嚴(yán)冬琳　江宏兵　潘永初　王林

摘 要 液氮作為常用的制冷劑，在醫(yī)學(xué)實(shí)驗(yàn)室中常被使用到。但在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，由于液氮的物理、化學(xué)特性，以及操作人員對(duì)液氮危險(xiǎn)性認(rèn)識(shí)不足，操作不規(guī)范等，造成液氮操作過(guò)程的風(fēng)險(xiǎn)性增加，對(duì)自身或他人造成人身傷害。因此，本文從實(shí)驗(yàn)室現(xiàn)場(chǎng)管理六要素分析醫(yī)學(xué)實(shí)驗(yàn)室的液氮安全風(fēng)險(xiǎn)，并對(duì)產(chǎn)生的風(fēng)險(xiǎn)加以控制，保證實(shí)驗(yàn)室安全有效地運(yùn)行。

關(guān)鍵詞 液氮;風(fēng)險(xiǎn)分析;風(fēng)險(xiǎn)控制;5M1E分析

中圖分類(lèi)號(hào)：G482 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A ? ?DOI：10.16400/j.cnki.kjdk.2021.31.049

Risk Analysis， Control and Emergency Operations in Medical Laboratory

When Using Liquid Nitrogen

YAN Donglin[1][2]， JIANG Hongbing[1][2]， PAN Yongchu[1][2]， WANG Lin[1][2]

（[1]Jiangsu Province Key Laboratory of Oral Diseases， Nanjing， Jiangsu 210029;

[2]The Affiliated Stomatological Hospital of Nanjing Medical University， Nanjing， Jiangsu 210029）

Abstract As a common refrigerant， liquid nitrogen is often used in medical laboratories. However， that the risk increases when using liquid nitrogen is due to the physical and chemical characteristics of liquid nitrogen， the operator's insufficient understanding of the risk and non-standard operations， which also causes personal injury to himself or others. Therefore， through the six elements of laboratory field management， this paper analyzes the safety risk of liquid nitrogen， provides reference for risk control of liquid nitrogen， so as to provide guarantee for the safe and effective development of medical laboratories.

Keywords liquid nitrogen; risk analysis; risk control; 5M1E analysis

醫(yī)學(xué)實(shí)驗(yàn)室是醫(yī)學(xué)高等院校開(kāi)展實(shí)驗(yàn)教學(xué)、科學(xué)研究和人才培養(yǎng)的重要場(chǎng)所，同時(shí)還承擔(dān)著碩士、博士研究生等高層次人才的培養(yǎng)任務(wù)。[1，2]近年來(lái)，隨著我國(guó)醫(yī)學(xué)事業(yè)不斷發(fā)展，轉(zhuǎn)化醫(yī)學(xué)和精準(zhǔn)醫(yī)學(xué)的研究走進(jìn)大數(shù)據(jù)時(shí)代，[3]各大院校開(kāi)展高質(zhì)量可溯源的生物樣本研究，[4]組建初具規(guī)模的生物樣本庫(kù)。而液氮作為生物樣本庫(kù)建設(shè)中保存樣本的重要介質(zhì)之一，在實(shí)際操作中應(yīng)用廣泛，但液氮的操作使用安全卻常常被忽視。

液氮不燃，具有窒息性，沸點(diǎn)-196℃，常溫常壓下極易氣化。[5]使用過(guò)程中若不重視液氮的操作風(fēng)險(xiǎn)，極易對(duì)實(shí)驗(yàn)人員的人身安全造成損害，包括凍傷;樣品管炸裂導(dǎo)致皮膚劃傷、眼睛受創(chuàng)出血;嚴(yán)重者甚至出現(xiàn)窒息。因此，本文從實(shí)驗(yàn)室現(xiàn)場(chǎng)管理六要素人、機(jī)、料、法、環(huán)、測(cè)（5M1E）入手，對(duì)液氮使用過(guò)程中的多環(huán)節(jié)進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)分析和控制，[5]并提出應(yīng)急處置措施。

1醫(yī)學(xué)實(shí)驗(yàn)室液氮操作的風(fēng)險(xiǎn)分析

1.1 液氮操作人員

醫(yī)學(xué)實(shí)驗(yàn)室中，實(shí)驗(yàn)人員通常為研究生、進(jìn)修人員以及部分本科生。大多數(shù)實(shí)驗(yàn)人員是首次進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室，對(duì)液氮安全操作的規(guī)程并不了解，未經(jīng)過(guò)液氮安全培訓(xùn)就開(kāi)展相關(guān)實(shí)驗(yàn)。對(duì)液氮的危險(xiǎn)性認(rèn)識(shí)不充分，不遵守液氮操作規(guī)程和應(yīng)急處置流程，易造成液氮安全事故。

