تامین اکسیژن و کرونا (COVID-19)

داده‌های کشور چین حاکی از آن است که ۴۰٪ افراد مبتلا به کرونا دارای بیماری خفیف، ۴۰٪ متوسط و حدود ۱۵٪ از آن‌ها دارای بیماری شدید هستند که نیاز به درمان با اکسیژن دارند. ۵٪ باقیمانده دارای وضعیت بحرانی بوده و باید در بخش مراقبت‌های ویژه درمان شوند. علاوه بر این،‌ بیشتر بیماران مبتلا به کرونا با وضعیت بحرانی، نیاز به تامین اکسیژن توسط دستگاه تنفس مصنوعی مکانیکی دارند. به همین دلیل مراکز بهداشتی و درمانی بایستی به دستگاه سنجش غلظت اکسیژن خون و سیستم‌های عملکردی اکسیژن از جمله رابط‌های انتقال اکسیژن یکبار مصرف مجهز باشند.

برای کلیه بیماران شدید و بحرانی کرونا، درمان با اکسیژن توصیه می‌شود. در این درمان، اکسیژن مورد نیاز کودکان با نرخ پایین ۱-۲ لیتر بر دقیقه تجویز می‌شود. برای بزرگسالان نرخ تجویز اکسیژن مورد نیاز از ۵ لیتر بر دقیقه همراه با استفاده از کانولای بینی شروع شده و نرخ متوسط ۶-۱۰ لیتر بر دقیقه همراه با استفاده از ماسک ونتوری یا نرخ جریان بالاتر ۱۰-۱۵ لیتر بر دقیقه با استفاده از ماسک دارای کیسه ذخیره انجام می‌شود. علاوه بر این، در صورت نیاز بیمار به اکسیژن با دبی و غلظت‌های بالاتر، می‌توان از دستگاه‌های کانولای بینی جریان زیاد، تنفس مصنوعی غیر تزریقی و تنفس مصنوعی تزریقی استفاده نمود.

تامین اکسیژن مورد استفاده پزشکی

اکسیژن درمانی یا اکسیژن مکمل عبارت است از تامین اکسیژن پزشکی در مراقبت‌های بهداشتی. اکسیژن پزشکی حاوی حداقل ۸۲٪ اکسیژن خالص، عاری از هرگونه آلودگی بوده و توسط یک کمپرسور عاری از روغن تولید می‌شود.

بر اساس استاندارد ملی ایران به شماره ISIRI 3240 ،اکسیژن پزشکی بی‌رنگ، بی‌بو، بدون زطعم و غیر سمی است. وزن یک لیتر گاز اکسیژن در صفر درجه سلسیوس و فشار ۷۶۰ میلیمتر جیوه، حدود ۱/۴۲۹ گرم بوده که اندکی سنگینتر از هوا است. رنگ اکسیژن مایع آبی کم‌رنگ بوده و نقطه جوش آن منفی ۱۸۲/۹ درجه سلسیوس است.

تبخیر یک حجم اکسیژن مایع در ۱۵ درجه سلسیوس و فشار ۷۶۰ میلی‌متر جیوه حدود ۸۴۰ حجم گاز تولید کرده و به این دلیل انفجار کپسول اکسیژن می‌تواند بسیار مهیب باشد. در صورت تماس اکسیژن مایع و یا گاز اکسیژن سرد با پوست و مجاری تنفسی، به دلیل برودت زیاد موجب وارد شدن صدمات شدید و انجماد آن می‌شود.

تنفس اکسیژن خالص در فشارهای نسبی بالا برای سلامتی می‌تواند مضر باشد. قرار گرفتن طولانی مدت در معرض اکسیژن خالص می‌تواند بر ریه و سامانه عصبی تاثیر منفی گذاشته و موجب آماس ریه، کاهش ظرفیت و آسیب به بافت‌های ریه و تاثیر منفی بر سامانه عصبی شامل کاهش بینایی، تشنج و اغما شود.

تاکید می‌شود که برای کلیه بیماران مبتلا به کرونا، تامین اکسیژن با گرید پزشکی و کیفیت بالا بایستی صورت پذیرد. برای مشاهده سایر مصارف اکسیژن خالص به این مقاله با عنوان انفجار کپسول اکسیژن مراجعه نمایید.

