JP2016106987A - 手術室空調システム - Google Patents

Abstract

【課題】手術中の患者および施術者の双方に常に快適な温度環境を提供できるようにする。【解決手段】手術台５の直上の天井面３に患者６に向けて暖気を吹き出す患者向吹出口１０を設け、患者向吹出口１０の両側に施術者７に向けて冷気を吹き出す施術者向吹出口１１を設け、各施術者向吹出口１１の開口面積は患者向吹出口１０の開口面積よりも狭く設定し、各施術者向吹出口１１から吹き出す冷気の吹出速度は患者向吹出口１０から吹き出す暖気の吹出速度よりも速くする。【選択図】図１

Description

本発明は手術室を患者および施術者にとって理想の温度環境に空調する手術室空調システムに関する。

手術室の空調は、周知のように、外部から新鮮な空気を吸引し、Ｈｅｐａフィルターを通過させて手術室に吹き出すとともに、手術室内の空気圧を外部に対し正圧に保つことにより常に清浄な状態が保持されるようにしている。
ところで、一般に手術室の中央には手術台が設置され、該手術台を医師、看護師等の数人の施術者が取り囲むようにして手術が行われるが、これらの施術者は全身を衛生服によって覆っているので体温が放熱され難い状況にあるとともに、手術室に装備されるＭＥ機器類の数は非常に多く、それらの機器類から放出される熱量が非常に大きいため空調装置によって冷房していても、多くの施術者は暑いと感じることが多い。一方、手術台上で横になっている患者は、身体を露出していて熱が放出され易いために、寒いと感じることが多く、冷房が効いていると冷え易いために、手術中の冷えで低体温症になることもあり、そうなると免疫力が低下して術後の回復が遅れるといった問題がある。

手術室における空調のこのような問題を解決するべく、下記特許文献１に示された手術室は、手術台に向けて清浄空気を局所的に吹き出す清浄空気局所供給手段を設けると同時に、手術室の壁面に輻射冷暖房手段（即ち、輻射パネル）を設け、医師、看護師等の施術者をその輻射熱により冷暖房するものである。

特許第４７５００５８号公報

しかしながら、特許文献１に示されたように、手術室の壁面に輻射冷暖房手段を設けることによっては、たとえその輻射パネルの温度を低く設定したとしても施術者に対する冷房効果が十分に得られないという問題がある。要するに、輻射冷暖房手段は特に冷房能力が限定的であるので施術者の要望に十分に応じられないという問題がある。このため、やむを得ずこの手術室の空調装置の温度設定を低くして冷気が施術者に十分に当たるようにするほかなく、そうすると結局は患者をも無用に冷やしてしまうという問題がある。
本発明はこのような課題を解決しようとするものである。

そのために本発明に係る手術室空調システムは、手術台の直上の天井面に患者に向けて暖気を吹き出す患者向吹出口を設け、前記天井面の前記患者向吹出口の両側に施術者に向けて冷気を吹き出す施術者向吹出口を設け、前記各施術者向吹出口の開口面積は前記患者向吹出口の開口面積よりも狭く設定し、前記施術者向吹出口の両外側に手術室の天井面に沿って水平方向に冷気を吹き出す室壁向吹出口を設け、該手術室の壁面下部に該手術室内の空気を吸引する吸気口を設け、前記各施術者向吹出口から吹き出す冷気の吹出速度は前記患者向吹出口から吹き出す暖気の吹出速度よりも速くするように設定したことを特徴とする。

本発明によれば、手術室を患者および施術者にとって常に快適な環境に空調できる。

本発明に係る手術室の縦断面図。 本発明に係る手術室空調システムにおける吹出口の配置図。 本発明に係る手術室空調システムの各吹出口の属性を示した表。 本発明に係る手術室空調システムにおける吹出口の他の実施形態を示した配置図。

次に本発明に係る手術室空調システムを図面とともに説明する。図１に示したように、手術室１は、床面２と天井面３と壁面４に囲まれた空間であり、床面２の略々中央に手術台５が設置されている。そして該手術台５上に患者６が横になり、該手術台５の両側に配置された数人の施術者７によって手術が行われる。

手術室１の天井面３には、前記手術台５の直上となるように患者６に向けて２６℃以上の暖気を吹き出す患者向吹出口１０が設けられる。図２にこの患者向吹出口１０およびその周囲に位置する吹出口の配置を示す。なお、該患者向吹出口１０は、天井面３内に３つのチャンバ１０ａ，１０ｂ，１０ｃを手術台５の長手方向に沿うように直線状に並べて設けることにより形成される。該各チャンバ１０ａ，１０ｂ，１０ｃの吹出口は短辺の長さが約７００ｍｍ、長辺の長さが約８５０ｍｍの長方形状であり、該患者向吹出口１０の開口面積はこの３つのチャンバ１０ａ，１０ｂ，１０ｃを合わせて１．７８５ｍ^２である。なお、該各チャンバ１０ａ，１０ｂ，１０ｃの吹出口には暖気が真下に吹き出すようにガイドするルーバー（整流板）が設けられる。

