หลักการทำงานเครื่องผลิตออกซิเจน และวิธีการเลือกเครื่องผลิตออกซิเจน ให้เหมาะสมกับอุปกรณ์และการใช้งาน

หลักการทำงานของเครื่องผลิตออกซิเจน

     สำหรับอากาศทั่วไปประกอบด้วยไนโตรเจน 78 เปอร์เซ็นต์ และออกซิเจน 21 เปอร์เซ็นต์ อีกเพียง 1 เปอร์เซ็นต์จะเป็นแก๊สชนิดอื่นๆ เครื่องผลิตออกซิเจน จะเปลี่ยนอากาศโดยรอบโดยอาศัยหลักการ pressure swing adsorption หรือ PSA โดยเทคนิคนี้ จะใช้สารดูดซับประเภทซีโอไลท์ (zeolite) เพื่อทำการดูดซับไนโตรเจนออกจากอากาศที่ความดันสูง โดยไนโตรเจนจะยึดติดกับผิวของสารซีโอไลท์ เนื่องจากซีโอไลท์มีพื้นผิวสัมผัสมากจึงสามารถจับกับแก๊สไนโตรเจนที่มีโมเลกุลขนาดเล็ก สารจะดูดซับก๊าซไว้ได้เป็นจำนวนมาก เมื่อความดันต่ำลงไนโตรเจนก็จะถูกปล่อยทิ้ง ส่วนออกซิเจนก็จะถูกปล่อยออกมาเพื่อใช้งานที่มีความบริสุทธิ์ประมาณ 96% เหมือนเป็นการกรองแก๊สไนโตรเจนออกจากแก๊สออกซิเจนนั่นเอง

เครื่องผลิตออกซิเจน แบ่งได้ เป็น 2 ชนิด ตามการใช้งาน

1.ชนิด Continuous Flow Oxygen Concentrators

จะปล่อยออกซิเจนออกมาได้ต่อเนื่อง ใช้เพื่อรักษาโรคเกี่ยวกับระบบทางเดินหายใจ ในโรงพยาบาล และสถานพยาบาล แม้แต่ใช้พักฟื้นที่บ้าน มีขนาดสเปคตั้งแต่ 3 ลิตร ขนาด 5 ลิตร ไปจนถึงขนาด 10 ลิตร ขึ้นอยู่กับจุดประสงค์ของการนำไปใช้งาน

2.ชนิด Pulse Dose Portable Concentrators

เครื่องผลิตออกซิเจนแบบ Pulse Dose สามารถผลิตออกซิเจนให้ได้ในระยะสั้นๆตามการหายใจเข้า ส่งผลให้ไม่มีการสูญเสียออกซิเจนให้สูญเปล่า สามารถช่วยในเรื่องการประหยัดพลังงาน เหมาะสำหรับผู้ป่วยที่ต้องการออกซิเจนไม่มากนัก และสำหรับต้องการออกซิเจนแบบพกพาเพื่อทำกิจกรรมนอกบ้าน เครื่องผลิตออกซิเจนแบบพกพา

การจับจังหวะการหายใจไม่ว่าผู้ใช้จะหายใจช้าหรือเร็วเครื่องก็สามารถจับจังหวะการหายใจและปล่อยออกซิเจนได้อย่างเหมาะสมในแต่ละบุคคล ระบบแบบ pulse dose ส่วนใหญ่สามารถปรับได้ประมาณ 1 - 5 ระดับ โดยที่ค่าความเข้มข้นของออกซิเจนจะไม่ลดลง ซึ่งจะมีความบริสุทธิ์อยู่ที่ 93+- 3% ในทุกระดับ

ทราบได้อย่างไรว่าควรเลือกซื้อเครื่องผลิตออกซิเจนขนาดกี่ลิตร

แพทย์จะกำหนดให้ผู้ป่วยทราบว่าผู้ป่วยจะต้องการออกซิเจนเท่าใด (ลิตรต่อนาที) ก่อนซื้อต้องมั่นใจว่าเครื่องผลิตออกซิเจนสามารถให้ออกซิเจนในปริมาณที่เพียงพอสำหรับความต้องการของผู้ใช้งานหรือไม่

