近年來(lái)，不孕癥的發(fā)病率日趨增高，接近10% ~15%。人類輔助生殖技術(shù)（Assisted Reproductive Technology, ART) 不斷取得突破性進(jìn)展，為不孕癥的治療提供了重要手段。生殖中心實(shí)驗(yàn)室是 ART 的核心，設(shè)計(jì)時(shí)既要滿足生物實(shí)驗(yàn)室的一般要求，還要兼顧其獨(dú)特需求。

一、選址規(guī)劃

生殖中心實(shí)驗(yàn)室應(yīng)選址在空氣流通處和人員、車輛來(lái)往相對(duì)較少的地點(diǎn)，避開(kāi)嚴(yán)重污染區(qū)，包括餐廳、化工廠、加油站、繁忙公路和城市大型工程；同時(shí)不得鄰近院內(nèi)污染源科室，如消毒室、洗滌室、傳染科、放射科、病理科等，盡可能將實(shí)驗(yàn)室建在較高的樓層上。

二、主要功能布局

（ 一 ）主要功能

生殖中心實(shí)驗(yàn)室按工作流程主要有試管授精（In Vitro Fertilization, IVF）和人工授精（Intra-Uterine Insemination, IUI）兩大區(qū)域。

圖1 生殖中心功能用房關(guān)系圖

1. 胚胎培養(yǎng)室

胚胎培養(yǎng)室為 IVF 區(qū)域的核心，整個(gè)實(shí)驗(yàn)室所有工作都以此為中心展開(kāi)，一般須配置雙人超凈工作臺(tái)、二氧化碳培養(yǎng)箱等設(shè)施，二氧化碳培養(yǎng)箱處還須設(shè)二氧化碳、氮?dú)饣旌蠚夤饪凇Ｄ壳?，《輔助醫(yī)學(xué)生殖中心建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)》中對(duì)其要求的面積（不小于 30 ㎡）已明顯偏低，如開(kāi)展的OPU（活體采卵）周期數(shù)超過(guò) 1000，就意味著會(huì)增加儀器設(shè)備和技術(shù)人員，如培養(yǎng)箱、工作站等，此時(shí)，較小面積的胚胎培養(yǎng)室將不利于配子 / 胚胎的安全操作，但規(guī)模過(guò)大也不利于工作和安全管理 。根據(jù)中國(guó)人民解放軍聯(lián)勤保障部隊(duì)第 901 醫(yī)院生殖中心項(xiàng)目實(shí)際經(jīng)驗(yàn)以及相關(guān)專家的建議，筆者建議如OPU 周期數(shù)在 5000 左右，培養(yǎng)室面積在 70 ㎡ 左右較為適宜。更大規(guī)模的培養(yǎng)室應(yīng)適當(dāng)分區(qū)分層，以滿足OPU（活體采卵）? ET（胚胎移植）和 FET（冷凍胚胎移植）分區(qū)要求，既可提高工作效率也便于實(shí)現(xiàn)信息化。設(shè)計(jì)中，可將卵子采集、IVF（試管受精）/ICSI（卵胞漿內(nèi)單精子顯微注射）、PGD（胚胎植入前遺傳學(xué)診斷）/PGS（胚胎植入前遺傳學(xué)篩查）、胚胎觀察 / 選擇、AH（輔助孵化）、冷凍 / 解凍等技術(shù)操作實(shí)現(xiàn)區(qū)域化，滿足合理、有序、安全的操作要求，同時(shí)分區(qū)也便于采集設(shè)備部署及數(shù)據(jù)收集。

2. 取精室

房間須設(shè)門禁，房?jī)?nèi)設(shè)有電視；設(shè)置為單人間，保證私密性，并突出人性化設(shè)計(jì)。取精室與精液處理室、人工授精實(shí)驗(yàn)室之間用互鎖式傳遞窗連接，患者取精后，可以直接通過(guò)傳遞窗將樣本送至精液處置室和人工授精實(shí)驗(yàn)室，配置洗手設(shè)施。

