Com o desenvolvimento contínuo da tecnologia de produção de oxigênio, o oxigênio medicinal evoluiu do oxigênio industrial inicial para o oxigênio líquido e, posteriormente, para a atual produção de oxigênio por adsorção por oscilação de pressão (PSA). O método de fornecimento de oxigênio também evoluiu, passando do fornecimento direto de oxigênio a partir de um único cilindro para um sistema centralizado de fornecimento de oxigênio. Atualmente, os sistemas centralizados de fornecimento de oxigênio, os sistemas de aspiração central e os sistemas de ar comprimido tornaram-se os três sistemas essenciais de fornecimento de gases medicinais em clínicas hospitalares modernas.
O oxigênio é uma substância essencial para as atividades metabólicas humanas e a primeira necessidade para a vida. A suplementação de oxigênio pode melhorar o ambiente fisiológico e bioquímico interno do corpo humano e promover o ciclo benéfico dos processos metabólicos, atingindo assim o objetivo de tratar doenças, aliviar sintomas, promover a recuperação, prevenir lesões e melhorar a saúde.
Portanto, o oxigênio desempenha um papel importante na área médica, especialmente nos primeiros socorros a pacientes em estado crítico e àqueles com lesões acidentais, e o fornecimento de oxigênio tornou-se uma das condições necessárias para as instituições médicas.
Histórico do desenvolvimento do sistema de fornecimento de oxigênio hospitalar
Fornecimento direto de oxigênio em cilindro único
O fornecimento direto de oxigênio a partir de um único cilindro é a forma tradicional de fornecer oxigênio em hospitais, e esse método sempre foi utilizado para o fornecimento de oxigênio industrial. Como o oxigênio industrial frequentemente contém gases nocivos e a parede interna do cilindro enferruja, o oxigênio adquire um odor nauseante. Quando usado clinicamente, isso pode causar tosse nos pacientes e agravar os sintomas respiratórios.
Portanto, para garantir a saúde da população, a China revisou os padrões para o oxigênio medicinal.
Fornecimento centralizado de oxigênio
O fornecimento de oxigênio, também conhecido como fornecimento central de oxigênio, é um método moderno de fornecimento de oxigênio amplamente utilizado internacionalmente. A China desenvolveu o primeiro sistema de fornecimento central de oxigênio em 1983, e desde então ele tem sido amplamente difundido e aplicado em cidades de grande e médio porte. Atualmente, todos os hospitais de porte considerável adotaram sistemas de fornecimento central de oxigênio. Além disso, o sistema de fornecimento de gases medicinais, composto por sistema central de fornecimento de oxigênio, sistema central de aspiração e sistema de ar comprimido, tornou-se um projeto essencial para a construção e reforma de enfermarias em hospitais e um projeto necessário para a modernização hospitalar.
A tecnologia de fornecimento centralizado de oxigênio pode melhorar o nível de atendimento médico em hospitais, permitindo que pacientes recebam socorro ou tratamento em tempo hábil e, assim, salvando muitas vidas. Ao mesmo tempo, como os equipamentos para essa tecnologia são relativamente concentrados, ela favorece a gestão moderna de hospitais.
Especificamente, os seguintes aspectos são refletidos:
- O sistema centralizado de fornecimento de oxigênio opera com pressão mais baixa e está equipado com múltiplos dispositivos de segurança, tornando-o mais seguro e confiável.
- O fornecimento centralizado de oxigênio dispensa o transporte de cilindros de oxigênio até a enfermaria, facilitando o armazenamento e o transporte.
- O sistema centralizado de fornecimento de oxigênio possui alta capacidade de fornecimento, grande capacidade, pressão estável e pode fornecer um fluxo contínuo de oxigênio em grande escala.
- O terminal de inalação de oxigênio para fornecimento centralizado de oxigênio é instalado diretamente na sala de cirurgia, sala de emergência e enfermarias de cada unidade, tornando a inalação de oxigênio simples, fácil, segura e confiável.
- O fornecimento centralizado de oxigênio pode melhorar significativamente a utilização do oxigênio, reduzir o número de funcionários responsáveis pela gestão do oxigênio e, consequentemente, aumentar os benefícios econômicos.
O sistema central de fornecimento de oxigênio de um hospital consiste em fonte de oxigênio, tubulação de oxigênio, válvulas e equipamentos com terminais. Atualmente, barramentos, oxigênio líquido e concentradores de oxigênio por adsorção por oscilação de pressão (PSA) são comumente usados como fontes de oxigênio em sistemas de fornecimento de oxigênio, tanto no Brasil quanto no exterior.
