سیستم اکسیژن درجه بیمارستانی: «قلب نامرئی» پشت حمایت از زندگی

میزان دریافت اکسیژن توسط بیماران در بخش‌های مراقبت‌های ویژه (ICU) و پشتیبانی از تنفس در حین جراحی‌ها، به نحوه عملکرد سیستم تولید اکسیژن بیمارستان بستگی دارد. این سیستم را می‌توان به عنوان چیزی تصور کرد که همواره در پس‌زمینه در حال کار است و هوای معمولی را به آن تأمین اکسیژن حیاتی تبدیل می‌کند که در زمان‌های بحرانی به بیماران کمک می‌کند تا زنده بمانند. امروزه بیمارستان‌های مدرن به شدت به این سیستم‌ها متکی هستند تا با کمبود اکسیژن در شرایط بحرانی مبارزه کنند و اطمینان حاصل کنند که بیماران در زمان بحران‌های پزشکی، پشتیبانی تنفسی لازم را دریافت می‌کنند.

موقعیت کلیدی: انقلاب از حمل و نقل استوانه فولادی به "لوله آب اکسیژنی"

تاریخچه تکامل سرعت زندگی و مرگ
عصر سیلندرهای فولادی (قبل از دهه 1980): اکسیژن صنعتی منبع اصلی بود که ناخالصی‌هایی مانند مونوکسید کربن و گرد و غبار داشت. استنشاق آن توسط بیماران می‌توانست سبک سرفه و حتی ادم ریه را به دنبال داشته باشد.

سیستم‌های متمرکز تأمین اکسیژن در حدود سال 1983 در چین ظهور کردند، زمانی که بیمارستان‌ها شروع به نصب شبکه‌های لوله‌کشی کردند که اکسیژن را مستقیماً به بخش‌های بیمارستانی می‌رساندند. دیگر هیچ نیازی به کشیدن سیلندرهای سنگین فولادی از پله‌های بیمارستان نبود. این تغییر تأثیر بزرگی داشت و کارایی را در مقایسه با روش‌های قدیمی تقریباً سه برابر افزایش داد. با گذشت زمان تا دهه 2020، شاهد پرش دیگری به جلو هستیم با استفاده از دستگاه‌های تغلیظ‌کننده اکسیژن با جذب اوسیلیت فشاری (PSA) همراه با فناوری نظارتی اینترنت اشیاء (IoT). این سیستم‌های هوشمند اکنون اکسیژن را دقیقاً در زمان مورد نیاز توزیع می‌کنند، با دقتی به میزان چند دهم درصد. گزارش‌های بیمارستان‌ها از تقریباً عدم وجود خطا به‌طور کلی نشان می‌دهد که به معنای مراقبت بهتر از بیماران و کاهش منابع هدر رفته برای کارکنان در مدیریت موجودی است.

بیشتر بیمارستان‌های مدرن دارای سه سیستم اصلی هستند که از قبل در ساختار بیمارستان‌ها تعبیه شده‌اند. اولین سیستم، تأمین اکسیژن مرکزی است که حداقل اکسیژن خالص 90 درصدی را در اختیار بیماران قرار می‌دهد. سپس سیستم مکش مرکزی که فشار منفی ایجاد می‌کند و باعث می‌شود مایعاتی مانند خلط و ضایعات جراحی در حین عمل‌ها خارج شوند. و در نهایت سیستم هواهای فشرده که ماشین‌های حیاتی را به کار می‌اندازد که امیدواریم هیچ‌کس با آن‌ها روبه‌رو نشود: ونتیلاتورها و تجهیزات بیهوشی. نگاهی به اعداد واقعی نیز تصویر جالبی از این موضوع را نشان می‌دهد. بیمارستان‌های درمانی روزانه بیش از 5000 متر مکعب اکسیژن مصرف می‌کنند. برای درک بهتر، تصور کنید دو استخر بزرگ شنا را فقط با اکسیژن پر کرده‌اید! این یعنی فشار بسیار زیادی که بر این سیستم‌های حیاتی بیمارستانی وارد می‌شود.

فناوری کلیدی: چگونه از دستگاه تولید اکسیژن PSA اصل اکسیژن را استخراج کنیم؟

تکنیک جداسازی چهار مرحله‌ای: تبدیل از هوا به اکسیژن پزشکی

نبرد غربال مولکولی: مولکول‌های نیتروژن (3.64 آنگستروم) توسط ریز منافذ زئولیت گرفته می‌شوند، در حالی که مولکول‌های اکسیژن (3.46 آنگستروم) عبور کرده و خارج می‌شوند.
خط دفاع ضد عفونی: غشای استریل 99.99٪ از باکتری‌ها را متوقف می‌کند و از عفونت‌های تنفسی جلوگیری می‌کند.
• طراحی ایمنی اضافی: سه لایه ایمنی بدون قطع اکسیژن

رقابت بهره‌وری: چرا دستگاه تغلیظ‌کننده اکسیژن PSA نسبت به اکسیژن مایع/استوانه‌های فولادی برتر است؟