3. 穿刺取精手術(shù)室

緊臨精液處理室設(shè)置，并通過(guò)傳遞窗將穿刺取精手術(shù)室與精液處理室連通；配置有藥品柜、器械柜、醫(yī)用氣源（每套設(shè)有 1 個(gè)氧氣接口、1 個(gè)壓縮空氣接口、1 個(gè)真空吸引接口）、情報(bào)面板、手術(shù)床、無(wú)影燈（移動(dòng)式）、插座箱。

4. 精液處理室

緊臨取精室、穿刺取精手術(shù)室和胚胎實(shí)驗(yàn)室設(shè)置；一般須配置超凈工作臺(tái)、二氧化碳培養(yǎng)箱，二氧化碳培養(yǎng)箱處設(shè)二氧化碳供氣口。

5. 取卵室

須緊臨胚胎實(shí)驗(yàn)室；一般須配置藥品柜、麻醉柜、器械柜、墻腰式醫(yī)用氣源配置箱（設(shè)有 1 個(gè)氧氣接口、1 個(gè)壓縮空氣接口、1 個(gè)真空吸引接口）、情報(bào)面板、婦科手術(shù)床、無(wú)影燈（移動(dòng)式）、插座箱4 套（每面墻設(shè) 1 套）；取卵室與胚胎實(shí)驗(yàn)室之間應(yīng)設(shè)有傳遞窗。

6. 胚胎移植室

胚胎移植室應(yīng)緊臨取卵室和胚胎實(shí)驗(yàn)室，胚胎移植室與取卵室、胚胎實(shí)驗(yàn)室可直接連通或通過(guò)傳遞窗連通；其設(shè)備配置要求同取卵室。

7. 液氮儲(chǔ)存室、冷凍操作間

應(yīng)緊臨胚胎實(shí)驗(yàn)室；設(shè)液氮儲(chǔ)存罐、轉(zhuǎn)運(yùn)罐、若干成品操作臺(tái)等，應(yīng)考慮安裝低氧報(bào)警系統(tǒng)和通風(fēng)口。

8. 緩沖間

用于不同凈化等級(jí)用房之間的緩沖，設(shè)計(jì)中可利用部分緩沖間進(jìn)行資料錄入及現(xiàn)場(chǎng)辦公，以節(jié)約面積。

9.IUI 實(shí)驗(yàn)室主要功能用房

包含人工授精室、IUI 實(shí)驗(yàn)室、刷手準(zhǔn)備間、IUI 取精室等，設(shè)施基本與 IVF 實(shí)驗(yàn)室類似。

10. 附屬功能用房

包括設(shè)備支持用房、供應(yīng)用房、污物用房等，主要為 UPS 間、氣瓶間、配電間、脫包間、無(wú)菌耗材間、有菌耗材間、空調(diào)機(jī)房、污物間等。

（ 二 ）功能布局原則

一是潔污分區(qū)。主要功能用房均設(shè)在潔凈區(qū)，并依據(jù)潔凈梯度布置；附屬功能用房除無(wú)菌耗材間外均設(shè)在污染區(qū)。

二是突出重點(diǎn)。實(shí)驗(yàn)室核心區(qū)的重點(diǎn)為胚胎培養(yǎng)室，胚胎移植室、取卵室、精液處理室、冷凍操作間作為次級(jí)功能用房均圍繞其設(shè)置并進(jìn)行連通，取精室和穿刺取精室圍繞精液處理室布置。

三是力求配子、胚胎移動(dòng)路徑最短。取卵室、胚胎移植室緊臨胚胎培養(yǎng)室，形成“T”形結(jié)構(gòu)。

四是注意功能用房的連接方式，要根據(jù)潔凈梯度要求直接連通或通過(guò)設(shè)置緩沖間或者傳遞窗進(jìn)行聯(lián)系。

三、流線設(shè)計(jì)

生殖中心的工作流程如下：

門診檢查診斷→患者取精 / 取卵準(zhǔn)備、取精 / 取卵醫(yī)生準(zhǔn)備→取精 / 取卵→精子 / 卵子處理（包括精液的處置、分析、篩選，精子的冷凍儲(chǔ)存等）→胚胎試驗(yàn)（將待試驗(yàn)的精子注入待試驗(yàn)的卵子里面，生成受精卵，受精卵再發(fā)育為胚胎）→將成熟的胚胎細(xì)胞植入子宮→將備用的胚胎冷凍、儲(chǔ)存→復(fù)檢（確認(rèn)患者是否受孕，如果沒(méi)有受孕將進(jìn)行下一步工作）→將患者的備用胚胎解凍、分析、篩選后再次植入患者體內(nèi)，直至受孕→受孕后的跟蹤檢查。以上這些工作中涉及各種潔凈器械、敷料、藥品的供應(yīng)，以及受污染的物品的消毒處理等工作。

