医用气体监测

医用气体监测（精选7篇）

医用气体监测 篇1

摘要：目的 :设计基于电子鼻技术的泄漏医用气体监测系统,实现实时监测硫化氢、二氧化硫、一氧化碳、一氧化氮、氢气、甲烷、乙炔及部分有机挥发性物质(如苯、甲醛等),能较好地解决单个传感器对气体发生交叉敏感的问题,准确识别出其气体种类和体积分数,为敏感气体监测提供技术手段。方法:该系统由气体传感器阵列、信号预处理单元及模式识别单元组成。当出现待测气体时,气体与传感器阵列响应,由多个传感器对一种气味的响应构成传感器阵列对该气味的响应谱,利用模式识别数据处理程序对该响应谱进行处理,从而准确地分辨出气体的类别,并得到气体的体积分数。结果:该系统实现了气体的准确快速侦检,不易受其他气体的影响,且抗干扰能力强、体积小、操作简单。结论:该系统具有投资小、效率高的特点,为医用气体仓储管理及运输提供了一种新的思路。

关键词：电子鼻,医用气体监测,传感器,模式识别,数据库

0 引言

医院供气系统由气体机房到各科室病房的终端组成,分布在系统中的各个角落,起着重要的生命支持作用。医用气源也成为医疗系统中的核心部分。现代医院往往采取集中供气系统。科学有效的医用气源储备与管理是医疗救治及战争保障的重要物质基础,对于减少灾害事故、保障战斗效能具有重要作用[1]。

医院物资中存在着易燃、易挥发的物质,与此同时,很多物品对于存储条件有着特殊要求,单纯凭借人工管理耗时耗力。据研究发现,当出现燃烧、霉变、包装破损等现象时,空气中均会出现特征气体、药物气溶胶及粉尘。特征监测成为避免危险进一步发展的重要依据。

目前,医院气体储备及管理面临着存储物品种类繁多、人员紧张、存储空间有限等问题。因此,在物资的存储过程中,需要开发自动化监测系统,密切关注存储环境中气体的体积分数变化,以防火灾。同时对存储的耗材及药品质量能够进行质量控制,监测其有效时间,及时进行替换更新。

借助于传感器矩阵电子鼻技术,不仅可以同时监测多种特征气体,而且可以实现气体连续采集与识别,对于特殊应用环境下的气体监测具有识别率高、连续性好等优点。鉴于此,本文研制了基于电子鼻技术的泄漏医用气体监测系统,现报道如下。

1 系统设计

1.1 设计要求

该系统需要监测环境内气体状态的变化,还应具有监测环境内潜在危险的报警能力。需要监测的项目如下:

(1)霉变。当仓储环境局部湿度升高时,仓储的被装、织物等易发生霉变,霉菌可产生黄曲霉毒素、单端子孢霉毒素等物质,弥漫于空气中,通过实时监测这些菌落标志物,便于及时排查曲霉、青霉[1,2,3,4]以及交链孢霉等半寄生菌;同时甲烷、硫化氢等也可作为霉菌滋生的辅助监测气体。

(2)挥发性气溶胶物质。该类物质主要有乙醇等。当仓库内发生该类物质泄漏时,局部富集易发生燃烧等事故,需要及时发现[5]。

(3)固体粉尘监测。凡呈现细粉状态的固体粉尘都称为粉尘,能燃烧和爆炸的粉尘称为可燃粉尘,医疗行为中浮在空气中的粉尘叫做悬浮粉尘[6]。

(4)可燃气体监测。可燃气体主要包含一氧化碳、甲烷、乙烷、乙炔、丙烷、丁烯、丁烷、丙炔、丁炔、乙烯、丙烯、硫化氢、磷化氢等。

(5)温湿度监测。仓库环境内温湿度过高,易于发生霉变、火灾等事故。温湿度监测主要通过温度传感器以及湿度感应器实现。

1.2 系统组成

该系统由气体传感器阵列、信号预处理单元及模式识别单元组成(如图1所示)。气体传感器阵列由具有广谱响应特性、较大的交叉灵敏度以及对不同气体有不同灵敏度的气敏传感器元件组成。工作时气敏元件对接触的气体能产生响应并产生一定的响应模式[7],经信号转换后发往信号预处理单元,对传感器的响应模式进行预加工,以达到漂移补偿、信息压缩和减少信号起伏的目的,完成特征提取的任务[8,9]。模式识别单元对信号预处理单元所发出的信号做进一步的处理,完成对气体信号定性和定量的识别(包括数据处理分析器、智能解释器和知识库)。最终,通过操作界面响应用户请求。

1.气敏传感器;2.模数转换接口;3.数据转换接口;4.OEM传感器;5.信号预处理单元;6.生成器;7.用户交互接口;8.知识库;9.操作界面

1.2.1 传感器设计

系统传感器采用多种传感器组成传感器矩阵,针对不同气体产生信号矩阵,根据这些电信号强弱可获得与待测气体特异性较高的传感器,从而建立传感器矩阵与气体类别的对应关系。

传感器系统由采样系统、转换器及输入输出系统组成。采样系统的主要功能是将被测样品顶部的挥发混合物引入泄漏医用气体监测系统(或密闭容器中)。采用固体吸附剂吸附-热解吸气体浓缩法将气体浓缩后由通气管路导入传感器阵列。传感器采用德国AIRSENSE公司的PEN2便携式电子鼻传感器阵列(详见表1)以及smart GAS公司出品的红外监测气体传感器组。

1.2.2 信号预处理

为实现监测气体的定性或定量分析,该系统采用噪声消除、特征提取、信号放大等环节,对传感器原始采集数据进行处理,从而减少误差,简化模型。

采用AT89S52单片机设计数据采集系统,单片机电路由复位电路、振荡电路组成。单片机通过传感器组进行信号采集[10],采集信号经过信息处理系统进行采集、预处理[3,10,11]。

为了方便后续数据处理和在一定程度上排除外部条件及传感器本身所引起的误差,对传感器阵列采集的原始数据进行去基准、平滑滤波,并进行归一化的预处理。随后将采集的数据通过相对差分法进行有效参数筛查,将数据去除奇点后校正,采用曲线拟合算法进行拟合分析。

1.2.3 模式识别

该系统的模式识别包括关联分析、降维、识别等过程。通过关联分析,分别确定气体对应的特征响应谱矩阵,从而可根据响应谱信息获得气体种类、体积分数等信息。采用多维数据分析,无疑将大大提高系统识别难度,故该系统采用主成分分析法实施降维,将气体传感器控制为19种与监控气体关联性较高的传感器组件,并通过构建神经网络实现识别过程。识别过程采用Matlab R2012a软件构建BP(back propagation)神经网络系统分类器实现信号分离。如图2所示,识别过程由3层BP神经网络实现分类,将19种传感器输入信号作为信号处理输入层(层数为19),输出层层数为1(分别采用-1~+1连续值标志输出结果)。通过测试,将隐蔽层层数选为6。

