Pengambilan oksigen untuk pesakit di unit rawatan rapi (ICU) dan sokongan pernafasan semasa pembedahan kesemuanya bergantung kepada sejauh mana sistem pengeluaran oksigen hospital berfungsi. Bayangkan ini sebagai sesuatu yang sentiasa beroperasi di belakang tabir, mengubah udara biasa kepada bekalan oksigen penting yang mengekalkan kehidupan apabila paling diperlukan. Hospital moden benar-benar bergantung kepada sistem ini untuk menentang tahap oksigen yang rendah dalam situasi kritikal, memastikan pesakit menerima sokongan respiratori yang sangat diperlukan semasa kecemasan perubatan.
Kedudukan utama: Revolusi daripada pengangkutan silinder keluli kepada "paip air oksigen"
Sejarah evolusi kelajuan antara hidup dan mati
Zaman silinder keluli (sebelum 1980-an): Oksigen perindustrian adalah sumber utama, mengandungi bendasing seperti karbon monoksida dan habuk. Sekiranya dihirup oleh pesakit, ia mudah menyebabkan batuk dan bahkan edema paru-paru.
Sistem bekalan oksigen terpusat muncul di China sekitar tahun 1983 apabila hospital mula memasang rangkaian paip yang membawa oksigen terus ke wad pesakit. Tiada lagi kesukaran mengendalikan silinder keluli berat menaiki tangga hospital. Perubahan ini turut memberi kesan besar, meningkatkan kecekapan sebanyak tiga kali ganda berbanding kaedah lama. Menjelang 2020-an, kita menyaksikan satu lagi lonjakan apabila penggunaan penumpat oksigen tekanan ayunan (pressure swing adsorption) digandingkan dengan teknologi pemantauan internet of things. Sistem pintar ini kini mengagihkan oksigen tepat pada masanya, sehingga ketepatan peratusan sekecil pecahan. Hospital melaporkan hampir tiada lagi kesilapan, bermaksud penjagaan pesakit yang lebih baik dan pengurangan pembaziran sumber oleh staf yang menguruskan bekalan.
Kebanyakan hospital moden mempunyai tiga sistem asas yang telah dibina terlebih dahulu. Sistem pertama ialah bekalan oksigen pusat, yang dapat membekalkan sekurang-kurangnya 90% oksigen tulen apabila pesakit sangat memerlukannya. Seterusnya ialah sistem penyedut pusat yang mencipta tekanan negatif untuk menyedut bahan seperti sputum dan sisa pembedahan semasa prosedur dijalankan. Akhir sekali, sistem udara termampat memberi kuasa kepada mesin-mesin kritikal yang kita semua berharap tidak akan melihatnya secara langsung - mesin pernafasan dan peralatan anestesia. Melihat kepada nombor sebenar juga memberi gambaran yang menarik. Hospital tertier menggunakan lebih daripada 5000 meter padu oksigen setiap hari. Untuk memberi gambaran, bayangkan dua kolam renang bersaiz penuh diisi sepenuhnya hanya dengan oksigen! Itu merupakan permintaan yang sangat besar terhadap sistem hospital yang penting ini.
Teknologi utama: bagaimana untuk "mengekstrak" esen udara daripada penjana oksigen PSA
Teknik pemisahan empat langkah: transformasi dari udara ke oksigen perubatan
Pertempuran penapis molekul: Molekul nitrogen (3.64 Å) ditangkap oleh liang mikro zeolit, manakala molekul oksigen (3.46 Å) menembusi dan menghasilkan output
Garis pertahanan aseptik: Membran pensanitasian menghalang 99.99% bakteria, mencegah jangkitan saluran pernafasan.
• Reka bentuk berlebihan keselamatan: Tiga lapisan keselamatan tanpa gangguan bekalan oksigen
Pertandingan kecekapan: Mengapa penumpat oksigen PSA mengatasi oksigen cecair/silinder keluli?
