Door de voortdurende ontwikkeling van zuurstofproductietechnologie is medische zuurstof geëvolueerd van de aanvankelijke industriële zuurstof naar vloeibare zuurstof en vervolgens naar de huidige zuurstofproductie via drukschommelingsadsorptie (PSA). Ook de zuurstofvoorziening is geëvolueerd, van directe toevoer vanuit een enkele fles naar een gecentraliseerd zuurstofvoorzieningssysteem. Momenteel zijn gecentraliseerde zuurstofvoorzieningssystemen, centrale afzuigsystemen en persluchtsystemen de drie essentiële systemen voor de toevoer van medische gassen in moderne ziekenhuisklinieken.
Zuurstof is een essentiële stof voor de stofwisseling van het menselijk lichaam en een eerste levensbehoefte. Suppletie met zuurstof kan het fysiologische en biochemische evenwicht in het lichaam verbeteren en de gunstige cyclus van stofwisselingsprocessen bevorderen. Hierdoor kan het bijdragen aan de behandeling van ziekten, het verlichten van symptomen, het bevorderen van herstel, het voorkomen van letsel en het verbeteren van de gezondheid.
Zuurstof speelt daarom een belangrijke rol in de medische wereld, met name bij de eerste hulp aan ernstig zieke patiënten en mensen met letsel door ongevallen. De beschikbaarheid van zuurstof is dan ook een essentiële voorwaarde geworden voor medische instellingen.
De ontwikkelingsgeschiedenis van zuurstofvoorzieningssystemen in ziekenhuizen
Directe zuurstoftoevoer via één fles
Directe zuurstoftoevoer vanuit één enkele fles is de traditionele manier om zuurstof in ziekenhuizen toe te dienen, en deze methode wordt al lange tijd gebruikt voor de industriële zuurstofvoorziening. Omdat industriële zuurstof vaak schadelijke gassen bevat en de binnenwand van de cilinder kan roesten, krijgt de zuurstof een misselijkmakende geur. Bij klinisch gebruik kan dit bij patiënten hoesten veroorzaken en ademhalingsproblemen verergeren.
Om de gezondheid van de bevolking te waarborgen, heeft China daarom de normen voor medische zuurstof herzien.
Centrale zuurstofvoorziening
Centrale zuurstofvoorziening, ook wel bekend als centrale zuurstofvoorziening, is een moderne methode voor zuurstofvoorziening die internationaal veelvuldig wordt gebruikt. China ontwikkelde het eerste centrale zuurstofvoorzieningssysteem in 1983, waarna het op grote schaal werd gepromoot en toegepast in grote en middelgrote steden. Tegenwoordig hebben alle ziekenhuizen van een bepaalde omvang centrale zuurstofvoorzieningssystemen in gebruik. Bovendien is het medische gasvoorzieningssysteem, bestaande uit een centraal zuurstofvoorzieningssysteem, een centraal afzuigsysteem en een persluchtsysteem, een onmisbaar onderdeel geworden van de bouw en renovatie van ziekenhuisafdelingen en een noodzakelijk project voor de modernisering van ziekenhuizen.
Gecentraliseerde zuurstofvoorziening kan het medische niveau van ziekenhuizen verbeteren, ervoor zorgen dat patiënten tijdig hulp of behandeling krijgen en zo veel levens redden. Tegelijkertijd is de relatief geconcentreerde beschikbaarheid van de apparatuur voor gecentraliseerde zuurstofvoorziening gunstig voor het moderne beheer van ziekenhuizen.
Concreet worden de volgende aspecten weerspiegeld:
- De centrale zuurstoftoevoerleiding heeft een lagere druk en is uitgerust met meerdere veiligheidsvoorzieningen, waardoor deze veiliger en betrouwbaarder is.
- Een centrale zuurstofvoorziening vereist niet dat er zuurstofcilinders naar de afdeling worden gebracht, waardoor opslag en transport eenvoudiger worden.