2 系统测试

系统测试在密闭气体室(34 cm×26 cm×37 cm)进行,分别采用定量瓶装气体进行测试。试验按照如下步骤进行:(1)如图3所示,布置实验环境;(2)连接气源并控制通气;(3)待气室气压稳定,3 min后记录传感器读数;(4)气室换气。

每种气体分别独立测试5次后,统计数据并绘制雷达图,如图4所示。氢气、氨气传感器组线性度较高,分别与W6S、SM-NHL传感器线性相关,能够满足监测需求;部分烷烃类物质(例如甲烷、乙烷、丙烷、丁烷)以及一氧化氮、苯、硫化氢、一氧化碳、二氧化碳气体分别与2种以上传感器具有相关性。其中,一氧化氮气体体积分数与SM-F22、W5S、SM-NHL、W1W传感器测量数值相关性较大;苯与W1C、W3C传感器测量数值相关性较大;丙烷与SM-PAL、W5C传感器测量数值相关性较大;硫化氢与W2W、W1W传感器测量数值相关性较大;一氧化碳与SM-AYL、W2S传感器测量数值相关性较大;乙烷与SM-AYL、W5C传感器测量数值相关性较大;氨气与SM-NHL传感器测量数值相关性较大;丁烷与SM-BUL、W5C传感器测量数值相关性较大;乙烯与SM-EYL、W5C传感器测量数值相关性较大;二氧化碳与SM-CDM、W5S传感器测量数值相关性较大。通过多种传感器联合测试实现对应气体的鉴别[12,13,14],对于医用战备库内明火、油料挥发、物资霉变、部分药物泄漏具有潜在的监测能力。

1.分压阀;2.气瓶;3.气室;4.传感器组

在试验中存在由于湿度导致气体监测受到干扰的问题,因此在气溶胶监测前应先进行湿度传感器监测设计,提高监测精度;背景噪声干扰较为特殊,比如货架、机械部件的机油挥发易导致传感器误差,系统气体富集也易导致误差。考虑通风系统气流对于空气监测的影响较大,因此在上风位置安置传感器组。监测药物的状态也对监测结果产生影响,相对而言,固态粉尘较之气性液滴监测精度相对较高。考虑温度变化对气体监测过程的影响,采用比例-积分-微分控制器(proportion integration differentiation,PID)控温方法,调节精度达到0.3%,降低了传感器误差[1]。

3 结语

本文从目前传统气体监测方法存在的问题出发,设计了基于电子鼻技术的泄漏医用气体监测系统。该系统基于PEN2便携式电子鼻传感器阵列、AT89S52单片机及Matlab分析工具,实现了混合气体监测、识别过程,在医疗气源、物资仓储管理等方面具有一定的应用前景。如何在系统构建、实验操作、模式分类等方面提高医用电子鼻的可重复性,还有待进一步研究。

《医用气体工程》征稿启事 篇2

投稿地址：西安市长乐西路15号第四军医大学西京医院《医用气体工程》编辑部（邮编710032）。

投稿邮箱：yyqtgc@fmmu.edu.cn;medgas@fmmu.edu.cn。

医用气体系统的安全设计 篇3

医院的医用气体系统被称为医院的生命支持系统, 它与生命息息相关, 因其具有治疗促进患者康复, 维系危重患者生命, 驱动各种医用治疗工具等多种功能, 在现代化医院救治患者的过程中发挥着重要的作用。

医用气体系统一般由各种气源系统、医用气体管道、阀门系统、医用气体终端及医用监控报警系统等部分组成。任何一个环节出现问题都可能影响医用气体系统的安全, 因此在医用气体系统中各设备及管道的设计都要进行全面细致地考虑, 才能保证医院的安全供气。

二、医院医用气体安全设计

医用气体系统的安全必须满足以下几个要素:一是保证连续不间断供气;二是保证医用气体的品质;三是保证供气有足够的流量及压力;四是保证气体系统的防错接。

(一) 医用气体气源的安全设计

医院的医用气体供应源就像是人的心脏, 是整个医用气体系统的源头和动力, 要保证医气系统供气的连续不间断性, 医用气体供应源的安全设计至关重要。

1.医用气体的气源安全设计

(1) 医用氧气系统

为了保证医院氧气不间断供应, 目前国内氧气气源采用以下气源组合方式:

a.液氧贮槽+高压气瓶汇流排系统;

b.高压气瓶汇流排系统+高压气瓶汇流排系统;

c.由机械设备供应气源的站房 (氧浓度应达到医用氧的要求) +高压气瓶汇流排系统, 机组应不少于两台, 并设有备用机组。

(2) 压缩空气系统

为了保证医院压缩空气的不间断供应, 目前国内压缩空气供气方式有:

a.高压气瓶汇流排系统+高压气瓶汇流排系统;

b.由机械设备供应气源的站房+高压气瓶汇流排系统, 机组应不少于两台, 并应有备用机组。

(3) 负压吸引系统

为了保证负压吸引的不间断供应, 目前国内负压吸引的主要供应方式有:采用集中式供气系统, 建负压吸引泵房, 泵房内一般设置多台负压吸引泵并联使用, 提供不间断负压吸引供气, 并设有备用泵;

采用移动式负压吸引器, 主要用于野外急救、较小的医院或医院抢救备用设备。

(4) 洁净手术部医用气源系统

洁净手术部用气应从中心供给站单独接入;若中心站专供手术部使用, 则该站应设于非洁净区临近洁净手术部的位置。中心站气源必须设双路供给, 并具备人工和自动切换功能。

(二) 医用气体的品质安全

作为治疗和抢救患者的重要介质, 医用气体的品质关系到治疗和抢救的效果。

在国外, 医用气体的品质在欧美、英国的药典法中对每一种医用气体的纯洁度、物理、化学成分都做了详细、严格的规定, 确定了它是一种药品, 并且要经过临床验证。但它同时又不同于药品, 它与建筑、工程密切相关。

因此, 医用气体品质应符合国家药典和《医用气体工程技术规范》中的要求。

(三) 医用气体管道系统的安全设计

如果说医院的医用气体供应源就像是人的心脏, 那么医院医用气体管道就像是人体的血管, 将各种医用气体源源不断地输送至各用气点, 因此只有医用气体管道、阀门系统设计的安全, 才能保证供气有足够的流量及压力, 才能保证医院医用气体的安全。

医用气体管道系统一般包括管道、阀门、二级稳压箱、医用监控报警装置。

1.医用气体管道的安全设计要点

(1) 目前国内各医院已普遍采用中心供氧系统, 中心供氧系统管道的设计主要任务就是保证氧气在压力及流量稳定的情况下输送至各用气点, 因此在系统中必须采用二级稳压技术。

(2) 负压吸引系统是医院用气系统中环境最恶劣的一个系统, 系统内空气的湿度较大, 也容易进入物体堵塞, 因此在设计医用真空系统时, 要保证终端压力系统的流量才是关键。

