توسعه و کاربرد سیستم تامین اکسیژن مرکزی پزشکی

با توسعه مداوم فناوری تولید اکسیژن، اکسیژن پزشکی از اکسیژن صنعتی اولیه به اکسیژن مایع و سپس به تولید اکسیژن با جذب نوسان فشار (PSA) تکامل یافته است. روش تأمین اکسیژن نیز از تأمین مستقیم اکسیژن از یک بطری به یک سیستم تأمین اکسیژن متمرکز توسعه یافته است. در حال حاضر، سیستم‌های تأمین اکسیژن متمرکز، سیستم‌های ساکشن مرکزی و سیستم‌های هوای فشرده به سه سیستم تأمین گاز پزشکی ضروری در کلینیک‌های بیمارستانی مدرن تبدیل شده‌اند.

اکسیژن ماده‌ای کلیدی برای فعالیت‌های متابولیک انسان و اولین ضرورت برای حرکت زندگی انسان است. مکمل اکسیژن می‌تواند محیط داخلی فیزیولوژیکی و بیوشیمیایی بدن انسان را بهبود بخشد و چرخه خوش‌خیم فرآیندهای متابولیک را تقویت کند و از این طریق به هدف درمان بیماری‌ها، تسکین علائم، تسریع بهبودی، جلوگیری از ضایعات و بهبود سلامت دست یابد.

بنابراین، اکسیژن نقش مهمی در زمینه پزشکی، به ویژه در کمک‌های اولیه به بیماران بدحال و افراد دارای جراحات تصادفی، ایفا می‌کند و تأمین اکسیژن به یکی از شرایط لازم برای مؤسسات پزشکی تبدیل شده است.

تاریخچه توسعه سیستم تامین اکسیژن بیمارستان

تامین مستقیم اکسیژن با بطری تکی

تامین مستقیم اکسیژن از یک بطری، روش سنتی تامین اکسیژن در بیمارستان‌ها است و این روش همواره برای تامین اکسیژن صنعتی مورد استفاده قرار گرفته است. از آنجایی که اکسیژن صنعتی اغلب حاوی گازهای مضر است و دیواره داخلی سیلندر زنگ می‌زند، اکسیژن بوی تهوع‌آوری خواهد داشت. در صورت استفاده بالینی، باعث سرفه بیماران و تشدید علائم تنفسی می‌شود.

بنابراین، برای تضمین سلامت مردم، چین استانداردهای اکسیژن پزشکی را اصلاح کرده است.

تامین اکسیژن متمرکز

تامین اکسیژن، که به عنوان تامین اکسیژن مرکزی نیز شناخته می‌شود، یک روش مدرن تامین اکسیژن است که به طور گسترده در سطح بین‌المللی مورد استفاده قرار می‌گیرد. چین اولین سیستم تامین اکسیژن مرکزی را در سال ۱۹۸۳ توسعه داد و این سیستم به طور گسترده در شهرهای بزرگ و متوسط ​​ترویج و به کار گرفته شده است. در حال حاضر، تمام بیمارستان‌ها در مقیاس مشخص، سیستم‌های تامین اکسیژن مرکزی را اتخاذ کرده‌اند. علاوه بر این، سیستم تامین گاز پزشکی متشکل از سیستم تامین اکسیژن متمرکز، سیستم ساکشن مرکزی و سیستم هوای فشرده به یک پروژه ضروری برای ساخت و بازسازی ساختمان‌های بخش در بیمارستان‌ها و یک پروژه ضروری برای ارتقاء بیمارستان‌ها تبدیل شده است.

فناوری تأمین اکسیژن متمرکز می‌تواند سطح پزشکی بیمارستان‌ها را بهبود بخشد، بیماران را قادر سازد تا به موقع امداد یا درمان دریافت کنند و در نتیجه جان بسیاری را نجات دهند. در عین حال، از آنجایی که تجهیزات فناوری تأمین اکسیژن متمرکز نسبتاً متمرکز است، برای مدیریت مدرن بیمارستان‌ها مفید است.