- Het gecentraliseerde zuurstofvoorzieningssysteem heeft een sterke zuurstofvoorzieningscapaciteit, een grote capaciteit, een stabiele druk en kan een continue zuurstoftoevoer met een hoge stroomsnelheid leveren.
- De zuurstofinhalatieterminal voor centrale zuurstofvoorziening is direct geïnstalleerd in de operatiekamer, de spoedeisende hulp en op de verpleegafdelingen, waardoor zuurstofinhalatie eenvoudig, gemakkelijk, veilig en betrouwbaar is.
- Een gecentraliseerde zuurstofvoorziening kan het zuurstofgebruik aanzienlijk verbeteren, het aantal personeelsleden dat verantwoordelijk is voor het zuurstofbeheer verminderen en daardoor de economische voordelen vergroten.
Het centrale zuurstofvoorzieningssysteem van een ziekenhuis bestaat uit een zuurstofbron, een zuurstofleiding, een klep en apparatuur met een aansluitpunt. Momenteel worden in binnen- en buitenland veel busbars, vloeibare zuurstof en drukschommelingsadsorptie (PSA)-zuurstofconcentratoren gebruikt als zuurstofbron in zuurstofvoorzieningssystemen.
Busbar
Een railsysteem voor zuurstofvoorziening bestaat hoofdzakelijk uit twee sets hogedruk-zuurstofcilinders (één voor gasaanvoer en één als reserve). Het systeem omvat een rail, een set automatische/handmatige bedieningsapparaten, geluids- en lichtalarmen, drukverlagende en -stabiliserende apparaten, leidingen en toebehoren. Wanneer de zuurstofvoorraad bijna op is, kan de rail automatisch overschakelen naar de reserve-zuurstofvoorziening.
Het regelapparaat is voorzien van een manometer, een bewakingsunit, een alarmsysteem en indicatielampjes die de bedrijfsomstandigheden weergeven en de gebruiker eraan herinneren de lege zuurstofcilinder te vervangen. Indien het automatische regelapparaat uitvalt, treedt het reserve-drukverlagings- en drukstabilisatieapparaat in werking om de stabiliteit van de zuurstoftoevoerdruk te waarborgen.
Vloeibare zuurstof
Het gastoevoersysteem dat vloeibare zuurstof als zuurstofbron gebruikt, bestaat hoofdzakelijk uit een vloeibare zuurstoftank, een verdamper, een drukregelaar en een alarminrichting. De vloeibare zuurstof wordt vanuit de vloeibare zuurstoftank van het transportvoertuig naar de vloeibare zuurstoftank van het centrale zuurstoftoevoersysteem geleid door gebruik te maken van het drukverschil tussen de binnen- en buitenkant van de vloeibare zuurstoftank. De vloeibare zuurstoftank is voorzien van een hogedrukisolatie om de vereiste lage temperatuur van de vloeistof te garanderen.
De temperatuur van vloeibare zuurstof stijgt snel wanneer deze door de verdamper stroomt, waardoor deze verdampt. De hogedrukverdampte zuurstof wordt in druk verlaagd door een drukregelaar en vervolgens afgevoerd nadat de druk is gestabiliseerd. Een systeem bevat doorgaans twee tanks voor vloeibare zuurstof, één voor de zuurstofaanvoer en één als reserve. De tank en de busbar kunnen ook samen worden gebruikt, waarbij de tank de gastoevoer verzorgt en de busbar als reserve dient.
Medische PSA zuurstofconcentrator zuurstofvoorziening
Het zuurstofvoorzieningssysteem van de medische PSA-zuurstofconcentrator bestaat hoofdzakelijk uit een luchtcompressor en -droger, een filter, een zuurstofconcentrator, een zuurstofopslagtank, leidingen en toebehoren. Indien het vullen van zuurstofcilinders noodzakelijk is, kunnen een zuurstofcompressor en een zuurstofvulstation worden geïnstalleerd. De PSA-zuurstofgenerator maakt gebruik van drukschommelingsadsorptietechnologie om zuurstof te produceren met een zuiverheid van ≥ 90%, wat voldoet aan de normen voor medische zuurstof.
