S neustálým vývojem technologie výroby kyslíku se medicinální kyslík vyvinul z původního průmyslového kyslíku na kapalný kyslík a poté na současnou výrobu kyslíku pomocí adsorpce s kolísáním tlaku (PSA). Metoda dodávky kyslíku se také vyvinula z přímé dodávky kyslíku z jedné lahve na centralizovaný systém dodávky kyslíku. V současné době se centralizované systémy dodávky kyslíku, centrální odsávací systémy a systémy stlačeného vzduchu staly třemi základními systémy dodávky medicinálních plynů v moderních nemocničních klinikách.
Kyslík je klíčovou látkou pro lidské metabolické aktivity a první nezbytností pro lidský životní tok. Doplňování kyslíku může zlepšit fyziologické a biochemické vnitřní prostředí lidského těla a podpořit benigní cyklus metabolických procesů, čímž se dosahuje cíle léčby nemocí, zmírňování symptomů, podpora rekonvalescence, prevence lézí a zlepšení zdraví.
Kyslík proto hraje důležitou roli v lékařství, zejména při první pomoci kriticky nemocným pacientům a pacientům s úrazy, a zásobování kyslíkem se stalo jednou z nezbytných podmínek pro zdravotnická zařízení.
Historie vývoje nemocničních systémů zásobování kyslíkem
Přímý přívod kyslíku z jedné lahve
Přímé podávání kyslíku z jedné lahve je tradičním způsobem podávání kyslíku v nemocnicích a tato metoda se vždy používala i k podávání průmyslového kyslíku. Protože průmyslový kyslík často obsahuje škodlivé plyny a vnitřní stěna lahve rezaví, kyslík má nevolný zápach. Při klinickém použití způsobuje pacientům kašel a zhoršuje respirační potíže.
Proto Čína, aby zajistila zdraví lidí, revidovala normy pro lékařský kyslík.
Centralizované zásobování kyslíkem
Zásobování kyslíkem, známé také jako centrální zásobování kyslíkem, je moderní metoda zásobování kyslíkem, která je široce používána v celém světě. Čína vyvinula první systém centrálního zásobování kyslíkem v roce 1983 a byl široce propagován a používán ve velkých a středních městech. V současné době všechny nemocnice určitého rozsahu zavedly systémy centrálního zásobování kyslíkem. Systém zásobování medicinálními plyny, který se skládá z centralizovaného systému zásobování kyslíkem, centrálního sacího systému a systému stlačeného vzduchu, se navíc stal nezbytným projektem pro výstavbu a rekonstrukci budov oddělení v nemocnicích a nezbytným projektem pro modernizaci nemocnic.
Technologie centralizovaného zásobování kyslíkem může zlepšit lékařskou úroveň nemocnic, umožnit pacientům včasnou záchranu nebo léčbu a tím zachránit mnoho životů. Zároveň je zařízení pro centralizovanou technologii zásobování kyslíkem relativně koncentrované, což přispívá k modernímu řízení nemocnic.
Konkrétně se odrážejí následující aspekty:
- Centralizované potrubí pro dodávku kyslíku má nižší tlak a je vybaveno několika bezpečnostními zařízeními, díky čemuž je bezpečnější a spolehlivější.
- Centralizované zásobování kyslíkem nevyžaduje přenášení kyslíkových lahví na oddělení, což usnadňuje skladování a přepravu.
- Centralizovaný systém dodávky kyslíku má silnou kapacitu dodávky kyslíku, velkou kapacitu, stabilní tlak a může poskytovat nepřetržitý přísun kyslíku s velkým průtokem.
- Terminál pro inhalaci kyslíku pro centralizovanou dodávku kyslíku je instalován přímo na operačním sále, pohotovosti a odděleních každého oddělení, což usnadňuje, usnadňuje, zabezpečuje a spolehlivě inhalaci kyslíku.
- Centralizované zásobování kyslíkem může výrazně zlepšit využití kyslíku, snížit počet pracovníků pro správu kyslíku a tím zlepšit ekonomické přínosy.
Centrální systém zásobování kyslíkem v nemocnici se skládá ze zdroje kyslíku, kyslíkového potrubí, ventilu a zařízení s terminálem. V současné době se jako zdroj kyslíku v systémech zásobování kyslíkem v tuzemsku i v zahraničí běžně používají přípojnice, kapalný kyslík a koncentrátory kyslíku s kolísavou adsorpcí (PSA).
Přípojnice
Systém přípojnicového zásobování kyslíkem se skládá hlavně ze dvou sad vysokotlakých kyslíkových lahví (jedna pro přívod plynu a jedna pro záložní). Skládá se z přípojnice, sady automatických/ručních ovládacích zařízení, zvukových a světelných alarmů, zařízení pro redukci a stabilizaci tlaku, potrubí a příslušenství. Když se zásoba kyslíku blíží vyčerpání, přípojnice se může automaticky přepnout na záložní zdroj kyslíku.
