Odată cu dezvoltarea continuă a tehnologiei de producere a oxigenului, oxigenul medical a evoluat de la oxigenul industrial inițial la oxigenul lichid și apoi la producția actuală de oxigen prin adsorpție cu presiune oscilantă (PSA). Metoda de alimentare cu oxigen s-a dezvoltat, de asemenea, de la alimentarea directă cu oxigen dintr-o singură sticlă la un sistem centralizat de alimentare cu oxigen. În prezent, sistemele centralizate de alimentare cu oxigen, sistemele centrale de aspirație și sistemele de aer comprimat au devenit cele trei sisteme esențiale de alimentare cu gaze medicale în clinicile spitalicești moderne.
Oxigenul este o substanță cheie pentru activitățile metabolice umane și prima necesitate pentru mișcarea vieții umane. Suplimentarea cu oxigen poate îmbunătăți mediul intern fiziologic și biochimic al corpului uman și poate promova ciclul benign al proceselor metabolice, atingând astfel scopul de a trata bolile, a ameliora simptomele, a promova recuperarea, a preveni leziunile și a îmbunătăți sănătatea.
Prin urmare, oxigenul joacă un rol important în domeniul medical, în special în acordarea primului ajutor pacienților aflați în stare critică și a celor cu leziuni accidentale, iar furnizarea de oxigen a devenit una dintre condițiile necesare pentru instituțiile medicale.
Istoricul dezvoltării sistemului de alimentare cu oxigen în spitale
Alimentare directă cu oxigen pentru o singură butelie
Alimentarea directă cu oxigen dintr-o singură butelie este modul tradițional de furnizare a oxigenului în spitale, iar această metodă a fost întotdeauna utilizată pentru furnizarea de oxigen industrial. Deoarece oxigenul industrial conține adesea gaze nocive, iar peretele interior al buteliei va rugini, oxigenul va avea un miros neplăcut. Atunci când este utilizat clinic, va provoca tusea pacienților și va agrava simptomele respiratorii.
Prin urmare, pentru a asigura sănătatea oamenilor, China a revizuit standardele pentru oxigenul medicinal.
Alimentare centralizată cu oxigen
Alimentarea cu oxigen, cunoscută și sub denumirea de alimentare centralizată cu oxigen, este o metodă modernă de alimentare cu oxigen, utilizată pe scară largă la nivel internațional. China a dezvoltat primul sistem centralizat de alimentare cu oxigen în 1983, acesta fiind promovat și aplicat pe scară largă în orașele mari și mijlocii. În prezent, toate spitalele de o anumită scară au adoptat sisteme centrale de alimentare cu oxigen. Mai mult, sistemul de alimentare cu gaze medicale, compus din sistemul centralizat de alimentare cu oxigen, sistemul central de aspirație și sistemul de aer comprimat, a devenit un proiect obligatoriu pentru construcția și renovarea secțiilor din spitale și un proiect necesar pentru modernizarea spitalelor.
Tehnologia centralizată de alimentare cu oxigen poate îmbunătăți nivelul medical al spitalelor, poate permite pacienților să primească intervenții medicale sau tratamente la timp și, prin urmare, poate salva multe vieți. În același timp, deoarece echipamentele pentru tehnologia centralizată de alimentare cu oxigen sunt relativ concentrate, aceasta este propice managementului modern al spitalelor.
Mai exact, se reflectă următoarele aspecte:
- Conducta centralizată de alimentare cu oxigen are o presiune mai mică și este echipată cu mai multe dispozitive de siguranță, ceea ce o face mai sigură și mai fiabilă.
- Alimentarea centralizată cu oxigen nu necesită transportul buteliilor de oxigen în secție, facilitând depozitarea și transportul
- Sistemul centralizat de alimentare cu oxigen are o capacitate puternică de alimentare cu oxigen, o capacitate mare, o presiune stabilă și poate asigura o alimentare continuă cu oxigen cu debit mare.
- Terminalul de inhalare a oxigenului pentru alimentarea centralizată cu oxigen este instalat direct în sala de operație, camera de gardă și secțiile fiecărei secții, ceea ce face ca inhalarea oxigenului să fie simplă, ușoară, sigură și fiabilă.
- Alimentarea centralizată cu oxigen poate îmbunătăți semnificativ utilizarea oxigenului, poate reduce numărul de personal responsabil cu gestionarea oxigenului și, prin urmare, poate îmbunătăți beneficiile economice.
Sistemul central de alimentare cu oxigen al unui spital constă dintr-o sursă de oxigen, o conductă de oxigen, o supapă și un echipament cu terminal. În prezent, barele colectoare, oxigenul lichid și concentratorul de oxigen cu adsorbție la presiune oscilantă (PSA) sunt utilizate în mod obișnuit ca surse de oxigen în sistemele de alimentare cu oxigen atât în țară, cât și în străinătate.