De zuurstofproductietechnologie op basis van drukschommelingsadsorptie maakt gebruik van de selectieve adsorptie van zuurstof en stikstof door zeolietmoleculaire zeven. De eigenschap van deze technologie is dat de adsorptiecapaciteit toeneemt met een hogere adsorptiedruk en afneemt met een lagere adsorptiedruk. Onder druk wordt stikstof geadsorbeerd om zuurstof te produceren; onder verlaagde druk wordt de geadsorbeerde stikstof weer gedesorbeerd, waarbij de moleculaire zeef tegelijkertijd wordt geregenereerd. Deze heen-en-weergaande cyclus zorgt voor de scheiding van zuurstof en stikstof en de productie van zuurstof.
De medische PSA-zuurstofgeneratoren kunnen worden geconfigureerd als een enkele of een dubbele unit. In een configuratie met een enkele unit wordt één zuurstofgenerator gebruikt, waarbij de zuurstofcilinderbus als back-up dient. Tijdens pieken in de zuurstofvraag wordt de zuurstofcilinder via de bus aangevuld, wat zowel economisch als veilig en betrouwbaar is. In een configuratie met twee units worden twee zuurstofgeneratoren gebruikt, wat handig is voor parkeren en onderhoud, en de back-up zuurstofbus als garantie biedt, wat veiliger en praktischer is.
Simplicity-vergelijking
Voor de zuurstofvoorziening via een busbar is het noodzakelijk om regelmatig medische zuurstofcilinders aan te schaffen. Deze zijn lastig te vervoeren, hanteren en beheren, en de cilinders vereisen bovendien regelmatig onderhoud.
Vloeibare zuurstof is een grote verbetering ten opzichte van stroomrails, met als voordelen een groot transportvolume, een hoge transportefficiëntie, minder hulptijd en lage zuurstofkosten. Een opslagtank voor vloeibare zuurstof van 3,65 m³, gevuld met vloeibare zuurstof en volledig vergast, kan 3000 m³ zuurstof produceren, waarvoor 500 stalen cilinders nodig zijn, waarvan het gewicht alleen al ongeveer 30 ton bedraagt.
Opslagtanks voor vloeibare zuurstof hoeven slechts 1-2 keer per maand te worden bijgevuld, maar de eisen tijdens het vullen zijn zeer hoog. Operators moeten gecertificeerd zijn om te mogen werken, de uitgangsdruk dagelijks controleren en de apparatuur regelmatig inspecteren en onderhouden. De procedure voor het gebruik van zuurstof is relatief omslachtig.
De medische PSA-zuurstofgenerator maakt zuurstofproductie op locatie mogelijk en creëert een eigen, onafhankelijk zuurstofproductiestation. Het apparaat vereist geen zuurstoftransport en is niet afhankelijk van een tweede zuurstofbron. De apparatuur werkt automatisch zonder frequente aanpassingen en kalibraties. De bediening is veilig, eenvoudig en gemakkelijk. Er is geen andere hulpapparatuur nodig en gekwalificeerde medische zuurstof kan direct in het leidingnet worden opgenomen, waardoor het ziekenhuismanagement wetenschappelijker en moderner wordt.
Beveiligingsvergelijking
De zuurstofdruk in de zuurstofcilinder die gebruikt wordt voor de zuurstofvoorziening van stroomrails is relatief hoog, doorgaans 15 MPa (150 atmosfeer), wat bij sterke trillingen en botsingen tot een explosie kan leiden. De kwaliteit en zuiverheid van de zuurstof in de cilinder vallen niet onder de controle van de gebruiker.
