Wraz z ciągłym rozwojem technologii produkcji tlenu, tlen medyczny ewoluował od pierwotnego tlenu przemysłowego, przez tlen ciekły, aż do obecnej technologii adsorpcji zmiennociśnieniowej (PSA). Metoda dostarczania tlenu również rozwinęła się od bezpośredniego podawania tlenu z pojedynczej butli do scentralizowanego systemu dostarczania tlenu. Obecnie scentralizowane systemy dostarczania tlenu, centralne systemy ssące i systemy sprężonego powietrza stały się trzema podstawowymi systemami dostarczania gazów medycznych w nowoczesnych szpitalach.
Tlen jest kluczową substancją dla ludzkiego metabolizmu i podstawowym składnikiem niezbędnym do prawidłowego funkcjonowania. Suplementacja tlenem może poprawić fizjologiczne i biochemiczne środowisko wewnętrzne organizmu oraz promować prawidłowy cykl procesów metabolicznych, realizując w ten sposób cele leczenia chorób, łagodzenia objawów, wspomagania rekonwalescencji, zapobiegania schorzeniom i poprawy stanu zdrowia.
Dlatego tlen odgrywa ważną rolę w medycynie, zwłaszcza w udzielaniu pierwszej pomocy pacjentom w stanie krytycznym i osobom z urazami odniesionymi w wypadkach, a dostarczanie tlenu stało się jednym z warunków koniecznych w placówkach medycznych.
Historia rozwoju szpitalnego systemu zaopatrzenia w tlen
Pojedyncza butla z bezpośrednim dopływem tlenu
Bezpośrednie podawanie tlenu z pojedynczej butli to tradycyjny sposób podawania tlenu w szpitalach i ta metoda zawsze była stosowana do podawania tlenu przemysłowego. Ponieważ tlen przemysłowy często zawiera szkodliwe gazy, a wewnętrzna ścianka butli rdzewieje, tlen będzie miał mdły zapach. W warunkach klinicznych może powodować kaszel u pacjentów i nasilać objawy ze strony układu oddechowego.
W związku z tym, aby zadbać o zdrowie obywateli, Chiny dokonały przeglądu norm dotyczących tlenu medycznego.
Centralne zaopatrzenie w tlen
System zaopatrzenia w tlen, znany również jako centralne zaopatrzenie w tlen, to nowoczesna metoda dostarczania tlenu, szeroko stosowana na całym świecie. Pierwszy centralny system zaopatrzenia w tlen został opracowany w Chinach w 1983 roku i od tego czasu jest szeroko promowany i stosowany w dużych i średnich miastach. Obecnie wszystkie szpitale o określonej wielkości korzystają z centralnych systemów zaopatrzenia w tlen. Ponadto, system zaopatrzenia w gazy medyczne, składający się z centralnego systemu zaopatrzenia w tlen, centralnego systemu ssania i systemu sprężonego powietrza, stał się niezbędnym elementem budowy i renowacji oddziałów szpitalnych, a także niezbędnym elementem modernizacji szpitali.
Centralna technologia zaopatrzenia w tlen może podnieść poziom opieki medycznej w szpitalach, umożliwić pacjentom szybką pomoc lub leczenie, a tym samym uratować wiele istnień ludzkich. Jednocześnie, ze względu na stosunkowo dużą koncentrację sprzętu do scentralizowanego zaopatrzenia w tlen, sprzyja to nowoczesnemu zarządzaniu szpitalami.
