纯氧舱氧浓度的控制与计算

发布时间:2012-06-19 00:19:55
作者:刘青乐 金智峰
来源:中华高压氧医学信息中心

金智峰   刘青乐

第二军医大学附属长海医院高压氧科,上海200433

 

在临床实践中,时常有同行提及使用纯氧舱治疗病人时不知舱内氧浓度多少,即使知道,又时常不能很好的控制氧浓度的问题;有的同行在动物实验中也出现舱内氧浓度控制重复性较差的情况。今介绍一个公式可使您随心所欲的控制舱内氧浓度。

     公式:C0%=C%-(C%-C1%)Pl/P0

C0%:指舱内初始氧浓度或开始加压时舱内的氧浓度

C1%:目标氧浓度或某压力下舱内欲实施治疗的氧浓度

P0  :初始压力或开始加压时的压力

Pl  :目标压力或治疗使用的压力

C% :氧源氧浓度

 

举例:如果我们要在1)0.15MPa,2)0.2MPa,3)0.25MPa下均使舱内的氧浓度保持在87%利用公式:C0%=C%-(C%-C1%)Pl/P0 

1)已知C1%=87%;Pl=0.15MPa;P0=0.1MPa(常压);假使通过测定氧源氧浓度C%=95%

代入公式:C0%=95%-(95%-87%)0.15/0.1

得初始浓度:C%=83%

就是说常压下通过洗舱使舱内氧浓度达83%时,用95%的氧加压至目标压(0.15MPa)时,舱内的氧浓度为87%。

2)已知C1%=87%;Pl=0.20MPa;P0=0.1MPa(常压);经测定假使氧源氧浓度C%=95%

代入公式:C0%=95%-(95%-87%)0.20/0.1

得初始浓度:C%=79%

就是说常压下通过洗舱使舱内氧浓度达79%时,用95%的氧加压至目标压(0.20MPa)时,舱内的氧浓度为87%。

3)已知C1%=87%;Pl=0.25MPa;P0=0.1MPa(常压);经测定假使氧源氧浓度C%=95%

代入公式:C0%=95%-(95%-87%)0.25/0.1

得初始浓度:C%=75%

就是说常压下通过洗舱使舱内氧浓度达75%时,用95%的氧加压至目标压(0.15MPa)时,舱内的氧浓度为87%。

   公式推导:运用气体物理学定律。

    设氧舱(动物舱)内原有空气体积为V空(也就是舱体的容量=V舱),初始氧浓度为Co%,初始压力Po,当注入浓度为C%的纯氧达到Pl压力时,舱内氧浓度为C1%。

    那么:在Pl状态下

    ①空气部分体积V空=V舱×P0/Pl  (玻-马定律)

    其中氧气体积V’氧=Co%×V空=Co%×V舱×P0/Pl  ……(1)

    ②注入气体体积V注=V舱-V空=(1-P0/P1)×V舱 

    其中氧气体积V氧=C%×V注=C%×(1-P0/P1)×V舱  …(2)

    则:

    此时在Pl压力下舱内混合气氧浓度C1%=(V’氧十V氧)/V舱  …(3)

 将(1)、(2)两式代入(3),得:

    C1%=(V'氧十V氧)/V舱

    [C0%×V舱×P0/Pl十C%×(1-P0/P1)×V舱]/V舱

    化简得:舱内氧浓度C1%=C%一(C%一Co%)P0/P1   …(4)

    变换(4)得:  Co%=C%一(C%一C1%)Pl/Po   ……(5)

    通常将医用氧浓度C%=99.5%,视为纯氧C%=100%(有时氧源氧浓度仅为95%左右,因此应以实际测得的数据为准)

    (5)式又可简化为:C0%=1一(1一C1%)Pl/P0  ……(6)

     又如:要使舱压O.2MPa时,舱内氧浓度为80%,(设氧源浓度为lOO%,初始压为常

压0.1MPa)

    首先算出舱内初始氧浓度:

    Co%=1一(1一C1%)Pl/Po

    =1一(1—80%)O.2/O.1

    =60%

    第一步 用100%纯氧洗舱,用测氧仪观察,当氧浓度达60%时即停止洗舱。

    第二步 用氧源氧加压至O.20MPa压力时舱内氧浓度为80%。

    又如:要使舱压O.24MPa时,舱内氧浓度为95%,(设纯氧浓度为100%,初始压为常

压0.1MPa)

    首先算出舱内初始氧浓度:

    C。%=1一(1一C1%)Pl/Po

    =l一(1—95%)O.24/O.1

    =88%

    第一步,用100%纯氧洗舱,用测氧仪观察,当氧浓度达88%时即停止洗舱。

    第二步,用氧源氧加压至0.24MPa压力时舱内氧浓度为95%。

    在多次的临床操作和动物实验中,我们觉得该方法可以方便而准确地控制纯氧舱舱内的氧浓度,误差较小,易于掌握具有推广价值。亲爱的同行,您不妨一试。

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