突发公共卫生事件用氧高峰期医院的氧气供应管理

郭红伟，陈俊峰，刘建海

淄博市张店区人民医院 （山东淄博 255000）

当突发公共卫生事件时，医院作为救治患者的主战场，发挥着极其重要的作用。以新型冠状病毒感染疫情为例，随着疫情防控政策的调整，医疗机构的防控重心迅速从“防感染”转向“保健康、防重症”。此时，医用氧气与患者生命直接相关，医院必须保证全天候不间断供氧。氧气供应的及时性和安全性是医院必须提供的生命支持保障。《新型冠状病毒感染诊疗方案（试行第十版）》[1]规定，医疗机构应根据患者病情给予有效氧疗措施，包括鼻导管、面罩给养和经鼻高流量氧疗。为保障患者生命健康，各地医院快速启动重症病床扩容。而当突发公共卫生事件时，由于患者人数增加，氧疗患者的人数随之激增，同时呼吸支持设备的使用量也大大增加，这给医院氧气供应系统带来了前所未有的挑战。本研究将着重介绍用氧高峰期，医院氧气供应中出现的主要问题及应急解决措施，以期提高医院氧气供应管理能力，保障患者用氧的及时性和安全性。

1 医院供氧方式

随着经济和科技的不断发展，医院供氧方式也在不断改进。1930 年，液氧集中供应在国外开始应用；1950 年，液氧集中供应得到广泛应用；1996 年，世界上第一台分子筛制氧机诞生[2]。目前，我国医院的氧气供应模式主要包括氧气瓶供氧、液氧集中供应和分子筛制氧。单独钢瓶供氧目前在中大型医院主要用于临时性紧急用氧或辅助备用，某些社区医疗机构仍采用此种方式供氧。集中供氧主要有组合瓶装汇流排集中供氧和液氧集中供应两种，液氧经过处理稳压后通过管道被输送至患者床旁。随着制氧设备的进步，制氧机的自动化水平也在不断提升，考虑到经济性和安全性，大多数医院采用分子筛制氧机供氧。医用分子筛制氧是以空气为原料，利用分子筛变压吸附工艺从空气中分离氧气和氮气，持续获得富氧空气，并将其储存在储气罐中，通过医用气体管道系统输送至各病区（图1）。与传统钢瓶供氧、液氧集中供应相比，分子筛制氧技术的优点是使用更加安全、操作更加方便、供氧不受市场氧气价格和运输的影响，其缺点是氧气纯度只有（93±3）%，运行噪声大[3]。

图1 某二级医院医用分子筛制氧机工作流程

2 医院终端用氧方式

目前，医用氧气已广泛应用于呼吸支持、抗疲劳、医疗保健、心理健康治疗等领域。以本次新型冠状病毒感染疫情为例，氧疗是新型冠状病毒感染重型和危重型患者最重要和最基础的治疗措施。在新型冠状病毒感染重症患者的救治中，需快速评估患者病情，再进行针对性氧疗。以我院为例，救治新型冠状病毒感染重症患者主要采取的氧疗方式包括鼻导管吸氧、面罩吸氧、经鼻高流量湿化氧疗、无创呼吸机和有创呼吸机。

普通鼻导管吸氧的氧流量一般为1～4 L/min，吸入氧浓度为24%～32%。普通面罩和文丘里面罩吸氧的氧流量可达10 L/min，吸入氧浓度可达50%。对于呼吸窘迫和低氧血症患者，可采用经鼻高流量湿化氧疗，常用通气流量范围为30～60 L/min，依据患者舒适性和耐受度、痰液黏稠度适当调节，以满足不同的吸氧浓度需求，一般吸氧浓度为50%，但需注意不能长时间持续吸入高浓度氧气[4]。轻中度呼吸衰竭患者可采用无创正压通气，氧流量一般为40～60 L/min，吸氧浓度依据患者身体状况设定[5]。重度呼吸衰竭患者采用有创机械通气，管路密闭性好，通气量一般在30 L/min 以下，吸入氧浓度可根据患者身体状况设定，危重症患者吸氧浓度一般偏高，有创呼吸机氧气终端平均流量可取15～30 L/min。