1.2 液氮罐

液氨罐分為儲(chǔ)存型、運(yùn)輸型、便攜式、自增壓、自排液等類(lèi)型。醫(yī)學(xué)實(shí)驗(yàn)室一般使用的液氮罐為儲(chǔ)存型液氮罐，不配備增壓裝置。

實(shí)驗(yàn)室使用的液氮罐大多使用時(shí)間較長(zhǎng)，液氮罐本身老舊，易造成液氮的“跑冒滴漏”，存在一定的安全隱患。而實(shí)驗(yàn)室管理人員未定期對(duì)液氮罐進(jìn)行維護(hù)保養(yǎng)，也是液氮罐存在風(fēng)險(xiǎn)的重要原因之一。

1.3 凍存盒及凍存管

液氮作為常用的低溫制冷劑，可以立即冷凍生物組織，而不會(huì)破壞生物活性。在冷凍生物組織的過(guò)程中，使用凍存管或凍存盒作為盛放生物組織的容器，因此，凍存管和凍存盒的本身的材質(zhì)、制作工藝等，也會(huì)影響生物組織的凍存效果。更有甚者，質(zhì)量不達(dá)標(biāo)的劣質(zhì)凍存管或凍存盒，在由低溫的液氮環(huán)境過(guò)度至常溫環(huán)境時(shí)，還會(huì)發(fā)生炸裂，對(duì)操作人員的生命健康造成危害。

1.4 操作管理辦法

液氮操作管理辦法大多相似，存在的問(wèn)題主要是針對(duì)性不強(qiáng)，未根據(jù)實(shí)驗(yàn)室實(shí)際情況制定。在實(shí)驗(yàn)室現(xiàn)場(chǎng)管理中，實(shí)驗(yàn)人員容易疏忽遺漏操作細(xì)節(jié)，導(dǎo)致液氮罐損壞、液氮蒸發(fā)過(guò)快、凍存物品的效果不理想等狀況。

1.5 液氮罐儲(chǔ)存環(huán)境

醫(yī)學(xué)實(shí)驗(yàn)室的環(huán)境空間有限，除了給學(xué)生操作留下必要空間外，剩余的場(chǎng)地一般擺放各種實(shí)驗(yàn)設(shè)備和試劑，液氮罐往往沒(méi)有獨(dú)立的空間，一般放置于房間的角落等不影響實(shí)驗(yàn)操作的地方，有的甚至直接置于走廊等位置。

1.6 操作過(guò)程

實(shí)驗(yàn)人員在實(shí)際液氮操作中，因防寒手套和面罩等防護(hù)裝備，妨礙到液氮操作的流暢性，因此經(jīng)常不佩戴防護(hù)裝備進(jìn)行操作。夏季，不穿著長(zhǎng)袖長(zhǎng)褲遮擋身體裸露部位，易導(dǎo)致液氮凍傷裸露的皮膚，損害操作者的人身健康。

2醫(yī)學(xué)實(shí)驗(yàn)室液氮操作的風(fēng)險(xiǎn)控制

2.1加強(qiáng)對(duì)液氮操作人員的培訓(xùn)

實(shí)驗(yàn)室組織液氮專(zhuān)項(xiàng)操作培訓(xùn)，規(guī)范實(shí)驗(yàn)人員的液氮操作，提升實(shí)驗(yàn)人員的液氮安全操作意識(shí)。定期組織液氮安全培訓(xùn)準(zhǔn)入考核，培訓(xùn)考核采取現(xiàn)場(chǎng)考核、問(wèn)卷筆試的方式，對(duì)考核合格的實(shí)驗(yàn)人員，頒發(fā)培訓(xùn)合格證書(shū)。[7]

除專(zhuān)項(xiàng)培訓(xùn)考試外，每周統(tǒng)一時(shí)間開(kāi)放液氮，組織實(shí)驗(yàn)人員集中操作，督促操作人員穿戴好防護(hù)設(shè)備，并對(duì)液氮操作過(guò)程進(jìn)行日常監(jiān)督，發(fā)現(xiàn)操作問(wèn)題及時(shí)糾正。