به طور خاص، جنبه‌های زیر منعکس می‌شوند:

• خط لوله تأمین اکسیژن متمرکز فشار کمتری دارد و به چندین وسیله ایمنی مجهز شده است که آن را ایمن‌تر و قابل اطمینان‌تر می‌کند.
• تأمین اکسیژن متمرکز نیازی به حمل سیلندرهای اکسیژن به بخش ندارد و این امر نگهداری و حمل و نقل را آسان‌تر می‌کند.
• سیستم تأمین اکسیژن متمرکز دارای ظرفیت تأمین اکسیژن قوی، ظرفیت بالا، فشار پایدار است و می‌تواند اکسیژن مداوم با جریان زیاد را تأمین کند.
• ترمینال استنشاق اکسیژن برای تأمین اکسیژن متمرکز مستقیماً در اتاق عمل، اورژانس و بخش‌های هر بخش نصب می‌شود و استنشاق اکسیژن را ساده، آسان، ایمن و قابل اعتماد می‌کند.
• تأمین اکسیژن متمرکز می‌تواند به طور قابل توجهی استفاده از اکسیژن را بهبود بخشد، تعداد پرسنل مدیریت اکسیژن را کاهش دهد و در نتیجه مزایای اقتصادی را بهبود بخشد.

سیستم مرکزی تأمین اکسیژن بیمارستان شامل منبع اکسیژن، خط لوله اکسیژن، شیر و تجهیزات دارای ترمینال است. در حال حاضر، باسبار، اکسیژن مایع و دستگاه تغلیظ اکسیژن با جذب نوسان فشار (PSA) معمولاً به عنوان منبع اکسیژن سیستم تأمین اکسیژن در داخل و خارج از کشور استفاده می‌شوند.

باسبار

سیستم تأمین اکسیژن باسبار عمدتاً از دو مجموعه سیلندر اکسیژن فشار بالا (یکی برای تأمین گاز و دیگری برای پشتیبان) تشکیل شده است. این سیستم شامل یک باسبار، مجموعه‌ای از دستگاه‌های کنترل خودکار/دستی، آلارم‌های صوتی و نوری، دستگاه‌های کاهش و تثبیت فشار، لوله و لوازم جانبی است. هنگامی که منبع اکسیژن در حال اتمام است، باسبار می‌تواند به طور خودکار به منبع اکسیژن پشتیبان تغییر وضعیت دهد.

دستگاه کنترل دارای یک فشارسنج، یک واحد کنترل مانیتورینگ، و سیستم هشدار و چراغ‌های نشانگر برای نمایش شرایط عملیاتی و یادآوری به کاربر برای تعویض سیلندر اکسیژن تمام شده است. در صورت خرابی دستگاه کنترل خودکار، دستگاه کاهش فشار پشتیبان و تثبیت فشار برای اطمینان از پایداری فشار تأمین اکسیژن به کار گرفته می‌شوند.

اکسیژن مایع

سیستم منبع گاز که از اکسیژن مایع به عنوان منبع اکسیژن استفاده می‌کند، عمدتاً از یک مخزن اکسیژن مایع، یک بخارساز، یک دستگاه کاهش فشار و یک دستگاه هشدار دهنده تشکیل شده است. اکسیژن مایع با استفاده از اختلاف فشار بین داخل و خارج مخزن اکسیژن مایع، از مخزن اکسیژن مایع وسیله نقلیه حمل و نقل به مخزن اکسیژن مایع سیستم تأمین اکسیژن متمرکز اضافه می‌شود. مخزن اکسیژن مایع یک لایه عایق فشار بالا است تا دمای پایین مورد نیاز مایع را تضمین کند.

دمای اکسیژن مایع هنگام عبور از بخارساز به شدت افزایش می‌یابد و باعث تبخیر آن می‌شود. فشار اکسیژن بخار شده با فشار بالا توسط یک دستگاه کاهنده فشار کاهش می‌یابد و پس از تثبیت فشار، به بیرون فرستاده می‌شود. معمولاً دو مخزن اکسیژن مایع در یک سیستم وجود دارد، یکی برای تأمین اکسیژن و دیگری برای پشتیبان؛ مخزن اکسیژن مایع و باسبار را می‌توان به صورت ترکیبی نیز استفاده کرد، به طوری که مخزن اکسیژن مایع گاز را تأمین می‌کند و باسبار به عنوان پشتیبان استفاده می‌شود.

تامین اکسیژن متمرکز کننده اکسیژن PSA پزشکی

سیستم تأمین اکسیژن دستگاه اکسیژن ساز پزشکی PSA عمدتاً از یک کمپرسور هوا و خشک کن، یک فیلتر، یک دستگاه اکسیژن ساز، یک مخزن ذخیره اکسیژن، لوله‌ها و لوازم جانبی تشکیل شده است. در صورت نیاز به پر کردن سیلندرهای اکسیژن، می‌توان کمپرسور اکسیژن و یک ایستگاه پر کردن اکسیژن راه‌اندازی کرد. ژنراتور اکسیژن PSA از فناوری تولید اکسیژن جذبی با نوسان فشار برای به دست آوردن اکسیژن با خلوص ≥ 90٪ که مطابق با استانداردهای اکسیژن پزشکی است، استفاده می‌کند.

