Diseño y configuración convencional de sistemas de gases medicinales en hospitales

Sistemas de gases medicinales

El sistema de gases medicinales es una salvaguarda esencial para los servicios médicos hospitalarios y uno de los principales sistemas de apoyo del hospital. Este artículo estudia la fase de diseño del sistema de gases medicinales (principalmente oxígeno medicinal, aire a presión positiva y succión de vacío a presión negativa) en el hospital. Mediante el cálculo del uso de gas necesario y el diámetro de las tuberías, este artículo pretende perfeccionar el diseño y la configuración convencional del sistema de gases medicinales. Emplea métodos científicos para garantizar el uso seguro de los gases medicinales, salvaguardando así la seguridad médica y la calidad del hospital.

La pandemia de COVID-19 se ha extendido por todo el mundo. A pesar de que los hospitales son bien conocidos a nivel nacional y sus sistemas de gases medicinales están diseñados de acuerdo con las normas del sector, la demanda de oxígeno aumentó debido a la transición de la inhalación de oxígeno normal a la inhalación de oxígeno de alto flujo para la mayoría de los pacientes, así como al uso de ventiladores no invasivos, ventiladores invasivos e incluso sistemas de pulmón artificial ECMO. Esto provocó una escasez en el sistema original de suministro de gas. Aprendiendo de estos problemas, el diseño y la configuración convencional del sistema de gases medicinales se tuvieron muy en cuenta en las primeras fases del diseño del hospital.

El gas médico se refiere al gas utilizado en los departamentos del hospital para el tratamiento, fuente de alimentación de equipos o anestesia y otros campos para el tratamiento de pacientes, incluyendo principalmente oxígeno médico, aire a presión positiva, succión de vacío a presión negativa, dióxido de carbono, nitrógeno, gas hilarante u otros gases especiales, por supuesto, la descarga de gas residual de anestesia quirúrgica también se incluye en el ámbito de la gestión de gases médicos.

1. Diseño del sistema de oxígeno médico

Durante la pandemia, un hospital de Wuhan con 700 camas necesitaba oxígeno para cada cama, y casi todos los pacientes en estado crítico necesitaban ventiladores. Los ventiladores tienen requisitos específicos de presión de oxígeno, generalmente superiores a 0,4 Mpa. En casos de uso extremo (cuando el uso alcanza diez veces el pico diario), la presión no podía aumentarse, y el flujo no podía mantener el ritmo. Los vaporizadores se habían congelado por completo, y los grupos de válvulas estaban gravemente escarchados. El problema se resolvió modificando el sistema de gases medicinales, utilizando un sistema generador de oxígeno médico de tamiz molecular con PSA. Con un sistema completo de productos y soluciones, ETR puede satisfacer la demanda de oxígeno médico de instituciones/clínicas médicas y sanitarias grandes, medianas y pequeñas. Al mismo tiempo, el llenado de botellas de oxígeno de apoyo se utilizaba a diario desde el colector de reserva.

Cálculo del uso de oxígeno: El cálculo del uso de oxígeno médico en los hospitales debe referirse a la GB50751-2012 "Especificación técnica de ingeniería de gases médicos" Apéndice B Tabla de cálculo del flujo de la fuente de gases médicos. La tabla proporciona valores numéricos específicos para el flujo de uso de varios gases medicinales en diferentes áreas funcionales. Utilizando estos datos combinados con las camas en varias áreas funcionales del hospital de rehabilitación, el uso de oxígeno puede calcularse utilizando la Fórmula.

Q--Flujo calculado de la fuente de gas (L/min);

q1--Flujo medio de oxigenoterapia estándar (L/min), los valores recomendados son 5∼6L/min;

q2--Flujo medio de administración de oxígeno de alto flujo (L/min), los valores recomendados son 15-25L/min;

q3--Flujo medio por terminal de cama de UCI (L/min), los valores recomendados son 20-30L/min;

n1--Número de camas en la sala;

n3--Número de terminales de oxígeno en la UCI;

η1--Coeficiente de uso simultáneo de terminal de oxígeno en sala, valores recomendados de 0,7-0,9;

η3--Coeficiente de uso simultáneo del terminal de oxígeno en la UCI, valores recomendados de 0,8-1,0;

θ--Proporción de pacientes graves convertidos en pacientes con distrés respiratorio (Proporción de pacientes que utilizan oxigenoterapia de alto flujo), valores recomendados de 0,30-0,45 para la neumonía coronaria novel. Para otras enfermedades infecciosas respiratorias agudas, se toma según las condiciones específicas, y la proporción de pacientes graves ingresados en hospitales es la mayor;

Qoth--Gas de sala de operaciones, otro gas terminal de oxígeno. Puede calcularse según el "Código técnico de ingeniería de gases médicos" (GB 50751-2012), y se recomienda utilizar el coeficiente η según el valor real.