การให้ออกซิเจนบำบัดที่บ้าน (Oxygen Therapy)

การพิจารณาให้ออกซิเจนที่บ้านจะใช้เกณฑ์ที่แตกต่างจากกรณีที่อยู่ในโรงพยาบาล คือเป็นการให้ออกซิเจนในภาวะปกติของผู้ป่วยรายนั้นนั่น

1.กรณีที่ต้องการให้ออกซิเจนต่อเนื่อง

• วัดความอิ่มตัวของออกซิเจนจากปลายนิ้ว (SpO2) ได้น้อยกว่า 88 %
• วัด SpO2 ได้ 88-90% แต่มีภาวะหรือโรคที่บ่งบอกถึงภาวะขาดออกซิเจนเรื้อรังขึ้นแล้ว จากการประเมินของแพทย์

2.กรณีที่ต้องให้ออกซิเจนเฉพาะบางโอกาส

• ให้ออกซิเจนขณะออกกำลังกาย หรือหลังออกกำลังกาย SpO2 น้อยกว่า 88%
• ให้เฉพาะขณะนอนหลับ ถ้าขณะหลับ SpO2 ต่ำกว่า 88 %

ทั้งสองภาวะเบื้องต้นนี้สามารถประเมินโดยการตรวจจับความอิ่มตัวของออกซิเจนในเลือด ซึ่งอาจจะได้รับความเห็นชอบจากแพทย์ผู้ดูแลก่อนจะดีที่สุด

อุปกรณ์สำหรับให้ออกซิเจน

ส่วนใหญ่ผู้ป่วยที่ต้องได้ออกซิเจนที่บ้าน มักใช้เพียงอุปกรณ์ชนิด nasal cannula หรือสายออกซิเจนแบบผ่านจมูก เพราะภาวะพร่องออกซิเจนมักจะต่ำและไม่รุนแรงมากนัก อย่างไรก็ตามก็มีผู้ป่วยโรคปอด หรือโรคหัวใจบางรายที่มีภาวะขาดออกซิเจนที่รุนแรงแต่เรื้อรังมากๆ จำเป็นต้องรักษาตัวที่บ้าน จึงต้องมีการใช้อุปกรณ์สำหรับให้ออกซิเจนในรูปแบบอื่นๆ ด้วยดังนี้

1. nasal cannula หรือสายออกซิเจนแบบผ่านจมูก

ใช้สำหรับอัตราการไหลของออกซิเจน 1-6 ลิตร/นาที สายเล็กๆ ที่นำออกซิเจนควรอยู่ลึกในจมูกประมาณ 1 ซม. ข้อดีคือผู้ป่วยจะรู้สึกสบายกว่าอุปกรณ์แบบอื่นและมีราคาถูก

ความเข้มข้นของออกซิเจนที่ผู้ป่วยได้รับ (FiO2)

1 L/min = 24 %

2 L/min = 28 %

3 L/min = 32 %

4 L/min = 36 %

5 L/min = 40 %

6 L/min = 44 %

ข้อจำกัด

ความเข้มข้นของออกซิเจนที่ผู้ป่วยได้รับแปรผันตามการหายใจ ถ้าหายใจเร็ว หอบอยู่ สัดส่วนของอากาศปกติก็จะมาก ทำให้ความเข้มข้นลดลง และถ้าเปิดออกซิเจนแรง จะทำให้ระคายเคืองเยื่อบุจมูก

2. Simple Oxygen Mask หรือหน้ากากออกซิเจน

ใช้สำหรับอัตราการไหลของออกซิเจน 5-8 ลิตร/นาที การใช้ต้องครอบให้แนบสนิทกับหน้า

ความเข้มข้นของออกซิเจนที่ผู้ป่วยได้รับ (FiO2)

