魏佳男，郭軍濤

中國人民解放軍空軍特色醫(yī)學(xué)中心 醫(yī)學(xué)工程科，北京 100142

引言

在現(xiàn)代化醫(yī)院中，醫(yī)用氣體管道系統(tǒng)已逐漸成為基礎(chǔ)醫(yī)療保障工程之一，承擔(dān)著生命支持、輔助治療的重要角色[1]。醫(yī)用氣體終端組件（以下簡稱終端組件）作為醫(yī)用氣體管道系統(tǒng)中傳輸氣體的最終環(huán)節(jié)，由醫(yī)護人員直接操作可以實現(xiàn)對空氣、氧氣、氬氣等醫(yī)用氣體及真空的使用，其安全性與患者的生命安全密切相關(guān)。本文旨在從結(jié)構(gòu)選型、安裝固定、使用維護及管理規(guī)范等4個方面系統(tǒng)性闡述醫(yī)用氣體終端研究發(fā)展現(xiàn)狀，列舉終端組件在不同階段需要注意的常見問題及解決方案，以期促進終端組件的功能完善、使用規(guī)范和科學(xué)管理。

1 醫(yī)用氣體終端的發(fā)展歷史及結(jié)構(gòu)類型

1.1 醫(yī)用氣體終端的發(fā)展歷史

1953年第一套中央供氣系統(tǒng)在德國誕生，因其具備性能優(yōu)良、使用安全、管理科學(xué)等優(yōu)點，受到醫(yī)院的廣泛青睞，逐步成為現(xiàn)代化醫(yī)院必不可少的醫(yī)療保障設(shè)施之一[2]。醫(yī)用氣體終端的發(fā)展如圖1所示，最初醫(yī)用氣體管道系統(tǒng)中無特定終端結(jié)構(gòu)供氣，在手術(shù)室中麻醉機用氣通過柔性管道直接將麻醉機與墻壁氣體管道固定接頭相連[3]，20世紀(jì)60年代氣體管道連接頭逐漸演變?yōu)榭煽焖龠B接的組件[4]，所有種類氣體均采用同種接頭，直至1974年第一套具有氣體專用標(biāo)識的終端出現(xiàn)，并列入規(guī)范性標(biāo)準(zhǔn)[5-6]，隨后醫(yī)用氣體終端結(jié)構(gòu)不斷優(yōu)化，采用插拔式快速自封接頭的形式，具有特定氣體的唯一專用性，形成了具備包含連通氣體管道的底座、雙向氣體流通的閥結(jié)構(gòu)、帶有專用氣體連接口的插座等其他零部件的內(nèi)部結(jié)構(gòu)[7]。

圖1 醫(yī)用氣體管道系統(tǒng)及終端組件的發(fā)展歷史[2-7]

1.2 醫(yī)用氣體終端的結(jié)構(gòu)類型

目前醫(yī)院常用的標(biāo)準(zhǔn)制式的醫(yī)用氣體終端組件有德式氣體終端、美式氣體終端、英式氣體終端、日式氣體終端等，如圖2所示，各終端組件均根據(jù)國際標(biāo)準(zhǔn)或國家標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計制造，遵守ISO 9170-1-2008《醫(yī)用氣體管道系統(tǒng)用終端設(shè)備 第1部分：供壓縮醫(yī)用設(shè)備和真空用的終端設(shè)備》[8]的氣體警示顏色標(biāo)識以防錯插，具有良好的氣密性、抗沖擊性和耐腐蝕性，其中美式氣體終端進氣管可360°旋轉(zhuǎn)，相較其他制式安裝方便，英式氣體終端一般配套安裝盒可實現(xiàn)明裝和暗裝。德式氣體終端出現(xiàn)較早，經(jīng)不斷改進形成兩檔快速接插設(shè)計[9]，第一檔插入時不通氣，可用于連接濕化瓶或負壓吸引調(diào)節(jié)器，當(dāng)患者需要用氣時第二檔插入通氣，此設(shè)計簡單快捷，既節(jié)省空間，又方便操作，符合護理流程，可優(yōu)化醫(yī)護人員的臨床使用。我國生產(chǎn)制造的醫(yī)用氣體終端為國產(chǎn)航天ZT302型，主要借鑒日式終端的制造標(biāo)準(zhǔn)，日式終端插頭完全兼容，也具備耐腐蝕、無毒、不燃、氣密性良好、可快速插拔的特點。

