Khí y tế tại khoa phẫu thuật sạch là cơ sở vật chất không thể thiếu để hỗ trợ điều trị và cứu sống bệnh nhân.

8.1.1 Khí y tế tại khoa phẫu thuật

Có nhiều loại khí y tế, chủ yếu là ôxy, hút áp lực thấp, khí nén, nitơ, nitơ oxit, khí hỗn hợp, v.v., nhưng phòng phẫu thuật sạch phải lắp đặt ít nhất ba hệ thống khí: ôxy, hút áp lực thấp và khí nén.

Lượng dự trữ của nguồn khí y tế không được ít hơn lượng sử dụng trong ba ngày.

8.1.2 Ôxy

(1) Tính chất vật lý. Ôxy là loại khí không màu, không mùi, không gây kích ứng và hỗ trợ cháy. Ôxy phải đáp ứng tiêu chuẩn ôxy y tế.

Phân tử khối: 32

Tỷ trọng: 1,153 tại 0℃

Mật độ: thể khí 1,429 g/L (tại 0℃, 760 mmHg); thể lỏng 1,14 kg/L (tại －183℃)

Nhiệt độ tới hạn: －118,4℃

Áp suất tới hạn: 5,18 MPa

Tỷ lệ giãn nở của thể lỏng: tại 1 atm tiêu chuẩn (760 mmHg), 1 L ôxy lỏng giãn nở thành 865 L ôxy thể khí (tức tỷ lệ 1：865).

Ôxy được sử dụng để bù đắp tình trạng thiếu ôxy trong cơ thể người và khi được pha trộn với các loại khí khác thì dùng cho các phương pháp điều trị đặc biệt. Vì tình trạng thiếu ôxy trong cơ thể người có thể gây ra các rối loạn và nguy hiểm khác nhau, nên cần cung cấp cho cơ thể lượng ôxy cần thiết; tuy nhiên, hít phải quá nhiều ôxy nồng độ cao cũng có thể gây ngộ độc. Do việc điều trị cần một số loại khí đặc biệt và các khí này có ý nghĩa đặc biệt đối với một số chức năng nhất định của cơ thể người, chúng sẽ có hại nếu sử dụng đơn độc. Vì vậy, ôxy được thêm vào theo một tỷ lệ an toàn nhất định và được pha trộn để cấp cho bệnh nhân, nhằm đạt được hiệu quả điều trị mà không gây nguy hiểm.

(2) Nguồn khí ôxy. Chủ yếu có ba dạng sau.

  1. Ôxy thể khí.

① Trạm ôxy thể khí bao gồm nhiều chai thép 40 L, 15 MPa được ghép thành nhóm, chia thành hai nhóm A và B, và được cấu tạo từ cụm ống góp, thiết bị chuyển mạch giảm áp, thiết bị xả áp an toàn, thiết bị báo động, v.v.;

② Số lượng chai trong mỗi nhóm chai được xác định theo mức sử dụng hàng ngày của bệnh viện, thông thường là 10 chai mỗi nhóm; hai nhóm chai vận hành theo chế độ một nhóm hoạt động và một nhóm dự phòng, chuyển đổi qua lại với nhau; khí cao áp trong cả hai nhóm chai được cấp vào đường ống cao áp của cụm ống góp và đưa vào thiết bị chuyển mạch giảm áp, sau khi được giảm áp riêng biệt sẽ được dẫn đến khoa phẫu thuật và các khu vực khác.

③ Nguồn ôxy thể khí. Hoạt động của hai nhóm chai chủ yếu bằng chuyển mạch tự động, bổ sung bằng chuyển mạch thủ công. Nếu nhóm A đang hoạt động thì nhóm B ở trạng thái dự phòng. Khi áp suất trong nhóm A giảm dần theo thời gian hoạt động và xuống mức không còn duy trì được, hệ thống sẽ tự động chuyển sang nhóm B hoạt động, tiếp tục duy trì lưu lượng khí cần thiết tại các đầu lấy khí; đồng thời, nhóm A phát tín hiệu báo động để thông báo cho nhân viên trực thay các chai rỗng mà nhóm A đã sử dụng bằng các chai đầy, làm nguồn khí dự phòng cho nhóm B; khi nhóm B hoạt động đến mức không còn duy trì được hoạt động bình thường, hệ thống sẽ tự động chuyển sang nhóm A tiếp tục hoạt động, và chu kỳ này lặp lại liên tục.

④ Trạm ôxy thể khí phải có các vị trí lưu trữ riêng cho chai rỗng và chai đầy, mỗi vị trí có dấu hiệu riêng. Lượng dự trữ của nguồn khí không được ít hơn lượng sử dụng trong ba ngày. Không được lưu trữ các chai đầy ở nơi lộ thiên; bể ôxy lỏng và sân xếp dỡ chai phải có mái che nắng, được làm bằng vật liệu không cháy. Van góc của các chai đã sử dụng phải được đóng và lắp chụp bảo vệ bằng thép. Nhiệt độ môi trường của phòng chai đang hoạt động và khu vực thiết bị chuyển mạch giảm áp phải được bảo đảm trong khoảng 10～35℃; nếu nhiệt độ môi trường quá thấp, bộ giảm áp sẽ bị đóng băng và ảnh hưởng đến hoạt động bình thường của hệ thống.

⑤ Trạm ôxy thể khí phải có biện pháp chống nổ và thông gió tốt; trong phạm vi 5 m không được có lỗ thông hơi của các rãnh giao thông. Phải thuận tiện cho xe tải vận chuyển chai ra vào và việc xếp dỡ chai cũng phải thuận tiện; việc xây dựng trạm ôxy phải tuân thủ các luật và quy định quốc gia có liên quan.

