Techniczne aspekty użytkowania tlenu medycznego w warunkach ZRM

Tlenoterapia

Nikt z nas za bardzo nie zastanawiał się w codziennej pracy nad ilością tlenu w butli. „Jest na zielonym” albo „jest 100 %” takie informacje przekazujemy sobie przy zmianie dyżuru.

Nadchodzą czasy, w których będziemy musieli nieco bardziej dokładnie orientować się ile mamy tlenu w butlach tlenowych i na ile czasu nam starczy w trakcie transportu pacjenta. Przygotowywana jest duża nowelizacja ustawy o PRM, w której mają znaleźć się zapisy zezwalające na transport sanitarny z użyciem podstawowego zespołu ratownictwa medycznego. Wchodzą tutaj w rachubę trasy nawet powyżej 300 km. Ograniczony dostęp do ośrodków specjalistycznych w Polsce jest bezpośrednio związany z tą naszą nową (starą – jak kto woli) usługą.

NFZ w swoich wymaganiach dotyczących wyposażenia medycznego środka transportu zgodnie z Polską Normą PN-EN 1789:2008 „Pojazdy medyczne i ich wyposażenie – ambulanse drogowe” w punkcie 5.3 przedstawia minimalną ilość i wielkość butli tlenowych na pokładzie ZRM (S/P/wodna):

  • Stacjonarny pojemnik tlenu. Minimum 2 000 l (w temperaturze normalnej i pod ciśnieniem normalnym), przepływomierz/
    miernik przepływu o maksymalnym przepływie co najmniej 15 l/min i z zaworem regulacyjnym.
  • Przenośny zbiornik tlenu. Minimum 400 l, (w temperaturze normalnej i pod ciśnieniem normalnym), przepływomierz/miernik przepływu o maksymalnym przepływie, co najmniej 15 l/min i z zaworem regulacyjnym.
  • 2x szybkozłączki.

Z moich obserwacji wynika że karetki pomimo tych minimalnych wymagań są w wielu podstacjach wyposażone w dwie duże butle i dwie małe. I jest to bardzo rozsądne. Kiedy jedna butla zostaje napoczęta np.: na krótki transport pacjenta z dusznością i zostaje zużyte powiedzmy 20 % zawartości butli nie wymienia się jej od razu, ale ma się świadomość że w karetce jest jeszcze jedna pełna butla w razie NZK. Należy zwrócić tu uwagę że w wymaganiach NFZ nie wskazują ile ma być tlenu w butli o pojemności 2000/ 400 l, ale wydaje się sensowne aby zawsze mieć zapas bez względu na to czy w butli panuje ciśnienie 200 czy 150 bar.

Krótka historia i właściwości tlenu

Zacznijmy od rzeczy najprostszej tlen to gaz bezbarwny, bezwonny, w połączeniu z innymi pierwiastkami łatwopalny. Odkrył go polak – Michał Sędziwój w 1598 r.  Otrzymał tlen w wyniku termicznego rozkładu azotanu potasu. Ciekły tlen jako pierwsi otrzymali w 1883 r. profesorowie Uniwersytetu Jagiellońskiego (Karol Olszewski i Zygmunt Wróblewski). W światowej literaturze przyjęło się że tlen został odkryty w latach 1770 – 1774 przez Josepha Priestleya i niezależnie przez Carla Sheelego. W 1775 r. nazwę tlenu oxygenium nadał Antoine Lavoisier, który badał składniki powietrza. Tlen jest dominującym pierwiastkiem naszej błękitnej planety. Szacuje się że w organizmie człowieka znajduje się ok. 44 kg tlenu.