W szczególności odzwierciedlono następujące aspekty:
- Centralny rurociąg doprowadzający tlen charakteryzuje się niższym ciśnieniem i jest wyposażony w wiele urządzeń bezpieczeństwa, co czyni go bezpieczniejszym i bardziej niezawodnym
- Centralne zaopatrzenie w tlen nie wymaga noszenia butli z tlenem na oddział, co ułatwia przechowywanie i transport
- Centralny system dostarczania tlenu charakteryzuje się dużą wydajnością, stabilnym ciśnieniem i może zapewnić ciągłe dostarczanie tlenu o dużym przepływie
- Terminal do inhalacji tlenem, służący do centralnego zaopatrzenia w tlen, jest instalowany bezpośrednio na sali operacyjnej, izbie przyjęć i oddziałach każdego oddziału, dzięki czemu inhalacja tlenem jest prosta, łatwa, bezpieczna i niezawodna
- Centralne dostarczanie tlenu może znacząco poprawić wykorzystanie tlenu, zmniejszyć liczbę personelu zarządzającego tlenem, a tym samym poprawić korzyści ekonomiczne
Centralny system zaopatrzenia w tlen w szpitalu składa się ze źródła tlenu, rurociągu tlenowego, zaworu oraz urządzenia z terminalem. Obecnie, zarówno w kraju, jak i za granicą, jako źródła tlenu w systemach zaopatrzenia w tlen powszechnie stosuje się szyny zbiorcze, ciekły tlen oraz koncentratory tlenu z adsorpcją zmiennociśnieniową (PSA).
Szyna zbiorcza
System zasilania tlenem szynowym składa się głównie z dwóch zestawów butli z tlenem wysokociśnieniowym (jednej do zasilania gazem i jednej rezerwowej). Składa się on z szyny zbiorczej, zestawu automatycznych/ręcznych urządzeń sterujących, alarmów dźwiękowych i świetlnych, urządzeń redukujących i stabilizujących ciśnienie, rur i akcesoriów. W przypadku wyczerpania się zapasu tlenu, szyna zbiorcza może automatycznie przełączyć się na zapasowe źródło tlenu.
Urządzenie sterujące jest wyposażone w manometr, jednostkę sterującą monitorującą oraz system alarmowy i lampki kontrolne, które wyświetlają stan pracy i przypominają użytkownikowi o konieczności wymiany zużytej butli z tlenem. W przypadku awarii automatycznego urządzenia sterującego, uruchamiany jest rezerwowy układ redukcji i stabilizacji ciśnienia, zapewniający stabilność ciśnienia dostarczanego tlenu.
Ciekły tlen
System zasilania gazem, wykorzystujący ciekły tlen jako źródło tlenu, składa się głównie ze zbiornika ciekłego tlenu, parownika, reduktora ciśnienia oraz urządzenia alarmowego. Ciekły tlen jest dozowany ze zbiornika ciekłego tlenu pojazdu transportowego do zbiornika ciekłego tlenu w centralnym systemie zasilania tlenem, wykorzystując różnicę ciśnień między wnętrzem a zewnętrzem zbiornika ciekłego tlenu. Zbiornik ciekłego tlenu to wysokociśnieniowa warstwa izolacyjna, która zapewnia wymaganą niską temperaturę cieczy.
Temperatura ciekłego tlenu gwałtownie wzrasta, gdy przepływa on przez parownik, powodując jego odparowanie. Wysokociśnieniowy tlen odparowany jest redukowany przez reduktor ciśnienia, a następnie, po ustabilizowaniu się ciśnienia, jest wypuszczany na zewnątrz. W systemie znajdują się zazwyczaj dwa zbiorniki ciekłego tlenu, jeden do dostarczania tlenu, a drugi jako zapasowy; zbiornik ciekłego tlenu i szyna zbiorcza mogą być również używane łącznie, przy czym zbiornik ciekłego tlenu dostarcza gaz, a szyna zbiorcza służy jako zapas.
Koncentrator tlenu medycznego PSA dostarczający tlen
System zasilania tlenem medycznego koncentratora tlenu PSA składa się głównie ze sprężarki powietrza i osuszacza, filtra, koncentratora tlenu, zbiornika do magazynowania tlenu, przewodów i akcesoriów. W przypadku konieczności napełnienia butli tlenem, można zainstalować sprężarkę tlenu i stację napełniania tlenem. Generator tlenu PSA wykorzystuje technologię adsorpcji zmiennociśnieniowej (PDS) w celu uzyskania tlenu o czystości ≥ 90%, spełniającego normy dotyczące tlenu medycznego.
