เปิดอ่าน หรือ DOWNLOAD
การปรับปรุงห้องผ่าตัด ►►► Renovate OR.pdf
การปรับและระบายอากาศสำหรับห้องผ่าตัด
วรวิชญ์ สิงหนาท
เมื่อกล่าวถึงห้องผ่าตัด ทุกคนเข้าใจทันทีว่าจะต้องเป็นห้องที่มีพื้นผิวที่มีความสะอาด มีอากาศที่บริสุทธิ์ปราศจากเชื้อโรคและฝุ่นละออง จากประสบการณ์ที่พบเห็นห้องผ่าตัด พบว่าในหลายแห่งที่มีการใช้งานมานานมากกว่า 10ปี มีลักษณะการของใช้งานที่ไม่เหมาะสมกับการแพร่กระจายของเชื้อโรคใหม่ๆ ข้อกำหนดที่เปลี่ยนแปลงไป และเทคโนโลยีในปัจจุบัน ห้องผ่าตัดที่ใหม่กว่ามีการออกแบบระบบปรับ และระบายอากาศให้มีความถูกต้องเหมาะสมมากขึ้น แต่ส่วนใหญ่มีการใช้งานระบบที่ไม่ถูกต้อง และไม่ได้รับการดูแลบำรุงรักษาอย่างถูกวิธีในเวลาที่เหมาะสม ทำให้ประสิทธิภาพและความปลอดภัยลดลง การออกแบบใหม่ การออกแบบปรับปรุง และการบำรุงรักษาที่ถูกต้อง เป็นเรื่องที่สำคัญ
การออกแบบ การปรับปรุง รวมทั้งการบำรุงรักษาระบบปรับ และระบายอากาศของห้องผ่าตัด เป็นโจทย์ที่สามารถดำเนินการให้มีประสิทธิภาพได้โดยไม่ยากนัก แต่ปัญหาที่สำคัญคือเรื่องงบประมาณ การออกแบบและติดตั้งเฉพาะระบบปรับ และระบายอากาศของห้องผ่าตัดใหม่ ที่สามารถควบคุมปริมาณการหมุนเวียนอากาศ การระบายอากาศ อุณหภูมิ ความชื้น ความดันอากาศ และการกรองอากาศ ที่มีประสิทธิภาพตรงตามข้อกำหนดของ CDC, WHO หรือของวสท. มีมูลค่าสูงถึง 30,000-40,000บาท/ตร.ม. และการปรับปรุงระบบเดิมที่มีการใช้งานมานานอาจมีมูลค่าสูงกว่ามาก ดังนั้นการศึกษาทำความเข้าใจการทำงานของระบบฯให้เป็นไปตามข้อกำหนดของห้องผ่าตัด การค้นคว้าหาเทคโนโลยีใหม่ๆ การศึกษาคุณสมบัติ ราคา และค่าบำรุงรักษาของอุปกรณ์ของระบบฯ เป็นเรื่องที่ผู้บริหารต้องรู้เพื่อการตัดสินใจ งบประมาณ จุดคุ้มทุน อายุการใช้งาน การบำรุงรักษา ความปลอดภัย และที่สำคัญต้องเป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อม
ข้อกำหนดการปรับและหมุนเวียนอากาศสำหรับห้องผ่าตัดปกติ ที่ไม่ได้ใช้สำหรับผู้ป่วยแพร่เชื้อทางอากาศ อธิบายโดยสรุปดังนี้
1. ระบบปรับอากาศ ต้องสามารถหมุนเวียนอากาศภายในห้องผ่าตัด ได้จำนวนไม่น้อยกว่า 25 เท่า(วสท)ของปริมาตรห้องต่อชั่วโมง ( Air Change per Hour,ACH) หรือ ไม่น้อยกว่า15 ACH (WHO,CDC)
2. ระบบปรับอากาศควรสามารถปรับอุณหภูมิได้ในช่วง 17-27ºC(วสท) โดยอุณหภูมิที่เหมาะสมขณะใช้งาน 20-22 ºC (WHO) หรือ 20-23 ºC (CDC)
3. ต้องรักษาความดันอากาศของห้องให้เป็นบวกเมื่อเทียบกับพื้นที่ข้างเคียง และควรเปิดระบบปรับและระบายอากาศตลอดเวลาแม้ไม่มีการใช้งาน เพื่อรักษาระดับความชื้นและความดันอากาศให้เป็นบวก โดยสามารถปรับให้อุณหภูมิให้สูงขึ้น ลดอัตราการหมุนเวียนและการระบายอากาศตามความเหมาะสม เพื่อประหยัดพลังงาน