Bară colectoare
Sistemul de alimentare cu oxigen pe bare colectoare este compus în principal din două seturi de butelii de oxigen de înaltă presiune (unul pentru alimentarea cu gaz și unul pentru rezervă). Acesta constă dintr-o bară colectoare, un set de dispozitive de control automat/manual, alarme sonore și luminoase, dispozitive de reducere și stabilizare a presiunii, conducte și accesorii. Când alimentarea cu oxigen este pe cale să se epuizeze, bara colectoare poate comuta automat la alimentarea cu oxigen de rezervă.
Dispozitivul de control are un manometru, o unitate de control și monitorizare, un sistem de alarmă și lumini indicatoare pentru a afișa condițiile de funcționare și a reaminti utilizatorului să înlocuiască butelia de oxigen epuizată. Dacă dispozitivul de control automat se defectează, dispozitivul de reducere a presiunii de rezervă și de stabilizare a presiunii va fi pus în funcțiune pentru a asigura stabilitatea presiunii de alimentare cu oxigen.
Oxigen lichid
Sistemul de alimentare cu gaz care utilizează oxigen lichid ca sursă de oxigen este compus în principal dintr-un rezervor de oxigen lichid, un vaporizator, un dispozitiv de reducere a presiunii și un dispozitiv de alarmă. Oxigenul lichid este adăugat din rezervorul de oxigen lichid al vehiculului de transport în rezervorul de oxigen lichid al sistemului centralizat de alimentare cu oxigen, utilizând diferența de presiune dintre interiorul și exteriorul rezervorului de oxigen lichid. Rezervorul de oxigen lichid este un strat intermediar de izolație de înaltă presiune pentru a asigura temperatura scăzută necesară a lichidului.
Temperatura oxigenului lichid crește brusc atunci când acesta curge prin vaporizator, provocând vaporizarea aerului. Oxigenul vaporizat la presiune înaltă este redus în presiune de către un dispozitiv de reducere a presiunii și este apoi trimis afară după ce presiunea este stabilizată. Există, în general, două rezervoare de oxigen lichid într-un sistem, unul pentru alimentarea cu oxigen și unul pentru rezervă; rezervorul de oxigen lichid și bara colectoare pot fi, de asemenea, utilizate împreună, rezervorul de oxigen lichid furnizând gaz, iar bara colectoare fiind utilizată ca rezervă.
Concentrator de oxigen PSA medical, alimentare cu oxigen
Sistemul de alimentare cu oxigen al concentratorului de oxigen medical PSA este compus în principal dintr-un compresor de aer și uscător, un filtru, un concentrator de oxigen, un rezervor de stocare a oxigenului, țevi și accesorii. Dacă este necesară umplerea buteliilor de oxigen cu oxigen, se poate instala un compresor de oxigen și o stație de umplere cu oxigen. Generatorul de oxigen PSA utilizează tehnologia de producere a oxigenului prin adsorbție prin presiune oscilantă pentru a obține oxigen cu o puritate ≥ 90%, care îndeplinește standardele de oxigen medical.
Tehnologia de producere a oxigenului prin adsorbție cu variație de presiune utilizează adsorbția selectivă a oxigenului și azotului prin intermediul sitelor moleculare zeolitice, având ca caracteristică creșterea capacității de adsorbție odată cu creșterea presiunii de adsorbție și scăderea acesteia. Adsorbția se face prin adsorbție a azotului în condiții de presiune pentru a îmbogăți oxigenul; desorbția azotului adsorbit în condiții de presiune redusă și, în același timp, regenerarea sitei moleculare. Acest ciclu alternativ realizează separarea oxigenului de azot și producerea de oxigen.
Utilizarea generatoarelor de oxigen PSA medicale poate fi configurată ca o singură unitate sau ca o unitate duală. Într-o configurație cu o singură unitate, se utilizează un set de echipamente generatoare de oxigen, iar bara colectoare a buteliilor de oxigen este utilizată ca rezervă. În timpul cererii maxime de oxigen, butelia de oxigen este suplimentată prin bara colectoare, ceea ce este atât economic, cât și sigur și fiabil. Într-o configurație cu două unități, sunt configurate două seturi de echipamente generatoare de oxigen, ceea ce este convenabil pentru parcare și întreținere, și există o bară colectoare de oxigen de rezervă ca garanție, ceea ce este mai sigur și mai practic.
Comparație de simplitate
Alimentarea cu oxigen a barelor colectoare necesită achiziționarea regulată de butelii de oxigen medical, care sunt complicate de transportat, manipulat și gestionat, iar buteliile necesită întreținere regulată.
Oxigenul lichid reprezintă o îmbunătățire semnificativă față de barele colectoare, având avantajele unui volum mare de transport, unei eficiențe ridicate a transportului, unui timp auxiliar mai mic și unui cost redus al oxigenului. Un rezervor de stocare a oxigenului lichid de 3,65 m3, umplut cu oxigen lichid și complet gazificat, poate produce 3000 m3 de oxigen, ceea ce necesită 500 de butelii de oțel, iar greutatea buteliilor de oțel este de aproximativ 30 t.