Barra de distribuição
O sistema de fornecimento de oxigênio por barramento é composto principalmente por dois conjuntos de cilindros de oxigênio de alta pressão (um para fornecimento de gás e outro de reserva). Consiste em um barramento, um conjunto de dispositivos de controle automático/manual, alarmes sonoros e visuais, dispositivos de redução e estabilização de pressão, tubulação e acessórios. Quando o fornecimento de oxigênio estiver prestes a se esgotar, o barramento pode alternar automaticamente para o fornecimento de oxigênio de reserva.
O dispositivo de controle possui um manômetro, uma unidade de monitoramento e controle, um sistema de alarme e luzes indicadoras para exibir as condições de operação e alertar o usuário sobre a necessidade de substituição do cilindro de oxigênio vazio. Caso o dispositivo de controle automático falhe, o dispositivo de redução e estabilização de pressão de reserva entrará em operação para garantir a estabilidade da pressão de fornecimento de oxigênio.
Oxigênio líquido
O sistema de fornecimento de gás que utiliza oxigênio líquido como fonte de oxigênio é composto principalmente por um tanque de oxigênio líquido, um vaporizador, um dispositivo redutor de pressão e um dispositivo de alarme. O oxigênio líquido é adicionado do tanque do veículo de transporte para o tanque do sistema central de fornecimento de oxigênio, aproveitando a diferença de pressão entre o interior e o exterior do tanque. O tanque de oxigênio líquido possui uma camada intermediária de isolamento de alta pressão para garantir a baixa temperatura necessária do líquido.
A temperatura do oxigênio líquido aumenta drasticamente ao passar pelo vaporizador, causando sua vaporização. O oxigênio vaporizado em alta pressão tem sua pressão reduzida por um dispositivo redutor de pressão e, em seguida, é liberado após a estabilização da pressão. Geralmente, um sistema possui dois tanques de oxigênio líquido: um para o fornecimento de oxigênio e outro como reserva. O tanque de oxigênio líquido e a barra de distribuição também podem ser usados em conjunto, com o tanque de oxigênio líquido fornecendo o gás e a barra de distribuição servindo como reserva.
Concentrador de oxigênio PSA médico
O sistema de fornecimento de oxigênio do concentrador de oxigênio PSA para uso medicinal é composto principalmente por um compressor e secador de ar, um filtro, um concentrador de oxigênio, um tanque de armazenamento de oxigênio, tubulações e acessórios. Caso seja necessário o reabastecimento de cilindros de oxigênio, um compressor de oxigênio e uma estação de reabastecimento podem ser instalados. O gerador de oxigênio PSA utiliza a tecnologia de produção de oxigênio por adsorção por oscilação de pressão (PSA) para obter oxigênio com pureza ≥ 90%, atendendo aos padrões de oxigênio medicinal.
A tecnologia de produção de oxigênio por adsorção por oscilação de pressão utiliza a adsorção seletiva de oxigênio e nitrogênio por peneiras moleculares de zeólita, caracterizada pelo aumento da capacidade de adsorção com o aumento da pressão e pela diminuição com a redução da mesma. Sob condições de pressão, o nitrogênio é adsorvido para enriquecer o oxigênio; sob condições de pressão reduzida, o nitrogênio adsorvido é dessorvido, regenerando simultaneamente a peneira molecular. Esse ciclo alternado permite a separação do oxigênio e do nitrogênio e a produção de oxigênio.
O uso de geradores de oxigênio PSA para uso medicinal pode ser configurado como uma unidade única ou dupla. Na configuração de unidade única, utiliza-se um conjunto de gerador de oxigênio e a barra de distribuição de cilindros de oxigênio como reserva. Durante os picos de demanda de oxigênio, o cilindro é abastecido pela barra de distribuição, o que é econômico, seguro e confiável. Na configuração de unidade dupla, dois conjuntos de geradores de oxigênio são utilizados, o que facilita o armazenamento e a manutenção, além de contar com uma barra de distribuição de oxigênio reserva como garantia, sendo mais seguro e prático.
Comparação de simplicidade
O fornecimento de oxigênio por barramento requer a compra regular de cilindros de oxigênio medicinal, que são complicados de transportar, manusear e gerenciar, além de necessitarem de manutenção periódica.
O oxigênio líquido representa uma grande melhoria em relação às barras de distribuição, com as vantagens de grande volume de transporte, alta eficiência de transporte, menor tempo de espera e baixo custo de oxigênio. Um tanque de armazenamento de oxigênio líquido de 3,65 m³, preenchido com oxigênio líquido e totalmente gasificado, pode produzir 3000 m³ de oxigênio, o que requer 500 cilindros de aço, cujo peso, por si só, é de aproximadamente 30 toneladas.