منابع تامین اکسیژن

سیستم‌های تامین اکسیژن در مراکز درمانی از یک منبع تامین اکسیژن یا تولید اکسیژن همراه با ذخیره‌سازی تشکیل می‌شود. منابع رایج تامین اکسیژن مراکز درمانی عبارتند از:

• تاسیسات تولید اکسیژن به صورت مایع که در آن اکسیژن مایع در مخازن دوجداره بزرگ (کرایوژنیک) ذخیره سازی می‌شوند. برای دریافت اطلاعات بیشتر در مورد بازرسی و صدور گواهینامه سلامت و ایمنی این مخازن، مقاله بازرسی مخازن کرایوژنیک (مادون سرد) را بخوانید.
• پکیج‌های تولید اکسیژن به روش PSA
• تغلیظ کننده‌های اکسیژن
• سیلندرهای اکسیژن (الزامات بازرسی سیلندر اکسیژن را در مقاله انفجار کپسول اکسیژن بخوانید.)

رایج‌ترین منبع تامین اکسیژن مورد استفاده در برنامه‌های مراقبت بهداشتی، سیلندرها هستند. انتخاب منبع تامین اکسیژن به عوامل زیادی بستگی دارد:

1. میزان اکسیژن مورد نیاز مرکز درمانی کرونا
2. زیرساخت‌های موجود
3. هزینه
4. ظرفیت و زنجیره تامین برای تولید محلی گازهای پزشکی
5. اطمینان از تامین برق مصرفی
6. دسترسی به خدمات نگهداشت و قطعات یدکی

تاسیسات تامین اکسیژن مایع

اکسیژن مایع به روش سرمایشی (کرایوژنیک) در خارج از مراکز پزشکی تولید می‌شود. تجهیزات پزشکی مرتبط با تامین اکسیژن می‌تواند به مخازن دوجداره ذخیره اکسیژن مجهز شده و در بازه‌های زمانی معین از طریق کامیون مخزن‌دار حمل اکسیژن مایع که متعلق به شرکت تامین کننده است، پر شود. مخازن ذخیره اکسیژن مایع از طریق سیستم لوله‌کشی مرکزی به کل تاسیسات بهداشتی کرونا متصل می‌شود و اکسیژن مایع در این سیستم لوله کشی خود به خود تبخیر شده و تبدیل مایع به بخار عاملی برای نیروی محرک انتقال گاز اکسیژن در تقاط مصرف می‌باشد. اگرچه این روش تامین اکسیژن نسبت به سایر روش‌ها دارای مزیت اقتصادی است، اما استفاده از اکسیژن مایع به مکانیسم‌های تامین کننده خارجی وابسته بوده و به دلیل خطرات ناشی از فشارهای بالاتر اکسیژن، احتیاطات بیشتری در رابطه با حمل و نقل و ذخیره‌سازی نیاز است. بنابراین بازرسی‌ مخازن و مراقبت‌های فنی منظمی بایستی برای این تجهیزات انجام شود.

در ایران اکثر مخازن دوجداره ذخیره ثابت بر اساس استاندارد ملی ISIRI-12474-1 ساخته شده و بر اساس استاندارد ملی ISIRI-12474-2 تحت مراقبت‌ها و بازرسی‌های حین سرویس قرار می‌گیرند.

فرآیند تامین اکسیژن به روش جداسازی جذبی PSA

تکنولوژی PSA جداسازی یک گاز مشخص از مخلوط چندین گاز تحت فشار و بر اساس مشخصات مولکولی و تفاوت در میزان جذب بر روی جاذب می‌باشد. پکیج‌های تامین اکسیژن به روش PSA با استفاده از هوای فشرده، گاز اکسیژن با خلوص بالا تولید می‌کنند. در این فناوری مولکول‌های هوا به وسیله جاذب‌های متخلخل سطحی جداسازی می‌شوند. در حالت ایده‌ال فقط گازی که باید از آن جدا شود جذب می‌شود، در حالی که تمام گازهای دیگر موجود در مخلوط از بستر جاذب عبور می‌کنند. غالباً از جاذب‌های حاوی کربن (به عنوان مثال زئولیت) استفاده می‌شود. خلوص گاز جذب شده نه تنها به جاذب مورد استفاده بستگی دارد، بلکه درجه حرارت و فشار در طول فرآیند نیز مهم است. پس از اشباع شدن سطح جاذب، فرآیند احیا از طریق کاهش فشار انجام می‌پذیرد.