圖2 醫(yī)用氣體終端組件示例

1.3 醫(yī)用氣體終端結(jié)構(gòu)尺寸及規(guī)格選型的常見問題及解決方案

由于醫(yī)院需求升級、供應(yīng)商變化、病房維修改造等，醫(yī)用氣體終端的結(jié)構(gòu)尺寸及規(guī)格選型可能對其安裝使用產(chǎn)生不良影響，結(jié)合醫(yī)用氣體終端相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)及管理經(jīng)驗提出以下解決方案（表1）。

表1 醫(yī)用氣體終端結(jié)構(gòu)尺寸及規(guī)格選型的常見問題及解決方案

2 醫(yī)用氣體終端的安裝固定

2.1 用氣體管道系統(tǒng)組成

醫(yī)用氣體管道系統(tǒng)主要由氣源部分、管道及附件部分、氣體檢測部分和病房末端設(shè)備部分4個部分組成[1]，如圖3所示，醫(yī)用氣體終端一般位于病房末端設(shè)備部分，其安裝固定形式多種多樣，已逐步誕生了條帶式設(shè)備帶、醫(yī)用吊橋吊塔、裝飾性終端箱、壁柜式終端箱以及獨立固定終端等不同形式的終端系統(tǒng)。其醫(yī)用氣體終端安裝固定形式需要與醫(yī)療服務(wù)相適應(yīng)，在醫(yī)用氣體工程設(shè)計之初就要根據(jù)科室的實際情況考慮終端分布，決定終端組件的安裝種類、個數(shù)、位置、形式等問題[10]。

圖3 醫(yī)用氣體管道系統(tǒng)示意圖

2.2 醫(yī)用氣體終端的安裝固定形式及常見問題

本文以條帶式設(shè)備帶、醫(yī)用吊橋吊塔、終端箱為例對其安裝過程中主要存在問題及解決方案進行闡述，見表2。

表2 醫(yī)用氣體終端的安裝固定形式及常見問題

（1）條帶式設(shè)備帶：條帶式設(shè)備帶是醫(yī)院病房中較為常見醫(yī)用氣體終端安裝固定形式，內(nèi)部空間較大，鋪設(shè)銅質(zhì)氣體管道，外部采用橫向模塊化結(jié)構(gòu)裝配，可根據(jù)實際需要定制化裝載照明燈、閱讀燈、特殊用途燈、電源插座、電話或網(wǎng)絡(luò)插座、電氣開關(guān)、醫(yī)用氣體插座、護士呼叫系統(tǒng)等，面板一般采用鋁合金板，容易折卸，便于維修。安裝條帶式設(shè)備帶時應(yīng)符合GB 50751-2012《醫(yī)用氣體工程技術(shù)規(guī)范》[11]（以下簡稱GB 50751-2012）的要求，即條帶型式的醫(yī)用供應(yīng)裝置中心線的安裝高度距地面宜為1350～1450 mm。

（2）醫(yī)用吊橋吊塔：條帶式設(shè)備帶內(nèi)部通常鋪設(shè)氣體軟管，功能與條帶式設(shè)備帶類似，可定制化裝配照明燈、電源插座、護士呼叫系統(tǒng)等，一般懸掛于手術(shù)室、重癥監(jiān)護室等天花板上，位于病床斜上方，可在軌道內(nèi)靈活移動或旋轉(zhuǎn)，有效利用屋內(nèi)立體空間為醫(yī)療氣體取用提供便利。GB 50751-2012[11]對懸掛式設(shè)備帶的安裝高度的要求為懸梁型式的醫(yī)用供應(yīng)裝置底面的安裝高度距地面宜為1600～2000 mm。

