文/孙鲁春  中国人民解放军301医院基建办主任,暖通、空调和净化方面知名专家。

医用气体

本规范对原规范(GB 50333—2002)进行了较大的修订,由原来的1节2条16款修订为独立成章,共4节25条;新增气体终端和医用气体验收2节,新增内容7项,特别是增加了强制性条文和医用气体验收内容;调整技术参数及指标13处。

第1节  气源:共6条

第2节  气体终端:共6条

第3节  气体配管:共11条

第4节  医用气体验收 :共2条

医用气体工程系统组成

● 气源及站房

液氧、压缩空气、负压吸引、特种气体汇流排、储气罐

● 气体管网

管道:接地、绝缘、色标,管件:阀门、气缸

● 气体终端及终端设备

减压阀箱、气体终端、设备带、设备柱、吊塔;强、弱电

● 气体中心监控系统

站房监控、病区监控、管网及中心监控系统

第1节  气源

● 9.1.1 洁净手术部可使用的医用气体及相关装置可有氧气、压缩空气、负压(真空)吸引、氧化亚氮、氮气、二氧化碳和氩气以及废气回收排放等,其中应配置氧气、压缩空气和负压吸引装置,氩气随设备需要配置。

●释义:医用氧气 O2  :是维持生命的最基本物质,用来给缺氧病人补充氧气。使用氧气浓度一般不超过30~40%;普通病人通过湿化瓶吸氧;危重病人通过呼吸机吸氧。氧气还用于高压仓治疗潜水病、煤气中毒以及用于药物雾化等。 

医用氧气气源的选择

气源一般选择医用液氧罐、氧气汇流排(紧急备用);不用制氧机组。


医用压缩空气气源的选择( Air)

1、作为手术室、重症监护室、抢救室呼吸机的动力;

2、为病人、特别是重症病人提供氧气与空气混合气体;

3、作为手术室气动工具的动力,如,牙科气动器械、骨科气动器械等传递动力。

4、作为理疗及康复治疗设备的动力.气源一般选择医用级空压机组。


负压吸引气源的选择

释义:负压吸引(Vac):过去称医用中心吸引,或称真空吸引,都是指利用真空泵机组作为负压源,使吸引系统的管路达到所需负压值,在手术室终端产生吸力,提供医疗使用,用于收集、处理手术或治疗中产生的液体废物,如,痰、脓血、腹水、清洗污水等。 气源一般选择负压吸引机。

手术室专用气体:

1、笑气(N2O ):

一氧化二氮是一种无色、好闻、有甜味的气体,人少量吸入后,面部肌肉会发生痉挛出现笑的表情,故俗称笑气。医疗上用笑气和氧气的混合气(混合比为:65% N2O + 35% O2 )作麻醉剂,通过封闭方式或呼吸机给病人吸入。 

2、氩气(Ar ):

高频氩气刀等手术器械,用于手术中可降低创面温度,减少损伤组织的氧化、炭化(冒烟、焦痂)。

3、二氧化碳 CO2:

医疗上用于腹腔和结肠充气,以便进行腹腔镜检查和纤维结肠镜检查。此外,它还用于试验室培养细菌(厌氧菌)。高压二氧化碳还可用于冷冻疗法,用来治疗白内障、血管病等。

4、氮气N2;

作为驱动医疗设备和工具的动力气源。液氮常用于外科、口腔科、妇科、眼科的冷冻疗法,治疗血管瘤、皮肤癌、痤疮、痔疮、直肠癌、各种息肉、白内障、青光眼等。

洁净手术部常用的医用气体中,氮气、氧化亚氮(笑气)、氩气、二氧化碳,采用汇流排供气;氧气、压缩空气和负压吸引,设置中心站气源供气;均要求设两路自动切换。

5、氦气He:

医疗上常用于高频氦气刀等手术器械。它也是一种无色、无味、无毒的惰性气体。它不可燃、不助燃,也不与其他物质发生化学反应,因此可用于保护金属不被氧化。

6、医用二元混合气:

N2 + CO2或CO2 +H2 :主要用于医院无氧细菌培养,起到营养所要求培养细菌的目的,方便检测细菌的种类,达到鉴别细菌的要求,从而有利于临床诊断及治疗。

CO2  + Air:用于脑循环系统,促进与加快血液循环,维持脑循环的稳定。

7、医用三元混合气体 :

N2 + O2 + CO2 主要用于细胞培养及胚胎培养,是医院生殖中心等部分常用的气体。

废气回收排放

一般是指麻醉机排出的废气和病人在麻醉过程中呼出的混合废气。其主要成分为氧化二氮、二氧化碳、空气、安氟醚、七氟醚、异氟醚等醚类气体。麻醉废气对医护人员有危害,同时废气中的低酸成分,对设备有腐蚀作用,所以麻醉机排出的废气和病人呼出的麻醉废气应当由废气排放系统收集处理或稀释后排出楼外。目前常用的处理方法是用活性炭吸收麻醉废气,然后烧掉。

采用气环式真空泵或射流废气排放装置。

手术室空气中麻醉物环境监测结果

国际氟化物人身防护标准:8小时平均浓度值:≤50ppm ; 瞬时浓度值≤100ppm;1PPm = 1毫升/米3

医院医疗气体整体建设规划


液氧站设计规范要求

液氧储罐的组成:液氧罐、蒸发器、阀门控制装置、压力控制装置、运

显示装置、安全报警装置、自动切换装置等。

液氧站的位置:一般安放在比较宽阔的场地,应防雷、防风、防静电、防明火设计。

1、必须提供两个或两个以上气源组。

2、必须能自动切换报警,无需人工干预。

3、有紧急氧气备用连接。

4、室内紧急备用气源(手术室、ICU)。

5、建筑场所防火、通风、洁净、设备输送通道畅通。

6、氧气为助燃气体,不应设在建筑物的地下室、半地下室、办公室、休息室;氧气站为不低于二级耐火等级的建筑物,其外围结构不需要采取防爆泄压措施,其出口应直通室外或疏散走道。

医用压缩空压站设计规范要求

压缩空气系统主要由高效螺杆式空气压缩机、主路过滤器、冷冻式干燥机、多级精密过滤器、空气储罐、除菌过滤器、电气控制系统及区域气体分配箱、压缩空气管路及压缩空气终端等组成。

压缩空气质量标准:

1、氧气(O2 %):20.4 % --21.4% 

2、一氧化碳 (CO):<5ppm

3、二氧化碳 (CO2 ):<500ppm

4、二氧化硫 (SO2 ):<1ppm

5、氧化氮 ( N2O3= NO + NO2 ) :< 2ppm

6、含水量: 医疗≤575;器械≤ 50;牙科≤ 780mg/Nm3 

7、含油量: < 0.1mg/Nm3

8、颗粒物(0.5<d ≤1.0μm) :医疗、器械≤1000个;牙科≤10000 个/m3 

9、气味: 无味

医用空压站设计规范要求

●无油螺杆机,优质耐高温涂层

●压缩空气质量符合标准

●最好选择三台机组,单台满足流量需要

●可靠的控制系统和供电电源

●采新风通道符合要求

●防火、散热、排水符合建筑要求

医用负压吸引站设计规范要求

负压吸引站:负压吸引站一般由负压吸引机、真空罐、汽水分离器、灭菌器、控制柜及管路、阀门等组成。负压吸引站工作时,通过真空泵抽气使真空罐的内压维持在-0.03~-0.07MPa之间,再由真空罐通过管路系统和负压吸引瓶抽吸污液。