Rezervoarele de oxigen lichid trebuie umplute doar de 1-2 ori pe lună, dar cerințele de funcționare în timpul umplerii sunt foarte mari, iar operatorii trebuie să fie certificați pentru a lucra, să verifice presiunea de ieșire în fiecare zi și să inspecteze și să întrețină echipamentul în mod regulat. Procedura de utilizare a oxigenului este relativ greoaie.
Generatorul de oxigen medical PSA realizează producția de oxigen la fața locului și își stabilește propria stație independentă de producție de oxigen. Nu necesită transport de oxigen și nu este restricționat de o a doua sursă de oxigen. Echipamentul poate fi operat automat, fără ajustări și calibrări frecvente. Este sigur, simplu și convenabil de utilizat. Nu este necesar niciun alt echipament auxiliar, iar oxigenul medical calificat poate fi introdus direct în sistemul de conducte, ceea ce face ca managementul spitalului să fie mai științific și modern.
Comparație de securitate
Presiunea oxigenului din butelia de oxigen utilizată pentru alimentarea cu oxigen a barei colectoare este relativ ridicată, în general de 15 MPa (150 atmosfere), ceea ce poate provoca o explozie potențială în cazul vibrațiilor puternice și al coliziunilor. Calitatea și puritatea oxigenului din butelia de oxigen nu sunt sub controlul utilizatorului.
Oxigenul lichid este cea mai importantă preocupare de siguranță. O cantitate mare de oxigen lichid este stocată în rezervorul de oxigen lichid. Temperatura oxigenului lichid este extrem de scăzută (-183°C), iar oxigenul este un agent de combustie puternic. Orice scurgere are consecințe grave. Prin urmare, sistemul de oxigen lichid necesită inspecții regulate. Dacă discul antiexplozie de pe rezervorul de oxigen lichid explodează sau supapa de evacuare sare în poziția de evacuare, înseamnă că vidul din stratul intermediar al rezervorului de oxigen lichid este distrus și trebuie reparat și vidat din nou.
Este periculos să amplasați rezervoare de oxigen lichid în spitale dens populate. Oxigenul lichid este predispus la scurgeri în timpul transportului și ambalării, iar chiar și o cantitate mică de grăsime poate provoca un incendiu, reprezentând un pericol pentru siguranță.
Generatoarele de oxigen medical PSA funcționează la temperatură normală și presiune scăzută (20°C-40°C, 6-8 atmosfere). În principiu, nu există factori nesiguri și este cea mai sigură dintre cele trei metode de alimentare cu oxigen. Concentratoarele de oxigen sunt în general echipate cu o sursă de oxigen de rezervă pe bara colectoare pentru a asigura alimentarea cu oxigen în cazul unei pene de curent, opriri sau când consumul de oxigen crește brusc pentru o perioadă de timp și depășește producția nominală de oxigen a concentratorului de oxigen.
Comparație economică
Sistemul de bare colectoare utilizează butelii de oxigen, care sunt în general disponibile în spitale. Tot ce trebuie făcut este procesarea buteliilor și apoi asamblarea lor, economisind astfel costurile inițiale de investiție.
Alegerea metodei de alimentare cu oxigen
Întrucât alimentarea cu oxigen prin bare colectoare necesită cea mai mică investiție inițială, pentru unele spitale mici și mijlocii, care au o capacitate redusă de a primi pacienți și o lipsă de fonduri, utilizarea alimentării cu oxigen prin bare colectoare este cea mai practică și economică metodă. Din perspectiva funcționării economice pe termen lung, generatorul de oxigen PSA pentru spital este cea mai economică modalitate de alimentare cu oxigen. Sistemul are un factor de siguranță ridicat și poate fi operat fără personal și gestionat într-un mod modern. Este cea mai bună alegere pentru spitalele moderne.
Prin urmare, în prezent, spitalele mari ar trebui să utilizeze concentratoare de oxigen PSA pentru furnizarea de oxigen. În același timp, deoarece concentratoarele de oxigen PSA nu necesită o a doua sursă de oxigen și pot furniza oxigen în mod normal doar cu electricitate, acestea sunt potrivite și pentru unele zone îndepărtate și zone cu transport incomod.
Țevi și terminale de sistem
Oxigenul este transportat de la stația de oxigen la fiecare etaj (secție, sală de operații, centru de intervenții, ambulatoriu etc.). După stabilizarea secundară a presiunii, presiunea de ieșire a oxigenului este de 0,1-0,4 MPs (reglabilă). Temperatura ambiantă din jurul conductei de oxigen nu trebuie să depășească 70°C.
Flăcările deschise și petele de ulei sunt strict interzise în apropierea conductelor sau a valvelor. Conductele de alimentare cu oxigen pot fi fabricate din țevi de cupru sau din oțel inoxidabil. Primele sunt mai economice și reprezintă materialul preferat specificat de standardele naționale.
După ce tubul de oxigen intră în secție, acesta este conectat la placa terminală (numită și bandă de tratament). Placa terminală este o canelură de ghidare pentru diverse fire și un ansamblu de diverse componente terminale ale conductei.
Data publicării: 09 iunie 2025