根據(jù)生殖中心的工作流程以及各環(huán)節(jié)的具體要求，人員和物品流線可分為醫(yī)生流線、男女患者流線、潔凈物品流線和污物流線。

圖2 蘇州大學(xué)附屬第一醫(yī)院生殖中心流線圖

圖3 普通生殖中心布局與流線示意圖

1. 醫(yī)生流線

換鞋→更衣、淋浴→刷手→潔凈走廊→手術(shù)室 /取卵室 / 移植室或各個(gè)實(shí)驗(yàn)室→潔凈走廊→刷手→更衣、淋浴→換鞋→辦公室。

2. 女患者流線

更衣、沖洗→潔凈走廊→手術(shù)室 / 取卵室 / 移植室→潔凈走廊→病休→更衣→普通走廊。

3. 男患者流線

普通走廊→登記→更衣→穿刺取精室→更衣→登記→普通走廊。

4. 潔凈物品流線

供應(yīng)部門→脫包間→無(wú)菌物品間→潔凈走廊→手術(shù)室 / 取卵室 / 移植室 / 各個(gè)實(shí)驗(yàn)室。

5. 污物流線

打包→污物傳遞窗→污物走廊→污物分類清洗→污梯。

四、裝飾材料選擇

生殖中心的裝修應(yīng)遵循不產(chǎn)生揮發(fā)性有毒氣體、不積塵、耐腐蝕、防潮防霉、容易清潔和滿足防火要求等原則 。

（ 一 ）墻板

生殖中心墻面材料須符合潔凈標(biāo)準(zhǔn)（國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)組織的TC 209），建議采用具有抗菌面層的專用板材，例如 50 mm 厚的中空玻鎂彩鋼板 + 鋁合金噴塑型材，其特點(diǎn)是面層不會(huì)生銹、抗沖擊性能優(yōu)越、加工性能好、表面平整度高。

（ 二 ）地面

建議采用滿足靜音和潔凈要求的 PVC 或橡膠地面，但液氮儲(chǔ)存室、冷凍操作間等地面應(yīng)使用抗凍材料，以避免液氮冷凍液滴落帶來(lái)的損害。

（ 三 ）頂棚

建議采用具有抗菌面層的鋁板等材料。

圖4 抗菌板材?圖5 橡膠地面?圖6 具有抗菌面層的鋁板

五、技術(shù)指標(biāo)控制

生殖中心實(shí)驗(yàn)室關(guān)注的技術(shù)指標(biāo)主要有潔凈度、溫度、相對(duì)濕度 、靜壓差、換氣次數(shù)、新風(fēng)量、噪聲、最低照度、震動(dòng)、VOCs 等。現(xiàn)選取以下幾項(xiàng)主要指標(biāo)進(jìn)行分析。

圖7?生殖中心技術(shù)指標(biāo)圖

（ 一 ）潔凈度

根據(jù)生殖醫(yī)學(xué)中心的工作流程：胚胎培養(yǎng)室作為核心，應(yīng)該符合醫(yī)療場(chǎng)所 I 類標(biāo)準(zhǔn)，空氣潔凈度應(yīng)達(dá)到千級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，胚胎操作區(qū)域配備百級(jí)超凈工作臺(tái)；臨床手術(shù)區(qū)、胚胎移植室、取卵室、精液處理室等應(yīng)符合醫(yī)療場(chǎng)所 II 類標(biāo)準(zhǔn)，空氣潔凈度達(dá)到萬(wàn)級(jí)標(biāo)準(zhǔn)；非操作區(qū)域空氣潔凈度達(dá)到十萬(wàn)級(jí)標(biāo)準(zhǔn)。

