不論是我國2002年頒布的GB50333《醫(yī)院潔凈手術(shù)部建筑技術(shù)規(guī)范》（以下簡稱“規(guī)范”），還是國外的醫(yī)院相關(guān)標準均對手術(shù)環(huán)境控制格外重視，盡可能降低在手術(shù)過程中對病患的傷害。

如何從技術(shù)措施保障手術(shù)環(huán)境控制？由于整個手術(shù)室所保護的只是手術(shù)區(qū)域，但傳統(tǒng)的思路是將整個手術(shù)室處于無菌狀態(tài)，不僅難以達到，而且更難以維持。近年來發(fā)展了手術(shù)區(qū)域局部控制的理念，即將所有送風口集中布置在手術(shù)床上方，形成送風天花。由于其有效性、簡便性、造價低、且運行費用少，得到了極大的推廣，并被各國醫(yī)院相關(guān)標準所采用，作為推薦的控制模式。就連美國醫(yī)院通風標準也在2008年采用了這種方式。

但是無論設(shè)計院，還是醫(yī)院業(yè)主都普遍重視手術(shù)室空調(diào)系統(tǒng)性能及控制系統(tǒng)，在客觀上忽視了局部凈化的送風裝置——送風天花的性能。有的醫(yī)院誤認為只需進口國外空調(diào)機組、先進的自控系統(tǒng)、甚至配置智能化或數(shù)字化的手術(shù)室，就可實現(xiàn)完善的手術(shù)環(huán)境控制。因此在評審設(shè)計方案或工程公司投標標書時，往往重視手術(shù)部裝修、配置、空調(diào)凈化系統(tǒng)及其控制，鮮有過問工程公司自產(chǎn)的送風天花的性能。

為什么要強調(diào)手術(shù)室送風天花性能的重要性以及對術(shù)后感染的控制作用？因為它的性能決定了手術(shù)區(qū)域環(huán)境控制質(zhì)量，極大地影響了手術(shù)感染風險控制。

同樣是對環(huán)境要求高度無菌的無菌病房，其技術(shù)措施與控制方式和手術(shù)室不同。鑒于手術(shù)室的特點，環(huán)境控制的關(guān)鍵在于手術(shù)區(qū)域，而手術(shù)區(qū)域控制的關(guān)鍵在于手術(shù)切口，因此需要高度無菌程度控制的只是一個局部區(qū)域而非全室。從手術(shù)過程來說，真正需要控制的只是在切口被打開的狀態(tài)。因為手術(shù)前切口尚未打開前以及手術(shù)后切口已經(jīng)縫合后，環(huán)境控制并非重要?；蛘哒f從空間上來講，控制的只是一個局部的點；從時間來講，控制的只是某個時間段。而不像無菌病房要24小時對整個病房持續(xù)地控制，絲毫不能馬虎。無菌病房對于免疫缺省的病患猶如一個生命島。

另外，手術(shù)區(qū)域無菌無塵程度影響直接進入機體內(nèi)部的空氣質(zhì)量。研究表明，不僅是懸浮菌濃度，塵埃濃度也影響術(shù)后感染率。主刀醫(yī)生操作手與手術(shù)器械上的落菌幾率，也會加大感染的風險。特別對于那些器官移植、關(guān)節(jié)置換、整形手術(shù)等深部手術(shù)尤為重要。因為這類手術(shù)風險太高，術(shù)后感染會危及生命。而不像無菌病房那樣特別重視空氣中懸浮病菌，對于免疫能力低下的病患，即使新鮮空氣中的真菌也會造成不堪設(shè)想的后果。為此我國“規(guī)范”定為特別的潔凈手術(shù)室（I級），不同于Ⅱ級標準的潔凈手術(shù)室。德國等歐洲標準是將I級中特別再分出Ia級，日本標準定義為生物潔凈手術(shù)室，美國標準歸類為特殊手術(shù)室。

手術(shù)室送風天花性能，是利用了空氣潔凈技術(shù)領(lǐng)域中低速單向流氣流（或稱低紊流度的置換流）和局部凈化技術(shù)。局部凈化方式節(jié)能、有效，但也有不足[3]，由于局部凈化裝置常常處在無菌程度較低的環(huán)境中，在送風過程中無菌送風氣流會與周邊區(qū)空氣進行動量交換，內(nèi)部高度無菌區(qū)域易受周圍環(huán)境影響。送風氣流速度也會逐步衰減，其衰減量大于全室單向流。要維持低速單向流流態(tài)，相對于全室單向流需要較大的出口面風速。

如果直接將工業(yè)用的層流罩（FFU）套用在生物領(lǐng)域往往流速過大、噪聲過高、反而會使無菌區(qū)域縮小。盡管美國醫(yī)務(wù)界一直對手術(shù)室凈化不太感興趣，但美國通風空調(diào)制冷工程師學(xué)會（ASHARE）一直推廣高效過濾與層流技術(shù)。為了適應(yīng)手術(shù)環(huán)境控制特點、擴大送風天花裝置送風區(qū)域內(nèi)的無菌范圍，減少周邊污染氣流的干擾，要對手術(shù)室送風天花裝置性能進行研究。