（3）終端箱：終端箱包括裝飾性終端箱、壁柜式終端箱等，一般設(shè)置在特需病房、高檔病房、療養(yǎng)病房等病房內(nèi)，其具有外形美觀又節(jié)省空間的優(yōu)點，對患者康復(fù)產(chǎn)生正向積極影響。獨立醫(yī)用氣體終端小巧便捷，是一種新興安裝固定形式，在臨床實驗室中較為常見。獨立醫(yī)用氣體終端與終端箱在安裝設(shè)計時均應(yīng)符合GB 50751-2012[11]的規(guī)定，即醫(yī)用氣體終端組件的安裝高度距地面應(yīng)為900～1600 mm，終端組件中心與側(cè)墻或隔斷的距離應(yīng)≥200 mm。橫排布置的終端組件，宜按相鄰的中心距為80～150 mm等距離布置。

除以上常見醫(yī)院內(nèi)醫(yī)用氣體終端的安裝固定形式外，對于戰(zhàn)地、搶險、救災(zāi)等野外作業(yè)環(huán)境，醫(yī)用氣體終端常采用懸掛式或臺式安裝[12-14]，具有可重復(fù)使用、靈活移動、快速拆裝等優(yōu)點。隨著醫(yī)院信息化建設(shè)步伐加快，醫(yī)用氣體終端設(shè)備帶也將向著智能化方向發(fā)展[15]，它可以作為載體，通過對承載強度、管線空間、模塊布局、信息化系統(tǒng)配置等進行創(chuàng)造性設(shè)計，實現(xiàn)多種設(shè)備統(tǒng)籌布局、集成化管理和信息交互等功能。若將醫(yī)用氣體智能終端與智能化設(shè)備帶相結(jié)合，將大大提高終端組件使用管理的安全性與科學(xué)性。

3 醫(yī)用氣體終端的使用維護

安全用氣是醫(yī)用氣體工程設(shè)計的先驗性標(biāo)準(zhǔn)[16]，醫(yī)用氣體終端的安全使用與及時維護在醫(yī)療保障工作中至關(guān)重要。醫(yī)用氣體終端在使用過程中常常需要注意氣體專用性、氣密性、氣壓等問題[17-18]，一旦發(fā)生故障立即維修，日常使用中也需要定期維護檢測，以保證終端組件正常工作。

3.1 氣體專用性

一般情況下醫(yī)用氣體終端與插入件通過機械結(jié)構(gòu)相配合，不同制式的終端組件采用不同位置的定位銷或不同形狀、大小的插口，插座標(biāo)志必須符合規(guī)范規(guī)定，其插入件與終端組件相對應(yīng)，以防止氣體接頭誤插拔。但現(xiàn)有德式終端與英式終端的插入件外觀十分類似，在使用過程中極易混淆，導(dǎo)致無法插入而影響用氣，緊急狀況下可能強行錯誤插拔破壞終端。因此，有行業(yè)專家設(shè)計了利用環(huán)形定位槽之間不同結(jié)構(gòu)特征機械配合區(qū)分醫(yī)用氣體類型的醫(yī)用氣體終端[19]，也可以通過增加防錯定位器確保不同醫(yī)用氣體類型的壓蓋與終端組件插座相對應(yīng)[20]，防止在安裝或維修過程中造成錯裝。