负压吸引站设计要求

1、负压吸引站的吸气能力应大于所需的最大流量。

2、负压吸引机应有自动、手动二种启动方式和备用机组。当值班的机组发生故障时,备用机组应能自动启动,保证吸引系统正常工作。

3、负压吸入部分应有超、欠压报警装置。当负压高于0.019MPa(140mmHg)或低于0.073 MPa(550mmHg)时,应发出声、光报警信号。

4、应装灭菌过滤器。排气口排出的废气中,细菌数量不得超过500个/m3。

5、中心负压吸引站内噪音不超过80dB(A),室外不超过60 dB(A)。


9.1.2 供给洁净手术部用的医用气源,不论气态或液态,都应按日用量要求贮备足够的备用量,不宜少于3d。

释义:医用气体是为治疗、抢救病人之用,不应有断气现象,医院用气波动范围大,应有足够的贮存量,应对突然情况的发生。


▲每床每套终端每天的用气量

手术部专用气源,如,笑气、氩气、二氧化碳气、氮气等,一般采用气体汇流排。 汇流排间设计要求:

(1)、汇流排间一般应配220V交流电源;电气设备(灯、开关、排风扇等)应采用防爆型的。

(2)、汇流排间应通风良好,气体放散管应引至室外安全处,放散管口应高出地面至少4.5m;室内的氧气、笑气浓度小于23% ;室温应为10~38℃。

(3)、汇流排间应设安全出口;通道的净宽宜为1.5m,与电梯之间应有无障碍的运输通道。

(4)、两支汇流管应分别接地。

(5)、汇流排间应有防止瓶倒的措施。

汇流排间一般布置在靠近手术部的非洁净区或设备层等处,以缩短送气距离,减少压力损失;汇流排间应靠外墙布置,容易解决采光和通风问题。


9.1.3 洁净手术部用气宜从中心供给站单独接入;若有专供手术部使用的中心站,则该站应设于临近洁净手术部的非洁净区域。中心站气源必须设两组,一用一备,并具备人工和自动切换及报警功能。

释义:洁净手术部医用气体气源一般由医院中心站供给。如氧气、负压吸引、压缩空气,因为,不仅手术室使用而且普通病房也用。为保证手术部正常使用,防止其他部位用气的干扰,必须单独从中心站直接供应。


9.1.4 供洁净手术部的气源为集中系统时,应设超压排放安全阀,开启压力应高于最高工作压力0.02MPa,关闭压力应低于最高工作压力0.05MPa,安全阀排放口必须设在室外安全地点。各种气体终端应设维修阀并有调节装置和指示,检修门不应设在手术室内。终端面板根据气体种类应有明显标志。

释义:中心站出来的管路中应设安全阀,防止中心站的压力升高而带来危险性。安全阀把升高的部分排放出去,以保证低压管路的安全。

手术室内各种气源设维修阀和调节装置,是为了当某一用气点维修时,不致影响别的部位正常使用,末端有指示设施是让使用者可确认气源的可靠性,也可观察使用过程中的变化情况。

9.1.5 进入洁净手术部的各种医用气体应设气体压力显示及流量和超压欠压报警装置。氧气报警不得采用电接点压力表。

释义:在医用气体系统中,一般装有三级气体监控报警系统。其功能是向设备管理人员、医护人员即时提供医用气体系统的状态参数(压力、流量等),一旦参数超出正常范围,便发出声、光信号报警。

第一级为气站监控报警系统,安装在气站,用以监控气源、气体处理装置及存储设备的工况。 

第二级为楼层监控报警系统,安装在用气的楼层,用以监控供气干管向该楼层供气的状况。 

第三级为手术室监控报警系统,安装在各手术室,用以监控气体系统向该手术室供气的状况。 

手术室气体显示报警系统,不一定每间手术室都安装,因为手术部的气源系统是相通的,各处压力基本相同,所以 ,可在护士站设一个总的报警装置,总气源必须通过报警装置后送到各用气点,各用气点均受控。

▲站房、楼层、手术室气体显示报警装置

9.1.6 洁净手术部医用气体除执行本规范外,还应符合现行国家标准《医用气体工程技术规范》GB50751的要求。

第2节  气体终端

9.2.1 气体终端应采用国际单位制标准,接口制式应统一。

释义:医用气体终端一般是采用插拔式自封接头的形式。它由一个气体自封插座和一个气体插头组成。使用时,将空心的气体插头插进气体插座,顶开其中的活门,使管道中的气体能从插座和插头的内腔通过。一旦拔出气体插头,阀座中的弹性元件就将活门关闭,禁止气体通行。 

