TỔNG QUAN
Giới thiệu
Hệ thống khí y tế (Medical Gas Pipeline System) được thiết kế để cung cấp khí y tế, không khí y tế và không khí phẫu thuật một cách an toàn và hiệu quả thông qua hệ thống phân phối đường ống Ngoài ra, khí chân không cũng được cung cấp qua hệ thống này Hệ thống xử lý hút khí gây mê giúp kiểm soát phơi nhiễm nghề nghiệp với chất thải và chất gây mê Đảm bảo không có khả năng kết nối chéo giữa các hệ thống là điều cần thiết, và người dùng phải thực hiện kết nối cụ thể cho từng hệ thống.
Trong giai đoạn cài đặt, các thử nghiệm mở rộng được thực hiện để xác minh rằng không có kết nối chéo
SVTH: NGUYỄN VĨNH HUY- TRẦN NGỌC BÌNH
Hình 1.1 Tổng quan về hệ thống khí y tế
Hệ thống khí y tế được cung cấp từ các trung tâm kiểm soát, giúp phân phối khí qua các đường ống trải dài trong bệnh viện Hệ thống này đảm bảo cung cấp khí đến những vị trí cần thiết một cách hiệu quả.
Hiện trạng khí y tế tại Việt Nam
Hệ thống y tế và cơ sở hạ tầng bệnh viện tại Việt Nam trước đây khá lạc hậu và cũ kỹ Việc sử dụng bình khí y tế trong các bệnh viện không chỉ tiềm ẩn nguy hiểm mà còn gây ra nhiều bất tiện cho quá trình điều trị.
SVTH: NGUYỄN VĨNH HUY- TRẦN NGỌC BÌNH
Hiện nay, Việt Nam đang trên đà phát triển nhanh chóng, dẫn đến nhu cầu tăng cao về dịch vụ y tế Để đáp ứng nhu cầu này, chính phủ đã triển khai các chính sách nhằm phát triển hệ thống y tế, đồng thời tích cực hội nhập và nâng cao hiệu quả hợp tác quốc tế Kết quả là, ngày càng có nhiều bệnh viện quốc tế được xây dựng đạt tiêu chuẩn quốc tế, cùng với việc hiện đại hóa các bệnh viện nhà nước.
Nhìn chung, hệ thống khí y tế hiện nay ở Việt Nam đã đáp ứng được nhu cầu hiện nay và vẫn đang trên đường phát triển.
Yêu cầu chất lượng đối với khí y tế và không khí y tế
Khí y tế được cung cấp từ xi lanh hoặc chất lỏng phải tuân thủ các quy định của Dược điển Châu Âu (Ph Eur.) Ngoài ra, Ph Eur cũng quy định các phương pháp thử nghiệm đã được phê duyệt để xác định khí.
Bộ lọc vi khuẩn là thiết bị quan trọng cần được lắp đặt trong hệ thống máy nén y tế và phẫu thuật nhằm giảm thiểu nguy cơ lây nhiễm bào tử hoặc các vật liệu truyền nhiễm khác cho bệnh nhân nhạy cảm.
Vi sinh vật có thể xâm nhập vào bộ lọc vi khuẩn khi vật liệu bị ướt Do đó, việc kiểm tra độ khô của không khí y tế cung cấp cho bộ lọc vi khuẩn là rất cần thiết, ít nhất ba tháng một lần, tại điểm kiểm tra bằng thiết bị kiểm tra chuyên dụng.
Bảng 1.1 Chất lượng của khí y tế và không khí y tế
Các loại khí Đặc tính kỹ thuật
CO Mật độ 5 theo thể tích
CO2 Mật độ 500 theo thể tích
SVTH: NGUYỄN VĨNH HUY- TRẦN NGỌC BÌNH
Mùi và độ ẩm
Ngưỡng mùi của vật chất có thể đo được là khoảng 0,3 mg / m 3
Một số vật liệu đàn hồi, như những vật liệu thường dùng trong ống mềm, có thể phát ra mùi đặc biệt, đặc biệt khi mới Các thử nghiệm cho thấy các tác nhân gây mùi chỉ xuất hiện với số lượng nhỏ và không có ý nghĩa độc tính, do đó không gây buồn nôn.
Các vật liệu đàn hồi có khả năng hấp thụ hơi ẩm trong dòng khí, mặc dù lượng độ ẩm này rất nhỏ Trong các thử nghiệm ban đầu, mức độ ẩm có thể đạt tới 0,095 mg/l và tồn tại trong vài tháng Tuy nhiên, các thử nghiệm mở rộng cho thấy những mức tăng nhẹ này không có kết quả và sẽ giảm sau khi hệ thống khí hoạt động.
Vi sinh vật có khả năng xâm nhập vào bộ lọc vi khuẩn khi vật liệu bị ướt Vì vậy, việc kiểm tra độ khô của không khí y tế cung cấp cho bộ lọc vi khuẩn là rất quan trọng Cần thực hiện kiểm tra này ít nhất ba tháng một lần tại điểm kiểm tra, sử dụng thiết bị kiểm tra chuyên dụng.
Nguồn cung cấp
Lựa chọn nguồn trung tâm là yếu tố quan trọng, không chỉ đảm bảo cung cấp khí liên tục mà còn bảo vệ an toàn cho nguồn cung cấp.