2.2 定期檢查維護(hù)液氮罐

對(duì)于增壓型、自排液型的液氮罐，需要定期進(jìn)行安全檢測(cè)，查看壓力表是否正常，保證液氮罐的安全使用。

對(duì)于實(shí)驗(yàn)室常用的儲(chǔ)存性液氮罐，添加液氮前，首先要檢查外殼是否完整，真空排氣口是否完好。其次，檢查液氮內(nèi)腔是否存在異物或被腐蝕。[8]定期增添液氮，一般液氮存量為1/2～2/3容積時(shí)，需要添加液氮。液氮添加后蓋上蓋塞，檢查液氮蓋塞是否完好，注意一定要使用液氮罐配套蓋塞，自制或非配套蓋塞容易導(dǎo)致液氮溢出或罐內(nèi)壓增大，嚴(yán)重時(shí)造成安全事故。做好維護(hù)清潔工作，定期清理過(guò)期樣本，在清潔液氮罐時(shí)，使用中性洗滌劑清洗刷凈，再用30℃的溫水沖洗，避免內(nèi)腔腐蝕。[9]

日常使用中，留意液氮罐外表面是否結(jié)霜，如外表面結(jié)霜，則需要更換液氮罐。另外，注意液氮的保存天數(shù)，如保存天數(shù)減少、液氮蒸發(fā)率增高，及時(shí)聯(lián)系廠(chǎng)家對(duì)液氮罐進(jìn)行檢測(cè)，必要時(shí)更換新的液氮存儲(chǔ)罐。

2.3 選擇質(zhì)量達(dá)標(biāo)的凍存產(chǎn)品

凍存盒規(guī)格根據(jù)液氮提筒的規(guī)格選擇，一般選用81格或100格凍存盒。凍存盒上留有排液孔，方便盒內(nèi)液氮流出，減少取用樣本時(shí)的液氮損耗。凍存盒材質(zhì)一般選用不銹鋼和聚碳酸酯盒。

凍存管一般選擇2ml規(guī)格，凍存時(shí)注意樣本的大小一般不超過(guò)凍存管的三分之二容積。材質(zhì)一般為塑料聚丙烯，液氮凍存時(shí)建議使用帶硅膠墊的內(nèi)旋凍存管，可有效增強(qiáng)凍存管的密封性。

2.4 制定液氮操作管理辦法

根據(jù)實(shí)驗(yàn)室的實(shí)際情況，針對(duì)性地制定液氮操作管理辦法，并于醒目位置張貼注意事項(xiàng)，提醒實(shí)驗(yàn)人員規(guī)范液氮操作。

2.4.1 充裝液氮

液氮罐首次充裝液氮，或長(zhǎng)期停用后重新充裝液氮，因內(nèi)膽是常溫，應(yīng)先少量充入，使內(nèi)膽逐漸冷卻，液氮沸騰現(xiàn)象減弱后再加快充注速度。否則液氮會(huì)沸騰向外飛濺，引起凍傷。不要將液氮充在頸管上，應(yīng)將充注管頭插入容器底部后，再充裝液氮。在使用漏斗加注時(shí)，應(yīng)使漏斗口和頸口之間留有間隙，使氮?dú)饽茏杂膳懦觥?/p>

2.4.2 凍存物品取放

取放凍存物品時(shí)，均應(yīng)細(xì)心謹(jǐn)慎操作。首先垂直地輕輕取下蓋塞，再垂直地提起提筒，輕輕移到容器中間，從容器頸管取放物品。如必須將提筒提出液氮罐再取放物品，需待提筒內(nèi)的液氮排完后，再將提筒提至外環(huán)境平置，切勿匆忙提出，以免液氮從提筒內(nèi)逸出，發(fā)生凍傷事故。

提筒拿出后，向上拔起插銷(xiāo)，根據(jù)編號(hào)輕輕拉開(kāi)對(duì)應(yīng)層的抽屜或凍存盒，取放樣品或凍存管。操作結(jié)束后，合上抽屜或復(fù)位凍存盒，插上插銷(xiāo)，將提筒與蓋塞輕輕復(fù)位。

要注意盡量縮短瓶口開(kāi)放時(shí)間，不可把提筒同時(shí)全部取出，以免容器吸入空氣中的水分，增大液氮的蒸損和影響冷凍物品的貯存效果。頸管上附著的冰霜，不要用硬物剝落，以免損傷頸管。提筒通過(guò)頸管時(shí)，注意不要撞擊頸管，以免造成容器損壞。