全院应统一配置气体终端,尽量不用外国标准,使我国医院的医疗气体设备达到统一标准,利于配套维修,降低日常维护费用。


9.2.2 洁净手术部医用气体终端可选用悬吊式和暗装壁式各一套。

释义:气体终端设备:吊塔分为麻醉科吊塔、外科吊塔、内窥镜吊塔、显示器吊塔等。吊塔的用途不同,安装的气体终端品种也不同。例如,麻醉科吊塔一般要装笑气、氧气、压缩空气、负压吸引和麻醉废气排放终端;每个手术室都装有两套医用气体终端:一套装在吊塔上,一套暗装壁式终端,一用一备。预麻室、苏醒室、ICU病房等房间的医用气体终端一般装在设备带上。

9.2.3 不同种类气体终端接头不得有互换性。

释义:快速接头不允许有互换性是从结构上防止插错而出事故。

气源连接错误:

北京某医院病人术后吸氧,实际吸入了笑气死亡;

上海某医院氧气终端错误,病人吸入纯氮气死亡;

近年来,国内12个城市33起呼吸机相关死亡事件中,气源问题8起,占22%

9.2.4 气体终端接头应选用插拔式自封快速接头,接头应耐腐蚀、无毒、不燃、安全可靠、使用方便,寿命不宜少于20000次。

释义:《医用气体管道系统终端第一部分:用于压缩医用气体和真空的终端》,要求这种接头寿命是10000次,并且超过1000次要换垫片。而本规范是强调更换垫片后的使用寿命,因此,把次数扩大为不宜少于20000次。 

医用气体终端全院统一标准

9.2.5 每类终端接头配置数量应按表9.2.5-1确定。终端压力、流量、日用时间应按表9.2.5-2确定。


▲表9.2.5-1  每床每套终端接头最少配置数量(个)

注:1.预麻室如需要可增设氧化亚氮终端。

      2.腹腔手术和心外科手术除配置上表所列气体终端外,还应配置二氧化碳气体终端。

      3.神经外科、骨科和耳鼻喉科还应配置氮气终端。

▲表9.2.5-2  终端压力、流量、日用时间

注:①负压手术室负压(真空)吸引装置的排气应经过高效过滤器后排出。

       ②此项用于动力设备,如设计氮气系统,该项也可以不设。

释义:两个表中的参数是常规配置,如有特殊要求可另设系统。

表中压缩空气单嘴压力0.45~ 0.9MPa, 0.45MPa为常用仪器,0.9MPa用于高速钻、锯,如果同时安装有氮气系统则压缩空气只需0.45MPa就可以,不需设0.9MPa这一档;若不设氮气系统,则压缩空气机应选1.2-1.6MPa的无油设备,给洁净手术部供气,设两个不同出口压力二级减压器,一路为0.4MPa,另一路为0.9MPa,送至各自对应的末端接嘴。


▲手术室医用气体终端配置

▲手术吊塔医用气体终端配置


▲部医用终端配置

▲ICU吊塔医用气体终端配置

▲各类病房医用气体终端配置

9.2.6 洁净手术室壁上气体终端装置应与墙面平齐,缝隙密封,部位宜临近麻醉师工作位置。终端面板与墙面应齐平严密,装置底边距地1.0~1.2m,终端装置内部应干净且密封。

第3节 气体配管

9.3.1 洁净手术部的气体配管可选用脱氧铜管或不锈钢管,负压吸引和废气排放输送导管可采用镀锌钢管或PVC管。

9.3.2管道材质内表面应光滑、耐腐蚀、耐磨损及吸附和解析气体作用小。

释义:本条列出医用气体输送常用管材 。吸引、废气排放管除可用热镀锌钢管外,从发展来看,建议可选用铜管、不锈钢管。

9.3.3 气体在输送导管中的流速不应大于10m/s。

释义:气体在管道中流动摩擦发热,速度越快温度越高.如温度达到某一种材料的软化温度时,管道强度降低而破裂;另外,气体在管道中的流动静电大体上和流速的平方值成正比,所以要限定流速。

