醫(yī)院醫(yī)學(xué)檢驗(yàn)血站設(shè)計(jì)和優(yōu)化措施

摘要：血站實(shí)驗(yàn)室在設(shè)計(jì)上既有醫(yī)學(xué)檢驗(yàn)實(shí)驗(yàn)室的共性，也有血站血液檢測的特殊性。該文通過對實(shí)驗(yàn)室模塊、通道、圍護(hù)結(jié)構(gòu)、區(qū)域分配等實(shí)驗(yàn)室設(shè)計(jì)的基本概念的介紹，建議實(shí)驗(yàn)室設(shè)計(jì)的流程分為5個(gè)步驟，并從實(shí)驗(yàn)室的空調(diào)、通風(fēng)和凈化系統(tǒng)，給排水系統(tǒng)，電氣系統(tǒng)，信息控制系統(tǒng)，安全防護(hù)系統(tǒng)等5個(gè)方面闡述了實(shí)驗(yàn)室系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和優(yōu)化措施，力求有效綜合血站實(shí)驗(yàn)室設(shè)計(jì)工作的科學(xué)理論、技術(shù)和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，為制訂血站實(shí)驗(yàn)室的設(shè)計(jì)、建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)提供參考依據(jù)。

伴隨我國采供血事業(yè)的不斷進(jìn)步，輸血學(xué)已增設(shè)為二級學(xué)科[1]。包括核酸檢測在內(nèi)的實(shí)驗(yàn)室檢測新技術(shù)不斷普及，讓血液更加安全[2]，血站實(shí)驗(yàn)室本身的發(fā)展也日新月異。由于血站實(shí)驗(yàn)室的主要功能是進(jìn)行血液檢驗(yàn)，按二級生物安全防護(hù)建設(shè)與管理[3]。在設(shè)計(jì)上既有醫(yī)學(xué)檢驗(yàn)實(shí)驗(yàn)室的共性，也有血站血液檢測的特殊性。為此，我們依據(jù)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范[4-6]，對血站實(shí)驗(yàn)室的設(shè)計(jì)和優(yōu)化進(jìn)行探討，以促進(jìn)血站實(shí)驗(yàn)室設(shè)計(jì)、建設(shè)水平的持續(xù)提升。

1　實(shí)驗(yàn)室設(shè)計(jì)的基本概念

進(jìn)行適宜、規(guī)范的生物安全實(shí)驗(yàn)室裝修的關(guān)鍵是平面規(guī)劃設(shè)計(jì)[7]，一些實(shí)際工程由于平面布局不合理，不僅影響實(shí)驗(yàn)室的有效使用面積，還增加了初投資和管理難度[8]。因此，首先介紹一下實(shí)驗(yàn)室平面設(shè)計(jì)相關(guān)的基本概念。

1.1　實(shí)驗(yàn)室模塊　實(shí)驗(yàn)室模塊是指將實(shí)驗(yàn)室的空間設(shè)置進(jìn)行規(guī)范，便于總體的設(shè)計(jì)和面積分配。實(shí)驗(yàn)室模塊包括開間、進(jìn)深、凈高和門窗?，F(xiàn)代血站實(shí)驗(yàn)室有采用大廳式的布局趨勢，相對于傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)室減少了較多的隔斷，但就內(nèi)部工作區(qū)域規(guī)劃以及核酸檢測實(shí)驗(yàn)室的各區(qū)域設(shè)計(jì)，都可以參考實(shí)驗(yàn)室模塊進(jìn)行合理的空間布局。

1.1.1　開間　實(shí)驗(yàn)室的寬度。實(shí)驗(yàn)臺寬度一般為0.75 m，兩排實(shí)驗(yàn)臺之間凈距在1.5～1.8 m之間便于工作，因此血站實(shí)驗(yàn)室開間一般設(shè)置在3.0～3.3 m。

1.1.2　進(jìn)深　實(shí)驗(yàn)室的長度，其尺寸與實(shí)驗(yàn)臺等設(shè)施設(shè)備的長度、采光通風(fēng)條件等相關(guān)?，F(xiàn)在血站實(shí)驗(yàn)室大多采用框架結(jié)構(gòu)，進(jìn)深一般為6～7 m。