بررسی اقتصاد گزینه‌های مختلف تأمین اکسیژن تفاوت‌های هزینه‌ای جالبی را آشکار می‌کند. مولدهای اکسیژن جذبی با تغییر فشار (PSA) از نظر مصرف برق بسیار کارآمد هستند و حدوداً ۱٫۲ یوان برق برای هر متر مکعب اکسیژن مصرف می‌کنند. سیستم‌های اکسیژن مایع هزینه اولیه بالاتری دارند، حدود ۳٫۲ یوان در متر مکعب، به‌علاوه پیچیدگی‌های عملیاتی و نگهداری که نیازمند پرسنل مجاز برای انجام روزانه این کارهاست. سپس به سیلندرهای گازی می‌رسیم، به‌ویژه سیلندرهای ۴۰ لیتری که در مکان‌هایی مانند چانگشا به‌طور معمول هر کدام حدود ۲۵ یوان هزینه دارند. اما نکته اینجاست که این سیلندرها به‌صورت کامل مصرف نمی‌شوند، زیرا بیشتر مراکز تنها قادر به استخراج حدود ۷۰٪ اکسیژن هستند و پس از آن باید آنها را تعویض کنند، در نتیجه اکسیژن باقی‌مانده به دلیل فشار پسماند تلف می‌شود. البته این ارقام را باید با دقت لازم در نظر گرفت، چرا که قیمت‌های واقعی بازار اغلب بسته به مشخصات پروژه‌های خرید و محدودیت‌های منطقه‌ای نوسان می‌کنند.

زمین بازی بالینی: از بخش مراقبت‌های ویژه (ICU) تا پست‌های سطح بالا، عمر دستگاه‌ها

واحد مراقبت ویژه (ICU)
تامین اکسیژن ECMO: سیستم تولید اکسیژن، اکسیژن خالص 99.5% را به ریه‌های غشای خارجی بدن می‌رساند و خطر عفونت خون را کاهش می‌دهد.
دستگاه نگهداری نوزادان زودرس: اکسیژن با دمای ثابت و مرطوب (33 درجه سانتی‌گراد ± 1 درجه، رطوبت 60٪) آلوئول‌های نوزادان را محافظت می‌کند.

در ارتفاعات بالا، درمان اضطراری زمانی حیاتی می‌شود که عملیات در ارتفاعات بیش از ۵۰۰۰ متر انجام شود. ایستگاه‌های در این ارتفاعات معمولاً دارای دستگاه‌های غنی‌کننده اکسیژن PSA تخصصی هستند که به‌طور خاص برای شرایط فشار کم طراحی شده‌اند. این سیستم‌های پیشرفته قادرند سطح غلظت اکسیژن را در حد ۹۰٪ حفظ کنند، در حالی که تجهیزات استاندارد به سختی به ۷۰٪ می‌رسند. در مورد راه‌حل‌های سیار، سیستمی به نام سیستم اکسیژن نصب‌شده روی خودرو وجود دارد که می‌تواند تقریباً ۳۰ دقیقه هوا قابل‌تنفس فراهم کند. این سیستم‌ها در زلزله ونچوان ارزشمند بودند و در آن حادثه توانستند جان تقریباً ۱۰۰ نفر را نجات دهند. توانایی اعزام سریع اکسیژن به مناطق دورافتاده، تفاوت بزرگی در نرخ بقای افراد مبتلا به بیماری حاد کوهستان یا سایر شرایط اضطراری در ارتفاعات بالا ایجاد می‌کند.

' توفنده اکسیژن' در اتاق عمل

جراحی باز کردن قفسه سینه: نیاز لحظه‌ای به اکسیژن به 100 لیتر/دقیقه می‌رسد، با دو منبع تأمین اکسیژن مایع و دستگاه PSA;
جراحی لیزری: تیغ لیزر با کمک اکسیژن خالص، خطایی کمتر از 0.5% دارد و می‌تواند از سوختگی بافت جلوگیری کند.

سیستم‌های اکسیژن درجه بیمارستانی واقعا چیز خاصی هستند، به خصوص وقتی به ترکیب تکنولوژی قدیمی سیستم‌های سرمازا با فناوری‌های جدید غربالگری مولکولی فکر کنیم. اینجا همچنین یک ارتباط آرام و پشت صحنه‌ای بین تمام این دستگاه‌ها و زندگی بیماران وجود دارد. سیستم دارای آنچه به آن «رزرو سه‌گانه اکسیژن» می‌گویند، است تا اطمینان حاصل شود که در پایه‌های اصلی هیچ اتفاقی نمی‌افتد. و فراموش نکنید این فیلتر ۰.۲۲ میکرومتری کوچک که اجازه نمی‌دهد هیچ چیز خطرناکی عبور کند. سه عدد کلیدی که همه باید به یاد داشته باشند: اول، استاندارد اکسیژن پزشکی باید حدود ۹۰٪ خلوص داشته باشد. دوم، فشار نباید هرگز از ۸ اتمسفر بیشتر شود چون اینجا خطر زیاد می‌شود. و در نهایت، اگر هرگونه مشکلی پیش آمد، سیستم باید در عرض یک دهم ثانیه واکنش نشان دهد، در غیر این صورت بیماران با مشکل جدی مواجه خواهند شد.