Майкл Добсон, больница Джона Редклиффа, Великобритания Кислород является одним из основных лекарств, которые мы используем. При многих острых заболеваниях (острые респираторные инфекции, астма, асфиксия плода, шок) доступность кислородной поддержки может сохранить больному жизнь. Множество маленьких и удаленных госпиталей имеют трудности с доступностью кислорода из-за транспортных и ценовых факторов.
(опубликовано 24.11.2009)
Кислород поступает в баллонах, требующих надежной системы доставки и транспорта. Во многих странах баллоны необходимо покупать, а не брать в аренду, и потери при транспортировке могут быть значительными. Стоимость кислорода сама по себе значительна – он относительно дорог для производства, т.к. высока стоимость энергии, идущей на его производство. На «медицинский» кислород также идет дополнительная наценка, хотя он практически не отличим от промышленного. В Танзании, типичной развивающейся стране, последние исследования показали, что 75% районных госпиталей имели кислород только в течение 3 месяцев в году.
В основе принципа работы кислородного концентратора лежит физическое разделение газов из смеси газов при комнатной температуре. Для выделения кислорода из воздуха недавно был открыт этот малоэнергоемкий метод, который применяется и в инкубаторах, и на сталелитейных заводах.
Наибольшее применение в медицине кислородные концентраторы нашли в портативных домашних аппаратах, обеспечивающих длительную кислородную терапию у больных с хроническими заболеваниями легких. Основной причиной их разработки стала значительно более низкая стоимость. Цена концентратора составляет половину от стоимости годовой поставки кислорода в баллонах.
Как работает концентратор cм. (рисунок 1)
Комнатный воздух проходит внутри аппарата через ряд фильтров и под давлением 4 атм проходит через колонку с цеолитом, «молекулярное решето» алюминиевого силиката. Азот связывается с цеолитом, а кислород проходит сквозь него. При насыщении колонки азотом поток воздуха переключается на вторую колонку. Первая вентилируется в атмосферу, удаляя большую часть азота. Оставшаяся часть азота вымывается небольшими дозами кислорода из второй колонки. При насыщении второй колонки процесс переключается обратно. Жизнь кристаллов цеолита длится как минимум 20000 часов и в большинстве случаев должна составлять около 10 лет работы. Газ, образующийся в колонках, проходит к больному через небольшой резервуар и потоковый контроллер. Большинство домашних концентраторов производят до 4 л/мин кислорода. Более высокий поток содержит меньшую концентрацию кислорода, поэтому большинство аппаратов имеют систему ограничения.
Надежны ли концентраторы? Согласно рекомендуемой технологии необходимо иметь утвержденный паспорт надежности и кислородные концентраторы должны соответствовать этим требованиям. Домашние концентраторы регулярно используются более 10 лет и уже доказали свою высокую надежность. Конечно, они требуют технического обслуживания каждые 5000 часов работы (для сравнения, после 5000 часов езды со скоростью 50 км/ч автомобиль проезжает 250000 км). Обслуживание несложное и может проводиться при необходимости самим пользователем.
Стандарт производительности ВОЗ Существует Международный Стандарт (ISO) безопасности использования малых концентраторов. Для достижения стандарта ВОЗ аппараты должны, во-первых, соответствовать ISO, а во-вторых, должны нормально функционировать в условиях, включающих:
температура окружающего воздуха до +40°С; относительная влажность 100%; нестабильное электропитание; повышенная запыленность. Концентраторы проходят строгие тесты, включающие военные стандарты на ударостойкость, вибрацию, коррозию. Аппарат не должен выдавать поток с концентрацией кислорода меньше 70%.
Каждый концентратор должен поставляться с исчерпывающим руководством по техническому обслуживанию и не менее, чем в течение 2 лет должны поставляться запасные детали.
Полевые результаты Кислородные концентраторы были испытаны в полевых условиях во многих развивающихся странах, включая Малави, Монголию, Египет (в будущей статье будут описаны результаты этих исследований), где доказали свои надежность и эффективность. Трудно представить более различающиеся условия, чем Европа, Малави, Египет и Монголия, однако аппараты успешно работали во всех из них. Одной из основных причин успеха явилась учеба пользователей и технических работников – концентраторы просты в обслуживании, но как и все машины требуют регулярной проверки и очистки.
Должен ли Ваш госпиталь покупать аппарат? Опыт работы в полевых условиях и исследование стоимости работы в Папуа Новая Гвинея показали значительно более низкую стоимость, чем если бы это было возможным при круглогодичной доступности кислорода, чего лишены множество госпиталей. Энергопотребление концентратора составляет 350 W, поэтому его могут использовать госпитали без электропитания. Портативный бензиновый генератор на 600W является достаточным источником питания, как и грузовая батарея, поставляемая с генератором. Давление на выходе концентратора достаточно для обеспечения потока к больному. Малые концентраторы не предназначены быть источниками энергии для пневматических респираторов (аппаратов Бойля), однако могут быть источником кислорода для механических вентиляторов. Необходимо помнить, что при нарушении электропитания количества кислорода во внутреннем резервуаре аппарата хватит только на 2-3 минуты.
В каждом госпитале должно быть минимум 2 концентратора. Помните, что в аппарате нет вечных деталей, особенно при пренебрежительном отношении. Госпитали, использующие концентраторы, должны планировать техническое обслуживание, заказ запасных частей. Необходимо поручить заботу о концентраторе обученному специалисту. Убедитесь, что приобретенный аппарат одобрен ВОЗ (список одобренной техники можно найти по адресу the Program for Health Technology, WHO, 1211 Geneva 27, Switzerland). Разумно выбрать аппарат того производителя, чей представитель есть в вашей стране.
Использование концентраторов может принести существенное улучшение качества лечения и экономию больнице. Однако даже в этом случае рекомендуется иметь в запасе запасные кислородные баллоны. В непальском госпитале на 140 коек 12 лет назад в операционных были установлены кислородные концентраторы. 3 больших резервных баллона в течение этого времени остались неиспользованными – трудно найти лучшую рекомендацию для данной технологии!
Литература 1.Dobson MB Oxygen concentrators for the smaller hospital — a review.Tropical Doctor 1992;22:56-8
2.Dobson MB Oxygen concentrators offer cost savings for developing countries.A study based on Papua New Guinea. Anaesthesia.1991;46:217-9
Приборы и аппараты
