干细胞(stem cell)是一类具有自我复制能力(self-renewing)的多潜能细胞。在一定条件下，它可以分化成多种功能细胞，目前主要应用于医疗、美容行业。干细胞技术是生物技术领域最具有发展前景和后劲的前沿技术，其已成为世界高新技术的新亮点，其最显著的作用是再造一种全新的、正常的甚至更年轻的细胞、组织或器官。

干细胞实验室包括功能区与办公区，功能区按洁净度又分为洁净区和非洁净区，其中洁净区包括洁净储藏室、干细胞制备间、物流消毒间、样品传出通道、采集物登记室、换鞋/更衣间、缓冲室，非洁净区包括洗刷间、制水间、干细胞库、耗材间、污物通道等辅助房间。办公区包括办公室、档案室、会议室等办公用房。

控制相邻空间相对压力可以控制气流的方向，即相邻空间之间的压差。在干细胞实验室的洁净功能区，压差来自于室内送风量和回风量、排风量的不同，控制各房间压差的梯度，使气流方向保持从高压流向低压，这对细胞制备过程中的防交叉污染起到关键作用。依据2010版GMP中对压差的具体规范内容，“不同级别的洁净区之间的压差应不低于10Pa，必要时，相同洁净级别的不同功能区域之间也应保持适当的压差梯度。”

某医院干细胞实验室位于2号楼8层，主要功能区面积约占273.6㎡，通风系统管线穿越楼层至10层设备机房，新风取风口设置在10层屋面机房南侧，排风口设置在机房北侧，系统主要设备包含1台新风机组，3组空气净化处理机组，7台排风机，根据核心净化区域规范要求，细胞制备间1和2、细胞制备间3和4、洁净走廊及辅房分别由一组空气净化处理机组独立控制。具体平面布局如下图。

图1  干细胞实验室主要功能区布局

图2 某医院干细胞实验室主要功能区风系统

一般影响压差的因素有很多种，例如在项目建设阶段时原始设计不合理、施工过程存在不规范或存在质量缺陷、围护结构或通风系统密封性不佳、室内环境检测结果不合格、交付使用后未定期进行洁净区的清洁和消毒、日常维护和管理不到位、操作过程不规范产生了交叉污染、系统运行时外界环境变化、系统设备故障扰动等等，本文的研究是基于合格交付使用后产生的压差异常波动现象进行的影响因素分析。

由压差的概念可知，在系统正常运行的前提下，影响压差的直接因素是进出各个房间的风量，即送风量、回风量和排风量。如果送风量大，回、排风量小，室内为正压，反之为负压。如果送风量过大，压差超过要求值20Pa以上，室内容易产生风噪，室内的操作人员可能会产生压迫不适感，细胞培养等实验结果也可能有不同程度的影响。送风量与回、排风量只有维持动态平衡，房间的压差才能够维持相对正常。

医院干细胞制备间一般都配有生物安全柜，生物安全柜常用的有全排型和半排型两种，设计上的区别主要为全排型生物安全柜与系统排风互锁，半排型生物安全柜为柜内自循环，即不接入系统通风。生物安全柜在使用时会在瞬时对房间的风量有较大的扰动，只要设计合理，房间的动态压差一般能够维持正常。

系统为了保证室内环境的压差梯度和洁净度，设计时在设备机房的新风机和风处理机组内安装了粗效、中效和高效过滤器，在洁净室内的回风口和排风口也安装了初效过滤器，这些过滤器在长时间的运行过程中会有不同程度的堵塞，影响洁净能效的同时，也影响区域送风量和排风量，进而造成了压差异常的现象。

因此，系统中的过滤器洁净程度是影响压差的主要间接原因。下图为某医院新风机组内粗效过滤器的现场照片，更换周期到期后的过滤器已明显脏且堵死，洁净区的压差值也相应出现了异常，在没有其他操作的情况下，更换过滤器后，压差恢复正常，由此可见，过滤器的洁净度影响了新风量，进而对压差造成影响。

图3 粗效过滤器更换前后洁净度对比

图4 机组过滤器更换后压差值对比

一般情况下，新风入口过滤网每周清洗一次，粗效过滤器每1-2个月更换一次，中效过滤器每2-4个月更换一次，高效过滤器每1-2年更换一次，室内回、排风过滤器每2周清洗一次，每个季度更换一次。

目前使用的各种净化设备的进风过滤器大都是由易吸潮、易长霉的超细玻璃纤维滤材制造，同时，各种空气过滤器中的无纺布滤材是最易吸潮和积尘最多的地方，也是各种细菌、微生物易繁殖生长的地方，因此，应建立净化设施的清洗保养制度。按照制度的规定，定期对粗、中、高效过滤器进行清洗更换，减少尘埃在过滤系统内积聚，保证洁净室洁净效果，延长净化设备的使用寿命。

另外，为了确保压差的正常维持，需要保持压差梯度的相邻洁净房间常常在墙面上装有压差显示器，这也是最直观反映压差值的电子传感显示器。在压差出现异常值时也应该对这类传感器的电子性能进行相应的评估，如开关门引起短暂的失压，关门后能够快速恢复，因此要判别是短暂失压还是电器故障，要进行综合分析处理。在长期时间的运行后，压差计的误差值会累积，因此压差显示装置的质量及运维检修也是间接影响压差的因素之一。

针对以上原因的分析，结合某医院的干细胞实验室出现差异常情况的几次调试经验，在一次个别房间压差出现偏低时主要采取了调节新风机的工作频率，调节排风风阀的开启度，达到控制系统送排风的风量，从而保障了压差的相对稳定。

另一次在调大新风机工作频率，风量几乎没有变化的情况下，通过检查机组内过滤器的堵塞程度，发现已堵塞达到更换状态，在完成了过滤器的更换工作后，再通过微调室内局部回风口的风阀开合度，洁净区各个房间的压差重新恢复正常。

根据以往经验，初步归纳成以下调试步骤可供日后运维检修时参照：

图5 压差调试步骤

从技术层面来说，在要求相对较高的洁净实验室方面，可以在设计初期考虑采用系统自动控制的方案，或者是自控与手控相结合的方式，不仅可以大大节省人力成本，减小调试难度，系统的稳定性和灵活性方也可以得到明显提高；又比如在重要区域的过滤器上装有压差传感器，监测其堵塞趋势，可以做到提前预警更换，保障系统的安全和临床的正常运行。

洁净室压差环境的影响因素众多，在对洁净室的实施技术、日常管理和维护、建设质量等方面都需要专业的严格把控，在严格遵守GMP标准规范的前提下，维持干细胞实验室核心区的压差正常稳定是保障细胞制备的一项重点运维工作。

从过往的运维经验以及对前期项目建设过程的反思中也可以吸取经验，在今后的建设和运维中尽可能避免，甚至在相关标准修订时结合参考，更有利于推进今后的医学发展。

本文摘自中国医学装备协会医用洁净装备与工程分会优秀论文。