فناوری تولید اکسیژن با جذب نوسان فشار، از جذب انتخابی اکسیژن و نیتروژن توسط غربال‌های مولکولی زئولیتی استفاده می‌کند و از ویژگی‌های آن می‌توان به افزایش ظرفیت جذب و کاهش ظرفیت جذب با افزایش فشار جذب اشاره کرد. این فناوری، نیتروژن را تحت شرایط تحت فشار جذب می‌کند تا اکسیژن را غنی‌سازی کند؛ نیتروژن جذب‌شده را تحت شرایط فشار کاهش‌یافته واجذب می‌کند و همزمان غربال مولکولی را بازسازی می‌کند. این چرخه رفت و برگشتی، جداسازی اکسیژن و نیتروژن و تولید اکسیژن را محقق می‌سازد.

استفاده از ژنراتورهای اکسیژن PSA پزشکی می‌تواند به صورت یک واحد یا یک واحد دوگانه پیکربندی شود. در پیکربندی تک واحدی، از یک مجموعه تجهیزات ژنراتور اکسیژن استفاده می‌شود و باسبار سیلندر اکسیژن به عنوان پشتیبان استفاده می‌شود. در طول اوج تقاضای اکسیژن، سیلندر اکسیژن از طریق باسبار تکمیل می‌شود که هم اقتصادی و هم ایمن و قابل اعتماد است. در پیکربندی دو واحدی، دو مجموعه تجهیزات ژنراتور اکسیژن پیکربندی شده است که برای پارک کردن و نگهداری مناسب است و یک باسبار اکسیژن پشتیبان به عنوان ضمانت وجود دارد که ایمن‌تر و کاربردی‌تر است.

مقایسه سادگی

تامین اکسیژن از طریق باسبار مستلزم خرید منظم کپسول‌های اکسیژن پزشکی است که حمل و نقل، جابجایی و مدیریت آنها پیچیده است و این کپسول‌ها به نگهداری منظم نیاز دارند.

اکسیژن مایع نسبت به باسبارها پیشرفت بزرگی است، با مزایای حجم حمل و نقل زیاد، راندمان حمل و نقل بالا، زمان کمکی کمتر و هزینه کم اکسیژن. یک مخزن ذخیره اکسیژن مایع ۳.۶۵ متر مکعبی، پر از اکسیژن مایع و کاملاً گازدار شده، می‌تواند ۳۰۰۰ متر مکعب اکسیژن تولید کند که به ۵۰۰ سیلندر فولادی نیاز دارد و وزن سیلندرهای فولادی به تنهایی حدود ۳۰ تن است.

مخازن ذخیره اکسیژن مایع فقط باید ماهی ۱ تا ۲ بار پر شوند، اما الزامات عملیاتی در حین پر کردن بسیار بالاست و اپراتورها باید برای کار مجوز داشته باشند، فشار خروجی را هر روز بررسی کنند و مرتباً تجهیزات را بازرسی و نگهداری کنند. روش استفاده از اکسیژن نسبتاً دست و پا گیر است.

دستگاه تولید اکسیژن PSA پزشکی، تولید اکسیژن در محل را محقق می‌کند و ایستگاه تولید اکسیژن مستقل خود را تأسیس می‌کند. این دستگاه نیازی به حمل اکسیژن ندارد و توسط منبع اکسیژن دوم محدود نمی‌شود. این دستگاه می‌تواند به طور خودکار و بدون تنظیم و کالیبراسیون مکرر کار کند. ایمن، ساده و راحت برای استفاده است. به هیچ تجهیزات کمکی دیگری نیاز نیست و اکسیژن پزشکی باکیفیت می‌تواند مستقیماً وارد سیستم لوله‌کشی شود و مدیریت بیمارستان را علمی‌تر و مدرن‌تر کند.

مقایسه امنیتی

فشار اکسیژن در سیلندر اکسیژن مورد استفاده برای تأمین اکسیژن باسبار نسبتاً بالا است، عموماً ۱۵ مگاپاسکال (۱۵۰ اتمسفر)، که در صورت مواجهه با لرزش و برخورد شدید، ممکن است باعث انفجار بالقوه شود. کیفیت و خلوص اکسیژن موجود در سیلندر اکسیژن تحت کنترل کاربر نیست.

