Z nenehnim razvojem tehnologije proizvodnje kisika se je medicinski kisik razvil od začetnega industrijskega kisika do tekočega kisika in nato do trenutne proizvodnje kisika z adsorpcijo pod pritiskom (PSA). Tudi metoda oskrbe s kisikom se je razvila od neposredne oskrbe s kisikom iz ene same jeklenke do centraliziranega sistema oskrbe s kisikom. Trenutno so centralizirani sistemi za oskrbo s kisikom, centralni sesalni sistemi in sistemi s stisnjenim zrakom postali trije bistveni sistemi za oskrbo z medicinskim plinom v sodobnih bolnišničnih klinikah.
Kisik je ključna snov za človeške presnovne aktivnosti in prva nuja za človeško življenjsko gibanje. Dodatek kisika lahko izboljša fiziološko in biokemijsko notranje okolje človeškega telesa ter spodbudi benigni cikel presnovnih procesov, s čimer doseže cilj zdravljenja bolezni, lajšanja simptomov, spodbujanja okrevanja, preprečevanja poškodb in izboljšanja zdravja.
Zato ima kisik pomembno vlogo v medicini, zlasti pri prvi pomoči kritično bolnim bolnikom in tistim z nezgodnimi poškodbami, oskrba s kisikom pa je postala eden od nujnih pogojev za zdravstvene ustanove.
Zgodovina razvoja bolnišničnega sistema za oskrbo s kisikom
Neposredna dobava kisika iz ene jeklenke
Neposredna oskrba s kisikom iz ene same jeklenke je tradicionalni način oskrbe s kisikom v bolnišnicah in ta metoda se je vedno uporabljala za oskrbo s industrijskim kisikom. Ker industrijski kisik pogosto vsebuje škodljive pline in notranja stena jeklenke zarjavi, ima kisik slab vonj. Pri klinični uporabi povzroči kašelj pri bolnikih in poslabša dihalne simptome.
Zato je Kitajska, da bi zagotovila zdravje ljudi, revidirala standarde za medicinski kisik.
Centralizirana oskrba s kisikom
Oskrba s kisikom, znana tudi kot centralna oskrba s kisikom, je sodobna metoda oskrbe s kisikom, ki se pogosto uporablja po vsem svetu. Kitajska je prvi centralni sistem oskrbe s kisikom razvila leta 1983, nato pa je bil široko promoviran in uporabljen v velikih in srednje velikih mestih. Trenutno imajo vse bolnišnice določenega obsega uvedene centralne sisteme oskrbe s kisikom. Poleg tega je sistem oskrbe z medicinskim plinom, ki ga sestavljajo centralizirani sistem oskrbe s kisikom, centralni sesalni sistem in sistem stisnjenega zraka, postal nujen projekt za gradnjo in obnovo oddelkov v bolnišnicah ter nujen projekt za nadgradnjo bolnišnic.
Centralizirana tehnologija oskrbe s kisikom lahko izboljša medicinsko raven bolnišnic, omogoči pacientom pravočasno reševanje ali zdravljenje in s tem reši številna življenja. Hkrati pa je zaradi relativno visoke koncentracije opreme za centralizirano tehnologijo oskrbe s kisikom to ugodno za sodobno upravljanje bolnišnic.
Natančneje, odražajo se naslednji vidiki:
- Centralizirani dovod kisika ima nižji tlak in je opremljen z več varnostnimi napravami, zaradi česar je varnejši in zanesljivejši.
- Centralizirana oskrba s kisikom ne zahteva prenašanja kisikovih jeklenk na oddelek, kar olajša shranjevanje in prevoz.
- Centralizirani sistem za oskrbo s kisikom ima močno zmogljivost oskrbe s kisikom, veliko kapaciteto, stabilen tlak in lahko zagotavlja neprekinjeno oskrbo s kisikom z velikim pretokom.
- Terminal za inhalacijo kisika za centralizirano oskrbo s kisikom je nameščen neposredno v operacijski sobi, urgentni sobi in na oddelkih vsakega oddelka, zaradi česar je inhalacija kisika preprosta, enostavna, varna in zanesljiva.
- Centralizirana oskrba s kisikom lahko znatno izboljša izkoriščenost kisika, zmanjša število osebja za upravljanje s kisikom in s tem izboljša ekonomske koristi.
Centralni sistem za oskrbo s kisikom v bolnišnici je sestavljen iz vira kisika, kisikove cevi, ventila in opreme s terminalom. Trenutno se kot vir kisika v sistemih za oskrbo s kisikom doma in v tujini pogosto uporabljajo zbiralke, tekoči kisik in koncentratorji kisika z nihajočo adsorpcijo pri tlaku (PSA).