یک پکیج تولید اکسیژن به روش PSA می تواند به عنوان منبع اصلی تامین اکسیژن در محل، در کلیه مراکز پزشکی مورد استفاده قرار گیرد. اکسیژن حاصل از یک پکیج PSA می‌تواند مستقیماً به ترمینال کنار تختخواب بیمار منتقل شود و یا از یک کمپرسور تقویت کننده برای شارژ مجدد سیلندرها جهت توزیع اکسیژن (در محل یا به مراکز بهداشتی همجوار) یا برای تامین اکسیژن پشتیبان استفاده شود. این پکیج به نیروی برق مطمئنی نیاز دارد. بهترین کار این است که از سیلندرها به عنوان منبع تامین اکسیژن پشتیبان استفاده شود.

پکیج تولید اکسیژن به روش جذبی PSA

تغلیظ کننده‌های اکسیژن (اکسیژن‌سازها)

تغلیظ کننده‌های اکسیژن در انواع ثابت و پرتابل وجود دارند که تنها تفاوت در قابلیت حمل آن‌هاست. یک تغلیظ کننده اکسیژن یک وسیله پزشکی است که با نیروی برق کار کرده و برای تولید اکسیژن از هوای محیط طراحی شده است. یک تغلیظ کننده اکسیژن برای مکش هوا از محیط از فناوری PSA استفاده نموده و نیتروژن موجود در هوا را جدا می‌نماید طوری که تامین اکسیژن مداوم با غلظت بیش از ۹۰٪ ایجاد گردد. اگر غلظت اکسیژن به زیر ۸۲٪ برسد نباید از آن استفاده شود.

تغلیظ کننده‌های اکسیژن قابل حمل بوده و می‌توانند در نواحی بالینی جابجا شوند، اما اغلب آن‌ها به عنوان تجهیزات ثابت کنار تخت بیمار کرونا نصب می‌شوند. امروزه مدل‌هایی از تغلیظ کننده‌های قابل حمل طراحی می‌شوند که قابلیت تامین جریان اکسیژن با دبی ۵ تا ۱۰ لیتر بر دقیقه را دارند.

هنگامی که تغلیظ کننده‌ها همره با یک جریان سنج دارای پایه برای تقسیم جریان استفاده می‌شوند، می‌توانند اکسیژن را به طور همزمان به چندین بیمار ارائه دهند. تغلیظ کننده‌ها می‌توانند یک منبع تامین اکسیژن ایمن و مقرون به صرفه باشند، اما برای اطمینان از عملکرد صحیح به منبع برق پیوسته و قابل اعتماد و همچنین به مراقبت‌های تعمیراتی پیشگیرانه نیاز دارند. بهترین کار استفاده از سیلندرها به عنوان منبع تامین پشتیبان است.

الزامات مربوط به تامین اکسیژن توسط دستگاه تغلیظ کننده و سیستم لوله‌کشی گاز پزشکی در استانداردهای ملی ایران به شماره ISIRI-10766 و ISIRI-11636-1 آورده شده است. همچنین الزامات ایمنی تغلیظ کننده‌های پزشکی در استاندارد ملی ایران به شماره ISIRI-6602 ارائه شده است.

ذخیره‌سازی اکسیژن و توزیع داخل بیمارستان

ذخیره‌سازی و توزیع اکسیژن در داخل بیمارستان‌ها به روش‌های مختلفی انجام می‌شود:

1. سیلندرهای اکسیژن
2. شبکه‌های خط لوله توزیع داخلی بیمارستان

۱- سیلندرهای اکسیژن

گاز اکسیژن را می‌توان درون سیلندرها فشرده و ذخیره‌سازی نمود. این سیلندرها در یک کارخانه تولید گاز اکسیژن یا از طریق تقطیر کرایوژنیک یا یک پکیج PSA پر شده و سپس به مراکز درمانی منتقل می‌شود. سیلندرها به یکی از دو روش زیر قابل استفاده هستند:

1. نصب مستقیم در مناطق بیمارستانی یا لوله‌کشی مستقیم
2. اتصال سیلندرها به سیستم‌های منیفولد مرکزی

بنابراین از این طریق می‌توان اکسیژن را به مناطق ویژه تسهیلات بهداشتی کرونا، حتی در سطح بخش انتقال داد. هنگامی که سیلندرها تنها منبع اکسیژن در یک مرکز درمانی باشند، برای اطمینان از موجودی مداوم، زنجیره تامین قوی مورد نیاز است.