(3) 笑气是吸入性镇痛麻醉剂, 笑气与氧气在麻醉机中进行配比后的混合气体, 通过专用面罩供患者吸入, 呼出的混合气体再进入麻醉机的排放管道, 排放管道连通回收排放装置, 被排入大气。它相同于一个真空负压吸引系统, 回收排放装置应单独另设在人流较少的站房内, 排放口宜处于当地多数风向的下风, 由于笑气比重大于空气, 应在排放口一定范围处设置警示标志。

2.医用气体管道管材的选用

医用气体管道输送的气体可能直接作用于患者, 因此洁净度与毒性残留的要求很高。国外医用气体标准都规定医用气体管道必须使用铜管, 这是因为铜管具有以下特质:

(1) 铜的可再生利用率是100%;

(2) 铜有抑菌作用, 在10分钟内可以抑菌。通过实验发现, 如果医院的气体系统、手术器械选用铜质, 它的杀菌率是70%～80%;

(3) 铜管耐腐蚀;

(4) 流体阻力小;

(5) 施工容易, 焊接质量易于保证, 焊接检验工作量小;

(6) 材料抗腐蚀能力强等多项优点。

在国内, 许多医院使用镀锌钢管, 不但焊接不牢靠, 易泄露, 而且钢管内壁易脱落产生金属屑, 进入终端设备或患者体内。

业内也有多年使用不锈钢管的经验。不锈钢管与铜管相比强度、刚度性能更好, 材料的抗腐蚀能力也较好。但是在使用中因为相对于铜管而言, 不锈钢管道焊接时焊接难度较大, 更易产生焊渣, 有害残留不易清除, 焊接检验工作量也较大, 若未完全清理, 用于氧气输送时易引起危险。

3.医用气体管道阀门的安全设置

医用气体系统中需要许多阀门, 如气源阀、维修隔离阀、立管阀、区域阀等。

通过各种阀门, 医用气体管道系统在系统维护、测试、扩容时应通过适当的阀门对相关的区域实行隔离。在系统中区域阀门外的所有阀门应安装在专门的管理区域或使用带锁柄的阀门。

医用气体阀门的设置还应符合《医用气体工程技术规范》中的要求。

4.医用气体终端的安全设计

气体终端气量必须充足、压力稳定、可调节。

气体终端要有防错接功能, 不但指终端与二次接头之间的防错接, 还指气体终端前、后机组件之间的防错接功能。各种医用气体管道、气体出气口一定是专用的, 不允许交叉插拔。

终端应采用快速插拔式接头。应自带维修开关, 可单独进行维修, 不影响其他终端使用。

5.医用气体管道系统监控报警的安全设计

医用气体监测报警系统就像人的眼睛和耳朵一样, 对气体的状况进行适时监控, 是保证医用气体使用安全的重要手段。

医用气体管道系统的报警主要采用区域报警。区域报警是对某一区域的气体压力进行监控, 一般安装在护士站, 护理人员通过监测箱, 可以观察到各种医用气体压力, 了解各病房的使用情况。

参考文献

[1]马琪伟.安全的医用气体系统[J].中国医院建筑与设备, 2009, 6:66～69

[2]郑洋.浅析医用压缩空气系统供气安全[J].中国医院建筑与设备, 2010 (3) :44～46

[3]陈静洁, 杨康正.当前建造洁净手术室的若干问题[J].中国医疗器械信息, 2003, 9 (1) :40～43

医用气体系统安全不容忽视 篇4

站房的位置很关键

“在医用气体系统设计中, 最关键的, 就是站房的位置。”何哈娜认为:“如正负压机组、液氧站的位置, 如果是正压机组, 站房一定要设计在上风向, 下风口影响气体质量, 如果气体质量达不到标准要求的话, 患者吸入气体的质量不好会对肺部有影响, 并且对机器有损坏, 影响机组的使用的寿命。”

何哈娜告诉记者, 她曾经发现一家医院竟把食堂的出风口放在医用气体系统的上风向, 食堂排出来的油烟和空气直吹向供气站。“这怎么行呢!这对医用气体的质量是有很大影响的啊”。

负压吸引站房宜设计在下风向, “因为负压吸引所排出的废气是有严重污染的气体, 设计在下风向容易扩散, 但需要注意的是, ”何哈娜强调, “排出来的气体一定要经过处理!”

管径不宜太细, 脱氧铜管非常适用

在设计方面, 另一个需要重视的问题是管道, 首先就是管径粗细的选择。何哈娜说:“有些施工单位把管道设计得很细, 这是不可取的, 因为管径的粗细直接影响气体端口流量的大小。”她指出, 如果只接一个端口测试, 也许细管道的流量是足够使用的, 但是, 如果几个气口同时开的话, 细管道通过的气体流量不够, 势必会影响患者的吸入。所以在设计流量时最细的管子不能低于DN10, 越大的医院, 要求的用气量较多, 管子越不能太细。

至于气体管道的材料, 按新标准《医用气体工程技术规范》的要求, 医院可以使用不锈钢和铜管两种材料, 不锈钢的造价要相对低一些, 但从安全、持久的角度讲, 何哈娜建议使用铜管:“不锈钢是一种合成材料, 所含的成分不固定, 容易含有其他成分。比如铁, 特别是在南方沿海地区, 气候潮湿, 含有铁成分的不锈钢管内壁很容易锈蚀, 影响设备的使用年限, 而且产生的金属屑若不慎进入设备终端或患者身体里, 也是很危险的。

另外不锈钢管是对焊, 容易出现气体泄漏。相比之下铜管则更适用, 首先铜管本身具有抗病菌、耐腐蚀、耐高温等物理特性, 其次铜管联结使用的是套焊技术, 不会有漏点。需要强调的是, 即使是铜管也分好多种, 适用于医用气体的铜管应该是脱氧铜管。”

一定要解决空气中油和水的问题

医用压缩空气作为一种药品, 必须是无油无水、非常纯净的空气, 如果气体中含有油滴或水, 油滴沿着管道进入机器, 比如麻醉剂、呼吸机, 就有可能把机器烧掉, 造成经济损失, 有可能延误抢救时间。解决“油”的问题, 可以采用无油压缩机。而解决“水”的问题, 则有点麻烦, “一些医院用纯氧代替压缩空气驱动呼吸机、麻醉机, 但纯氧的成本很高;如果用冷冻式干燥机干燥呢, 没有四级过滤或机组没有监测, 无法判断冷干机是否还保持原来的露点。”何哈娜说。

管道连接施工中存在的安全隐患

何哈娜向记者讲了在管道施工中她很忧心的两件事。一是管道焊接, 正确的管道施工是用不同粗细管子相互连接, 即“粗变细”, 而她却看见过这样一种情况, 就是在连接时在粗管子上打眼, 直接把细管子插进去。“这种接法是绝对不允许的, 隐患很大, 一是管道容易掉进焊渣, 二是容易漏气, 但这些在施工中出现的问题, 在验收时是看不见的。”

第二件事是管道施工会出现“错接”——不同的气体接错, 如氮气、笑气接在氧气上, 很容易造成医疗事故, “如果没有监测, 根本查不出来, 这样就很危险。”