4. ควบคุมความชื้นสัมพัทธ์ ให้อยู่ในช่วง 45-55%rh (วสท) หรือ 30-60%rh(WHO,CDC)
5. หัวจ่ายลมภายในห้อง เป็นแบบจ่ายลมทิศทางเดียว (Unidirectional) มีลักษณะกระแสอากาศที่ราบเรียบ หรือปั่นป่วนน้อยที่สุด และควรจ่ายลมผ่านแผ่นกรองอากาศที่มีประสิทธิภาพสูง (High Efficiency Particulate Air) โดยหลีกเลี่ยงหน้ากากจ่ายลมที่มีการเหนี่ยวนำลมสูง
6. ควรติดตั้งอุปกรณ์ปรับแต่งและแสดงสถานะของห้อง เช่นระบุความดันอากาศ อุณหภูมิ ความชื้นสัมพัทธ์ และการทำงานของแผ่นกรองอากาศ ที่สามารถอ่านได้สะดวก
7. ท่อลมกลับ (Return Air) ที่มีการผสมกับ Fresh Air ที่เติมเข้ามา ที่ด้านหลังเครื่อง AHU ต้องผ่านแผ่นกรองอากาศประสิทธิภาพสูง เพื่อกรองอากาศให้บริสุทธิ์ และป้องกันการสะสมฝุ่นละอองและเชื้อโรคที่คอยล์เย็นและถาดรองน้ำ
การระบายอากาศ ของห้องผ่าตัด
1. ต้องมีเติมอากาศจากภายนอกเข้าห้องผ่าตัด จำนวนไม่น้อยกว่า 5 เท่า(วสท)ของปริมาตรห้องต่อชั่วโมง ( Air Change per Hour,ACH) โดยผ่านแผ่นกรองอากาศประสิทธิภาพสูง
2. พัดลมดูดอากาศออก ควรต่อท่อออกไปปล่อยในระดับสูง หรือในทิศทางที่ไม่หวนกลับเข้ามาหาท่อเติมอากาศ หรือช่องเปิดของอาคาร
3. การระบายอากาศโดยการเติมอากาศเข้าและดูดออก ยังคงต้องรักษาระดับความดันอากาศสัมพัทธ์ ให้เป็นบวกเสมอ
หมายเหตุ : การเติมอากาศจากภายนอกที่มีมักความชื้นสูง จะเป็นการเพิ่มความชื้นให้กับห้องผ่าตัด และเป็นการเพิ่มภาระแก่เครื่องปรับอากาศ
ตัวอย่างการปรับปรุงห้องผ่าตัด
ห้องผ่าตัดที่มีการใช้งานอยู่ส่วนใหญ่ที่พบเห็น จะมีลักษณะที่คล้ายคลึงกันอยู่ 2รูปแบบคือ แบบ A และแบบ B โดยจะอธิบายถึงปัญหาที่พบในแต่ละรูปแบบและแนวทางในการปรับปรุง
รูปแบบ A เป็นลักษณะของห้องผ่าตัดที่พบได้ตามโรงพยาบาลชุมชน ที่มีการใช้งานมานาน มีการติดตั้งเครื่องปรับอากาศแบบแขวนเพดาน หรือติดผนัง
มีการติดตั้งพัดลมระบายอากาศออกที่ระดับล่าง โถงหน้าห้องติดตั้งเครื่องปรับอากาศ มักใช้เป็นที่ทำงานของเจ้าหน้าที่ OR การติดตั้งอุปกรณ์ต่างๆภายในห้องสะดวกในการบำรุงรักษา แต่การใช้งานไม่เหมาะสม
1) ปริมาณการหมุนเวียนอากาศไม่เพียงพอ
2) การควบคุมอุณหภูมิ และความชื้นทำได้ไม่ดีเท่าที่ควร
3) ทิศทางการไหลของกระแสอากาศไม่ราบเรียบ และไม่ทั่วถึง
4) ความดันอากาศภายในห้อง OR เป็นลบ ทำให้อากาศจากภายนอกที่ไม่ได้ผ่านการกรองอากาศไหลผ่านทางขอบช่องเปิดของประตูหน้าต่าง และทุกครั้งที่เปิดประตูเข้าออก
5) ไม่มีระบบกรองอากาศที่มีประสิทธิภาพ
6) โอกาสเสี่ยงต่อการติดเชื้อสูง