1.1.3　凈高　指樓板面至另一層樓板底面(或吊平頂面)的距離，血站實(shí)驗(yàn)室的凈高在2.7 m比較合適[9]。

1.1.4　門窗　實(shí)驗(yàn)室的門為1 m寬左右，也可用1.2 m寬的不對稱雙扇門，平時(shí)鎖上小的一扇，有大型設(shè)備進(jìn)出時(shí)全開。開門方向一般向內(nèi)開，門上應(yīng)設(shè)玻璃窗以便進(jìn)行安全觀察。窗臺離地高度一般不小于1 m，利用自然采光時(shí)窗可盡量大一點(diǎn)，有較高溫控要求時(shí)宜采用雙層玻璃窗，外窗應(yīng)設(shè)置紗窗以防止蚊蟲的干擾。如有遮光要求一般不貼有色膜，而用卷軸式窗簾。

1.2　通道　實(shí)驗(yàn)室通道包括人流通道和物流通道。在人流通道的設(shè)計(jì)上應(yīng)考慮設(shè)置逃生路徑，以備緊急情況下的人員安全撤離。物流通道的設(shè)計(jì)應(yīng)讓標(biāo)本的傳遞呈單向流。有條件的可考慮安裝專門的物流升降裝置或氣動管道傳輸系統(tǒng)[10]，適用于血站內(nèi)不同部門間，如初篩與確認(rèn)實(shí)驗(yàn)室之間的標(biāo)本運(yùn)輸，可使標(biāo)本傳遞更加高效有序，也有效地避免交叉污染。

1.3　圍護(hù)結(jié)構(gòu)　實(shí)驗(yàn)室圍護(hù)結(jié)構(gòu)屬于生物安全防護(hù)二級屏障，包括吊頂、隔斷墻、地板、門窗等。設(shè)計(jì)建設(shè)的關(guān)鍵是選擇性價(jià)比高的材料，通過加權(quán)灰色關(guān)聯(lián)分析法對圍護(hù)結(jié)構(gòu)用材進(jìn)行比較分析發(fā)現(xiàn)，彩鋼板吊頂、彩鋼板隔斷、PVC地板是較適宜的材料組合[11]。

1.4　實(shí)驗(yàn)室區(qū)域分配　完整的血站實(shí)驗(yàn)室由諸多區(qū)域構(gòu)成，其空間分配既要考慮到相關(guān)規(guī)范和工作要求，也要有容量柔性能力[12]。一般劃分為5個(gè)區(qū)域，其面積可分別為：實(shí)驗(yàn)工作區(qū)(實(shí)驗(yàn)室核心區(qū))約占35%；支援服務(wù)區(qū)(包括污染物處置區(qū)、純水室、洗滌室、庫房等)約占15%；行政辦公區(qū)約占10%；休息交流區(qū)約占10%；人流、物流通道(包括電梯、建筑公差、管道井等)約占25%；預(yù)留工作區(qū)約占5%。

2　實(shí)驗(yàn)室設(shè)計(jì)流程

通常實(shí)驗(yàn)室人員很關(guān)注儀器設(shè)備，而實(shí)驗(yàn)室設(shè)計(jì)者多依據(jù)行業(yè)通用準(zhǔn)則進(jìn)行設(shè)計(jì)并指導(dǎo)施工，導(dǎo)致部分實(shí)驗(yàn)室設(shè)施難以與實(shí)驗(yàn)室人員、儀器設(shè)備相契合[13]，因此血站實(shí)驗(yàn)室設(shè)計(jì)涉及血站管理層的統(tǒng)一部署，實(shí)驗(yàn)室人員的專業(yè)規(guī)劃以及實(shí)驗(yàn)室設(shè)計(jì)機(jī)構(gòu)的具體實(shí)施。其流程建議分為以下步驟：

(1)實(shí)驗(yàn)室人員與專業(yè)設(shè)計(jì)方進(jìn)行充分溝通，明確實(shí)驗(yàn)室的功能目的和使用需求。期間一定要到建筑物現(xiàn)場進(jìn)行實(shí)地勘察，結(jié)合實(shí)際情況進(jìn)行討論。