3.2 氣密性

醫(yī)用氣體終端若長期使用，其內(nèi)部密封圈、彈簧等配件發(fā)生老化，可能引起終端組件漏氣，還可能導(dǎo)致氣體插入件插入后插頭無法鎖緊固定被氣體沖出的后果，增加了操作人員的使用風(fēng)險。為防止氣體泄漏、提高終端組件氣密性，有研究者[20]設(shè)計兩級鋼球結(jié)構(gòu)使氣體插入件插入后鎖接牢固；李忠國[21]還提出，通過增加固定腔體提高終端組件的穩(wěn)定性并實現(xiàn)自密封功能，可提升終端組件的氣密性。當(dāng)發(fā)生氣密性問題時；許世宏等[22]和馮小飛等[23]設(shè)計了一種可對醫(yī)用氣體進行實時動態(tài)監(jiān)測的氣體監(jiān)測系統(tǒng)，內(nèi)部設(shè)置氣密儀和泄漏檢測部，可實現(xiàn)24 h監(jiān)測功能，并通過聲光報警器實現(xiàn)自動及時報警以降低氣體泄漏造成的安全隱患，既能提高工作效率，也為醫(yī)用氣體管理提供了可靠保障及可追溯性。

3.3 管理監(jiān)測

由于醫(yī)用氣體終端供氣壓力和流量不足將無法滿足對患者救治的需要，也無法有效驅(qū)動相關(guān)醫(yī)療設(shè)備，特別是在救治危重癥患者或搶救急診患者時出現(xiàn)氧氣流量不足的情況，嚴(yán)重時可能導(dǎo)致醫(yī)療事故的發(fā)生[24]。有研究者提出在醫(yī)用氣體終端上增加氣壓和流量檢測、氣壓異常報警及遠程通訊等功能，可使終端組件在保持原有用氣功能的基礎(chǔ)上及時監(jiān)測氣壓及流量變化，顯示、記錄并存儲檢測結(jié)果，便于操作人員實時了解醫(yī)療氣體可用情況，提高醫(yī)院精細化管理水平[25-26]。

3.4 維護

在長期的臨床使用中醫(yī)用氣體終端易發(fā)生2種故障：一是密封圈彈簧等內(nèi)部零配件老化造成氣體泄漏；二是醫(yī)用氣體潔凈度不夠或負壓吸引過濾不完全造成異物堵塞。無論何種故障都會嚴(yán)重影響臨床使用，甚至威脅患者的生命安全，而當(dāng)故障發(fā)生需要維修時，部分早期醫(yī)用氣體管道系統(tǒng)未設(shè)置維修閥，維修工程師可能需要關(guān)閉整個病區(qū)氣體管道甚至供氣源，因此維修人員為降低對其他在用終端及醫(yī)療設(shè)備的不良影響，可能在通氣情況下進行維修，維修難度大，危險程度高。為便于維修，萬吉信等[27]設(shè)計了內(nèi)置維修閥的氣體終端，可在不關(guān)閉整個病室供氣管道的情況下通過擰動維修閥封閉氣路，實現(xiàn)氣體終端的帶氣維修。王軍安等[28]采用雙排鋼銷和設(shè)置全部密封圈的閥門座，不僅可以實現(xiàn)帶氣維修更換密封圈，還增強了氣體插頭的固定，防止氣體插頭在通氣狀態(tài)下意外彈出傷人，提高了終端組件的安全性和穩(wěn)定性。

盡管已對醫(yī)用氣體終端進行功能完善和管理優(yōu)化，使其具有防錯裝、防漏氣、可計量等功能，但由于改造后的終端組件裝置復(fù)雜、體積龐大、改造成本高、通用性差等問題，多數(shù)設(shè)計并未實現(xiàn)大規(guī)模臨床推廣。此外，難以證明終端組件的實用新型專利設(shè)計具有足夠的安全性和實用性，這也是其無法廣泛應(yīng)用的原因之一，因此如何驗證新型終端組件的臨床使用價值也對醫(yī)用氣體終端的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和科學(xué)試驗方法提出了更高的要求。