Việc lựa chọn loại, công suất và vị trí của nguồn cung cấp chính, phụ và dự trữ phải dựa trên thiết kế hệ thống và nhu cầu nguồn cung, được xác định qua đánh giá rủi ro trong giai đoạn lập kế hoạch An toàn của nguồn cung cấp không khí y tế cần được đặt lên hàng đầu, vì sự cố về điện không được phép làm ảnh hưởng đến nguồn cung Tất cả hệ thống không khí y tế cần được hỗ trợ bởi một hệ thống phân phối khí tự động phù hợp.
SVTH: NGUYỄN VĨNH HUY- TRẦN NGỌC BÌNH
Thiết kế hệ thống xây dựng đường ống
Để thiết kế MGPS, cần cung cấp các thông tin bắt buộc sau: tiến độ cung cấp các đơn vị thiết bị đầu cuối, thiết kế tốc độ dòng chảy và yêu cầu áp suất tại mỗi đơn vị thiết bị đầu cuối, dòng chảy đa dạng cho từng phần của hệ thống đường ống, và tổng lưu lượng.
Sự an toàn
Sự an toàn của MGPS phụ thuộc vào 4 nguyên tắc cơ bản:
Nhận dạng khí được đảm bảo thông qua việc sử dụng các kết nối chuyên dụng trong toàn bộ hệ thống ống, bao gồm thiết bị đầu cuối và đầu nối Đồng thời, việc tuân thủ các quy trình thử nghiệm và vận hành nghiêm ngặt là rất quan trọng để đảm bảo an toàn và hiệu quả cho hệ thống.
Mức độ đầy đủ của nguồn cung phụ thuộc vào việc đánh giá chính xác nhu cầu và lựa chọn cây phù hợp với yêu cầu lâm sàng hoặc y tế trong hệ thống.
Tính liên tục của việc cung cấp đạt được bằng cách:
• Đặc điểm kỹ thuật của một hệ thống (ngoại trừ hệ thống oxy lỏng có thể bao gồm bồn oxy lỏng) có các thành phần trùng lặp
• Việc cung cấp các hệ thống báo động
• Kết nối với hệ thống cung cấp điện khẩn cấp
Hệ thống không khí phẫu thuật được coi là hệ thống hỗ trợ sự sống và do đó một nguồn cung cấp khẩn cấp / thứ cấp được cung cấp
SVTH: NGUYỄN VĨNH HUY- TRẦN NGỌC BÌNH
Chất lượng cung cấp khí được đảm bảo thông qua việc sử dụng các loại khí mua theo tiêu chuẩn Ph Eur hoặc sản xuất bởi nhà máy tuân thủ các tiêu chuẩn cụ thể Điều này bao gồm việc duy trì sự sạch sẽ trong quá trình lắp đặt hệ thống và thực hiện các quy trình thử nghiệm cũng như vận hành cần thiết.
1.8 Lắp đặt/cung cấp thiết bị/ bảo trì:
Việc cài đặt MGPS chỉ nên được thực hiện bởi các công ty chuyên gia được đăng kí
BS EN ISO 9001:2000/ BS EN ISO 13485:2003 với phạm vi đăng kí được xác định phù hợp
1.9 Sự sửa đổi, mở rộng:
Khi sửa đổi hoặc mở rộng các cài đặt hiện tại, cần thực hiện các biện pháp phòng ngừa đặc biệt để đảm bảo rằng hệ thống đường ống còn lại không bị ô nhiễm và cung cấp cho bệnh nhân không bị xâm phạm Phần cần sửa đổi phải được cách ly vật lý với phần đang sử dụng, và việc đóng van cách ly là không đủ Sử dụng các tấm trượt để cách ly đầu ống là cần thiết khi đã lắp đặt các đơn vị dịch vụ van khu vực (AVSU) và cụm van đường dây (LVA) Tuy nhiên, quy trình cách ly này không bắt buộc khi thực hiện công việc trên các thiết bị đầu cuối riêng lẻ.
Sửa đổi hệ thống hiện tại có thể ảnh hưởng tiêu cực đến hiệu suất tổng thể Đối với các hệ thống cũ, khả năng xử lý không đủ để đảm bảo an toàn cho các luồng sử dụng phổ biến hiện nay.
Mọi công việc liên quan đến thay đổi, mở rộng hoặc bảo trì hệ thống hiện có đều phải tuân thủ quy trình cấp phép làm việc.
1.10 Loại bỏ các đường ống dư thừa:
Việc loại bỏ và cắt bỏ các đường ống cùng thiết bị khí y tế dư thừa là rất quan trọng để đảm bảo an toàn cho bệnh nhân, tương tự như các sửa đổi khác Tất cả các thao tác loại bỏ này, bao gồm việc cắt vào các đường ống hiện có, đóng nắp và loại bỏ các đường ống, cần được thực hiện cẩn thận để giảm thiểu nguy cơ.
SVTH: NGUYỄN VĨNH HUY- TRẦN NGỌC BÌNH
7 thiết bị dự phòng) chỉ nên được thực hiện bởi các nhà thầu khí y tế chuyên nghiệp Nhà thầu phá dỡ chung không nên thực hiện công việc này
1.11 Xác nhận và xác minh:
Mục tiêu của quá trình xác nhận và xác minh là đảm bảo rằng mọi yêu cầu về an toàn và hiệu suất của MGPS đều được đáp ứng Các quy trình này sẽ được áp dụng cho các cài đặt mới, cũng như cho các bổ sung và sửa đổi đối với các cài đặt hiện tại Phạm vi công việc sẽ xác định các chương trình cụ thể cần thiết cho việc thực hiện.
