一、手術室
本次研究對象包括以下手術室：根據(jù)DIN-標準1946-4（1999）[11]1至3號手術室在一個特殊的湍流混合通風（TMV）系統(tǒng)內(nèi)配備了送風誘導噴嘴的送風天花裝置。每個湍流混合通風系統(tǒng)被安裝在離地3.1m上。1號和2號手術室的送風量均為2200m3/h，3號手術室為1600m3/h。1至3號手術室的容積均為103m3。醫(yī)院建設了新的外科樓，其中有兩間手術室安裝了新的通風系統(tǒng)形式，其功能依據(jù)單向置換流的原理（DIN標準1946-4-2008，附錄）[9]。送風天花的尺寸為3.2*3.2m2，送風量均為9000m3/h。在兩間手術室內(nèi)，安裝在送風天花下的穩(wěn)流裝置離地2.1m。7號手術室的容積為94m3，8號手術室為112m3，且均與走廊相連。手術室內(nèi)的設備，包括醫(yī)療器械、手術衣、無菌物品以及儀器，移至新手術室后需保持一致。
依據(jù)標準DIN1946-4，研究所用手術室需定期進行維護（每3年），如測試手術室內(nèi)的潔凈度，檢查過濾器組件的氣密性和完整性，以保證手術室處于最佳性能、功效和安全性，確保整個試驗期間對比的有效性。
二、沉降
將無菌培養(yǎng)皿（ICR皿，產(chǎn)品編號03075e Heipha，博士穆勒有限公司，德國Eppelheim）暴露于器械桌上。由手術助理護士放置于無菌區(qū)域，并打開。手術開始切口時打開培養(yǎng)皿，并于縫合創(chuàng)口后蓋上培養(yǎng)皿蓋（沉降周期=創(chuàng)口切開到縫合的時間[IC時間]），檢測依據(jù)標準DIN1946-4[9]和ISO14698-1[12]。手術結束后立刻使用膠帶將合上的培養(yǎng)皿封住。伴隨數(shù)據(jù)表包含患者信息，手術時間（IC時間），手術方法以及培養(yǎng)皿數(shù)量。
ICR皿需在37℃條件下恒溫培養(yǎng)48小時（培養(yǎng)箱型號B12，賀利氏控股有限公司，德國哈瑙）。菌落繁殖后計數(shù)菌落形成單位（CFUs）。

三、數(shù)據(jù)統(tǒng)計
CFU作為主要的結果參數(shù)對相應手術室進行分析。計算其平均值、中值、差異系數(shù)以及標準偏差。使用截尾均值（85%-95%）以消除異常值對統(tǒng)計數(shù)據(jù)的影響。IC時間以60分鐘為單位，依據(jù)標準DIN1946-4（附錄F），計算細菌數(shù)（CFU/h），用于對比不同手術室中的懸浮菌濃度（CFUs）。使用t檢驗成對比較CFUs。
為便于5間配有相應通風系統(tǒng)的手術室在手術中產(chǎn)生的細菌傳播的比較，根據(jù)不同的手術時間將數(shù)據(jù)分成3組：短IC時間（小于35分中），中IC時間（36至75分鐘），長IC時間（大于75分鐘）。使用Levene檢驗（F-檢驗）比較方差，然后用t檢驗驗證平均值差異的統(tǒng)計學顯著性；P小于0.05為顯著，而小于0.005為高度顯著。
為增加更換手術室前后的可比性，將1至3號手術室的最后138次結果與7、8號手術室的前138次結果進行對比。計算每間手術室每次手術的懸浮菌濃度以及與IC時間的相關性。
四、結果
為了對比兩種的通風系統(tǒng)，在同一家醫(yī)院的5間手術室進行了為期6年的監(jiān)測。期間進行了1286次手術，使用了相應數(shù)量的培養(yǎng)皿（每次手術用1個）。IC時間的平均值為94.6分鐘，IC時間在77分鐘（OR1）和114分鐘（OR7）之間。
五、細菌感染
湍流混合通風（TMV）
分析1、2、3號手術室進行的243、465和440次手術，平均IC時間在77分鐘（1號手術室OR1）和102分鐘（2號手術室OR2）之間。1至3號手術室的平均細菌含量分別為6.5、8.1和7.5CFU，2號手術室的最高值達121CFU。1至3號手術室的截尾均值分別為16.6、18.5和17.1CFU。詳細結果見表2。對比1至3號手術室，細菌含量無明顯差異（P大于0.05）。