Zbiralka
Sistem za oskrbo s kisikom preko zbiralke je sestavljen predvsem iz dveh sklopov visokotlačnih kisikovih jeklenk (ene za dovod plina in ene za rezervno napajanje). Sestavljen je iz zbiralke, sklopa avtomatskih/ročnih krmilnih naprav, zvočnih in svetlobnih alarmov, naprav za zmanjšanje in stabilizacijo tlaka, cevi in dodatkov. Ko je oskrba s kisikom skoraj izčrpana, se zbiralka samodejno preklopi na rezervno napajanje s kisikom.
Krmilna naprava ima manometer, nadzorno krmilno enoto ter alarmni sistem in indikatorske lučke za prikaz obratovalnih pogojev in opomnik uporabnika na zamenjavo izpraznjene kisikove jeklenke. Če avtomatska krmilna naprava odpove, se vklopi rezervna naprava za zmanjšanje tlaka in stabilizacijo tlaka, da se zagotovi stabilnost tlaka dovoda kisika.
Tekoči kisik
Sistem za dovajanje plina, ki uporablja tekoči kisik kot vir kisika, je sestavljen predvsem iz rezervoarja za tekoči kisik, uparjalnika, naprave za zmanjšanje tlaka in alarmne naprave. Tekoči kisik se dodaja iz rezervoarja za tekoči kisik transportnega vozila v rezervoar za tekoči kisik centraliziranega sistema za oskrbo s kisikom z izkoriščanjem tlačne razlike med notranjostjo in zunanjostjo rezervoarja za tekoči kisik. Rezervoar za tekoči kisik je visokotlačna izolacijska vmesna plast, ki zagotavlja potrebno nizko temperaturo tekočine.
Temperatura tekočega kisika se med njegovim pretokom skozi uparjalnik močno dvigne, zaradi česar uparja. Tlak uparjenega kisika pod visokim tlakom se zmanjša z napravo za zmanjšanje tlaka in se nato po stabilizaciji tlaka izpusti. V sistemu sta običajno dve posodi s tekočim kisikom, ena za dovod kisika in ena za rezervo; posoda s tekočim kisikom in zbiralka se lahko uporabljata tudi skupaj, pri čemer posoda s tekočim kisikom dovaja plin, zbiralka pa se uporablja kot rezerva.
Medicinski koncentrator kisika PSA za oskrbo s kisikom
Sistem za oskrbo s kisikom medicinskega koncentratorja kisika PSA je sestavljen predvsem iz zračnega kompresorja in sušilnika, filtra, koncentratorja kisika, rezervoarja za shranjevanje kisika, cevi in dodatkov. Če je potrebno polnjenje kisikovih jeklenk s kisikom, je mogoče namestiti kisikov kompresor in polnilno postajo za kisik. Generator kisika PSA uporablja tehnologijo adsorpcije s nihanjem tlaka za proizvodnjo kisika s čistostjo ≥ 90 %, ki ustreza standardom medicinskega kisika.
Tehnologija proizvodnje kisika z adsorpcijo pod nihanjem tlaka uporablja selektivno adsorpcijo kisika in dušika z zeolitnimi molekularnimi siti, pri čemer se adsorpcijska kapaciteta povečuje z naraščajočim adsorpcijskim tlakom in zmanjšuje z zmanjševanjem adsorpcijskega tlaka. Pod tlakom adsorbira dušik za obogatitev s kisikom; adsorbirani dušik desorbira pod znižanim tlakom in hkrati regenerira molekularno sito. Ta recipročni cikel doseže ločitev kisika in dušika ter proizvodnjo kisika.
Medicinski generatorji kisika PSA se lahko uporabljajo kot ena ali dve enoti. Pri konfiguraciji z eno enoto se uporablja en komplet generatorja kisika, kot rezerva pa se uporablja zbiralka kisikovih jeklenk. Med največjo potrebo po kisiku se kisikova jeklenka dopolnjuje preko zbiralke, kar je ekonomično, varno in zanesljivo. Pri konfiguraciji z dvema enotama sta konfigurirana dva kompleta generatorja kisika, kar je priročno za parkiranje in vzdrževanje, poleg tega pa je na voljo tudi rezervna zbiralka kisika, kar je varnejše in bolj praktično.
Primerjava preprostosti
Oskrba s kisikom preko zbiralk zahteva reden nakup medicinskih kisikovih jeklenk, ki jih je zapleteno prevažati, rokovati in upravljati, poleg tega pa jeklenke potrebujejo redno vzdrževanje.
Tekoči kisik je velika izboljšava v primerjavi z vodilnimi sistemi, saj ponuja prednosti velikega transportnega volumna, visoke učinkovitosti transporta, manj pomožnega časa in nizkih stroškov kisika. Rezervoar za tekoči kisik s prostornino 3,65 m3, napolnjen s tekočim kisikom in popolnoma uplinjen, lahko proizvede 3000 m3 kisika, za kar je potrebnih 500 jeklenih jeklenk, teža teh jeklenk pa je približno 30 ton.