⑥ Vật liệu cho đường ống dẫn ôxy thường được chọn là ống thép không gỉ hoặc ống đồng khử ôxy. Các đường ống dẫn khí phải được nối đất dẫn tĩnh điện tốt, với điện trở nối đất dưới 10Ω, và có biện pháp chống sét. Hệ thống dẫn khí được nối độc lập tới khoa phẫu thuật sạch và không dùng chung với các khu vực khác.

⑦ Các thiết bị xả an toàn và báo động phải được lắp đặt trên hệ thống trong trạm ôxy thể khí: khi áp suất đầu ra cao hơn áp suất làm việc thiết kế tối đa 0,015 MPa, van xả áp an toàn sẽ mở để xả áp suất dư thừa, đồng thời thiết bị báo động phát tín hiệu báo quá áp, nhằm đảm bảo an toàn cho hệ thống, đường ống và các thiết bị tương ứng; khi áp suất đầu ra sau khi xả áp thấp hơn áp suất thiết kế tối thiểu 0,025 MPa (tại thời điểm này phát ra tín hiệu báo áp suất thấp), van xả áp an toàn phải tự động đóng lại (không được phép lắp van chặn trước hoặc sau van an toàn) để đảm bảo hệ thống trở lại bình thường. ⑧ Mức độ nguy hiểm cháy của trạm oxy khí thuộc loại B; công trình phải có cấp chịu lửa không thấp hơn hạng II. Trong phạm vi khoảng cách an toàn phòng cháy chữa cháy, không được có tầng hầm, hố ngầm, giếng, rãnh, cũng như văn phòng, phòng bệnh, v.v.; các khu vực này phải được đặt cách trạm ít nhất 7m. Trạm khí phải được đặt xa các địa điểm dễ cháy nổ như nồi hơi, lò đốt rác; khoảng cách an toàn phải đáp ứng yêu cầu của quy chuẩn phòng cháy chữa cháy quốc gia, đồng thời tuân thủ quy định quản lý vệ sinh của bệnh viện. Khu vực xung quanh trạm khí phải được giữ sạch sẽ, không tồn trữ chất thải, và cách xa trạm rác, nhà xác, phòng giải phẫu tử thi, lò đốt rác, v.v.

⑨ Van xả an toàn phải được lắp đặt ở ngoài trời, các đường ống đi qua tường phải được lắp ống bọc.

⑩ Phải để dành khoảng trống bảo trì đủ giữa bình khí/thiết bị và tường; khoảng cách giữa bình khí và thiết bị sưởi ấm không được nhỏ hơn 800mm.

⑪ Không cho phép bất kỳ bộ phận nào của máy sưởi tiếp xúc với thiết bị cung cấp oxy.

⑫ Điện trở cách điện giữa thiết bị điện và thiết bị oxy không được nhỏ hơn 1MΩ.

⑬ Các đường ống góp và bộ giảm áp phải được nối đất; thiết bị nối đất của chúng phải được lắp đặt độc lập, với điện trở nối đất không quá 10Ω.

⑭ Tất cả các van, bộ giảm áp, van chuyển đổi, đồng hồ đo áp suất và ống mềm nối chuyển đổi kim loại chịu áp lực cao phải được hiệu chuẩn định kỳ và thay thế theo yêu cầu của sổ tay hướng dẫn sản phẩm.

⑮ Bề mặt ngoài của tất cả các đường ống dẫn oxy phải được sơn lớp sơn đánh dấu màu trắng.

[Tài liệu tham khảo] Để biết sơ đồ thiết kế trạm oxy khí cho hệ thống cung cấp khí trung tâm y tế, xem Hình 8.1.

[Tài liệu tham khảo] Để biết ví dụ về thiết kế bố trí và hình thức bên ngoài của trạm oxy khí, xem Hình 8.2.

Hình 8.1　Sơ đồ thiết kế trạm oxy khí Hình 8.2　Ví dụ về thiết kế bố trí và hình thức bên ngoài của trạm oxy khí

  1. Oxy lỏng. Trạm oxy lỏng chủ yếu bao gồm bể chứa oxy lỏng, thiết bị hóa hơi, dụng cụ giám sát và điều chỉnh, bộ phân phối và đường ống dẫn vận chuyển.

Bể chứa oxy lỏng là thiết bị cốt lõi của trạm cung cấp oxy lỏng, do đó việc lựa chọn và chất lượng bể chứa oxy lỏng được đặt lên hàng đầu. Cần tập trung xem xét các khía cạnh sau:

① Uy tín thương hiệu của nhà sản xuất trong xã hội. Việc mua bể chứa oxy lỏng là rất quan trọng; cần đề phòng sản phẩm giả, hàng kém chất lượng, sản phẩm đánh tráo hàng kém thành hàng chất lượng, cũng như sản phẩm tân trang từ các bể cũ (tái chế) (sơn lại bề mặt) rồi bán lại.

② Bể chứa oxy lỏng là bình chịu áp lực nhiệt độ siêu thấp, do đó hiệu suất cách nhiệt của bể chứa oxy lỏng phải đáng tin cậy.

③ Thể tích được xác định dựa trên mức tiêu thụ khí và quy mô của bệnh viện. Thông thường, người ta lựa chọn 1 bể có thể tích 3,5–5 m³, hoặc 2 bể chứa cùng quy cách — một bể đang sử dụng, một bể dự phòng — có thể chuyển đổi qua lại và bảo vệ lẫn nhau. Nếu nguồn oxy lỏng ở khá xa, số lượng giường bệnh lớn, hoặc bệnh viện được trang bị buồng oxy cao áp, và có không gian lắp đặt được phép trong khuôn viên bệnh viện, có thể lựa chọn phù hợp bể chứa có thể tích lớn hơn một chút để giảm tần suất vận chuyển.

④ Thông thường, bể chứa có áp suất 0,8 MPa là đủ sử dụng. Nếu áp suất quá cao, chi phí đầu tư một lần sẽ lớn; nếu áp suất quá thấp, việc dẫn chuyển đường dài gặp khó khăn, đồng thời áp suất đầu cuối và lưu lượng cũng không ổn định.