Symbol O
Nazwa w jęz. angielskim oxygen
Nazwa w jęz. łacińskim oxygenium
Stan skupienia gaz
Charakter chemiczny niemetal
Liczba atomowa 8
Masa atomowa [u] 15,9994
Numer grupy, okres, blok energetyczny 16 (VIA), 2, p
Wartościowość II
Konfiguracja elektronowa uproszczona [He]2s22p4
Elektroujemność wg Paulinga 3,5
Temperatura topnienia [oC] -218,9
Temperatura wrzenia [oC]
-182,96
Gęstość  [g/cm3] 0,001429

Tlen medyczny sprężony- butle

Wielkość butli podawana jest w l (tzw.: pojemność wodna). Zawartość gazu w m3. Ciśnienie gazu w butli: 150 lub 200 bar. Rodzaj butli: stalowe, aluminiowe, kompozytowe.

W Polsce producenci gazów technicznych przyjęli następujące zasady malowania części cylindrycznych butli gazowych z tlenem:

  • Gazy medyczne i do oddychania – butla biała (Pure white, RAL 9010)
  • Tlen – butla niebieska (Gentian blue, RAL 5010)

Do oddychania podawać należy jedynie tlen medyczny, posiadający odpowiednie atesty. Niedopuszczalne jest używanie do tego celu tańszego tlenu technicznego. Gazy medyczne nieodpowiedniej jakości (skażone, zanieczyszczone), przechowywane w złej jakości pojemnikach mogą być źródłem zakażenia lub tzw. powikłań technicznych (pomyłki przy podłączeniu, rozszczelnienie instalacji).  Warto zwrócić uwagę, że wyrobem medycznym jest całość instalacji, a więc nie tylko butle z gazem, ale również system rurociągów, reduktorów i końcówek  podawczych. Wykonawca takiej instalacji oddając ją do użytkowania powinien dostarczyć  deklarację jej zgodności z PN-EN ISO 7396-1:2006. Jej elementy powinny posiadać oznakowanie znakiem CE. Producent oznaczając swój wyrób znakiem CE deklaruje, że wyrób ten spełnia wymagania wszystkich odnoszących się do niego dyrektyw związanych z bezpieczeństwem użytkowania, ochroną zdrowia i ochroną środowiska.

Butla musi być oklejona i po roku teoretycznie tlen medyczny się psuje i powinno się go wypuścić i butlę nabić ponownie. Na nabicie butli medycznej musi być recepta lub na stałe podpisana umowa.

Zawory: zwykły, RPV, czy zintegrowany?

Te z zaworem zintegrowanym są napełniane do 200 bar. Mają na stałe wmontowany reduktor ciśnienia, manometr, przepływomierz i szybkozłącze typu AGA. Możliwość uzyskania większego ciśnienia w takiej butli jest związana z dłuższą podażą tlenu nawet o 30 % większą niż przy zwykłej butli. Jest lżejsza od zwykłej stalowej butli ponieważ zrobiona z aluminium.

Zawór RPV (Residual Pressure Valve – zawór ciśnienia resztkowego) jest zwykle umieszczany w króćcu wylotowym zaworu butlowego. Jest on tak zaprojektowany, że kiedy ciśnienie w butli spada poniżej określonego poziomu (zazwyczaj 3-5 bar) następuje zamknięcie zaworu ciśnienia resztkowego i zablokowanie wypływu gazu z butli. Pozostawienie niewielkiego nadciśnienia w butli zapobiega przedostawaniu się do niej wilgoci i innych zanieczyszczeń z otoczenia. Dzięki temu butle z takim zaworem mają 15 letnią przydatność użycia.

I tu dochodzimy do zaworu zwykłego – rozpowszechnionego w całym SPRM – bo  (pozornie) najtańszego. Przy zwykłym zaworze powinniśmy zwracać uwagę aby nie zużywać całkowicie tlenu z butli żeby nie dopuścić do spadku ciśnienia. To może być przyczyną szybszego zużycia butli. Chodzi przede wszystkim o wilgoć, która po dostaniu się do pojemnika z niskim ciśnieniem powoduje korozje i sprzyja zanieczyszczeniu wnętrza butli.