3 用氧高峰期医院供氧系统存在的问题

3.1 供氧量不足

当突发公共卫生事件时，医疗机构收治的患者中需吸氧的人数越来越多，重症患者需依靠高流量吸氧治疗，高通量氧气治疗方案的实施使医院的日均用氧量是平时的4～6 倍，呼吸机等耗氧设备的使用情况是平常的数倍乃至数十倍，用氧需求量激增（图2）。医院用氧量达到日常用氧量峰值数倍以上，超出原有供氧系统设计值的上限，出现氧气供应无法继续增加的情况。根据GB 50751-2012《医用气体工程技术规范》[6]第4.2.4 条规定，医用氧气主气源宜设置或储备能满足1 周及以上用气量，应至少不低于3 d 用气量。以液氧集中供应为例，依据现行国家标准GB 50016-2014《建筑设计防火规范》[7]的相关要求，综合医院液氧单储罐容积为5 mm3，总容积不宜大于20 mm3，理论上液氧储存总量为22.8 t，即17 780 mm3气态氧（含备用）。在2014 年后新建综合医院的液氧总体储备能力下降，尤其是大型三甲医院，储氧量无法满足1 周及以上用氧量的要求。

图2 突发公共卫生事件时某二级医院重症医学科和急诊科用氧量

3.2 管道系统输送能力不足

一般情况下，医院通过管道系统将氧气输送至二级稳压箱（设置于每层病房）入口，将氧压降至0.2～0.4 MPa（可调）后，经过病区氧气管道输送至病房终端，最后通过湿化器的流量计调节开关再次减压后供患者吸氧。大多数医院的供氧管道系统按常规设计，普通病房、急诊、手术室、ICU 等生命支持区域与普通病区共用1 条供氧管道。根据《医用中心供氧系统通用技术条件》要求，手术室终端供氧压力应不低于0.4 MPa，普通病房终端处不低于0.3 MPa，呼吸机、麻醉机和其他医疗设备的终端流量不低于30 L/min[8]。在用氧高峰期，医院供氧管径偏细造成氧气输送能力受限，当末端使用呼吸机为患者提供大流量吸氧时，终端压力和流量急剧下降，压降超标，甚至可能造成病房断氧。

3.3 终端接口不匹配

随着发热门诊及急诊患者数增多，许多患者在候诊及等待住院期间，需在诊区及大厅吸氧。而上述区域按常规医疗规划实施时均未安装设备带，只能通过瓶装氧气临时解决，不仅存在极大安全隐患，且无法提供稳定、持续的氧气供应。由于不同品牌、批次氧气瓶的接口规格不统一，无法直接与呼吸机、氧气罩等吸氧设备快速连接。在感染高峰时期，紧急采购的吸氧设备无法第一时间投入抢救治疗，降低了医疗救治时效。

3.4 易出现运行故障

医院供氧系统日常需专人巡检维护，及时解决故障，确保设备正常运行，保障氧气正常供应。例如，液氧集中供氧系统的液态氧需经过汽化器的热能交换，转换为气态氧，额定汽化率通常是指在温度21 ℃、相对湿度为70%的条件下持续运行8 h的指标。在冬季，很多医院汽化器常在0 ℃以下的环境中运行，尤其是用氧高峰期，由于汽化器处理量不能满足需求，且易出现结霜、结冰等问题，甚至部分翅片被冰块覆盖，导致汽化器运行效率明显降低，造成极大的安全隐患。冬季，汽化器成为医院液氧供应系统中最薄弱的环节。