六、單向置換流
7號手術室完成了62次手術，平均IC時間為114分鐘。8號手術室完成了76次手術，平均IC時間為88分鐘。7、8號手術室的平均細菌含量分別為0.3和0.4CFU，兩間手術室的最高值均為2CFU。兩間手術室的截尾均值均為1CFU。詳細結果見表2。相應的，7、8號手術室細菌含量無明顯差異（P大于0.05）。
七、通風系統(tǒng)之間的對比
IC時間以小時為單位，計算兩種通風系統(tǒng)的手術室單位時間內(nèi)相應的細菌含量，并進行對比。使用湍流混合通風系統(tǒng)的1至3號手術室其單位時間內(nèi)的平均細菌含量分別為5.4、5.5和6.1CFU/h，最大值分別達到了23、101和96 CFU/h，截尾均值分別為10.7、11.1和11 CFU/h。比較起來，使用單向置換流系統(tǒng)的7、8號手術室單位時間內(nèi)的平均細菌含量分別為0.2和0.4CFU/h，其最大值分別達到了1.7和6.7CFU/h，截尾均值分別為0.9和1 CFU/h。詳細結果見表2。統(tǒng)計結果對比顯示，使用湍流混合通風系統(tǒng)手術室的細菌含量明顯高于使用單向置換流系統(tǒng)的手術室。
1-3號手術室(湍流混合通風)細菌含量與7、8號手術室(單向置換流)對比(P＜0.05)
    
1至3號手術室后138次手術監(jiān)測結果與7、8號手術室的前138次結果對比

統(tǒng)計顯示，重要的是，每小時細菌含量最大值偏差較大，是由極duan值引起的。
1至3號手術室后138次手術監(jiān)測結果與7、8號手術室的前138次結果對比
  
為增加兩種通風系統(tǒng)對比的有效性，將1至3號手術室（A組）的最后138次手術監(jiān)測結果與7、8號手術室（B組）的前138次結果進行對比。因此A、B兩組的平均IC時間分別為89min和100min。A組的空氣中細菌含量平均值為6.1CFU，范圍在0和26.3CFU之間，截尾均值為13.6CFU。對于B組，空氣中的細菌含量平均值為0.35CFU，最小值為0 CFU，最大值為2 CFU，截尾均值為1 CFU。A、B兩組單位時間內(nèi)的平均細菌含量分別為5和0.29CFU/h。統(tǒng)計結果對比顯示，A組的細菌含量明顯高于B組。
系統(tǒng)間IC時間對比

八、手術時間（IC時間）對細菌含量的影響
對收集的數(shù)據(jù)進行分析。將手術時間（IC時間）分為3組：短手術時間（小于35min），中手術時間（35-75min），長手術時間（大于75min）（表4）。根據(jù)收集的數(shù)據(jù)對3個組進行對比。在整個研究階段，隨著IC時間的延長，使用湍流混合通風系統(tǒng)的手術室（1至3號手術室）內(nèi)細菌含量不斷的增加，而使用單向置換流系統(tǒng)的手術室（7、8號手術室）一直將其控制在較低水平。
兩種通風系統(tǒng)之間手術時間與細菌濃度相關性的對比

         