⑤ Việc lựa chọn thiết bị hóa hơi phải được xác định dựa trên điều kiện tiêu thụ khí trong bệnh viện. Thông thường, thiết bị hóa hơi có công suất 50 m³/h là đủ; nếu có nhu cầu sử dụng khí đặc biệt (như buồng oxy cao áp) và số lượng giường nội trú lớn, cần tăng phù hợp công suất lên 100 m³/h hoặc lớn hơn.

⑥ Bộ phân phối. Là một bình nhỏ làm bằng thép không gỉ, thông thường thể tích khoảng 0,3 m³ là phù hợp, có chức năng đệm và ổn định. Tùy theo điểm đến sử dụng khác nhau, các đường nối riêng lẻ được thực hiện xuất phát từ bộ đệm.

【Tài liệu tham khảo】　Để biết bố trí trạm oxy lỏng (sử dụng oxy khí làm dự phòng), xem Hình 8.3.

Vị trí lắp đặt trạm oxy lỏng phải xem xét đến khoảng cách an toàn với các đối tượng khác.

【Tài liệu tham khảo】　Để biết khoảng cách an toàn giữa bể oxy lỏng và các đối tượng khác, xem Bảng 8.1. Bảng 8.1　Khoảng cách an toàn tối thiểu giữa bể chứa oxy lỏng và các đối tượng khác (m)

STT Đối tượng liên quan Khoảng cách/m
1 Khu vực công việc nóng và hút thuốc 5
2 Trạm biến áp trung áp và cao áp 5
3 Khu vực lưu trữ số lượng nhỏ vật liệu dễ cháy 5
4 Khu vực lưu trữ số lượng lớn vật liệu dễ cháy 15
5 Ống thông hơi chứa khí dễ cháy 5
6 Khu vực lưu trữ bình khí dễ cháy dưới 70Nm³ (15℃, 1013mbar) 5
7 Khu vực lưu trữ bình khí dễ cháy lớn hơn 70Nm³ (15℃, 1013mbar) 8
8 Yêu cầu đối với bể chứa khí dầu mỏ hóa lỏng 20 tấn:
0–1,1 tấn (thể tích tương đương 0–2,15m³) 6
1,1–4 tấn (thể tích tương đương 2,15–7,84m³) 7,5
4–6 tấn (thể tích tương đương 7,84–117m³) 15
60–150 tấn (thể tích tương đương 117–294m³) 22,5
9 Đường ống dẫn khí hoặc chất lỏng dễ cháy 3
10 Ống khói có ngọn lửa trần hoặc lò dùng ngọn lửa trần 20
11 Văn phòng, nhà ăn và các khu vực có thể tập trung người 5
12 Mặt bích và mối nối trên đường ống dẫn khí hoặc chất lỏng dễ cháy:
Đường kính trong ống nhỏ hơn 25mm 6
Đường kính trong ống nhỏ hơn 50mm 10
Đường kính trong ống nhỏ hơn 70mm 15
13 Ống hút gió của máy nén/quạt thông gió 5
14 Cống rãnh hoặc hố cáp 5
15 Tường bao quanh công trình 5
16 Đường công cộng 5
17 Đường sắt công cộng 10
18 Khu vực đỗ xe công cộng 5
  1. Máy tạo oxy. Máy tạo oxy là cơ sở hệ thống bao gồm nhiều thiết bị, và oxy mà nó sản xuất phải đáp ứng tiêu chuẩn cung cấp oxy y tế. Vì vậy, toàn bộ hệ thống, với tư cách là bộ thiết bị hoàn chỉnh用于sản xuất oxy y tế, phải là tổ hợp cơ sở đồng bộ đã được thẩm định và phê duyệt bởi tổ chức có thẩm quyền pháp lý trước khi được đưa vào sử dụng. Trạm tạo oxy bao gồm cụm nén khí, cụm lưu trữ và xử lý khí, cụm tách oxy - nitơ, cụm lọc, khử trùng và lưu trữ oxy, thiết bị giám sát, cụm chiết nạp dự phòng, cụm điều khiển điện, v.v.

Thông số kỹ thuật và kiểu loại của thiết bị máy tạo oxy cần được lựa chọn dựa trên quy mô bệnh viện và tổng mức tiêu thụ tại tất cả các vị trí, đồng thời dự trữ một khoảng dung lượng dự phòng nhất định cho sự phát triển trong tương lai. Cần lắp đặt 2 bộ thiết bị tạo oxy (một bộ đang sử dụng, một bộ dự phòng), thiết bị hoạt động chủ yếu ở chế độ tự động, vận hành thủ công là chế độ dự phòng. Phòng máy phải luôn sạch sẽ và có đủ không gian phục vụ công tác bảo trì; môi trường tại cửa hút gió của máy nén không được có nguồn ô nhiễm và phải được giữ sạch sẽ.

(3) Vị trí và yêu cầu của trạm cung cấp nguồn oxy trung tâm.

  1. Trạm cung cấp nguồn oxy trung tâm không được xây dựng tại tầng hầm; cần được đặt ở vị trí có thông gió tốt, có biện pháp chống cháy nổ và giao thông thuận tiện. Xung quanh trạm oxy không được có phòng lò hơi, ngọn lửa trần hoặc phòng phân phối điện; bề mặt các rãnh trong phạm vi 5m phải được bịt kín, không được phép có luồng khí thông giữa phần trên và phần dưới mặt đất.