Kajian ke atas ekonomi pelbagai pilihan bekalan oksigen menunjukkan perbezaan kos yang menarik. Penjana oksigen PSA agak cekap dari segi elektrik, dengan penggunaan kira-kira 1.2 yuan per meter padu elektrik. Sistem oksigen cecair mempunyai kos permulaan yang lebih tinggi pada kadar sekitar 3.2 yuan per meter padu, selain itu terdapat kekompleksan tambahan memerlukan kakitangan yang berakreditasi untuk operasi harian dan penyelenggaraan. Seterusnya terdapat silinder gas, khususnya yang bersaiz 40 liter yang biasa digunakan di tempat seperti Changsha di mana harganya biasanya sekitar 25 yuan setiap satu. Tetapi inilah masalahnya - silinder-silinder ini tidak digunakan sepenuhnya memandangkan kebanyakan kemudahan hanya mampu mengekstrak sekitar 70% sahaja sebelum perlu menggantikannya, yang membawa maksud oksigen yang tinggal di belakang terbuang disebabkan keperluan tekanan baki. Tentu sekali, angka-angka ini harus diambil dengan sedikit garam memandangkan harga pasaran sebenar sering berubah mengikut spesifikasi projek pembelian dan kekangan harga mengikut kawasan.
Medan klinikal: jangka hayat daripada ICU ke pos kawalan berketinggian tinggi
Unit Rawatan Intensif (ICU)
Bekalan oksigen ECMO: Sistem penghasilan oksigen membekalkan oksigen tulen sebanyak 99.5% kepada peparu membran luar badan, mengurangkan risiko jangkitan darah;
Inkubator bayi pramatang: Oksigen suhu malar lembap (33 °C ± 1 °C, kelembapan 60%) melindungi alveolus bayi baru lahir
Rawatan kecemasan pada ketinggian yang tinggi menjadi kritikal apabila beroperasi di atas 5000 meter kelapanan. Pos di kawasan ini biasanya dilengkapi dengan pengumpul oksigen PSA khusus yang direka khusus untuk keadaan tekanan rendah. Sistem terkini ini mampu mengekalkan tahap kepekatan oksigen yang tinggi iaitu sehingga 90%, berbanding peralatan biasa yang hanya mencapai 70%. Apabila merujuk kepada penyelesaian mudah alih, terdapat sesuatu yang dikenali sebagai sistem oksigen pemasangan kenderaan yang mampu menyediakan udara yang boleh dihembus selama 30 minit berturut-turut. Ini terbukti sangat bernilai semasa gempa bumi Wenchuan di mana sistem seperti ini telah membantu menyelamatkan kira-kira 100 nyawa. Keupayaan untuk mempercepatkan penghantaran oksigen di lokasi terpencil memberikan kesan yang besar kepada kadar kelangsungan hidup bagi mereka yang mengalami penyakit ketinggian atau kecemasan lain di kawasan ketinggian yang ekstrem.
'Ribut oksigen' di bilik pembedahan
Pembedahan dada terbuka: keperluan oksigen seketika mencapai 100L/menit, dengan bekalan berganda daripada tangki simpanan oksigen cecair dan PSA;
Pembedahan laser: Pisau laser dibantu oksigen kelajuan tinggi, dengan ralat kurang daripada 0.5%, dapat mengelakkan kebakaran tisu.
Sistem oksigen gred hospital memang sesuatu yang istimewa apabila kita memikirkan cara gabungan kriogenik lama dengan teknologi tapak molekul moden. Terdapat juga sambungan senyap yang berlaku di belakang tabir antara semua mesin ini dengan kehidupan pesakit sebenar. Sistem ini mempunyai apa yang disebut sebagai penggantian oksigen bertiga untuk memastikan tiada apa-apa yang salah berlaku pada tahap paling asas. Dan jangan lupa tentang penapis 0.22 mikrometer kecil yang menghentikan sebarang ancaman daripada menembusinya. Terdapat tiga statistik utama yang perlu diingati oleh semua orang: Pertama, piawaian untuk oksigen perubatan perlu mencapai ketulenan sekitar 90%. Kedua, tekanan tidak boleh melebihi 8 atmosfera kerana ini boleh menjadi berisiko dengan cepat. Akhir sekali, jika terdapat sebarang masalah, sistem perlu bertindak dalam masa satu per sepuluh saat atau pesakit mungkin menghadapi kesulitan serius.