Медицински кисеоник није само кисеоник са високом концентрацијом. У здравственом окружењу, извор кисеоника мора да обезбедиконтролисан квалитет гаса, стабилна концентрација, довољан притисак и проток, стална доступност и систем дистрибуције компатибилан са медицинском употребом.

ПСА постројење за кисеоник је једна од технологија која се користи за производњу кисеоника директно у здравственој установи. ПСА је скраћеница заАдсорпција промене притиска. Систем одваја кисеоник од компримованог амбијенталног ваздуха помоћу адсорбената на молекуларном ситу који првенствено задржавају азот.

За медицинске примене, систем за производњу кисеоника мора бити пројектован у складу са важећим стандардима за медицинске гасове и валидиран за предвиђену употребу. Уобичајени ПСА производ гас за медицински кисеоник постоји93% кисеоника, са дозвољеним опсегом спецификација у зависности од применљивог стандарда и надлежности. Светска здравствена организација описује ПСА систем кисеоника као извор кисеоника са приближно 93% ± 3% концентрације кисеоника за медицинске примене.

Кључно питање, дакле, није једноставно"Колико је чист кисеоник?"то је:

Може ли систем за производњу кисеоника доследно производити гас који испуњава потребне медицинске спецификације и испоручити га безбедно и континуирано до места неге?

Шта је ПСА кисеоник медицинског квалитета?

ПСА кисеоник медицинског квалитета је кисеоник који се ствара на лицу места преко аСистем за генерисање кисеоника са адсорпцијом притискаи произведен према спецификацији погодној за медицинске услуге кисеоника.

Типичан систем прати овај процес:

Амбијентални ваздух → Компресор ваздуха → Третман ваздуха → ПСА Адсорпција → Пуфер кисеоника → Праћење квалитета → Дистрибуција медицинског гаса

ПСА одељак обично садржи више судова за адсорпцију испуњених молекуларним ситом.

Током притиска:

Компримовани ваздух улази у један адсорпциони суд.

Азот се првенствено адсорбује.

Гас обогаћен кисеоником пролази кроз слој адсорбента.

Кисеоник производа улази у одељак пуфера/складишта.

Засићени адсорбент је под притиском.

Ослобађа се азот.

Адсорбент се регенерише.

Други суд преузима адсорпцију.

Наизменични рад омогућава наставак производње кисеоника док се појединачни адсорпциони судови регенеришу.

За медицинске примене, генератор је само један део система.Третман ваздуха, анализа кисеоника, складиштење, регулација притиска, дистрибуција, аларми, електрично напајање, вентилација и резервни кисеоник утичу на поузданост снабдевања медицинског кисеоника.

Кисеоник медицинског квалитета се разликује од обичног индустријског кисеоника

Сам израз "кисеоник" не дефинише да ли је гас погодан за медицинску употребу.

Медицински кисеоник подлеже захтевима који се односе на:

концентрација кисеоника;

нечистоће;

влага;

притисак;

поузданост испоруке;

праћење;

складиштење;

дистрибуција;

и важећим регулаторним стандардима.

Ова разлика је важна јер ПСА системи могу бити дизајнирани за многе индустријске примене.

На пример, индустријски ПСА генератор кисеоника може снабдевати кисеоником:

третман отпадних вода;

аквакултура;

обрада метала;

стварање озона;

производња стакла;

или прерада минерала.

Ове апликације имају различите захтеве за квалитет гаса од болничког медицинског гасног система.

Медицинска ПСА инсталација стога треба да буде дизајнирана као амедицински систем кисеоника, уместо да узмете општи индустријски генератор кисеоника и једноставно га повежете са болничким цевоводом.

Основна примена: системи болничког медицинског гаса

Најважнији сценарио примене ПСА кисеоника медицинског квалитета је централизовани систем медицинског гаса у болници.

Типична архитектура је:

ПСА Фабрика кисеоника

↓

Складиштење/пуфер кисеоника

↓

Регулација притиска

↓

Цевовод за медицински кисеоник

↓

Одељење / ИЦУ / Операциона сала / Хитна помоћ

Кисеоник се дистрибуира преко наменског медицинског гасовода до терминалних јединица које се налазе у близини кревета за пацијенте или медицинске опреме.

Овај аранжман елиминише потребу за померањем појединачних цилиндара на сваку локацију где се користи кисеоник током нормалног рада.

Фабрика ПСА стога функционише као део болницецентрална комунална инфраструктура.

За веће болнице, систем такође може да садржи:

колектори кисеоника;

резервни цилиндри;

аутоматска промена;

вакуумски системи;

медицински ваздух;

медицински гасни аларми;

и централизовано праћење.

