关于本文的作者：

季润宁，徐敏义，叶庆佐，张正林，张明焕，王军

苏州市立医院北区医学工程系医用中心供氧，江苏苏州215008

本文摘要：

医用气体系统是医院医疗服务的重要保证，也是医院支持系统的核心内容之一。本文研究了我们医院康复区的医用气体（主要用于医用氧气，正压空气和负压真空抽吸）系统的设计，并计算了康复区所需的气体消耗量（总流量）负压气体的流量为2813 L / min，医用压缩空气的总流量为12??25 L / min），管径尺寸和其他特定数据，以改善医用气体系统的设计和常规配置，并使用科学手段确保使用医用气体的安全性，从而确保医院的医疗安全和医疗质量。

本文的关键字：

医用气体系统设计；耗气量管道布置；管道设备

简介

2020年，新型冠状病毒（新型冠状肺炎）引起的肺炎在全球范围内蔓延，尤其是在湖北。随着各种医院中救援任务的不断发展，据报道，已经报道了治疗患者所需的救生用氧气，尤其是在治疗重症患者的指定医院中。氧气供应压力和气体流量不符合标准，通常氧气供应不足。影响临床医疗工作。尽管入院医院是中国一家相对知名的医院，但最初设计的医用气体系统也符合行业标准，但患有新冠状动脉肺炎的患者已从大多数床位的普通流量氧气吸入改为高流量氧气，并且二手无创呼吸机。 ，有创呼吸机甚至ECMO人工肺系统对氧气的需求更高，从而导致诸如原始气体系统的供气不足之类的问题。通过参考这些问题，我们将在我院康复医院设计的初期充分考虑医用气体系统的设计和常规配置。本文将逐一解释它们。

医用气体是指医院各个部门用于治疗，设备电源或麻醉等领域中用于治疗患者的气体，主要包括医用氧气，正压空气，负压真空抽吸，二氧化碳，氮气，笑声当然，手术麻醉废气的排放也包括在医疗气体管理的范围内[1]。我们医院康复医院区域的医用气体项目涵盖12个区域，包括8个普通护理室，手术室，ICU，HDU，高压氧舱等，约有500张床位。

1医用氧气系统设计

1. 1国外研究进展，供氧系统站建设

在流行期间，武汉的一家医院有700张病床，每张病床都必须吸入氧气。几乎危重病人必须使用呼吸机。呼吸机对氧气压力的要求通常为0. 4 Mpa或更高[2-3]。在极端使用条件下（使用量达到日使用峰值的10倍），压力无法升高，流量无法保持，蒸发器已完全冻结，并且调节阀组结霜严重。后来，对医用气体系统进行了改造，增加了液氧储罐和蒸发器，将整个系统的压力提高到1. 0 Mpa，以解决该问题。同时，备用母线每天最多使用400个氧气瓶。参考以上数据建议，主氧气供应源和备用氧气供应源应由液氧罐供应。至少应设置两个5m3的液氧罐和两个500 Nm3 / h的气化器作为备用。同时，紧急氧气源应为2×20。瓶公交车提供氧气。

1. 2耗氧量计算

医院医用氧气消耗量的计算需要参考GB50751-2012《医用气体工程技术规范》 [4]附录B医用气体源流量计算表，见表1，该表中各种医用气体每个功能区域的消耗流量具有明确的定量值。将这些数据与康复医院每个功能区域的病床分布相结合，请参见表2，然后使用公式（1)计算氧气消耗量[5]。燃气系统，请参见公式（1)。

Q = Qa + Qb（n- 1)η（1)其中：

Q：气源计算流量，L / min； Qa——终端额定流量，L / min； Qb——计算出的终端平均流量，L / min； n——床位数或计算单位； η——同时使用系数；

注：①这意味着HDU（高依赖性病房）是从生命稳定的ICU患者过渡到普通病房的过渡病房。继续按照ICU标准持续监测患者生命体征24小时，并积极开展康复治疗。

其中，Qa，Qb，η是根据GB50751-2012“医用气体工程技术规范”附录B医用气体源流量计算表（表1））得出的。

根据表2可以看出，普通护理室有400张病床，36个高压氧舱，4个急救室，5个手术室，3个唤醒室病床，10个ICU病床和32个HDU床。将这些数据与医用气源流量计算表结合起来，使用公式（1)计算每个区域的比气消耗量，如表3所示。

