武漢大學人民醫院東院
當前，隨著疫情防控進入調整轉段期，醫療系統迎來了空前的壓力測試。此次新冠病毒感染患者收治醫院，由於對救治過程中醫用氧等保障資源是否滿足救治要求考慮不足，收治過程中大都不同程度出現了醫用氧供應問題。此外，國家衛健委對各地ICU擴容和改造提出了新的具體要求，呼吸支持裝置是ICU的重要硬體裝置。基於此很多醫院需要對供氧系統進行應急改造。
本篇內容透過對2020年疫情之初，武漢大學人民醫院東院供氧系統的應急改造例項的解析，分析應如何進行應急供氧系統改造，僅供參考。
2020年初，新冠病毒疫情爆發後，大量新冠病毒感染患者都一定程度上出現肺部損傷、呼吸困難等情況，治療過程中都會采取氧療的方式，由於氧療救治過程中，用氧需求迅速增大，用氧量激增，武漢市各醫院普遍出現用氧緊張、氧氣壓力不足的狀況。
武漢大學人民醫院東院規劃2300張（開放床位1600 余張），該院被確定為新冠病毒感染重癥患者定點收治醫院後，需將3號樓內的13個外科病區和5號樓內的12個內科病區（含中醫、康復）共800住院床位騰出，用於緊急收治新冠病毒感染重癥患者。兩棟樓的平時病區及新冠病毒疫情期間的病區分布如下表。
平時病區及 「新冠」疫情期間的病區分布表
與武漢地區的其他醫院一樣，武漢大學人民醫院東院在收治新冠病毒感染重癥患者的初期同樣存在用氧緊張，氧氣壓力不足的情況。正如四川援鄂醫療隊危重組組長在2020年2月9日接受記者采訪時所說的「我們人來了，但是就算有十八般武藝，也沒有幾件武器啊」一樣。這位組長所說的武器，除了包括防護物資和床位資源外， 最重要的武器就是「醫用氧氣」。 這位組長還說「對於現在的武漢多家醫院而言， 氧氣成為了奢侈品」。
改造前的氧氣供應能力及使用情況
經現場實地調研，改造前該院氧氣供應情況如下:
主氣源及氧氣輸出壓力： 該院氧氣主氣源為2台容積為10m³的臥式液氧貯罐，每日用氧量為8~ 10m³，氧氣輸出壓力為0.5MPa。
氣化器及使用情況： 設定有2台氣化量為150 m³/h的液氧氣化器，由於用氧量激增，氣化器結冰、結霜嚴重，液氧氣化不完全，分氣缸及管道表面也有結霜現象。
分氣缸及輸出端管徑與供應範圍： 分氣缸輸出端管道外徑32mm(內徑28mm)，分別供應醫院門診樓、醫技樓、精神衛生中心、醫技樓、幹保樓，以及用於收治新冠病毒感染重癥患者的病房樓（3號樓、5號樓）。
終端氧氣壓力： 改造前（收治新冠病毒感染重癥患者初期），3號樓、5號樓內氧氣終端處壓力在0.2MPa左右，無法正常使用呼吸機及高流量氧治療儀。
用氧需求測算
新冠病毒感染患者救治過程中，醫生會根據患者病情嚴重程度采取不同的氧療手段，並隨時進行調整，呼吸機、高流量氧治療儀等醫療裝置投入使用的具體情況難於準確統計。
根據GB 50751-2012【醫用瓦斯工程技術規範】 醫用瓦斯系統氣源用量計算公式Q=∑〔Qa+ Qb(n-1)η〕，結合疫情前期實際病例數統計情況，按照95%的患者使用普通鼻導管吸氧、5%的患者使用高流量鼻導管（CPAP呼吸機）吸氧，同時使用率均為100%，計算出800床的新冠病毒感染重癥患者用氧量為453 m³/h，折合液氧約 13.6 m³/d。
氣化能力與主管管徑分析
經分析計算，醫院原有的兩台150m³/h氣化器即使同時工作，仍無法滿足末端用氣量要求，造成氧氣輸送過程中流速加快、壓力損失較大、氧氣壓降特別明顯，造成末端使用壓力低至0.2MPa左右，無法正常使用呼吸機及高流流量氧治療儀。
供3號樓和5號樓的原有氧氣主管道內徑僅為28mm， 根據 GB 50316- 2000【工業金屬管道設計規範】（2008年版） ，管道內氧氣氣流速按10m/s~15m/s、工作壓力按0.5MPa計算，其氧輸送能力僅為133 ~ 199m³/h， 無法滿足前面計算的453 m³/h的氧氣輸送要求。
根據前述理論計算，結合對改造前醫院日用氧量分析判斷，醫院原有的主氣源——2台容積為10m³的液氧貯罐，只需適當加大液氧充裝頻率即可滿足用氧需求，可不進行擴容改造。而2台氣化量為150m³/h的液氧氣化器及一根外徑32mm (內徑28mm)的供氧管道不能滿足救治新冠病毒感染重癥患者的用氧需要，必須進行改造。
