醫院臨床實驗室設計建設及管理
閱讀：844 發布時間：2019-6-3
醫療建筑是所有民用建筑中為復雜和特殊的建筑類型之一，除了按一般建筑工程的管理理論與方法對臨床實驗室基建環節進行項目管理外，還要考慮到醫療設備自動化與后勤支持系統智能化對臨床實驗室基礎建設的影響，并圍繞實驗室使用人員的職業習慣、實驗項目、環境要求、管理模式、特殊功能等建立科學性和針對性的管理方案。
臨床實驗室建筑的發展趨勢
臨床實驗室的化設計開始于19世紀后期，初是根據人體工程學原理和實驗人員操作習慣來對操作臺、消毒柜、通風柜等進行布局。隨著新的檢驗技術特別是大型自動化分析設備的應用，實驗室設計要求發生改變，除病理科、骨髓室、涂片室等仍依賴于人工讀片的實驗室還基本遵循傳統布局外，其他實驗室均已突破原有固定操作臺的布局模式，設計成更加靈活的大開間形式。部分實驗室從運營成本角度考慮，采用多個不同的小型實驗室圍繞一個大型*共享區的形式，使POCT實驗室、中心實驗室、大型商業化實驗室和諧共存，在保證檢驗質量同時，降低運營成本，提高商業競爭能力。
基礎建設的過程管理
美國建筑師協會（AIA）的實踐手冊（The Architect'sHandbook of Professional Practice）將基建項目管理劃分為初步設計（Predesign）、場地分析（Site analysis）、建筑設計（Buildingdesign）、工程文件編制（Construction documentation）、招標談判（Bidding and negotiation）、施工管理（Constructionadministration）、建后服務（Post construction services）、補充服務（Supplemental services）階段。考慮到臨床實驗室的基礎建設既有一般項目的普遍性又具有醫學建筑的性和特殊性，因此在項目管理中應更加注重使用者（醫學人員）的作用，使其符合醫學實驗室的學科特點、管理模式和工作習慣。
1.初步設計階段。
該階段主要針對項目進度要求、融資和財政預算、項目調度、人員安排等情況進行討論，制定總體建設思路，確定設計目標、建設標準、相關限制（如視野限制等）、用地需求、空間關系、特殊要求等。
2.場地分析階段。
該階段主要目標是在充分調研醫院自身需求的基礎上，確定實驗室選址、總體規模、功能定位、用戶要求，并編制工程進度表。由于該階段任何一個細節都將影響下一步建筑設計，因此醫院必須組織設備管理、醫學檢驗、信息工程、院感管理、建筑設計等人員開展“頭腦風暴”式的討論來完善需求，在反復論證過程中明確責任，為設計人員提供以下需求：
2.1實驗室管理模式。隨著大型分析儀模塊化設計理念的實現，用戶可根據需要組合不同檢測項目，將以往看似獨立的試驗項目結合在同一設備或標本處理線上。由于打破了原有的組界限，使人員安排、崗位職責、工作流程、后勤支持模式等隨之改變。因此醫院要根據準備引入的大型設備來設計實驗室的運營模式，討論各工作區域的安排，如集中大型設備的中心實驗室和各散在小實驗室（標本采集點、急診化驗室、門診化驗室等）的分布和服務內容。由醫學人員幫助建筑設計人員了解實驗室空間布局、管理組織架構、工作流程這三者間的關系，保證設計效果。
2.2檢測環境要求。部分精密檢測設備易受到電磁、輻射、振動、光照等環境因素干擾而影響檢測結果，因此醫院要會同設備制造商，共同確定實驗室電磁、輻射、振動、光照及其它主要干擾因素的限制標準和評估方案。
2.3實驗室設計要求。院感管理、健康、實驗室管理人員應共同制定實驗室在常規、輻射、生物等方面的要求，使設計人員盡可能通過建筑的工藝設計對工作人員形成有效保護，將潛在危險降至低。
