师，安徽医科大学口腔医学院∙附属口腔医院

樊丽，女，1979年7月生，学士，副主任护师，安徽医科大学口腔医学院∙附属口腔医院