Oxygen Concentrators during COVID-19

Oxygen Concentrators during COVID-19

As India battles the 2nd wave of the COVID-19 pandemic, the surge of new infections has resulted in an alarming increase in the number of active cases. The resultant stress on our public health infrastructure has led to a big spike in demand for oxygen concentrators.

So, what precisely are oxygen concentrators, when would they be required, how are they to be used? or not used ?  Here’s a quick lowdown on the same.

To survive, we need a steady supply of oxygen, flowing from our lungs to various cells in the body. COVID-19 is a respiratory disease which affects our lungs and can cause the oxygen level to drop to dangerous levels. In such a situation, we would need to undergo what is known as oxygen therapy – using oxygen for medical treatment, to enhance our oxygen levels to clinically acceptable levels.

Oxygen level is measured by oxygen saturation, known briefly as SpO2. This is a measure of the amount of oxygen-carrying haemoglobin in the blood. A healthy individual with normal lungs, will have an arterial oxygen saturation of 95% – 100%.

According to a WHO training manual on pulse oximetry, if the oxygen saturation is 94% or lower, the patient needs to be treated quickly. A saturation of less than 90% is a clinical emergency.

Now, according to the latest clinical guidance for management of adult COVID-19 patients, issued by the Ministry of Health & Family Welfare, an oxygen concentration less than or equal to 93% on room air requires hospital admission, while that below 90% is classified as a severe disease, requiring admission in ICU. However, given the prevalent situation in the wake of the 2nd wave, we must do whatever we best can, in order to try and replenish our oxygen levels, in the event of delay or inability in getting hospital admission as per the clinical management protocol.

Oxygen Concentrator – how does it work ?

We know that atmospheric air has roughly 78% nitrogen and 21% oxygen. Oxygen concentrators are simple devices which do precisely what its name promises – they take in ambient air and increase the oxygen concentration, by filtering out and throwing away nitrogen.

These Oxygen concentrators work the same way in supplying oxygen needed by the body such as oxygen tanks or cylinders, with the use of a cannula, oxygen masks or nasal tubes. The difference is that, while the cylinders need to be refilled, the Oxygen Concentrators can work 24 x 7.

So, who can use them, and when?

Does this mean that anyone who finds their oxygen level falling below acceptable levels can use a concentrator and help oneself? Absolutely not.

Speaking to PIB on the appropriate usage of concentrators, Professor and Head of Department Anaesthesia, B. J. Medical College, Pune, Prof. Sanyogita Naik said: “Oxygen concentrators can be used only in moderate cases of COVID-19, when the patient experiences drop in oxygen levels, where the oxygen requirement is a maximum of 5 litres per minute.”

The professor added that oxygen concentrators are also very useful for patients experiencing post-COVID complications which necessitate oxygen therapy.

Can we use them on our own?

The answer is a strict no. Speaking at a webinar organized by PIB on April 30, Dr. Chaitanya H. Balakrishnan, Covid Co-ordinator, St. John’s Medical College Hospital, Bangalore made it abundantly clear that using oxygen concentrator without medical guidance can be very harmful. “Patients with moderate pneumonia induced by COVID-19 – with oxygen saturation less than 94 – can benefit from supplemental oxygen given through oxygen concentrator, but only till they get hospital admission. However, patients using it themselves without suitable medical advice can be harmful.”

Dr. Chaitanya summarised saying, “So, till you get a bed, oxygen concentrator can be beneficial, but definitely not without guidance from chest physician or internal medicine specialist. It also depends on patients’ pre-existing lung conditions.”

Prof. Sanyogita too says that both purchase and usage of concentrators is to be done only based on prescription by a medical doctor.  Depending upon the capacity, O2 Concentrators cost upwards of Rs 30,000.

O2 Concentrators market in India

India has seen a big spurt in manufacture and sale of Oxygen concentrators.  Besides multi-national brands, several Indian start-ups, funded under the CAWACH (Centre for Augmenting War with Covid 19 Health Crisis) programme of Department of Science & Technology, have developed efficient and cost effective Oxygen Concentrators.

Given their usefulness during the second wave of Covid Pandemic, 1 lakh Oxygen Concentrators are being procured through PM CARES fund.

भारताचा  सध्या कोविड-19 महामारीच्या दुसऱ्या लाटेसोबत लढा सुरु असून, संसर्गात वाढ झाल्यामुळे सक्रीय रुग्णवाढ आता चिंताजनक स्थितीत पोहोचली आहे. याचा ताण सहाजिकच आपल्या सार्वजनिक आरोग्य व्यवस्थेवर पडत असून ऑक्सिजन काँसंट्रेटरच्या मागणीतही वाढ झाली आहे.    या पार्श्वभूमीवर, ऑक्सिजन काँसंट्रेटर म्हणजे नेमके काय? त्यांची गरज केव्हा पडू शकते, त्यांचा वापर कसा केला जाऊ शकतो? कसा करु नये? या सर्व शंकांचे समाधान करण्याचा प्रयत्न खाली केला आहे :