建立完整的医用气体信息管理系统很重要

即将颁布的国家标准《医用气体工程技术规范》中将规定医院要配置医用气体信息管理系统。这个系统包括两项内容:监测和报警。所谓监测就是实时监测系统情况, 报警系统则把发生故障的区域报给临床和手术区的护士和维修人员, 以便于准备备份系统和检修。

据何哈娜介绍, 以前在我国存在整体医用报警监测系统的缺失这一现象, 80%的医院没有整体医用气体系统的监测, 只有气源机组部分的监控。而新标准要求要有全系统的监测, 包括机器运转情况、机器故障、汇流排、液氧或气罐气体质量、有没有气等等。

“医用气体信息管理系统是医用气体系统未来的方向。”何哈娜如是说。医护人员和维修人员可以根据实时监测了解医用气体的运转情况和故障情况, 可以及时、妥善地解决出现的问题, 并可以对短期内的气体使用量进行管理和预测。

“此外, 它还有一个好处就是便于管理医疗活动。在国外, 保险公司要求医院必须安装医用气体监测系统, 为什么呢?因为这样可以判断一个患者是否因为医用气体的原因而发生医疗事故。”何哈娜认为全系统的医用气体系统很重要。

网络安全也需重视

医用气体报警系统设计改进研究 篇5

随着我国医疗事业的发展, 集中供应与管理的医用气体系统越来越多地被大中型医院引进使用, 该系统的安全、有效运行直接关系到临床医疗安全、医疗质量, 在医院里具有非常重要的作用。

医用供气系统中极限参数和主要成分参数报警与监控非常重要, 它是各类医用气体供应系统中不可缺少的重要组成部分之一。国内外均在研究并提出控制标准, ISO 7396-1:2002《监控与报警系统》标准提出, 系统通过运行警报、紧急运行警报、紧急诊疗警报和信息信号以实现。运行警报用于就有关供给系统中一项或几项供给不足的情况, 通告技术专员以及时采取措施。紧急运行警报用于指示管道的不正常压力并要求技术专员立即处理。紧急诊疗警报用于指示管道的不正常压力, 并要求技术专员或诊疗专员立即处理。信息信号用于指示正常状态。

目前, 我国大部分医院使用的医用气体报警和监控装置较落后, 只有极限参数监控, 而无物性参数监控。且极限参数只有气体压力上下限控制, 没有制备气体设备工作状态监控。它是从工业气体控制演变而来, 主要采用电接点控制系统上下限压力状况, 由于氧气等气体是助燃物质, 是严禁使用电接点控制的 (电火花容易产生火灾) 。目前监控形式采用现场工作人员监控法, 无法实现实时监控、远程监控和报警。为了改变此种情况, 有必要现状进行改进, 在提高系统监测性能的同时能够进一步改善医用气体系统的使用性能, 为提高工程部的市场竞争力奠定基础。保证一个高质量和稳定的医用气体供应, 实现实时的信息化管理监控。可以提高医用气体实时监控及报警系统的精确度;实现系统的实时、远程监控及记录。

2 主要研究内容

2.1 技术原理

利用现代信息技术、网络传输技术, 可为医用气体实时监控及报警系统设计一个计算机管理平台。平台采用层次架构、模块化配置, 具有很好的可扩展性和可伸缩性。平台可实现集成化的功能调用, 集成化的用户图形界面及集成化的模块间信息流。在集中的前提下, 又可以根据管理员的角色进行权限划分功能块, 其功能应包括故障管理、状态管理、安全管理等管理功能。

2.2 总体思路

将采集的各类信息与系统设定的各类极限参数和监测主要物性参数, 经计算机处理, 载波通讯网络, 向医院值班人员或管理人员手机发送实时监控和报警信息, 以提醒医院值班人员及时处理医院医疗集中供气系统存在的问题。

2.3 技术方案

针对现有医用气体报警系统的现状, 我们可以将传感器技术、现代信息技术、网络传输技术等应用于系统。可应用的传感器技术主要是采用压力变送器、欠压检测模块、压力露点变送器、各种气体成分检测变送器等主要检测元件来检测各种参数。

3 主要成果及技术创新点

针对现有医用气体报警系统的现状, 可以将传感器技术、现代信息技术、网络传输技术等应用于系统。可应用的传感器技术主要是采用压力变送器、欠压检测模块、压力露点变送器、各种气体成分检测变送器等主要检测元件来检测各种参数, 其工作原理分述如下。

3.1 压力变送器

压力变送器将所测的两种压力通入高、低两压力室 (一种是实测压力;另一种是真空或大气压力) , 作用在敏感元件的两侧隔离膜片上, 通过隔离片和元件内的填充液传送到测量膜片两侧。测量膜片与两侧绝缘片上的电极各组成一个电容器。当两侧压力不一致时, 致使测量膜片产生位移, 其位移量和压力差成正比, 故两侧电容量就不等, 通过振荡和解调环节, 转换成与压力成正比的信号。A/D转换器将解调器的电流转换成数字信号, 其值被微处理器用来判定输入压力值。其后进行传感器线性化、重置测量范围、工程单位换算、阻尼、开方、传感器微调等运算, 其信号叠加在4~20 m A信号的数字信号上送出。

3.2 欠压检测模块

欠压检测模块采用开环交流电流变送器, 该变送器用来检测气体制备设备的工作电流。该变送器采用了标准RS232/RS485总线接口, 用MODBUS通讯协议, 测量监控设备的工作电流, 因停电或设备故障而发生气体制备设备停止工作时, 检测模块将检查到异常信号, 经A/D转换后, 送给监控主机。

3.3 压力露点变送器

压力露点变送器采用抗冷凝薄膜式传感器结构, 该传感器由两部分组成:电容型聚合物薄膜测湿传感器及电阻型测温传感器。测湿传感器测量被测气体中的水分子, 从而测出相对湿度;测温传感器测量传感器表面温度, 仪器内置的微处理从这两个参数计算出露点。A/D转换器将解调器的电流转换成数字信号, 其值被微处理器用来判定气体含水量。其后进行传感器线性化、重置测量范围、工程单位换算、零点自动校准、增益回归等处理, 其信号叠加在4~20 m A信号的数字信号上送出。

3.4 各种气体成分检测变送器

包括氧气、二氧化碳等气体成分检测, 以氧气检测变送器为例, 其工作原理如下。氧气检测变送器采用迦伐尼电池式检测结构, 在密闭的容器内, 一面装有对氧气透过性良好、厚10~30μm聚四氟乙烯透气膜, 在其容器内侧紧贴着贵金属 (铂、黄金、银等) 阴电极, 在容器的另一面内侧或容器的空余部分形成阳极 (用铅、镉等离子化倾向大的金属) , 容器中填充电解质。当氧气通过电解质时在阴阳极发生氧化反应, 使阳极金属离子化, 释放出电子, 电流的大小与氧气的多少成正比。A/D转换器将解调器的电流转换成数字信号, 其值被微处理器用来判定输入氧气成分值。其后进行传感器线性化、重置测量范围、工程单位换算、阻尼、温度补偿、传感器微调等运算, 其信号叠加在4~20 m A信号的数字信号上送出。

