Met de voortdurende ontwikkeling van zuurstofproductietechnologie heeft medische zuurstof zich ontwikkeld van de eerste industriële zuurstof naar vloeibare zuurstof en vervolgens naar de huidige drukwisseladsorptie (PSA) zuurstofproductie. De zuurstoftoevoermethode heeft zich ook ontwikkeld van directe zuurstoftoevoer vanuit één fles naar een gecentraliseerd zuurstoftoevoersysteem. Momenteel zijn gecentraliseerde zuurstoftoevoersystemen, centrale afzuigsystemen en persluchtsystemen de drie essentiële medische gastoevoersystemen in moderne ziekenhuizen.
Zuurstof is een essentiële stof voor de menselijke stofwisseling en de eerste levensbehoefte. Zuurstofsuppletie kan de fysiologische en biochemische interne omgeving van het menselijk lichaam verbeteren en de gunstige cyclus van stofwisselingsprocessen bevorderen, waardoor het doel wordt bereikt om ziekten te behandelen, symptomen te verlichten, herstel te bevorderen, letsels te voorkomen en de gezondheid te verbeteren.
Daarom speelt zuurstof een belangrijke rol in de medische sector, vooral bij de eerste hulp aan ernstig zieke patiënten en mensen met verwondingen door een ongeval. Zuurstofvoorziening is een van de noodzakelijke voorwaarden geworden voor medische instellingen.
De ontwikkelingsgeschiedenis van het zuurstoftoevoersysteem in ziekenhuizen
Eén fles directe zuurstoftoevoer
Directe zuurstoftoevoer uit één fles is de traditionele manier om zuurstof in ziekenhuizen te leveren. Deze methode is altijd al gebruikt voor industriële zuurstof. Omdat industriële zuurstof vaak schadelijke gassen bevat en de binnenwand van de cilinder roest, zal de zuurstof een misselijkmakende geur hebben. Bij klinisch gebruik zal het hoesten bij patiënten en verergering van ademhalingsproblemen veroorzaken.
Om de gezondheid van de bevolking te waarborgen, heeft China de normen voor medische zuurstof herzien.
Gecentraliseerde zuurstofvoorziening
Zuurstofvoorziening, ook wel centrale zuurstofvoorziening genoemd, is een moderne zuurstofvoorzieningsmethode die internationaal veel wordt gebruikt. China ontwikkelde het eerste centrale zuurstofvoorzieningssysteem in 1983 en het is breed gepromoot en toegepast in grote en middelgrote steden. Tegenwoordig hebben alle ziekenhuizen van een bepaalde omvang centrale zuurstofvoorzieningssystemen. Bovendien is het medische gasvoorzieningssysteem, bestaande uit een centraal zuurstofvoorzieningssysteem, een centraal afzuigsysteem en een persluchtsysteem, een onmisbaar project geworden voor de bouw en renovatie van afdelingsgebouwen in ziekenhuizen en een noodzakelijk project voor ziekenhuizen om te moderniseren.
Gecentraliseerde zuurstofvoorzieningstechnologie kan het medische niveau van ziekenhuizen verbeteren, patiënten in staat stellen tijdig te worden gered of behandeld en zo vele levens te redden. Tegelijkertijd is de relatief geconcentreerde apparatuur voor gecentraliseerde zuurstofvoorzieningstechnologie bevorderlijk voor het moderne beheer van ziekenhuizen.
Concreet komen de volgende aspecten aan bod:
- De gecentraliseerde zuurstoftoevoerleiding heeft een lagere druk en is uitgerust met meerdere veiligheidsvoorzieningen, waardoor deze veiliger en betrouwbaarder is
- Gecentraliseerde zuurstofvoorziening vereist niet dat zuurstofcilinders naar de afdeling worden gedragen, waardoor opslag en transport eenvoudiger worden
- Het gecentraliseerde zuurstoftoevoersysteem heeft een sterke zuurstoftoevoercapaciteit, een grote capaciteit, een stabiele druk en kan een continue zuurstoftoevoer met een grote stroom leveren
- De zuurstofinhalatieterminal voor gecentraliseerde zuurstoftoevoer wordt rechtstreeks geïnstalleerd in de operatiekamer, de spoedeisende hulp en de afdelingen van elke afdeling, waardoor zuurstofinhalatie eenvoudig, gemakkelijk, veilig en betrouwbaar wordt
- Gecentraliseerde zuurstofvoorziening kan het zuurstofgebruik aanzienlijk verbeteren, het aantal zuurstofbeheerders verminderen en zo de economische voordelen verbeteren.
Het centrale zuurstoftoevoersysteem van een ziekenhuis bestaat uit een zuurstofbron, een zuurstofleiding, een klep en apparatuur met een aansluiting. Momenteel worden busbar-, vloeibare zuurstof- en drukwisseladsorptie (PSA) zuurstofconcentratoren veel gebruikt als zuurstofbron in zuurstoftoevoersystemen in binnen- en buitenland.