2.4大型設備的特殊要求。醫院要為建筑設計人員提供大型設備的基本參數，以便在設計中考慮基建工程承載能力以及其它特殊要求，避免后期因承重要求、空間結構、過道寬度等問題導致大型設備無法整體安裝。美國斯坦福大學醫學中心在改建過程中甚至設置專門的體驗空間并引入大型醫療器械的模型來模擬不同工作場景，為醫療人員提供真實的空間體驗，幫助其選擇操作習慣的空間布局模式。
此外，還要根據初步設計階段提出的資金來源和財務可行性研究來編制項目進度和預算設置，分析項目的限制和優勢，以便更好地開展個性化設計，使各檢驗設備和自動化系統能更好的與建筑融合。
3.建筑設計階段。
該階段主要任務是在前期用戶需求調研的基礎上完成設計圖繪制和空間布局設計，設計人員既要充分考慮目前現實需要又要考慮未來發展規劃，滿足智能化實驗室在基建材料、設施配置、信息管理等方面的需求，減少實驗室運營成本，縮短人/物流轉時間。
3.1物流系統。
綜合評估實驗室在物流量、流轉速度、處理能力等方面的要求，并充分考慮不同物流系統的運營成本及對空間布局的影響，選擇適合的物流方式，終達到性能穩定可靠，人、物、潔、污嚴格分流，普通物品和危險物品有效隔離的總體要求。物流系統設計中復雜的是移動路線設計，要避開逃生通道、防火區域、人流密集區，化學品、毒性或潛在感染性材料傳輸必須避開公共區域并能自動裝卸。在選擇上，由于新建實驗室往往預留了較大后勤支持空間，因此適合采用氣壓輸送管（pneumatic tubes）或導軌物流系統（track-basedsystems）;舊實驗室改造由于受原有建筑格局的限制，更適用可靈活設置物流路線的移動機器人系統（mobile robot systems）或傳統人工傳輸方式。
3.2無線網絡系統。
由于機房、示教室、中心實驗室等大開間場所難以通過有線網絡來實現布局的靈活性，而且隨著POCT等利用無線傳輸方式與信息系統實現互聯互通設備的使用，大型的臨床實驗室更適合采用無線網絡。在設計階段全面評估電磁環境，在建筑設計上通過調整門窗布局、關鍵區域的干擾屏蔽、合理的空間布局與分區設計，結合電子過濾、糾錯技術等措施，減少無線電發射裝置、廣播站、設備射頻干擾、手持無線電、數字PCS系統、計算機網絡電纜等潛在干擾源對無線信號的影響。大型實驗室還要配置電線管理系統和局域網絡機柜所需空間。
3.3配套支持系統。 電力、給排水、采光通風、溫控、消毒感控等配套系統的網管布局不但涉及實驗室，也影響檢測結果準確性，因此醫院要盡早確定大型設備清單及可能增加的設備，以便工程師結合設備參數開展配套支持系統設計。
（1）電力系統。電氣工程師根據擬安裝設備清單計算總負載，設計相匹配的網管、電線、開關、插座，將照明用電、動力用電和設備用電網絡分開，離心機、冰箱、洗板機、抽風機、生物柜、空壓機、空調等帶電機起動設備并入動力用電網絡，避免因設備起動產生的干擾電流影響檢驗結果。檢驗設備接入不間斷電源（UPS）雙回路設計的設備電力網絡，確保儀器運行不受停電或UPS故障的影響。
（2）給排水系統。根據《醫學實驗室應用指南》要求并結合檢驗設備布局來規劃供水、排污、排水管路分布與走向，同時預留（預埋）部分通道（管路）以保證實驗室可持續發展，避免將來再做穿墻等破壞性處理。
（3）采光通風系統。盡可能使用太陽光自然風，保證工作環境空氣流通清新，預防醫院感染。
（4）溫控系統。設備對環境溫度要求較高，要安裝冷暖兩用空調，并計算與設備產生熱量相匹配的空調系統。
3.4物資存儲區域。
根據實驗室功能要求來規劃存儲區域和存放容器，保證存在潛在傳染風險的標本、放射性物質、檢測試劑存放且在火災等緊急情況下能迅速撤離。
3.5平面布局設計。
大型實驗室由于設備、人員、標本量較多，平面布局的合理性將影響工作環境、工作效率、服務質量等。部分實驗室圍繞物流系統的標本接收點呈放射狀布置檢驗設備并盡量使用垂直空間，使人和物的移動距離縮短，但這種布局的空間可變性較差，在將來發展中除非替換原有設備，否則難以增加新設備。因此，實驗室必須根據內部的任務分工、人員分組、檢驗流程提出合理的布局方案，確保運行、空間配置靈活和運營成本的小化。空間布局原則可參考工業化生產現場的設計原則：