注：表1中的手术室标准同时使用系数为75％，余额计算为100％。氧气治疗中心和HDU部门的病床耗氧量是根据ICU病床的耗氧量计算的。

此外，为了应对极端情况，增加对高流量设备（如呼吸加湿治疗设备和呼吸机）的考虑：此项目是基于每个护理单元2个单位，每张床1个高流量设备计算的在手术室，ICU，HDU中有64台机器，每台机器都按照正常使用流量30 L / min（高流量设备的实际峰值可以达到60 L / min）计算，同时使用系数为75％，耗氧量为64×30×75％= 1440 L / min。因此，康复医院整个医院区域使用的氧气总流量是表中所有区域的流量之和与其他高流量设备的流量之和之和。最高272 1. 1 L / min。

1. 3导管设备

1. 3. 1管道布局

建议从液氧供应站安装副气瓶，并建立从副气瓶到氧气治疗中心的专用氧气管道；在手术室，ICU和HDU中建立专用的氧气管道;在综合护理室建立供氧管道；一种方法专用于手术室，ICU和HDU的紧急氧气管道；为紧急氧气源管道保留了另一种方法。其中，手术室，ICU和HDU氧气管道在每个区域都预留了阀门。

1. 3. 2管道直径

根据管径计算的数学公式，根据已知参数，计算出满足临床需求压力和流速的管径和内径值[6]。有关管道直径的计算，请参见公式（2)。

式中，d——管子内径，mm； V——标准状态下的气体体积流量，Nm3/ h； Tm——管内气体的平均温度，K——常温管可在40℃下计算； WR-实际气体速度，m / s，常规气体速度可以根据10?20 m / s计算。 Pm——管道中气体的平均压力，MPa。

管中气体的平均压力，请参见公式（3)。

在公式中，P1——管道开始处的压力，MPa； P2——管道末端的压力，MPa。

有关标准状态下气体的体积流量，请参见公式（4)。

上式中，P0 ＝ 0. 1MPa； T0 = 273 K。

＆lt; p＆gt;根据每个主管的空气流量和压力等已知数据，可以计算出每个区域中氧气管道的内径。结合常用的脱脂铜管模型[7-8]，可以得出结论，专用于氧气治疗中心的氧气管道是合适的。使用φ42×1. 5脱脂铜管；手术室，ICU，HDU氧气管道使用φ42×1. 5脱脂铜管；普通护理单位氧气管采用φ42×1. 5脱脂铜管。护理机组走廊水平管道全部使用φ16×1脱脂铜管。进入房间的管道全部使用φ8脱脂铜管等。

1. 3. 2管道设备

中心氧气供应系统管道的每个护理单元都配备有氧气二次减压箱。减压箱有一个内置的双回路，一种是供气方式，另一种是备用方式。氧气治疗中心和手术室均配有大流量二次减压箱。减压箱应配备旁路装置，更换或修理减压箱时，不会停止供气。

此外，建议每个单元都安装一个压力传感器和一个警报设备，以包括在医院信息管理系统中。如果条件允许，可以添加氧气流量计，以方便部门进行单独的测量和成本核算。另外，流量计也可以视为包含在信息管理系统中。

2个医疗中心吸引系统

2. 1个景点系统中心大楼

建议在景点中心站使用油真空泵，自动控制系统，细菌过滤器，废气处理系统，真空罐和其他设备[9-10]。建议选择2?3台真空泵，每台真空泵的流量不低于300m3/ h，一泵一机或两泵一机。选择2到3套2m3的真空罐作为真空罐，以满足GB150标准的要求。自动控制系统设置需要能够手动控制每个真空泵的运行，还需要通过压力自动控制真空泵的运行。单个泵的维护不会影响整个系统的运行。此外，在条件允许的情况下，可以配置压力传感器以实时监视真空系统设备的运行和压力。为了确保排气口的细菌含量满足要求且不会造成环境污染，有必要配置细菌过滤器并添加废气处理系统，以消除可能夹带在其中的病毒，细菌和其他微生物。废气。建议所选的废气处理系统包括废气监测和监测装置。杀菌效果监测报警装置。另外，排气口应远离建筑物的门窗，并符合标准要求至少3m以上。