  2. Địa điểm xây dựng trạm cung cấp nguồn oxy trung tâm phải tuân thủ các quy định của pháp luật quốc gia liên quan để đảm bảo khoảng cách an toàn cần thiết. Hình 8.3　Ví dụ về bố trí mặt bằng Trạm oxy lỏng (có Trạm oxy khí làm dự phòng)

  1. Trạm cung cấp oxy trung tâm có phân loại nguy cơ cháy là Loại B và phải là công trình có cấp chịu lửa không thấp hơn Cấp II
  2. Bể oxy lỏng và bệ xếp dỡ bình khí phải được lắp đặt mái che nắng và mái che mưa, mái che và các bộ phận đỡ của nó phải có kết cấu bằng vật liệu không cháy
  3. Các đường ống oxy phải được lắp đặt thiết bị tiếp đất khử tĩnh điện, điện trở tiếp đất không được lớn hơn 10Ω; bể oxy lỏng phải được lắp đặt thiết bị tiếp đất chống sét
  4. Nhiệt độ trong phòng trực có đặt bàn điều khiển phải lớn hơn 10℃
  5. Phòng chứa cụm bình khí phải được trang bị quạt hút chống cháy nổ, khu vực trạm oxy lỏng phải sử dụng hệ thống chiếu sáng chống cháy nổ
  6. Phòng trực phải được lắp đặt 1 điện thoại trực
  7. Trong phạm vi khoảng cách ngăn cháy an toàn, không được có tầng hầm, hố ngầm, giếng ngầm hoặc rãnh ngầm; không được phép có chất cháy được và chất dễ cháy, các văn phòng, phòng bệnh, nơi công cộng và đường giao thông đông đúc phải nằm ở khoảng cách ít nhất 7m

3）Trạm cung cấp nguồn oxy trung tâm phải có lưới tiếp đất được thi công hoàn thiện đúng cách và các biện pháp chống sét đầy đủ.

4）Khí cung cấp cho bộ phận phẫu thuật phải là một hệ thống độc lập; các đường ống dẫn oxy nói chung có thể làm bằng thép không gỉ hoặc đồng, các đầu nối phải sử dụng ổ cắm kết nối nhanh tự bịt kín.

Sơ đồ của hệ thống tạo oxy trung tâm y tế được thể hiện tại Hình 8.4.

8.1.3　Hút áp suất âm

（1）Ứng dụng của hút áp suất âm tại bộ phận phẫu thuật sạch.

1）Loại bỏ máu xung quanh vết mổ và các chất thừa khác trong quá trình phẫu thuật, đảm bảo ca phẫu thuật diễn ra thuận lợi.

2）Loại bỏ các chất gây ô nhiễm trong cơ thể bệnh nhân và các chất thừa khác có nguy cơ đe dọa tính mạng.

（2）Thành phần của trạm hút áp suất âm.

Thiết bị của trạm hút áp suất âm chủ yếu bao gồm bơm chân không, bể đệm, bộ phân phối, bộ tách khí - lỏng (thiết bị làm mát), thiết bị thoát nước, thiết bị lọc và khử trùng, thiết bị giảm thanh và thiết bị điều khiển điện.

[Tham khảo]　Sơ đồ bố trí quy trình của trạm hút áp suất âm (lấy bơm chân không vòng nước làm ví dụ) được thể hiện tại Hình 8.5.

（3）Bơm chân không là thiết bị cốt lõi của hệ thống hút áp suất âm; phải lựa chọn sản phẩm chất lượng cao có hiệu suất vận hành cao, tiêu thụ điện năng thấp, hoạt động không gây ô nhiễm và tuổi thọ sử dụng dài. Thông thường sẽ lựa chọn bơm chân không vòng nước, tốc độ bơm của loại bơm này chủ yếu được xác định dựa trên tổng số phòng phẫu thuật, số giường bệnh viện và số giường ICU. (a) Hệ thống

(b) Quy trình

Hình 8.4　Sơ đồ hệ thống tạo oxy trung tâm y tế

  1. Máy nén khí trục vít hiệu quả cao số 1 và số 2
  2. Bộ lọc chính xác sơ cấp
  3. Máy sấy lạnh hai cấp số 1 và số 2
  4. Bộ lọc chính xác trung gian
  5. Bộ lọc chính xác cuối cùng
  6. Bể chứa khí
  7. Máy tạo oxy số 1 và số 2
  8. Bể chứa oxy
  9. Bộ lọc khử trùng số 1 và số 2
  10. Ống góp khí
  11. Máy giám sát độ tinh khiết oxy
  12. Đồng hồ đo lưu lượng tổng
  13. Hộp phân phối điện và hệ thống đường ống
  14. Máy nén oxy
  15. Thiết bị chiết nạp bình

[Tham khảo]　Đối với các đơn vị chính của thiết bị áp suất âm, xem Hình 8.6. (4) Các bơm chân không của trạm hút áp suất âm phải được trang bị các đơn vị dự phòng, thường bao gồm 2–3 bơm. Mỗi bơm chân không hoạt động theo chương trình cài đặt sẵn và tất cả các bơm phải tham gia hoạt động luân phiên tự động; ví dụ, nếu một trạm áp suất âm được thiết kế với hai bơm chân không A và B, bơm A hoạt động trong khi bơm B ở chế độ dự phòng; nếu trong thời kỳ tiêu thụ khí đỉnh, tốc độ bơm của bơm A không đáp ứng được nhu cầu hoặc bơm gặp sự cố, bơm B cũng sẽ tự động được đưa vào hoạt động để đảm bảo cấp khí bình thường. Lần sau, bơm B hoạt động trong khi bơm A ở chế độ dự phòng, và bơm A cũng có thể được đưa vào hoạt động khi cần thiết. Bằng cách này, các bơm luân phiên liên tục, bảo vệ và thay thế lẫn nhau, đảm bảo hoạt động bình thường của hệ thống chân không áp suất âm. Việc một “bơm dự phòng” luôn ở vị trí dự phòng quanh năm là bất thường. Khi hệ thống áp suất âm tương đối lớn và số lượng phòng phẫu thuật đáng kể, tốc độ bơm của các bơm chân không phải cao; nếu không, không thể đảm bảo việc sử dụng bình thường trong phẫu thuật; nếu chọn hai bơm (một đang sử dụng và một dự phòng), công suất bơm sẽ tương đối lớn và dòng khởi động tức thời khi bơm khởi động rất cao. Do các bơm chân không khởi động và dừng rất thường xuyên trong giai đoạn phẫu thuật cao điểm, khoảng thời gian từ khi dừng đến lần khởi động tiếp theo quá ngắn đối với động cơ công suất lớn, một mặt gây lãng phí năng lượng, mặt khác dễ gây cháy máy. Vì lý do này, việc thiết kế trạm bơm chân không với ba bơm—một đang sử dụng, một hỗ trợ và một dự phòng—sử dụng ba bơm chân không nhỏ hơn A, B và C sẽ tiết kiệm hơn. Trong các ngày lễ, buổi chiều và ban đêm khi phẫu thuật không ở thời kỳ cao điểm, một bơm hoạt động là đủ để duy trì nhu cầu sử dụng khí hút áp suất âm thông thường. Khi phẫu thuật đạt cao điểm, lượng tiêu thụ khí hút tăng theo tương ứng và một bơm khác được tự động đưa vào hoạt động để hỗ trợ Hình 8.5 Sơ đồ bố trí quy trình của trạm hút áp suất âm

