一、概況
保障醫療環境、控制院內感染一直是醫院的工作重點，也是醫院通風空調的主要任務。正如美國ANSI/ASHRAE/ASHE標準170——醫療場所的通風標準的前言所述，“如果醫療場所沒有高品質的通風，病患、醫護工作者及探訪者可能會通過正常呼吸吸入懸浮顆粒物而被感染。不良通風的醫療設施是空氣中存在致病顆粒物可能性非常高的場所。在這類場所，空氣傳播的病原體無處不在，儘管大部分人可以通過自身免疫系統應對，但一些病患可能被這些空氣傳播病原體甚至如真菌、孢子之類的普通懸浮微生物所感染。醫院中這類微生物的濃度更高些，在通風系統設計中就應必須格外關注”。特別是患病因藥物治療或放射性治療，降低了患者對病菌感染的抵抗力。若患者處於這種不良的通風空調中，通過空氣途徑的院內感染的幾率會大大增加。在手術過程中患者的體表局部或粘膜被劃開，失去了抵禦病原微生物的最好屏障，懸浮在空氣中或皮膚表面的微生物隨時都可直接侵入機體組織，很容易引起術後感染，或其他疾病。例如：麴黴菌群種很少會引起醫院的傳染，但卻會發生在那些做了心臟的和腹部的手術之後的病人身上。經進一步的調查研究發現，在術後患者麴黴菌傳染的爆發的最終原因是手術室中被汙染的空氣處理系統。
醫療環境
醫院的通風空調，尤其是淨化空調往往被人們認為是醫療環境控制的標準配置。但是與人們良好的初衷相反，醫院通風空調往往成為院內感染HAI（hospital acquired infection）的主要風險之一。由於空調機組在運行過程中常常會使空調箱內表面與空氣過濾器積塵；冷卻去溼盤管、凝水盤與排水水封、加溼器及其存水容器等凝水、積水，一旦條件合適就會促成微生物不斷定植和繁殖，甚至發生二次汙染。當空調機組箱體內在整個系統停機期間，由於室外空氣滲入、箱體內溫度回升以及積存的冷凝水不斷蒸發，箱體內空間成為細菌繁殖的理想場所，常常會大量滋生細菌。細菌在繁殖過程中會產生多種代謝物，如氣味、毒素、過敏物質（如細胞膜、碎屑）及屍體。大多數代謝物的粒徑很小，對人的危害不亞於活的細菌。當再次開機時這些微粒，以及出現的黴味或其它令人不愉快的異味，會使過敏人群打噴嚏、眼睛發癢、甚至嚴重致敏，這也被稱為開機暴發性細菌汙染。
空調系統汙染
空調系統汙染對手術環境的負面影響是美國最先提出來的，認為室內懸浮菌只有在下列情況下才對手術切口有顯著影響：
（1）空氣處理系統被汙染 ；
（2）其他正在運行中的空氣處理系統出現問題 ；
（3）高風險的特殊手術過程。
2002年我國提出了空調系統的二次汙染與對策。難能可貴的是德國醫療衛生協會DGKH，瑞士醫療衛生協會SGSH和奧地利衛生、微生物及預防醫學會ÖGHMP三家提出了《醫院暖通空調設計與運行指南（草案）》，從國家層面上明確提出在許多場合中空調系統已被證實為汙染源，只有將空調系統看作汙染源，才能徹底解決室內生物學汙染，認為這是對傳統思路的突破。
目前對空調機組與管道系統微生物汙染的有兩種控制方法，一種是常規的清洗與消毒措施，其改善空調系統微生物汙染狀況積極作用是顯而易見的。另一種方法是提出控制或消除空調機組及其系統積塵與積水等一整套措施，以消除誘發微生物二次汙染。這一整套措施已被GB 50333–2013《醫院潔淨手術部建築技術規範》以條文所規定。這套措施被證明十分有效。但是空調機組及其管路系統長期運行，難免塵埃與微生物會不斷積累，會增加院內感染的風險，為此各國衛生標準還是要求對空調機組進行定期清洗消毒。
二、空調機組及其管路系統消毒
傳統上對空調機組及其管路系統消毒，常常使用臭氧、紫外線輻射消毒，簡便但消毒效果有限。定期清洗消毒更常用的是化學消毒劑，如次氯酸鈉、甲醛及環氧乙烷等。消毒效果雖好，但對空調機組本身及其管路系統有損傷，對消毒人員有暴露危害，需做好個人防護，而且消毒後必須對空調機組及其管路系統徹底清洗，以免化學殘留。整個消毒、清洗過程又十分複雜、繁瑣，工作人員勞動強度大。
醫療環境首要問題對患者是無害（first, do no harm），這就要求對用於醫療環境控制的空調機組來說，更需尋找一種更有效、更安全的消毒劑與消毒方法。在20世紀80年代後期，美國STERIS公司首先發現了過氧化氫（H2O2）在低濃度的氣體狀態下比在液體狀態下具有更高的殺孢子能力。因為氣態H2O2能生成大量遊離的氫氧基，可以直接攻擊微生物的細胞成分（包括脂類，蛋白質和DNA）使其消亡。從這原理上講，只有具有類似細胞結構的真菌、細菌、病毒和芽孢，消毒均能十分奏效。H2O2對人無暴露危險，同時對於大多數材料來說，甚至對靈敏的電子設備非常兼容。這些特性使它成為一種理想的滅菌劑。美國環境保護署EPA（US Environmental Protection Agency）發表過文件：過氧化氫和二氧化氯燻蒸對材料和電子設備的兼容性（Compatibility of Material and Electronic Equipment with Hydrogen Peroxide and Chlorine Dioxode Fumigation）闡述了這一點.