如果有感染病房或发烧诊所区域，建议这些区域独立配备管道和负压抽吸装置。

2. 2气体消耗量计算

床的布局和耗气量的计算方法参考医用氧气系统，重点区域的局部放大倍数以及每个区域的耗气量，如表4所示。

根据上表数据，康复医院整个医院区域使用的负压气体总流量为2813L / min。

2. 3力反馈系统

2. 3. 1管道布局

从真空罐中至少留出3条管线，为手术室，ICU和HDU留出一条抽吸系统管线；普通护理病房的一根抽吸管道，以及一条备用紧急负压抽吸管道[11]。手术室，ICU和HDU吸入管道在每个区域都预留有阀门。

2. 3. 2管道直径

根据1. 3. 2部分的数学计算公式，根据已知的流量，压力等参数，计算出每个区域所需的管道内径，并结合常用的脱脂铜管道型号，可以进入手术室，ICU，HDU抽吸系统管道应使用φ54×2脱脂铜管，普通护理单位抽吸管道应为φ48×2脱脂铜管，护理单位走廊水平管道应为φ28×1. 5条脱脂的铜管，进入房间的所有管子均使用φ10脱脂的红色铜管。

2. 3. 3管道设备

每个护理单元均配有吸力维护阀。建议每个单元都配备压力传感器和警报装置，并将其合并到医院信息管理系统中。

3医疗压缩空气系统

3. 1个压缩空气站大楼

压缩空气站设计采用2?3个无油空气压缩机单元，每个单元的流量不小于1.5m3/ min；空气后处理使用非蓄热式吸附干燥机，并同时设置3个等级。过滤器的过滤精度为0.01μm。

3. 2耗气量计算

压缩空气系统仅适用于手术室，ICU和HDU区域。床布局和用气量的计算方法以医用氧气系统为准，各区域的用气量见表5。

根据上表数据，康复医院整个医院区域使用的医用压缩空气总流量为12??25L / min。

3. 3管道

3. 3. 1管道布局

用于手术室，ICU，HDU的一根空气管，以及用于紧急医疗的备用压缩空气管。

3. 3. 2管道直径

根据1. 3. 2的数学计算公式，根据已知的流量，压力等参数计算出所需的管子内径，再结合常用的脱脂铜管模型即可得出结论。手术用气管应使用φ35×1. 5脱脂红铜管，且气管在每个区域仅预留阀门。

4医用气体监测系统

每个部门都需要设置一个医用气体监测控制箱，以实时监测每个系统的压力，并在出现异常时及时提醒使用和维护人员。有条件的医疗机构应建立医疗气体监测系统，可以实时显示各病房机房和设备的运行状态[12-15]，并可以监测医疗气体系统的流量和压力。每个部门。医院信息系统可以提供预警并促进摘要统计。

5医疗压缩空气系统

医用气体系统设计的基本技术要求主要包括以下六项：

（1）根据医疗卫生行业标准的要求，医用氧气，负压，压缩空气系统管道应符合YS / T650《医用气体和真空无缝钢管》和GB / T1527-2006的要求。 《铜及铜合金》《拉制管》的技术要求，并确保医用氧气系统和医用压缩空气系统管线的平均每小时泄漏率不超过0. 5％；医用中心吸气系统管线的增压率≤0. 18％/ h。 p>

（2）医用气体管道必须可靠接地，并且接地电阻不应大于4Ω。

（3）医用燃气系统的管道不得与燃气管道放置在同一框架上。必须共享时，至少保持0. 5m的距离，并且不得在其中放置任何阀门和连接接头允许使用普通框架，当然也不允许。可以将其与强弱电缆一起铺设和交叉，以防止泄漏的火花刺穿管道并造成事故[16]。

（4）当医用气体系统管道穿过墙壁时，应使套管穿过，并且套管内部的管段不得有焊缝或接头。

（5）医疗气体系统的管道不得铺设在建筑结构中或没有检查门或检查口的管道井中，并且不得与供电线路铺设在同一管道中。

（6）有关其他未发现的问题，请参阅GB50751-2012“医用气体工程技术规范”中的特定要求。

6结论

总而言之，本文通过计算康复中心的耗气量和管道内径等具体数据，深入分析医用气体系统的设计方案，综合考虑了医用气体的极端使用情况。我院康复中心，并确认康复情况医院区域的总体配置和基本技术要求。由于医院规模和医疗技术的差异，医疗气体系统的具体参数和常规配置要求不尽相同，但需要注意和考虑的参数却是相同的。希望将来向您展示医院医用气体系统的设计过程。来帮忙。

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