اکسیژن مایع مهم‌ترین نگرانی ایمنی است. مقدار زیادی اکسیژن مایع در مخزن ذخیره اکسیژن مایع ذخیره می‌شود. دمای اکسیژن مایع بسیار پایین (-183 درجه سانتیگراد) است و اکسیژن یک عامل احتراق قوی است. در صورت نشت، عواقب آن وحشتناک خواهد بود. بنابراین، سیستم اکسیژن مایع نیاز به بازرسی منظم دارد. اگر دیسک ضد انفجار روی مخزن اکسیژن مایع منفجر شود یا شیر اگزوز به سمت اگزوز بپرد، به این معنی است که خلاء لایه میانی مخزن اکسیژن مایع از بین رفته و باید تعمیر و دوباره خلاء شود.

قرار دادن مخازن اکسیژن مایع در بیمارستان‌های پرجمعیت خطرناک است. اکسیژن مایع در حین حمل و نقل و بسته‌بندی مستعد نشت است و حتی مقدار کمی گریس ممکن است باعث آتش‌سوزی شود و خطرات ایمنی را به همراه داشته باشد.

ژنراتورهای اکسیژن PSA پزشکی در دمای معمولی و فشار پایین (20 تا 40 درجه سانتیگراد، 6 تا 8 اتمسفر) کار می‌کنند. در اصل هیچ عامل ناامنی وجود ندارد و این روش، ایمن‌ترین روش از بین سه روش تأمین اکسیژن است. دستگاه‌های اکسیژن‌ساز معمولاً به یک منبع اکسیژن پشتیبان مجهز هستند تا در صورت قطع برق، خاموش شدن یا زمانی که مصرف اکسیژن به طور ناگهانی برای یک دوره زمانی افزایش می‌یابد و از میزان تولید اکسیژن نامی دستگاه اکسیژن‌ساز فراتر می‌رود، تأمین اکسیژن را تضمین کنند.

مقایسه اقتصادی

سیستم باسبار از سیلندرهای اکسیژن استفاده می‌کند که عموماً در بیمارستان‌ها موجود هستند. تنها کاری که باید انجام شود، پردازش سیلندرها و سپس مونتاژ آنهاست که در نتیجه در هزینه‌های اولیه سرمایه‌گذاری صرفه‌جویی می‌شود.

انتخاب روش تأمین اکسیژن

از آنجایی که تأمین اکسیژن باسبار به کمترین سرمایه‌گذاری اولیه نیاز دارد، برای برخی از بیمارستان‌های کوچک و متوسط ​​که ظرفیت کمی برای پذیرش بیمار و کمبود بودجه دارند، استفاده از تأمین اکسیژن باسبار عملی‌ترین و اقتصادی‌ترین روش است. از منظر بهره‌برداری اقتصادی بلندمدت، ژنراتور اکسیژن PSA بیمارستانی اقتصادی‌ترین روش تأمین اکسیژن است. این سیستم ضریب ایمنی بالایی دارد و می‌تواند بدون سرنشین و به شیوه‌ای مدرن اداره شود. این بهترین انتخاب برای بیمارستان‌های مدرن است.

بنابراین، در حال حاضر، بیمارستان‌های بزرگ باید از دستگاه‌های اکسیژن‌ساز بیمارستانی PSA برای تأمین اکسیژن استفاده کنند. در عین حال، از آنجایی که دستگاه‌های اکسیژن‌ساز PSA به منبع اکسیژن دوم نیاز ندارند و می‌توانند به طور معمول اکسیژن را تنها با برق تأمین کنند، برای برخی مناطق دورافتاده و مناطقی که حمل و نقل نامناسبی دارند نیز مناسب هستند.

لوله‌ها و پایانه‌های سیستم

اکسیژن از ایستگاه اکسیژن به هر طبقه (بخش، اتاق عمل، مرکز نجات، کلینیک سرپایی و غیره) منتقل می‌شود. پس از تثبیت فشار ثانویه، فشار خروجی اکسیژن 0.1-0.4 مگاپاسکال (قابل تنظیم) است. دمای محیط اطراف خط لوله اکسیژن نباید از 70 درجه سانتیگراد تجاوز کند.

شعله‌های باز و لکه‌های روغن در نزدیکی خطوط لوله یا شیرآلات اکیداً ممنوع است. خطوط لوله انتقال اکسیژن را می‌توان از لوله‌های مسی یا لوله‌های فولادی ضد زنگ ساخت. مورد اول اقتصادی‌تر است و ماده ترجیحی تعیین شده توسط استانداردهای ملی است.

پس از ورود لوله اکسیژن به بخش، به صفحه ترمینال (که به آن کمربند تصفیه نیز گفته می‌شود) متصل می‌شود. صفحه ترمینال یک شیار راهنما برای سیم‌های مختلف و مجموعه‌ای از اجزای ترمینال خط لوله مختلف است.