在進(jìn)行實(shí)驗(yàn)室的凈化系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)，通常胚胎培養(yǎng)室有獨(dú)立的凈化系統(tǒng)，取卵室和胚胎實(shí)驗(yàn)室可以共用一個(gè)凈化系統(tǒng)，儲(chǔ)藏室用于存放各種耗材，可能會(huì)釋放大量的揮發(fā)性有機(jī)化合物，應(yīng)該配置單獨(dú)的凈化系統(tǒng)。

（ 二 ）溫度

在進(jìn)行胚胎體外操作時(shí)，將溫度維持在 37℃非常重要；但是在實(shí)際操作過(guò)程中難以維持該溫度，實(shí)驗(yàn)室的溫度基本上都低于 37℃ ，因室溫高于 25℃ 時(shí)，實(shí)驗(yàn)者會(huì)覺(jué)得環(huán)境不舒適，且較高的溫度也會(huì)影響實(shí)驗(yàn)儀器的精確運(yùn)行，通常實(shí)驗(yàn)室溫度應(yīng)維持在 24±2℃ 之間。另外，將胚胎從培養(yǎng)箱轉(zhuǎn)移到操作臺(tái)的短暫過(guò)程中，培養(yǎng)皿的溫度會(huì)有所下降，為減少體外操作時(shí)溫度的損失，一般在顯微鏡上配置熱板或熱臺(tái)，熱臺(tái)的溫度應(yīng)保持恒定，操作前均須檢測(cè)并記錄，將溫度控制在 38±0.5 ℃。此外，用于儲(chǔ)藏物品的冰箱冷藏層溫度應(yīng)在 2~8℃ ，冷凍層溫度應(yīng)在 –15~–20 ℃。

（ 三 ）相對(duì)濕度

濕度主要通過(guò)影響培養(yǎng)液內(nèi)成分的濃度和培養(yǎng)液的滲透壓來(lái)影響胚胎發(fā)育過(guò)程。建議將實(shí)驗(yàn)室的相對(duì)濕度控制在 40%~60% 之間。濕度過(guò)高時(shí)，設(shè)備容易銹蝕、微生物生長(zhǎng)快，不利于實(shí)驗(yàn)室環(huán)境的控制；相反，濕度過(guò)低的環(huán)境容易產(chǎn)生靜電，培養(yǎng)基滲透壓易受到影響。每日均應(yīng)觀察和記錄實(shí)驗(yàn)室濕度，波動(dòng)過(guò)大時(shí)應(yīng)及時(shí)調(diào)整。

（ 四 ）VOCs

實(shí)驗(yàn)室應(yīng)嚴(yán)格控制 VOCs 含量：一是禁止采用具有揮發(fā)性的建筑和裝修材料以及過(guò)濾系統(tǒng)；二是利用空調(diào)降低 VOCs 濃度。層流裝置雖然可以降低室內(nèi)空氣塵埃粒子的數(shù)量但無(wú)法去除 VOCs，用活性炭和高錳酸鉀僅能去除一部分 VOCs。筆者建議通過(guò)在送風(fēng)系統(tǒng)中加入紫外線空氣處理器去除 VOCs，紫外線處理技術(shù)無(wú)副產(chǎn)品產(chǎn)生（例如臭氧），可去除通過(guò)空氣傳播的病原體及揮發(fā)性有機(jī)化合物。

六、消防疏散

作為高風(fēng)險(xiǎn)特殊場(chǎng)所，輔助生殖實(shí)驗(yàn)室面積不大，并且內(nèi)部實(shí)驗(yàn)人員數(shù)量少、對(duì)工作環(huán)境較為熟悉，加上良好的安全管理措施，人為的火災(zāi)危險(xiǎn)可以規(guī)避，但實(shí)驗(yàn)工藝設(shè)備大量用電和長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行，速干手消毒劑、酒精使用頻繁，火災(zāi)易發(fā)環(huán)節(jié)多，受到生物安全規(guī)程的限制（胚胎實(shí)驗(yàn)室須具備潔凈環(huán)境），人員疏散的快捷性、通暢性受到限制，消防安全的問(wèn)題比較突出。