（1）統一原則。將“人、機、物”有機結合起來并保持平衡，避免檢驗流程割裂，延長檢驗時間;
（2）短距離原則。遵循人/物流移動距離和移動時間小化，減少標本或試劑的搬運路程和時間;
（3）人/物流暢通原則。人/物流的流轉路線避免交叉，保證其通過性;
（4）充分利用立體空間原則。利用垂直空間。此外，還要根據POCT及急診項目的測試要求，規劃出獨立于常規工作流之外的活動路線與區域，以免影響常規檢測，提高急診標本的流轉速度和服務流程。
3.6辦公與教學用房。
醫院根據需要提出單間式和大開間式辦公（教學）用房的具體數量和面積、裝飾風格（色調等）、朝向和通風情況等需求。大開間式辦公室在布置吊頂通風口、照明、防火設施等時盡量為今后的自行分隔或裝修創造條件。此外，隨著學科交叉的加強，各組間交流越來越多，因此內部空間分隔上既要保障個人隱私又要便于即時溝通。近年來，實驗室通過“團隊協作空間”（team-orientedwork spaces）設計，使員工在休息、喝茶、交流之余產生科學研究靈感，形成一種良好的學術氛圍，促進團隊成員間的知識共享。
4.工程文件編制階段。
編制工程文件，明確各項目承建（包）方的任務分工與考核標準，協調好各施工方進出場順序，使其能以流程提供基建服務。同時，配合設計方以圖紙和文字形式形成設計方案的詳細說明，將項目建設目的和意義、建設目標、指導思想、技術路線、儀器設備配置、配套輔助設施、總體布局（水、電、氣、暖等）、規模、建設進度、工作計劃等整理成文本文件。此外，編制好儀器配置的相關文檔，對設備在院外運輸、院內流轉、雙（多）方交接、室內安裝、性能調試階段的各方責任和處置細節作詳細說明。
5.招標談判階段。
在設計方案和工程文件編制完成后，項目進入招投標和談判階段，合理的任務排序和協調對縮短建設時間和節約成本會產生重大影響。因此在招標前盡可能通過內部協調會對相關問題進行多次討論，并對投標方進行資格預審。
6.施工管理階段。
該階段主要由醫院基建部門配合監理單位監督施工進度和施工質量，實驗室人員在該階段的具體影響不大，主要根據施工方提供的進度表和施工圖紙進行現場確認。
7.建后服務階段。
基礎建設結束后進入建后跟蹤服務階段，主要任務包括設備調試、系統集成/調試、文件歸檔及設備操作人員培訓等。整理好各類基建紀錄文檔，為今后的實驗室改/擴建或系統升級提供有效支持，幫助選擇新設備的放置點，避免出現與系統容量不相匹配的新增設備影響系統穩定性的情況。
8.補充服務階段。
部分簽訂補充條款的服務內容在文件或合同指導下繼續實施。
總結
隨著醫學檢驗技術的快速發展，臨床實驗室的建筑需求呈現兩極發展趨勢，一方面借助高通量、智能化、網絡化、高精度的大型診斷設備向大型中心實驗室發展，另一方面向設備小巧便攜、人員操作簡單、結果即時可得的POCT檢驗方向發展。這些變化在給實驗室管理帶來變革的同時，對實驗室的建筑設計與空間布局也提出了新的挑戰，對建筑的要求已經從普通的多用途空間發展到了針對特定設備（系統）進行針對性設計的特殊功能空間，并要求實現檢驗設備、物流系統、信息系統的整合，終實現工作流程的優化。要達到這一目標，必須打破以往醫學人員較少參與實驗室建筑設計的傳統認識，從思想上重視醫學人員在基礎建設項目管理中的作用，積極組織檢驗科、基建科、總務科、設備科、院感科等部門共同調研需求，參與設計，保證設計方案具有一定的前瞻性和*性，盡量滿足未來一定時期內的發展需要，為學科發展留有充足的、可靈活配置的使用空間。同時堅持智能型醫院“以人為本、實用、高瞻遠矚”的建設原則，運用基建項目的科學化流程管理將各種物質與信息有機結合，保證項目的順利實施和總體目標的實現。
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