الأكسجين كدواء: تاريخ تطوره وتطبيقاته

لا يمكن فصل الحياة عن الأكسجين، و"الأكسجين الطبي" فئة خاصة جدًا منه، إذ يلعب دورًا هامًا في دعم الحياة، والرعاية الحرجة، والتأهيل، والعلاج الطبيعي. فما هي مصادر الأكسجين الطبي وتصنيفاته الحالية؟ وما هي آفاق تطويره؟

ما هو الأكسجين الطبي؟

يُعدّ الأكسجين الطبي أكثر الغازات الطبية استخدامًا في المستشفيات. ويُستخدم سريريًا بشكل أساسي لعلاج الصدمة الناتجة عن الغرق، والتسمم بالنتريت، والكوكايين، وأول أكسيد الكربون، وشلل عضلات الجهاز التنفسي. كما يُستخدم للوقاية من الالتهاب الرئوي والتهاب عضلة القلب واضطرابات القلب وعلاجها. من جهة أخرى، ونظرًا للانتشار الواسع لجائحة كوفيد-19، برزت أهمية الأكسجين الطبي في العلاج بشكل متزايد، مما يؤثر بشكل مباشر على معدل الشفاء وفرص نجاة المرضى.

لم يكن هناك تمييز واضح بين الأكسجين الطبي والأكسجين الصناعي في البداية، وكلاهما كان يُستخلص بفصل الهواء. قبل عام ١٩٨٨، كانت المستشفيات في جميع مستوياتها في بلدي تستخدم الأكسجين الصناعي. ولم يُعتمد معيار "الأكسجين الطبي" ويُصبح إلزاميًا إلا في عام ١٩٨٨، مما أدى إلى إلغاء الاستخدام السريري للأكسجين الصناعي. وبالمقارنة مع الأكسجين الصناعي، فإن معايير الأكسجين الطبي أكثر صرامة. إذ يتطلب الأكسجين الطبي ترشيح الشوائب الغازية الأخرى (مثل أول أكسيد الكربون، وثاني أكسيد الكربون، والأوزون، ومركبات الأحماض والقواعد) لمنع التسمم والمخاطر الأخرى أثناء الاستخدام. إضافةً إلى متطلبات النقاء، يتطلب الأكسجين الطبي سعةً أكبر ونظافةً أعلى لأسطوانات التخزين، مما يجعله أكثر ملاءمةً للاستخدام في المستشفيات.

تصنيف الأكسجين الطبي وحجم السوق

يشمل مصدر الأكسجين أسطوانات الأكسجين المُحضّرة في محطات الأكسجين، والأكسجين المُستخلص من مُركّزات الأكسجين في المستشفيات. وينقسم الأكسجين إلى فئتين: الأكسجين السائل والأكسجين الغازي. ومن الجدير بالذكر أنه بالإضافة إلى الأكسجين عالي النقاء بنسبة 99.5%، يوجد نوع من الهواء المُخصّب بالأكسجين بنسبة 93%. وفي عام 2013، أصدرت الهيئة الوطنية للأغذية والأدوية المعيار الوطني للدواء الخاص بالهواء المُخصّب بالأكسجين (93%)، مُستخدمةً "الهواء المُخصّب بالأكسجين" كاسم عام للدواء، مع تعزيز الإدارة والرقابة، ويُستخدم حاليًا على نطاق واسع في المستشفيات.

يتطلب إنتاج الأكسجين في المستشفيات باستخدام معدات إنتاج الأكسجين متطلبات أعلى نسبيًا فيما يتعلق بحجم المستشفى وتقنية المعدات، كما أن مزاياه أكثر وضوحًا. في عام 2016، أجرى فرع الغازات الطبية والهندسية التابع للجمعية الصينية للغازات الصناعية، بالتعاون مع قسم المعايير في مركز الإدارة الطبية التابع للجنة الوطنية للصحة وتنظيم الأسرة، مسحًا شمل 200 مستشفى في جميع أنحاء البلاد. وأظهرت النتائج أن 49% من المستشفيات تستخدم الأكسجين السائل، و27% تستخدم مولدات الأكسجين ذات المناخل الجزيئية، بينما تستخدم بعض المستشفيات ذات الاستهلاك المنخفض للأكسجين أسطوانات الأكسجين. ومع ذلك، في السنوات الأخيرة، برزت عيوب استخدام الأكسجين السائل والأكسجين المعبأ بشكل متزايد. إذ يفضل 85% من المستشفيات الحديثة اختيار معدات إنتاج الأكسجين الحديثة ذات المناخل الجزيئية، بينما تختار معظم المستشفيات القديمة استخدام أجهزة الأكسجين بدلًا من الأكسجين المعبأ التقليدي.