Reduktory

… to urządzenia utrzymujące stałą wartość ciśnienia na wyjściu, niezależnie od zmian, wyższego ciśnienia wejściowego, przy zmiennej wartości natężenia przepływu czynnika przez zawór. To oznacza że nawet jeśli ciśnienie w butli wg manometru będzie na żółtym polu to i tak ciśnienie wyjściowe będzie stałe i przepływ tlenu będzie wynosił tyle ile wykręcimy na regulatorze np.: 15l. Dopiero przy końcu czerwonego pola ciśnienie wyjściowe zaczyna stopniowa spadać do 0.

Nowe manometry w reduktorach mają wartości ciśnienia podane w barach (bar), funkcjonuje jednak szereg reduktorów w butlach ZRM, które posiadają reduktory z wartościami ciśnienia podanymi w Mega Paskalach (MPa).

Jak więc przerobić MPa na bar?

Bar MPa
0,001 0,0001
0,01 0,001
1 0,1
10 1
100 10
150 15
200 20

 

Ile to jest 2000/ 400 l?

Ilość tlenu jaka nam została w butli można bardzo łatwo obliczyć jeśli znamy pojemność całkowitą butli i ciśnienie w barach wg wzoru:

Objętość butli x ciśnienie butli = ilość tlenu w litrach

A jeśli chcemy wiedzieć na ile nam starczy tego tlenu w tlenoterapii biernej znając ustawiony przepływ tlenu możemy w przybliżeniu dowiedzieć się na jak długo nam tego tlenu starczy wg wzoru:

Ilość tlenu (l) / przepływ (l/min) = czas podaży tlenu (min)

Poniższa tabelka przedstawia przykładowe typowe rodzaje butli występujące w SPRM. Butle zwykłe nabijane są od 150 do 180 bar. Butle zintegrowane są nabijane do 200 bar.

Objętość butli (l) X ciśnienie w butli (bar) = zapas tlenu Tlenoterapia bierna 15l/min
2 150 300 l 20 min
5 150 750 l 50 min
10 150 1500 l 100 min
2 200 400 l 26 min
5 200 1000 l 66 min
10 200 2000 l 133 min

 

Na ile starczy nam tlenu podczas używania respiratora?

Należy też zadać pytanie jakiego respiratora i w jakim trybie ten respirator będzie pracował? Weźmiemy pod uwagę respirator Medumat transport. W instrukcji obsługi do tego respiratora możemy spotkać wzór na obliczanie czasu eksploatacji butli w trakcie wentylacji:

Potrzebne jest nam „zużycie własne O2” uzależnione od ustawień poziomu ciśnienia zastawki PEEP. Wg wytycznych resuscytacji ERC 2015 dodatnie ciśnienie końcowowydechowe (PEEP) powinno być ustawione na poziomie 5-10 cmH20, chociaż w przypadku ciężkiej hipoksemii konieczne mogą się okazać wyższe (15-20 cmH20) ustawienia PEEP. Medumat transport wykorzystuje jednostkę ciśnienia mbar.

Zużycie własne O2

Przykładowo przy ciśnieniu 30 mbar (wartość pmax zastosowana w większości trybów) zużycie własne wynosi 0,3 l. Jeśli Medumat Transport używany jest przy stężeniu O2 mniejszym niż 100%, czas eksploatacji ulega odpowiedniemu wydłużeniu, a to zdarza się często ponieważ w wielu trybach alarmowych automatycznie po 2 minutach spada FiO2 do wartości 0,4 w celu oszczędzania tlenu w butli. Nawet jeśli na chwilę zdecydujemy się włączyć FiO2 1.0 to po 2 minutach samo przełączy się na FiO2 =0.4. W przypadku zwykłych/ najtańszych respiratorów transportowych funkcja oszczędnościowa jest manualna i najczęściej w 2 zakresach FiO2=1.0/0.5.