Sistema de tuberías de gases medicinales

En los sistemas de gases medicinales, no se puede exagerar la importancia del dimensionamiento de las tuberías de gas. El dimensionamiento de las tuberías de gas se refiere a la determinación del diámetro y grosor óptimos de las tuberías utilizadas en un sistema de gases medicinales. Se trata de una elección calculada en función de varios factores, como el tipo de gas suministrado, el caudal necesario, la longitud del sistema de tuberías y la presión a la que se suministra el gas.

Cobre: Muy utilizado por su excelente resistencia a la corrosión y su capacidad para soportar condiciones de alta presión.

Acero inoxidable: Conocido por su resistencia y durabilidad, es ideal para sistemas que requieren altos niveles de pureza.

TODAS las salidas de gases medicinales deben estar cubiertas por una caja de valores de zona en la misma planta a la que dan servicio. Se utilizan tuberías de cobre sin soldadura con soldadura fuerte de plata sin fundente que deben cumplir la norma ASTM y la certificación Lloyd. Son interceptadas por las unidades de servicio de válvulas de zona (AVSU) y los paneles de alarma de zona (AAP). Las AVSU se colocan en cada sector clínico, para cortar el suministro de gas a la zona situada más allá durante el mantenimiento o para hacer frente a emergencias. Los AAP muestran las presiones de las líneas y disponen de alertas audiovisuales. Todas las tuberías deben estar codificadas con bandas de colores colocadas a intervalos de cada 3 m.

2. Sistema médico de aspiración centralizada

Estación central del sistema de aspiración: Se recomienda utilizar bombas de vacío tipo aceite, sistemas de control automático, filtros bacterianos, sistemas de tratamiento de gases de escape, tanques de vacío, etc., para conformar la estación central del sistema de succión. Se sugiere elegir de 2 a 3 bombas de vacío, cada una con un caudal no inferior a 300m³/h, una en uso y otra en reserva o dos en uso y una en reserva. Seleccione de 2 a 3 depósitos de vacío con un volumen de 2m³, que cumplan los requisitos de la norma GB150.

3. Sistema de aire comprimido médico

Estación de aire comprimido: El diseño de la estación de aire comprimido utiliza de 2 a 3 compresores de aire exentos de aceite, cada uno con un caudal no inferior a 1,5m³/min; el postratamiento del aire utiliza un secador de adsorción regenerativo sin calor y un filtro de 3 etapas con una precisión de filtración de 0,01μm.

4. Sistema de monitorización de gases médicos

Cada departamento necesita instalar una caja de monitorización y control de gases médicos para monitorizar la presión de cada sistema en tiempo real y alertar a los usuarios y al personal de mantenimiento de forma oportuna cuando se produzcan anomalías. Las instituciones médicas con condiciones deben establecer un sistema de monitorización de gases medicinales que pueda mostrar el estado de funcionamiento de la sala de máquinas y de cada equipo de sala en tiempo real, y pueda monitorizar el flujo y la presión del sistema de gases medicinales de cada departamento, y pueda proporcionar una alerta temprana y facilitar estadísticas resumidas dentro del sistema de información del hospital.

5. Requisitos técnicos básicos para el diseño del sistema de gases medicinales

El diseño del sistema de gases medicinales debe cumplir los siguientes seis requisitos técnicos básicos, incluido el cumplimiento de las normas del sector para tuberías de sistemas de oxígeno medicinal, presión negativa y aire comprimido, garantizar una conexión a tierra fiable de las tuberías de gases medicinales, no permitir que las tuberías del sistema de gases medicinales se coloquen en el mismo bastidor que las tuberías de gas, y otros requisitos detallados.

Debido a las diferencias en la escala y la tecnología médica de cada hospital, los parámetros específicos y los requisitos de configuración convencionales del sistema de gases medicinales no son los mismos, pero los parámetros que requieren atención y consideración son coherentes. Se espera que esto ayude en el proceso de diseño de sistemas de gases medicinales en hospitales en el futuro.