معدات الأكسجين في المستشفيات ومراقبة الجودة

يُنتج الأكسجين التقليدي المُعبأ في أسطوانات والأكسجين السائل في المستشفيات عن طريق فصل الهواء بالتبريد. يمكن استخدام الأكسجين الغازي المُعبأ في الأسطوانات مباشرةً، بينما يحتاج الأكسجين السائل إلى التخزين والاستبدال وتفريغ الضغط والتبخير قبل استخدامه سريريًا.

تُعاني أسطوانات الأكسجين من العديد من المشاكل، بما في ذلك صعوبة التخزين والنقل، وعدم ملاءمة الاستخدام، وغيرها. وتُعدّ السلامة أكبر هذه المشاكل. فأسطوانات الصلب عبارة عن حاويات عالية الضغط، ما يجعلها عُرضة للحوادث الخطيرة. ونظرًا لمخاطر السلامة الجسيمة، يجب التخلص التدريجي من استخدام الأسطوانات في المستشفيات الكبيرة والمستشفيات التي تستقبل أعدادًا كبيرة من المرضى. إضافةً إلى مشاكل الأسطوانات نفسها، تقوم العديد من الشركات غير المُؤهلة لإنتاج وبيع أسطوانات الأكسجين، والتي تحتوي على منتجات رديئة وشوائب كثيرة. بل إن هناك حالات يُباع فيها الأكسجين الصناعي على أنه أكسجين طبي، ما يُصعّب على المستشفيات التمييز بين جودته عند الشراء، الأمر الذي قد يُؤدي إلى حوادث طبية خطيرة.

مع تقدم التكنولوجيا، بدأت العديد من المستشفيات في اختيار أجهزة تركيز الأكسجين.إن طرق إنتاج الأكسجين الرئيسية المستخدمة حاليًا هي أنظمة إنتاج الأكسجين باستخدام المنخل الجزيئي وأنظمة إنتاج الأكسجين باستخدام الفصل الغشائي، والتي تستخدم على نطاق واسع في المستشفيات.

أهم ما يجب ذكره هنا هو جهاز تركيز الأكسجين ذو المنخل الجزيئي. يستخدم هذا الجهاز تقنية امتزاز تأرجح الضغط لإثراء الأكسجين من الهواء مباشرةً. وهو آمن وسهل الاستخدام، وقد برزت كفاءته بشكل خاص خلال جائحة كورونا.مما ساعد الطاقم الطبي على تحرير أيديهم. وقد أدى إنتاج الأكسجين وتزويده بشكل مستقل إلى القضاء تمامًا على وقت حمل أسطوانات الأكسجين، وزاد من رغبة المستشفيات في شراء مولدات الأكسجين ذات المناخل الجزيئية.

حالياً، معظم الأكسجين المنتج هو هواء غني بالأكسجين (93٪ أكسجين)، والذي يمكن أن يلبي احتياجات الأكسجين للأجنحة العامة أو المؤسسات الطبية الصغيرة التي لا تجري عمليات جراحية حرجة، ولكنه لا يستطيع تلبية احتياجات الأكسجين لوحدات العناية المركزة وغرف الأكسجين واسعة النطاق.

تطبيقات وآفاق الأكسجين الطبي

لقد أبرز الوباء بشكل متزايد أهمية الأكسجين الطبي في الممارسة السريرية، ولكن تم العثور أيضًا على نقص في إمدادات الأكسجين الطبي في بعض البلدان.

في الوقت نفسه، تتجه المستشفيات الكبيرة والمتوسطة الحجم تدريجياً إلى الاستغناء عن أسطوانات الأكسجين لتحسين السلامة، مما يجعل تحديث وتطوير شركات إنتاج الأكسجين أمراً بالغ الأهمية. ومع انتشار تقنية إنتاج الأكسجين، بات استخدام مولدات الأكسجين في المستشفيات أكثر شيوعاً. وقد أصبح تحسين كفاءة هذه المولدات، وخفض تكاليفها، وجعلها أكثر تكاملاً وسهولة في النقل مع ضمان جودة إنتاج الأكسجين، أحد أهم توجهات تطويرها.

يلعب الأكسجين الطبي دورًا مساعدًا بالغ الأهمية في علاج العديد من الأمراض، وقد بات تحسين مراقبة الجودة وتطوير نظام الإمداد تحديًا مشتركًا بين الشركات والمستشفيات. ومع دخول شركات الأجهزة الطبية إلى السوق، ظهرت حلول جديدة لتحضير الأكسجين في مختلف الأماكن، كالمستشفيات والمنازل والمناطق الريفية.إن الأوقات عصيبة، والتكنولوجيا تتطور، ونتطلع إلى نوع التقدم الذي سيتحقق في المستقبل.