Hệ thống phát hiện cháy cần được trang bị đầu dò khói hoặc nhiệt trong các khu vực như phòng máy, phòng chứa khí y tế và các giàn xi lanh khí y tế tại mọi bệnh viện có hệ thống này.
1.13 Cung cấp điện cho lắp đặt y tế:
Hệ thống dây điện để lắp đặt khí y tế nên được lựa chọn theo quy định về dây điện
BS 7671 đặc biệt chú trọng đến môi trường và rủi ro từ hư hỏng cơ học Cáp MICS, với vỏ bọc bằng đồng và cách điện bằng nhựa PVC, được khuyến nghị cho các vị trí bên ngoài và bên trong, trong khi cáp đơn được xếp hạng nhiệt trong ống dẫn mạ kẽm là lựa chọn phù hợp cho phòng máy Đối với các thiết bị lớn, cáp SWA (dây thép bọc thép) chống cháy cũng có thể được xem là giải pháp thích hợp.
Khi lắp đặt hệ thống điện và hệ thống đường ống y tế, cần thận trọng để tránh tiếp xúc giữa chúng Sự phân tách vật lý hoặc tiếp xúc với kim loại ngoại lai có thể xảy ra, đặc biệt khi đường ống được lắp đặt trong các khu vực kim loại hoặc khi thiết bị đầu cuối gắn trên các đơn vị đầu giường bằng kim loại Do đó, đường ống cần được liên kết hiệu quả với kim loại theo quy định của BS 7671 về hệ thống dây điện.
SVTH: NGUYỄN VĨNH HUY- TRẦN NGỌC BÌNH
Kết nối cuối cùng với thiết bị như bảng báo động hoặc bảng điều khiển cần sử dụng một đơn vị kết nối hợp nhất không kết nối Nên có một công tắc hai cực để đảm bảo việc làm việc trên thiết bị được thực hiện an toàn.
Cần đảm bảo rằng điện áp thấp (LV), điện áp cực thấp (ELV) và hệ thống thông tin liên lạc, dữ liệu được duy trì cùng nhau nhưng tách biệt với hệ thống đường ống Việc truy cập vào các bộ phận không được bảo vệ trong dây chuyền chỉ nên được thực hiện bằng cách sử dụng công cụ thích hợp.
Các đường ống dẫn khí y tế cần được kết nối với nhau và liên kết với bảng phân phối điện địa phương theo quy định của BS 7671 Ngoài ra, các đường ống này không nên được sử dụng để nối đất cho thiết bị điện.
Các kết nối đường ống linh hoạt cần được liên kết qua các điểm cố định để đảm bảo tính liên tục của hệ thống nối đất, bất kể vị trí sử dụng.
Sự sửa đổi, mở rộng
Khi sửa đổi hoặc mở rộng các cài đặt hiện tại, cần thực hiện các biện pháp phòng ngừa đặc biệt để đảm bảo rằng hệ thống đường ống còn lại không bị ô nhiễm và cung cấp cho bệnh nhân không bị xâm phạm Phần cần sửa đổi phải được cách ly về mặt vật lý với phần đang sử dụng, và việc đóng van cách ly là không đủ Khi đã lắp đặt các đơn vị dịch vụ van khu vực (AVSU) và/hoặc cụm van đường dây (LVA), nên sử dụng các tấm trượt để cách ly đầu ống Quy trình cách ly này không bắt buộc khi thực hiện công việc trên các thiết bị đầu cuối riêng lẻ.
Việc sửa đổi hệ thống hiện tại có thể ảnh hưởng tiêu cực đến hiệu suất tổng thể Đối với các hệ thống cũ, khả năng đáp ứng với các luồng sử dụng phổ biến hiện nay có thể không đảm bảo an toàn.
Tất cả các công việc liên quan đến thay đổi, mở rộng hoặc bảo trì hệ thống hiện có đều cần tuân thủ quy trình cấp phép làm việc.
Loại bỏ các đường ống dư thừa
Việc loại bỏ và cắt bỏ các đường ống cũng như thiết bị khí y tế dư thừa rất quan trọng để đảm bảo an toàn cho bệnh nhân Những sửa đổi này, bao gồm việc cắt vào các đường ống hiện có và đóng nắp, cần được thực hiện cẩn thận để tránh gây nguy hiểm.
SVTH: NGUYỄN VĨNH HUY- TRẦN NGỌC BÌNH
7 thiết bị dự phòng) chỉ nên được thực hiện bởi các nhà thầu khí y tế chuyên nghiệp Nhà thầu phá dỡ chung không nên thực hiện công việc này.
Xác nhận và xác minh
Mục tiêu của quy trình xác nhận và xác minh là đảm bảo rằng tất cả yêu cầu về an toàn và hiệu suất của MGPS được đáp ứng đầy đủ Quy trình này sẽ áp dụng cho các cài đặt mới, cũng như các bổ sung và sửa đổi cho các cài đặt hiện tại Phạm vi công việc sẽ xác định chương trình cụ thể cần thiết để thực hiện.
Phòng cháy
Hệ thống phát hiện cháy cần được trang bị đầu dò khói hoặc nhiệt tại các khu vực như phòng máy, phòng chứa khí y tế và giàn xi lanh khí y tế trong mọi bệnh viện có hệ thống này.