医用气体管道系统

● 管网:主管、立管、干管、支管

√ 分配器分区、ICU和手术室双管道、关断阀箱

√ 桥架绝缘、接地和走向标识清晰

√ 材质加工和焊接符合工艺要求

● 管件:阀门、阀箱、调压器、压力表

√ 方便专业人员手动关断、双路调压器

√ 管件要求医用产品的认证证书

√ 焊接符合工艺要求

√ 指示仪表要经过计量认证

医用气体色标要求

医用气体色标要求(气体传输管网、终端、低压软管),采用ISO 32标准,具体要求见下表。

麻醉机、麻醉吊塔

9.3.4 气体配管的连接方式应按现行国家标准《洁净室施工及验收规范》GB50591的要求执行。

释义:镀锌管施工中,应采用丝扣对接,管道内径≥80mm可采用法兰及其它方式对接。如采用焊接方式,对焊接处应进行二次镀锌处理;不锈钢管采用氩弧焊,管径≤12mm和压力≤2.0MPa的铜管可采用扩口卡式联接或采用银基焊(银铜或银铜锌合金),非金属管道对接可采用热溶焊。


9.3.5 洁净手术部医用气体管道安装应单独做支吊架,不应与其他管道共架敷设;与燃气管、腐蚀性气体管的距离应大于1.5m,且应有隔离措施;与电线管道平行距离应大于0.5m,交叉距离应大于0.3m,当空间无法保证时,应作绝缘防护处理。

释义:管道之间安全距离无法达到时,可用非金属绝缘管包起来以防静电击穿;管道的支吊架固定卡应做绝缘处理,以防静电腐蚀而击穿管道。

9.3.6 管道安装前应清洁内部,并应有防止二次污染措施;安装后应用无污染和无油空气或氮气以大于等于20m/s的速度吹除。

释义:医用气体用于仪器和直接接触人体,为此要求管道、阀门、仪表都要进行脱脂,清除干净,保证管道内无油污、杂质,所在加工场地和存放场所应保持干净。安装时保证污物不侵人管内。

9.3.7 洁净手术部气体配管的安装支吊架间距应符合表9.3.7的规定。铜管、不锈钢管道与支吊架接触处,应做绝缘处理。


表9.3.7 支吊架间距

9.3.8 凡进入洁净手术室的各种医用气体管道应作导静电接地,接地电阻不应大于10Ω(原4Ω),中心供给站的高压汇流管、切换装置、减压出口、低压输送管路和二次再减压出口处都应做导静电接地,接地电阻不应大于10Ω(原100Ω)。

9.3.9 医用气体配管、阀门和仪表安装前应清洗内部并进行脱脂处理,用无油压缩空气或氮气吹除干净,封堵两端备用,不得存放在油污场所。

9.3.10 暗装管道阀门的检查门应采取密封措施。管井上下隔层应封闭。医用气体配管不应与燃气、腐蚀性气体、蒸汽以及电气、空调等管线共用管井

9.3.11 负压吸引气流入口处应有安全调压装置。手术过程中使用的负压吸引装置应有防止污液倒流装置。

释义:负压吸引终端要设调压装置,是为保证手术过程中的安全。因为手术对象年龄不同,手术部位不同,要根据具体情况调整不同压力。吸引装置上应有防倒吸装置是为了防止在手术使用中将污物吸入而堵塞。

第4节 医用气体验收

9.4.1 医用气体验收应符合设计要求和本规范第9.3节的要求。

释义;医用气体验收是对设计质量、施工质量,进行综合性能的全面评定。重点内容:

图纸与设计要求的一致性;

管道标识和支架是否符合设计图纸要求;

管道尺寸,终端位置,截止阀,减压装置是否符合要求;