Technologia produkcji tlenu metodą adsorpcji zmiennociśnieniowej (PDS) wykorzystuje selektywną adsorpcję tlenu i azotu przez sita molekularne zeolitowe. Cechą charakterystyczną tej technologii jest wzrost wydajności adsorpcyjnej wraz ze wzrostem ciśnienia adsorpcji i spadek wraz ze spadkiem ciśnienia. Adsorpcja azotu pod ciśnieniem w celu wzbogacenia w tlen; desorpcja zaadsorbowanego azotu pod obniżonym ciśnieniem i jednoczesna regeneracja sita molekularnego. Ten cykl oscylacyjny zapewnia separację tlenu i azotu oraz produkcję tlenu.
Medyczne generatory tlenu PSA mogą być skonfigurowane jako pojedyncze lub podwójne. W konfiguracji pojedynczej używany jest jeden zestaw generatora tlenu, a szyna zbiorcza butli z tlenem służy jako rezerwa. Podczas szczytowego zapotrzebowania na tlen, butla z tlenem jest uzupełniana poprzez szynę zbiorczą, co jest ekonomiczne, bezpieczne i niezawodne. W konfiguracji podwójnej skonfigurowane są dwa zestawy generatorów tlenu, co ułatwia parkowanie i konserwację, a zapasowa szyna zbiorcza z tlenem jest gwarancją bezpieczeństwa i praktyczności.
Porównanie prostoty
Dostarczanie tlenu za pomocą szyn zbiorczych wiąże się z koniecznością regularnego zakupu butli z tlenem medycznym, których transport, obsługa i zarządzanie są skomplikowane, a butle wymagają regularnej konserwacji.
Ciekły tlen to znaczne ulepszenie w porównaniu z systemami szynowymi, oferujące dużą objętość transportową, wysoką wydajność transportu, krótszy czas potrzebny na prace pomocnicze i niskie koszty tlenu. Zbiornik ciekłego tlenu o pojemności 3,65 m³, napełniony ciekłym tlenem i w pełni zgazowany, może wyprodukować 3000 m³ tlenu, co wymaga 500 stalowych butli, a ich waga wynosi około 30 ton.
Zbiorniki z ciekłym tlenem wymagają napełniania tylko 1-2 razy w miesiącu, ale wymagania eksploatacyjne podczas napełniania są bardzo wysokie. Operatorzy muszą posiadać certyfikaty uprawniające do pracy, codziennie sprawdzać ciśnienie wyjściowe oraz regularnie dokonywać przeglądów i konserwacji sprzętu. Procedura użytkowania tlenu jest stosunkowo uciążliwa.
Generator tlenu medycznego PSA realizuje produkcję tlenu na miejscu i tworzy własną, niezależną stację produkcyjną. Nie wymaga transportu tlenu i nie jest ograniczony przez dodatkowe źródło tlenu. Urządzenie może pracować automatycznie, bez konieczności częstej regulacji i kalibracji. Jest bezpieczne, proste i wygodne w obsłudze. Nie wymaga żadnego dodatkowego sprzętu, a kwalifikowany tlen medyczny może być podawany bezpośrednio do systemu rurociągów, co sprawia, że zarządzanie szpitalem jest bardziej naukowe i nowoczesne.
Porównanie zabezpieczeń
Ciśnienie tlenu w butli tlenowej używanej do zasilania tlenem szyną zbiorczą jest stosunkowo wysokie, zazwyczaj 15 MPa (150 atmosfer), co może spowodować wybuch w przypadku wystąpienia silnych wibracji i kolizji. Jakość i czystość tlenu w butli tlenowej nie podlegają kontroli użytkownika.
