氧气在医院医疗救治中发挥了关键性作用，特别是在突发公共卫生事件期间，医院重症患者激增的情况下，氧气供给十分紧张，严重影响了重症患者的救治。国家卫生健康委医疗管理服务指导中心在对多家综合医院氧气供给情况调研的基础上，组织了重症、呼吸、麻醉、医用气体、医院管理等领域的专家进行了深入研讨，针对医院氧气供给存在的问题，从氧源配置、用氧量估算、医用中心供氧系统设计与建造、管理与运维等方面提出了详细的应对措施，旨在为医院氧气供给水平和平疫转换能力的提升提供新的思路和科学依据。
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国务院应对新型冠状病毒肺炎疫情联防联控机制综合组于2022年12月7日发布了《关于进一步优化落实新冠肺炎疫情防控措施的通知》，我国疫情防控工作进入新阶段［1］。在新型冠状病毒感染高峰期间，全国各医院贯彻“全院一张床”的精神全力收治患者，医院重症患者和轻症患者救治均创历史新高，医院通过增加重症床位、增配呼吸机等急救设备来扩增重症救治单元。因此，医院用氧量大幅增加，远远超出了医用中心供氧系统的设计流量值，从而导致医院氧气供给严重不足，成为了临床救治的“瓶颈”。本文通过对医院氧气供给现状进行分析以及对现行相关标准进行研究，从临床医疗需求角度出发，以平疫转换思维为导向，提出在突发公共卫生事件下应对医院氧气供给不足问题的对策，为医院供氧保障与安全提供新思路。
1. 医用液氧：液氧制备原理是采用低温精馏法，将空气冷凝成液体，按照各组分蒸发温度、密度的不同将液态氧与其他组分分离。液氧经汽化器完成“液-气”相变，调节压力后直接送到供氧管路，对全院实施中心供氧［2］。液态医用氧（浓度≥99.5%）被国家纳入药品进行管理［3］，实行药品批准文号和许可证管理制度，医用氧生产企业必须具有《药品生产许可证》和《中华人民共和国药品注册证》。
目前，大型综合医院的氧源以液氧储罐为主。医院一般和有资质的医用氧企业签订长期购买合同，医用氧企业定期为医院送氧。因医用液氧属于危险化学品，医用液氧贮罐与医疗卫生机构内部建筑物、构筑物之间的防火间距以及医用液氧储罐容积均应满足国家消防安全的要求［4］。
2. 医用氧气瓶：医用氧气瓶由医用液氧汽化后加压灌装生产，压力上限为15 MPa。常规充装压力在12~15 MPa。瓶内气体不能全部用尽，应保留不少于0.05 MPa的剩余压力。氧气瓶按特种设备进行监管，根据国家规定每3年检验1次，属于强检项目［5, 6］。气态医用氧也被国家纳入药品进行管理，实行药品批准文号和许可证管理制度。
3. 医用制氧设备：医用制氧设备按Ⅱ类医疗器械进行监管，主要分为医用分子筛制氧机和医用膜分离制氧机两大类，其产氧品质有“富氧空气（93%氧）”和“医用氧（99.5%）”两种［3，7, 8, 9］。目前，医用制氧设备在边远地区和县级医院使用占比较大，部分地市级以上医院也有使用。近几年，随着膜分离和二级变压吸附等制氧新技术的发展，国内能够产出99.5%浓度氧气的医用制氧机在医院的应用越来越广泛，为医用制氧设备的推广奠定了基础。
1. 救治：用于危重患者和意外事故受害者的抢救，短时大流量给予高纯氧吸入，防止机体由于急性缺氧导致的不可逆损伤，称之为输氧急救。例如：新型冠状病毒肺炎重症、一氧化碳中毒、触电、溺水等，输氧急救所采用的氧气必须符合《中国药典》（2020年版、二部）和《医用及航空呼吸用氧》GB 8982-2009国家标准关于医用氧的品质要求，氧浓度应≥99.5%［3，9］。
