医療ガス工学システムの種類と主な機能

医療ガス工学システムの種類と主な機能

医療ガスとは、医療に使用されるガスのことです。一部は治療に直接使用されます。一部は麻酔に使用されます。医療機器やツールを駆動するために使用されるものもあります。医学実験やバクテリア、胚培養に使用されるものもあります。一般的に使用されるのは、酸素、亜酸化窒素、二酸化炭素、アルゴン、ヘリウム、窒素、および圧縮空気です。
20211109
医療用ガスの性質と用途:

1.酸素(Oxygen) 酸素の分子式はO2です。それは強力な酸化剤および燃焼促進剤です。高濃度の酸素がグリースと接触すると、酸化反応が激しくなり、高温になり、燃焼して爆発することさえあります。そのため、「建築物防火設計基準」では甲種火災危険物に指定されています。

しかし、酸素は生命を維持するための最も基本的な物質でもあり、低酸素患者の酸素を補うために医学的に使用されています.高純度酸素の直接吸入は人体に有害であり、長期間使用するための酸素濃度は一般的に 30 ~ 40% を超えません。通常の患者は、加湿ボトルから酸素を吸入します。重症患者は人工呼吸器から酸素を吸入します。酸素は高圧室でも使用され、潜水病やガス中毒の治療、薬の霧化に使用されます。

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2. 亜酸化窒素

亜酸化窒素の分子式はN2Oです。無色で、香りがよく、甘い香りの気体です。少量の吸入で表情筋が痙攣し、笑いの表情が現れることから、通称笑気ガス(ラフガス)と呼ばれています。

亜酸化窒素は室温では不活性で非腐食性です。ただし、加熱するとアルミニウム、鋼、銅合金、およびその他の金属が酸化します。ポリプロピレンは 60°C 以上で腐食します。

亜酸化窒素は、650℃を超えると窒素と酸素に分解するため、助燃効果があります。高温では、15 気圧を超える圧力でグリースが燃焼します。

笑気ガスは水に難溶で、アセトン、メタノール、エタノールに易溶で、高塩素カルキやソーダ灰などのアルカリ溶液で中和・吸収されます。

少量の亜酸化窒素を吸入した後、麻酔と鎮痛効果がありますが、大量に吸入すると窒息する可能性があります。医学的には、亜酸化窒素と酸素の混合物(混合比:65% N2O + 35% O2)を麻酔薬として使用し、閉鎖法または人工呼吸器を介して患者に吸入します。麻酔中は、患者が窒息するのを防ぐために、正確な酸素と亜酸化窒素の流量計を使用して 2 つの混合比を監視します。呼吸を止めるときは、低酸素症を防ぐために患者に 10 分以上酸素を与える必要があります。

亜酸化窒素を麻酔薬として使用すると、導入期間が短く、鎮痛効果が高く、回復が早く、呼吸、肝臓、腎臓の機能に悪影響を及ぼさないという利点があります。しかし、それは心筋にわずかな抑制効果があり、筋肉の弛緩は完全ではなく、全身麻酔は弱い.麻酔薬としての亜酸化窒素単独では、抜歯、骨折修復、膿瘍切開、外科的縫合、人工中絶、無痛分娩などの軽微な手術にのみ適しています。主要な手術では、効果を高めるために、バルビツレート、サクシニルコリン、アヘン剤、シクロプロパン、エーテルなどと組み合わせて使用​​されることがよくあります。

笑気ガスは、冷媒、漏れ検知剤、クリーム発泡剤、食品保護剤、助燃剤などにも使用されています。

3.二酸化炭素

二酸化炭素の分子式は CO2 で、一般に二酸化炭素として知られています。無色で酸味のある低毒性のガスです。室温では不活性で水に溶け、溶解度は0.144g/100g水(25℃)です。20°C では、二酸化炭素を 5.73×106 Pa に加圧することで無色の液体になり、これを圧縮してシリンダーに保管することがよくあります。二酸化炭素は、加圧(5.27×105Pa)して冷却(-56.6℃以下)することでドライアイスを作ることができます。ドライアイスは、1.013×105 Pa (大気圧)、-78.5°C で直接気体に昇華できます。液体二酸化炭素を減圧下で急速に蒸発させると、ガス化熱の吸収の一部が雪状の固体に急冷され、雪状の固体が氷状の固体(ドライアイス)に圧縮されます。

空気中の二酸化炭素含有量の安全限界は 0.5% です。3%を超えると体に影響を与えます。7%を超えるとコマになります。20%を超えると死に至ります。

医学的には、二酸化炭素は、腹腔鏡検査およびファイバー結腸鏡検査のために腹腔および結腸を膨張させるために使用されます。また、実験室でのバクテリア(嫌気性菌)の培養にも利用されています。高圧二酸化炭素は、白内障や血管疾患を治療する凍結療法にも使用できます。