Јединице интензивне неге

Интензивне јединице могу имати веома променљиву потребу за кисеоником.

Пацијентима може бити потребан кисеоник кроз:

каниле за нос;

маске;

системи кисеоника високог протока;

неинвазивна вентилација;

или механичка вентилација.

Нагло повећање броја пацијената или интензитет респираторне подршке може значајно да промени потрошњу кисеоника.

Из тог разлога, снабдевање кисеоником у одељењу за интензивну негу не би требало да буде пројектовано искључиво око просечне потрошње у болници.

Инжењери треба да размотре:

Нормално оптерећење + вршно оптерећење + оптерећење у случају нужде + резервни капацитет

ПСА систем може да обезбеди континуирану производњу кисеоника за нормално оптерећење болнице, док пуфер кисеоника и секундарни извор снабдевања пружају додатну заштиту од наглог повећања потражње или застоја опреме.

Због тога је редунданција важна компонента дизајна медицинског ПСА система.

Оператинг Роомс

Операционе сале користе кисеоник као део анестезије и респираторних система подршке.

Стога снабдевање кисеоником мора одржавати стабилан притисак и доступност на терминалу за медицински гас.

Централизовани ПСА систем може снабдевати кисеоником кроз болнички цевовод уместо да захтева да цилиндри буду позиционирани појединачно у свакој операционој сали.

Систем такође мора да води рачуна о истовременом раду више операционих сала.

На пример, болница са:

4 операционе сале;

2 ИЦУс;

подручја хитног третмана;

општа одељења;

имаће веома другачији профил потражње за кисеоником од мале амбуланте.

Према томе, фабрика ПСА треба да буде димензионисана у складу сацео систем медицинског гаса, ни једно одељење.

Хитне помоћи

Одељења хитне помоћи карактерише непредвидива потражња.

Нормалан радни период може захтевати релативно умерен проток кисеоника, док догађаји са масовним жртвама могу створити изненадне врхунце потражње.

Стога медицински систем кисеоника треба да обезбеди:

довољна нормална производња;

резерва кисеоника;

стабилност притиска;

функције аларма;

резервна копија за хитне случајеве;

и поуздана снага.

ПСА може послужити као примарни извор кисеоника, док боце или други одобрени извор кисеоника пружају резервну копију у хитним случајевима.

Овај хибридни аранжман је посебно важан јер ПСА генератор зависи од електричне енергије и механичке опреме.

Снабдевање кисеоником за руралне и удаљене болнице

Медицински ПСА системи су посебно релевантни за болнице које се налазе далеко од добављача индустријског гаса.

Конвенционални систем заснован на цилиндрима захтева:

Снабдевач гасом → Бензинска станица → Транспорт → Болница → Складиште цилиндара → Пацијент

Ако се болница налази у удаљеном региону, сваки додатни корак у транспорту повећава важност логистичког планирања.

ПСА фабрика мења модел снабдевања:

Амбијентални ваздух → ПСА генератор → Болнички медицински гасовод

Болници је и даље потребна струја и подршка за одржавање, али је смањен континуирани транспорт боца са кисеоником.

Ово је један од разлога зашто је СЗО промовисала технологије за производњу кисеоника, укључујући ПСА, за здравствене установе у којима је тешко одржавати поуздано снабдевање кисеоником.

ПСА кисеоник за пољске болнице и привремене медицинске установе

ПСА технологија се такође може интегрисати у модуларне или контејнерске медицинске системе кисеоника.

Конфигурација у контејнерима може да интегрише:

ваздушни компресор;

сушач ваздуха;

систем филтрације;

ПСА генератор кисеоника;

резервоар за кисеоник;

анализатор кисеоника;

систем управљања;

појачивач кисеоника;

и опрема за пуњење цилиндара.

Тачна конфигурација зависи од намераване примене.

За привремену медицинску установу, приступ у контејнерима може смањити захтеве изградње на лицу места.

Систем се може транспортовати на тражену локацију, прикључити на електроенергетску и медицинско-гасну дистрибутивну инфраструктуру, пустити у рад, а касније по потреби измештати.

Ова конфигурација је посебно релевантна за:

хитне медицинске установе;

болнице за реаговање на катастрофе;

удаљене медицинске станице;

центри за привремени третман;

и хуманитарне здравствене пројекте.

ПСА кисеоник и пуњење цилиндара

Не дистрибуира свака медицинска установа кисеоник искључиво кроз цевоводе.

Цилиндри су и даље важни за мобилне и удаљене апликације.

Због тога се ПСА постројење за кисеоник може комбиновати са појачивачем кисеоника под високим притиском.