1-3號手術室與7、8號手術室細菌濃度與手術時間相關性對比

九、討論
應盡可能的避免手術創(chuàng)口的細菌污染。30年前，98%的手術創(chuàng)口細菌感染是由空氣污染直接或間接引起的。在此背景下，空氣污染的等級取決于手術中參與人員的數(shù)量以及身體活動。高強度的身體活動每分鐘可產(chǎn)生約10000顆微粒，其中10%的含菌微粒在空氣中漂浮的時間超過半個小時。減少手術中醫(yī)護人員的數(shù)量很困難，因此好的通風系統(tǒng)是降低手術室細菌污染的最佳途徑。研究證明相較于其他通風系統(tǒng)形式，單向置換流（UDF）可顯著的降低手術室內(nèi)的細菌含量。除單位時間內(nèi)的細菌數(shù)量Z低外，單向置換流可在整個手術過程中，將手術室內(nèi)的細菌含量穩(wěn)定的控制在較低水平。雖然研究結果證明了單向置換流的*性，但仍具有一定的局限性。因為調研是同時在不同的手術室進行的，特別是手術醫(yī)護人員不同，細菌含量的降低不能歸功于通風系統(tǒng)。
本次研究在相似的條件下進行對比，旨在確定通風系統(tǒng)形式對細菌含量的影響。因此，本次研究中，由安裝湍流混合通風系統(tǒng)（TMV）的手術室，轉換到安裝單向置換流（UDF）的手術室前后，采用同樣的手術人員。所以手術范圍及程序可保持一致，細菌含量的降低可以歸功于通風系統(tǒng)。單向置換流的基本原則是將經(jīng)過過濾器過濾的潔凈空氣通過送風天花送至保護區(qū)域（PZ），置換其中的污染空氣。保護區(qū)域位于送風天花的正下方，是執(zhí)行手術的區(qū)域，包括人員及儀器所在的區(qū)域。送風速度較低可避免湍流，置換污染空氣的同時，不與其發(fā)生混合，無交叉污染。后者是與單向流最大的不同，湍流混合通風系統(tǒng)（TMV）已經(jīng)是幾十年前的標準。經(jīng)過過濾的空氣經(jīng)過送風口（不同制造商，不同的形式，如誘導管）送入手術區(qū)域，是湍流混合通風系統(tǒng)降低空氣中細菌含量的唯Y方法。因此降低細菌含量就需要將經(jīng)過過濾器過濾的潔凈空氣與污染空氣混合。為盡可能混合，湍流混合通風系統(tǒng)的送風速度較高，產(chǎn)生湍流。然而高湍流可使細菌漂浮在空氣中，并引起醫(yī)護人員的不適。湍流混合通風系統(tǒng)的缺點還有其受房間容體積影響，因為經(jīng)過過濾器過濾的送風旨在降低細菌濃度，而不是置換污染空氣。
配置符合標準的湍流混合通風系統(tǒng)，將手術室內(nèi)的細菌含量降低99%需經(jīng)過25min（恢復時間）。相應的，單向置換流僅用不到8秒的時間就可以達到該水平，而其送風天花的送風速度僅25cm/s。與湍流混合通風系統(tǒng)相比，單向置換流可顯著的降低手術區(qū)域的細菌污染（0.29與4.98CFU/h）。湍流混合通風系統(tǒng)中細菌含量與手術時間呈線性增長關系，而單向置換流可以將細菌含量穩(wěn)定控制在較低水平。就測試條件而論（相同的手術類型、設備和人員），出現(xiàn)這種結果主要由于設置單向置換流系統(tǒng)。
本次研究仍有局限性，如沒有細菌致病性的說明，以及與術后臨床結果的關聯(lián)性。細菌污染的顯著降低可能與臨床無關，因為明顯的切口感染可能不僅取決于手術區(qū)域的細菌數(shù)量，還有伴發(fā)病或者病人身體狀況。手術區(qū)域的細菌含量達到某一個臨界值才會引起手術創(chuàng)口感染，而兩種通風系統(tǒng)均無法改變該限值。因此，有必要進一步研究通風系統(tǒng)對術后創(chuàng)口感染的影響。參考文獻中沒有限制細菌含量對有效控制并發(fā)癥的說明。然而本次研究結果清晰的表明在手術過程中通風系統(tǒng)對控制細菌含量的顯著效果。