Rezervoarje za shranjevanje tekočega kisika je treba polniti le 1-2 krat na mesec, vendar so obratovalne zahteve med polnjenjem zelo visoke in upravljavci morajo imeti certifikat za delo, vsak dan preverjati izhodni tlak ter redno pregledovati in vzdrževati opremo. Postopek uporabe kisika je relativno zapleten.
Medicinski generator kisika PSA omogoča proizvodnjo kisika na kraju samem in vzpostavi lastno neodvisno postajo za proizvodnjo kisika. Ne potrebuje transporta kisika in ni omejen z drugim virom kisika. Oprema lahko deluje samodejno brez pogostega prilagajanja in kalibracije. Je varna, preprosta in priročna za uporabo. Ni potrebna nobena druga pomožna oprema, kvalificiran medicinski kisik pa lahko neposredno vstopi v cevovodni sistem, zaradi česar je upravljanje bolnišnice bolj znanstveno in moderno.
Primerjava varnosti
Tlak kisika v kisikovi jeklenki, ki se uporablja za dovod kisika na vodilih, je relativno visok, običajno 15 MPa (150 atmosfer), kar lahko povzroči eksplozijo v primeru močnih vibracij in trkov. Kakovost in čistost kisika v kisikovi jeklenki nista pod nadzorom uporabnika.
Tekoči kisik je najpomembnejša varnostna skrb. V rezervoarju za tekoči kisik je shranjena velika količina tekočega kisika. Temperatura tekočega kisika je izjemno nizka (-183 °C), kisik pa je močno gorljivo sredstvo. Če pride do puščanja, so posledice katastrofalne. Zato je treba sistem s tekočim kisikom redno pregledovati. Če eksplozijsko odporna plošča na rezervoarju za tekoči kisik eksplodira ali če izpušni ventil skoči v izpuh, to pomeni, da je vmesni sloj rezervoarja za tekoči kisik uničen in ga je treba popraviti ter ponovno izsesati.
Nevarno je nameščati rezervoarje s tekočim kisikom v gosto naseljenih bolnišnicah. Tekoči kisik lahko med prevozom in pakiranjem pušča, že majhna količina maščobe pa lahko povzroči požar, kar predstavlja varnostno tveganje.
Medicinski generatorji kisika PSA delujejo pri normalni temperaturi in nizkem tlaku (20 °C–40 °C, 6–8 atmosfer). Načeloma ni nevarnih dejavnikov in je najvarnejši od treh načinov oskrbe s kisikom. Koncentratorji kisika so običajno opremljeni z rezervnim virom kisika na zbiralki, ki zagotavlja oskrbo s kisikom v primeru izpada električne energije, zaustavitve ali ko se poraba kisika nenadoma za nekaj časa poveča in preseže nazivno proizvodnjo kisika koncentratorja kisika.
Ekonomska primerjava
Sistem zbiralk uporablja kisikove jeklenke, ki so običajno na voljo v bolnišnicah. Vse, kar je treba storiti, je, da jeklenke obdelamo in nato sestavimo, s čimer prihranimo začetne investicijske stroške.
Izbira načina oskrbe s kisikom
Ker oskrba s kisikom preko zbiralk zahteva najmanj začetnih naložb, je za nekatere majhne in srednje velike bolnišnice, ki imajo majhno zmogljivost sprejema pacientov in pomanjkanje sredstev, uporaba oskrbe s kisikom preko zbiralk najbolj praktična in ekonomična metoda. Z vidika dolgoročnega ekonomskega delovanja je bolnišnični generator kisika PSA najbolj ekonomičen način oskrbe s kisikom. Sistem ima visok varnostni faktor in ga je mogoče upravljati brez posadke in na sodoben način. Je najboljša izbira za sodobne bolnišnice.
Zato bi morale velike bolnišnice trenutno uporabljati bolnišnične koncentratorje kisika PSA za oskrbo s kisikom. Ker koncentratorji kisika PSA ne potrebujejo drugega vira kisika in lahko kisik običajno dobavljajo samo z elektriko, so primerni tudi za nekatera oddaljena območja in območja z neugodnim prevozom.
Sistemske cevi in terminali
Kisik se iz kisikove postaje prenaša v vsako nadstropje (oddelek, operacijska soba, center za nujno medicinsko pomoč, ambulanta itd.). Po stabilizaciji sekundarnega tlaka je izhodni tlak kisika 0,1–0,4 MPs (nastavljiv). Temperatura okolice okoli kisikove cevi ne sme presegati 70 °C.
Odprti ogenj in oljni madeži so strogo prepovedani v bližini cevovodov ali ventilov. Cevi za dovod kisika so lahko izdelane iz bakrenih cevi ali cevi iz nerjavečega jekla. Prve so bolj ekonomične in so prednostni material, ki ga določajo nacionalni standardi.
Ko kisikova cev vstopi v oddelek, je priključena na priključno ploščo (imenovano tudi terapevtski pas). Priključna plošča je vodilni utor za različne žice in sklop različnih komponent cevovodnega terminala.
Čas objave: 9. junij 2025