空調機組
由於H2O2優越的特性，應用越來越廣。如需要週期性消毒的氣密性房間，BSL-3與BSL-4的生物安全實驗室，實驗動物房，隔離病房，製藥、食品等無菌生產或灌裝區。這方面已有許多文獻論述了，此文不再贅述。
氣態過氧化氫學名為VHP（Vaporized Hydrogen Peroxide），可以利用VHP發生器能十分方便將高濃度的H2O2液體轉換成氣態。VHP有如下技術特點：
（1）低溫滅菌過程，可以在 4℃~80℃的範圍之間進行消毒滅菌；
（2）消毒過程中的殘留物極少（消毒後不需要清洗），在消毒完成後自行分解為水蒸氣和氧氣（沒有有毒副產品）；
（3）快速的滅菌循環迴路，節省成本，也很容易驗證；
（4）具有極好的物料兼容性（對裝置，電子元件和建築材料都沒有損壞）；
（5）性能穩定，具有廣譜殺菌作用，適用於真菌、細菌、病毒和芽孢的消毒。
通常來說，能被VHP氣體迅速破壞的材料很少。卻易氧化天然橡膠及某些合成橡膠物質，如Buna（丁納橡膠）和EPDM（三元乙丙膠），但對硅膠、Viton、Norprene、Hypalon及其它彈性橡膠的相容性都相當好。另外，對錶面有鏽蝕的材料或部件消毒效果也沒有表面光潔的效果好。
近幾年也開始應用到空調機組及其管路系統上來[5]，美國環境保護署EPA還特別發表文件：“過氧化氫燻蒸對HVAC去汙的評價”（Evaluation of Hydrogen Peroxide Fumigation for HVAC Decontamination）[6]。進行了系統評價予以正面的肯定。
對於普通空調機組需要配置專門裝置進行消毒，而醫用淨化空調機組不同於普通空調機組，具有良好的氣密性， GB 50333–2013《醫院潔淨手術部建築技術規範》第8.3.1條規定：“淨化空調機組箱體的密封應可靠，當機組內試驗壓力保持1500Pa的靜壓值時，Ⅰ級潔淨用房的系統，箱體的漏風率不應大於l%；其他潔淨用房系統，箱體的漏風率不應大於2%”；而一般空調機組內靜壓保持700Pa時，機組漏風率不大於3%。該條文還規定“淨化空調機組內表面及內置零部件應選用耐消毒藥品腐蝕的材料或面層，材質表面應光潔”；“表面冷卻器的冷凝水排出口，宜設在正壓段”；“加溼器不應採用有水直接介入的型式，宜採用幹蒸汽加溼器”；並禁止採用木質邊框的空氣過濾器。為此，採用的醫用淨化空調機組內表面、凝水盤、加溼器、接管等常採用不鏽鋼材料（見圖1），表面光潔、無鏽蝕。醫用淨化空調機組檢修門氣密性高，所有接縫與縫隙嚴密、均用硅膠密封（見圖2）。由於熱溼處理裝置設置正壓段，高於大氣壓，冷凝水能自行流出，可以不設水封。另外醫用淨化空調機組常用無蝸殼風機（見圖3），不採用帶皮帶傳動的風機。這些都為採用VHP消毒滅菌創造了一般空調機組不具備的良好條件。
圖1 不鏽鋼大坡度凝水盤
圖2 箱體接縫硅膠密封
圖3 無蝸殼風機
三、醫用淨化空調機組消毒方法
本文提出的醫用淨化空調機組在線消毒、實時監控的方法十分簡便。無論對新建或改建的醫用淨化空調機組系統，只要管路上稍有改動就可以實現，無需配置其他設備（已申請發明專利，專利號：201710676774.X）。由於醫用淨化空調機組一般體積不大，用一臺VHP發生器就可以同時對數臺醫用淨化空調機組進行消毒。集中設置VHP發生器，建立一個固定的輸送管網（見圖4）。並將管道連接到各臺醫用淨化空調機組（見圖5）。在進入醫用淨化空調機組的進風管的管路末端設置自動氣密閉閥，密閉閥常閉，外界空氣不會進入輸送系統。由於VHP發生器及其輸送道幾乎不需要維護，可以作為固定配置長期設置。
圖4 VHP發生器及其輸送管路
圖5 VHP管道直插醫用淨化空調機組進風管