Řídicí zařízení má tlakoměr, monitorovací řídicí jednotku a alarmový systém a kontrolky pro zobrazení provozních podmínek a připomenutí uživateli, aby vyměnil opotřebovanou kyslíkovou láhev. Pokud automatické řídicí zařízení selže, uvede se do provozu záložní zařízení pro redukci a stabilizaci tlaku, aby byla zajištěna stabilita tlaku v přívodu kyslíku.
Kapalný kyslík
Systém zdroje plynu využívající kapalný kyslík jako zdroj kyslíku se skládá hlavně z nádrže na kapalný kyslík, odpařovače, zařízení na snížení tlaku a alarmu. Kapalný kyslík se přidává z nádrže na kapalný kyslík dopravního vozidla do nádrže na kapalný kyslík centralizovaného systému zásobování kyslíkem využitím tlakového rozdílu mezi vnitřkem a vnějškem nádrže na kapalný kyslík. Nádrž na kapalný kyslík je vysokotlaká izolační mezivrstva, která zajišťuje požadovanou nízkou teplotu kapaliny.
Teplota kapalného kyslíku prudce stoupá, když proudí odpařovačem, což způsobuje jeho odpařování. Tlak odpařeného kyslíku pod vysokým tlakem se snižuje pomocí redukčního zařízení a po stabilizaci tlaku se vypustí. V systému jsou obvykle dvě nádrže na kapalný kyslík, jedna pro dodávku kyslíku a jedna pro zálohu; nádrž na kapalný kyslík a přípojnice lze také použít společně, přičemž nádrž na kapalný kyslík dodává plyn a přípojnice se používá jako záloha.
Lékařský kyslíkový koncentrátor PSA
Systém dodávky kyslíku lékařského kyslíkového koncentrátoru PSA se skládá hlavně ze vzduchového kompresoru a sušičky, filtru, kyslíkového koncentrátoru, kyslíkové nádrže, potrubí a příslušenství. Pokud je nutné plnění kyslíkových lahví kyslíkem, lze zřídit kyslíkový kompresor a plnicí stanici kyslíku. Generátor kyslíku PSA využívá technologii adsorpce kyslíku s kolísáním tlaku k získání kyslíku s čistotou ≥ 90 %, který splňuje standardy lékařského kyslíku.
Technologie výroby kyslíku pomocí adsorpce s kolísáním tlaku využívá selektivní adsorpci kyslíku a dusíku pomocí zeolitových molekulárních sít, přičemž adsorpční kapacita se zvyšuje se zvyšujícím se adsorpčním tlakem a klesá se snižujícím se adsorpčním tlakem. Adsorbuje dusík za tlaku, čímž obohacuje kyslík, a desorbuje adsorbovaný dusík za sníženého tlaku a zároveň regeneruje molekulární síto. Tento reciproční cyklus dosahuje oddělení kyslíku od dusíku a produkce kyslíku.
Lékařské generátory kyslíku PSA lze konfigurovat jako jednu jednotku nebo jako dvojitou jednotku. V konfiguraci s jednou jednotkou se používá jedna sada generátoru kyslíku a jako záložní slouží přípojnice kyslíkové láhve. Během špičkové spotřeby kyslíku je kyslíková láhev doplňována přípojnicí, což je ekonomické, bezpečné a spolehlivé. V konfiguraci s dvojitou jednotkou jsou konfigurovány dvě sady generátoru kyslíku, což usnadňuje parkování a údržbu, a jako záruka je k dispozici záložní kyslíková přípojnice, což je bezpečnější a praktičtější.
Srovnání jednoduchosti
Dodávka kyslíku přes přípojnice vyžaduje pravidelný nákup lékařských kyslíkových lahví, jejichž přeprava, manipulace a správa jsou složité a lahve vyžadují pravidelnou údržbu.
Kapalný kyslík je oproti přípojnicím velkým vylepšením s výhodami velkého přepravního objemu, vysoké přepravní účinnosti, kratší doby potřebné k obsluze a nízkých nákladů na kyslík. Zásobní nádrž kapalného kyslíku o objemu 3,65 m3, naplněná kapalným kyslíkem a plně zplyněná, dokáže vyrobit 3000 m3 kyslíku, což vyžaduje 500 ocelových lahví, přičemž hmotnost samotných ocelových lahví je asi 30 tun.
Zásobníky kapalného kyslíku je třeba plnit pouze 1–2krát měsíčně, ale provozní požadavky během plnění jsou velmi vysoké a obsluha musí mít certifikaci pro práci, denně kontrolovat výstupní tlak a pravidelně kontrolovat a udržovat zařízení. Postup používání kyslíku je poměrně těžkopádný.