5-8 L/min = 50-60%

ข้อจำกัด

ห้ามเปิดออกซิเจน น้อยกว่า 5 L/min เพราะจะทำให้ลมหายใจเดิมค้างในหน้ากาก ผู้ป่วยจะหายใจเอาอากาศเดิมเข้าไปใหม่ได้ บ่อยครั้งที่ผู้ป่วยจะรู้สึกอึดอัด ไม่สบาย

3. High Concentration Oxygen Re breathing Mask with Bag หรือหน้ากากออกซิเจนมีถุง

ใช้สำหรับอัตราการไหลของออกซิเจน 6-10 ลิตร/นาที การใช้ต้องครอบให้แนบสนิทกับหน้า สังเกตว่าถุงมีการยุบพอง ตามจังหวะการหายใจของคนไข้

ความเข้มข้นของออกซิเจนที่ผู้ป่วยได้รับ (FiO2)

6-10 L/min = 55-70 %

ข้อจำกัด

ห้ามเปิดออกซิเจน น้อยกว่า 6 L/min อื่นๆ เช่นเดียวกับ simple mask

ภาวะออกซิเจนในเลือดต่ำ

ออกซิเจนในเลือดต่ำ หมายถึง แรงดันของออกซิเจนในเลือดต่ำกว่าปกติ หรือวัดค่าความอิ่มตัวของออกซิเจนในเลือดได้น้อยกว่าปกตินั่นเอง เครื่องที่ใช้ตรวจวัดสะดวกแพร่หลายจะเป็น การวัดค่าความอิ่มตัวของออกซิเจน เพราะสามารถวัดได้จากภายนอก โดยใช้อุปกรณ์ทางการแพทย์  ที่ไม่ยุ่งยาก และซับซ้อน เราจะวัดโดยใช้เครื่องมือที่เรียกว่า pulse oximeter (เครื่องวัดออกซิเจนปลายนิ้ว) โดยปกติค่าเฉลี่ยของคนทั่วไปความอิ่มตัวของออกซิเจนในเลือดจะอยู่ที่ 96 – 100%  ของความอิ่มตัวสูงสุด 

หากค่า 95 % หรือต่ำกว่า มีภาวะออกซิเจนในเลือดต่ำ ควรปรึกษาแพทย์ **หากมีโรคประจำตัวบางกลุ่ม หรือสูบบุหรี่จัดอาจส่งผลให้ความอิ่มตัวออกซิเจนในเลือดต่ำกว่าปกติได้** ในกรณีออกซิเจนต่ำที่เป็นเรื้อรังแล้วร่างกายมีการปรับตัว มักจะไม่มีอาการของการขาดออกซิเจน จนกว่าออกซิเจนจะเริ่มต่ำกว่า 90% เมื่อออกซิเจนในเลือดต่ำ เริ่มแรกเลยร่างกายจะพยายามปรับสมดุลในตัวเอง เพื่อรักษาระดับออกซิเจนไม่ให้ตกก่อน โดยการหายใจที่เร็วขึ้น แรงขึ้น หัวใจก็พยายามสูบฉีดเลือดไปเลี้ยงส่วนต่างๆ มากขึ้น โดยจะเต้นเร็วและแรงขึ้นด้วยเช่นกัน ความดันโลหิตก็จะสูงขึ้น

อ้างอิงข้อมูลจาก

• เครื่องวัดออกซิเจนปลายนิ้วใช้อย่างไร./https://chulalongkornhospital.go.th/kcmh/line/%E0%B9%80%E0%B8%84%E0%B8%A3%E0%B8%B7%E0%B9%88%E0%B8%AD%E0%B8%87%E0%B8%A7%E0%B8%B1%E0%B8%94%E0%B8%AD%E0%B8%AD%E0%B8%81%E0%B8%8B%E0%B8%B4%E0%B9%80%E0%B8%88%E0%B8%99%E0%B8%9B%E0%B8%A5%E0%B8%B2%E0%B8%A2/
• นพ.สุรพันธ์ เจริญธัญรักษ์.ใส่ O2 canula ได้ FiO2 เท่าไร ?.https://www.facebook.com/kkhsepsis
• หลักการให้ออกซิเจนกับผู้ป่วย. https://www.medi2you.com/oxygen-concentrator/