Cung cấp điện cho lắp đặt y tế
Hệ thống dây điện để lắp đặt khí y tế nên được lựa chọn theo quy định về dây điện
BS 7671 đặc biệt chú trọng đến môi trường và rủi ro từ hư hỏng cơ học Cáp MICS (vỏ đồng cách điện bằng PVC) được xem là phù hợp cho các vị trí bên ngoài và bên trong, trong khi cáp đơn có xếp hạng nhiệt trong ống dẫn mạ kẽm được khuyến nghị cho phòng máy Đối với thiết bị lớn, cáp SWA (dây thép bọc thép) chống cháy cũng là một lựa chọn thích hợp.
Khi lắp đặt hệ thống điện và hệ thống đường ống y tế, cần thận trọng để tránh tiếp xúc giữa chúng Sự phân tách vật lý hoặc tiếp xúc với kim loại ngoại lai có thể xảy ra, đặc biệt khi đường ống được đặt trong các khu vực kim loại hoặc khi thiết bị đầu cuối gắn trên các đơn vị đầu giường bằng kim loại Do đó, đường ống phải được liên kết hiệu quả với kim loại theo quy định của BS 7671 về hệ thống dây điện.
SVTH: NGUYỄN VĨNH HUY- TRẦN NGỌC BÌNH
Kết nối cuối cùng với thiết bị như bảng báo động hoặc bảng điều khiển cần sử dụng một đơn vị kết nối hợp nhất không kết nối Để đảm bảo an toàn, một công tắc hai cực nên được trang bị để cho phép thực hiện công việc trên thiết bị.
Cần đảm bảo rằng điện áp thấp (LV), điện áp cực thấp (ELV) và hệ thống thông tin liên lạc, dữ liệu được duy trì tách biệt với hệ thống đường ống Việc truy cập vào các bộ phận không được bảo vệ trong dây chuyền chỉ nên được thực hiện thông qua việc sử dụng công cụ.
Nối đất
Các đường ống dẫn khí y tế cần được kết nối với nhau và liên kết với bảng phân phối điện địa phương theo quy định của BS 7671 Đồng thời, các đường ống này không được sử dụng cho thiết bị điện nối đất.
Các kết nối đường ống linh hoạt cần được liên kết qua các điểm cố định để đảm bảo tính liên tục của nối đất, bất kể vị trí sử dụng.
Các đường ống tốt nhất cần được tách biệt hoàn toàn với vỏ kim loại, vỏ bọc dây cáp điện, cũng như các ống dẫn kim loại, ống dẫn và dây dẫn nối đất liên quan đến bất kỳ cáp điện nào, bất kể ở điện áp thấp hay cao.
Hệ thống nối đất trong bệnh viện cần được thiết kế đồng bộ, đảm bảo rằng tất cả các đường ống của hệ thống khí đều được nối đất an toàn Các đầu nối điểm tiếp đất phải kết nối với hệ tiếp đất chung của toàn bệnh viện để bảo vệ an toàn cho người bệnh và thiết bị y tế.
Thông tin các kích cỡ của nguồn cung cấp khí
Bảng 1.2 Số lượng các bình xy-lanh cần dùng cho 1 hệ thống
Nguồn Dịch vụ Số lượng các bình xi-lanh
Kích cỡ các bình xi-lanh
SVTH: NGUYỄN VĨNH HUY- TRẦN NGỌC BÌNH
Hỗn hợp khí oxy ni-tơ
Các chuẩn thiết kế
Khi thiết kế hệ thống khí, các kỹ sư thường dựa vào tài liệu và tiêu chuẩn nhất định, trong đó HTM 2022 và HTM 02-01 được coi là hai tiêu chuẩn hoàn chỉnh và chi tiết nhất Những tiêu chuẩn này có độ tin cậy cao và được áp dụng rộng rãi trên toàn cầu, đặc biệt là tại các quốc gia phát triển trong khu vực như Singapore, Thái Lan và Malaysia.
Tiêu chuẩn thiết kế HTM 2022, phát triển từ tiêu chuẩn HTM 22 do Bộ Y tế và Xã hội Anh quốc ban hành năm 1972, đã được cập nhật và hoàn thiện vào năm 1997, sau đó được công bố rộng rãi vào năm 1999 Tiêu chuẩn này hoàn toàn tương thích với các quy định kỹ thuật của tiêu chuẩn EN-737, chỉ thị về thiết bị y tế MDD 93/42/EEC của Châu Âu và các tiêu chuẩn NFPA 99 của Mỹ.
Hướng dẫn trong Bản ghi nhớ kỹ thuật y tế (HTM) 2022 đề cập đến các loại khí y tế, khí nén y tế và chân không y tế, áp dụng cho tất cả hệ thống đường ống khí y tế (MGPS) lắp đặt tại bệnh viện.
Một MGPS được thiết kế để cung cấp một hệ thống an toàn, thuận tiện và tiết kiệm chi phí cho việc cung cấp khí y tế đến các điểm sử dụng Hệ thống này giúp giảm thiểu các vấn đề liên quan đến việc sử dụng bình gas, bao gồm an toàn, vận chuyển, lưu trữ và tiếng ồn.