经过以上不同的传感器检测, 并通过对医院医用集中供气系统设定各类极限参数和监测主要物性参数, 进行比对和处理, 检测出我们所需的各类参数, 这些参数包括两种: (1) 各类极限参数:各种气体的压力上下限值、制备气体设备工作状态等; (2) 主要物性参数:主要气体含量指标、正压空气含水量指标等。

4 应用、验证及前景

该课题以单位现有的研究为基础, 通过对医用气体报警系统改进, 提高医用气体报警系统灵敏度、精确度, 降低事故发生率, 满足新形式下客户的需求, 提高产品的品质和市场竞争力。

5 结语

5.1 获得的主要结论

(1) 可以提高医用气体实时监控及报警系统的灵敏度、精确度; (2) 实现系统的实时、远程监控及记录; (3) 方便操作人员、管理人员及时发现和处理问题, 保障医用气体系统的安全运行。

5.2 今后的研究方向

结合目前的工作, 今后的研究方向是进一步提高医用系统报警系统的灵敏度、精确度, 进一步提高系统的实时、远程监控及记录的稳定性。

摘要：对现有医用报警系统的现状进行分析, 得出对报警系统进行改进的方法;从技术原理、总体思路、技术方案和技术创新点进行分析, 进而提高了医用报警系统的灵敏度、精确度;实现系统的实时、远程监控及记录;同时方便操作人员、管理人员及时发现和处理问题, 保障医用气体系统的安全运行。

关键词：医用气体,报警系统,改进

参考文献

[1]许世宏, 谢京启, 张文才, 等.医院医用气体监测与报警系统的可行性分析[J].医疗装备, 2014, 27 (11) :11-12.

论医用气体管理系统设计与配置 篇6

杭州某三甲医院新建病房楼的医用气体工程, 充分结合了目前国内外医用气体系统先进的设计理念及国内知名医院的设计模式。大楼内重要病区 (手术室、ICU层) 的主要气体管道采用独立管道设计, 气体减压系统采用一用一备, 确保住院楼检修时不影响主要病区使用, 提高气体使用的安全性, 并在严格按照国家医药行业标准YY/T0186-0187-94《医用中心吸引、中心供氧系统通用技术条件》前提下, 参照了GB50333-2002《医院洁净手术部建筑技术规范——医用气体篇》要求, 同时借鉴德国先进的理念和经验, 遵循国际ISO7396-1:2002标准。为保证系统今后的扩展性, 主要气体 (氧气、吸引、空气) 机房总管出口处留有阀门, 可作为今后其它大楼的用气连接之用。

医用供气系统的设计要点:

(一) 解决全系统的最佳气体流量及压力分配问题

1. 根据整幢大楼的总用气点流量, 对主管、横管、支管进行一系列的实际与理论相结合的计算, 确定最佳管径保证用气点的气体流量。

2. 为保证压力符合使用要求, 氧气系统中从站房设备经过机房二级减压, 以安全的低压气体输送到病区, 经过区域报警阀门箱统一管理, 可随时监控该区域的气体压力和故障报警。

(二) 解决全系统的密封性问题

为了提高系统密封性, 从工程设计到施工、材料选购、检验均严格按照国家医药行业标准YY/T0186-0187-94《医用中心吸引、中心供氧系统通用技术条件》及国家相关标准执行。

(三) 解决全系统的寿命及安全性问题

1. 为了保证系统整体寿命, 除所选用的设备产品均是国际知名产品外, 紫铜管的连接采用金属管件密封, 系统中无非金属密封材料, 避免了系统的老化, 从而保证整套管路系统使用寿命超过50年。

2. 供氧系统中氧气、空气部分的所有减压装置均双路设计, 一路使用, 一路备用。所有减压系统均采用国外先进设计理念, 机房统一经过二级减压后以低压气体输送到各楼层。

二、工程概况

本工程为杭州市某三甲医院新建病房楼医用气体工程。该病房楼建筑面积90000㎡, 主楼地上22层。其中9~22层为病房, 开放床位650张;六层为手术部, 设洁净手术室13间, 另设12张ICU病床和7张术后苏醒及术前准备病床;五层为分娩洁净手术室和68床的NICU病房;四层东侧为5间门诊手术及人流病房, 西侧为生殖中心实验室。

工程范围包括:所有医用气体的站房设计、大楼内除洁净区域外的所有医用气体管道、病房床头终端设备以及ICU和手术室内气体终端设备 (备注:四~五层洁净区域内气体管道由净化公司负责, 我方只负责设计到管井出口处, 加装截止阀) 。

三、医用供氧系统设计

该院医用中心供氧系统由中心供氧站、减压装置、管道、阀门及氧气终端等组成。中心供氧站是医用中心供氧系统的核心, 站内的氧气通过管道和减压装置输送到各个病区、各病房的快速插座终端处, 然后通过湿化器供患者吸氧。它使用起来安全、快捷、方便, 是近几年发展起来的现代化医疗设备。本工程采用以液氧站为主、氧气汇流排为备用的制氧系统供氧方式。

(一) 医用供氧站设计

1. 设计依据

医院新大楼设计床位650张, 满足手术室、ICU、普通病房的供氧量, 根据供氧规模要求采用液氧供氧站作为大楼的主供氧源、瓶氧站作为备用氧源。本工程液氧站设在大楼内, 同时考虑充液方便。

2. 液氧供氧站

(1) 液氧站配置设备:3m3液氧罐两只, 100m3/h汽化器两只, 调压装置一套, 管道阀门系统一套。

(2) 液氧站主要技术参数:液氧站最大出口流量100m3/h×2;液氧站最高工作压力2.0MPa;液氧站输出压力1.35MPa。

3. 备用瓶氧站

此备用站只在液氧罐检修或保养时代替供氧, 保证系统不断气。

瓶氧站设在大楼一层, 采用双排气瓶, 每排20瓶, 双路控制系统, 一路工作、一路备用, 具有全自动控制功能。

氧站内配置:二级自动切换装置GCS1200C两只, 汇流排2×20瓶组, 4组。 (本工程提供的汇流排获CE认证, 符合德国EN737-3标准)

(二) 医用氧气管道设计

按国家医药行业标准要求, 本工程氧气管道采用TP2脱脂紫铜管;铜管应符合YS/T650《医用气体和真空用无缝铜管》和GB/T1527-2006《铜及铜合金拉制管》。

1. 管道管径设计计算

按YY/T0187-94《医用中心氧气系统通用技术条件》标准规定:手术室、ICU、抢救室的氧气终端同时使用率按100%计算, 普通病房的氧气终端同时使用率按20%计算。根据医院一般用气量要求:手术室使用医疗设备 (麻醉机、呼吸机) 终端流量按100L/min, ICU、抢救室等由于要使用医疗设备 (如呼吸机等) 终端流量按100L/min, 普通病房终端流量按10L/min, 具体参数, 见表1。