2.4.3 判斷液面高度

用液位尺從液氮罐頸部中心插入底部中心，約10～15秒鐘后取出，液位尺標(biāo)識(shí)長(zhǎng)度即為罐內(nèi)液氮高度。嚴(yán)禁使用空心管檢查，以防液氮從管內(nèi)噴出傷人。液面低于凍存物體最高面時(shí)，為保證凍存效果，應(yīng)及時(shí)增添液氮。

2.4.4 實(shí)驗(yàn)室使用少量液氮的注意事項(xiàng)

實(shí)驗(yàn)室臨時(shí)使用少量液氮時(shí)，需使用小型液氮罐存放，不建議使用保溫瓶、真空瓶臨時(shí)存放，注意蓋子不應(yīng)蓋太緊，要留下氣化出氣的孔隙。

臨時(shí)少量液氮運(yùn)輸時(shí)，請(qǐng)用便攜式液氮罐運(yùn)輸，不允許使用保溫瓶、真空瓶以及其他舊容器作為容器運(yùn)輸。長(zhǎng)距離運(yùn)輸時(shí)，請(qǐng)使用專(zhuān)業(yè)車(chē)輛進(jìn)行運(yùn)輸，嚴(yán)禁乘坐公共交通工具運(yùn)送液氮。

2.5 液氮罐放置于通風(fēng)陰涼的環(huán)境

液氮罐應(yīng)直立放置于平整的地面上，同時(shí)需處于通風(fēng)陰涼的環(huán)境中，無(wú)太陽(yáng)光直射，環(huán)境溫度不宜超過(guò)50℃。避免放置于實(shí)驗(yàn)操作區(qū)，避免與危險(xiǎn)化學(xué)品、高溫高壓設(shè)備等混放。液氮操作環(huán)境中安裝在線(xiàn)監(jiān)控，包括監(jiān)測(cè)氧氣含量、溫度以及人員操作情況，將各項(xiàng)環(huán)境因素控制在可控范圍內(nèi)。

2.6 注重操作過(guò)程中的安全防護(hù)措施

液氮使用前，必須穿戴好防護(hù)設(shè)備，主要包括：呼吸系統(tǒng)防護(hù)：一般不需特殊防護(hù)。但當(dāng)作業(yè)場(chǎng)所空氣中氧氣濃度低于19%時(shí)，必須佩戴空氣呼吸器、氧氣呼吸器或長(zhǎng)管面具。眼睛防護(hù)：戴安全防護(hù)面罩或防護(hù)眼鏡。手防護(hù)：戴防寒手套。其他防護(hù)：穿過(guò)腳踝不露腳面的鞋;避免高濃度吸入，防止凍傷。

3醫(yī)學(xué)實(shí)驗(yàn)室液氮操作的應(yīng)急處置

3.1 制定液氮應(yīng)急處置預(yù)案

根據(jù)各醫(yī)學(xué)實(shí)驗(yàn)室特點(diǎn)，制定具體化的液氮安全應(yīng)急預(yù)案，建立完整的應(yīng)急處置措施。及時(shí)更新應(yīng)急通訊錄，保證在遇到突發(fā)狀況時(shí)，能及時(shí)有效地聯(lián)系上應(yīng)急響應(yīng)人員。[10]

在操作過(guò)程中，發(fā)生液氮泄漏事故，應(yīng)立即停止操作，并撤離現(xiàn)場(chǎng)，同時(shí)通知液氮安全負(fù)責(zé)人。液氮安全負(fù)責(zé)人接到泄漏事故的通知后，立即上報(bào)實(shí)驗(yàn)室管理部門(mén)，并聯(lián)系后勤保衛(wèi)人員、設(shè)備售后人員等，組織后勤保衛(wèi)人員封鎖現(xiàn)場(chǎng)，設(shè)備售后人員排查事故源頭。實(shí)驗(yàn)室管理部門(mén)根據(jù)事件分級(jí)，組織各部門(mén)積極控制事態(tài)發(fā)展。待泄漏問(wèn)題排除后，再解封現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行液氮操作。