जिवंत राहण्यासाठी आपल्याला ऑक्सिजनचा स्थिर आणि निरंतर पुरवठा आवश्यक असतो. आपल्या फुफ्फुसांवाटे हा प्राणवायू आपल्या शरीरातील सर्व पेशींमध्ये फिरतो. कोविड-19 हा श्वसनयंत्रणेशी संबंधित आजार आहे त्यामुळे या संसर्गाचा परिणाम आपल्या फुफ्फुसांच्या कार्यक्षमतेवर होऊन, आपल्या शरीरातील ऑक्सिजनची पातळी धोकादायक स्थितीपर्यंत खालावू शकते. अशा परिस्थितीत, आपल्याला ऑक्सिजन उपचारांची माहिती असणे गरजेचे आहे- ऑक्सिजन थेरेपी(उपचार) म्हणजे वैद्यकीय उपचारांसाठी ऑक्सिजनचा वापर, ज्याद्वारे आपल्या शरीरातील ऑक्सिजन वैद्यकीयदृष्ट्या योग्य अशा पातळीपर्यंत वाढवला जातो .

ऑक्सिजन पातळी ही रक्तात ऑक्सिजन किती प्रमाणात विरघळला आहे, यावरुन म्हणजेच ऑक्सिजन सॅच्युरेशनवरुन मोजली जाते. यालाच, वैज्ञानिक परिभाषेत SpO2 असे म्हणतात. म्हणजेच, ऑक्सिजन युक्त हिमोग्लोबिनचे प्रमाण रक्तात किती आहे, हे मोजण्याचे ते एक तंत्र आहे. फुफ्फुसे निरोगी असलेल्या व्यक्तीच्या शरीरातील  रक्तवाहिन्यांमध्ये ऑक्सिजनचे प्रमाण 95% ते 100% असते .

जागतिक आरोग्य संघटनेच्या पल्स ऑक्सिमेट्री या ऑक्सिजन मोजण्यासाठी असलेल्या यंत्राच्या  माहिती पुस्तिकेनुसार, जर ऑक्सिजन  सॅच्युरेशनचे प्रमाण  94% किंवा त्यापेक्षा कमी असेल, तर रूग्णाला त्वरित उपचारांची गरज असते आणि जर हे सॅच्युरेशन 90 % पेक्षाही कमी असेल तर ती आपत्कालीन परिस्थिती मानली जाते .

आता, केंद्रीय आरोग्य आणि कुटुंबकल्याण मंत्रालयाने प्रौढ कोविड रूग्णांच्या उपचारांसाठी जारी केलेल्या ताज्या वैद्यकीय मार्गदर्शक सूचनांनुसार, खोलीतल्या हवेत, ऑक्सिजन काँसंट्रेशन चे प्रमाण 93 % किंवा त्यापेक्षा कमी असेल तर रुग्णाला रुग्णालयात दाखल करण्याची गरज असते. तसेच  ऑक्सिजन पातळी 90  पेक्षा खाली गेल्यास, आजाराचे स्वरूप गंभीर असल्याचे गृहीत धरत रुग्णाला अति दक्षता विभागात दाखल करायला हवे.  मात्र, सध्या देशभरात दुसऱ्या कोविड लाटेचा प्रकोप सुरु असतांना, रुग्णाला रुग्णालयात भरती होण्यात विलंब लागत असेल, तर आपण रुग्णाची ऑक्सिजन पातळी वाढवण्यासाठी वैद्यकीय व्यवस्थापन प्रोटोकॉलनुसार, जे जे काही करता येईल, ते सगळे करायला हवे.

ऑक्सिजन काँसंट्रेटर– कसे काम करते? 

आपल्या सर्वांना माहिती आहे की वातावरणातील हवेत, साधारणपणे 78% नायट्रोजन आणि 21% ऑक्सिजन असतो. ऑक्सिजन काँसंट्रेटर्स एक साधे उपकरण आहे, जे त्याच्या नावानुसारच काम करते- हे उपकरण सभोवतालची हवा शोषून घेते आणि त्या हवेला फिल्टर करुन ऑक्सिजनची पातळी वाढवली जाते आणि नायट्रोजन बाहेर फेकला जातो.

शरीराला आवश्यक असणारा ऑक्सिजनचा पुरवठा ज्याप्रकारे टँक किंवा सिलेंडर्स द्वारे केला जातो, त्याचप्रकारे तो ऑक्सिजन काँसंट्रेटर्समधूनही केला जाऊ शकतो. त्यासाठी कॅन्युला म्हणजेच नलिका, ऑक्सिजन मास्क आणि नासिकेतील नलिकांची मदत घेतली जाते. दोनमध्ये फरक हा आहे की सिलेंडर्स आपल्याला पुनःपुन्हा भरावी लागतात, मात्र, ऑक्सिजन काँसंट्रेटर्स  पुनर्भरनाशिवाय चोवीस तास काम करू शकते.