2. 氧疗：通过补给氧气以增加吸入气体的氧浓度，提高动脉血氧含量，改善供氧状况，纠正机体病理性缺氧，这种辅助治疗手段称为氧疗。普通病房采用“湿化瓶+鼻导管吸入”方式进行氧疗，该方式肺泡内氧气的浓度与吸氧流量之间的关系一般用经验公式来估算，即：肺泡氧浓度（%）=21+4×氧流量（L/min）。临床上普通患者氧疗一般推荐湿化瓶的调节氧流量为2~3 L/min。
液氧在常温下完全汽化后，理论上会膨胀800倍。考虑到液氧槽车加注、低温储罐蒸发、汽化器蒸发等损耗，一般按1吨液氧相当于600 m³气态氧进行换算（冬季或寒冷地区甚至更低）［2］。
液氧储罐属于固定式低温压力容器，根据《建筑设计防火规范》GB 50016-2014（2018年修订版）的要求：单罐容积不应>5 m³，由于灌装时需预留气相空间，所以实际存储量要<5 m³，一般按满罐5吨液氧估算［10］。
由此可知，1个5 m³液氧储罐换算为气态氧约为：5吨（液氧）×600 m³/吨=3 000 m³（气态氧）=3 000 000 L（气态氧）。
医院一般使用水容积40 L的医用氧气瓶，属于移动式压力容器，考虑余压预留，每个气瓶有效储氧量为4 500~5 000 L。由此可知，5 m³液氧储罐的有效储氧量大约相当于667个氧气瓶。
1. 用氧量计算：医院用氧量按《医用气体工程技术规范》GB 50751-2012中要求的公式计算［11］：Q=Σ［Qa+Qb·（n-1）·ŋ］。式中：Q 为用氧总量（L/min）；Qa 为 终端处额定流量（L/min），按表1取值；Qb为终端处平均流量（L/min），按表1取值；n 为床位数量；ŋ 为同时使用系数，按表1取值。
医用氧气流量计算参数
医用氧气流量计算参数
| 使用科室/情形 | 医用氧气 | ||
|---|---|---|---|
| Qa（L/min） | Qb（L/min） | ŋ（%） | |
| 手术室 | |||
| 麻醉诱导 | 100 | 6 | 25 |
| 重大手术室、整形、神经外科 | 100 | 10 | 75 |
| 小手术室 | 100 | 10 | 50 |
| 术后恢复、苏醒 | 10 | 6 | 100 |
| 重症监护 | |||
| ICU、CCU | 10 | 6 | 100 |
| NICU | 10 | 4 | 100 |
| 妇产科 | |||
| 分娩 | 10 | 10 | 25 |
| 待产或（家化）产房 | 10 | 6 | 25 |
| 产后恢复 | 10 | 6 | 25 |
| 新生儿 | 10 | 3 | 50 |
| 其他 | |||
| 急诊、抢救室 | 100 | 6 | 15 |
| 普通病房 | 10 | 6 | 15 |
| CPAP呼吸机 | 75 | 75 | 75 |
| 门诊 | 10 | 6 | 15 |
注：ICU为重症监护病房；CCU为心脏病重症监护病房；NICU为新生儿重症监护病房；CPAP为持续气道正压通气；Qa为终端处额定流量；Qb为终端处平均流量；ŋ为同时使用系数
在实际使用中，可采用如下简化算法：Q=Q1+Q2+Q3。（1）Q1：普通病房用氧量（m³/h）。病床同时使用率取15%（疫情期间为100%），终端流量取2.5 L/min。Q1=病床数（n）×15%×2.5 L/min×60 min÷1 000。（2）Q2：生命支持区域［手术室、重症监护病房（ICU）］用氧量（m³/h）。手术室和ICU病床同时使用率取100%，终端流量取10 L/min。Q2=病床数（n）×100%×10 L/min×60 min÷1 000。（3）Q3：高压氧舱用氧量（m³/h）。按舱容数量估算，每人位按1 m³/h统计。例如16人位的医用空气加压氧舱，耗氧量为16 m³/h。按一个疗程2 h估算，需要消耗医用氧量为32 m³。
