توضیح فناوری PSA: مکانیسم کار کامل و راهنمای بالینی اکسیژن سازهای پزشکی

فناوری جذب نوسان فشار (PSA) به عنوان پایه عملیاتی اصلی برای تمام دستگاه‌های مدرن تولید اکسیژن پزشکی مورد استفاده در سناریوهای تشخیص بالینی و توانبخشی عمل می‌کند. این تکنیک پیشرفته جداسازی هوا بر زئولیت، یک ترکیب معدنی مصنوعی با خواص جذب فیزیکی منحصر به فرد، تکیه دارد تا به عنوان یک فیلتر مولکولی با دقت بالا عمل کند. در شرایط عملیاتی با فشار متوسط، سطح کریستالی داخلی بزرگ زئولیت به طور انتخابی مولکول‌های نیتروژن را در هوا به دام می‌اندازد و به اکسیژن با خلوص بالا و اجزای آرگون اجازه می‌دهد به آرامی از آن عبور کنند. ساختار فیلتراسیون دوگانه-تختی در گردش، منطق اصلی کار همه دستگاه‌های اکسیژن‌رسانی درجه- بیمارستانی و خانگی را تشکیل می‌دهد.

Longfian Scitech Co., Ltd.

چرخه کاری چهار مرحله‌ای -تولید اکسیژن PSA را تکمیل کنید

سیستم PSA یک حالت عملکرد خودکار بدون وقفه را اتخاذ می کند، مجهز به دو ستون پرکننده زئولیت موازی (Bed A و Bed B). کل فرآیند تولید اکسیژن به طور مداوم در چهار فاز مکانیکی مستقل و متوالی در گردش است تا به تامین اکسیژن پزشکی پایدار و طولانی‌مدت برسد:

1. ورودی هوا و فشار

کمپرسور بدون روغن داخلی--هوای تمیز و تمیز محیط را استنشاق می‌کند و آن را تا فشار پایدار 1.5 تا 2.5 بار فشرده می‌کند. جریان هوای پرفشار دقیقاً از طریق یک شیر برقی چهار طرفه الکترونیکی به بستر A هدایت می‌شود. همانطور که فشار داخلی سیلندر به طور پیوسته افزایش می یابد، مولکول های نیتروژن موجود در هوا به سرعت به سطح کریستال زئولیت می چسبند و اساس جداسازی گاز را ایجاد می کنند.

2. جذب{1}}فشار بالا و تولید اکسیژن

تحت شرایط فشار{0}بالا مداوم، بستر A به طور موثر اجزای نیتروژن را در جریان هوا جذب می کند. با توجه به گشتاور چهار قطبی نیتروژن در مقایسه با اکسیژن، مولکول های نیتروژن محکم در ریز منافذ غربال مولکولی قفل می شوند، در حالی که مولکول های اکسیژن حذف و جدا می شوند. اکسیژن خالص شده با خلوص پزشکی استاندارد 3±93% از درگاه اختصاصی محصول خارج شده و برای استفاده در حالت آماده به کار در مخزن بافر ذخیره می شود.

3. دفع کاهش فشار و پاکسازی باقیمانده

هنگامی که منافذ زئولیت در بستر A به اشباع جذب نیتروژن می رسد، شیر برقی هوشمند به طور خودکار خط لوله هوای فشرده را تغییر می دهد تا فشار و جذب در بستر B آغاز شود. در همین حال، فشار داخلی بستر A به سرعت به فشار اتمسفر کاهش می یابد. کاهش فشار شدید، حالت اتصال بین نیتروژن و زئولیت را می شکند و باعث دفع خودکار نیتروژن می شود که از طریق کانال اگزوز از تجهیزات خارج می شود. برای از بین بردن نیتروژن باقیمانده در داخل سیلندر، مقدار کمی از اکسیژن خالص تولید شده توسط بستر B، بستر A را پس زده تا تصفیه کامل کامل شود.

4. تعادل فشار و تنظیم مجدد چرخه

قبل از شروع چرخه کاری بعدی، سیستم شیر تعادل را به طور خلاصه باز می کند تا فشار بین بستر A و بستر B یکسان شود. این تنظیم دقیق، بازده حرارتی داخلی و مصرف انرژی پنوماتیکی تجهیزات را بهینه می کند. کل چرخه 4 مرحله‌ای هر 6 تا 12 ثانیه به‌طور پایدار تکرار می‌شود و به طور مداوم 24-ساعت اکسیژن پزشکی با کیفیت بالا تامین می‌شود.