hoạt động, nhằm đảm bảo việc sử dụng bình thường trong phẫu thuật. Quy trình làm việc của ba bơm $A$, $B$ và $C$ như sau: trước tiên, khi bơm làm việc chính $A$ không thể duy trì việc sử dụng bình thường, bơm $B$ được tự động đưa vào để hỗ trợ và bơm $C$ làm dự phòng. Nếu trong quá trình hoạt động của bơm $A$ và $B$, một trong hai bơm gặp sự cố, bơm lỗi sẽ tự động ngắt và bơm $C$ được chuyển vào để hỗ trợ công việc; ở lần khởi động tiếp theo, bơm $B$ trở thành bơm làm việc chính, bơm $C$ hỗ trợ và bơm $A$ trở thành bơm dự phòng; ở lần khởi động thứ ba, bơm $C$ là bơm làm việc chính, bơm $A$ là bơm hỗ trợ và bơm $B$ là bơm dự phòng. Bằng cách này, chu kỳ tiếp diễn vô tận: mỗi bơm đều là bơm làm việc chính, đồng thời là bơm hỗ trợ và bơm dự phòng. Phương pháp thiết kế này vừa an toàn, đáng tin cậy, vừa tiết kiệm năng lượng và chi phí vận hành; do đó, thiết kế mạch của tủ điều khiển điện được yêu cầu áp dụng thiết kế chương trình máy tính để đảm bảo các quy trình làm việc của mỗi bơm hoạt động bình thường.

(5) Các bơm chân không của trạm hút áp suất âm hoạt động chủ yếu bằng khởi động/dừng tự động, bổ sung bằng khởi động/dừng thủ công và được trang bị thiết bị cảnh báo sự cố cũng như áp suất không đủ.

(6) Trạm hút áp suất âm nên được xây dựng tại vị trí cách xa tòa nhà của khoa phẫu thuật sạch, để ngăn chặn độ rung và tiếng ồn trong quá trình vận hành thiết bị truyền đến các phòng phẫu thuật; trạm hút có thể đặt ở tầng hầm hoặc xây dựng độc lập. Các chất thải và chất dư thừa có hại được loại bỏ triệt để nhờ hệ thống áp suất âm, và chính quá trình loại bỏ này là quá trình hút. Vật chất bị hút vào chứa một lượng lớn vi khuẩn, và không được phép thải nó qua đường ống hệ thống vào khí quyển bên ngoài, vì các chất này chứa số lượng lớn vi khuẩn gây bệnh; nếu không, nồng độ vi khuẩn trong khí quyển sẽ vượt xa tiêu chuẩn vệ sinh, gây ô nhiễm nghiêm trọng môi trường xung quanh và vi phạm luật bảo vệ môi trường quốc gia. Để không khí tại cửa xả của hệ thống hút đáp ứng yêu cầu an toàn (tức là dưới 500 cfu/m³ trong không khí), phải bổ sung thiết bị lọc khử trùng và tiệt trùng vào hệ thống hút để giữ lại lượng lớn vi khuẩn bên trong hệ thống và đưa chúng vào quy trình xử lý loại bỏ, sao cho không khí đáp ứng các yêu cầu của tiêu chuẩn vệ sinh môi trường trước khi thải vào khí quyển ngoài trời.

(7) Đầu nối cuối phải là loại kết nối nhanh tự bịt kín, và trên đầu nối cần được trang bị lưới lọc khoảng 10 mesh để ngăn các sợi trong phòng phẫu thuật đi vào hệ thống theo luồng khí và làm tắc đường ống. Đầu nối được kết nối với điểm hút bằng một ống mềm và phải được trang bị thiết bị điều chỉnh áp suất, để có thể điều chỉnh theo yêu cầu hút tại các vị trí cơ thể khác nhau và cho bệnh nhân ở các độ tuổi khác nhau, ngăn áp suất âm quá lớn làm tổn thương các mô mềm bên trong cơ thể và gây tai biến y tế; đồng thời, phải lắp một bình chứa chất lỏng đệm ở giữa, và khi chất lỏng đầy phải tự động ngắt nguồn khí để ngăn chất thải chảy vào đường ống hệ thống và gây tắc nghẽn. Các bình đệm thường bao gồm hai bình 5 lít được sử dụng nối tiếp: bình thứ nhất đầy trong khi bình thứ hai làm dự phòng; đồng thời, bình thứ hai cũng có tác dụng tách khí khỏi chất lỏng, giúp chất thải ít có khả năng bị hút vào đường ống. Bánh công tác — bộ phận quay duy nhất của bơm 2BV — tạo thành vòng chất lỏng của chất lỏng làm việc bên trong vỏ bơm hình elip thông qua chuyển động quay. Chất lỏng làm việc đồng thời đảm nhiệm ba chức năng: môi chất làm kín, môi chất nén và môi chất làm mát, không bị mài mòn và không cần bôi trơn.