2. 医院用氧量估算案例：以1 000张床位、手术室床位15张、ICU床位35张的医院为例，平时全院的用氧量估算如下：1 000×15%×2.5 L/min×60 min÷1 000+50×100%×10 L/min×60 min÷1 000=22.5 m³/h+30 m³/h=52.5 m³/h。
新型冠状病毒感染救治期间（普通病房的同时使用率取100%），用氧量估算如下：1 000×100%×2.5 L/min×60 min÷1 000+50×100%×10 L/min×
60 min÷1 000=150 m³/h+30 m³/h=180 m³/h。
由此可见，在不考虑增加高流量吸氧（40~60 L/min）床位的情况下，新型冠状病毒感染高峰期间医院用氧量至少增长了3倍以上。
3. 医院常规用氧量估算：（1）手术室和ICU等生命支持区域，每张重症病床的耗氧量一般为10 L/min。（2）每台呼吸机耗氧量为10~30 L/min。（3）每满瓶氧气可以保障1台呼吸机使用2~6 h，保障高流量呼吸湿化治疗仪大约1 h。（4）1台5 m³液氧储罐，在平时可以保障1 000张床位规模的医院使用2 d；但是在新型冠状病毒感染救治高峰期间，医院用氧量激增，只能保障大约16 h的氧气供应。
目前，《建筑设计防火规范》GB 50016-2014（2018年版）要求医院单液氧储罐容积不应>5 m³，总容积不宜>20 m³，造成医院液氧总体储备能力大幅下降。建议根据临床实际需求对该标准相关条款进行修订，恢复液氧储罐单罐10 m³的设置许可，扩大总容积限制，可提高医疗机构液氧储能，满足平疫转换对氧气的应急需要。
针对液氧汽化不足的问题，应加大汽化器蒸发面积，采用同规格型号双汽化器并联设计，一备一用，在高流量供氧或者室外低温环境下，可以切换使用，或同时开启［2］。应急临时措施可使用风扇增加空气流动，清除汽化器上的结冰，还可以通过同时打开备用减压阀的方式提高汽化能力。
二级减压箱也是造成在高流量用氧时终端流量降低和压降过大的主要瓶颈，根据医用气体行业协会调研发现，国外医院的中心供氧系统中均未曾使用二级减压箱，国内也有少数新建医院未使用二级减压箱。
通过采用加大系统主管径、合理变径和设计压力可以保证末端的使用流量，还能有效减少气体泄漏的隐患［12］。对于已经使用二级减压箱的医院，可通过更换大流量减压箱或临时增加旁通的方式临时解决末端流量不足的问题［13］。
针对部分医院供氧设备选型不合理、设计容量及流量不足、无备用氧源、无双回路供氧管道等问题，医院应根据国家、行业相关标准以及实际情况，科学合理地规划设计医用气体系统，提高医用气体系统的建设水平。
医用气体系统被纳入Ⅱ类医疗器械监管［6］，属于医疗专项，是生命支持系统，因此不适宜将医用气体系统建设纳入建筑总承包，建议医疗机构对医用气体系统的安装和改造按医疗器械采购项目实施和管理。
部分医院未对医用气体系统的压力、流量、气体品质等各项运行参数进行常态化检测，不能及时发现问题，从而影响了医院的临床救治能力和效率，存在医疗安全隐患。依据《医用气体工程技术规范》GB 50751-2012和《医院医用气体系统运行管理》WS 435-2013的相关要求，应对医用气体系统的交付和日常运行状况进行检测［11，14］。建议医院应定期委托具有资质的第三方检测机构对医用气体系统进行检测，有助于提前发现和解决问题，提高生命支持系统的运维管理水平［15］。
在新型冠状病毒感染高峰期间，正常的设备招标采购流程与建设周期长、环节多、程序复杂，医院在短时间内无法完成供氧设备与系统的应急改造，导致氧气供应不及时。建议有条件的医院可将氧气供给交由具备资质和能力的服务方实施“建设-运营-转移（BOT）”托管服务。设备安装、运维、管理均由服务方负责，约束供氧服务方要始终满足医院的用氧需求，为解决医院氧气供给难题提供了新的保障模式［16］。
