樓曉敏，劉 憲，陸一濱

杭州市中醫(yī)院 設備科，浙江 杭州，310007

醫(yī)用壓縮空氣系統(tǒng)與醫(yī)療設備應用安全的關系

樓曉敏，劉 憲，陸一濱

杭州市中醫(yī)院 設備科，浙江 杭州，310007

本文分析了醫(yī)用壓縮空氣系統(tǒng)的建設、運行維護現狀，并就其對呼吸機、麻醉機等醫(yī)療設備的應用安全可能產生的影響進行了分析，指出了存在的問題，并對問題的解決方案展開了討論。

醫(yī)用壓縮空氣系統(tǒng)；運行維護；醫(yī)療設備應用安全

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文章背景：今年1月，衛(wèi)生部《醫(yī)療器械臨床使用安全管理規(guī)范（試行） 》頒布，中國國家標準《醫(yī)用氣體工程技術規(guī)范》征求意見稿也在同月向全社會公開征求意見，標志著我國在醫(yī)院安全與規(guī)范化管理的進程中又邁進了一大步。醫(yī)學工程部門，不僅僅要了解醫(yī)療設備本身，更應該關注支撐醫(yī)療設備的各種系統(tǒng)。醫(yī)用氣體系統(tǒng)的安全，在醫(yī)院中的地位僅次于院感控制，非常值得醫(yī)工人員去學習和了解。這篇《醫(yī)用壓縮空氣系統(tǒng)與醫(yī)療設備應用安全的關系》應運而生，希望能引起同行們對醫(yī)用氣體系統(tǒng)的關心，從而更加好地保障醫(yī)療設備的應用質量和臨床使用安全。

醫(yī)用氣體系統(tǒng)又被稱為生命支持系統(tǒng)，包括了醫(yī)用正壓壓縮空氣、氧氣、二氧化碳、笑氣、負壓真空吸引系統(tǒng)、麻醉廢氣排放系統(tǒng)等，是為病人提供醫(yī)療服務的重要基礎設施之一。系統(tǒng)一般包含氣源、管道、閥門、氣體終端設備、監(jiān)控報警設備等幾個部分。

1 醫(yī)用壓縮空氣系統(tǒng)的結構與主要組件

醫(yī)用正壓壓縮空氣系統(tǒng)一般由空氣壓縮機、儲氣罐、干燥機、過濾器等組成，空氣壓縮機用于產生正壓氣體，其正常壓力控制在0.6～0.8MPa（6.0～8.0bar）之間；儲氣罐的作用是儲存氣體并穩(wěn)定壓力；干燥機將正壓氣體中的水分進行脫水；過濾器的作用是過濾氣體中的油污、粉塵和水分。系統(tǒng)中最關鍵的兩個部件就是空氣壓縮機和干燥機。

表 1 歐洲藥典對醫(yī)用壓縮空氣質量的規(guī)定

2005年版歐洲藥典對醫(yī)用壓縮空氣質量的要求可見表1，系統(tǒng)必須為病人提供滿足一系列指標的高品質氣體。為了達到這一要求，對系統(tǒng)的設計、設備的選用都有一系列嚴格的規(guī)定。

1.1 壓縮機

表 2 各國標準之間的幾處區(qū)別

從表2可見，在壓縮機機型要求上，各國標準不一，比如英國的HTM02-01標準規(guī)定：7.14 壓縮機可為任何形式。7.15 壓縮機可為油潤式，只要安排合理的配置以確保氣體質量達標。7.17 無油壓縮機可能在降低過濾系統(tǒng)要求上更有益[1]。

而美國標準卻嚴格規(guī)定壓縮機任何部位不能有油。

油的存在會危及到病人的健康以及設備的安全運行，病人如長時間吸入含油空氣易得肺炎；油可能堵塞呼吸機或麻醉機，增加故障頻率，導致昂貴的維修費用。

我國目前的使用情況不容樂觀，由于缺乏相關的標準或規(guī)定，而無油壓縮機的價格又高于含油壓縮機，因此大量醫(yī)療單位使用含油壓縮機作為氣源設備，這樣做雖然在首次投資時節(jié)省了一些費用，但后期的維護壓力大、效果差，人員與維護材料投入高。