SVTH: NGUYỄN VĨNH HUY- TRẦN NGỌC BÌNH
Hướng dẫn đưa ra trong tập này nên được tuân theo cho tất cả các cài đặt mới và tân trang hoặc nâng cấp các cài đặt hiện có
Cần đánh giá các cài đặt hiện tại để đảm bảo tuân thủ tiêu chuẩn mới, đồng thời lập kế hoạch nâng cấp hệ thống hiện có với ưu tiên hàng đầu là an toàn cho bệnh nhân Các nhà quản lý nên liên lạc với đồng nghiệp y tế và tham khảo các hướng dẫn từ Bộ Y tế để xác định các thiếu sót kỹ thuật trong hệ thống.
Hình 1.2 Tiêu chuẩn thiết kế HTM 2022
SVTH: NGUYỄN VĨNH HUY- TRẦN NGỌC BÌNH
Tiêu chuẩn thiết kế HTM 02-01 là nền tảng cho tiêu chuẩn HTM 2022, với nhiều điểm tương đồng nhưng nổi bật ở thiết kế đường ống, giúp việc thiết kế trở nên dễ dàng hơn Tiêu chuẩn này được chia thành hai phần.
Phần A đề cập đến các loại khí y tế, không khí y tế và phẫu thuật, cùng với lắp đặt chân không y tế, áp dụng cho tất cả hệ thống đường ống khí y tế trong cơ sở chăm sóc sức khỏe và hệ thống xử lý khí thải gây mê Nội dung này liên quan đến thiết kế, cài đặt, xác nhận và xác minh (thử nghiệm và vận hành) của hệ thống MGPS.
Phần B của tài liệu này đề cập đến quản lý vận hành và yêu cầu tuân thủ hướng dẫn cho tất cả các cài đặt mới, cũng như các nâng cấp cho các cài đặt hiện có Hướng dẫn hồi cứu chỉ cần áp dụng khi sự an toàn của bệnh nhân hoặc nhân viên bị đe dọa Các cài đặt hiện tại cần được đánh giá để đảm bảo tuân thủ tài liệu hướng dẫn, đồng thời cần chuẩn bị kế hoạch nâng cấp hệ thống hiện có với ưu tiên cho sự an toàn của bệnh nhân Các nhà quản lý cũng nên liên lạc với đồng nghiệp y tế và xem xét các hướng dẫn khác từ Bộ Y tế để đánh giá hệ thống về các thiếu sót kỹ thuật.
SVTH: NGUYỄN VĨNH HUY- TRẦN NGỌC BÌNH
Hình 1.3 Tiêu chuẩn thiết kế HTM 02-01
SVTH: NGUYỄN VĨNH HUY- TRẦN NGỌC BÌNH
PHƯƠNG PHÁP THIẾT KẾ
Quy trình thiết kế
Hình 2.1 Sơ đồ quy trình thiết kế
SVTH: NGUYỄN VĨNH HUY- TRẦN NGỌC BÌNH
Khảo sát bệnh viện
Đặc điểm của bệnh viện
Các đặc điểm của bệnh viện là cơ sở để xác định phương án thiết kế hệ thống khí y tế cho bệnh viện
Các đặc điểm chính của bệnh viện bao gồm:
- Thông số thiết kế kiến trúc: chiều dài, chiều rộng, chiều cao, diện tích, tầng,…
- Số khoa phòng chức năng, số giường bệnh
- Quy mô bệnh viện: qui mô lớn, nhỏ hay vừa
- Xác định yêu cầu về tính liên tục của hệ thống cung cấp khí
- Đặc điểm thiết bị đầu ra: chủng loại, kích thước, lưu lượng,…
- Chế độ, ca làm việc của bệnh viện
2.3 Sơ đồ nguyên lý cho hệ thống:
Sơ đồ nguyên lý trình bày một cách tổng quát hệ thống khí y tế cho bệnh viện:
- Số thiết bị đầu ra cần thiết cho hệ thống: số hộp đầu giường, ổ khí treo tường, ổ khí treo, giá treo phòng mổ,…
- Vị trí khái quát hộp van báp động khu vực, hộp van trung tâm, van ngắt tay cách ly, van ngắt khu vực
- Đường đi ống khái quát của hệ thống khí
- Dây dẫn tín hiệu báo động đến trung tâm
- Vị trí khái quát của các thiết bị, phòng khoa theo đúng tầng thực tế
- Nguyên lý hoạt động một cách khái quát của hệ thống khí nén hay hệ thống cung cấp oxy trung tâm
SVTH: NGUYỄN VĨNH HUY- TRẦN NGỌC BÌNH
Hình 2.2 Sơ đồ nguyên lý hệ thống
2.3.1 Tổng quan hệ thống khí Oxy:
Một VIE (bình bay hơi cách nhiệt chân không) là thiết bị lý tưởng để lưu trữ các chất lỏng đông lạnh như oxy, nitơ và oxit nitơ Được chế tạo từ thép không gỉ và bao bọc bởi một bình ngoài, VIE hoạt động như một bình áp suất lạnh, mang lại lợi thế vượt trội so với các hệ thống cung cấp oxy khác, đặc biệt trong các tình huống có nhu cầu cao Việc lắp đặt oxy lỏng với số lượng lớn không chỉ tiết kiệm chi phí mà còn đảm bảo hiệu quả kinh tế, miễn là có vị trí phù hợp Tuy nhiên, phần này của hệ thống thường thuộc sở hữu và trách nhiệm của nhà cung cấp gas, người này phải tuân thủ các yêu cầu bảo trì và quy định liên quan đến hệ thống áp suất và bình chứa khí có thể vận chuyển theo quy định năm 1989.