Trong giai đoạn đẩy, vòng chất lỏng dần dần tiến về phía moay-ơ, đẩy môi chất được bơm ra theo phương dọc trục từ cổng xả.

Do bánh công tác lệch tâm so với vòng chất lỏng đang quay, chất lỏng di chuyển qua lại trong các khoảng không gian giữa các cánh bơm, giống hệt như pít-tông di chuyển trong xi lanh, tạo ra lực hút và lực nén đối với môi chất được bơm.

Trong giai đoạn hút, vòng chất lỏng dần dần di chuyển ra xa moay-ơ, hút môi chất được bơm vào theo phương dọc trục thông qua cổng hút.

Hình 8.6　Tài liệu tham khảo lựa chọn bơm hút áp suất âm

8.1.4　Khí nén

(1) Khí nén được hút từ khí quyển và nén lại; do đó, giống như khí quyển, nó là hỗn hợp của nhiều loại khí khác nhau, trong khi bản thân không khí là chất khí không màu, không mùi, không bắt lửa. Trong khoa phẫu thuật, khí nén chủ yếu đóng vai trò là nguồn năng lượng cho các thiết bị như máy khoan khí nén và máy cưa khí nén; nó cũng được sử dụng làm nguồn năng lượng cho máy thở, cũng như được trộn với các loại khí khác cho mục đích điều trị, vì vậy nó phải không chứa dầu, sạch và không mùi.

(2) Nguồn cung cấp khí nén được cung cấp tập trung bởi trạm trung tâm. Trạm trung tâm nên được đặt cách xa khoa phẫu thuật để ngăn chặn độ rung và tiếng ồn từ hoạt động của thiết bị làm ảnh hưởng đến khoa phẫu thuật. (3) Trạm khí nén bao gồm các thiết bị chính sau: máy nén khí không dầu, máy sấy, bộ lọc, thiết bị khử trùng và tiệt trùng, bể chứa khí, bộ điều khiển điện, thiết bị làm mát, v.v. Máy nén là thiết bị cốt lõi của hệ thống này và phải có hiệu suất cao, mức tiêu thụ điện thấp và độ tin cậy cao; việc lựa chọn thông số kỹ thuật và mẫu mã của máy nén phải được xác định dựa trên số lượng phòng phẫu thuật và tổng lượng tiêu thụ các loại khí cần thiết khác.

[Tài liệu tham khảo] Xem Hình 8.7 để biết sơ đồ quy trình công nghệ của trạm khí nén.

Hình 8.7 Sơ đồ quy trình công nghệ của trạm khí nén

T. Nhiệt kế　P. Đồng hồ đo áp suất　R. Van an toàn

(4) Trạm nguồn khí nén phải được trang bị hai bộ thiết bị, một bộ đang sử dụng và một bộ dự phòng. Máy nén khí là thiết bị cốt lõi của hệ thống này và phải có cấu trúc đơn giản, đáng tin cậy, bền bỉ, tỷ lệ hỏng hóc thấp, tiêu thụ điện thấp và hiệu suất cao; quy trình khởi động - dừng của máy nén khí phải chủ yếu là khởi động - dừng tự động, với chế độ khởi động - dừng thủ công là bổ sung.

(5) Môi trường của trạm máy nén khí phải sạch sẽ và được đặt cách xa nhà xác, trạm rác và tuyến vận chuyển rác, lò đốt, phòng nồi hơi và những nơi tương tự khác; chất lượng không khí thu vào phải tốt, và khi cần thiết, nên lắp thêm bộ lọc khí tại cửa vào của máy nén khí, hoặc lắp thêm ống hút để lấy không khí chất lượng cao từ trên cao.

(6) Các ống dẫn phân phối khí nén nên được làm bằng ống đồng hoặc ống thép không gỉ. Các đầu cuối nên sử dụng khớp nối nhanh tự làm kín.

[Tài liệu tham khảo] Để biết bố trí kế hoạch quy trình của trạm khí nén, xem Hình 8.8.

8.1.5　Đinitơ monoxit

(1) Khí cười (N$_2$O) là chất khí không màu, không mùi, không gây kích ứng; nó cũng là một chất khí trơ, không độc, dễ dàng và an toàn hòa tan trong nước và cồn, có mùi thơm nhẹ; nó chỉ giải phóng ôxy tự do ở nhiệt độ cao và do đó duy trì sự cháy. Các đặc tính vật lý của nó như sau:

  • Khối lượng phân tử: 44.027
  • Tỷ trọng riêng: 1.53
  • Nhiệt độ tới hạn: 26.5℃
  • Áp suất tới hạn: 7.41MPa

(2) Khí cười, còn được gọi là đinitơ monoxit, chủ yếu được sử dụng để gây mê phẫu thuật. Trong quá trình phẫu thuật, nếu bệnh nhân cần được gây mê, máy gây mê có thể được sử dụng để điều chỉnh tỷ lệ ôxy và khí cười, tức là (N$_2$O)+(O$_2$), theo lượng cụ thể cần thiết, và cung cấp cho bệnh nhân hít vào cơ thể, thông qua Hình 8.8　Ví dụ bố trí kế hoạch quy trình của trạm khí nén

…được vận chuyển khắp cơ thể thông qua hoạt động của các cơ quan chức năng bên trong và làm mê các dây thần kinh, để đạt được mục đích không đau. Vì đinitơ monoxit được đưa vào cơ thể người cùng với ôxy, nên có đủ ôxy để duy trì mức ôxy cần thiết bên trong cơ thể bệnh nhân; khi phẫu thuật của bệnh nhân kết thúc, việc cung cấp đinitơ monoxit được ngừng lại và bệnh nhân được cho hít ôxy, sử dụng ôxy để đẩy lùi lượng đinitơ monoxit còn sót lại trong cơ thể, do đó bệnh nhân sẽ tỉnh lại rất nhanh, không còn tồn dư trong cơ thể và không có di chứng, thuận lợi cho việc phục hồi sau phẫu thuật. Vì vậy, việc sử dụng đinitơ monoxit để gây mê phẫu thuật là rất an toàn, và nó cũng là một loại thuốc gây mê rất lý tưởng.