Generátor lékařského kyslíku PSA realizuje výrobu kyslíku na místě a vytváří si vlastní nezávislou stanici pro výrobu kyslíku. Nevyžaduje přepravu kyslíku a není omezen druhým zdrojem kyslíku. Zařízení lze ovládat automaticky bez častého seřizování a kalibrace. Je bezpečné, jednoduché a pohodlné na ovládání. Není potřeba žádné další pomocné zařízení a kvalifikovaný lékařský kyslík může být přímo přiváděn do potrubního systému, což činí řízení nemocnice vědečtějším a modernějším.
Porovnání zabezpečení
Tlak kyslíku v kyslíkové lahvi používané pro dodávku kyslíku do sběrnice je relativně vysoký, obvykle 15 MPa (150 atmosfér), což může způsobit potenciální výbuch v případě silných vibrací a nárazu. Kvalita a čistota kyslíku v kyslíkové lahvi není pod kontrolou uživatele.
Kapalný kyslík je nejdůležitějším bezpečnostním problémem. V zásobníku kapalného kyslíku je uloženo velké množství kapalného kyslíku. Teplota kapalného kyslíku je extrémně nízká (-183 °C) a kyslík je silné hořlavé činidlo. Pokud dojde k úniku, následky budou katastrofální. Proto je třeba systém s kapalným kyslíkem pravidelně kontrolovat. Pokud exploduje nevýbušný disk na zásobníku s kapalným kyslíkem nebo výfukový ventil přeskočí na výfuk, znamená to, že je zničeno vakuum v mezivrstvě zásobníku s kapalným kyslíkem a je třeba jej opravit a znovu odsát.
Umisťování tlakových nádob s kapalným kyslíkem do hustě osídlených nemocnic je nebezpečné. Kapalný kyslík je náchylný k úniku během přepravy a balení a i malé množství tuku může způsobit požár, což představuje bezpečnostní riziko.
Lékařské generátory kyslíku PSA pracují při normální teplotě a nízkém tlaku (20 °C–40 °C, 6–8 atmosfér). V principu neexistují žádné nebezpečné faktory a jedná se o nejbezpečnější ze tří metod dodávky kyslíku. Koncentrátory kyslíku jsou obvykle vybaveny záložním zdrojem kyslíku na sběrnici, který zajišťuje dodávku kyslíku v případě výpadku proudu, vypnutí nebo když se spotřeba kyslíku náhle na určitou dobu zvýší a překročí jmenovitou produkci kyslíku koncentrátorem kyslíku.
Ekonomické srovnání
Systém přípojnic využívá kyslíkové lahve, které jsou běžně dostupné v nemocnicích. Stačí lahve pouze zpracovat a poté smontovat, čímž se ušetří počáteční investiční náklady.
Volba způsobu dodávky kyslíku
Vzhledem k tomu, že dodávka kyslíku přes přípojnice vyžaduje nejmenší počáteční investici, je pro některé malé a střední nemocnice s malou kapacitou pro příjem pacientů a nedostatkem finančních prostředků použití dodávky kyslíku přes přípojnice nejpraktičtější a nejúspornější metodou. Z hlediska dlouhodobého ekonomického provozu je nemocniční generátor kyslíku PSA nejúspornějším způsobem dodávky kyslíku. Systém má vysoký bezpečnostní faktor a lze jej provozovat bez obsluhy a spravovat moderním způsobem. Je to nejlepší volba pro moderní nemocnice.
Proto by v současné době měly velké nemocnice používat pro zásobování kyslíkem nemocniční kyslíkové koncentrátory PSA. Zároveň, protože kyslíkové koncentrátory PSA nevyžadují druhý zdroj kyslíku a mohou kyslík normálně dodávat pouze s elektřinou, jsou vhodné i pro některé odlehlé oblasti a oblasti s obtížnou dopravou.
Systémové potrubí a koncové prvky
Kyslík je transportován z kyslíkové stanice na jednotlivá patra (oddělení, operační sál, záchranné centrum, ambulance atd.). Po sekundární stabilizaci tlaku je výstupní tlak kyslíku 0,1–0,4 MPa (nastavitelný). Okolní teplota v okolí kyslíkového potrubí by neměla překročit 70 °C.
Otevřený oheň a olejové skvrny jsou přísně zakázány v blízkosti potrubí nebo ventilů. Potrubí pro dodávku kyslíku může být vyrobeno z měděných trubek nebo trubek z nerezové oceli. První z nich je ekonomičtější a je preferovaným materiálem specifikovaným národními normami.
Po vstupu kyslíkové trubice na oddělení je připojena ke svorkovnici (nazývané také léčebný pás). Svorkovnice slouží jako vodicí drážka pro různé vodiče a sestavu různých koncových komponentů potrubí.
Čas zveřejnění: 9. června 2025