醫院氧氣筒可以使用多久Oxygen Tank Duration Calculation

                               游朝慶醫師 

     醫院傳送患者時攜帶的氧氣筒可以使用多久?似乎是以前當intern實習醫師時會被問的題目，因以前intern要去送病人去做檢查，需要知道護理師交給你的氧氣筒，裡面的氧氣夠不夠你來回。但早已遺忘正確答案是甚麼，直到最近，家父因肺不好，需要持續吸氧氣3L/min，卻又需要回醫院做檢查，故需要租氧氣瓶。但來回保守要估3個小時，此時需要租多大的氧氣鋼瓶呢? 

         Google上普遍的一個答案是『居家常見的E型鋼瓶的換算指數(Conversion factor/tank factor)是0.28，以公式來看：氧氣鋼瓶使用時間（分鐘）＝鋼瓶壓力(psi)×換算指數(L/psig)÷使用流量(L/m)。例如：滿桶E型氧氣鋼瓶：若壓力表上壓力為2200Psig使用在病人身上用3L/min，可使用多久？->則可2200×0.28÷3＝205mins，即約3小時25分鐘。』1,2，然而醫院傳送用的氧氣鋼瓶是E型鋼瓶呢還是D型鋼瓶? 根據定義E Size O2 Cylinders為25.5英吋(64.8cm)高，直徑4.3英吋(10.9cm)可容納24立方英尺(680公升)的氣體，換算指數0.28。D size O2 Cylinders為16.5英吋(41.9cm)高，直徑4.3英吋(10.9cm)可容納425公升的氣體，換算指數0.16。

         然而對照醫院的氧氣筒及市面上租售的規格，卻都不是書上說醫院或運送常用的，因為若氣瓶的水容積不一樣，則換算指數就不會一樣。醫院傳送用的氧氣瓶常說是500公升氧氣鋼瓶，66cm高，杏一租的有兩種0.5L及1.5L的3，氣體行有三種3.5L，10L及40L3，這裡講的是鋼瓶的水容積，也有的店家跟你講0.5米，他的意思是在2200PSI下可裝0.5立方公尺的氧，也就是500公升，而其水容積為3.4公升，高度66cm，直徑10cm。所以在台灣鋼瓶尺寸多以公升(Liter)做為分類的標準4，我想應該是比照日本的規格。而以ABCDE來分類高壓氣瓶應該是歐美的標準，且教科書也真的就是這麼寫，所以台灣的老師都是這麼教的，及考試也這麼考，但在台灣市面上就真的找不到E型氧氣鋼瓶(新的名稱為M24)，連拍賣網站上也沒有。 

         最後我就以醫院常用的500公升氧氣鋼瓶來教大家怎麼算這氧氣筒可以使用多久?首先先確定瓶子的水容積大小，會寫在瓶身上，有個V字後的數字5，如圖1,2，以500公升鋼瓶約是3.4-3.6公升，接著看氣瓶的壓力表，如圖3,4，一般會有兩排刻度，數字大的單位為psi(1bar=14.5psi)，一般灌到滿應該為2200psi(150bar)，但往往拿到的新灌好的氣瓶子多只有灌到1500psi(100bar)。數字小的單位為bar巴或kgf/cm2(俗稱公斤) ，1 bar= 1.02 kg / cm2 = 1.02ata，約等於1大氣壓atm，故這四個單位可看成一樣，接著根據波以耳定律P1V1=P2V2(其實應該是「在密閉容器中的定量氣體，在恆溫下，氣體的壓力與體積成反比關係。」)，氧氣鋼瓶的氧氣總量為瓶子的容量(3.5L)乘以壓力表上較小的數字100(bar or kgf/cm2)，就等於350L，再除以每分鐘需使用幾公升如3L/min，答案就是116分，還不到兩個小時，也就是說若我要使用3小時，就得租兩個瓶子。換算指數350L/1500psi=0.23(L/psi)。 

圖1. V3.5 W6.5 代表3.5公升，及重6.2公斤 

圖2. V3.6 代表3.6公升 

  圖3.外圈psi及內圈bar 

圖4. 外圈kgf/cm2及內圈psi 

     當然還有一個方法是查表，如表1，是東洋氣體提供的6，也完全符合所算的，但醫院提供的是另一種表(圖5)，似乎就是將標準的可用時間打上8折，最後還要提醒一點的就是瓶子壓力若小於200psi就不能用了，故可用時間還是需要扣掉一些(tank pressure in PSI-200)X conversion factor/flow rate)。

表1. 500 L(公升)鋼瓶存量使用換算表(3.4 L)

圖5. 安南醫院的500 L(公升)鋼瓶存量使用換算表 

1.「鋼瓶可以用多久啊?」 呼吸治療師の跑跑人蔘 facebook https://www.facebook.com/rtrunninglife/photos/a.513136772149411/1825166777613064 

 2. https://blog.xuite.net/home.care/homecare/27935836-%E5%B1%85%E5%AE%B6%E6%B0%A7%E6%B0%A3%E9%8B%BC%E7%93%B6%28%E4%B8%80%29 

 3. http://dis.hosp.ncku.edu.tw/file/2_resources/台南市輔具租借資源.pdf 

4. 鋼瓶尺寸表- 益成氣體行 https://www.ei-cheng.com.tw/product-detail-742109.html 

 5.我國及日本之國家標準鋼瓶刻印 http://www.ctgas.com.tw/news.php?id=12 

6. 鋼瓶存量使用換算表 (kg 版 ) https://www.toyogas.com.tw/download.php 東洋氣體 https://www.toyogas.com.tw/upload/files//技術支援-3.pdf