4 维护与管理建议

为提升医疗机构用氧高峰期的供氧能力，保障医疗工作的正常进行，针对供氧系统的维护与管理提出以下5 点建议。

4.1 须科学合理规划设计

结合医院实际用氧量，考虑突发公共卫生事件用氧激增的情况，通过预测氧气消耗量，在规划前期适量扩大氧气站面积，充分考虑液氧储罐扩容、增加制氧机、安全距离和氧气瓶存储问题，预留增容拓展空间。我院为应对新型冠状病毒感染患者用氧量大幅增加的情况，在氧气站预留的空间位置增加了3 台制氧机，制氧能力大幅提升，缓解了用氧压力。对于大型综合医院，建议增加1 根紧急备用管道，在氧气用量增加时，可充分利用备用管路，大幅度降低病区改造难度，第一时间确保氧气供应。有重症和亚重症救治功能转换需求的病区，以及手术室和ICU 等生命支持区域的氧气管道应从医用氧源处单独接出，同时改善气源减压阀处的同期流量，必要时可同时开启备用减压阀以增加总管氧气流量，为重症和危重症患者在短时间内激增而需大量呼吸机进行生命支持时提供充足的医用氧气供应。

4.2 提高应急处置能力

为保障医院中心供氧系统稳定安全运行，必须定期对供氧系统进行检修与维护，加强氧气站运行值班人员的业务素质培训，不断提升从业人员现场应急处置能力。管理人员必须重视氧气应急管理，熟练掌握应急突发事件处理流程，定期进行氧气泄漏、停气等应急演练。例如，由于医院的氧气必须24 h 不间断供气，供氧站应设有中断气源供应的报警装置，一旦发生气源供应中断，报警后医院可立即采取相应紧急处置措施。紧急与上级主管部门申请调配资源，与协作单位有效沟通应急供应，并在院内优化流程，紧急启动供氧系统的升级改造，或采用汇流排、氧气钢瓶等方式保证重要部门的医用氧气供应，以确保患者的生命安全。针对新型冠状病毒感染患者激增，我院社区卫生服务站需氧量增加，通过紧急调用瓶装氧满足了患者的吸氧需求。针对冬季汽化器汽化能力下降，可采用风扇增加空气流动，清除汽化器上的结冰，或通过人力方式对汽化器进行除冰，还可增大液氧气源减压阀的压力设定或打开备用减压阀。

4.3 行业内统一接口规格

在应急情况下，为保障患者得到及时救治，医院部分普通病区需转换为重症和亚重症救治病区，在规划设计或改造时应考虑医用氧气的同时使用系数为100%，不仅要增加相应主管道、水平管道和设备带中管道的管径，还需注意气体终端短接管的管径要求。由于氧气瓶、减压器等接口的规格不统一，经常出现需单独加工转接头的情况。由于我院病房楼建设时间不同，病房内管道标准不统一，为快速便捷使用，维修人员统一制作了一批转接头。因此，建议行业内统一接口规格，与呼吸机等设备可以快捷配套使用。

4.4 加强维护和保养

医院应建立完备的氧气站维护保养制度，明确需定期维护保养的设备部件，做好维护保养记录。例如，各种减压阀、检修阀等需日常巡视记录。同时，可引入信息化技术，应用中心智能监控系统，实现氧气浓度、压力、流量等全程实时在线跟踪监测，实时报警，通过个人数字助理终端或手机APP及时反馈使氧站管理人员可及时处置，保障正常供氧及临床使用安全[9]。

4.5 提高用氧效率

在医疗资源较紧缺的情况下，氧疗的规范化使用必须兼顾提高供氧效率及氧疗的临床可行性和可及性。医院需加强对参与氧疗的医师、护士和辅助人员的培训，规范使用氧气，确保紧急情况的供氧量。

5 讨论

基于突发公共卫生事件用氧量激增的情况，医院供氧压力及安全性受到严峻挑战。因此，医院供氧系统供氧能力的提升和维护显得十分重要。医院管理层在医用氧气供应源的选择上，不仅要考虑法规标准要求、技术经济分析，还要对突发应急情况进行前瞻性考虑，新院区在规划设计时应充分做好应对极端情况的前置准备，提高供氧标准，科学合理选择供氧方式。对于老旧建筑，应结合实际，进行改造或制订切实可行的应急供氧预案，达到既符合法规标准要求，又适合医院自身情况、运行相对经济的目的。同时也要提高氧气站运行管理人员的应急能力和维护维修能力，切实提高供氧效率，保障重症患者的治疗与急救工作可顺利进行。