پس از پرشدن، سیلندرها به برق احتیاج ندارند، اما برای توزیع اکسیژن داخل سیلندر به چندین لوازم جانبی و اتصالات از جمله فشارسنج، رگولاتور، جریان سنج و … نیاز است.

علاوه بر این، ذخیره یا انتقال اکسیژن پزشکی در سیلندرها باید با دقت و توسط پرسنل آموزش دیده انجام شود زیرا محتویات سیلندر تحت فشار بالایی قرار دارند. مواد مورد استفاده در ساخت سیلندرهای اکسیژن می‌تواند از جنس فولاد، آلومینیوم و یا کامپوزیت باشد. سیلندرهای فولادی و آلومینیومی اکسیژن باید در بازه‌های زمانی حداکثر ۵ ساله بر اساس استاندارد ملی ISIRI-6792 توسط آزمایشگاه‌های تایید صلاحیت شده تحت بازرسی و آزمون دوره‌ای قرار گیرند. همچنین الزامات مدیریت استفاده، انبارش و جابجایی سیلندرهای گاز در استاندارد ملی به شماره ISIRI-7566 آورده شده است.

۲- شبکه‌های خط لوله توزیع داخلی بیمارستانی

این شبکه‌های خط لوله برای تامین اکسیژن در فشار زیاد برای تجهیزاتی از قبیل دستگاه‌های بیهوشی و تنفس مصنوعی مفید هستند. یک مزیت اساسی سیستم‌های خط لوله این است که آن‌ها از لزوم جابجایی و حمل سیلندرهای سنگین بین بخش‌های بیمارستانی جلوگیری می‌کنند. با این حال، هزینه بالا و پیچیدگی نصب منابع اکسیژن سانترال با خطوط لوله مسی و تعمیر و نگهداشت تخصصی از معایب این سیستم است.

تخمین اکسیژن مورد نیاز مراکز درمانی

یکی از جنبه‌های انتخاب مناسب‌ترین منبع تامین اکسیژن، در نظر گرفتن جریان ناخالص اکسیژن مورد نیاز برای درمان است. برای تعیین جریان کل مورد نیاز، پیش‌بینی بار مصرفی باید (به صورت تخمینی) انجام پذیرد. این کار می‌تواند با استفاده از ابزار پیش‌بینی تامین ضروری ESFT که در WHO COVID-19 ارائه شده است انجام گیرد. همان‌گونه که پیشتر اشاره شد، شدت بیماری کرونا در کل بیماران COVID-19 را می‌توان به صورت خفیف، متوسط، شدید و بحرانی طبقه‌بندی نمود. بدین ترتیب، جریان اکسیژن مورد نیاز برای اکسیژن درمانی بیماران شدید و بحرانی که مشتمل بر ۲۰٪ کل بیماران هستند را می‌توان تخمین زد.

از کل بیماران مبتلا به کرونا در دو دسته آخر شامل شدید و بحرانی، ۷۵٪ در دسته شدید قرار گرفته و ۲۵٪ نیز در دسته بحرانی قرار می‌گیرند. به بیان ساده‌تر، از هر ۱۰۰ بیمار مبتلا به COVID-19 تعداد ۷۵ نفر دارای وصعیت ابتلای شدید و ۲۵ نفر بحرانی هستند. بنابراین می‌توان میزان کل اکسیژن مورد نیاز پزشکی را بر اساس میزان سرعت جریان توصیه شده برای هر گروه بیمار بر مبنای شدت بیماری تخمین زد.

این نوع سناریوی تخمین اکسیژن مصرفی، برآورد بر اساس تعداد بیمار است. در این روش اندازه‌گیری فرض بر این است که تجهیزات کارآمد بوده و مطابق با ظرفیت اسمی خود کار می‌کنند. بنابراین برای دستیابی به برآورد دقیق‌تر، تجهیزات باید پس از راه‌اندازی ارزیابی مجدد شوند، زیرا احتمال تغییرات خاص در خروجی تجهیزات وجود دارد.