Wartość mbar jest niemal identyczna z wartością  cmH20, ale istnieje pewna różnica:

cmH2O mbar
5 4,903 19
10 9,806 38
15 14,709 57
20 19,612 76

Pamiętajmy że istnieją różne rodzaje trybów pracy respiratora: objętościowo zmienne, ciśnieniowo zmienne, mieszane… Wykorzystują one zapas tlenu bardziej lub mniej – niezależnie od przedstawionego powyżej wzoru. Przybliżone wartości zużycia tlenu przez respirator pozwalają nam bezpiecznie dla pacjenta zaplanować transport.

Na potrzeby wpisu wykorzystamy popularny w naszych realiach tryb IPPV…

Klasyka gatunku… osiągnęliśmy ROSC u pacjenta na miejscu zdarzenia. Planujemy przetransportować pacjenta do szpitala. Pacjent jest zaintubowany wymaga sztucznej wentylacji ponieważ sam nie jest w stanie oddychać.  Medumat transport oferuje dedykowany na tą okazję tryb IPPV (Intermittent Positive Pressure Ventilation).

Tryb IPPV służy do wymuszonego sztucznego oddychania kontrolowanego objętością ze stałą objętością oddechową. Tryb ten jest stosowany w przypadku pacjentów bez oddechu spontanicznego. Jednak u pacjentów oddychających spontanicznie, podczas wydechu możliwy jest również swobodny oddech. Tryb ten jest trybem domyślnym w ustawieniach fabrycznych.

Ustawiając PEEP na poziomie 10mbar zużycie własne respiratora Medumat Transport wynosi 0,3l/min. Jeśli w trybie IPPV zostanie wybrane PEEP > 0, zmienia się oznaczenie trybu z IPPV na CPPV (Constant Positive Pressure Ventilation).

Objętość butli x ciśnienie butli = ilość tlenu w litrach Tlenoterapia bierna 15 l/min; Ilość tlenu (l) / przepływ (l/min) ≈ czas podaży tlenu (min) Tlenoterapia czynna 15l/min (Medumat Transport/ IPPV/Vt = 600 ml/Freq=12, zużycie własne= 0,3 l/min)  ≈
10lx150bar= 1500 l 1500l/15l/min 100 min 200 min
10lx200bar= 2000 l 2000l/15l/min 133 min 267 min
5lx150bar= 750 l 750l/15l/min50 min 100 min
5lx200bar= 1000 l 1000l/15l/min67 min 133 min
2lx150= 300 l 300l/15l/min20 min 40 min
2×200= 400 l 400l/15l/min 27 min 53 min

Z powyższej tabelki wynika że przybliżony czas wykorzystania tlenu w tlenoterapii czynnej z wykorzystaniem respiratora Medumat Transport jest dwukrotnie dłuższy niż przy tlenoterapii biernej z wykorzystaniem tego samego przepływu tlenu.  Pamiętajmy że tryby oszczędnościowe we współczesnych respiratorach miło nas zaskakują i jedna duża 10 l butla z ciśnieniem 200 bar może starczyć na ponad 4 godzinny transport pacjenta (przy założeniu że akumulator respiratora też wystarczy).

BHP

Elementy kluczowe dla ratowników:

  • nie używać otwartego ognia,
  • nie smarować gwinty żadnymi smarami (w tym WD 40!) i nie używać kluczy ze smarem,
  • podczas RKO uważać na PEEP resztkowy i odsuwać źródło tlenu na odległość co najmniej jednego metra,
  • w karetce po wykorzystaniu tlenu zakręcić zawór tlenu przy butli nie tylko przy przepływomierzu,
  • nie należy spuszczać tlenu z butli do końca, chyba że butla posiada zawór RPV.