Конфигурација постаје:

ПСА Генератор → Пуфер за кисеоник → Појачивач кисеоника → Разводник за пуњење → Цилиндри

ПСА генератор производи кисеоник при свом нормалном притиску производа, док појачивач подиже притисак гаса до нивоа потребног за пуњење цилиндра.

Напуњени цилиндри се затим могу транспортовати до:

кола хитне помоћи;

сателитске клинике;

удаљена одељења;

станице за хитне случајеве;

или друге медицинске установе.

Ово даје болници два начина дистрибуције:

Кисеоник цевовода + кисеоник из цилиндра

Та флексибилност је посебно драгоцена када се мрежа здравствене заштите протеже изван главне зграде болнице.

Чистоћа медицинског кисеоника се мора стално пратити

Једна од најважнијих компоненти медицинског ПСА система је анализатор кисеоника.

Анализатор мери концентрацију кисеоника у производном гасу.

Ово даје директну индикацију да ли ПСА систем ради у оквиру свог специфицираног опсега квалитета кисеоника.

Типична архитектура надгледања може укључивати:

ПСА → Анализатор кисеоника → ПЛЦ → Аларм / Контролни систем

Ако концентрација кисеоника падне ван одређеног опсега, контролни систем може да генерише аларм или да предузме унапред дефинисану заштитну акцију у зависности од дизајна система.

За медицинске апликације, ова функција надгледања је много важнија од једноставног приказивања номиналне чистоће кисеоника генератора на техничком листу производа.

Циљ је да сепроверити стварни квалитет производа-гаса током рада.

Зашто је третман храњеног ваздуха критичан

Генерисање ПСА кисеоника почиње са компримованим околним ваздухом.

Међутим, атмосферски ваздух садржи загађиваче који се морају уклонити пре уласка у молекуларно сито.

Компримовани ваздух може да садржи:

вода;

уљни аеросоли;

честице;

и други загађивачи.

Типична секвенца третмана ваздуха може укључивати:

Компресор → Допунски хладњак → Одвајач воде → Филтери → Сушач → ПСА

Лош третман доводног ваздуха може утицати на перформансе молекуларног сита и скратити радни век адсорбента.

У медицинским применама, третман ваздуха такође доприноси конзистенцији генерисаног кисеоника.

Према томе, постројење за ПСА кисеоник треба оценити као:

Компресор + третман ваздуха + ПСА + надзор

уместо да третира ПСА адсорпционе куле као комплетан систем за производњу кисеоника.

Пуферовање кисеоником обезбеђује стабилност потражње

Генерисање кисеоника ПСА је циклично, док се потрошња кисеоника у болници може континуирано мењати.

Резервоар за кисеоник помаже у раздвајању ова два обрасца рада.

Бафер може:

стабилизовати излазни притисак;

апсорбују краткорочне флуктуације потражње;

смањити брзе промене притиска;

подржавају контролу протока низводно;

и обезбеђују ограничену количину ускладиштеног кисеоника.

Поједностављени систем је:

Производња ПСА → Пуфер за кисеоник → Медицински гасовод

Током привременог повећања потражње, пуфер може да обезбеди додатни кисеоник док производња ПСА реагује.

Међутим, пуфер не треба мешати са великом резервом кисеоника за хитне случајеве.

За критичне апликације, можда ће бити потребан посебан резервни капацитет.

Медицинским ПСА системима је потребна поуздана струја

Главна разлика између ПСА кисеоника и ускладиштених боца кисеоника је зависност од снаге.

Цилиндар већ садржи компримовани кисеоник.

ПСА генератор захтева електричну енергију за рад:

компресор;

вентили;

системи управљања;

сушилице;

опрема за хлађење;

и потенцијално појачивачи кисеоника.

Стога, болница која се ослања на ПСА као свој примарни извор кисеоника треба да размотри:

Нормално напајање → Резервно напајање → Резерва кисеоника

За критичне здравствене установе, резервни генератори и ускладиштени кисеоник се обично укључују у дизајн система.

Смернице СЗО наглашавају поуздано напајање и резервне аранжмане приликом планирања ПСА система за производњу кисеоника.

Ово доводи до важног инжењерског принципа:

Медицински ПСА систем треба да буде дизајниран за континуитет кисеоника, а не само за производњу кисеоника.

ПСА кисеоник за неонаталну и педијатријску негу

Неонатална и педијатријска одељења могу захтевати испоруку кисеоника пажљиво контролисаним брзинама протока.

Изазов није нужно изузетно велика потрошња кисеоника.

