Hapen tuotantoteknologian jatkuvan kehityksen myötä lääketieteellinen happi on kehittynyt alkuperäisestä teollisesta hapesta nestemäiseksi hapeksi ja sitten nykyiseksi paineenvaihteluadsorptioon (PSA) perustuvaksi hapen tuotantomenetelmäksi. Myös hapen syöttömenetelmä on kehittynyt suorasta hapen syötöstä yhdestä pullosta keskitettyyn hapen syöttöjärjestelmään. Tällä hetkellä keskitetyistä hapen syöttöjärjestelmistä, keskitetyistä imujärjestelmistä ja paineilmajärjestelmistä on tullut kolme olennaista lääketieteellisen kaasun syöttöjärjestelmää nykyaikaisissa sairaaloissa ja klinikoilla.
Happi on avainasemassa ihmisen aineenvaihdunnassa ja tärkein välttämättömyys ihmisen elämän liikkumiselle. Happilisä voi parantaa ihmiskehon fysiologista ja biokemiallista sisäistä ympäristöä ja edistää aineenvaihduntaprosessien hyvänlaatuista kiertoa, mikä saavuttaa sairauksien hoidon, oireiden lievityksen, toipumisen edistämisen, vaurioiden ehkäisyn ja terveyden parantamisen tavoitteen.
Siksi hapella on tärkeä rooli lääketieteen alalla, erityisesti kriittisesti sairaiden potilaiden ja tapaturmaisesti loukkaantuneiden ensiavussa, ja hapen saanti on tullut yhdeksi lääketieteellisten laitosten välttämättömistä edellytyksistä.
Sairaalan happijärjestelmän kehityshistoria
Yhden pullon suora happisyöttö
Suora happisyöttö yhdestä pullosta on perinteinen tapa toimittaa happea sairaaloissa, ja tätä menetelmää on aina käytetty teollisen hapen toimittamiseen. Koska teollinen happi sisältää usein haitallisia kaasuja ja pullon sisäseinä ruostuu, hapella on pahoinvoiva haju. Kliinisessä käytössä se aiheuttaa potilaille yskää ja pahentaa hengitystieoireita.
Siksi Kiina on tarkistanut lääketieteellisen hapen standardeja ihmisten terveyden varmistamiseksi.
Keskitetty hapen syöttö
Happihuolto, joka tunnetaan myös nimellä keskushapenjakelu, on moderni happihuoltomenetelmä, jota käytetään laajalti kansainvälisesti. Kiina kehitti ensimmäisen keskushapenjakelujärjestelmän vuonna 1983, ja sitä on edistetty ja sovellettu laajalti suurissa ja keskisuurissa kaupungeissa. Tällä hetkellä kaikki tietyn kokoiset sairaalat ovat ottaneet käyttöön keskushapenjakelujärjestelmät. Lisäksi lääketieteellisestä kaasunjakelujärjestelmästä, joka koostuu keskitetystä happijärjestelmästä, keskusimujärjestelmästä ja paineilmajärjestelmästä, on tullut pakollinen hanke sairaaloiden osastorakennusten rakentamisessa ja peruskorjauksessa sekä välttämätön hanke sairaaloiden päivittämiseksi.
Keskitetty happihuoltotekniikka voi parantaa sairaaloiden lääketieteellistä tasoa, mahdollistaa potilaiden nopean pelastuksen tai hoidon ja siten pelastaa monia ihmishenkiä. Samalla, koska keskitetyn happihuoltotekniikan laitteet ovat suhteellisen keskittyneitä, se edistää sairaaloiden nykyaikaista hallintaa.
Erityisesti seuraavat näkökohdat heijastuvat:
- Keskitetyssä happiputkistossa on alhaisempi paine ja se on varustettu useilla turvalaitteilla, mikä tekee siitä turvallisemman ja luotettavamman.