從理論上分析，送風氣流同時依靠出風動量和送風溫差來維持其運動，后者相當于熱（冷）動力，當送風溫度低于室溫時氣流作下沉運動。從工程意義上講，熱（冷）動力對氣流運動所起的作用一般不予考慮。但對于低速送風天花裝置來說，因其出風動量不大，溫差對氣流的作用不容忽略。隨著送風量的增大，出口風速變大，溫差減小，即送風氣流的空氣動力增強，而熱（冷）動力減弱，那么由溫差引射的周邊空氣越少，且中心區(qū)抗干擾的能力增強，控制效果更好。送風溫差太大，中心無菌區(qū)域會縮??；送風溫差太小，送風氣流送不下來。艾斯東教授研究認為送風溫度低于室溫不小于0.5°C、不大于2°C~3°C的范圍內(nèi)效果好。當風量超過某一范圍后，接近于等溫送風時，熱（冷）動力的作用已經(jīng)很小，此時送風的動量對控制效果起決定性作用，如果局部裝置的風速過大，易加劇射流誘導(dǎo)，把室內(nèi)懸浮菌引導(dǎo)到送風天花上風側(cè)，再被局部高速氣流帶至下風側(cè)，導(dǎo)致污染程度的加大。

低速低紊流度的置換流為了克服避免熱源（手術(shù)燈）和橫向擾動（手術(shù)過程操作）對送風氣流的干擾，早期產(chǎn)品不得不靠氣流噴管來支撐著低速的送風氣流，繼而又采用了塑料圍簾來降低低速送風氣流的衰減，兩者效果均不理想。后來的送風天花裝置開始向提高送風速度或縮小送風面積兩個方向發(fā)展，造就了各種形式的產(chǎn)品，但現(xiàn)已很少采用氣流噴嘴與塑料圍簾。

傳統(tǒng)的送風天花裝置是將高效過濾器布置在送風靜壓箱的末端，靠末端過濾器性能和安裝質(zhì)量作最后把關(guān)來實現(xiàn)其性能。這種傳統(tǒng)裝置要在那么大的送風面積上安裝那么多的高效過濾器、并產(chǎn)生潔凈（完全過濾而不泄漏）、均勻（完善的氣流分布）、單向和平行（垂直于過濾器面）的氣流十分不易。這等于要求整個送風面上每個高效過濾器不僅僅本身起過濾作用，而且還起類似孔板的均流作用和氣流分布作用，又要象盲板一樣的不泄漏作用，這三個作用的“耦合”，使得滿布高效過濾器的做法對送風末端要求異常高，無論靜壓箱本體，還是過濾器及其接合面只要有一點滲漏，就會沿著單向流直接達到工藝關(guān)鍵部位，會使得整個局部凈化失敗。因此傳統(tǒng)裝置不但加工難度高，安裝復(fù)雜，檢漏麻煩，而且其造價昂貴。

1995年，中國建筑科學(xué)院許鐘麟教授提出了有自主知識產(chǎn)權(quán)的阻漏層理論，推動了送風天花裝置進一步發(fā)展。阻漏層理論提出不再將高效過濾器設(shè)置在末端，而適當前移，單獨組成的過濾箱設(shè)置在送風天花裝置外。過濾箱內(nèi)采用零壓密封解決了高效過濾器安裝接合面的滲漏問題。在送風裝置內(nèi)設(shè)有混流器和在末端設(shè)置具有亞高效水平的阻尼層。這種新型的送風天花裝置，即使高效過濾器及其接合面有一點滲漏，滲漏粒子數(shù)相對于那樣大的送風量是一個高價小量，經(jīng)送風末端氣流混合和過濾，使得原來局部的“漏”變成了整體的“不漏”，起到了阻擋滲漏的作用。大大降低了靜壓箱本體、高效過濾器本體及其接合面的安裝要求，也簡化了加工、安裝和檢漏過程。因此阻漏層理論將傳統(tǒng)的送風末端裝置的過濾、防漏和氣流分布三個作用的“耦合”非常巧妙地解耦，從理論和實踐上突破了高效過濾器要布置在末端的傳統(tǒng)模式，從本質(zhì)上改變了末端密封堵漏的性質(zhì)，消除了發(fā)生漏泄的危害。擴大了單向流潔凈空間的活塞流滿布比，提高了送風氣流品質(zhì)[7]?，F(xiàn)在阻漏層理論已經(jīng)轉(zhuǎn)化成成熟的送風天花產(chǎn)品，已經(jīng)批量生產(chǎn)，并實現(xiàn)標準化、模數(shù)化和裝配化，為設(shè)計者、施工者和使用者帶來極大的方便。