Уместо тога, систем захтева:

стабилан квалитет кисеоника;

одговарајући притисак;

тачна регулација протока;

поуздана дистрибуција;

и одговарајућу клиничку опрему.

Постројење ПСА стога чини узводни извор кисеоника, док регулатори, мерачи протока, блендери кисеоника и медицински уређаји контролишу испоруку на нивоу пацијента.

Генератор кисеоника не треба сматрати одговорним за коначну контролу протока на страни пацијента.

Комплетан ланац је:

ПСА → Болнички цевовод → Регулација притиска → Контрола протока → Клинички уређај → Пацијент

Медицински ПСА кисеоник у респираторној терапији

Респираторна терапија може укључивати кисеоник који се снабдева:

вентилатори;

ЦПАП системи;

БиПАП системи;

системи за назални кисеоник са високим протоком;

и другу опрему за подршку дисању.

Ови уређаји могу имати веома различите тренутне потребе за протоком кисеоника.

Системи високог протока могу произвести посебно значајне врхове потражње.

Сходно томе, треба размотрити дизајн медицинског система кисеоникаистовремена вршна потрошња.

На пример, питање дизајна би требало да буде:

Колико уређаја који троше кисеоник може радити истовремено уз максималну очекивану потражњу?

него:

Колико кисеоника користи просечни пацијент?

Ова разлика је од суштинског значаја за одређивање капацитета ПСА и величине цевовода.

ПСА кисеоник за стоматолошке и амбулантне установе

Мање здравствене установе генерално имају мању потрошњу кисеоника од великих болница.

Пријаве могу укључивати:

стоматолошка хирургија;

амбулантне процедуре;

мањи хитни третман;

собе за опоравак;

и мале клинике.

За ове објекте, потпуни ПСА систем може или не мора бити одговарајући.

Одлука зависи од:

дневна потрошња кисеоника;

вршни проток;

расположива електрична снага;

поузданост испоруке цилиндара;

расположиви инсталациони простор;

и потребан резервни капацитет.

Ако је потражња за кисеоником веома ниска и испрекидана, цилиндри могу остати једноставнија опција.

ПСА постаје привлачнији како се објекат приближаваредовна и стална потрошња кисеоника.

Медицински кисеоник наспрам индустријског кисеоника: критична разлика

Генератор ПСА кисеоника за третман отпадних вода и ПСА постројење за кисеоник за болницу могу користити исти основни принцип адсорпције.

Али системски захтеви могу бити веома различити.

Због тога није довољна једноставна промена ознаке са „индустријски генератор кисеоника“ на „генератор медицинског кисеоника“.

Комплетан систем мора бити дизајниран око предвиђене медицинске примене.

Основни технички параметри медицинске ПСА постројења за кисеоник

Приликом процене медицинског ПСА система кисеоника, неколико параметара треба узети у обзир на почетку пројекта.

Тачне нумеричке спецификације увек треба да се одређују у складу са важећим стандардом медицинског гаса и стварном профилу потребе за кисеоником у болници.

Зашто је вишак запослених важнији у медицинским апликацијама

У многим индустријским процесима, привремени прекид кисеоника може смањити ефикасност производње.

У здравству последице могу бити много озбиљније.

Због тога је медицинским системима кисеоника обично потребно више слојева заштите.

Робусна архитектура може укључивати:

Примарна фабрика ПСА кисеоника

Секундарни ПСА модул

Кисеонички пуфер

Разводник резервног цилиндра

Емергенци Повер

Специфичан аранжман зависи од процене ризика објекта и регулаторних захтева.

Модуларни ПСА системи такође могу олакшати одржавање.

на пример:

ПСА модул А + ПСА модул Б + ПСА модул Ц

Ако се један модул искључи, преостали модули могу потенцијално да наставе да снабдевају део болничке потражње, под условом да је систем димензионисан за потребну редундантност.

Контејнеризоване медицинске ПСА биљке кисеоника

За болнице у удаљеним подручјима или привремене здравствене пројекте, контејнеризација може комбиновати производњу кисеоника и мобилност.

Контејнерски систем медицинског кисеоника може потенцијално да интегрише:

компресор;

третман ваздуха;

ПСА генератор кисеоника;

пуфер за кисеоник;

анализатор;

ПЛЦ;

електрични систем;

вентилација;

појачивач кисеоника;

и опрема за пуњење цилиндара.

Контејнер треба да буде пројектован у складу са локалном климом.

Високе температуре могу захтевати додатни капацитет хлађења.

Хладна клима може захтевати грејање и изолацију.

Локације на великој надморској висини захтевају корекцију перформанси компресора и ПСА.