Các nhà thầu khí y tế cần hiểu rõ các nguyên tắc hoạt động chung của bệnh viện, trong đó bao gồm việc tích hợp hệ thống VIE vào hệ thống báo động của bệnh viện.
SVTH: NGUYỄN VĨNH HUY- TRẦN NGỌC BÌNH
Tiêu thụ oxy đang gia tăng liên tục, do đó, để đảm bảo cung cấp ổn định, VIE cần phải được điều chỉnh kích thước phù hợp với nhu cầu và lắp đặt hệ thống đo từ xa.
Hình 2.3 Sơ đồ nguyên lý hệ thống khí Oxy
2.3.2 Tổng quan hệ thống khí nén MA4 và SA7:
Hệ thống không khí y tế (MA4) bao gồm các thành phần chính được thể hiện trong hình 2.4, với yêu cầu về vận hành và chỉ thị phù hợp Bố trí và vị trí thích hợp của các thành phần này là điều cần thiết để đảm bảo hiệu quả hoạt động của hệ thống.
Không khí phẫu thuật ở áp suất 700 kPa (SA7) được sử dụng chủ yếu làm nguồn năng lượng cho các công cụ phẫu thuật Những công cụ này thường cần lưu lượng cao, lên tới 350 l/phút, tại điểm sử dụng với áp suất 700 kPa.
Hệ thống cung cấp khí nén phẫu thuật bao gồm các tùy chọn như hệ thống ống góp xi lanh, máy nén chuyên dụng 700 kPa, hoặc máy nén có khả năng cung cấp cả 700 kPa và 400 kPa Việc lựa chọn hệ thống máy nén phù hợp cần được xem xét kỹ lưỡng dựa trên tốc độ dòng chảy cần thiết và tổng mức sử dụng.
SVTH: NGUYỄN VĨNH HUY- TRẦN NGỌC BÌNH
Hệ thống phân phối khí thông thường là lựa chọn tối ưu cho hầu hết các ứng dụng, trong khi hệ thống máy nén chỉ cần thiết cho các trung tâm lớn chuyên về chỉnh hình hoặc phẫu thuật thần kinh, nơi yêu cầu sử dụng nhiều công cụ phẫu thuật chạy bằng khí nén.
Nitơ có thể được sử dụng thay cho không khí làm nguồn năng lượng cho các công cụ phẫu thuật, với nguồn cung cấp từ chất lỏng hoặc xi lanh Tuy nhiên, các thiết bị đầu cuối cần được điều chỉnh khác biệt so với các đơn vị thiết bị đầu cuối không khí y tế hiện tại ở áp suất 700 kPa.
Bộ điều khiển áp suất phải bao gồm một van điều tiết với đồng hồ đo áp suất ngược dòng và hạ lưu
Hệ thống tổng thể cần được thiết kế để đảm bảo áp suất tối thiểu 700 kPa ở đầu ra của mỗi đơn vị thiết bị, với lưu lượng đạt 350 lít/phút, bất kể loại hệ thống cung cấp nào được lắp đặt.
Xi lanh khí y tế luôn luôn có sẵn để sử dụng trong trường hợp khẩn cấp
Hình 2.4 Sơ đồ nguyên lý hệ thống khí y tế MA4 và SA7
SVTH: NGUYỄN VĨNH HUY- TRẦN NGỌC BÌNH
2.3.3 Tổng quan hệ thống khí hút chân không y tế:
Hệ thống đường ống chân không y tế mang lại sức hút nhanh chóng và đáng tin cậy, đáp ứng hiệu quả các yêu cầu trong môi trường y tế, đặc biệt là tại các phòng mổ.
Hệ thống đường ống chân không y tế bao gồm ba thành phần chính: hệ thống cung cấp chân không, hệ thống đường ống phân phối và thiết bị đầu cuối Hiệu suất của toàn bộ hệ thống phụ thuộc vào việc lắp đặt chính xác và các thông số kỹ thuật của từng bộ phận cấu thành.
Hệ thống đường ống chân không y tế cần được thiết kế để đảm bảo duy trì độ chân không tối thiểu 300mmHg (40kPa) tại mỗi đơn vị thiết bị đầu cuối trong các thử nghiệm dòng chảy của hệ thống.
Công suất của hệ thống cung cấp chân không cần phải tương thích với nhu cầu ước tính Việc điều chỉnh công suất hợp lý tại bệnh viện có thể thực hiện bằng cách lắp đặt hệ thống cung cấp chân không theo các tiêu chí thiết kế, từ đó giúp tiết kiệm đáng kể chi phí đầu tư và giải phóng không gian sàn.
Ngoại trừ việc xả chân không vào khí quyển, hệ thống phân phối đường ống cho chân không theo truyền thống được xây dựng bằng đồng
Nhà máy cần được trang bị ít nhất hai máy bơm giống nhau, một bể chứa chân không với các thiết bị thông qua, hai bộ lọc vi khuẩn, bẫy thoát nước, van một chiều, van cách ly, đồng hồ đo, công tắc áp suất, hệ thống vận hành và chỉ thị hệ thống ống xả cùng với một điểm kiểm tra.