二酸化炭素は不燃性で不燃性で、空気より重い(標準状態での密度1.977g/L、空気の約1.5倍)ため、物の表面を覆い、空気を隔離することができるので、消火、二酸化炭素シールド溶接(酸素を隔離するために使用)などに使用されます。ドライアイスは、冷媒、滅菌混合物、人工降雨に使用できます。

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4. アルゴン

アルゴンの分子式は Ar です。無色、無臭、無毒の不活性ガスです。不燃性、不燃性であり、他の物質と化学反応を起こさないため、金属の酸化防止に使用できます。

アルゴンガスは、高周波と高圧の作用でアルゴンガスイオンにイオン化されます。このアルゴンガスイオンは導電性に優れ、連続的に電流を流すことができます。アルゴンガス自体は、手術中の傷の温度を下げ、損傷した組織の酸化と炭化(煙、痂皮)を減らすことができます。そのため、医療では高周波に使用されることが多いです。

アルゴンナイフなどの手術器具。

アルゴンは、アルゴン シールド溶接、蛍光灯、集積回路製造などにも使用されます。

5.ヘリウム(ヘリウム)

ヘリウムの分子式はHeです。また、無色、無臭、無毒の不活性ガスです。不燃性、不燃性であり、他の物質と化学反応を起こさないため、金属の酸化防止に使用できます。医学的には、高周波ヘリウムナイフなどの手術器具によく使用されます。

6. 窒素

窒素の分子式はN2です。無色、無臭、無毒、不燃性のガスです。室温では不活性であり、一般的な金属と化学的に反応しません。そのため、純粋な窒素は、電球の充填、物体の防錆および空気充填保管、保存、溶接保護、ガス置換など、金属の防食によく使用されます。また、アンモニアの合成、硝酸の製造にも使用されます。 、火薬類、窒素肥料など、幅広い用途があります。

医療機器やツールを駆動するために医学的に使用されます。

液体窒素は、血管腫、皮膚がん、にきび、痔核、直腸がん、さまざまなポリープ、白内障、緑内障、および人工授精を治療するために、外科、口腔病学、婦人科、および眼科の凍結療法でよく使用されます。

 

7.圧縮空気(空気)

圧縮空気は、口腔外科用器具、整形外科用器具、人工呼吸器などの動力伝達に使用されます。

上記の 7 つの一般的に使用されるガスに加えて、いくつかの特殊用途の医療用ガスもあります。

8.医療ヘルニア

医療用キセノン ガスは、主にガス管 CT 装置で使用されます。キセノンガスはエネルギーを吸収してイオン化を促し、そのイオンが電場で加速して金属板に当たってX線を発生させます。X線は人体の組織による吸収と透過が異なるため透過 X線が照射された人体のデータをコンピュータで処理し、人体の断面像や立体像を得る検査をキャプチャできます。

9. クリプトン

主に病院でのレーザー光源励起の補助材料として使用され、元のレーザー光源の強度を高め、臨床医による疾患のより正確な診断と治療を実現します。

10.ネオン

主に、病院で一般的に使用されているレーザー手術機の洗浄および置換ガスに使用されています。特定の要件は、病院のさまざまなレーザー手術モデルによって決定されます。

11.混合ガス

▲N2+CO2 または CO2+H2

主に病院での嫌気性細菌培養に使用され、栄養に必要な細菌を培養する目的を果たし、細菌の種類の検出を容易にし、細菌を識別する要件を満たし、臨床診断と治療に役立ちます。

▲5-10%CO2/空気

脳循環系に使用され、脳循環の血液循環の進行を促進・促進し、脳循環の安定性を維持することを目的としています。

▲医療用三元混合ガス

主に細胞培養や胚培養に使用されます。これは、病院の生殖センターやその他の部分で一般的に使用されるガスです。

12.血液測定補助ガス

主に、血液測定中に血液成分の分離と安定性を保護するために使用され、赤血球、白血球などの各成分の量を正確に計算します。

13、肺拡散ガス

主に肺の手術に使用され、容積を拡大し、手術を容易にし、肺の萎縮が小さくなるのを防ぎます。

14.消毒・殺菌ガス

15.エキシマレーザーガス

16. 排ガス・廃液の排出・処理

廃液

治療で発生する廃液には、喀痰、膿や血液、腹水、洗浄汚水などがあり、真空吸引システムで回収・処理することができます。

麻酔廃ガス

一般に、麻酔中に患者が吐き出す混合排気ガスを指します。その主な成分は、亜酸化窒素、二酸化炭素、空気、エンフルラン、セボフルラン、イソフルラン、その他のエーテルガスです。

麻酔廃ガスは医療スタッフに有害です。同時に、排気ガス中の低酸性成分は機器に腐食作用を及ぼすため、患者が吐き出す麻酔薬の排気ガスは

麻酔ガス除去システムによって収集、処理、または希釈し、建物の外に排出する必要があります。

現在、一般的に使用されている治療方法は、麻酔廃ガスを活性炭で吸収し、燃焼させることです。

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投稿時間: 2021 年 11 月 16 日