اجزای ساختاری اصلی سیستم های تولید اکسیژن PSA

فرآیند جداسازی اکسیژن PSA بر هماهنگی دقیق چندین مؤلفه حرفه ای بدون پردازش بازسازی حرارتی متکی است. هر بخش داخلی با پارامترهای مهندسی هدفمند برای اطمینان از جداسازی گاز کارآمد و پایدار طراحی شده است:

دو-مجموعه فیلتر ورودی ورودی: فیلتر فوم اولیه ذرات بزرگ مانند گرد و غبار داخل خانه و شوره حیوانات خانگی را مسدود می کند. فیلتر هپا ثانویه با دقت بالا، باکتری‌های ریز و آلاینده‌های ذرات بسیار ریز 0.3 میکرونی را حذف می‌کند، که نه تنها تمیزی اکسیژن درمانی را تضمین می‌کند، بلکه از هسته غربال مولکولی دقیق در برابر آلودگی و آسیب محافظت می‌کند.

روغن{0}}کمپرسور هوای رایگان: با استفاده از طراحی ساختاری رایگان-، از آلودگی هیدروکربنی ناشی از روغن روان کننده کاملاً جلوگیری می کند و از شکست و شکست سطح زئولیت جلوگیری می کند. مجهز به لوازم جانبی ارتعاش حرفه ای، صدای عملیاتی زیر 45 dBA کنترل می شود و استانداردهای استفاده از پزشکی و خانگی را رعایت می کند.

سوپاپ‌های برقی سوئیچینگ سریع-: این دریچه‌های کنترل پنوماتیکی که توسط یک میکرو{0}}کنترل‌کننده هوشمند تعبیه‌شده کنترل می‌شوند، به سرعت کانال‌های جریان هوا را تغییر می‌دهند و پیوندهای جذب، اگزوز و پس‌روکش دو تخت غربال را به دقت متصل می‌کنند تا از عملکرد چرخه منظم اطمینان حاصل کنند.

مونتاژ تخت الک دوگانه مولکولی: استفاده از پر کردن زئولیت آلومینوسیلیکات مصنوعی سفارشی. تجهیزات پزشکی پیشرفته مجهز به زئولیت مبتنی بر لیتیوم-لیتیوم-X است که ظرفیت جذب نیتروژن آن 80 درصد بیشتر از مواد غربال سنتی مبتنی بر سدیم- است که راندمان تولید اکسیژن و پایداری خلوص را به شدت بهبود می‌بخشد.

مخزن ذخیره بافر اکسیژن: خروجی متناوب اکسیژن با خلوص بالا را از بستر غربال ذخیره می‌کند، فشار جریان هوا را تثبیت می‌کند، خروجی ضربان‌دار را به جریان هوای پیوسته یکنواخت و صاف تبدیل می‌کند و تامین اکسیژن پایدار را در طول درمان تضمین می‌کند.

تنظیم جریان و ماژول فیلتر ترمینال: پشتیبانی از جریان اکسیژن قابل تنظیم از 0.5 تا 5.0 لیتر در دقیقه، سازگار با نیازهای مختلف پزشکی و توانبخشی. فیلتر میکرو{3}}ترمینال به طور موثر ناخالصی های گرد و غبار غربال را رهگیری می کند تا از تحویل اکسیژن پاک اطمینان حاصل شود.

Longfian Scitech Co., Ltd.

سناریوهای کاربردی بالینی: تامین اکسیژن سیار قابل حمل و درمان مراقبت های ویژه

تغلیظ‌کننده‌های اکسیژن پزشکی به دو نوع اصلی تقسیم می‌شوند: مدل‌های ثابت کنار تخت و مدل‌های سیار قابل حمل (POC) که نیازهای کامل- اکسیژن درمانی را پوشش می‌دهند. حالت های کار این دو دستگاه برای محیط های استفاده متفاوت بهینه شده است. تجهیزات ثابت از حالت خروجی اکسیژن پیوسته استفاده می کنند که با رطوبت سازها و لوله های اکسیژن بلند بینی سازگار است و برای درمان طولانی مدت کنار تخت و استنشاق اکسیژن در طول شب در خانه و بیمارستان مناسب است.

تغلیظ‌کننده‌های اکسیژن قابل حمل از فناوری القاء دوز{0} پالس هوشمند استفاده می‌کنند. تراشه حسگر تنفسی داخلی به دقت ریتم استنشاق کاربر را ثبت می‌کند و اکسیژن غلیظ بولوس را در لحظه استنشاق خروجی می‌دهد. این روش تامین اکسیژن هدفمند از اتلاف انرژی جلوگیری می کند، استقامت باتری را تا حد زیادی بهبود می بخشد، و اکسیژن درمانی سیار را برای پیگیری سرپایی، سفر و سناریوهای سفر هوایی محقق می سازد.

عمر سرویس تخت الک و مشخصات استاندارد نگهداری

زئولیت خود دارای خواص شیمیایی پایداری است و به طور طبیعی در طول عملیات طولانی مدت مصرف نخواهد شد. با این حال، ریز منافذ داخلی آن به شدت رطوبت سنجی است. هنگامی که هوای مرطوب محیط یا رطوبت خارجی از طریق کانال های فیلتر نشده به تجهیزات حمله می کند، مولکول های آب به طور دائم در منافذ غربال جذب می شوند. این "مسمومیت با زئولیت" مکان های جذب نیتروژن را اشغال می کند و منجر به کاهش شدید خلوص اکسیژن (زیر 80٪) می شود و هشدارهای خطای تجهیزات را ایجاد می کند.