對於新建的醫用淨化空調系統，建議將圖6作為機組的在線、實時消毒的標準配置。對於目前大量傳統安裝的醫用淨化空調機組，只要對現場安裝的機組中增設一根循環風管（見圖6），中間設自動氣密性風閥E。一般來說，在機組原進、出兩端各有一臺手動的進風調節風閥B和出風調節閥C，調節閥氣密性較差，不能用於切斷氣流的密閉風閥。因此必須在循環管的前後各增設一臺進風自動密閉風閥A和出風自動密閉風閥D（見圖6）。將VHP發生器的輸送系統中的一根輸送管（見圖5）直插入醫用淨化空調機組的進風段（見圖6），前有一密閉閥門進行控制。一個簡單的開關電路構成的自控系統連接系統中的所有電動風閥或閥門，就可改造為在線實時消毒醫用淨化空調機組了。
圖6 醫用淨化空調機組VHP消毒技術配置
在醫用淨化空調機組平時正常運行狀態時，在線自控系統將氣密性風閥E關閉，密閉風閥A和密閉風閥D開啟（見圖6），整個淨化空調系統處於正常運行狀態。
當一個消毒週期開始前，整個系統停運，進入消毒狀態。在線自控系統將所需消毒的醫用淨化空調機組的氣密性風閥E開啟，密閉風閥A和密閉風閥D關閉（見圖6）。並關閉機組蒸汽加溼器進口。為了將所要消毒的醫用淨化空調機組箱體內空間的相對溼度降到50%以下，可先讓醫用淨化空調機組用內置風機自循環運行，用內置的冷盤管不斷降溫除溼，達到穩定狀態，關閉排水管的出口。然後開啟內置的加熱盤管，只要箱體空間內溫度不要超過70℃，相對溼度甚至可以降到理想的40%。整個過程可以利用內置在空調機組內的溫溼度傳感器在線控制。此時，在線自控系統開啟VHP發生器與插入醫用淨化空調機組的進風段VHP輸送管的密閉閥門（見圖5）。VHP進入醫用淨化空調機組，遍佈整個空間，隨氣流不斷地自循環，多次反覆流經醫用淨化空調機組的所有部件，殺滅了附著在各種表面上所有微生物。消毒時間一般持續90min至120min，整個過程可以在線監控，可以通過生物指示劑進行驗證。至於注入VHP的濃度與消毒時間，取決於醫用淨化空調機組汙染程度與達到消毒滅菌的效果。VHP濃度一般為100ppm~400ppm。在有效地完成了醫用淨化空調機組的消毒後，關閉VHP輸送管的密閉閥門，空轉30min即可打開醫用淨化空調機組所有檢修門。在線自控系統將所有控制密閉閥門和風閥回覆到正常運行狀態，無需再進行清洗，就可以進入正常運行了。上述整個消毒過程無需配置專門的除溼乾燥系統。如果注入VHP的濃度高、消毒時間不允許太長，可在循環風管處增設催化裂解裝置，加快VHP分解，迅速將VHP濃度降到無害（0.1ppm安全水平）。如要在線監控消毒空間內的VHP濃度，完全可以安裝VHP濃度傳感器，只是價格較高。
從原理上講VHP可以穿透空氣過濾器，並進行消毒。如果機組內空氣過濾器快到更換期就拆除，不必再消毒了。
值得注意的是整個過程不要動醫用淨化空調機組前後的手動調節風閥，這是系統調節風量平衡用的，一旦整個系統調試結束後固定，一般不再更改。
四、結語
VHP消毒技術作為一種低溫滅菌技術，是目前世上最為安全、有效的消毒滅菌方式。由於VHP在消毒後能降解成水和氧氣，過程中沒有殘留物。VHP技術已成功地替代了甲醛、臭氧等消毒技術，代表著建築空間滅菌一個新發展的方向。成為歐盟製藥企業消毒技術的首選，並正在向其他行業拓展。
對醫療環境控制的首要是無害，更安全，更清潔的醫療環境[8]是設施系統的宗旨。VHP消毒技術符合醫療環境控制的要求，必將會在醫療領域中越來越被廣泛應用。目前，VHP消毒技術在建築空間的消毒滅菌已經十分普遍，醫用淨化空調機組的二次汙染控制也有了成熟的措施。由於醫用淨化空調機組的特殊性，控制二次汙染的措施無法替代定期的清洗消毒。
VHP消毒技術
本文首次探討應用VHP技術對醫用空調機組的消毒,並提出了實施的相應具體措施（已經申請了專利），利用醫用淨化空調機組自身部件，如利用內置風機做消毒氣流循環動力、內置熱溼處理裝置實施消毒前除溼以及內置傳感器及控制系統進行在線過程監控。無需專門配置帶動力的氣流循環裝置、除溼裝置和監控裝置，只需增加一根循環風管，就可完成在線除溼、循環、控制與監測，實施十分簡便。這像措施推廣將有利於消除淨化空調系統的汙染風險，有力地保障了醫療環境的控制，也將成為今後醫用淨化空調機組在線實時消毒的標準配置。
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