1.2 干燥機

主要作用是排除壓縮空氣中的水分。壓縮空氣中的水分與地區(qū)氣候有關，尤其是中低緯度沿海地區(qū)，受季風、雨季控制，大氣含水分高。

2 與醫(yī)療設備應用安全的關系

醫(yī)用壓縮空氣系統(tǒng)主要用于為呼吸機、麻醉機等提供正壓空氣支持病人呼吸或手術麻醉，還參與嬰幼兒護理、外科工具的驅動、醫(yī)療設備的測試、醫(yī)用設備干燥、牙科設備動力、各氣源系統(tǒng)管路吹掃等。影響呼吸機、麻醉機等設備工作的原因有：氣體含水量、含油量、含塵量、壓力與流量等。從我院以往的醫(yī)療設備故障案例及一些兄弟醫(yī)院發(fā)生的設備故障原因來看，壓縮空氣系統(tǒng)提供符合一定標準的氣體對醫(yī)療設備的正常運行相當重要，比如氣體含水量太高可能使呼吸機氧電池燒毀，氣體中含塵埃物質等雜質可能損壞設備中精密的閥門部件，從而影響設備的應用。諸多因素中最主要的，也是最常見的是氣體含水量超標。

干燥的壓縮空氣能夠抑制細菌的生存及繁殖；防止低溫下凝結成液態(tài)水；防止系統(tǒng)管道氧化；防止呼吸機和麻醉機（尤其是氧電池和檢測電路板）的損壞。因此有效地控制含水量對醫(yī)療設備的應用安全是非常重要的。

控制壓縮空氣中含水量的機理與露點、壓力露點、大氣壓露點有關。

未飽和空氣在保持水蒸氣分壓力不變（即保持絕對含水量不變）情況下降低溫度，使之達到飽和狀態(tài)時的溫度叫“露點”。溫度降至露點時，濕空氣中便有凝結水滴析出。

濕空氣的露點不僅與溫度有關，而且與濕空氣中水分含量的多少有關，含水量大的露點高，含水量少的露點低。

濕空氣被壓縮后，水蒸氣密度增加，壓縮空氣冷卻時，相對濕度便增加，當溫度繼續(xù)下降到相對濕度達100%時，便有水滴從壓縮空氣中析出，這時的濕度就是壓縮空氣的“壓力露點”。 “壓力露點”與大氣壓露點之間的對應關系與“壓縮比”有關，見圖1。在“壓力露點”相同的情況下，“壓縮比”越大，所對應的常壓露點越低。例如：0.7MPa的壓縮空氣壓力露點為2℃時，相當于大氣壓露點為-23℃。當壓力提高到1.0MPa時，同樣的壓力露點為2℃時，對應的大氣壓露點降至-28℃[3]。

圖 1 壓力露點與大氣壓露點

控制壓縮空氣中的水分就是控制系統(tǒng)中的壓力露點。壓力露點越低，系統(tǒng)中水分析出越多，壓縮空氣質量越高。國外對壓縮空氣的含水量（壓力露點）有明確的要求，歐洲藥典規(guī)定在當地環(huán)境溫度下，管道內的醫(yī)用壓縮空氣的壓力露點溫度為＜-31℃。各國標準均規(guī)定了系統(tǒng)中必須有壓力露點監(jiān)測與報警裝置。

壓力露點在實際工作中還與系統(tǒng)使用量有關[4]（見圖2）。以冷凍式干燥機為例，當使用量小于30%時和大于95%時，系統(tǒng)中露點溫度上移，即壓力露點上飄，系統(tǒng)中形成露態(tài)水的可能性增大。由于醫(yī)院使用正壓氣體量在24h內是不均勻的，很容易造成正壓系統(tǒng)內水分增加，而造成呼吸機、麻醉機的損壞。從圖中可見，冷凍式干燥機設計露點溫度為4℃，一旦壓力露點上飄，就進入形成液態(tài)水區(qū)域，它僅適合在定容量用氣（工業(yè)）場合，不適合醫(yī)療系統(tǒng)。吸附式冷干機設計露點溫度為-D℃，使用量從0%至100%之間均在設計值以下，即干燥空氣區(qū)域。按歐洲藥典壓力露點值為＜-31℃的規(guī)定，只能使用吸附式冷干機。

圖 2 兩種不同干燥機與使用量實驗曲線圖

我們利用某廠家生產的醫(yī)用氣體檢測儀做過4次氣源質量檢測，該檢測儀的檢測指標有7個，分別為：H2O、Oil、CO2、SO2、H2S、N2O3、CO。經檢測發(fā)現，壓縮空氣中含水量超標是最常發(fā)生的問題。在4次檢測中，3次是針對壓縮空氣系統(tǒng)，1次檢測的是呼吸機自帶的壓縮機的輸出氣體，只有1次含水量測試結果是在儀器量程范圍之內的，也就是小于200 mg/m3。