मग, त्यांचा वापर कोण करु शकतात, आणि केव्हा ?

याचा अर्थ हा आहे का, की ज्यांच्या शरीरातील ऑक्सिजनची पातळी कमी झाली, ते कोणीही ऑक्सिजन काँसंट्रेटर्स वापरू शकतात आणि स्वतःला मदत करु शकतात?

नाही, असे अजिबात नाही.

ऑक्सिजन काँसंट्रेटर्सच्या योग्य वापराबद्दल पत्रसूचना कार्यालयाशी संवाद साधतांना, पुण्याच्या बी जे मेडिकल कॉलेजच्या प्राध्यापक डॉ  संयोगिता नाईक म्हणाल्या, “ऑक्सिजन काँसंट्रेटर्स चा वापर केवळ कोविड-19 चा सौम्य संसर्ग झालेल्या रूग्णांसाठीच केला जाऊ शकतो, अशावेळी, जेव्हा रुग्णांची ऑक्सिजन पातळी कमी होते, आणि दर मिनिटाला जास्तीत जास्त पाच लिटर्स ऑक्सिजनची गरज असते, अशावेळी, या उपकरणाचा वापर केला जाऊ शकतो.”

कोविड बरा झाल्यानंतर जर रुग्णाला काही त्रास झाला आणि ऑक्सिजन पातळी कमी झाली, तर तेव्हाही गरज पडल्यास ऑक्सिजन काँसंट्रेटर्सचा वापर करता येऊ शकतो.

रुग्ण त्याचा स्वतःचा वापर करू शकतो का?

याचे उत्तर आहे-अजिबात नाही. पत्रसूचना कार्यालयाने 30 एप्रिल रोजी आयोजित केलेल्या वेबिनारमध्ये बोलतांना, बंगळूरूच्या सेंट जॉन मेडिकल कॉलेज, चे कोविड समन्वयक डॉ चैतन्य एच बालकृष्णन यांनी स्पष्ट केले की वैद्यकीय मार्गदर्शनाशिवाय, ऑक्सिजन काँसंट्रेटर्सचा वापर करणे आरोग्यासाठी घातक ठरु शकते. “ज्यांना कोविडमुळे सौम्य प्रमाणात न्युमोनिया झाला आहे आणि रक्तातील ऑक्सिजनची पातळी 94 पेक्षा कमी आहे- त्यांना पूरक उपचार म्हणून, ऑक्सिजन काँसंट्रेटर्सच्या माध्यमातून, ऑक्सिजन पुरवठा केला जाऊ शकतो, मात्र तो केवळ, रुग्णालयात दाखल केले जाई पर्यंतच्याच काळात. मात्र, रूग्णांनी वैद्यकीय मार्गदर्शनाशिवाय स्वतःचा त्याचा वापर करणे अत्यंत हानिकारक ठरु शकते.”

“त्यामुळेच, जोपर्यंत रुग्णाला बेड मिळत नाही, तोपर्यंत ऑक्सिजन काँसंट्रेटर्सचा उपयोग होऊ शकतो, मात्र अर्थातच,त्याचा वापर हा  छाती तज्ञ किंवा इंटरनल मेडिसिन विशेषज्ञाच्या वैद्यकीय मार्गदर्शनाशिवाय करू नये.

तसेच,

त्याचा वापर रुग्णाच्या फुफ्फुसांच्या स्थितीवरही अवलंबून असतो.” असे डॉ चैतन्य यांनी  स्पष्ट केले .

प्रा, संयोगिता यांनीही सांगितले की ऑक्सिजन काँसंट्रेटर्सची  खरेदी आणि वापर दोन्हीसाठी डॉक्टरांच्या चिट्ठीची गरज असते. क्षमतेनुसार ऑक्सिजन काँसंट्रेटर्सची किंमत 30 हजार रुपयांपासून पुढे अशी असते..

भारतातील ऑक्सिजन O2 काँसंट्रेटर्सची बाजारपेठ

भारतात सध्या ऑक्सिजन काँसंट्रेटर्सचे उत्पादन आणि विक्रीत मोठी वाढ झाली आहे. बहुराष्ट्रीय ब्रांडसह, अनेक भारतीय स्टार्ट-अप कंपन्यांना कवच (कोविड-19 आरोग्य संकटाचा सामना करण्यासाठीच्या व्यवस्थेचे केंद्र- CAWACH) या विज्ञान आणि तंत्रज्ञान योजनेच्या माध्यमातून निधी पुरवठा झाला असून, त्यांनीही अत्यंत प्रभावी आणि किफायतशीर ऑक्सिजन काँसंट्रेटर्स बनवले आहेत.

कोविड-19 महामारीतील या दुसऱ्या लाटेत, ऑक्सिजन काँसंट्रेटर्सचा उपयोग बघता, एक लाख काँसंट्रेटर्सची खरेदी पीएम केअर्स निधीतून केली जात आहे.