Vloeibare zuurstof is het belangrijkste veiligheidsaspect. Een grote hoeveelheid vloeibare zuurstof wordt opgeslagen in de opslagtank. De temperatuur van vloeibare zuurstof is extreem laag (-183 °C) en zuurstof is een sterk brandbaar middel. Een lek kan rampzalige gevolgen hebben. Daarom moet het vloeibare zuurstofsysteem regelmatig worden gecontroleerd. Als de explosieveilige schijf op de tank explodeert of de uitlaatklep openspringt, betekent dit dat het vacuüm in de tank is verbroken en dat de tank gerepareerd en opnieuw gevacumeerd moet worden.
Het is gevaarlijk om tanks met vloeibare zuurstof in dichtbevolkte ziekenhuizen te plaatsen. Vloeibare zuurstof kan tijdens transport en verpakking lekken, en zelfs een kleine hoeveelheid vet kan brand veroorzaken, wat een veiligheidsrisico vormt.
Medische PSA-zuurstofgeneratoren werken bij normale temperatuur en lage druk (20-40°C, 6-8 atmosfeer). Er zijn in principe geen onveilige factoren en het is de veiligste van de drie methoden voor zuurstofvoorziening. Zuurstofconcentratoren zijn over het algemeen uitgerust met een reserve-zuurstofbron via een busbar om de zuurstofvoorziening te garanderen in geval van stroomuitval, stilstand of wanneer het zuurstofverbruik gedurende een bepaalde periode plotseling toeneemt en de nominale zuurstofproductie van de zuurstofconcentrator overschrijdt.
Economische vergelijking
Het busbarsysteem maakt gebruik van zuurstofcilinders, die over het algemeen in ziekenhuizen beschikbaar zijn. Het enige wat gedaan hoeft te worden, is het verwerken en assembleren van de cilinders, waardoor de initiële investeringskosten worden bespaard.
Keuze van de zuurstoftoevoermethode
Omdat zuurstofvoorziening via busbars de minste initiële investering vereist, is het voor sommige kleine en middelgrote ziekenhuizen met een beperkte patiëntencapaciteit en een tekort aan middelen de meest praktische en economische methode. Vanuit het oogpunt van economische exploitatie op lange termijn is de PSA-zuurstofgenerator voor ziekenhuizen de meest economische manier van zuurstofvoorziening. Het systeem heeft een hoge veiligheidsfactor en kan onbemand en op een moderne manier worden beheerd. Het is de beste keuze voor moderne ziekenhuizen.
Daarom zouden grote ziekenhuizen momenteel PSA-zuurstofconcentratoren moeten gebruiken voor de zuurstofvoorziening. Omdat PSA-zuurstofconcentratoren geen tweede zuurstofbron nodig hebben en normaal gesproken zuurstof kunnen leveren met alleen elektriciteit, zijn ze ook geschikt voor afgelegen gebieden en gebieden met lastige transportmogelijkheden.
Systeemleidingen en -aansluitingen
Zuurstof wordt vanuit het zuurstofstation naar elke verdieping getransporteerd (afdeling, operatiekamer, spoedpost, polikliniek, enz.). Na secundaire drukstabilisatie bedraagt de zuurstofuitvoerdruk 0,1-0,4 MPa (instelbaar). De omgevingstemperatuur rond de zuurstofleiding mag niet hoger zijn dan 70 °C.
Open vuur en olievlekken zijn ten strengste verboden in de buurt van pijpleidingen of afsluiters. Zuurstofleidingen kunnen van koper of roestvrij staal zijn gemaakt. Koper is voordeliger en is het materiaal dat volgens nationale normen de voorkeur geniet.
Nadat de zuurstofslang de afdeling binnenkomt, wordt deze aangesloten op de aansluitplaat (ook wel behandelband genoemd). De aansluitplaat is een geleidingsgroef voor diverse draden en een samenstel van verschillende leidingaansluitingen.
Geplaatst op: 9 juni 2025