3.2 開(kāi)展液氮應(yīng)急演練

根據(jù)制定的應(yīng)急預(yù)案，定期開(kāi)展液氮應(yīng)急演練，使實(shí)驗(yàn)人員熟練掌握液氮應(yīng)急處置措施，提升實(shí)驗(yàn)人員對(duì)液氮突發(fā)事件的應(yīng)急處理能力：（1）大量泄漏造成操作人員出現(xiàn)缺氧昏迷現(xiàn)象，把昏迷人員移至空氣清新處。若人員已停止呼吸，采取人工呼吸并尋求醫(yī)治;（2）使用過(guò)程中發(fā)生皮膚接觸液氮，立即脫掉凍傷部位衣物，將受傷部位放在不超過(guò)40℃的溫水中浸泡，隨即就醫(yī);（3）使用過(guò)程中由于樣品管炸裂，導(dǎo)致皮膚劃傷、眼睛受創(chuàng)出血，先簡(jiǎn)單消毒包扎傷口后立即就醫(yī)。

3.3 智能化應(yīng)急監(jiān)測(cè)

建立智能化的共享監(jiān)測(cè)體系，[11]形成多網(wǎng)聯(lián)合下的信息化管理網(wǎng)絡(luò)，包括異常情況自動(dòng)探查、網(wǎng)絡(luò)/手機(jī)多端口及時(shí)報(bào)警和留檔等多項(xiàng)重要功能。通過(guò)高清攝像監(jiān)控，實(shí)現(xiàn)設(shè)備狀態(tài)、人員行為、環(huán)境狀況的24小時(shí)零盲區(qū)的全方位、全流程自動(dòng)監(jiān)測(cè)和實(shí)時(shí)跟蹤。安裝氧氣濃度監(jiān)控探頭，動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)密閉空間內(nèi)的氧氣濃度，避免危險(xiǎn)危害情況的發(fā)生，保障實(shí)驗(yàn)室安全平穩(wěn)運(yùn)行。

*通訊作者：潘永初

參考文獻(xiàn)

[1] 劉桂艷，謝乃新，趙競(jìng)?cè)?高等學(xué)校實(shí)驗(yàn)室安全管理的探索與實(shí)踐[J].實(shí)驗(yàn)技術(shù)與管理，2008（09）：1-3.

[2] 趙鳳艷，屈藝，母得志.高校研究型實(shí)驗(yàn)室管理的實(shí)踐與體會(huì)[J].成都中醫(yī)藥大學(xué)學(xué)報(bào)（教育科學(xué)版），2012，14（01）：52-54.

[3] 冷靜，吳亞琴.生物樣本庫(kù)建設(shè)與應(yīng)用現(xiàn)狀及其對(duì)策[J].醫(yī)學(xué)信息學(xué)雜志，2018，39（09）：54-58.

[4] 劉峙雅，葛瑞欽，徐慶華.我國(guó)生物樣本庫(kù)的研究進(jìn)展[J].現(xiàn)代醫(yī)藥衛(wèi)生，2021，37（05）：759-763.

[5] 陳浩.試論液氮儲(chǔ)備的安全管理與使用操[J].中國(guó)石油和化工標(biāo)準(zhǔn)與質(zhì)量，2013，34（01）：225.

[6] 張毅，張嫻，易祖平，等.食品安全檢驗(yàn)檢測(cè)實(shí)驗(yàn)室風(fēng)險(xiǎn)分析及控制[J].食品安全導(dǎo)刊，2021（09）：86+88.

[7] 王冉，慶宏，鄧玉林.高?？蒲行蛯?shí)驗(yàn)室培訓(xùn)管理的實(shí)踐與體會(huì)[J].實(shí)驗(yàn)技術(shù)與管理，2016，33（02）：227-229.

[8] 趙維.液氮罐的使用[J].黑龍江動(dòng)物繁殖，2020，28（02）：59-60.

[9] 張國(guó)鴻，李躍軍.液氮罐日常使用時(shí)的注意事項(xiàng)[J].中國(guó)畜牧獸醫(yī)文摘，2015，31（04）：205.

[10] 王亞曦，楊宗澤，譚維維，等.華西生物樣本庫(kù)低溫儲(chǔ)存系統(tǒng)安全管理[J].中國(guó)醫(yī)藥生物技術(shù)，2020，15（04）：342-346.

[11] 湯營(yíng)茂，繆清清，錢(qián)慶榮，等.高校實(shí)驗(yàn)室危險(xiǎn)化學(xué)品安全事故應(yīng)急處置能力提升的探討[J].實(shí)驗(yàn)技術(shù)與管理，2020，37（04）：277-279.