隐蔽工程记录,压力试验,泄漏性试验记录等。

9.4.2 医用气体系统强度试验及漏率试验应符合表9.4.2的规定。


表9.4.2  医用气体系统强度试验及漏率试验

释义: 

1、强度试验用无油压缩空气或氮气作工作介质,不得二次污染系统;

2、强度试验:采用逐级升压的方式进行,首先关闭管路的放气阀,然后缓缓打开进气阀,使管路升压。压力每上升20%,关一次进气阀,观察管路有无异常情况,如,无异常则进行下一级升压;当压力上升到最高工作压力1.15倍的试验压力时,关闭进气阀进行保压,10分钟内压力不下降,强度试验为合格,然后,微微开启放气阀,使压力缓缓降至最高工作压力时立即关闭放气阀;此时转为漏率试验,观察记录其变化情况,。负压吸引系统强度试验:向管路内充入0.2 MPa的压缩空气或氮气,保持压力,观察记录其变化,10分钟内压力不下降,强度试验为合格。                      

3、漏率试验:正压气体管路应在 最高工作压力下,保压24小时,记录压力下降的数值, ≤0.5%/h,为合格标准  ;负压吸引系统进行漏率试验时,启动真空泵,将吸引系统抽至负压最高工作压力0.07MPa,保持24h,平均每小时增压率  ≤1.5%/h为合格标准。

国外医院医用气体常见事故

1964年,英国爱丁堡管道交叉连接造成5人死亡

1969年,英国格拉斯哥管道气体错误回流造成1人死亡

1973年,英国坎特伯雷管道交叉连接麻醉机造成2人死亡

1973年,加拿大萨德伯里新装管道交叉连接造成23人死亡1975年,英国伦敦管道交叉连到麻醉机造成病人脑损伤

1977年,美国Norristown 管道交叉连接造成300人意外呼吸笑气并造成5人死亡!

1979年,意大利帕尔马氧气爆炸造成19人死亡

1989年,英国格拉斯哥重症监护室压缩空气断气造成4个婴儿受影响

1972-1999,美国医用气体死亡事故共发生39起,造成74人死亡,事故原因:

管道交叉 – 10起

气体泄露– 9起

NIC气体(螺纹)接头相互交叉- 5起

DISS气体(直径限位)接头相互交叉 – 4起

管道中有杂质气体 – 5起

氧气供应中断 – 4起

其他事故 – 3起


国内医院医用气体常见事故

●氧气瓶爆炸

灌装时违规操作,大瓶充小瓶时爆炸

●设备带、管道氧气泄漏,静电腐蚀、电源插头打火爆炸

●氧气中断、压力不足或低浓度报警

2007,北京某医院氧气减压阀故障致呼吸机报警,连续更换3台

分子筛制氧机氧浓度低于 90% 导致呼吸机、麻醉机的使用问题

●压缩空气湿度过大或冷凝水析出

影响呼吸机、麻醉机工作,造成手术停止

●气源连接错误

北京某医院病人术后吸氧,实际吸入了笑气死亡

上海某医院氧气终端错误,病人吸入纯氮气死亡

●近年来,国内12个城市33起呼吸机相关死亡事件中,气源问题8起,占22%

安全供气四项基本原则

●供气的一致性

√ 同种气体使用,保证具有互换性

●供气的唯一性

√ 不同气体之间不可互换

√ 每种气体由一个独立系统提供,互相之间没有任何交叉

●供气的连续性

√ 气体供应不可间断

√ 重要场所有备用气源,供气设备有备用电源

●供气的气源质量

√ 在任何情况下,气源必须符合国家规定的质量标准

释义;医用供气系统建设的七个步骤:


结束语:

《医院洁净手术部建筑技术规范》(GB50333-2013)的发布实施,为医院洁净手术部工程的设计、施工和验收,提供了细致的技术要求、实用经济的方法和科学先进的技术标准,将更加有力地推进医院洁净手术部工程的规范化建设和管理。