Ciekły tlen jest najważniejszym czynnikiem bezpieczeństwa. W zbiorniku na ciekły tlen przechowywana jest duża ilość ciekłego tlenu. Temperatura ciekłego tlenu jest ekstremalnie niska (-183°C), a tlen jest silnym czynnikiem spalania. Nieszczelności mogą mieć poważne konsekwencje. Dlatego instalacja ciekłego tlenu wymaga regularnych przeglądów. Jeśli tarcza przeciwwybuchowa na zbiorniku ciekłego tlenu eksploduje lub zawór wydechowy przeskakuje na wydech, oznacza to, że podciśnienie w warstwie międzywarstwowej zbiornika ciekłego tlenu uległo zniszczeniu i należy go naprawić oraz ponownie odkurzyć.
Umieszczanie zbiorników z ciekłym tlenem w gęsto zaludnionych szpitalach jest niebezpieczne. Ciekły tlen jest podatny na wycieki podczas transportu i pakowania, a nawet niewielka ilość smaru może spowodować pożar, stanowiąc zagrożenie dla bezpieczeństwa.
Medyczne generatory tlenu PSA działają w normalnej temperaturze i niskim ciśnieniu (20°C-40°C, 6-8 atmosfer). Zasadniczo nie występują czynniki niebezpieczne i jest to najbezpieczniejsza z trzech metod dostarczania tlenu. Koncentratory tlenu są zazwyczaj wyposażone w zapasowe źródło tlenu w postaci szyny zbiorczej, zapewniające dopływ tlenu w przypadku zaniku zasilania, wyłączenia lub nagłego wzrostu zużycia tlenu na dłuższy czas i przekroczenia znamionowej produkcji tlenu przez koncentrator.
Porównanie ekonomiczne
System szyn zbiorczych wykorzystuje butle tlenowe, które są powszechnie dostępne w szpitalach. Wystarczy przetworzyć butle, a następnie je zmontować, co pozwala zaoszczędzić na początkowych kosztach inwestycyjnych.
Wybór metody dostarczania tlenu
Ponieważ zasilanie tlenem za pomocą szyny zbiorczej wymaga najmniejszych nakładów inwestycyjnych, dla niektórych małych i średnich szpitali, które mają ograniczoną liczbę pacjentów i ograniczone fundusze, stosowanie zasilania tlenem za pomocą szyny zbiorczej jest najbardziej praktyczną i ekonomiczną metodą. Z perspektywy długoterminowej eksploatacji, szpitalny generator tlenu PSA jest najbardziej ekonomicznym sposobem dostarczania tlenu. System charakteryzuje się wysokim współczynnikiem bezpieczeństwa i może być obsługiwany bezobsługowo oraz zarządzany w nowoczesny sposób. Jest to najlepszy wybór dla nowoczesnych szpitali.
Dlatego obecnie duże szpitale powinny korzystać z koncentratorów tlenu PSA do dostarczania tlenu. Jednocześnie, ponieważ koncentratory tlenu PSA nie wymagają drugiego źródła tlenu i mogą normalnie dostarczać tlen wyłącznie za pomocą energii elektrycznej, nadają się również do niektórych oddalonych obszarów i obszarów o utrudnionym transporcie.
Rury systemowe i terminale
Tlen jest transportowany ze stacji tlenowej na każde piętro (sala operacyjna, sala operacyjna, centrum ratunkowe, przychodnia itp.). Po ustabilizowaniu ciśnienia wtórnego, ciśnienie wyjściowe tlenu wynosi 0,1-0,4 MPs (regulowane). Temperatura otoczenia wokół rurociągu tlenowego nie powinna przekraczać 70°C.
Otwarty ogień i plamy oleju są surowo zabronione w pobliżu rurociągów i zaworów. Rurociągi do transportu tlenu mogą być wykonane z rur miedzianych lub ze stali nierdzewnej. Te pierwsze są bardziej ekonomiczne i są preferowanym materiałem określonym w normach krajowych.
Po wejściu rurki tlenowej na salę, jest ona podłączana do płytki zaciskowej (zwanej również pasem zabiegowym). Płytka zaciskowa pełni funkcję rowka prowadzącego dla różnych przewodów i zespołu różnych elementów zaciskowych rurociągu.
Czas publikacji: 09-06-2025