(2) 設(shè)計(jì)方根據(jù)實(shí)驗(yàn)室類別、功能和工作流程，按血站的統(tǒng)一建設(shè)方案，作出實(shí)驗(yàn)室的區(qū)域及功能規(guī)劃，并獲得血站管理者、實(shí)驗(yàn)室人員一致認(rèn)可。

(3)結(jié)合實(shí)驗(yàn)室所在建筑物的周圍環(huán)境，由設(shè)計(jì)方進(jìn)行深化設(shè)計(jì)，初步確定空調(diào)通風(fēng)、給排水、電氣、信息管理、消防安保等實(shí)驗(yàn)室子系統(tǒng)的設(shè)施設(shè)備類型、數(shù)量、位置，經(jīng)血站管理者、實(shí)驗(yàn)室人員的認(rèn)同后形成最終的設(shè)計(jì)方案。

(4)血站方面與設(shè)計(jì)、建設(shè)方保持密切溝通，做好實(shí)驗(yàn)室工程建設(shè)中的實(shí)時(shí)跟進(jìn)，解決各種突發(fā)問題。嚴(yán)格執(zhí)行而不輕易更改設(shè)計(jì)方案。

(5)設(shè)計(jì)方協(xié)助血站方進(jìn)行工程竣工驗(yàn)收；在實(shí)驗(yàn)室的使用過程中雙方保持技術(shù)聯(lián)系，持續(xù)改進(jìn)以適應(yīng)實(shí)驗(yàn)室的發(fā)展。

3　實(shí)驗(yàn)室系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和優(yōu)化

實(shí)驗(yàn)室系統(tǒng)是由各個(gè)子系統(tǒng)組成，對每個(gè)子系統(tǒng)都需結(jié)合建筑物和工作實(shí)際進(jìn)行分別設(shè)計(jì)，通過優(yōu)化措施讓各子系統(tǒng)間協(xié)調(diào)平衡，發(fā)揮實(shí)驗(yàn)室系統(tǒng)的最大功能。

3.1　空調(diào)、通風(fēng)和凈化系統(tǒng)

3.1.1　空調(diào)系統(tǒng)　由于血站實(shí)驗(yàn)室的工作特殊性，一些大型精密儀器，如生化儀、核酸檢測儀等需24 h開機(jī)，試劑、標(biāo)本的儲存冰箱也是長時(shí)間運(yùn)行，會持續(xù)產(chǎn)熱，對環(huán)境溫、濕度有較高的要求。每天間斷開啟覆蓋整個(gè)血站建筑的中央空調(diào)系統(tǒng)并不適用于實(shí)驗(yàn)室，血站實(shí)驗(yàn)室宜單獨(dú)設(shè)置分散型或局部集中型的空調(diào)系統(tǒng)，并考慮配置冗余空調(diào)[14]。為防交叉污染，血站核酸實(shí)驗(yàn)室空調(diào)必須單設(shè)。

3.1.2　通風(fēng)系統(tǒng)　從節(jié)能、降噪、確保穩(wěn)定性和舒適性角度，盡量將機(jī)械通風(fēng)和自然通風(fēng)相結(jié)合，優(yōu)先考慮自然通風(fēng)。對一些要求較高的房間，如核酸檢測實(shí)驗(yàn)室的擴(kuò)增檢測間，可采用上送下排的全面通風(fēng)方式。對某些有潛在高污染的區(qū)域，如標(biāo)本離心機(jī)所在的局部空間，可加設(shè)排風(fēng)罩加強(qiáng)局部通風(fēng)[15]，把可能產(chǎn)生的氣溶膠盡快排出。室外進(jìn)排風(fēng)口需盡量遠(yuǎn)離，避免室外氣流的交叉污染。

3.1.3　凈化系統(tǒng)　血站實(shí)驗(yàn)室對空氣潔凈度無明確要求，但應(yīng)盡量避免灰塵。從實(shí)驗(yàn)室的護(hù)圍結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上做到不產(chǎn)塵、不積塵、易除去灰塵。如外環(huán)境的灰塵較多，可在進(jìn)風(fēng)管道或窗戶上設(shè)置適當(dāng)?shù)目諝鈨艋b置[16]，同時(shí)做好氣流的控制，讓氣流方向有利于灰塵的沉降和清除，對有潛在生物污染的實(shí)驗(yàn)室維持負(fù)壓。

