醫(yī)療氣體濕度控制

 醫(yī)療氣體濕度控制
醫(yī)療行業(yè)病人護(hù)理所使用的壓縮空氣和氣體必須是清潔的和消毒過(guò)的。監(jiān)控氣體中主要致污物的濃度指標(biāo)具有生死攸關(guān)的重要性。如果不對(duì)濃度進(jìn)行監(jiān)控，將會(huì)損壞病人的健康。這些致污物包括氣體中的一氧化碳和二氧化碳，氮氧化物，油和水蒸氣。

水蒸氣情況下，有兩個(gè)現(xiàn)象需要慎重對(duì)待。一是氣體系統(tǒng)中潛在的冷凝，會(huì)導(dǎo)致對(duì)關(guān)鍵器械中水液體的干擾，以及對(duì)氣體系統(tǒng)部分的潛在腐蝕。第二，有害細(xì)菌喜好在高濕度的場(chǎng)合繁殖，過(guò)多的水蒸氣冷凝對(duì)細(xì)菌的生長(zhǎng)有推波助瀾的作用，因而會(huì)危及呼吸醫(yī)用氣體的病人。

當(dāng)水與干燥空氣接觸時(shí)，水就會(huì)逐漸蒸發(fā)混合到干燥空氣中去，因此濕空氣可以看作是干空氣與水蒸氣的混合物。濕空氣中水蒸汽分壓越高，說(shuō)明水蒸氣的含量越高。但在一定溫度、一定壓力下，一定體積的干空氣中只能容納一定數(shù)量的水蒸汽。濕空氣中水蒸氣含量最高的狀態(tài)稱為飽和狀態(tài)。此時(shí)濕空氣中的水蒸汽分壓近似等于該溫度和壓力下水的飽和蒸汽壓。飽和濕空氣稍一受壓或溫度略有降低都會(huì)有冷凝水析出。
離開(kāi)后冷卻器的空氣通常是飽和的。分離器內(nèi)有冷凝水就說(shuō)明了這一點(diǎn)。因此空氣溫度有任何的降低，就會(huì)產(chǎn)生冷凝水。
濕度——濕空氣中水蒸氣重量與濕空氣體積之比。
絕對(duì)濕度——1m3濕空氣中所含的水蒸氣重量。
相對(duì)濕度（φ）——在一定總壓下，濕空氣中水蒸氣的分壓（ Ps）與同溫度下水的飽和蒸汽壓（Pb）之比。即φ= Ps / Pb 。
當(dāng)Ps=0時(shí)，φ=0稱為干空氣；當(dāng)Ps = Pb時(shí)，φ=1稱為飽和空氣。

相對(duì)濕度與濕空氣中水蒸氣的分壓及同溫度下水的飽和蒸汽壓有關(guān)，也可以說(shuō)與濕空氣的總壓（P）及溫度（t）有關(guān)。水的飽和蒸汽壓是溫度的函數(shù)。溫度越低，水的飽和蒸汽壓也越低。盡管濕空氣中水蒸氣的含量（分壓 Ps）不變，隨著濕空氣溫度的降低，飽和蒸汽壓（Pb）也逐漸降低，最后可使相對(duì)濕度上升到φ=1，即達(dá)到飽和狀態(tài)，甚至析出冷凝水。
露點(diǎn)就是濕空氣在水蒸氣分壓力不變的情況下被冷卻到飽和狀態(tài)時(shí)的溫度。濕空氣壓力不變，露點(diǎn)溫度越低則說(shuō)明氣體的濕度越低。
濕含量（χ）——濕空氣中水蒸氣質(zhì)量與干空氣質(zhì)量之比。
當(dāng)濕空氣達(dá)到飽和狀態(tài)時(shí)，有
Pb = Pχ/（Ms/Mg +χ）；
式中：
Ms 、Mg —— 分別為水蒸氣和干空氣的分子量。Ms/Mg = 0.662 。
P —— 濕空氣的絕對(duì)壓力，Pa。
測(cè)得露點(diǎn)溫度后，可從飽和蒸汽表中查得此露點(diǎn)溫度所對(duì)應(yīng)的飽和蒸汽壓Pb，然后可利用上式算出空氣的濕含量χ。
如要求標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)空氣的含水率不大于60mg/m3，即χ≤ 0.0000464。
當(dāng)濕空氣絕對(duì)壓力為1大氣壓（P =101325 Pa）時(shí)，由上式可算得：
Pb = 101325×0.0000464/（0.662 +0.0000464）= 7.1 Pa
從飽和蒸汽表中查得此飽和蒸汽壓Pb所對(duì)應(yīng)的露點(diǎn)溫度約為 –37℃左右。
當(dāng)濕空氣絕對(duì)壓力為9大氣壓（P =911925 Pa）時(shí)，由上式可算得：
Pb = 911925×0.0000464/（0.662 +0.0000464）= 63.9 Pa
從飽和蒸汽表中查得此飽和蒸汽壓Pb所對(duì)應(yīng)的露點(diǎn)溫度約為 –25℃左右。
法規(guī)
2002年歐洲的醫(yī)療質(zhì)量部在法國(guó)的斯堡頒布了歐洲醫(yī)藥法規(guī)，包括專業(yè)論述并推薦測(cè)定醫(yī)用氣體中水分含量的方法，規(guī)定允許的水分含量標(biāo)準(zhǔn)最大為67ppm 。

測(cè)量技術(shù)
歐洲醫(yī)藥法規(guī)專論建議使用電解濕度儀和水蒸氣檢測(cè)管路（氣體/救護(hù)管路）測(cè)定水分含量。然而實(shí)踐中，采用密析爾儀表公司的MDM300便攜式露點(diǎn)儀測(cè)定濕度的用戶正在不斷增加。因?yàn)檩^之上述兩種技術(shù)，僅重3kg的MDM300精度更高，操作更簡(jiǎn)易，攜帶更方便。此外，MDM300便攜式露點(diǎn)儀對(duì)醫(yī)院用戶服務(wù)部提供了可溯源到國(guó)家和國(guó)際的濕度標(biāo)準(zhǔn)。從而，醫(yī)療行業(yè)的用戶對(duì)自己的測(cè)量具有充分的可信性。MDM300便攜式露點(diǎn)儀的標(biāo)準(zhǔn)配置功能可在10分鐘內(nèi)測(cè)量到67 ppm，由此可記錄醫(yī)院周?chē)T多測(cè)試點(diǎn)的數(shù)據(jù)，簡(jiǎn)化了對(duì)所使用的氣體質(zhì)量檢驗(yàn)的全過(guò)程。

主要用戶
Ashford醫(yī)院，Bedford科學(xué)院, Lister醫(yī)院,Norfolk和Norwich醫(yī)院, Northampton綜合醫(yī)院,Hospital, SHJ醫(yī)用管道, St James 大學(xué)醫(yī)院,West Suffolk 醫(yī)院