SVTH: NGUYỄN VĨNH HUY- TRẦN NGỌC BÌNH
Hình 2.5 Sơ đồ nguyên lý hệ thống khí hút chân không
Tính toán thiết kế lưu lượng từng chủng loại khí, đường ống
2.4.1 Số lượng thiết bị đầu cuối
Số lượng thiết bị đầu ra mỗi chủng loại khí ở mỗi phòng được xác định dựa theo bảng 2 tiêu chuẩn HTM 2022 hoặc bảng 11 theo tiêu chuẩn HTM 02-01 part A
Bảng 2.1 Cách đặt thiết bị đầu ra ở mỗi phòng
LOẠI PHÒNG OXY MA4 SA7 VAC AGS CO2
Các phòng cấp cứu,ICU 1 1 1
SVTH: NGUYỄN VĨNH HUY- TRẦN NGỌC BÌNH
Các phòng tiểu phẫu,tiền phẫu 1 1 1
Số lượng thiết bị sẽ được xác định dựa theo phòng bệnh cần cung cấp khí y tế hoặc theo bộ phận phòng ban đặc trưng
2.4.2 Yêu cầu về lưu lượng và áp suất cho thiết bị đầu cuối
Khi thiết kế hệ thống phân phối đường ống, cần xem xét ba khía cạnh quan trọng của dòng khí: đầu tiên là lưu lượng yêu cầu tại mỗi đơn vị thiết bị đầu cuối; thứ hai là lưu lượng cần thiết trong từng nhánh của hệ thống phân phối; và cuối cùng là tổng lưu lượng, tức là tổng các luồng trong mỗi nhánh.
Khi tất cả các thiết bị đầu cuối hoạt động đồng thời, hệ thống sẽ cần các đường ống và trung tâm lớn hơn Tuy nhiên, do không phải tất cả thiết bị đều sử dụng cùng một lúc, cần áp dụng các yếu tố đa dạng để xác định dòng chảy trong mỗi nhánh, từ đó thiết kế một hệ thống thực tế hiệu quả.
Các yếu tố đa dạng được sử dụng được lấy từ kết quả khảo sát sử dụng khí thực tế tại các bệnh viện điển hình
Tổng lưu lượng cho hệ thống là tổng lưu lượng đa dạng cho từng bộ phận
Cần lưu ý rằng kích thước ống có giới hạn nhất định; nếu không chắc chắn về yêu cầu lưu lượng, hãy chọn kích thước ống lớn hơn để đảm bảo hiệu suất tốt hơn.
Tất cả các dòng chảy được tính bằng lít bình thường mỗi phút (l/phút) trừ khi có quy định khác
SVTH: NGUYỄN VĨNH HUY- TRẦN NGỌC BÌNH
Lưu lượng và áp lực yêu cầu điển hình cho từng thiết bị đầu cuối ( Quy định theo bảng 4 tiêu chuẩn HTM 2022)
Bảng 2.2 Lưu lượng, áp lực cần thiết ở thiết bị đầu ra
Các loại khí Địa điểm Áp lực thông thường (kPa)
Lưu lượng thổi(l/phút) Lưu lượng thiết kế
Lưu lượng yêu cầu điển hình Khí oxy Ở phòng mổ
Tất cả các phòng khác
2.4.3 Lưu lượng từng loại khí:
Theo quy chuẩn HTM 2022, lưu lượng oxy tiêu chuẩn cho mỗi thiết bị đầu cuối là 5-6 lít/phút, với khả năng đạt tới 10 lít/phút ở áp suất 400kPa Trong các phòng bệnh thông thường, lưu lượng oxy yêu cầu là 10 lít/phút cho thiết bị đầu cuối đầu tiên và 6 lít/phút cho các thiết bị còn lại Đối với các phòng mổ, lưu lượng oxy cần thiết là 100 lít/phút cho phòng mổ đầu tiên và 20 lít/phút cho các phòng mổ còn lại trong cùng một tầng hoặc khu vực.
SVTH: NGUYỄN VĨNH HUY- TRẦN NGỌC BÌNH
Tương tự đối với phòng gây mê 10 l/phút cho phòng đầu tiên và 6 l/phút cho các phòng bệnh còn lại ở cùng tầng, khu vực
Dựa vào bảng quy chuẩn HTM 2022, chúng ta có thể xác định lưu lượng oxy cần thiết cho từng phòng trong bệnh viện, từ đó tính toán tổng lưu lượng oxy cần thiết cho toàn bộ cơ sở y tế.
Bảng 2.3 Công thức tính lưu lượng khí O 2
Lưu lượng thiết kế cho mỗi thiết bị đầu cuối
Lưu lượng đa dạng Q (L / phút)
Các phòng điều trị và ICU 10 10+(nB-1)x6
Trong đó: n = số thiết bị đầu cuối nB = số không gian giường
2.4.3.2 Lưu lượng Khí nén (MA4, SA7):
Theo tiêu chuẩn HTM 2022, mỗi phòng bệnh thông thường cần cung cấp lưu lượng khí oxy là 20 lít/phút cho thiết bị đầu cuối đầu tiên Đối với các phòng bệnh còn lại trong cùng tầng hoặc khu vực, lưu lượng khí oxy yêu cầu chỉ là 10 lít/phút, tương đương với 33% so với phòng đầu tiên.
SVTH: NGUYỄN VĨNH HUY- TRẦN NGỌC BÌNH
Dựa vào bảng 10 tiêu chuẩn HTM 2022, chúng ta có thể xác định lượng khí MA4 cần thiết cho từng phòng và từ đó tính toán tổng lưu lượng MA4 cần thiết cho bệnh viện.