（ 一 ）疏散路徑

在平面布置上設(shè)緊急通道 ，發(fā)生緊急情況時(shí) ，解除所有門的互鎖和氣鎖，實(shí)驗(yàn)室內(nèi)的人員由此通道疏散。

（ 二 ）防火分隔

輔助生殖中心的建筑耐火等級(jí)不應(yīng)低于二級(jí)，實(shí)驗(yàn)室對(duì)密封性要求較高，如密封性不夠會(huì)導(dǎo)致內(nèi)部亂流、壓差不穩(wěn)定、潔凈度不夠等問(wèn)題，因此建議實(shí)驗(yàn)室為獨(dú)立防火分區(qū)，其屋面、負(fù)壓區(qū)墻體等維護(hù)結(jié)構(gòu)上的所有縫隙均應(yīng)可靠實(shí)現(xiàn)不燃化物理密閉。采用不銹鋼門體、充氣囊、閉門器、控制器等組成的氣密門，替代防火墻開(kāi)口處應(yīng)設(shè)置的防火門窗，為密閉防煙、窒息滅火和人員安全疏散提供有利條件。

（ 三 ）滅火設(shè)備

輔助生殖實(shí)驗(yàn)室核心區(qū)由于生物安全原因，不能配置二氧化碳等氣體滅火裝置，也不宜設(shè)置自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)，而是在實(shí)驗(yàn)室人員安全撤出該區(qū)域后，密閉著火實(shí)驗(yàn)室直到火焰自行熄滅；為此，必須盡可能降低核心區(qū)的火災(zāi)荷載，通過(guò)性能設(shè)計(jì)解決核心區(qū)消防問(wèn)題。在其他區(qū)和設(shè)備用房設(shè)置室內(nèi)消火栓系統(tǒng)和自動(dòng)噴水系統(tǒng)。

（ 四 ）防排煙

核心實(shí)驗(yàn)區(qū)一般不設(shè)機(jī)械排煙，因?yàn)闄C(jī)械排煙管會(huì)使實(shí)驗(yàn)室密封性遭到破壞，造成內(nèi)部亂流及壓差不穩(wěn)定等現(xiàn)象，并有可能破壞屏障，造成污染物進(jìn)入。其他房間可正常進(jìn)行防排煙設(shè)置。

七、結(jié)束語(yǔ)

促排卵、冷凍保存、ICSI、改良的胚胎培養(yǎng)技術(shù)、經(jīng)陰道取卵技術(shù)、配子捐贈(zèng)等技術(shù)相繼出現(xiàn)，成就了現(xiàn)代生殖醫(yī)學(xué)。隨著高齡、反復(fù)自然流產(chǎn)、反復(fù)IVF 失敗女性的增多，需要外界捐贈(zèng)精子和卵子的患者增多，PGD、PGS 技術(shù)在生殖醫(yī)學(xué)領(lǐng)域得到了更多的應(yīng)用。

PGD 是指胚胎移植前基因診斷，主要用于檢查胚胎是否攜帶有遺傳缺陷的基因，針對(duì)的是有明確遺傳病及家族遺傳史的人群；PGS 是指胚胎植入前遺傳學(xué)篩查，主要通過(guò)胚胎的 23 對(duì)染色體結(jié)構(gòu)、數(shù)目的對(duì)比來(lái)分析胚胎是否有遺傳物質(zhì)異常，主要針對(duì)的是高齡、不明原因流產(chǎn)、反復(fù)移植失敗的人群。

第三代、第四代 PGD/PGS 實(shí)驗(yàn)室的出現(xiàn)，對(duì)生殖中心設(shè)計(jì)提出了新的要求，但其核心區(qū)功能設(shè)置并未發(fā)生根本改變，一般只是在核心區(qū)外增加 PGD/PGS 功能用房模塊，或?qū)ε咛ヅ囵B(yǎng)室進(jìn)行分層分區(qū)（如將 OPU-ET 實(shí)驗(yàn)室 、冷凍胚胎儲(chǔ)藏室 、FET 實(shí)驗(yàn)室分層分區(qū)設(shè)置）。因此，解決生殖中心實(shí)驗(yàn)室設(shè)計(jì)的難點(diǎn)，主要還是把握其特殊性和生物實(shí)驗(yàn)室普遍規(guī)律，從提升技術(shù)水平和優(yōu)化布局、流程、設(shè)施入手，各專業(yè)相互配合，以滿足科室的使用需求。