Oxigeno Terapia

Universidad de Los Andes Facultad de Ciencias Departamento de Física Centro de Estudios de Semiconductores

DISEÑO Y CONSTRUCCIÓN DE UN LICUEFACTOR DE OXIGENO SIN PIEZAS EN MOVIMIENTO DISEÑO Y CONSTRUCCIÓN DE TERMOS DE OXIGENO LÍQUIDO PARA USOS MEDICINALES

Universidad de Los Andes Facultad de Ciencias Departamento de Física Centro de Estudios de Semiconductores

OXIGENOTERAPIA Pablo Bocaranda. Centro de Estudios de Semiconductores, Departamento de Física, Facultad de Ciencias, Universidad de Los Andes ([email protected])

La oxigenoterapia es una procedimiento terapéutico mediante el cual se aumenta la presión parcial del oxigeno en la sangre arterial, a través del aumento de la concentración o presión de oxigeno en el aire inspirado. PaO2 < 55mmHg ó SaO2 < 88% Un litro de oxígeno líquido medicinal al evaporarse equivale a aproximadamente 860 litros de oxígeno gaseoso medicinal. Ej: Recipiente de 2 litros de volumen puede durar con un flujo de gas de 2 l/min: 7h El estudio de la termodinámica de los gases es de suma importancia a todo nivel de la educación (básica - diversificada - universitaria) y vemos que no existen en nuestros laboratorios de enseñanza de la Física y la Química experimentos sencillos y didácticos que nos ayuden a explicar fenómenos fundamentales como lo son: cambios de fase, intercambio de calor, equilibrio térmico, etc.

El sistema consta de un cilindro presurizado a 140 bar (∼2000 psi) de Oxígeno gaseoso (O2), con su regulador.

EL regulador, está conectado a un tubo de cobre (muy buen conductor de calor) de ¼”, al cual se le ha hecho un serpentín de 30 cm de longitud y un diámetro externo de 4 cm, que se encuentra sumergido en un baño de nitrógeno líquido (77K), por donde pasa el gas.

En el serpentín se aumenta el tiempo y la superficie de contacto y por lo tanto el intercambio térmico se optimiza. Una vez alcanzada su respectiva temperatura de condensación (ebullición), el oxígeno (90K) cambiará del estado gaseoso al estado líquido y saldrá del serpentín en forma líquida, listo para ser usado y/o almacenado.

Adicional a esto, se fabricarán termos criogénicos especiales con aislamiento y vacío intermedio como recipientes del oxígeno líquido para ser utilizados en oxigenoterapia.

En pacientes con insuficiencia respiratoria crónica (Hipoxemia). Sobre todo en aquellos con relativa autonomía domiciliaria y requerimientos elevados y prolongados de oxígeno. Servirán para mejorar su calidad de vida. Permite la reintegración del paciente al núcleo familiar, favoreciendo su rehabilitación psico-social. Disminuye el costo derivado del manejo intra-hospitalario de estos pacientes.

TEMPERATURAS Y PRESIONES IMPORTANTES DE ALGUNOS GASES

ELEMENTO

TEMPERATURA DEL PUNTO DE EBULLICIÓN (K) (a P normal)

OXIGENO

90.2

54.4

1.2

ARGON

87.5

83.8

516.3

NITRÓGENO

77.3

63.15

NEON

27.1

24.6

325

HIDRÓGENO

20.4

14

54.1

HELIO

4.2

TEMPERATURA DEL PUNTO TRIPLE (K) Y PRESIÓN (mmHg)

94

-

Objetivos Generales:

Idear y diseñar un aparato que sirva para que un gas dado, según las condiciones, obtenido de una bombona a alta presión, pase a presión atmosférica y temperatura ambiente y transformarlo de su forma gaseosa a su forma líquida. Comprobar que por condensación un gas puede fácilmente licuarse, siempre y cuando se seleccione, teniendo en cuenta su temperatura de ebullición y su punto triple. Demostrar que es posible fabricar con nuestra propia tecnología termos criogénicos de muy buena calidad a precios competitivos. Aplicar a nuestros enfermos la oxigenoterapia y no depender de factores exógenos. Ir eliminando la dependencia tecnológica.

Impacto Social y Económico. Uno de los fuertes de este proyecto es sin duda alguna su impacto social y económico. Por ser este sistema tan fácil de construir e implementar, puede servir para llevar oxígeno en forma líquida, desde un centro poblado, y luego convertirlo en gas otra vez en pequeñas cantidades, a lugares muy apartados de la geografía nacional, donde alguien estuviese necesitando oxígeno para poder respirar y que por el peso de las bombonas y lo peligroso de la geografía del sitio, su transporte se haga imposible o extremadamente difícil. Si es utilizado en hospitales o cualquier otro centro de salud esto bajará los costos, tanto del hospital como de los enfermos ya que el recipiente con oxigeno líquido para su oxigenoterapia podrá ser transportado a sus casas sin riesgo alguno y en ese momento el impacto social como el impacto económico se harán sentir inmediatamente.

DISEÑO Y CONSTRUCCION DE UN LICUEFACTOR DE OXIGENO SIN PIEZAS EN MOVIMIENTO DISEÑO Y CONSTRUCCION DE TERMOS DE OXIGENO LÍQUIDO PARA USOS MEDICINALES

OXIGENO GAS

LIQUEFACTOR

OXIGENO LIQUIDO

TODO CENTRO DE SALUD PUBLICO Y PRIVADO (CDI, HOSPITALES RURALES, AMBULATORIOS)

RECIPIENTE ESPECIAL (PRODUCTO FINAL)

BOMBEROS

PRIMEROS AUXILIOS, OXIGENOTERAPIA HOSPITALARIA

ACCEDER A LUGARES DE ALTO RIESGO Y DIFICIL ACCESO

PACIENTES CON INSUFICIENCIA RESPIRATORIA

OXIGENOTERAPIA DOMICILIARIA

GRUPOS DE RESCATE

Nuestro modelo temporal

MUCHAS GRACIAS