计算管道规格如下——

氧站至病房大楼的主管分四路。

病房楼氧气总管:氧站至病房楼一至四层为φ35×1.5紫铜管;氧站至病房楼五层ICU为φ35×1.5紫铜管;氧站至病房楼六层手术室为φ35×1.5紫铜管;氧站至病房楼十至二十二层为φ35×1.5紫铜管;氧气病区横管:普通病区采用φ22×1.5紫铜管;五层新生儿区预留为φ35×1.5, 六层ICU、手术室预留为φ35×1.5。

氧气病房支管:普通病房采用φ12×1紫铜管;重症病房采用φ12×1紫铜管。

2. 压力减压装置及区域控制阀箱

为保证病房终端的压力稳定流量充足, 氧气经机房压力减压装置通过二级减压, 统一由分配器以低压气体的方式输送到每个楼层, 然后再经过楼层合理的设计, 由每个区域的区域报警阀门箱进行控制和报警。压力减压装置采用一用一备, 当一路减压阀故障时, 打开备用减压阀即可供气, 保证病区氧气不停气。

3. 氧气总计量装置

自动控制汇流排GCS1200C是全自动液晶屏显示, 可适时检测气体流量计总用气量, 无需额外的氧气计量装置, 同时气体流量将保存在内存中, 可瞬时、累计计量, 具有数据传输功能, 可接入AMS系统。

4. 气体终端装置

设备带上气体终端采用国际领先的德式气体插座, 可插入 (或连接) 氧气湿化瓶、麻醉机和呼吸机等医疗器械的气体插头。氧气终端可区分其它气体终端, 且插拔方便、密封可靠, 使用寿命大于20000次, 无插头时能自动密封。

四、医用负压吸引系统设计

医用中心吸引系统适用于医院的新建、扩建和改建工程, 它是专为各类医院的手术室、抢救室、病房等吸出患者体内的污物、痰液而设计建造的。医用中心吸引系统克服了电动吸引机随用随搬、不能多人共用、消毒不便等缺点, 而且不占用病房空间, 无噪声, 是现代化医院理想的吸引系统设备。

吸引系统的负压源是中心吸引站的真空泵组, 通过真空泵机组抽吸使吸引系统管路达到所需负压值, 在手术室、抢救室和各个病房终端处产生吸力, 供医疗使用。

(一) 负压吸引站

负压吸引站设在大楼七层, 配置如下:

进口油润式真空机组3台 (提供符合EN ISO 7396-1的医用真空管全自动系统, 采用一用两备共3台真空泵, 独立底座) ;8L污物收集罐两只;90m3/h细菌过滤器两套, 过滤容量99.97%;2m3真空罐一只;真空泵面板 (符合EN 60204) 一套。

吸引电控柜采用PLC控制, 当真空负压超上下限值时有声光报警信号, 中央控制系统能保证每个真空泵都有单独的控制电路, 以便在发生故障的情况下, 整个电气系统可确保其他真空泵正常运转。

(二) 吸引管道系统设计

按国家医药行业标准要求, 吸引管道大楼总管、病区横管均设计为TP2脱脂紫铜管, 进入病房内支管设计为TP2紫铜管, 铜管应符合YS/T650《医用气体和真空用无缝铜管》和GB/T1527-2006《铜及铜合金拉制管》。

按YY/T0186-94《医用中心吸引系统通用技术条件》标准规定:手术室、ICU的吸引终端同时使用率按100%计算;普通病房的负压吸引终端同时使用率按20%计算。根据医院一般用气量要求:吸引终端流量按40L/min, 计算管道规格如下——

吸引站至病房大楼的主管分四路:

吸引站至大楼九层到二十二层管道井为φ54×2紫铜管;吸引站至大楼六层手术区管道为φ54×2紫铜管;吸引站至大楼五层管道为φ54×2紫铜管;另一路吸引站到一层~四层手术室为φ54×2紫铜管;吸引病区横管:9层~22层普通病区采用φ28×1.5紫铜管;五层、六层重症病区采用φ54×2紫铜管。

吸引病房支管:普通病房支管为φ15×1紫铜管;重症病房支管为φ22×1紫铜管。

五、医用压缩空气系统设计

医用中心压缩系统专为各类医院的手术室、ICU室等提供医疗用气, 作为推动医疗设备工作的气源。

空气系统的动力源是中心压缩站的空压机组, 通过空气压缩机组排气使空气系统管路达到所需压力值和流量, 在手术室、ICU等重病室终端处产生医用空气, 供医疗设备使用。

(一) 压缩空气站

压缩空气站设在大楼地下一层, 配置如下:

设3台进口四级无油螺杆式空气压缩机, 可集成控制;1只380V三相50Hz系统控制柜;两只压缩气体缓冲罐 (3000L) ;两套Eco Pharm Tower MA DME 080S吸附式干燥机;两套五级细菌过滤器 (含一氧化碳过滤装置) ;两套进口自动排水装置Bekomat 12;1套压缩空气 (带二级减压) 压力减压站 (一备一用) 。

(二) 压缩空气管道设计

按国家医药行业标准要求, 本工程压缩空气管道采用TP2脱脂紫铜管;铜管应符合YS/T650《医用气体和真空用无缝铜管》和GB/T1527-2006《铜及铜合金拉制管》。

1. 管道管径设计

按《医院洁净手术部建筑技术规范》标准规定:手术室、ICU室、抢救室的空气终端同时使用率按100%计算;根据医院一般用气量要求, 手术室、ICU、抢救室由于要使用医疗设备 (如呼吸机等) 终端流量按60L/min。

空气站至大楼的主管分四路:

空气站至大楼九层~二十二层的主管为φ35×1.5紫铜管;空气站至大楼六层手术净化区域的主管为φ35×1.5紫铜管;空气站至大楼五层的主管为φ35×1.5紫铜管;空气站至大楼一层~四层的主管为φ35×1.5紫铜管;空气病区横管为φ22×1紫铜管;五层、六层预留为φ35×1.5;空气病房支管为φ12×1紫铜管。

2. 气体减压装置设计

为保证病房终端的压力稳定流量充足, 在压缩空气机房出口端设二级减压装置, 通过二级减压将压缩空气的气体压力由1.6MPa减至0.5MPa, 由气体输送管道将低压力的安全气体送至每个楼层, 每个楼层均按欧洲标准及设计要求配置有区域报警阀箱, 在压力故障时可声光报警。减压箱内减压装置必须一用一备, 当一路减压阀故障时, 打开备用减压阀即可供气, 保证病区压缩空气不停气。

六、笑气、二氧化碳系统设计

为操作管理方便, 笑气、二氧化碳汇流排气源站设在七层同一房间。另外在大楼四楼另外单独配置一套二氧化碳汇流排, 供应生殖中心。

(一) 笑气、二氧化碳站房设计

笑气和二氧化碳主要供给大楼四层、五层、六层的生殖中心、分娩室和手术室使用, 根据规模气源站设计如下——

笑气站:4瓶×2组自动控制汇流排;

生殖中心二氧化碳站:4瓶×2组自动控制汇流排;