(3) Dưới một mức áp suất nhất định, đinitơ monoxit chuyển sang thể lỏng và được nạp vào các chai thép. Thể tích của các chai thường là 40L. Khi sử dụng, nó chuyển sang thể khí sau khi giảm áp suất và được dẫn qua hệ thống đường ống đến các phòng phẫu thuật tương ứng của khoa phẫu thuật sạch. (4) Trạm khí dinitơ monoxit được đặt tại khu vực không sạch liền kề khoa phẫu thuật, tại vị trí đảm bảo thông gió tốt và thuận tiện cho công tác vận chuyển bình khí. Nguồn cấp khí của trạm dinitơ monoxit thường được bố trí thành hai nhóm bình khí, mỗi nhóm chỉ cần hai bình là đủ. Vì tổng lượng dinitơ monoxit sử dụng trong các phòng mổ là rất ít, số lượng bình khí không nên bố trí quá nhiều; nếu không sẽ gây lãng phí. Hai nhóm bình khí dinitơ monoxit cần được thiết kế tích hợp chức năng chuyển đổi tự động, đồng thời phải có chức năng vận hành thủ công làm phương án dự phòng; trạm cấp khí dinitơ monoxit tập trung bắt buộc phải trang bị thiết bị báo động. Các chức năng báo động bao gồm: cảnh báo áp suất bình khí không đủ, cảnh báo áp suất đầu ra sau giảm áp quá cao và/hoặc quá thấp. Thiết bị báo động phải được kết nối với phòng trực hoặc trạm y tá, đồng thời phát tín hiệu cảnh báo dưới dạng âm thanh và ánh sáng.

Áp suất đầu ra của trạm dinitơ monoxit là 0,4 MPa.

Đường ống dẫn truyền dinitơ monoxit thường được chế tạo từ thép không gỉ hoặc đồng, đi thẳng vào phòng mổ và kết thúc tại các ổ cắm nhanh tự kín; kết nối với máy gây mê được thực hiện thông qua thiết bị cắm ngoài và ống dẫn truyền mềm. Bố cục của phòng chứa dinitơ monoxit được thể hiện tại Hình 8.9.

8.1.6 Hệ thống khí nitơ

(1) Các tính chất vật lý của nitơ được trình bày như sau:

  • Khối lượng phân tử: 28,016
  • Trọng lượng riêng: 0,9673 (so với không khí ở điều kiện 10°C, 760 mmHg)
  • Mật độ: 1,2505 g/L
  • Mật độ tới hạn: 0,311 g/L
  • Áp suất tới hạn: 3,46 MPa

Hình 8.9 Sơ đồ bố trí thiết bị trong phòng chứa dinitơ monoxit riêng biệt

(2) Trong phòng mổ, nitơ chủ yếu được sử dụng làm nguồn năng lượng cho máy khoan khí nén tốc độ cao, máy cưa khí nén và các thiết bị tương tự; vì nitơ là loại khí an toàn, không gây nguy hiểm đe dọa tính mạng và không mang yếu tố lây nhiễm chéo, nhân viên y tế thường sử dụng nitơ làm nguồn năng lượng khi thực hiện thao tác cắt xương và tạo lỗ trong các ca phẫu thuật sâu, độ khó cao thuộc loại I, phương pháp này có độ an toàn tương đối cao; tuy nhiên, khi một lượng lớn nitơ được sử dụng trong phòng mổ kín và khuếch tán ra không gian phòng, chúng sẽ làm giảm hàm lượng oxy trong không khí và gây nguy hiểm cho nhân viên có mặt trong phòng; do đó cần lưu ý vấn đề này khi thiết kế phòng mổ sạch.

(3) Trạm khí nitơ nên được đặt tại khu vực không sạch liền kề khoa phẫu thuật; vị trí trạm phải đảm bảo thông gió tốt và thuận tiện cho việc vận chuyển bình khí.

(4) Nguồn khí của trạm nitơ bao gồm các cụm bình khí loại 40 L, áp suất 15 MPa; mỗi cụm thường được trang bị 2–4 bình khí, hai cụm chuyển đổi luân phiên cho nhau — một cụm vận hành, một cụm dự phòng. Khi cụm đang hoạt động sắp cạn khí, hệ thống sẽ phát tín hiệu báo động để thông báo cho nhân viên phụ trách thay thế bình khí; khi áp suất giảm xuống mức 0,8–1 MPa, hệ thống tự động chuyển sang cụm còn lại để tiếp tục vận hành, tại thời điểm này các bình khí của cụm đã sử dụng trước đó có thể được thay thế và đưa về trạng thái dự phòng, chờ được chuyển đổi để tái sử dụng vào lần tiếp theo. Chu trình tuần hoàn liên tục này tạo thành quy trình cấp khí không gián đoạn. Nếu chức năng chuyển đổi tự động bị lỗi, quá trình chuyển đổi có thể được thực hiện bằng thao tác thủ công. Lượng khí dự trữ không được ít hơn mức tiêu thụ trong ba ngày. Đường ống dẫn nitơ thường được lựa chọn là ống đồng hoặc ống thép không gỉ. Nitơ trong bình khí được dẫn qua thiết bị chuyển đổi, sau khi giảm áp sẽ được cấp đến phòng mổ.