また、該患者向吹出口１０の両側に施術者７に向けて２０℃以下の冷気を吹き出す施術者向吹出口１１，１１′を設ける。該施術者向吹出口１１，１１′は天井面３内にそれぞれ３つのチャンバ１１ａ，１１ｂ，１１ｃ，１１ａ′，１１ｂ′，１１ｃ′を前記チャンバ１０ａ，１０ｂ，１０ｃと隣り合うように直線状に並べて設けることにより構成される。なお、該チャンバ１１ａ，１１ｃ，１１ａ′，１１ｃ′の吹出口は短辺の長さが約５７０ｍｍ、長辺の長さが約８５０ｍｍの方形状であり、チャンバ１１ｂ，１１ｂ′の吹出口は短辺の長さが約５４０ｍｍ、長辺の長さが約８５０ｍｍの方形状である。なお、該各チャンバ１１ａ，１１ｂ，１１ｃ，１１ａ′，１１ｂ′，１１ｃ′の吹出口に冷気が真下に吹き出されるようにガイドするルーバー（整流板）が設けられる。
該施術者向吹出口１１，１１′の開口面積は、図３の表に示したように、チャンバ１１ａ，１１ｂ，１１ｃおよびチャンバ１１ａ′，１１ｂ′，１１ｃ′ともに１．３１０ｍ^２である。このように、該各施術者向吹出口１１の開口面積は前記患者向吹出口１０の開口面積よりも狭い。

一方、室壁向吹出口１２，１２′は、前記チャンバ１１ａとチャンバ１１ｃの外側、および前記チャンバ１１ａ′とチャンバ１１ｃ′の外側にチャンバ１２ａ，１２ｂ，１２ａ′，１２ｂ′を設け、該各チャンバの吹出口に変向板１４，１４′を設けることにより、２０℃以下の冷気が手術室１の天井面３に沿って水平方向に吹き出されるようにしている。該室壁向吹出口１２，１２′は、変向板１４を設けることで、幅約２５ｍｍ、長さ約８５０ｍｍの横向きスリット状に形成され、該室壁向吹出口１２，１２′の開口面積は、図３に示したように、ともに０．２２２ｍ^２である。

また、図１に示したように、手術室１の壁面４の下部に吸気口１３ａ，１３ｂを開設するとともに、該壁面４の外側に冷暖コイル２０、電気加熱器２１、送風ファン２２とからなる冷暖ユニット２３ａおよび冷暖ユニット２３ｂをそれぞれ設け、一方の冷暖ユニット２３ａの送風ファン２２と前記チャンバ１０ａ，１０ｂ，１０ｃとをダクト２５ａによって連通させるとともに、他方の冷暖ユニット２３ｂの送風ファン２２と前記チャンバ１１ａ，１１ｂ，１１ｃ，１１ａ′，１１ｂ′，１１ｃ′とをダクト２５ｂによって連通させ、該冷暖ユニット２３ａ，２３ｂの送風ファン２２を作動させることにより該手術室１内の空気が吸気口１３から吸引され、その空気が冷暖コイル２０、電気加熱器２１を通過することによりそれぞれ所定の温度に加熱または冷却され、冷暖ユニット２３ａから前記チャンバ１０ａ，１０ｂ，１０ｃには暖気が送給され、冷暖ユニット２３ｂから前記チャンバ１１ａ，１１ｂ，１１ｃ，１１ａ′，１１ｂ′，１１ｃ′には冷気が送給されるようにしている。

そして、患者向吹出口１０から例えば２６℃以上の暖気が吹出速度０．２３ｍ／ｓ、吹出量１５００ｍ^３／ｈにて吹き出され、施術者向吹出口１１，１１′からは例えば２０℃以下の冷気が吹出速度０．２７ｍ／ｓ、吹出量１２８３ｍ^３／ｈにて吹き出され、室壁向吹出口１２，１２′からは例えば２０℃以下の冷気が吹出速度１．４２ｍ／ｓ、吹出量２１７ｍ^３／ｈにて吹き出されるようにしている。

このように、施術者向吹出口１１から吹き出す冷気の吹出速度が患者向吹出口１０から吹き出す暖気の吹出速度よりも速くなるように設定する。また、患者向吹出口１０から吹き出す暖気の吹出量は、図３の表に示したように、施術者向吹出口１１，１１′から吹き出す冷気の吹出量よりも多くなるようにするのがよい。また、これら冷気および暖気の温度は、患者向吹出口１０，施術者向吹出口１１，１１′に設けられた温度センサの信号を前記冷暖ユニット２３ａおよび冷暖ユニット２３ｂにフィードバックすることにより、患者向吹出口１０から吹き出す暖気が施術者向吹出口１１から吹き出す冷気よりも常に高くなるよう制御される。また、前記各吹出口内にはその暖気や冷気を無菌状態に清浄化するフィルターが設けられる。