แนวทางแก้ไขโดยปรับปรุงตามรูปแบบ C
รูปแบบ B เป็นลักษณะของห้องผ่าตัดที่มีการออกแบบและใช้อุปกรณ์ที่เหมาะสมมากกว่าแบบ A มีการเติมอากาศ Fresh Air ผ่านระบบกรองอากาศแบบ HEPAแบบเส้นใยกรอง(Media)
ที่เครื่อง AHU ทำให้ห้องมีความดันอากาศเป็นบวก อากาศสะอาดเครื่องปรับอากาศมี ประสิทธิภาพในการทำอุณหภูมิ และลดความชื้นได้ดีขึ้น มีหัวจ่ายลมกระจายอยู่หลายหัว
แต่ปัญหาที่พบบ่อยมากคือ การขาดการบำรุงรักษาที่ถูกวิธี เนื่องจากแผ่นกรองอากาศ HEPAแบบเส้นใยกรองมี Pressure Drop ที่สูงต้องได้รับการเปลี่ยนอย่างน้อย 1-3ครั้งต่อปี ขึ้นอยู่กับสภาพการใช้งาน อีกทั้งต้องใช้ AHU ที่มีแรงดันอากาศที่สูงมาก(High Static) เพื่อผลักดันอากาศแผ่นกรองแบบเส้นใย ต้องได้รับการบำรุงรักษาเป็นระยะๆ เมื่อไม่มีการเปลี่ยนแผ่นกรองอากาศ ทำให้อากาศผ่านได้น้อยลง และบ่อยครั้งที่พบว่ามอเตอร์พัดลมของ AHU ชำรุดเสียหายจากการที่ไม่สามารถผลักดันอากาศ ผ่านแผ่นกรองที่อุดตัน ทำให้ไม่สามารถลดอุณหภูมิและความชื้นของห้อง OR ไม่ได้ตามต้องการ สรุปผลเสียที่ตามมาคือ
1) ปริมาณการหมุนเวียนอากาศไม่เพียงพอ
2) ลดอุณหภูมิและความชื้นของห้อง OR ไม่ได้ตามต้องการ
3) สิ้นเปลืองพลังงานโดยเปล่าประโยชน์
4) อากาศ Fresh Air ผ่านเข้ามาได้น้อยลง ทำให้ระดับความดันอากาศสัมพัทธ์ไม่เป็นบวก หรืออาจเป็นลบในบางช่วงเวลาที่เปิดเครื่องระบายอากาศออก ทำให้อากาศจากภายนอกที่ไม่ได้ผ่านการกรองอากาศไหลผ่านทางขอบช่องเปิดของประตูหน้าต่าง และทุกครั้งที่เปิดประตูเข้าออก
5) ลักษณะหัวจ่ายลมไม่เหมาะสม
6) โอกาสเสี่ยงต่อการติดเชื้อสูง
แนวทางแก้ไขโดยปรับปรุงตามรูปแบบ C
รูปแบบ C เป็นลักษณะของห้องผ่าตัดที่มีการออกแบบที่เหมาะสมตามข้อกำหนด ห้องผ่าตัดรูปแบบนี้ส่วนใหญ่จะมีขนาดประมาณ 6x6x3 m. มีระบบการจ่ายกระแสลมที่ราบเรียบ (Laminar Flow System) เหนือบริเวณพื้นที่ผ่าตัดได้ดี ที่ AHU และหัวจ่ายลมในห้อง OR ติดตั้งแผ่นกรองอากาศประสิทธิภาพสูง แบบ Electronic Filter ที่มี Pressure Drop ต่ำกว่ามากเพียง 0.25 in.WG. การหมุนเวียนอากาศในปริมาณที่พอเพียงอย่างทั่วถึง สามารถช่วยลดอุณหภูมิและความชื้นลงได้ และช่วยประหยัดพลังงานลงอย่างมาก มีอายุการใช้งานที่นานกว่า ต้องการการบำรุงรักษาที่น้อยกว่า
การปรับเปลี่ยนจากแบบ B มาเป็นแบบ C สามารถทำได้โดยใช้งบประมาณไม่มากนัก ประมาณ 300,000-350,000 บาทต่อห้อง หรือประมาณ 10,000บาท/ตร.ม. โดยการติดตั้งกล่องใส่ Filter ที่หัวจ่ายลม แล้วเปลี่ยนมาใช้ Electronic Filter ทั้งที่ AHU และที่หัวจ่ายลม โดยที่สามารถใช้เครื่อง AHU เดิมได้ แม้จะมีการใส่ Filter มากถึง 5แผ่น เนื่องจาก HEPAแบบเส้นใยกรองที่ติดตั้งอยู่เดิมมี Pressure Drop ที่สูงกว่า Electronic Filter ถึง 5เท่า