Прашњава окружења захтевају побољшану филтрацију и планирање одржавања.

Стога, контејнеризација не елиминише инжењерске захтеве; топакује их у преносиви систем.

Који су основни сценарији апликација?

ПСА кисеоник медицинског квалитета може се применити у неколико здравствених сценарија.

Опште болнице

Централна производња кисеоника и дистрибуција цевовода.

Јединице интензивне неге

Континуирано снабдевање кисеоником за опрему за подршку дисању.

Оператинг Роомс

Снабдевање кисеоником за анестезију и респираторну подршку.

Хитне помоћи

Високопоуздана доступност кисеоника за непредвидиву потражњу.

Неонаталне и педијатријске јединице

Стабилно и контролисано снабдевање кисеоником.

Руралне болнице

Производња на лицу места где је спољна логистика цилиндара тешка.

пољске болнице

Контејнерска или модуларна производња кисеоника за привремене објекте.

Пуњење цилиндара медицинским кисеоником

ПСА у комбинацији са појачивачем кисеоника за мобилну дистрибуцију кисеоника.

Сателитске клинике

Централна производња ПСА са дистрибуцијом цилиндара до удаљених здравствених локација.

Хитни резервни системи

ПСА може да допуни системе кисеоника засноване на цилиндрима или системе кисеоника у расутом стању у зависности од архитектуре објекта.

Када болница треба да размотри ПСА кисеоник?

ПСА кисеоник постаје посебно релевантан када постоји неколико услова истовремено:

кисеоник се троши континуирано;

екстерне испоруке цилиндара су честе;

болница се налази далеко од снабдевача кисеоником;

потражња за кисеоником расте;

већ је постављен медицински гасовод;

доступна је поуздана електрична енергија;

а болница захтева већу контролу над снабдевањем кисеоником.

Супротно томе, малој клиници са веома ниском потрошњом кисеоника можда неће бити потребна посебна ПСА постројење.

Исправна одлука треба да се заснива накомплетан профил потражње кисеоника и инфраструктурни услови.

ПСА кисеоник је систем, а не само генератор

Један од најважнијих концепата у медицинском инжењерингу кисеоника је да је ПСА генератор само центар већег система.

Комплетна инсталација може укључивати:

Аир Цомпрессор

↓

Третман ваздуха

↓

ПСА генератор кисеоника

↓

Окиген Анализер

↓

Кисеонички пуфер

↓

Регулација притиска

↓

Медицински гасовод

↓

Клиничке терминалне јединице

са:

Резервни кисеоник + резервно напајање + алармни систем

Ова архитектура објашњава зашто одабир ПСА генератора кисеоника само на основу његове чистоће кисеоника или номиналног капацитета може довести до неадекватног система.

Компресор је можда мањи.

Цјевовод може имати превелики губитак притиска.

Резервно напајање може бити недовољно.

Анализатор кисеоника можда неће обезбедити одговарајући надзор.

Електрични систем можда неће подржавати континуирани рад.

Пројекат медицинског кисеоника стога мора бити пројектован као интегрисани комунални систем.

Закључак

ПСА кисеоник медицинског квалитета јекисеоник који се ствара на лицу места путем адсорпције промене притиска и производи, надгледа, складишти и дистрибуира у складу са захтевима медицинске службе кисеоника.

Његова основна примена је континуирано снабдевање кисеоником за здравствене установе, посебно болнице са централизованим гасоводима за медицински гас. Може да подржи ИЦУ, операционе сале, одељења за хитне случајеве, неонаталне јединице, општа одељења, сеоске болнице, теренске болнице и станице за пуњење цилиндара.

Најважнија предност ПСА није само то што производи кисеоник у концентрацији од приближно 93%. Његов прави значај је у томе што омогућава здравственим установама да успоставеинфраструктура за производњу кисеоника на лицу местауместо да се у потпуности ослањају на цилиндре који се испоручују споља или на велики кисеоник.

За правилно пројектован медицински ПСА систем, комплетан ланац је важан:

Поуздан ваздух → Чист компримовани ваздух → ПСА одвајање → Верификован квалитет кисеоника → Пуферовање → Стабилна дистрибуција → Резервно снабдевање

То је темељ поузданог медицинског система кисеоника.

За здравствене установе са континуираном потражњом, најприкладнија конфигурација често није„ПСА уместо цилиндара“,него радије:

ПСА као примарни извор кисеоника + пуфер/складиште + боце или други одобрени извор као резервни.

Ова комбинација испуњава два основна захтева медицинске инфраструктуре кисеоника:континуирано рутинско снабдевање и отпорност када примарни систем није доступан.