Bảng 2.4 Công thức tính lưu lượng khí MA4
Lưu lượng thiết kế cho mỗi thiết bị đầu cuối (L/phút)
Lưu lượng đa dạng Q (L / phút)
ICU và các phòng điều trị tích cực 80 80+(nB-1)x80/2
Phòng điều trị và các phòng chuẩn đoán 40 40+(T-1)x40/4 +
Trong đó: nB: số giường
Quy chuẩn HTM 2022 quy định áp suất cho dụng cụ phẫu thuật từ 600 đến 700 kPa và lưu lượng từ 200 đến 350 L/phút Hầu hết các dụng cụ phẫu thuật đều được thiết kế để hoạt động hiệu quả trong phạm vi áp suất này Áp suất cao hơn có thể gây hư hại cho dụng cụ, trong khi hiệu suất không đạt yêu cầu thường do thiếu lưu lượng ở áp suất quy định.
Hệ thống đường ống cần được thiết kế để đạt lưu lượng 350 lít/phút ở áp suất 700 kPa tại đầu ra thiết bị cuối Hiện tại, các hệ thống có thể không đáp ứng yêu cầu này, nhưng vẫn phải đảm bảo khả năng cung cấp tối thiểu 250 lít/phút tại thiết bị đầu cuối.
SVTH: NGUYỄN VĨNH HUY- TRẦN NGỌC BÌNH
Dựa vào bảng 10 tiêu chuẩn HTM 2022, chúng ta có thể xác định lượng khí SA7 cần thiết cho từng phòng trong bệnh viện, từ đó tính toán tổng lưu lượng khí SA7 cần thiết cho toàn bộ cơ sở y tế.
Bảng 2.5 Công thức tính lưu lượng khí SA7
Các khu vực Lưu lượng thổi cho mỗi đơn vị đầu cuối (l/phút)
Lưu lượng cho các khu được thiết kế (l/phút)
Dựa theo tiêu chuẩn HTM 2022 tổng số các thiết bị đầu ra nếu dưới 40 ổ thì lưu lượng sẽ là 40 l/phút
Hệ thống phồng mổ được phân chia thành các loại phòng mổ đơn, gây mê đơn và cụm phòng mổ, bao gồm cả phòng mổ và phòng gây mê.
Dựa vào bảng 13 tiêu chuẩn HTM 2022, chúng ta có thể xác định lượng khí VAC cần thiết cho từng phòng, từ đó tính toán tổng lưu lượng VAC cần thiết cho toàn bộ bệnh viện.
Bảng 2.6 Công thức tính lưu lượng khí chân không vaccum
Khu vực Lưu lượng thiết kế cho mỗi thiết bị đầu cuối (L/phút)
Lưu lượng đa dạng Q (L / phút)
SVTH: NGUYỄN VĨNH HUY- TRẦN NGỌC BÌNH
Các thiết bị đầu ra dưới
S: phòng phẫu thuật có phòng gây mê và phẫu thuật trong đó nB: số giường trong một tầng
2.4.3.4 Hệ thống hút khí gây mê: Đối với hệ thống lọc khí gây mê, cần giả định rằng đối với mỗi bộ vận hành, hai thiết bị đầu cuối có thể được sử dụng đồng thời, ví dụ trong phòng gây mê và phòng mổ (hệ thống tiếp nhận có thể được kết nối khi bệnh nhân được chuyển từ phòng gây mê sang Phòng phẫu thuật)
Dựa vào mục 4.75 của tiêu chuẩn HTM 02-01, chúng ta có thể xác định lượng khí AGS cần thiết cho từng phòng, từ đó tính toán tổng lưu lượng AGS cần thiết cho bệnh viện.
Bảng 2.7 Công thức tính lưu lượng khí AGS
Các khu vực Lưu lượng thổi cho mối thiết bị đầu cuối(l/phút)
Lưu lượng thổi cho mỗi thiết kế (l/phút)
Trong đó nT: số giường phòng mổ
Theo như thiết kế của thiết bị hệ thống khí y tế thế giới thì V được lấy từ
Tương tự như công thức tính lưu lượng khí O2:
Bảng 2.8 Công thức tính lưu lượng khí CO 2
SVTH: NGUYỄN VĨNH HUY- TRẦN NGỌC BÌNH
Các khu vực Lưu lượng thổi cho mối thiết bị đầu cuối(l/phút)
Lưu lượng thổi cho mỗi thiết kế (l/phút)
Khu vực phòng mổ 100 QT0+20(T-1)
Trong đó T: số phòng mổ
Các đặc tính kỹ thuật và điều kiện lắp đặt đường ống phải tuân thủ tiêu chuẩn HTM 02-01 hoặc tương đương Ống dẫn khí phải là ống đồng và các cút nối bằng đồng, đạt tiêu chuẩn BS EN 13348 hoặc tương đương Tất cả ống đồng cần được làm sạch, khử dầu, khử kim loại nặng và độc tố, có nguồn gốc từ nhà sản xuất đạt tiêu chuẩn an toàn Châu Âu Đảm bảo không có Arsenic và hàm lượng carbon trong ống đồng dưới 32 mg/dm2 Ống đồng cần có độ dày đồng nhất và chịu được áp lực cao để đảm bảo an toàn Đường kính ống đồng thay đổi theo lưu lượng từng khu vực và được tính toán theo phương pháp suy hao áp lực theo tiêu chuẩn HTM.