制定改造方案前，對現場情況進行全面了解，醫院液氧站房距 3 號樓和5號樓病區樓層最遠端距離長達400余米，且管道沿線情況復雜，若自液氧站房向病區增設氧氣主管道，不僅工作量太大，還涉及在汙染區作業的問題，疫情期間，新增管道很難快速實作，而不增加供氧管道又難於解決供氧量和氧氣壓力不足的問題。
為此，又仔細查閱了醫用瓦斯竣工圖，發現自醫技樓ICU及病房搶救室延伸出的一條備用管道(內徑28 mm)，在3號樓和5號樓各樓層的二級減壓箱前與病房樓的主管道匯集在一起， 正常狀態下透過閥門與病區截斷，此管可加以利用，為病區增加一條供氧主管道。
在此基礎上，綜合考慮改造工作量大小、改造實施的邊界線，以及改造後可達到的預期效果等因素，制定了氧氣系統改造的分步實施方案:
第一步： 快速實施的基本改造方案
包括以下基本改造內容：
►增加2台400m³/h氣化處理量的；
►啟用前述備用管道，可增加氧氣輸送流量一倍；
►增加二級減壓箱旁路並開啟流量計旁路，減少管路壓力損失。
采取以上三項改造措施後，再適當提高液氧站的氧氣管道輸出壓力(由0.5MPa提高至由0.6MPa)，達到增加氧氣輸送流量的目的。
經分析計算，該方案實施完成後，3號樓和5號樓的供氧量可提高到310 ~ 466m³/h，能在較大程度上解決氧氣流量和壓力不足的問題，基本能滿足前面計算的用氧量需求(453m³/h)，故將該方案作為改造實施的第一步。
第二步： 鄰樓宇借管補充輸氧量的後備方案
如果前述「快速實施的基本改造方案」實施完成後，仍不能滿足用氧需求，利用醫院的幹保樓和精神衛生中心的供氧管道分別透過3號樓和5號樓的基礎條件，考慮將幹保樓和精神衛生中的供氧管道分別與3號樓和5號樓的供氧管道並管，用以補充對病區的供氧量。
經分析測算，采取該後備方案後，應能進一步解決氧氣流量和壓力不足的問題。
第三步： 資源調配方案
考慮到疫情發展的不確定性，如遇收治的新冠病毒感染重癥患者中，使用高流量鼻導管（CPAP呼吸機）吸氧的患者比例大振幅上升，采取前述的 「快速實施的基本改造方案」 和「相鄰樓棟借管補充輸氧進一步補充供氧量的後備方案」後仍不能滿足用氧需求， 可考慮透過資源調配的方式來進行醫療救治 ，進一步補充供氧量。
采取本方案，不再增加系統改造內容，主要是透過管理方式，進一步增加供氧量。如對普通鼻導管吸氧患者改用可放置於床旁的小型制氧機供氧，而將中心供氧的氧氣資源調配給使用呼吸機、高流量鼻導管（CPAP呼吸機）吸氧的極重患者使用，由此共同形成綜合解決方案。
經分析，采取以上三步後，應能徹底解決氧氣流量和壓力不足的問題，滿足用氧需求。
系統改造時，首先實施了前述第一步，即增加了2台400m³/h的、開通備用管道、增加二級減壓箱旁路並開啟流量計旁路後，將液氧站的氧氣管道輸出壓力由0.5MPa提高至0.6MPa。改造完畢後經實測，病區氧氣終端壓力由0.2MPa左右上升到0.58MPa，滿足了呼吸機和高流量鼻導管(CPAP呼吸機)的使用要求，氧氣供應流量也滿足了800床新冠肺炎重癥惠者的用氧需求，改造效果明顯，為該院後續的救治工作起到了強有力的支持保障作用，真正發揮了生命支持系統的功能。
鑒於上述改造後的成效，未進一步實施前述改造方案的第二步和第三步。
此次應急改造，只是特殊時期的臨時之舉，疫情結束後醫療業務恢復正常之前，應對非常時期采取的特殊手段恢復原樣，如此次改造中的備用管道、流量計旁路和液氧站氧氣輸出壓力等。
氧氣系統的應急改造應根據各醫院的實際情況進行，如有的是透過對液氧罐、管路進行整體的改造，有的是透過把醫用氧氣鋼瓶供應源更換成醫用焊接絕熱鋼瓶供應源，還有的是在滿足空間、用電負荷等前提下，透過安裝制氧機進行氧氣供應等，各醫院應根據自身實際情況具體分析和實施。
針對此類呼吸道傳染性疾病，能否在以後的醫用瓦斯系統建設標準制定和醫院醫，用瓦斯規劃建設中，對可能出現的類似突發公共衛生事件作相應的考慮，讓整個醫用瓦斯系統執行得更加安全、更有保障。例如，醫用氧氣主供氣源宜采用液氧貯罐或液氧貯罐+醫用分子篩制氧機聯合供氧方式，氧氣輸送管道設計需考慮備用管路而且應設定應急氧氣介面等。
以上案例摘自四川大學華西醫院譚西平主編的【醫用瓦斯系統規劃建設與執行管理】（2020年6月第一版），僅供參考。
轉自築醫台