Busbar
Het busbar-zuurstoftoevoersysteem bestaat hoofdzakelijk uit twee sets hogedrukzuurstofcilinders (één voor de gastoevoer en één als reserve). Het bestaat uit een busbar, een set automatische/handmatige bedieningselementen, geluids- en lichtalarmen, drukreducerende en -stabiliserende apparaten, leidingen en accessoires. Wanneer de zuurstofvoorraad bijna op is, kan de busbar automatisch overschakelen naar de reservezuurstoftoevoer.
Het regelapparaat is voorzien van een manometer, een bewakingseenheid, een alarmsysteem en indicatielampjes om de bedrijfsomstandigheden weer te geven en de gebruiker eraan te herinneren de lege zuurstofcilinder te vervangen. Bij een storing van het automatische regelapparaat treedt het back-up drukverlagings- en drukstabilisatiesysteem in werking om de stabiliteit van de zuurstoftoevoerdruk te waarborgen.
Vloeibare zuurstof
Het gassysteem dat vloeibare zuurstof als zuurstofbron gebruikt, bestaat hoofdzakelijk uit een tank voor vloeibare zuurstof, een verdamper, een drukregelaar en een alarm. De vloeibare zuurstof wordt vanuit de tank voor vloeibare zuurstof van het transportvoertuig toegevoegd aan de tank voor vloeibare zuurstof van het gecentraliseerde zuurstoftoevoersysteem door gebruik te maken van het drukverschil tussen de binnen- en buitenkant van de tank. De tank voor vloeibare zuurstof is een isolerende tussenlaag met hoge druk om de vereiste lage temperatuur van de vloeistof te garanderen.
De temperatuur van vloeibare zuurstof stijgt sterk wanneer het door de verdamper stroomt, waardoor het verdampt. De onder hoge druk verdampte zuurstof wordt door een drukregelaar in druk verlaagd en vervolgens afgevoerd nadat de druk is gestabiliseerd. Er zijn doorgaans twee tanks voor vloeibare zuurstof in een systeem, één voor de zuurstoftoevoer en één als reserve. De tank voor vloeibare zuurstof en de busbar kunnen ook samen worden gebruikt, waarbij de tank voor vloeibare zuurstof het gas levert en de busbar als reserve dient.
Medische PSA-zuurstofconcentrator zuurstoftoevoer
Het zuurstoftoevoersysteem van de medische PSA-zuurstofconcentrator bestaat hoofdzakelijk uit een luchtcompressor en droger, een filter, een zuurstofconcentrator, een zuurstofopslagtank, leidingen en accessoires. Indien zuurstofvulling voor zuurstofcilinders vereist is, kunnen een zuurstofcompressor en een zuurstofvulstation worden geïnstalleerd. De PSA-zuurstofgenerator maakt gebruik van drukwisseladsorptietechnologie voor zuurstofproductie om zuurstof te verkrijgen met een zuiverheid van ≥ 90%, wat voldoet aan de medische zuurstofnormen.
Zuurstofproductietechnologie met drukwisselingsadsorptie maakt gebruik van de selectieve adsorptie van zuurstof en stikstof door moleculaire zeefzeefjes. De adsorptiecapaciteit neemt toe met toenemende adsorptiedruk en neemt af met afnemende adsorptiedruk. Stikstof wordt onder hoge druk geadsorbeerd om zuurstof te verrijken; de geadsorbeerde stikstof wordt onder verlaagde druk gedesorbeerd en tegelijkertijd wordt de moleculaire zeef geregenereerd. Deze heen-en-weergaande cyclus zorgt voor de scheiding van zuurstof en stikstof en de productie van zuurstof.
Medische PSA-zuurstofgeneratoren kunnen worden geconfigureerd als een enkele unit of een dubbele unit. In een configuratie met één unit wordt één set zuurstofgeneratorapparatuur gebruikt en wordt de zuurstofcilinder-busbar als back-up gebruikt. Tijdens de piek in de zuurstofvraag wordt de zuurstofcilinder via de busbar bijgevuld, wat zowel economisch als veilig en betrouwbaar is. In een configuratie met twee units worden twee sets zuurstofgeneratorapparatuur geconfigureerd, wat handig is voor parkeren en onderhoud, en is er een reserve zuurstofbusbar als garantie, wat veiliger en praktischer is.
Eenvoud vergelijking
Voor de levering van busbarzuurstof is de regelmatige aankoop van medische zuurstofcilinders vereist. Deze zijn complex om te transporteren, te hanteren en te beheren. Bovendien hebben de cilinders regelmatig onderhoud nodig.
Vloeibare zuurstof is een grote verbetering ten opzichte van busbars, met als voordelen een groot transportvolume, 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. Hiervoor zijn 500 stalen cilinders nodig, en het gewicht van de stalen cilinders alleen al is ongeveer 30 ton.