Os tanques de armazenamento de oxigênio líquido precisam ser abastecidos apenas 1 a 2 vezes por mês, mas os requisitos operacionais durante o abastecimento são muito altos, e os operadores devem ser certificados para trabalhar, verificar a pressão de saída diariamente e inspecionar e manter o equipamento regularmente. O procedimento de utilização do oxigênio é relativamente complexo.
O gerador de oxigênio medicinal PSA realiza a produção de oxigênio no local e estabelece sua própria estação de produção independente. Não requer transporte de oxigênio e não depende de uma segunda fonte de oxigênio. O equipamento pode operar automaticamente, sem necessidade de ajustes ou calibrações frequentes. É seguro, simples e conveniente de operar. Não requer outros equipamentos auxiliares, e o oxigênio medicinal qualificado pode entrar diretamente no sistema de distribuição, tornando a gestão hospitalar mais científica e moderna.
Comparação de segurança
A pressão do oxigênio no cilindro usado para o fornecimento de oxigênio à rede elétrica é relativamente alta, geralmente 15 MPa (150 atmosferas), o que pode causar explosão em caso de forte vibração e colisão. A qualidade e a pureza do oxigênio no cilindro não estão sob o controle do usuário.
O oxigênio líquido é a principal preocupação em termos de segurança. Uma grande quantidade de oxigênio líquido é armazenada no tanque de armazenamento. A temperatura do oxigênio líquido é extremamente baixa (-183 °C) e ele é um forte agente de combustão. Um vazamento pode ter consequências desastrosas. Portanto, o sistema de oxigênio líquido precisa de inspeções regulares. Se o disco à prova de explosão no tanque de oxigênio líquido explodir ou a válvula de escape disparar, significa que o vácuo na camada intermediária do tanque de oxigênio líquido foi rompido e deve ser reparado e o vácuo restabelecido.
É perigoso armazenar cilindros de oxigênio líquido em hospitais com grande fluxo de pessoas. O oxigênio líquido é propenso a vazamentos durante o transporte e o acondicionamento, e mesmo uma pequena quantidade de gordura pode causar um incêndio, representando um risco à segurança.
Os geradores de oxigênio PSA para uso medicinal operam em temperatura normal e baixa pressão (20°C a 40°C, 6 a 8 atmosferas). Em princípio, não apresentam fatores de risco e são o método mais seguro entre os três métodos de fornecimento de oxigênio. Os concentradores de oxigênio geralmente são equipados com uma fonte de oxigênio de reserva para garantir o fornecimento de oxigênio em caso de queda de energia, desligamento ou quando o consumo de oxigênio aumenta repentinamente por um período de tempo e excede a capacidade nominal de produção do concentrador.
Comparação econômica
O sistema de barramento utiliza cilindros de oxigênio, que geralmente estão disponíveis em hospitais. Tudo o que precisa ser feito é processar os cilindros e depois montá-los, economizando assim custos de investimento inicial.
Escolha do método de fornecimento de oxigênio
Como o fornecimento de oxigênio por barramento requer o menor investimento inicial, para alguns hospitais de pequeno e médio porte, que têm capacidade reduzida para receber pacientes e recursos financeiros limitados, o uso desse sistema é o método mais prático e econômico. Do ponto de vista da operação econômica a longo prazo, o gerador de oxigênio PSA hospitalar é a forma mais econômica de fornecimento de oxigênio. O sistema possui um alto fator de segurança, pode ser operado sem supervisão e gerenciado de maneira moderna. É a melhor opção para hospitais modernos.
Portanto, atualmente, grandes hospitais devem utilizar concentradores de oxigênio PSA hospitalares para o fornecimento de oxigênio. Ao mesmo tempo, como os concentradores de oxigênio PSA não necessitam de uma segunda fonte de oxigênio e podem fornecer oxigênio normalmente apenas com eletricidade, eles também são adequados para algumas áreas remotas e locais com transporte de difícil acesso.
Tubulações e terminais do sistema
O oxigênio é transportado da central de oxigênio para cada andar (enfermaria, sala de cirurgia, centro de emergência, ambulatório, etc.). Após a estabilização secundária da pressão, a pressão de saída do oxigênio é de 0,1 a 0,4 MPa (ajustável). A temperatura ambiente ao redor da tubulação de oxigênio não deve exceder 70 °C.
Chamas abertas e manchas de óleo são estritamente proibidas perto de tubulações ou válvulas. As tubulações para distribuição de oxigênio podem ser feitas de tubos de cobre ou de aço inoxidável. O cobre é mais econômico e é o material preferido, conforme especificado pelas normas nacionais.
Após o tubo de oxigênio entrar na enfermaria, ele é conectado à placa terminal (também chamada de cinta de tratamento). A placa terminal é um canal guia para vários fios e um conjunto de diversos componentes terminais da tubulação.
Data da publicação: 09/06/2025