Sự Công Phu Lạnh Lẽo Của Việc Cung Cấp Oxygen Đến Máy Thở

Hai bệnh viện tại Queens, New York, đã chuyển 10 bệnh nhân Covid-19 đến một tàu bệnh viện Hải quân neo đậu ngoài khơi tuần trước, sau khi máy thở của họ không thể cung cấp đủ oxygen như bệnh nhân cần. Vấn đề không nằm ở tổng nguồn cung oxygen của bệnh viện hoặc ở máy thở chính nó, mà nằm ở các cuộn nhôm trong đó oxygen chuyển từ trạng thái lỏng sang khí. Và giải pháp đến từ ống của Cơ quan PCCC New York.

Khi virus corona mới tấn công phổi của bệnh nhân nhiễm, các quan chức lo lắng về nguồn cung máy thở của quốc gia, giúp những bệnh nhân nặng thở. Một nhóm tạm thời của những công ty sản xuất ô tô, các công ty vệ tinh, người làm nghề, và những người khác đã huy động để xây dựng thêm máy thở. Nhưng những máy thở này cần một nguồn cung oxygen đáng tin cậy. Vì vậy, một mạng lưới thứ hai của các nhà cung ứng và nhân viên y tế đang đua nhau để củng cố một chuỗi cung ứng mà ít khi thấy—một phần vì nó thực sự là vô hình.

Oxygen được lưu trữ và vận chuyển dưới dạng chất lỏng siêu lạnh—ở nhiệt độ dưới minus-300 độ Fahrenheit—bởi vì nó an toàn hơn và chiếm ít không gian hơn rất nhiều. Nhưng nó phải được chuyển đổi thành khí để giúp bệnh nhân thở. Điều này xảy ra trong các cuộn nhôm, tạo thành một thiết bị được biết đến là bộ xử lý hơi nước từ không khí. Vấn đề xuất hiện khi hơi ẩm trong không khí ngưng tụ trên bề mặt của các cuộn nhôm và đóng băng, làm giảm nhiệt độ của khí oxy bên trong, và làm gián đoạn bộ điều chỉnh kiểm soát dòng oxy đến bệnh nhân.

Khi một bệnh viện cần chạy bộ xử lý hơi nước của mình ở công suất đầy đủ để cung cấp cho một lượng máy thở chưa từng có, bộ xử lý hơi nước không có cơ hội để tan đông, theo Bob Sutter, một chuyên gia khí đóng chai và giám đốc hệ thống y tế tại B&R Compliance Associates, người đã giúp giải quyết vấn đề tại Queens. “Chúng không bao giờ được nghỉ ngơi,” ông thêm vào. Sutter đã đưa ra một lời khuyên đơn giản, hiệu quả cho Sở An ninh và Dịch vụ Khẩn cấp Tiểu bang New York: Yêu cầu phòng cháy chữa cháy đốt chảy bộ xử lý hơi nước bằng cách phun nước lạnh vào.

Chuỗi cung ứng oxygen bắt đầu từ hơn 2,500 nhà máy ở Hoa Kỳ và Canada chưng cất oxygen từ không khí trong một quy trình tương tự như cách xăng dầu và các sản phẩm khác được tinh chế từ dầu thô. Trong trường hợp của dầu, điều đó được thực hiện bằng nhiệt độ, nơi dầu thô lỏng chuyển đổi thành khí rồi ngưng tụ lại thành chất lỏng. Ngược lại, không khí được làm lạnh xuống nhiệt độ cực thấp nơi các thành phần của nó—như nitơ, argon, và oxygen—trở thành chất lỏng.

Trong một ngày bình thường không phải là trong đại dịch, ngành y tế tiêu thụ 2,600 tấn oxy, theo Rich Gottwald, Chủ tịch và CEO của Hiệp hội Khí Nén, một tổ chức ngành công nghiệp. “Không có thiếu hụt oxy y tế,” Gottwald nói, “và chúng tôi cũng không dự kiến sẽ có thiếu hụt gì cả.” Điều này phần là do các công ty như Airgas, Linde, và Air Products đã tăng cường sản xuất và chuyển sức chứa để phục vụ các khu vực bị ảnh hưởng nặng nhất của đất nước.

Vấn đề thường xuyên hơn ở bệnh viện, với bộ xử lý hơi nước hoặc các thiết bị khác. Các mạng ống dẫn khí qua toàn bộ tòa nhà có thể bị quá tải, đặc biệt là khi nhu cầu cao. Một số ống chuyển oxy tinh khiết. Những ống khác chuyển “khí y tế,” đã được lọc và làm khô. Nếu máy làm khô không khí quá tải, ẩm có thể lọt vào đường ống và làm hỏng máy thở. Đến nay, vấn đề chuyển động của oxy là vấn đề nghiêm trọng hơn.

