ระบบออกซิเจนเกรดโรงพยาบาล: "หัวใจที่มองไม่เห็น" ที่อยู่เบื้องหลังการช่วยชีวิต

ออกซิเจนที่ผู้ป่วยใช้ในการหายใจในห้องผู้ป่วยหนัก (ICU) และระหว่างการผ่าตัดนั้น ขึ้นอยู่กับระบบผลิตออกซิเจนของโรงพยาบาลที่ทำงานได้อย่างเหมาะสม ลองคิดว่ามันเป็นสิ่งที่อยู่เบื้องหลังซึ่งช่วยให้แน่ใจว่าบุคลากรทางการแพทย์มีสิ่งที่ต้องการในเวลาที่เร่งด่วน โดยไม่มีระบบดังกล่าวที่แปลงอากาศธรรมดาให้กลายเป็นออกซิเจนทางการแพทย์ หลายการรักษาคงจะไม่สามารถดำเนินการได้เลย โรงพยาบาลต้องพึ่งพาอย่างหนักในระบบนี้เพื่อรับมือกับสถานการณ์ที่ออกซิเจนในร่างกายต่ำ ช่วยให้ผู้ป่วยได้รับปริมาณที่เหมาะสมในช่วงเวลาสำคัญตลอดเส้นทางการรักษาของพวกเขา

ตำแหน่งหลัก: การปฏิวัติจากการขนส่งกระบอกเหล็กไปสู่ "ท่อส่งน้ำออกซิเจน"

ประวัติศาสตร์แห่งความเร็วระหว่างชีวิตและความตาย
ยุคกระบอกสแตนเลส (ก่อนทศวรรษ 1980): ออกซิเจนอุตสาหกรรมเป็นแหล่งหลัก ซึ่งมีสิ่งเจือปน เช่น ก๊าซคาร์บอนมอนอกไซด์ และฝุ่น ผู้ป่วยที่สูดดมเข้าไปอาจเกิดอาการไอ และแม้กระทั่งภาวะปอดบวมได้ง่าย

ยุคการจัดหาออกซิเจนแบบรวมศูนย์เริ่มต้นขึ้นในปี 1983 เมื่อประเทศจีนได้แนะนำระบบดังกล่าวเป็นครั้งแรก ออกซิเจนเริ่มถูกส่งตรงเข้าไปยังหอผู้ป่วยในโรงพยาบาลผ่านท่อส่ง ซึ่งหมายความว่าพยาบาลไม่จำเป็นต้องยกถังเหล็กหนักๆ ขึ้นบันไดหลายชั้นอีกต่อไป การเปลี่ยนแปลงนี้ช่วยเพิ่มประสิทธิภาพโดยรวมอย่างมาก รายงานบางฉบับระบุว่ามีประสิทธิภาพดีขึ้นกว่าเดิมถึงสามเท่า เมื่อก้าวมาถึงทศวรรษ 2020 เราก็เข้าสู่ยุคแห่งความอัจฉริยะ โรงพยาบาลในปัจจุบันมักใช้เครื่องผลิตออกซิเจนแบบ PSA ร่วมกับระบบตรวจสอบผ่าน IoT ระบบที่ทันสมัยเหล่านี้สามารถส่งออกซิเจนได้แม่นยำเมื่อต้องการ ราวกับเวทมนตร์เลยทีเดียว เทคโนโลยีนี้แม่นยำมากจนข้อผิดพลาดเกิดขึ้นน้อยกว่าหนึ่งครั้งในทุกๆ การส่งออกซิเจนหนึ่งพันครั้ง ผู้ป่วยจึงได้รับสิ่งที่ต้องการตรงเวลา ในขณะที่โรงพยาบาลสามารถประหยัดค่าใช้จ่ายและลดของเสียได้