(5) Áp suất đầu cuối sử dụng nitơ là 0,8–0,9 MPa; đầu nối đầu cuối sử dụng loại khớp nối nhanh tự kín; khi sử dụng, bộ chuyển đổi ngoài ghép nối với đầu nối nhanh và được kết nối với thiết bị khí nén thông qua ống mềm ngoài.

8.1.7 Khí trộn

(1) Khí trộn chủ yếu là nhóm các loại khí có chức năng đặc biệt không thể sử dụng riêng lẻ; chúng bắt buộc phải được trộn với oxy trước khi có thể hít vào cơ thể người để phát huy chức năng tương ứng.

(2) Khí trộn có các dạng chính sau:

  1. Khí cacbon đioxit được trộn với oxy tạo thành khí axit cacbonic, với tỷ lệ $5%\mathrm{CO_2}+95%\mathrm{O_2}$. Cacbon đioxit có tác dụng co mạch máu và làm giảm bọt khí bên trong lòng mạch, giúp máu lưu thông thuận lợi qua các mạch máu.

  2. Heli được trộn với oxy theo tỷ lệ 80% heli + 20% oxy; heli là loại khí rất nhẹ, hỗn hợp tạo thành có khối lượng chỉ bằng 1/3 khối lượng của cùng thể tích không khí. Mật độ của heli chỉ bằng 1/7 mật độ của oxy, do đó hỗn hợp heli rất dễ khuếch tán; dựa trên các tính chất này, hỗn hợp này có thể được sử dụng cho các bệnh lý như hen suyễn, hẹp đường thở và có tác dụng làm dịu triệu chứng.

Máy gây mê được trang bị van xả khí, loại van này thường được lắp đặt tại phía đường hít vào của máy gây mê; van thường được giữ ở trạng thái đóng, chỉ được mở tạm thời khi có nhu cầu.

8.1.8 Thiết bị thu hồi và xả khí thải

(1) Hệ thống thiết bị thu hồi và xả khí thải là một cơ sở cực kỳ quan trọng trong phòng mổ sạch; đây là hệ thống giúp đảm bảo chất lượng không khí tốt bên trong phòng mổ. Nếu không có quy trình xử lý của thiết bị này, lượng khí còn sót lại được bệnh nhân thở ra, có chứa hỗn hợp khí gây mê, sẽ gây hại cho sức khỏe nhân viên y tế.

(2) Thiết bị thu hồi và xả khí thải được bố trí bên trong phòng mổ; một giao diện kết nối được cung cấp trên cần treo khí y tế hoặc tại đầu cuối dự phòng, đầu ra của ống xả khí thải được ghép nối với đầu nối nhanh tương ứng để hoàn thành quy trình xả khí thải. (3) Áp suất của nguồn động lực thu hồi và xả khí thải thường được kiểm soát trong khoảng chân không 5–10 mmHg. Nếu áp suất âm quá cao, hỗn hợp khí gây mê thoát ra từ máy gây mê sẽ không thể đi vào miệng bệnh nhân mà bị xả trực tiếp ra ngoài trời qua ống xả, đồng thời có thể gây nguy hiểm cho bệnh nhân; nếu áp suất âm quá thấp, động lực không đủ và khí thải do bệnh nhân thở ra không thể được xả đi. Do đó, thiết bị xả khí thải cần được trang bị thiết bị điều chỉnh và hiển thị áp suất để đáp ứng nhu cầu hô hấp của các bệnh nhân khác nhau. Thường có hai loại nguồn động lực xả khí thải. Một loại sử dụng bơm áp suất âm áp suất thấp, lưu lượng lớn làm nguồn động lực; thông thường, một hệ thống phục vụ 3–5 phòng mổ là phù hợp. Tuy nhiên, phương pháp bơm áp suất âm không ổn định lắm vì bị ảnh hưởng bởi sự thay đổi số lượng phòng mổ đang sử dụng và bởi các biến động trong quá trình khởi động và dừng bơm. Loại còn lại là phương pháp tia, sử dụng nguyên lý tia để tạo ra động lực áp suất âm nhằm xả khí thải; một khi đã được điều chỉnh theo tình trạng bệnh nhân thì sẽ không thay đổi, vì mỗi phòng mổ hoạt động độc lập, không bị ảnh hưởng bởi các phòng mổ khác hoặc bởi hệ thống. Đây là phương pháp thu hồi và xả khí thải tương đối ổn định, tương đối lý tưởng và tương đối thuận tiện.

(4) Đường ống của hệ thống thu hồi và xả khí thải thường là ống thép mạ kẽm hoặc ống nhựa hoặc nylon. Đường kính của ống dẫn nên càng lớn càng tốt, vì khí thải được thở ra từ miệng bệnh nhân có áp suất rất hạn chế và áp suất âm bên trong ống dẫn cũng bị hạn chế. Để đảm bảo khí thở ra được xả thuận lợi, việc làm đường kính của ống dẫn xả càng lớn càng có lợi.

8.1.9 Hệ thống khí Argon

(1) Trong phòng mổ, khí argon chủ yếu được sử dụng để bảo vệ dao argon, giúp giảm lượng máu chảy trong phẫu thuật.

(2) Nguồn khí argon được cung cấp bằng chai. Chai thép có thể được di chuyển vào phòng mổ và kết nối trực tiếp với máy gây mê thông qua thiết bị giảm áp, hoặc có thể thiết lập trạm cấp khí với hệ thống đường ống dẫn, khi đó khí được kết nối với máy gây mê thông qua các khớp nối cắm nhanh trên bộ treo khí hoặc đầu nối gắn tường thông qua một thiết bị kết nối. Với phương pháp cấp khí tập trung, phòng mổ tương đối sạch và cũng tương đối an toàn, đảm bảo phẫu thuật diễn ra bình thường. Các ống dẫn thường là ống đồng khử oxy hoặc ống thép không gỉ.