Opslagtanks voor vloeibare zuurstof hoeven slechts 1-2 keer per maand te worden gevuld, maar de operationele eisen tijdens het vullen zijn zeer hoog. Operators moeten gecertificeerd zijn om te 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 realiseert zuurstofproductie op locatie en beschikt over een eigen, onafhankelijk zuurstofproductiestation. Er is geen zuurstoftransport nodig en de apparatuur wordt niet beperkt door een tweede zuurstofbron. De apparatuur kan automatisch worden bediend zonder frequente afstelling en kalibratie. De bediening is veilig, eenvoudig en gemakkelijk. Er is geen extra apparatuur nodig en gekwalificeerde medische zuurstof kan direct in het leidingsysteem worden gebracht, wat het ziekenhuisbeheer wetenschappelijker en moderner maakt.
Beveiligingsvergelijking
De zuurstofdruk in de zuurstofcilinder die wordt gebruikt voor de levering van busbarzuurstof is relatief hoog, doorgaans 15 MPa (150 atmosfeer). Dit kan een explosie veroorzaken bij sterke trillingen en botsingen. De kwaliteit en zuiverheid van de zuurstof in de cilinder vallen niet onder de controle van de gebruiker.
Vloeibare zuurstof is de belangrijkste veiligheidskwestie. Een grote hoeveelheid vloeibare zuurstof wordt opgeslagen in de opslagtank voor vloeibare zuurstof. De temperatuur van vloeibare zuurstof is extreem laag (-183 °C) en zuurstof is een sterk ontbrandingsmiddel. Bij lekkage zijn de gevolgen rampzalig. Daarom moet het vloeibare zuurstofsysteem regelmatig worden geïnspecteerd. Als de explosieveilige schijf op de tank voor vloeibare zuurstof explodeert of de uitlaatklep overspringt, betekent dit dat het vacuüm in de tussenlaag van de tank voor vloeibare zuurstof is verbroken en dat deze moet worden gerepareerd en opnieuw moet worden gevacumeerd.
Het plaatsen van tanks met vloeibare zuurstof in dichtbevolkte ziekenhuizen is gevaarlijk. 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°C-40°C, 6-8 atmosfeer). Er zijn in principe geen onveilige factoren en het is de veiligste van de drie zuurstoftoevoermethoden. Zuurstofconcentratoren zijn over het algemeen uitgerust met een reserve-busbarzuurstofbron om de zuurstoftoevoer te garanderen in geval van stroomuitval, stroomuitval of wanneer het zuurstofverbruik gedurende een bepaalde tijd plotseling toeneemt en de nominale zuurstofproductie van de zuurstofconcentrator overschrijdt.
Economische vergelijking
Het busbarsysteem maakt gebruik van zuurstofcilinders, die doorgaans in ziekenhuizen beschikbaar zijn. Het enige wat hoeft te gebeuren, is de cilinders te bewerken en vervolgens te assembleren, wat de initiële investeringskosten bespaart.
Keuze van zuurstoftoevoermethode
Omdat busbar-zuurstofvoorziening de laagste initiële investering vereist, is busbar-zuurstofvoorziening voor sommige kleine en middelgrote ziekenhuizen, met een beperkte patiëntencapaciteit en een beperkt budget, de meest praktische en economische methode. Vanuit economisch oogpunt op lange termijn is de PSA-zuurstofgenerator de meest economische manier van zuurstofvoorziening. Het systeem heeft een hoge veiligheidsfactor en kan onbemand en op een moderne manier worden bediend. Het is de beste keuze voor moderne ziekenhuizen.
Grote ziekenhuizen zouden daarom momenteel PSA-zuurstofconcentratoren moeten gebruiken voor de zuurstofvoorziening. Omdat PSA-zuurstofconcentratoren geen tweede zuurstofbron nodig hebben en normaal gesproken alleen met elektriciteit zuurstof kunnen leveren, zijn ze ook geschikt voor afgelegen gebieden en gebieden met lastige transportmogelijkheden.
Systeemleidingen en klemmen
Zuurstof wordt van het zuurstofstation naar elke verdieping getransporteerd (afdeling, operatiekamer, reddingscentrum, polikliniek, enz.). Na stabilisatie van de secundaire druk bedraagt de zuurstofuitgangsdruk 0,1-0,4 MPs (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 kleppen. Zuurstofleidingen kunnen gemaakt zijn van koperen of roestvrijstalen buizen. De eerste is zuiniger en wordt volgens nationale normen als voorkeursmateriaal gebruikt.
Nadat de zuurstofslang de afdeling is binnengekomen, wordt deze aangesloten op de aansluitplaat (ook wel behandelband genoemd). De aansluitplaat is een geleidingsgroef voor diverse draden en een geheel van diverse pijpleidingaansluitcomponenten.
Plaatsingstijd: 09-06-2025