3.2　給排水系統(tǒng)

3.2.1　給水系統(tǒng)　血站實(shí)驗(yàn)室的給水主要包括實(shí)驗(yàn)給水、生活給水和消防給水。在自來水管網(wǎng)的水壓較大時(shí)，為避免操作上的麻煩和安全隱患，緊急噴淋裝置和洗眼器宜配減壓裝置。實(shí)驗(yàn)室內(nèi)各用水點(diǎn)的位置盡量靠墻設(shè)置，便于排水點(diǎn)的對應(yīng)設(shè)置和將來的拓展。室內(nèi)的消火栓應(yīng)設(shè)置在清潔區(qū)內(nèi)[17]。

3.2.2　排水系統(tǒng)　血站建筑設(shè)施要有統(tǒng)一的廢水處理設(shè)施，在實(shí)驗(yàn)室設(shè)計(jì)時(shí)，排水口盡可能靠近設(shè)備廢液口收集廢液，按不同廢液的性質(zhì)分別匯集。對可能產(chǎn)生相互作用的廢液，需經(jīng)預(yù)處理再匯集進(jìn)行統(tǒng)一處理，如含有防腐劑NaN3的試劑排出時(shí)須用大量自來水沖洗，以防金屬管道爆炸[18]。對緊急噴淋裝置，宜就近設(shè)置排水口，避免噴淋水的過度四溢導(dǎo)致二次污染。

3.2.3　純水系統(tǒng)　目前實(shí)驗(yàn)室純水供給方式分為集中供應(yīng)和分散供應(yīng)兩種。因性價(jià)比高、運(yùn)行成本低，管理集中，持續(xù)穩(wěn)定，產(chǎn)量大，通過管網(wǎng)化可多點(diǎn)取水，集中供水已成發(fā)展趨勢，但初期投入較大。在一些局部有高純度水要求的使用點(diǎn)再單獨(dú)加設(shè)末端超濾裝置可制備出高純水[19]。

3.3　電氣系統(tǒng)

3.3.1　配電　隨著實(shí)驗(yàn)室檢測技術(shù)的不斷發(fā)展，會配置越來越多的自動化設(shè)備[20]，因此實(shí)驗(yàn)室總的設(shè)計(jì)用電量可按現(xiàn)有用電量的2倍考慮[21]，宜采用在線式UPS確保持續(xù)供電和電壓穩(wěn)定。精密電子儀器如生化儀、酶標(biāo)儀等，不宜與大型離心機(jī)等大功率設(shè)備共用一條線路。對一些大型設(shè)備需提前規(guī)劃好三相交流電源，插座的設(shè)置盡量遠(yuǎn)離水槽。

3.3.2　照明　實(shí)驗(yàn)室用自然光不僅節(jié)約能源，還能增加操作者的舒適性[22]，但更多的時(shí)候只能人工照明，宜采用嵌入式潔凈燈具，既可保證有效照明，也便于清潔維護(hù)。血站實(shí)驗(yàn)室在一些需要實(shí)驗(yàn)人員用目視判斷的實(shí)驗(yàn)區(qū)，如紅細(xì)胞的血型鑒定檢測需用肉眼判定凝集情況，應(yīng)注意光源色溫盡量中性，以避免對結(jié)果觀察判定的不利影響。光源開關(guān)，尤其是紫外燈的開關(guān)應(yīng)設(shè)在門外并與照明燈具開關(guān)分設(shè)。

3.4　信息控制系統(tǒng)　實(shí)驗(yàn)室信息管理系統(tǒng)(laboratory information management system，LIMS)和實(shí)驗(yàn)室所在建筑的樓宇自動控制、辦公自動化、物料管理等多個(gè)信息控制系統(tǒng)一起實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)室的智能操控、科學(xué)管理和高效服務(wù)[23]。

3.4.1　信息系統(tǒng)端口　實(shí)驗(yàn)室設(shè)計(jì)時(shí)要充分考慮今后發(fā)展需要，在墻體、地面宜多增設(shè)一些信息點(diǎn)。為避免驗(yàn)室家具的擺設(shè)遮蓋護(hù)圍結(jié)構(gòu)上的網(wǎng)絡(luò)端口，需在實(shí)驗(yàn)室設(shè)計(jì)時(shí)就考慮好網(wǎng)絡(luò)端口的位置，既可設(shè)置在實(shí)驗(yàn)臺等家具上，也可在高于實(shí)驗(yàn)臺的墻上直接設(shè)置。