- Keskitetty hapenjakelu ei vaadi happipullojen kantamista osastolle, mikä helpottaa varastointia ja kuljetusta
- Keskitetyllä hapen syöttöjärjestelmällä on vahva hapen syöttökapasiteetti, suuri kapasiteetti, vakaa paine ja se voi tarjota suuren virtauksen jatkuvaa hapen syöttöä
- Keskitetyn hapenjakelun happisisäänhengityspääte asennetaan suoraan leikkaussaliin, ensiapuun ja jokaisen osaston osastoille, mikä tekee hapen hengittämisestä yksinkertaista, helppoa, turvallista ja luotettavaa.
- Keskitetty hapenjakelu voi merkittävästi parantaa hapen käyttöä, vähentää hapen hallintahenkilöstön määrää ja siten parantaa taloudellisia hyötyjä
Sairaalan keskushapenjakelujärjestelmä koostuu happilähteestä, happiputkesta, venttiilistä ja päätteellä varustetuista laitteista. Tällä hetkellä sekä kotimaassa että ulkomailla käytetään yleisesti happilähteenä happijärjestelmissä virtakiskoja, nestemäistä happea ja paineenvaihteluadsorptiohappikonsentraattoria (PSA).
Virtakisko
Virtakiskopohjainen happijärjestelmä koostuu pääasiassa kahdesta korkeapainehappisylinteristä (yksi kaasun syöttöä varten ja toinen varahapen syöttämistä varten). Se koostuu virtakiskosta, automaattisista/manuaalisista ohjauslaitteista, ääni- ja valohälyttimistä, paineenalennus- ja vakautuslaitteista, putkesta ja lisävarusteista. Kun happi on loppumassa, virtakisko voi automaattisesti vaihtaa varahapen syöttämiseen.
Ohjauslaitteessa on painemittari, valvontayksikkö sekä hälytysjärjestelmä ja merkkivalot, jotka näyttävät käyttöolosuhteet ja muistuttavat käyttäjää tyhjentyneen happisylinterin vaihtamisesta. Jos automaattinen ohjauslaite vikaantuu, varapaineenalennus- ja paineenvakautuslaite käynnistyy happisyötön paineen vakauden varmistamiseksi.
Nestemäinen happi
Nestemäistä happea happilähteenä käyttävä kaasulähdejärjestelmä koostuu pääasiassa nestemäisen hapen säiliöstä, höyrystimestä, paineenalennuslaitteesta ja hälytyslaitteesta. Nestemäinen happi lisätään kuljetusajoneuvon nestemäisen hapen säiliöstä keskitetyn hapen syöttöjärjestelmän nestemäisen hapen säiliöön hyödyntämällä nestemäisen hapen säiliön sisä- ja ulkopuolen välistä paine-eroa. Nestemäisen hapen säiliö on korkeapaineinen eristyskerros, joka varmistaa nesteen vaaditun alhaisen lämpötilan.
Nestemäisen hapen lämpötila nousee jyrkästi sen virratessa höyrystimen läpi, mikä aiheuttaa sen höyrystymistä. Korkeapaineisen höyrystetyn hapen painetta alennetaan paineenalennuslaitteella, ja paineen vakaututtua happi lähetetään ulos. Järjestelmässä on yleensä kaksi nestemäisen hapen säiliötä, yksi hapen syöttöä ja toinen varasäiliötä varten; nestemäisen hapen säiliötä ja virtakiskoa voidaan käyttää myös yhdessä, jolloin nestemäisen hapen säiliö syöttää kaasua ja virtakiskoa käytetään varasäiliönä.
Lääketieteellinen PSA-happikonsentraattori hapen syöttö
Lääketieteellisen PSA-happikonsentraattorin happijärjestelmä koostuu pääasiassa ilmakompressorista ja kuivausrummusta, suodattimesta, happikonsentraattorista, happisäiliöstä, putkista ja lisävarusteista. Jos happisylintereille tarvitaan happea, voidaan asentaa happikompressori ja happitäyttöasema. PSA-happigeneraattori käyttää paineenvaihtelulla toimivaa adsorptiohapen tuotantotekniikkaa tuottaakseen happea, jonka puhtaus on ≥ 90 % ja joka täyttää lääketieteellisen hapen standardit.