ส่วนการปรับเปลี่ยนแบบ A มาเป็นแบบ C มีค่าใช้จ่ายที่สูงกว่ามาก และอาจสูงกว่าการก่อสร้างใหม่ที่กล่าวมาแล้ว
เพราะต้องมีการรื้อของเดิมออกเกือบทั้งหมด และยังต้องติดตั้งใหม่ทั้งหมด หากมีงบประมาณเพียงพอย่อมไม่มีปัญหา แต่หากมีงบประมาณน้อย การปรับปรุงให้มีประสิทธิภาพสูงขึ้น โดยทำให้ห้องผ่าตัดมีระดับความดันอากาศเป็นบวก และมีการกรองอากาศให้สะอาด แม้จะไม่สามารถทำได้ตามข้อกำหนดทั้งหมด ไม่ได้มาตรฐาน แต่สามารถช่วยลดความเสี่ยงในการติดเชื้อลงได้ดีขึ้น เป็นการชั่วคราวระหว่างรองบประมาณในการปรับปรุงเท่านั้น โดยดำเนินการตามรูปแบบ D ดังนี้
1) ติดตั้งเครื่องปรับอากาศใหม่ให้มีขนาดใหญ่ขึ้นจากเดิม หรือเพิ่มจำนวนขึ้น ขึ้นอยู่กับขนาดของห้อง เพื่อรองรับการเติมอากาศ และแรงลมที่ลดลงจากการติดตั้งแผ่นกรอง
2) ติดตั้งแผ่นกรองอากาศแบบ Electronic Filter ที่ด้านดูดลมกลับ เพื่อกรองอากาศให้สะอาด ลดการสะสมฝุ่นและเชื้อโรคที่คอยล์เย็น และถาดรองน้ำ
3) ติดตั้งระบบเติมอากาศที่ผ่านแผ่นกรองอากาศแบบ Electronic Filter เพื่อปรับให้ห้องมีระดับความดันอากาศสัมพัทธ์เป็นบวก
4) ติดตั้งเครื่องฟอกอากาศเพิ่มในจุดอับ หรือมุมอับที่กระแสหมุนเวียนอากาศไปไม่ถึง และไม่สามารถดึงอากาศกลับไปผ่านการกรองที่เครื่องปรับอากาศได้
เหตุผลที่ต้องใช้แผ่นกรองอากาศแบบ Electronic Filter เนื่องจากสามารถสั่งผลิตตามขนาดที่ต้องการได้ และมี Pressure Drop ที่ต่ำมาก งบประมาณ 250,000-300,000 บาทต่อห้อง หรือประมาณ 8,500 บาท/ตร.ม. ท่านผู้บริหารพิจารณาดูงบประมาณแล้ว ทำให้ตัดสินใจได้ง่ายขึ้น
รูปแบบ E เป็นลักษณะของห้องผ่าตัดที่มีการออกแบบเป็นพิเศษ เพื่อให้ได้อากาศที่สะอาดมากกว่า และมีการปนเปื้อนที่น้อยกว่า (Ultra-Clean Room) มีการศึกษาวิจัย ตามหลักการทางอากาศพลศาสตร์ วิเคราะห์การไหลของอากาศด้วยโปรแกรมคอมพิวเตอร์ Computational Fluid Dynamic (CFD) โดยการสร้างม่านอากาศโดยรอบอีกชั้น เพื่อให้กระแสอากาศภายในมีความราบเรียบมากขึ้น มีการปนเปื้อนในบริเวณเตียงผ่าตัดน้อยลง
ห้องตามลักษณะตามรูปแบบ E ควรมีขนาดที่ใหญ่กว่ารูแบบ C และต้องมีพื้นที่เหนือฝ้าเพดานที่มากพอสำหรับงานระบบปรับอากาศ
การปรับปรุงห้องผ่าตัด ควรได้รับการออกแบบเฉพาะแห่งตามเหตุของปัญหาที่แตกต่างกัน โดยผู้ที่มีความชำนาญ
บทความและข้อแนะนำต่างๆเหล่านี้ เพื่อเป็นแนวทาง การจัดการระบบปรับ และระบายอากาศของห้องผ่าตัด โดยวิธีที่เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อม