3.4.2　網(wǎng)絡(luò)安全穩(wěn)定　為了確保LIMS的信息安全，應(yīng)將內(nèi)外網(wǎng)物理分隔，在實(shí)驗(yàn)室的網(wǎng)絡(luò)端口設(shè)置規(guī)劃上應(yīng)內(nèi)外網(wǎng)分開，預(yù)留備用線路及端口以確保工作的持續(xù)穩(wěn)定。網(wǎng)絡(luò)線路需考慮冗余設(shè)計(jì)，如通過WIFI與有線相結(jié)合。對關(guān)鍵信息網(wǎng)絡(luò)設(shè)備也要有備份并配置UPS電源，確保網(wǎng)絡(luò)的穩(wěn)定通暢。

3.4.3　網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)　根據(jù)實(shí)驗(yàn)室內(nèi)具體的儀器設(shè)備和計(jì)算機(jī)工作站布局，確定數(shù)據(jù)信息鏈傳輸方式，做好實(shí)驗(yàn)室內(nèi)的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)設(shè)計(jì)，在實(shí)驗(yàn)室內(nèi)的適當(dāng)位置預(yù)留出交換機(jī)、集線器、路由器等網(wǎng)絡(luò)設(shè)備以及服務(wù)器的空間。以此最大限度發(fā)揮儀器的智能化功能，優(yōu)化實(shí)驗(yàn)室工作流程，提高實(shí)驗(yàn)室管理水平和工作效率[24]。

3.5　安全防護(hù)系統(tǒng)

3.5.1　物理安全防護(hù)　在實(shí)驗(yàn)室的入口處，采用門禁系統(tǒng)限制非授權(quán)人員以及其他物品的進(jìn)入是實(shí)驗(yàn)室安全的第一道防線。同時(shí)設(shè)計(jì)相應(yīng)的各種監(jiān)視探測和報(bào)警裝置，配置各種提示信息標(biāo)志。

3.5.2　生物安全防護(hù)　在實(shí)驗(yàn)室規(guī)劃時(shí)，需重視設(shè)備的合理布局，避免實(shí)驗(yàn)室設(shè)備增加生物安全的防護(hù)難度[25]。由于血站實(shí)驗(yàn)室的標(biāo)本均為血液，需規(guī)劃好廢物垃圾袋的合理安全放置區(qū)域。陽性標(biāo)本需在實(shí)驗(yàn)室內(nèi)消毒，因此在實(shí)驗(yàn)室設(shè)計(jì)中要合理規(guī)劃高壓滅菌器的位置，設(shè)置配套的給排水和通排風(fēng)措施。

3.5.3　消防安全　血站實(shí)驗(yàn)室如果發(fā)生火災(zāi)，不僅帶來人員的傷亡威脅和財(cái)產(chǎn)損失，還可能導(dǎo)致病原微生物的泄露，以及血液產(chǎn)品的供給緊張，因此實(shí)驗(yàn)室的消防設(shè)計(jì)應(yīng)向公安消防機(jī)構(gòu)申報(bào)、審核，并在竣工后驗(yàn)收[26]。由于血站實(shí)驗(yàn)室內(nèi)有較多的大型精密儀器，消防設(shè)計(jì)上宜采用干冰滅火方式。

實(shí)驗(yàn)室的規(guī)劃、設(shè)計(jì)及管理專業(yè)技術(shù)性很強(qiáng)[27]，現(xiàn)代化的血站實(shí)驗(yàn)室正向智慧型實(shí)驗(yàn)室發(fā)展，需血站同行及相關(guān)人士將實(shí)驗(yàn)室設(shè)計(jì)工作的科學(xué)、技術(shù)和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)有效綜合，為制訂血站實(shí)驗(yàn)室的設(shè)計(jì)建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)提供更多的依據(jù)。通過實(shí)驗(yàn)室的發(fā)展促進(jìn)血液檢測水平提升，進(jìn)而不斷提高血液安全性。