โรงพยาบาลสมัยใหม่ส่วนใหญ่มีระบบหลักสามระบบที่ติดตั้งไว้ภายใน โดยประการแรกคือระบบจัดหาน้ำออกซิเจนกลางที่สามารถส่งมอบออกซิเจนที่มีความบริสุทธิ์ไม่ต่ำกว่า 90 เปอร์เซ็นต์ไปยังทั่วทั้งสถานที่ จากนั้นก็ตามด้วยระบบสุญญากาศกลางที่ใช้สำหรับกำจัดเสมหะและของเหลวที่เกิดขึ้นระหว่างการผ่าตัดโดยใช้แรงดันลบ และสุดท้ายคือระบบอากาศอัดซึ่งทำหน้าจ่ายพลังงานให้กับอุปกรณ์ทางการแพทย์ที่สำคัญอย่างเครื่องช่วยหายใจและเครื่องจ่ายยาสลบ การพิจารณาจากตัวเลขจริงจะช่วยให้เห็นภาพชัดเจนยิ่งขึ้นว่าระบบนั้นมีการทำงานหนักเพียงใด โรงพยาบาลระดับทัติยภูมิ (Tertiary hospitals) โดยทั่วไปใช้ปริมาณออกซิเจนมากกว่า 5,000 ลูกบาศก์เมตรต่อวัน หากจะเปรียบเทียบให้เห็นภาพได้ง่ายขึ้น ปริมาณนี้เพียงพอที่จะเติมเต็มสระว่ายน้ำมาตรฐานสองสระให้เต็มได้พอดี

เทคโนโลยีหลัก: วิธีการ "สกัด" แก่นแท้ออกซิเจนจากเครื่องผลิตออกซิเจนแบบ PSA

เทคนิคการแยกออกซิเจน 4 ขั้นตอน: การเปลี่ยนอากาศให้กลายเป็นออกซิเจนทางการแพทย์

สงครามแห่งการจับโมเลกุล: โมเลกุลไนโตรเจน (3.64 Å) ถูกจับโดยรูพรุนขนาดเล็กของซีโอไลต์ ในขณะที่โมเลกุลออกซิเจน (3.46 Å) สามารถผ่านเข้าไปและปล่อยออกมา
แนวป้องกันเชื้อโรค: เมมเบรนฆ่าเชื้อสามารถกรองแบคทีเรียได้มากถึง 99.99% ป้องกันการติดเชื้อทางระบบทางเดินหายใจ
• การออกแบบความปลอดภัยเสริม: มีระบบสำรองถึงสามชั้นเพื่อไม่ให้ขาดออกซิเจน

การเปรียบเทียบประสิทธิภาพ: ทำไมเครื่องทำให้เข้มข้นออกซิเจนแบบ PSA จึงเหนือกว่าถังออกซิเจนเหลว/กระบอกเหล็ก

เมื่อเปรียบเทียบตัวเลือกการจัดหาออกซิเจนที่แตกต่างกัน การพิจารณาด้านเศรษฐศาสตร์ถือเป็นสิ่งสำคัญ สำหรับเครื่องผลิตออกซิเจนแบบ PSA การใช้ไฟฟ้าอยู่ที่ประมาณ 1.2 หยวนต่อลูกบาศก์เมตร ระบบออกซิเจนเหลวมีค่าใช้จ่ายสูงกว่ามากในช่วงประมาณ 3.2 หยวนต่อลูกบาศก์เมตร และยังมีความยุ่งยากเพิ่มเติมในการต้องใช้บุคลากรที่ได้รับการรับรองในการดำเนินการและบำรุงรักษาในแต่ละวัน อีกทั้งยังมีถังก๊าซมาตรฐาน (ขนาด 40 ลิตร) ซึ่งโดยทั่วไปราคาอยู่ที่ประมาณ 25 หยวนต่อใบในเมืองฉางชา แต่โดยความเป็นจริงแล้ว ผู้คนส่วนใหญ่สามารถใช้งานได้เพียงประมาณ 70% ก่อนที่จะทิ้งถังก๊าซเหล่านั้น เนื่องจากไม่มีใครต้องการจัดการกับแรงดันที่เหลืออยู่ โปรดทราบว่าตัวเลขเหล่านี้อาจมีการเปลี่ยนแปลงขึ้นอยู่กับข้อกำหนดเฉพาะของโครงการที่เกี่ยวข้องกับข้อจำกัดด้านราคา