Tình trạng thiếu hụt oxy tại hai bệnh viện ở Queens là một hiếm hoi, ngay cả trong đại dịch. Rich Branson, một chuyên gia về điều trị hô hấp tại Đại học Cincinnati nghiên cứu về máy thở cơ học trong tình huống thảm họa đại trà, nói rằng trong tuần qua, mọi người ở một số bệnh viện đã cho biết họ nhìn thấy cảnh báo áp suất oxy thấp trong hệ thống của họ, mặc dù có đủ oxy lỏng trong bể chứa của họ. Bệnh viện thường xây dựng hệ thống của họ để xử lý 50% oxy hơn so với mức nhu cầu cao nhất mà họ xem xét, Branson báo cáo. Nhưng một làn sóng bệnh nhân Covid-19, ai thường cần mức độ oxy cao trong thời gian dài, dường như đang đẩy chúng vượt qua điểm đó. “Bạn đang cố gắng rút nhiều khí từ hệ thống qua những ống dài nhanh hơn so với việc nó có thể được cung cấp,” ông nói. Ông so sánh vấn đề này với việc tắm ở tầng trên của một tòa nhà chung cư lớn khi mọi cư dân khác đang mở cùng một lúc mọi vòi nước.

Loại giảm đó không thảm hại—máy thở có thể hoạt động ở nhiều áp suất khác nhau—nhưng cuối cùng có thể dẫn đến sự cố trong hệ thống oxy. Một thảm họa như vậy không có khả năng xảy ra, Branson lưu ý, nhưng ông và một đồng nghiệp đã công bố một tài liệu cung cấp một số cách thực tế để tránh vấn đề đường ống. Họ khuyến cáo tắt oxy cho máy hồi sức bằng tay khi chúng không sử dụng (thường để dòng khí luôn mở để sẵn sàng sử dụng mọi lúc), và không cung cấp thêm bất kỳ lượng oxy nào cho bệnh nhân nhiều hơn là cần thiết để đưa mức máu của họ trở lại bình thường. “Hãy cung cấp ít oxy nhất cần thiết để duy trì nó ở mức bình thường,” Branson nói.

Nhân viên bệnh viện có các cách khác để ngăn chặn tắc nghẽn. Sutter, chuyên gia tư vấn đã bảo bệnh viện ở New York gọi cứu hỏa, đề xuất chuyển đổi giữa các máy làm hơi (hầu hết các nơi đều có một số) thường xuyên hơn, có thể mỗi sáu giờ thay vì mỗi 12 giờ, để tránh tích tụ đá. Ông cũng khuyến nghị làm tan đá các thiết bị trước khi lạnh trở thành vấn đề. Ông đang làm việc với một bệnh viện ở California, mà ông từ chối nêu tên, đang nhanh chóng lắp đặt máy làm hơi tạm thời trong trường hợp có sự gia tăng đột ngột trong số bệnh nhân Covid-19.

Trong khi đó, những người làm việc trong ngành y tế gần bệnh nhân đang kiểm tra và khắc phục sự cố có thể xảy ra. “Chúng tôi đã có một kịch bản lý thuyết, ngày tận thế,” nói James Baker, một chuyên gia về điều trị hô hấp tại Mayo Clinic ở Minnesota. Công nhân đã kết nối nhiều máy thở trong một phần chưa sử dụng của bệnh viện, chạy chúng ở mức tối đa, và tìm kiếm sự giảm áp.

Matthew Baretich, giám đốc công ty kỹ thuật lâm sàng Baretich Engineering, nói ông đã nghe nói về các phòng mạch đã thêm ống để chuyển thêm oxy sau khi thực hiện các thử nghiệm tương tự. Điều này đòi hỏi xây dựng trong thời điểm khi lực lượng lao động giảm bớt do đại dịch. “Nó chính xác như bạn tưởng,” ông thêm.

Khi oxy cuối cùng đến đến giường bệnh của bệnh nhân, các y tá và nhà trị liệu làm việc để tối đa hóa lợi ích của máy thở. “Mọi người có thể chỉ nhìn vào chiếc máy thở chính nó,” nói Elizabeth Postovit, người điều hành chương trình điều trị hô hấp tại Ohlone College ở Fremont, California. Nhưng việc chữa trị một bệnh nhân Covid-19 đòi hỏi nhiều hơn chỉ là một chiếc máy—nó đòi hỏi một mạng lưới.

• Tại sao một số người mắc bệnh nặng như vậy? Hãy hỏi gen của họ
• “Ở đây bằng tinh thần”: một lịch sử truyền miệng về niềm tin giữa đại dịch
• Các loại thuốc không kỳ diệu có thể giúp kiềm chế đại dịch
• MYTOUR Q&A: Chúng tôi đang ở giữa đợt bùng phát. Bây giờ làm thế nào?
• Phải làm gì nếu bạn (hoặc người thân của bạn) có thể mắc Covid-19
• Đọc tất cả các bài viết của chúng tôi về coronavirus tại đây