عمر استاندارد تغلیظ‌کننده‌های اکسیژن پزشکی-به 15000 تا 20000 ساعت کار می‌رسد. برای افزایش عمر سرویس، کاربران باید به طور منظم تجهیزات را راه اندازی کنند تا از تجمع رطوبت ناشی از آماده به کار طولانی مدت جلوگیری شود. در همین حال، فیلتر ورودی HEPA داخلی باید هر 12 ماه یکبار با توجه به غلظت گرد و غبار محیطی تعویض شود تا اطمینان حاصل شود که ورودی هوا تمیز و خشک است.

مقایسه پارامترهای دستگاه

سوالات متداول (سؤالات متداول)

Q1: چه تفاوت های اصلی بین متمرکز کننده های اکسیژن ثابت و قابل حمل وجود دارد؟

متمرکز کننده های ثابت به برق AC شبکه متکی هستند و از جریان خروجی اکسیژن پیوسته بالا (حداکثر 5 تا 10 لیتر در دقیقه) برای درمان با نقطه ثابت طولانی مدت پشتیبانی می کنند. در مقابل، POC های قابل حمل سبک وزن (1.8-4.5 کیلوگرم) هستند و با باتری های لیتیومی تغذیه می شوند. آنها از منبع اکسیژن با دوز پالس هوشمند استفاده می‌کنند، که تنها در مرحله استنشاق کاربر اکسیژن را به بیرون منتقل می‌کند و به طور موثر در مصرف انرژی صرفه‌جویی می‌کند و با سناریوهای خارج از منزل سازگار می‌شود.

Q2: عمر استاندارد بسترهای غربال مولکولی زئولیت چقدر است؟

در محیط خشک داخلی و تعمیر و نگهداری استاندارد سالانه جایگزینی فیلتر،-تخت‌های زئولیت پزشکی با کیفیت بالا می‌توانند به مدت ۱۵۰۰۰ تا ۲۰۰۰۰ ساعت، معادل ۳ تا ۵ سال استفاده مداوم روزانه، به طور پایدار کار کنند. محیط مرطوب و نفوذ آب مایع باعث خرابی برگشت ناپذیر غربال شده و عمر مفید آن را بسیار کوتاه می کند.

Q3: چرا هوای تخلیه شده از غلیظ کننده اکسیژن گرم می شود؟

این یک پدیده فیزیکی کاملا طبیعی است. کمپرسور داخلی بدون روغن{1}}در طول فشرده سازی سریع هوا گرما تولید می کند که با اصل ترمودینامیکی گاز ایده آل مطابقت دارد. این تجهیزات مجهز به سیستم اتلاف حرارت حرفه ای و فن خنک کننده برای تخلیه گرما از دستگاه است که در نتیجه هوای خروجی کمی گرم می شود بدون اینکه بر عملکرد تجهیزات و کیفیت اکسیژن تأثیر بگذارد.

Q4: آیا هنگام استفاده از یک متمرکز کننده اکسیژن در نزدیکی شعله های آتش خطر انفجار وجود دارد؟

اکسیژن به خودی خود غیرقابل اشتعال و غیرقابل انفجار است، اما اکسیژن با غلظت بالا می‌تواند راندمان احتراق را به میزان قابل توجهی تسریع کند. شعله‌های باز، سیگارهای روشن و منابع گاز قابل احتراق در یک محیط غنی از اکسیژن{4}}به شدت می‌سوزند و خطر آتش‌سوزی را ایجاد می‌کنند. بنابراین، تجهیزات باید در حین کار از همه منابع احتراق دور نگه داشته شوند.

Q5: در صورت قطع ناگهانی برق چه حفاظت ایمنی فعال می شود؟

مطابق با استاندارد بین المللی دستگاه های پزشکی ISO 80601-2-69:2020، همه دستگاه های اکسیژن ساز پزشکی رسمی مجهز به دستگاه های هشدار قطع برق هستند. هنگامی که برق اصلی قطع می شود، اجزای ذخیره سازی انرژی داخلی بلافاصله آلارم های صوتی و نوری را فعال می کنند تا به کاربران یادآوری کنند که برای اطمینان از ایمنی درمان، به تجهیزات تامین اکسیژن اضطراری سوئیچ کنند.

استانداردهای مرجع فنی

[استاندارد بین المللی تجهیزات پزشکی] ISO 80601-2-69:2020: تجهیزات الکتریکی پزشکی - الزامات ویژه برای ایمنی اولیه و عملکرد ضروری تجهیزات متمرکز کننده اکسیژن. آدرس اینترنتی: https://www.iso.org/standards.html

[استاندارد سازمان جهانی بهداشت عمومی] سازمان بهداشت جهانی (WHO): مشخصات فنی برای تغلیظ کننده های اکسیژن (سری تجهیزات پزشکی سازمان بهداشت جهانی). آدرس اینترنتی: https://www.who.int/