INSTRUKCJA BHP – EKSPLOATACJA BUTLI ZE SPRĘŻONYM TLENEM MEDYCZNYM

Uwagi ogólne:
Butlę ze sprężonym tlenem medycznym może eksploatować pracownik, który:
– ukończył 18 lat,
– posiada wykształcenie medyczne,
– posiada zaświadczenie lekarskie stwierdzające zdolność do pracy na zajmowanym stanowisku pracy wydane w ramach przeprowadzonych badań profilaktycznych,
– posiada książeczkę sanitarno-epidemiologiczną z aktualnym wpisem lekarskim o braku przeszkód do wykonywania pracy na zajmowanym stanowisku pracy,
– posiada aktualne przeszkolenie w zakresie bezpieczeństwa i higieny pracy,
– posiada aktualne przeszkolenie w zakresie bezpiecznej obsługi butli z gazami medycznymi.

Podstawowe warunki bezpieczeństwa pracy:
1. Pracownik powinien zostać zapoznany z kartą charakterystyki sprężonego tlenu.
2. Pracownik powinien stosować przydzielony asortyment roboczo–ochronny, w tym odzież i czepek wykonane z materiału lnianego lub bawełnianego.
3. Pracownik powinien znać barwę i oznakowanie rozpoznawcze butli ze sprężonym tlenem medycznym:
– barwa rozpoznawcza → biała,
– oznakowanie rozpoznawcze → tlen medyczny O2,
4. Pracownik powinien wiedzieć, że tlen zawarty w powietrzu jest:
– gazem bezbarwnym, bezwonnym o porównywalnej gęstości względem powietrza,
– gazem niepalnym, podtrzymującym palenie, w wysokiej temperaturze aktywnym chemicznie.
5. Pracownik powinien wiedzieć, że sprężony tlen jest:
– cieczą, która w warunkach uwalniania do środowiska gwałtownie paruje, przybierając lekko niebieską barwę, po czym staje się gazem bezbarwnym,
– czynnikiem powodującym gwałtowny przebieg procesu palenia, w tym powodującym spalanie materiałów niepalnych,
– czynnikiem powodującym samozapłon lub wybuch w kontakcie z tłuszczami, w tym z zatłuszczonymi dłońmi lub odzieżą.
6. Pracownik powinien wiedzieć, że butla ze sprężonym tlenem medycznym może ulec rozerwaniu pod wpływem poniższych czynników:
– oddziaływania mechanicznego,
– oddziaływania temperatury.

Czynności przed rozpoczęciem pracy:
1. Sprawdzić, czy pomieszczenie eksploatacji sprężonego tlenu medycznego z butli cechuje się:
– sprawną wentylacją naturalną,
– oznakowaniem: tlen, nie palić, nie zbliżać się z ogniem.
2. Sprawdzić, czy eksploatowana butla ze sprężonym tlenem medycznym cechuje się:
– dobrym stanem technicznym,
– aktualną cechą legalizacyjną Dozoru Technicznego,
– czytelną barwą rozpoznawczą,
– czytelnym oznakowaniem rozpoznawczym.
3. Sprawdzić, czy eksploatowany reduktor ciśnienia, dozownik i dren z końcówką odbiorczą tlenu medycznego cechują się dobrym stanem technicznym.
4. Podłączyć kolejno do butli reduktor ciśnienia, dozownik i dren z końcówką odbiorczą tlenu medycznego.
5. Nalać wody destylowanej do pojemnika dozownika do oznaczonego poziomu.
6. Otworzyć zawór butli ze sprężonym tlenem medycznym.
7. Nastawić wymagany przepływ tlenu medycznego.