สมรภูมิทางคลินิก: ช่วงเวลาการใช้งานจากห้องผู้ป่วยหนักไปจนถึงฐานทัพบนที่สูง

หน่วยดูแลผู้ป่วยวิกฤต (ICU)
ระบบจัดหาออกซิเจน ECMO: ระบบผลิตออกซิเจนสามารถให้ออกซิเจนบริสุทธิ์ 99.5% กับปอดเยื่อหุ้มนอกตัว ลดความเสี่ยงการติดเชื้อในเลือด
เครื่องอบอุ่นเด็กทารกเกิดก่อนกำหนด: ออกซิเจนอุณหภูมิคงที่แบบมีความชื้น (33 องศาเซลเซียส ± 1 องศาเซลเซียส ความชื้น 60%) ปกป้องถุงลมของทารกแรกเกิด

การรักษาฉุกเฉินในที่สูงมีความท้าทายเฉพาะตัว โดยเฉพาะที่ระดับความสูงประมาณ 5,000 เมตร ซึ่งระดับออกซิเจนลดลงอย่างมาก จุดปฏิบัติการในพื้นที่เหล่านี้โดยทั่วไปมักมีเครื่องผลิตออกซิเจนแบบ PSA ที่ออกแบบมาโดยเฉพาะสำหรับสภาพอากาศที่บาง ซึ่งอุปกรณ์เหล่านี้สามารถรักษาระดับความเข้มข้นของออกซิเจนได้สูงถึงร้อยละ 90 แม้ในขณะที่อุปกรณ์ทั่วไปมีปัญหาในการผลิตออกซิเจนให้ได้ถึงเพียงร้อยละ 70 เท่านั้น สำหรับการตอบสนองฉุกเฉินแบบเคลื่อนที่ได้ ก็มีระบบจ่ายออกซิเจนติดตั้งบนยานพาหนะที่สามารถให้ออกซิเจนสำหรับการหายใจได้ครั้งละประมาณ 30 นาที ในช่วงเกิดแผ่นดินไหวเหวินชวนที่สร้างความเสียหายอย่างรุนแรง เครื่องมือแบบพกพานี้มีบทบาทสำคัญในการช่วยชีวิตผู้คนได้ประมาณ 100 คน ซึ่งมิฉะนั้นอาจเสียชีวิตจากโรคความกดอากาศหรือภาวะแทรกซ้อนอื่นๆ อันเนื่องมาจากขาดออกซิเจน

พายุออกซิเจนในห้องผ่าตัด

• การผ่าต chest แบบเปิด: ความต้องการออกซิเจนทันทีถึง 100 ลิตร/นาที โดยมีระบบจัดหาออกซิเจนสองชั้น ได้แก่ ถังเก็บออกซิเจนเหลวและ PSA;
การผ่าตัดด้วยเลเซอร์: ใช้ออกซิเจนบริสุทธิ์สูงร่วมกับมีดเลเซอร์ โดยมีค่าคลาดเคลื่อนต่ำกว่า 0.5% สามารถป้องกันการไหม้ของเนื้อเยื่อได้

ระบบน้ำอ๊อกซิเจนสำหรับโรงพยาบาลรวมเอาเทคนิคแบบคริโอเจนิกเข้ากับเทคโนโลยีโมเลกุลซีฟ ทั้งหมดเชื่อมต่อกันผ่านระบบตรวจสอบอัจฉริยะด้วย IoT เพื่อการดูแลผู้ป่วย ระบบนี้โดยทั่วไปจะประกอบด้วยแหล่งจ่ายออกซิเจนสามแหล่งที่แยกจากกันเป็นมาตรการสำรอง เพื่อให้มั่นใจได้ว่ามีการจ่ายออกซิเจนอย่างต่อเนื่องแม้ในกรณีที่เกิดข้อผิดพลาด องค์ประกอบสำคัญประการหนึ่งคือตัวกรองขนาด 0.22 ไมครอนที่ช่วยปิดกั้นสารปนเปื้อนที่เป็นอันตรายไม่ให้ไปถึงผู้ป่วย มีสามตัวชี้วัดประสิทธิภาพที่สำคัญที่ควรคำนึงถึงเมื่อประเมินระบบนี้ ประการแรก ความเข้มข้นของออกซิเจนควรรักษาไว้ไม่ต่ำกว่าร้อยละ 90 ประการที่สอง ความดันในการทำงานจะต้องไม่เกิน 8 บรรยากาศ และประการสุดท้าย ข้อผิดพลาดใด ๆ จะต้องสามารถตรวจพบและแก้ไขภายในเวลาเพียง 0.1 วินาที เพื่อป้องกันภาวะแทรกซ้อน