二氧化碳站:4瓶×2组自动控制汇流排和一套2瓶×1组自动控制紧急汇流排。

全自动控制汇流排特性:

全自动切换并带停电保护装置, 系统断电后不会影响正常使用, 采用机械式压力控制装置, 确保断电不断气。所有汇流排均能提供日后升级, 无需另外购买。

(二) 笑气、二氧化碳管道设计

1. 管道管径设计

按《医院洁净手术部建筑技术规范》标准规定:笑气和二氧化碳主要应用于手术室、分娩室、生殖中心实验室, 并根据《国家医用气体规范》的要求, 对笑气和二氧化碳的终端出气流量有相应的要求 (表2) 。

笑气和二氧化碳的使用率按100%计算;根据医院一般用气量要求, 手术室、抢救室由于要使用医疗设备 (如呼吸机等) 终端流量, 笑气按15L/min;二氧化碳终端流量按20L/min计算。笑气、二氧化碳系统管道采用TP2紫铜管, 具体管径要求如下——

笑气管道:φ15×1.5紫铜管;管道井出口预留φ15×1.5紫铜管;

二氧化碳管道:φ15×1.5紫铜管;管道井出口预留φ15×1.5紫铜管;

生殖中心二氧化碳管道:φ15×1.5紫铜管;管道井出口预留φ15×1.5紫铜管。

2. 气体减压装置设计

为保证手术室、分娩室及生殖中心实验室终端的压力稳定流量充足, 在笑气、二氧化碳站房的汇流排上设计有二级减压装置, 通过二级减压将压缩空气的气体压力由1.6MPa减至0.5MPa, 由气体输送管道将低压力的安全气体送至每个楼层, 汇流排内减压装置设计为一用一备。

七、麻醉废气排放系统

采用先进的文丘里式设计原理, 利用压缩空气进行废气排放, 无需日常保养, 并且不会产生震动, 流量可根据手术需要随时调节流量, 以满足不同手术类型的需要。

八、医用气体区域报警阀箱

(一) 区域报警阀箱的应用

区域阀箱安装于每个手术室、病房、ICU/NICU等区域, 五气区域阀应用于手术室区域, 三气区域阀应用于普通病房、ICU/NICU、抢救室等区域, 区域阀门应设有压力显示, 两侧设有短管, 便于现场焊接 (现场不允许酸洗处理) 。

区域阀箱安装在房间外面以确保气体发生故障时, 可以利用NIST紧急接口接入钢瓶, 进行不间断供气。

区域报警阀箱应用场合:

当需要关闭某一区域;由于终端气口或管道损坏而引起病房严重漏气;气体供应压力不稳;气源受污染;病房着火。

(二) 区域报警阀箱的功能及特点

1. 区域报警阀箱功能

该区域报警阀箱整合了气体切断阀门、压力报警、紧急接口等功能, 主要是对医院一定数量病床区域进行气体的管理和监控, 以保障该区域气体的正常使用。

2. 区域报警阀箱的特点

声光报警遵从EN 737-3&ISO7396-1;复位按钮可以消除报警声;完善的监测显示单元;压力传感器测量实时通过的气体压力;压力计显示实时压力;内部的监测功能通过报警系统模块传输。

九、医用气体中央报警系统

(一) 气源报警器

气源报警器适用于监控各种气源设备, 如压缩系统、真空吸引系统、汇流排等运转状况, 气源控报警器具备控制功能可以实现紧急处理能力, 气源报警器也适用于中央监控。可以用于监控每个区域报警器的信号是否正常, 更为客户提供了便于管理、低成本的监控方式。

(二) 区域报警器

医用区域报警器适用于监控医院楼层、护士站、手术室等区域供气状况, 实时数显气体压力, 可设定报警点并实施超限报警, 确保医院供气的安全正常。

(三) AMS (Alarm Management System) 中央监控

系统监控主机采用Monitor LL/MonitorLLT液晶显示屏对故障单元进行文字显示, 同时提供声光报警信号, 该中央报警器可提供随时查阅历史维修记录、故障清单、数据趋势等, 满足智能监控各种需求。显示屏通过LED灯显示, 报警监视器上会显示两行文字。可随意设定信息在显示屏上显示的顺序和报警优先级。

十、结束语

医用供气系统的设计, 应遵循G B50751-2012《医用气体工程技术规范》新标准, 同时借鉴国外先进的医用气体设计理念, 将安全和质量放在第一位, 从整个系统气源的产生到气体输送, 区域报警系统及中央报警系统, 床头病房终端系统等都进行了严格的质量控制, 所有设备从设计到出厂都经过严格检验, 并遵循ISO7396-1标准, 从而带给客户一个安全、合理、规范的医用供气系统, 同时也为患者提供安全、优质的医疗气体。

摘要：医院整体医用供气系统的设置, 应遵循GB50751-2012《医用气体工程技术规范》新标准, 同时应借鉴国外先进的医用气体设计理念, 将安全和质量放在第一位。文章通过杭州市某三甲医院新建病房楼的医用气体工程实例, 对其医用气体系统设计做了全面介绍, 其中包括压缩机房、真空吸引系统, 氧气、二氧化碳、笑气汇流排系统, 区域报警系统, 气体管网输送系统、中央报警系统等。

关键词：医用气体系统设计,气体管理系统

参考文献

[1]GB50316-2000.工业金属管道工程施工验收规范[S].北京:中国计划出版社, 2000

[2]GB50333-2002.医院洁净手术部建筑技术规范[S].北京:中国计划出版社, 2002

[3]GB50030-91.《氧气站设计规范》[S].北京:中国计划出版社, 1991

抗震救灾条件下的医用气体供应 篇7

四川汶川地震灾害造成绵竹当地医疗机构全部瘫痪,市内几家大医院基本丧失收治能力,我院于5月19日携带战役卫勤快速支援系统赶赴绵阳,组建野战方舱医院,充当当地中心医院的救治职能。

地震灾害中的伤员特点是伤员批量发生且伤情更加复杂,休克率剧增,急救手术和伤员后送都需要大量氧气。让伤员及时吸氧是降低伤死率、提高救治能力的重要手段。而地震的损害使得当地无法进行氧气供应,整个野战医院只能依靠系统提供的医用气体方舱现场制取医用气体。使医用气体方舱经历了一次极端环境条件,实施高强度使用的严峻考验。

医用气体方舱作为战役卫勤快速支援系统功能方舱之一,可现场快速展开,就地制取医用氧气,并可为卫勤系统各医疗救治单元提供压缩空气、负压吸引。我们通过本次救灾工作中对医用气体方舱的操作使用,积累了一些经验,现结合实际使用情况谈几点体会。

2 系统介绍

2.1 医用气体的制取

医用气体方舱包括压缩空气的供给单元、医用氧气的制备与输送单元及其负压吸引气供给单元。压缩空气的制备通过压缩机压缩,制冷干机、过滤器、储气罐、调压阀等后续设备处理后为系统提供医用压缩空气。医用氧气的供给可以由制氧机现场制氧,也可以由氧气瓶供氧;制氧机采用变压吸附分离空气法制取医用氧气,并可以将氧气压缩灌充到氧气瓶中[1]。负压吸引单元是将终端吸引的气体经真空缓冲罐、过滤器、止回阀、真空电磁阀及真空泵抽空排出[2]。