由于液氧无法长期保存、运输难，传统制氧设备安装周期长、站房选址难，不便于应急保障。国内多家制氧企业将制氧设备与方舱进行“舱仪一体化”设计，推出了“医用制供氧方舱（集装箱）”，具有平疫结合、储运便捷、使用方便等特点，无需站房报建，运输抵达医院后即可户外使用，为应急情况下的氧气供给提供保障。
我国医用气体系统行业标准体系建设相对滞后，尚缺乏医用气体系统质量控制的相关标准。有关医用气体不同标准的某些条款之间还存在不一致的现象，已颁布的标准修订欠及时，一定程度上影响了生命支持系统作用的充分发挥。建议医用气体系统相关行业协会，在政府主管部门的指导下，按照《关于培育和发展团体标准的指导意见》积极开展医用气体系统标准研究和制定（修订）工作，以补充制定团体标准为起点，逐渐补齐医用气体系统标准短板；政府主管部门应加强引导并大力支持团体标准向行业标准进行转化，逐步完善我国医用气体系统行业标准体系，进而引导并规范医用气体行业科学有序发展［17］。
医院从事医用气体系统管理和运维人员大都没有经过系统的理论学习和专业技能培训，通过主管部门或行业协会组织开展相关培训和标准宣贯会，提高医院管理者对医用气体系统的重视程度，加强从业人员的理论知识和专业技能水平，增强标准意识和安全意识，提升应对突发公共卫生事件时的应急处置能力，保障医院医用气体系统的安全运行［18］。
医用气体系统是医院的生命支持系统，其建设质量和运维管理水平与患者的生命健康和医疗安全息息相关，特别是在突发公共卫生事件期间，对医院氧气供给能力提出了更高要求。医院管理人员和从业人员应重视医用气体系统建设与运维管理，科学合理地制定医用气体系统规划设计方案、应急保障方案、管理运维方案、管理与技能培训方案等，并将措施方案落地、落实、落细，提高医院氧气供给平疫转化能力，确保医院在突发公共卫生事件期间的医疗救治水平与安全。
突发公共卫生事件下医院氧气供给问题研判专家组成员（按姓氏汉语拼音排序）：郭家平（赣南医学院第一附属医院院感科）；韩晓辉（哈尔滨医科大学附属第一医院行管科）；黄超（国家卫生健康委医疗管理服务指导中心标准管理处）；康瑞（中国医学装备协会医用气体装备及工程分会）；康焰（四川大学华西天府医院院办）；李坚（中日友好医院基建处）；栗文彬（中国医学装备协会医用气体装备及工程分会）；漆家学（中国医学装备协会医用气体装备及工程分会）；尚东（西安交通大学第一附属医院呼吸与危重症医学科）；申广浩（中国医学装备协会医用气体装备及工程分会）；石秦东（西安交通大学第一附属医院重症医学科）；谭西平（四川大学华西医院基建运行部）；王强（国家卫生健康委医疗管理服务指导中心标准管理处）；王锡雄（广西钦州市第一人民医院医务部）；王延辉（解放军联勤保障部队第980医院医学工程科）；吴耿（中山大学附属第一医院后勤处）；武敬伟（哈尔滨医科大学附属第一医院院办）；尹万红（四川大学华西医院重症医学科）；张龙（河南省人民医院医学装备部）；翟晓辉（国家卫生健康委医疗管理服务指导中心）；赵奇侠（北京大学第三医院基建处）
执笔人：王强（国家卫生健康委医疗管理服务指导中心标准管理处）
国家卫生健康委医疗管理服务指导中心, 中国医学装备协会医用气体装备及工程分会, 突发公共卫生事件下医院氧气供给问题研判专家组. 突发公共卫生事件下医院氧气供给面临的问题与对策[J]. 中华医学杂志, 2023, 103(16): 1168-1172. DOI: 10.3760/cma.j.cn112137-20230217-00222.
所有作者均声明不存在利益冲突