通過檢測，我們總結了水含量超標的原因，并采取了相應措施（如表3）。

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可見，無論是壓縮空氣系統(tǒng)還是獨立的空氣壓縮機提供的氣源都可能存在問題，定期檢測氣體指標以保證氣體質量是一直未得到足夠重視的問題。

關于冗余度的問題，由表2可見，各國標準對冗余度的要求不一，但宗旨都是為了保證用氣安全，即系統(tǒng)在任何一個單點故障情況下，都能持續(xù)不斷給病人供氣。

另外，由于呼吸機管道入口處必須保持0.3～0.4MPa的壓力，氣源中任何的雜質都可能導致對呼吸機的傷害，如損傷呼吸機內部的過濾器、閥門等，造成堵塞或漏氣。因此，如何在現有設備條件下做好運行管理，保證供氣質量是很重要的。

3 結論

綜上所述，供氣系統(tǒng)設備的選型購買、使用維護、定期檢測對于醫(yī)療設備的應用安全非常重要。

在目前缺乏標準的情況下，醫(yī)療單位都會感到茫然，一方面是符合國際標準的設備與設計方案導致系統(tǒng)投入之初的昂貴價格，另一方面是維護當前系統(tǒng)的成本與壓力。通過實踐我們領悟到，在現有條件下，可以參照國際上的相關標準，進行設備的運行維護與管理。

參照HTM02-01標準的10.109章節(jié)，每周檢查與記錄的項目有：壓縮機和設備控制面板，確定沒有處在報警狀態(tài)；檢查記錄每個泵的工作時間；查看壓縮機的安全性和是否有漏油的現象；檢查壓縮機的油，如果油不夠或者油臟了，通知授權人（指有維護資質的人）處理；手動打開排氣閥，直至氣流充分清空排水道，如果有大于0.5L的液體排出的話通知授權人處理；操作壓縮機工作選擇開關，確保其正確的操作；記錄壓縮機的工作電流；記錄壓縮機輸入與輸出的壓力水平；確保壓縮機都在自動模式下；檢查干燥控制面板的狀態(tài)，確保沒有報警。在我院的管理規(guī)范中，這些操作被列為每日規(guī)程。

在中低緯度地區(qū)，尤其是江南這樣有黃梅季節(jié)的地區(qū)，系統(tǒng)防水維護更為重要。除了以上的日常操作規(guī)范需按部就班完成之外，最好能定期檢測氣體的質量。

[1] Great Britain Department of Health Estates and Facilities Division．Medical gases:Health Technical Memorandum 02-01: medical gas pipeline systems[M]．UK:The Stationery Office,2006．

[2] ISO7396-1:2007,Medical gas pipeline systems——Part 1: Pipeline systems for compressed medical gases and vacuum[S]．

[3] 蘇州佳鼎電子科技有限公司．什么是壓力露點[Z/OL]．[2010-03-11] http://www．18show．cn/show/173687/Article_ 152462．html．

[4] 馬琪偉．安全的醫(yī)用氣體系統(tǒng)[J]．中國醫(yī)院建筑與裝備,2009 (6):66-69．

[5] 陳躍龍,李洪宇．醫(yī)用壓縮空氣管路系統(tǒng)的設計與安裝[J]．醫(yī)療設備信息,2000,15(3):28-29．

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[8] 陳郁韓．醫(yī)療設備應用安全與質量控制管理[J]．醫(yī)療設備信息,2006,21(4):32-34．

[9] 吳正煜,王學明,田樹喜,等．對醫(yī)院醫(yī)療設備質量控制的探討[J]．中華醫(yī)院管理雜志,2005,21(4):272-273．

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Relations between Compressed Air System and Medical Equipment Safety Application

LOU Xiao-min, LIU Xian, LU Yi-bin

Equipment Department,Hangzhou Hospital of Traditional Chinese Medicine, Hangzhou Zhejiang 310007, China

The paper analyzes the construction of the Medical Gas System, the current situation of maintenance, and the possible impact on the application safety of the medical equipments such as ventilators and anesthetic apparatus. It points out the problems, and discusses the solutions of them.

Medical Gas System; Operation Management; Application Safety of the Medical Equipments

R197.39

C

10.3969/j.issn.1674-1633.2010.06.008

1674-1633(2010)06-0024-03

樓曉敏

2010-03-17

本文作者：樓曉敏，碩士，杭州市中醫(yī)院后勤保障中心主任。

作者郵箱：hahahappi@163．com