Zasady i sposoby bezpiecznego wykonywania pracy:
1. Butlę ze sprężonym tlenem medycznym należy eksploatować w pomieszczeniach pojedynczo, a ponadto przestrzegając poniższych wymagań:
– w dopuszczalnej odległości od grzejników centralnego ogrzewania:
• 1,0 m od nieosłoniętego grzejnika,
• 0,1 m od osłoniętego grzejnika,
– zabezpieczoną przed wzrostem temperatury powyżej 35oC,
– zabezpieczoną przed zmianą położenia,
– zabezpieczoną przed zatłuszczeniem.
2. Reduktor ciśnienia, dozownik i dren z końcówką odbiorczą tlenu należy eksploatować w sposób wykluczający zatłuszczenie lub uszkodzenie mechaniczne.
3. Tlen należy dozować zgodnie z zaleceniem lekarza.
4. Dozownik i dren z końcówką odbiorczą tlenu należy stosować zgodnie z medycznymi standardami postępowania.
5. Wodę destylowaną w pojemniku dozownika należy wymieniać zgodnie z medycznymi standardami postępowania.
6. Przy eksploatacji butli ze sprężonym tlenem medycznym zabrania się:
– eksploatować butlę z nieszczelnym zaworem lub nieszczelną instalacją odbiorczą,
– eksploatować butlę bez reduktora ciśnienia lub dozownika,
– eksploatować butlę z reduktorem ciśnienia nie przeznaczonym do pracy z tlenem,
– odkręcać kołpak ochronny lub zawór butli przy użyciu narzędzi,
– przewracać, toczyć butlę lub uderzać o butlę,
– składować w pomieszczeniu eksploatacji butli materiałów niebezpiecznych i tłuszczów,
– stosować w pomieszczeniu eksploatacji butli nakryć z tkanin wełnianych,
– składować butle w jednostkach organizacyjnych.

Czynności po zakończeniu pracy:
1. Zakręcić zawór butli ze sprężonym tlenem medycznym.
2. Zabezpieczyć butlę ze sprężonym tlenem medycznym wraz z reduktorem ciśnienia, dozownikiem i drenem z końcówką odbiorczą tlenu przed uszkodzeniem, zatłuszczeniem i dostępem osób niepowołanych.
3. Butlę ze sprężonym tlenem medycznym eksploatować do momentu, gdy ciśnienie wynosi ok. 0,2 Mpa.

Zasady postępowania w sytuacjach awaryjnych:
1. W przypadku zaistnienia zdarzenia pożarowego lub innego tego typu zagrożenia należy postępować zgodnie z instrukcją przeciwpożarową.
2. W przypadku stwierdzenia niewłaściwej pracy butli ze sprężonym tlenem medycznym należy:
– zabezpieczyć pacjenta,
– zakręcić zawór butli,
– powiadomić przełożonego.

Uwagi końcowe:
1. W przypadku pojawienia się jakichkolwiek wątpliwości co do bezpiecznego przebiegu procesu pracy należy zwrócić się do przełożonego o wytyczne co do dalszego postępowania.
2. Jeżeli zaistnieje wypadek przy pracy, należy postępować zgodnie z:
– instrukcją postępowania w razie wypadku przy pracy,
– instrukcją udzielania pierwszej pomocy.

Do obowiązkowego stosowania na podstawie obowiązujących aktualnie przepisów bhp

Inne techniczne aspekty używania tlenu medycznego możemy znaleźć w dosyć wyczerpującej prezentacji Gazy medyczne w szpitalu. Prawo dotyczące przechowywania i dystrybucji tlenu zostało znowelizowane w 2003 r. i dostosowane do standardów Unii Europejskiej. Rozporządzenie Ministra Gospodarki, Pracy i Polityki Społecznej z dnia 23 grudnia 2003 r. w sprawie bezpieczeństwa i higieny pracy przy produkcji i magazynowaniu gazów, napełnianiu zbiorników gazami oraz używaniu i magazynowaniu karbidu uchyliło rozporządzenie Ministrów Pracy i Opieki Społecznej oraz Zdrowia z dnia 15 maja 1954 r. w sprawie bezpieczeństwa i higieny pracy przy użytkowaniu butli z gazami sprężonymi, skroplonymi i rozpuszczonymi pod ciśnieniem. Należy też dodać że butle tlenowe podlegają kontroli dozoru technicznego.

 

Dodaj komentarz

Twój adres email nie zostanie opublikowany. Pola, których wypełnienie jest wymagane, są oznaczone symbolem *