4 醫(yī)用氣體終端的管理規(guī)范

隨著醫(yī)用氣體管道系統(tǒng)的不斷推廣，由于其在醫(yī)療保障工作中的重要性，各國還針對其設(shè)計、施工、驗收和運行管理總結(jié)出了一套完備的標(biāo)準(zhǔn)管理體系，并形成了國際通用標(biāo)準(zhǔn)ISO 7396-1-2007[29]、ISO 9170-1-2008[8]等。我國的醫(yī)用氣體管道系統(tǒng)起步較晚，從20世紀(jì)80年代建成第一套醫(yī)用中心供氧系統(tǒng)發(fā)展至今[30]，2012年才形成了現(xiàn)行的綜合性國家標(biāo)準(zhǔn)GB 50751-2012《醫(yī)用氣體工程技術(shù)規(guī)范》[11]，2013年國家衛(wèi)生行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)WS 435-2013《醫(yī)院醫(yī)用氣體系統(tǒng)運行管理》[31]發(fā)布，以及YY 1468-2016《用于醫(yī)用氣體管道系統(tǒng)的氧氣濃縮器供氣系統(tǒng)》[32]、YS/T 650-2020《醫(yī)用氣體和真空用無縫銅管》[33]等醫(yī)用氣體管道系統(tǒng)設(shè)備類行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)不斷更新發(fā)布。

醫(yī)用氣體終端組件主要參照2010年制定的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)YY 0801.1《醫(yī)用氣體管道系統(tǒng)終端 第1部分：用于壓縮醫(yī)用氣體和真空的終端》[34]、YY 0801.2《醫(yī)用氣體管道系統(tǒng)終端 第2部分：用于麻醉氣體凈化系統(tǒng)的終端》[35]、YY/T 0799《醫(yī)用氣體低壓軟管組件》[36]等標(biāo)準(zhǔn)實施。醫(yī)用氣體終端行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)對終端組件的設(shè)計、制造、安裝及維護提出了基本要求，GB 50751-2012[11]的第六部分及附錄D也對終端組件的安裝布局進行了規(guī)范，具體要求體現(xiàn)在材料、氣體專用性、耐久性、外觀標(biāo)識、插入件、機械強度、連接力與力矩、壓降與泄漏和電氣安全等方面，見表3。

表3 國內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)對醫(yī)用氣體終端組件的具體要求

盡管GB 50751-2012[11]和YY 0801.1[34]/YY 0801.2[35]已綜合性地涵蓋了醫(yī)用氣體終端組件的基本規(guī)范要求，實現(xiàn)了我國醫(yī)用氣體工程標(biāo)準(zhǔn)從無到有，但結(jié)合臨床實踐工作現(xiàn)有標(biāo)準(zhǔn)存在滯后和缺失等問題[37]，例如，在結(jié)構(gòu)制式方面，YY 0801.1[34]/YY 0801.2[35]要求非標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的終端和部件或其中的零件能證明其達到同等的安全程度即予以認(rèn)可，但未明確同等安全程度的具體定義，不僅易對專業(yè)檢測造成困擾，還使醫(yī)院等使用單位缺少一定的結(jié)構(gòu)安全性驗證標(biāo)準(zhǔn)，同時由于難以驗證實用新型終端組件的安全性，導(dǎo)致這些新型終端組件無法實際應(yīng)用于臨床。