Painevaihtelulla toimivassa hapen adsorptioteknologiassa käytetään hapen ja typen selektiivistä adsorptiota zeoliittimolekyyliseulojen avulla. Adsorptiokapasiteetti kasvaa adsorptiopaineen kasvaessa ja pienenee adsorptiopaineen laskiessa. Se adsorboi typpeä paineistetuissa olosuhteissa rikastaakseen happea, desorboi adsorboitunutta typpeä alennetussa paineessa ja samalla regeneroi molekyyliseulan. Tämä edestakainen sykli saavuttaa hapen ja typen erotuksen ja hapen tuotannon.
Lääketieteellisten PSA-happigeneraattoreiden käyttö voidaan konfiguroida yhtenä yksikkönä tai kaksoisyksikkönä. Yhden yksikön kokoonpanossa käytetään yhtä happigeneraattorilaitteistoa ja happisylinterin väylää varajärjestelmänä. Huippuhapenkulutuksen aikana happisylinteriä täydennetään väylän kautta, mikä on sekä taloudellista että turvallista ja luotettavaa. Kaksoisyksikkökokoonpanossa on kaksi happigeneraattorilaitteistoa, mikä on kätevää pysäköinnin ja huollon kannalta, ja takuuna on varahappikisko, mikä on turvallisempaa ja käytännöllisempää.
Yksinkertaisuuden vertailu
Virtakiskopohjainen happisyöttö edellyttää lääketieteellisten happipullojen säännöllistä ostamista, sillä niiden kuljettaminen, käsittely ja hallinta on monimutkaista, ja pullot tarvitsevat säännöllistä huoltoa.
Nestemäinen happi on huomattava parannus virtakiskoihin verrattuna, ja sen etuna on suuri kuljetustilavuus, korkea kuljetustehokkuus, lyhyempi apuaika ja alhaiset happikustannukset. 3,65 m3:n nestemäisen hapen varastosäiliö, joka on täytetty nestemäisellä hapella ja täysin kaasutettu, voi tuottaa 3000 m3 happea, mikä vaatii 500 teräspulloa, ja pelkästään teräspullojen paino on noin 30 tonnia.
Nestemäisen hapen varastosäiliöt tarvitsee täyttää vain 1–2 kertaa kuukaudessa, mutta täytön aikaiset käyttövaatimukset ovat erittäin korkeat, ja käyttäjien on oltava päteviä työskentelemään, tarkistettava lähtöpaine päivittäin sekä tarkastettava ja huollettava laitteita säännöllisesti. Hapen käyttömenettely on suhteellisen hankala.
Lääketieteellinen PSA-happigeneraattori tuottaa happea paikan päällä ja muodostaa oman itsenäisen hapen tuotantoaseman. Se ei vaadi hapen kuljetusta eikä toinen happilähde rajoita sen toimintaa. Laitetta voidaan käyttää automaattisesti ilman usein toistuvaa säätöä ja kalibrointia. Se on turvallinen, yksinkertainen ja kätevä käyttää. Muita apulaitteita ei tarvita, ja pätevä lääketieteellinen happi voi syöttää suoraan putkistojärjestelmään, mikä tekee sairaalan johtamisesta tieteellisempää ja nykyaikaisempaa.
Tietoturvan vertailu
Virtakiskohapen syöttämiseen käytettävän happisylinterin happipaine on suhteellisen korkea, yleensä 15 MPa (150 ilmakehää), mikä voi aiheuttaa räjähdyksen voimakkaan tärinän ja törmäyksen seurauksena. Käyttäjä ei voi hallita happisylinterin hapen laatua ja puhtautta.