なお、室壁向吹出口１２，１２′からの冷気の吹出速度および吹出量は、この患者向吹出口１０および施術者向吹出口１１，１１′の吹出速度設定および吹出量設定とは関係なく独自に設定することができる。

このように構成した手術室空調システムでは、手術台５の真上にある広い患者向吹出口１０から多量の暖気が低速で吹き出ることから、手術中の患者が温められる。即ち、両側の施術者向吹出口１１，１１′から冷気が吹き出ていてもその冷気よりも多量の暖気が患者向吹出口１０から吹き出ることから手術中の患者６に暖気が到達し、しかもその暖気は低速で吹き出していることから、患者６付近における対流が少なく、患者６の皮膚から気化熱を奪う割合が少ないので、患者６が温められる。このため手術中に低体温化することによる悪影響を防ぐことができる。
一方、施術者７に対しては患者向吹出口１０よりも狭い施術者向吹出口１１，１１′から冷気が高速で吹き出されることで、その冷風が施術者７に高速で当たり、暑いと感じている施術者７から汗を活発に蒸発させ多量の気化熱を奪うことから顕著な冷却効果が得られ、施術者の体温が下げられる。このため施術者は従来のような暑さを感じることなく快適に手術が続けられる。

なお、患者向吹出口１０から吹き出す暖気の温度、および、施術者向吹出口１１，１１′，室壁向吹出口１２，１２′から吹き出す冷気の温度は、室内の状況に合わせて適宜設定し得るが、患者向吹出口１０から吹き出す暖気の吹出量を施術者向吹出口１１，１１′から吹き出す冷気の吹出量を多く設定することによっては暖気をより確実に手術中の患者６に到達させることができる。
そして、患者向吹出口１０、施術者向吹出口１１，１１′から吹き出したこれらの暖気および冷気は、手術室１の床面２に下降し、前記吸気口１３ａ，１３ｂに吸引されて、再び該手術室１内を循環する。

また、室壁向吹出口１２，１２′から吹き出した冷気は、手術室１の天井面３に沿って流れ、該天井面３を冷却した後、手術室１の壁面４に沿って降下し、前記吸気口１３ａ，１３ｂに吸引されて再循環する。このように室壁向吹出口１２，１２′を設けて冷気が吹き出すことで、天井面３および壁面４が冷却される。このため天井面３および壁面４の温度が下がり、該天井面３および壁面４から施術者７に輻射温熱が放射されるのが防止、或いは輻射温熱が放射されるのを緩和することができる。
なお、手術前の準備段階で該室壁向吹出口１２，１２′から冷気を吹き出しておき、天井面３および壁面４の温度を予め充分に下げておけば、該天井面３および該壁面４が手術中に施術者を放射冷却することから、該天井面３および該壁面４と相対している施術者は、前記施術者向吹出口１１，１１′から吹き出した冷気が直接当たることと、この放射冷却との双方の冷却作用により、暑い季節であっても快適な環境で手術を続けられる。

一方、図４は本発明に係る手術室空調システムの他の実施形態を示した吹出口の配置図であり、この実施形態では、チャンバ１０ａ，１０ｂ，１０ｃの両側だけでなく両端部側にもチャンバ１６ａ，１６ｂを設け、該チャンバ１６ａ，１６ｂの吹出口に変向板１７を設け、室壁向吹出口１６からも２０℃以下の冷気が手術室１の天井面３に沿って水平方向に吹き出されるようにしている。このように天井面３に沿って四方に冷気が吹き出されるようにすることで、該手術室１の天井面３および壁面４をより効率的に冷却することができる。

なお、患者向吹出口１０から吹き出す暖気は、冷暖ユニット２３ａの冷暖コイル２０によって冷却した後に電気加熱器２１によって加温することにより、施術者向吹出口１１，１１′から吹き出す冷気よりも湿度が相対的に低くなるため、手術中に施術者の眼鏡、スコープ等が曇るのを防止するうえで効果がある。

１ 手術室
２ 床面
３ 天井面
４ 壁面
５ 手術台
６ 患者
７ 施術者
１０ 患者向吹出口
１１，１１′ 施術者向吹出口
１２，１２′，１６ 室壁向吹出口
１３ａ，１３ｂ 吸気口
２３ａ，２３ｂ 冷暖ユニット
２５ａ，２５ｂ ダクト

Claims (1)

1. 手術台の直上の天井面に患者に向けて暖気を吹き出す患者向吹出口を設け、前記天井面の前記患者向吹出口の両側に施術者に向けて冷気を吹き出す施術者向吹出口を設け、前記各施術者向吹出口の開口面積は前記患者向吹出口の開口面積よりも狭く設定し、前記施術者向吹出口の両外側に手術室の天井面に沿って水平方向に冷気を吹き出す室壁向吹出口を設け、該手術室の壁面下部に該手術室内の空気を吸引する吸気口を設け、前記各施術者向吹出口から吹き出す冷気の吹出速度は前記患者向吹出口から吹き出す暖気の吹出速度よりも速くするように設定したことを特徴とする手術室空調システム。

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