國際標(biāo)準(zhǔn)化組織相關(guān)委員會每年都對醫(yī)用氣體供應(yīng)系統(tǒng)的相關(guān)國際標(biāo)準(zhǔn)作出修正和更新，新版本ISO 9170-1-2017《醫(yī)用壓縮氣體和吸引的終端》[38]于2017年發(fā)布，英國衛(wèi)生部衛(wèi)生技術(shù)指南HTM 2022《醫(yī)用氣體管路系統(tǒng) 設(shè)計、安裝、檢查和驗收》[39]已更新至2022年，我國的醫(yī)用氣體工程標(biāo)準(zhǔn)也需要從設(shè)計、安裝、功能、性能、測試、調(diào)試、文檔以及安全等幾個方面進行完善，充分考慮特殊作業(yè)環(huán)境等因素規(guī)范醫(yī)用氣體管道及終端組件的使用管理。另外，醫(yī)院新建、改擴建和維修醫(yī)用氣體系統(tǒng)后，應(yīng)嚴(yán)格落實采用專業(yè)的第三方檢測機構(gòu)對醫(yī)用氣體系統(tǒng)進行全面的檢測和驗收的要求[40]，確保醫(yī)用氣體系統(tǒng)工程質(zhì)量和氣體品質(zhì)滿足規(guī)范要求，以保障醫(yī)院的安全用氣。

在醫(yī)院管理層面，由于我國醫(yī)用氣體管道系統(tǒng)在醫(yī)療器械和建設(shè)工程之間無明確分界，現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)將部分醫(yī)用氣體系統(tǒng)包含醫(yī)療空氣壓縮機組、醫(yī)用真空機組、醫(yī)用分子篩制氧機組等列為醫(yī)療器械，而醫(yī)用氣體終端組件、醫(yī)用設(shè)備帶、醫(yī)用吊橋吊塔等不作為醫(yī)療器械管理，實際上醫(yī)用氣體管道系統(tǒng)通常隨醫(yī)療建筑建設(shè)而建設(shè)，終端組件及其安裝固定形式應(yīng)用在臨床一線，因此目前國內(nèi)終端組件的管理部門仍存在爭議。參考國外醫(yī)用氣體系統(tǒng)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，英國、美國、日本等均不將醫(yī)用氣體系統(tǒng)作為醫(yī)療器械進行管理，德國不將醫(yī)用氣源及管網(wǎng)系統(tǒng)作為醫(yī)療器械對待[41]，因此針對醫(yī)用氣體管道系統(tǒng)及終端組件的管理需要根據(jù)實際情況更新調(diào)整，使管理制度更加合理可行。在進一步明確醫(yī)用氣體終端的管理模式之外，還應(yīng)嚴(yán)格落實規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)、法規(guī)等對醫(yī)用氣體終端組件的要求，參考其他國家的經(jīng)驗和規(guī)范及國內(nèi)外專家意見[42-43]，從合理采購和安裝、專業(yè)驗收及檢測、使用人員操作規(guī)范化及預(yù)防性維護保養(yǎng)等幾個方面進行專業(yè)化建設(shè)和標(biāo)準(zhǔn)化管理，例如，加強人員培訓(xùn)實現(xiàn)臨床科室對醫(yī)用氣體終端組件的安全使用，建立符合醫(yī)院實際使用情況的安全管理規(guī)范等。

5 總結(jié)與展望

醫(yī)用氣體管道系統(tǒng)承擔(dān)著維系危重患者生命、改善醫(yī)療環(huán)境、促進治療康復(fù)的重要角色，醫(yī)用氣體終端的使用管理對患者生命及醫(yī)院運轉(zhuǎn)具有十分重要的意義。了解終端組件的結(jié)構(gòu)選型、安裝固定、使用維護及管理規(guī)范等研究發(fā)展現(xiàn)狀，對促進醫(yī)用氣體終端創(chuàng)新發(fā)展，完善醫(yī)用氣體終端科學(xué)管理，保障臨床工作安全有序具有重要作用。醫(yī)用氣體終端設(shè)計、安裝、使用及管理等方面的問題已在臨床實踐工作中逐漸顯露，下一步需要更加有效便捷的科學(xué)手段實現(xiàn)并驗證醫(yī)用氣體終端的安全性，制定更加嚴(yán)謹(jǐn)實用的管理標(biāo)準(zhǔn)，以保障醫(yī)用氣體終端在臨床工作上的使用。