تمام دستگاه‌های تنفس مصنوعی (ونتیلاتور) ترکیبی از هوا و اکسیژن پزشکی را برای بیمار تامین می‌کنند. جریان مورد نیاز بیماران بحرانی که در بالا برآورد می‌شود صرفاً مربوط به قسمت اکسیژنی است که بخشی از کل جریان گاز مورد نیاز از اکسیژن تنفسی (FiO2) را تشکیل می‌دهد، که این درصد اکسیژن کل موجود در ریه‌ها برای تبادل گاز است. اکسیژن تنفسی در طول درمان هر بیمار متفاوت خواهد بود.

طرح افزایش اکسیژن

توانایی افزایش ظرفیت برای تحویل اکسیژن در اکسیژن‌درمانی، سنگ بنای اصلی رویکرد مدیریت شیوع بیماری COVID-19 است و پیامد‌های آن، عملکرد کل سیستم را تحت تاثیر قرار می‌دهد.

محدودیت سیستم‌های تامین و تحویل اکسیژن در بسیاری از موارد ناشی از محدودیت منابع است. هر گزینه تامین اکسیژن با توجه به دسترسی و توزیع باید بررسی شود. اکسیژن مایع از لحاظ حجمی در حمل و نقل بسیار مقرون به صرفه‌تر است. با این حال سیستم‌های بهداشتی بایستی با توجه به امکانات موجود (از لحاظ جغرافیایی) از این امکانات استفاده کنند. بومی‌سازی دستگاه‌های PSA یک گزینه است. اما اگر در حال حاضر در محل وجود نداشته باشد، زمان تحویل و بهره‌برداری آن زمان‌بر خواهد بود. از سویی دیگر دستگاه‌های تغلیظ کننده اکسیژن کنار تختخواب گزینه بسیار راحت‌تری بوده ولی از نظر تحویل اکسیژن با حجم بالا دارای محدودیت است.

پس از آن‌که برآورد نیاز اکسیژن مطابق با COVID-19 ESFT انجام شد و ارزیابی اکسیژن به پایان رسید، یک تحلیل فاصله بین نیاز پیش‌بینی‌شده با میزان موجودی اکسیژن انجام دهید. این بدان معناست که نیاز پیش‌بینی‌شده با میزان موجودی اکسیژن مقایسه شود. این روش راهی برای شناسایی یک استراتژی افزایش اکسیژن امکان‌پذیر و متناسب با شرایط، مبتنی بر ساختار، قابلیت‌ها، عملکردها و فن‌آوری‌ها ارائه می‌هد. تصمیم‌گیرندگان می‌توانند مراحل بعدی از جمله نیازهای محصول را برای کمک به چارچوب و اجرای برنامه افزایش ظرفیت اکسیژن، به سرعت توصیه کنند.

بازرسی و ایمنی تجهیزات مرتبط با اکسیژن

صرفنظر از نوع تجهیزات مورد استفاده برای تولید و انتقال اکسیژن به عنوان اولین قدم برای مقابله با بیماری کرونا، استفاده ایمن از این تجهیزات تحت فشار از اهمیت بسیار بالاتری برخوردار است. اکسیژن مورد استفاده در مراکز درمانی مقابله با COVID-19 چه به صورت کپسول تامین شده باشد یا پس از تولید با انتقال در مخازن بزرگ کرایوژنیک دخیره‌سازی شوند، همه این تجهیزات باید توسط شرکت‌های مورد تایید سازمان استاندارد مورد بازرسی دوره‌ای و منظم قرار گرفته و از صحت عملکرد هر یک اطمینان حاصل گردد.

شرکت بازرسی آستا با دریافت کلیه مجوزهای مربوطه از مراجع ذیربط آمادگی خود را برای بازرسی کپسول اکسیژن، بازرسی مخازن کرایوژنیک و صدور گواهینامه سلامت اعلام ‌می‌دارد. در صورت نیاز به دریافت بهترین راهکار متناسب با فعالیت خود با ما تماس بگیرید.

برداشتی آزاد از: