Lääketieteellinen happi:

Joidenkin raporttien mukaan pula on joko meneillään tai lähestymässä, mutta gasworldin käsityksen mukaan näin ei ole vielä eikä pitäisi olla tulevaisuudessakaan.

Hot topic:

Yleismaailmallinen teollisuuskaasuliiketoiminta tekee kaikkensa maksimoidakseen ja priorisoidakseen hapen toimitukset terveydenhuoltosektorille. Epävarmoina aikoina tämä on yksi asia, josta voimme olla varmoja.

Mitä monet muut siellä ehkä vähemmän ymmärtävät, on, mitä lääketieteellinen happi tarkalleen ottaen on? Tässä gasworld selittää kaiken.

Tuotanto

Happi on yksi keskeisimmistä ilmakaasuista, ja suurin osa siitä tuotetaan ilmanerotusprosessin avulla ASU:ssa (air separation unit).

Ympärillä olevaan ilmaan kuuluu yleisesti ottaen 78 % typpeä, 21 % happea (n.) ja 1 % argonia ja muita ainesosia (harvinaisia kaasuja, kuten krypton-, neon- ja ksenonkaasuja). ASU ottaa tämän runsaan ilmakehän ilman ja jakaa sen useiden erottelu- ja tislausvaiheiden kautta näihin yksittäisiin komponentteihin (happi, typpi, argon).

Kryogeenisellä prosessilla tuotettua happea tuotetaan tyypillisesti yli 99 %:n puhtausasteella, joten sitä voidaan käyttää periaatteessa kaikkiin sovelluksiin, myös lääketieteellisiin tarkoituksiin. Lääketieteellinen happi, katsotaan kuitenkin lääkkeeksi tai farmaseuttiseksi tuotteeksi terveydenhuoltoalalla.

Lääketieteellinen happi - Lokakuu 2015

Happea, joka on tuotettu ilmanerotuksella, voidaan hyväksyä lääkinnälliseksi hapeksi ilman lisäpuhdistusvaiheita. Ilmanerotusprosessi itsessään poistaa epäpuhtaudet tasolle, joka on tyypillisesti alhaisempi kuin lääketieteellisen hapen spesifikaatioiden täyttämiseksi vaadittavat tasot. Vaikka jotkin ilmanerotuslaitokset saattavat ohjata osan tuottamastaan hapesta erityisiin lääkinnälliseen käyttöön tarkoitettuihin happisäiliöihin, tämä ei ole yleinen käytäntö, eikä se ole tarpeen; ilmanerotuksella tuotettu happi on prosessin luonteen vuoksi hyväksyttävää lääkinnälliseen käyttöön tarkoitetuksi hapeksi.

Monet ilmanerotuslaitokset tuottavat happea yhteiseen säiliöön, minkä jälkeen ne käyttävät laitoksen sisäisiä testauslaitteistoja, joilla tarkistetaan, että tuote täyttää käyttötarkoitukseensa liittyvät vaatimukset. Lääkinnällisen hapen tapauksessa näitä laitoksen sisäisiä testauslaitteita käytetään myös sellaisten testitulosten tuottamiseen, joiden perusteella pätevä henkilö voi vapauttaa tuotteen hyväksyttäväksi käytettäväksi lääkinnällisenä happena.

Voidakseen myydä lääkinnällistä happea laitoksilla on oltava vaaditut luvat ja varmistettava tiukkojen spesifikaatioiden täyttyminen – eräänlainen byrokratiaprosessi, mutta joka on kuitenkin olennaisen tärkeä, jotta happea voidaan käyttää turvallisesti potilaalle.

Miten sitä käytetään?

Happi on yksi tärkeimmistä lääkinnällisessä lääketieteessä nykyään käytetyistä elämää pelastavista kaasuista. Sitä on käytetty lääketieteessä 1800-luvulta lähtien, ja se on kehittynyt pitkälle sekä soveltamisen että jakelujärjestelmien osalta.

Lääketieteellistä happea käytetään kudosten happijännityksen palauttamiseen esimerkiksi hengitys- ja sydänpysähdyksissä, sokissa, hiilimonoksidimyrkytyksissä ja vakavissa verenvuodoissa, ja sitä käytetään sekä sairaalassa että sairaalaa edeltävässä ympäristössä (onnettomuuksien yhteydessä).

Lääkinnällisen hapen käyttö ulottuu myös sairaalaympäristön ulkopuolelle, ja tuhannet ihmiset ovat riippuvaisia kannettavasta lääketieteellisestä happiteknologiasta toimiakseen jokapäiväisessä elämässään. Lisäksi lääkkeellinen happi on ratkaisevan tärkeää onnettomuuksien torjuntayksiköissä, ensiapu-, elvytys- ja elintoimintalaitteissa – jopa nykyaikaiset anestesiatekniikat ovat riippuvaisia lääkkeellisestä hapesta.

Tässä Covid-19-pandemiassa happea käytetään käsittääksemme sen kriittisimmässä muodossa lääketieteen alalla – hengitykseen, onnettomuuksien torjuntaan ja elintoimintalaitteisiin. Kyse on siitä, että happi saadaan potilaisiin ja heidän elintoimintonsa pysyvät aktiivisina.

Koko ruutu ponnahdusikkunassa

Lähde: WWW: Messer Group GmbH

Lähde: Messer Group GmbH

Lähde:

Lääkintämarkkinoilla on kuitenkin olemassa vaihtoehtoinen ja yhä suositumpi hapen tuotantotapa, joka on painevaihteluadsorptio (PSA). Palaamme tähän asiaan myöhemmin tässä artikkelissa ja syvällisemmin ylimääräisessä kuumassa aiheessa.

Euroopan sairaalat ovat yleensä luottaneet näihin kahteen vaihtoehtoon lääkkeellisen hapen toimittamisessa lääkkeelliseen kaasuverkostoonsa – kulutuksesta riippuen ne ovat voineet joko ostaa nestemäistä happea, joka on varastoitu paikan päällä irtotavarana varastoituihin kryogeenisiin säiliöihin ja joka on syötetty laitokseen sen putkistoja pitkin, tai sitten ne ovat voineet hankkia kaasupullojen toimituksen ja sen vaatimat säännölliset täydennykset.

Varastosäiliöiden ja putkiston kautta osastoille tapahtuva irtotavaratoimitus on yleensä suosituin tai vaadittavin toimitustapa, koska tarvittava lääkkeellisen hapen määrä on niin suuri. Ei kuitenkaan ole harvinaista, että käytetään sekä irtotavarana että kaasupulloissa tapahtuvaa toimitusta – erityisesti näissä pandemiaolosuhteissa, jolloin tarvittavan hapen määrä voi ylittää putkistojen toimituskyvyn. Kaasupulloilla voidaan sekä täydentää putkistokapasiteettia että tarjota suhteellisen liikkuva toimitustapa.

Happipulloja on erikokoisia, ja ne mahdollistavat jatkuvan tai tarpeen mukaan tapahtuvan happivirtauksen ja lieventävät samalla näihin olosuhteisiin liittyvää epämukavuutta. Sairaalat käyttävät usein näitä kaasupulloja varmistaakseen, että niitä on helppo käyttää kaikkialla sairaalassa, olipa kyse sitten potilaan vuodeosastolla, leikkaus- tai toimenpidealueilla, magneettikuvaushuoneissa tai jopa integroituna liikkuviin laitteisiin. Tämä joustavuus, jota voidaan käyttää erilaisissa lääketieteellisissä sovelluksissa, ei ole johtanut ainoastaan siihen, että happipullot ovat yleistyneet sairaalaympäristössä, gasworldin käsityksen mukaan, vaan ne voivat myös olla ratkaisevan tärkeitä, kun reagoidaan koronavirustartunnan saaneiden potilaiden sotkuihin kerrallaan.

Yleisesti kerrotaan, että sairaalat joutuvat perustamaan tilapäisosastoja käytäville ja muihin kuin välttämättömiin huoneisiin tai hallitukset joutuvat perustamaan improvisoituja tiloja konferenssirakennuksiin selviytyäkseen potilaiden valtavasta määrästä, ja molemmat hyötyisivät kaasupullojen siirrettävyydestä.

Lääketieteellisiä happipulloja käyttävät myös ensivasteyksiköt, eli ne ensihoitajat ja pelastuspalvelun henkilökunta, jotka ovat tämän kriisin etulinjassa. Esimerkiksi ambulanssit käyttävät usein kiinteitä, kevyitä happipulloja, joilla huolletaan ajoneuvossa olevia erilaisia lääkinnällisiä laitteita; pienet lääkinnälliset happipullot, joita ensihoitohenkilöstö käyttää, ovat tavallisia hätätilanteisiin reagoitaessa ja potilaita hoidettaessa. Ensiapuhenkilöstö, joka työskentelee tilapäisillä osastoilla sairaalan ulkopuolella tai kaupunkialueilla, on myös riippuvainen näistä kaasupulloista.

Lääketieteelliset happipullot ovat kehittyneet merkittävästi vuosien varrella, ja terveydenhuoltoala on luonnollisesti vaatinut yhä tehokkaampia astioita, joissa on korkeammat paineet ja paremmat jakelujärjestelmät. Venttiilijärjestelmät ja niihin liittyvät lisävarusteet, kuten letkut ja kasvomaskit, ovat myös kehittyneet merkittävästi.

Erikoisominaisuus: Tällä hetkellä pääpaino on luultavasti enemmän vaadittujen kaasupullojen hankkimisessa kuin niiden edistämisessä, ja gasworldin käsityksen mukaan voi olla mahdollista, että joitakin lääkinnällisten kaasupullojen sertifiointiin ja rekisteröintiin liittyviä ”byrokratiapykäliä” voidaan tilapäisesti höllentää, jos kriisi ja tarve ovat sellaiset, että tätä toimintaa tarvitaan.

Tuotanto paikan päällä

Takaisin tuohon kolmanteen, vaihtoehtoiseen lääkinnällisen hapen toimitustapaan, eli paikan päällä tapahtuvaan tuotantoon.

Vaikka PSA-happikonsentraattorit, jotka on tarkoitettu lääkinnällisten kaasunjakelujärjestelmien toimittamiseen, kaupallistettiin 1970-luvulla, ne ovat kasvaneet maailmanlaajuisilla markkinoilla erityisesti viimeisten 20 vuoden aikana. Koska happi tuotetaan paikan päällä ilman toimitusta ja varastointia, lääketieteelliset happigeneraattorit ovat vakuuttaneet monet sairaalat ja terveydenhuoltolaitokset Pohjois-Amerikassa, Afrikassa, Lähi-idässä, Aasiassa ja viime vuosina myös Euroopassa siitä, että ne pystyvät toimittamaan lääketieteellistä happea kilpailukykyiseen hintaan verrattuna nestemäiseen happeen tai kaasupulloihin.

Lue lisää: Paikan päällä tapahtuvan hapentuotannon edistysaskeleet

PSA-järjestelmissä hyödynnetään yleisesti saatavilla olevia komponentteja, jotka voivat vähentää huomattavasti alkupääomaa esimerkiksi kryogeeniseen hapentuotantoon verrattuna, ja ne tarjoavat sellaista liikkuvuutta, joka vastaa sairaala- ja terveydenhuoltosektorin vaihteleviin vaatimuksiin; niiden yleistymistä tällä alalla ovat edesauttaneet niin sanotut ”monografiat”, jotka pitävät hyväksyttävänä 90-96-prosenttisen puhtauspitoisuuden omaavan hapen käyttöä.

Lue lisää: PSA-happigeneraattoreiden esittely

Tämän riippumattoman hapentuotannon perheeseen kuuluvat happipitoisuudet. Maailmanlaajuisilla lääkinnällisen hapen markkinoilla on viime vuosina otettu käyttöön entistä parempia, turvallisempia ja tehokkaampia kannettavia happikonsentraattoreita – ne ovat antaneet hengitysongelmista kärsiville potilaille uuden elämän ja vapauden olla omissa kodeissaan.

Kannettavat happikonsentraattorit ovat auttaneet lievittämään sairaaloiden kokemia paineita, sillä niiden avulla on onnistuttu vapauttamaan vuodepaikkoja ja vastaanottamaan yhä enemmän ihmisiä avohoitona. Jopa kaasuanturitekniikan integrointi kannettaviin happirikastimiin on auttanut potilaiden hoidossa, kun yksilöt pystyvät paremmin seuraamaan omaa happipitoisuuttaan.

DESIGN_OxygenShortage_GWTile-Medical Oxygen

Lähde: gasworld / Messer Group

Hapen toimitusvaje?

Lue osa 1 gasworldin kuumasta aiheesta, jossa tutkitaan lääkinnällisen hapen tarjontaa, mukaan lukien Messer Groupin ja BCGA:n kommentit, jotka hälventävät tarjontaan liittyviä myyttejä nykyisen koronavirusepidemian aikana.

Lue koko yksinoikeusjulkaisu täältä.