Nestemäinen happi on tärkein turvallisuusriski. Nestemäisen hapen varastosäiliössä säilytetään suuri määrä nestemäistä happea. Nestemäisen hapen lämpötila on erittäin alhainen (-183 °C), ja happi on voimakas palamisaine. Jos vuoto ilmenee, seuraukset ovat tuhoisat. Siksi nestemäisen hapen järjestelmä on tarkastettava säännöllisesti. Jos nestemäisen hapen säiliön räjähdyssuojattu levy räjähtää tai poistoventtiili hyppää poistoon, se tarkoittaa, että nestemäisen hapen säiliön välikerroksen tyhjiö on tuhoutunut ja se on korjattava ja tyhjennettävä uudelleen.
Nestemäisen hapen säiliöiden sijoittaminen tiheästi asuttuihin sairaaloihin on vaarallista. Nestemäinen happi on altis vuodoille kuljetuksen ja pakkauksen aikana, ja pienikin määrä rasvaa voi aiheuttaa tulipalon ja turvallisuusriskin.
Lääketieteelliset PSA-happigeneraattorit toimivat normaalissa lämpötilassa ja matalassa paineessa (20–40 °C, 6–8 ilmakehää). Periaatteessa ei ole vaarallisia tekijöitä, ja se on turvallisin kolmesta hapen syöttömenetelmästä. Happikonsentraattoreissa on yleensä varavirtakiskohappilähde, joka varmistaa hapen saannin sähkökatkoksen, sammumisen tai hapenkulutuksen äkillisen kasvun aikana ja ylittää happikonsentraattorin nimellishapen tuotannon.
Taloudellinen vertailu
Virtakiskojärjestelmässä käytetään happisylintereitä, joita on yleisesti saatavilla sairaaloissa. Sylinterit tarvitsee vain käsitellä ja koota, mikä säästää alkuinvestointikustannuksissa.
Hapen syöttömenetelmän valinta
Koska virtakiskohapen syöttö vaatii vähiten alkuinvestointeja, virtakiskohapen syöttö on käytännöllisin ja taloudellisin menetelmä pienille ja keskisuurille sairaaloille, joilla on pieni kapasiteetti vastaanottaa potilaita ja pulaa varoista. Pitkän aikavälin taloudellisen toiminnan näkökulmasta sairaalan PSA-happigeneraattori on taloudellisin tapa toimittaa happea. Järjestelmällä on korkea turvallisuuskerroin ja sitä voidaan käyttää miehittämättömästi ja hallita nykyaikaisella tavalla. Se on paras valinta nykyaikaisille sairaaloille.
Siksi suurten sairaaloiden tulisi tällä hetkellä käyttää sairaaloiden PSA-happikonsentraattoreita hapen toimittamiseen. Samaan aikaan, koska PSA-happikonsentraattorit eivät vaadi toista happilähdettä ja voivat toimittaa happea normaalisti pelkällä sähköllä, ne soveltuvat myös joillekin syrjäisille alueille ja alueille, joilla on hankalaa kuljetusta.
Järjestelmäputket ja liittimet
Happea kuljetetaan happiasemalta jokaiseen kerrokseen (osasto, leikkaussali, ensiapupoliklinikka, poliklinikka jne.). Toissijaisen paineen vakauttamisen jälkeen hapen lähtöpaine on 0,1–0,4 MPs (säädettävä). Ympäristön lämpötila happiputken ympärillä ei saa ylittää 70 °C:a.
Avotulen ja öljytahrojen käyttö putkistojen tai venttiilien lähellä on ehdottomasti kielletty. Happiputket voidaan valmistaa kupariputkista tai ruostumattomasta teräksestä valmistetuista putkista. Kupariputki on taloudellisempi ja sitä suositaan kansallisissa standardeissa.
Kun happiletku on tuotu osastolle, se liitetään liitinlevyyn (jota kutsutaan myös hoitovyöksi). Liitinlevy on ohjausura erilaisille johdoille ja putkiston eri päätekomponenttien kokoonpanolle.
Julkaisun aika: 09.06.2025