2.2 医用气体供应方式

由压缩空气单元、制氧主机、氧气瓶和负压吸引单元提供的3种医用气体通过气体分配柜各提供6个终端,通过气体输送软管为各功能单元提供医用气体[3]。

氧气供应又分为制氧供氧和瓶氧供氧两种:

(1)制氧供氧:在制氧状态下,当储氧罐达到一定压力时,通过触摸屏选择制氧供氧功能,此时制氧供氧电磁阀打开,向外界供氧。当供氧结束后,按照制氧停机过程关闭制氧。

(2)瓶氧供氧:用耐高压金属软管连接面板管路输入接口与氧气瓶接口,通过供氧面板选择手动操作,并选择1号或2号瓶供氧,打开供氧面板相应的手动阀,由瓶氧向外界供氧;通过压力表监测氧气瓶压力,当压力下降至一定值时,关闭该路手动阀和氧气瓶阀门,打开另一路手动阀和相应的氧气瓶阀门。当供氧结束后,关闭所有阀门,断开金属软管。

3 医用气体方舱的合理使用

由于地震灾害中伤员需氧量大,致使医用气体方舱使用强度大,为了确保稳定的全天候供氧、供气,我们根据灾区的气候条件、手术等用氧需求,合理规划了医用气体方舱的使用方法,最大限度地发挥了方舱的使用效能,现总结如下。

3.1 供气特点

在地震救援的前期存在伤员通过量大、伤情复杂、随时有伤员需进行手术急救等特点,这就要求医用气体方舱要保持不间断地提供手术急救患者、住院患者的用氧需求。为保证不间断供气,我们总结了急救时的用气特点,如图1所示。

由图1可知,正压气体在患者急救时使用较少,其主要功能是为急救舱在需要时建立正压舱室时使用;负压气体在患者急救时属于阶段使用,其主要功能是为有需要负压吸引的患者使用;而氧气供应的需求量大,基本属于全天候工作,应保证不间断供氧。

3.2 不间断供氧操作

在抵达灾区的先期使用中,我们一般采用制氧机供氧。通过对使用中面临的一系列问题及对装备的了解不断深入,我们总结了一套不同使用条件下的合理供氧方式,如图2所示。

在使用时,我们主要以瓶氧供氧为主。采用瓶氧供氧可以确保不间断供氧。制氧供氧需面临的问题主要有以下几种情况:

(1)雨天:灾区这段期间处于雨季,时常有雨天出现。由于医用气体方舱采用分子筛变压吸附法现场制取医用氧气,该方法利用环境空气就地制取氧气,是根据分子筛对空气中各组分不同的吸附特性制取氧气的。一旦分子筛受潮,则制氧设备的制氧效率和性能将大大降低,甚至无法产氧。因此,雨天应尽量避免长时间开机。

(2)制氧机故障:制氧机故障一般需由专业技术人员维修[4],依故障大小修复时间不等,但肯定会影响供氧需求。

针对以上问题,我们确定了以下操作方法,取得了良好的效果:

(1)以瓶氧供应为主。充分利用气体方舱的供氧台,用两瓶氧连接供氧台,采用自动切换方式供氧,一瓶使用完后系统会自动切换到另一瓶供氧,我们按报警提示迅速更换已使用完的氧气瓶,如此进行循环操作。

(2)充分利用压氧功能。在天气好时,可长时间开机,但尽量不采用制氧机供氧,而是当储氧罐压力达到压氧条件后,对舱内的氧气瓶进行压氧,从而确保了瓶氧供氧的氧气瓶一直有充足的氧气。

(3)瓶氧供应时使用的供氧台出现故障时,采用了将氧气瓶直接连接减压器后接入气体分配柜的方式,确保了氧气的正常供应。此种供应要求操作人员关注用氧情况,阶段性调整减压器或氧气瓶阀门开度。

3.3 负压供应

负压供应时主要是依靠两台负压泵互为备份,循环启动以达到负压罐的真空要求[5]。在实际使用过程中,我们发现运行一段时间后,系统总会报真空泵状态不良的故障,并使得系统停机,影响了系统正常使用。经过分析后,可确认是由于系统在使用中患者的负压吸引用气量大造成的,真空泵开机一定时间后还是达不到预设的停机条件,系统判断为真空泵状态不良故障。因此,通过降低真空泵状态不良的报警条件后,该故障不再发生。

4 讨论

此次地震灾害救援的实际需求情况也暴露了在灾害医学救援中医用气体保障供应所存在的主要问题。

(1)灾害救援时地方供氧和后勤运输无法保证。

(2)自我保障能力不强,师团级医疗单位没有独立、机动的制氧设备,很难完成战时的救治任务。部署于安县的西京医院进行手术用氧等,主要依靠安县当地的氧气保障。试想,若安县受灾同绵竹一样无法保障氧气供应,将使得对处理伤情复杂、休克、急救手术伤员的收治能力丧失。

(3)现行装备的氧气瓶数量不能满足战时需要。医用气体方舱配有40 L氧瓶4只,但战时这个数量远远不能满足需要,应尽快完善战时野战医院氧气瓶配备标准。

(4)操作人员的水平有待于提高。应加强对操作人员的使用、维修方面的培训工作,从而确保装备的正确使用和发挥最大效能。

5 结语

医用气体方舱投入抗震救灾一线使用以来,一直处于全天候开机的高强度作业中,系统稳定运行,在此次医疗救护体系中扮演着非常重要的角色。其功能效应在此次地震灾害的救护中得到了充分验证。该舱的成功应用大大提升了我军在野战条件下现场快速制取和供应医用氧气、压缩空气、负压吸引的保障能力,也为我军在进行灾害医学救援中医用气体保障供应方面积累了丰富经验。

摘要：目的:分析解决医用气体不间断供应的难点及对策。方法:针对医用气体不间断供应的难点,制氧机制取氧气后以压氧机灌装氧气瓶为主,供氧时以氧气瓶连接供氧台向各功能舱输送氧气。结果:确保了医用气体方舱发挥最大效能,并合理满足不间断供氧需求。结论:其适用于各野战方舱医院,在今后组织灾害医学救援行动中值得借鉴。

关键词：医用气体,功能舱,不间断供气,野战方舱医院

参考文献

[1]石梅生,郭彤.野战制氧挂车医用制氧设备控制系统设计[J].医疗卫生装备,2003,24(10):13-14.

[2]潘士金.OM-30医用制氧机性能原理及维护保养[J].医疗装备,2005(2):20-21.

[3]赵青,蔡国忠,耿涛.高原医用变压吸附制氧设备使用维护的几点思考[J].医疗卫生装备,2006,27(5):52-53.

[4]种银保,齐悦国,唐超.医用气体中心供应系统及其质量控制[J].中国医疗器械杂志,2002(5):36-37.