传统氧疗竟然危害这么大？沸石分子筛才是制氧系统的最佳“芯片”
沸石百科2020-05-09 17:11
新冠肆虐全球，所到之处一片哀嚎。口罩、防护服、呼吸机等防护、医用设备为守护人类生命做出巨大贡献。
相信在医疗行业的小伙伴们都知道，“氧疗”对于呼吸困难的患者，可谓是“救命设备”，其具体指的是，通过给病人吸入高于空气氧浓度的混合气体，提高动脉血氧分压、氧饱和度及氧含量，以纠正低氧血症（hypoxemia），确保组织氧供应，达到缓解组织缺氧目的。一般来说，氧疗装置各式各样，有鼻塞导管、鼻氧导管、普通氧气面罩、头罩，储氧面罩（非重复和部分重复），还有文丘里面罩以及经鼻高流量湿化氧疗。
并且在此次疫情中，氧疗可谓是新冠肺炎患者救治过程中不可或缺的一项对症治疗措施。除了针对需要用呼吸机来进行机械通气的重症患者，也可能是有低氧血症的患者。在疫情爆发区，由于氧气需求过大（部分医院面临十倍于日常峰值的氧气需求），困扰医院救治问题，除了人员紧张、防护用品紧张，氧气的供应问题也成了大大头。
另一方面，其实传统氧疗也存在着诸多弊端。一般来说，氧疗的并发症包括氧中毒、肺不张、呼吸道分泌物干燥、晶体后纤维组织增生、呼吸抑制。
为了能够满足当前氧疗的高要求，大需求以及减少弊端，当前沸石分子筛作为一种新型的医疗制氧芯片被证实应用于临床中。由于一般来说，医用的分子筛制氧设备以空气为原料，而将沸石分子筛(ZMS)为吸附剂，用变压吸附法(PSA)制取氧气，制取氧气浓度通常为93±3%。
分子筛作为制氧设备的“芯片”，是应用集中供氧和移动式医用、家庭保健用氧制氧机的主要核心材料。沸石分子筛是一种常见的硅铝酸盐晶体材料。（包括纯硅、磷铝、硅 磷铝以及部分其他杂原子取代的类似结构的晶体材料。）同时具有规则的 微孔骨架结构（孔道直径一般小于2nm择形效应），较大的比表面积。（一般为200~900m2/g,良好的载体），较好的水热稳定性（结晶度高、耐热处理、水蒸气处理），较强的 Bronsted 耐酸性（一般酸性近超强酸，Lewis 酸性位较少）等特性。
依托于沸石特性，这种吸附制氧的原理和变压吸附制氮的类似，只不过吸附剂是吸附氮气。目前变压吸附法制取富氧采用对氧、氮组分分离系数比较大的沸石分子筛或锂分子筛吸附剂。在压力条件下，在分子筛上氮气是被吸附组分，氧气仅有少量被吸附，未被吸附的氧作为产品气输出。当吸附剂达到饱和后，凭借减压过程使氮气解吸，吸附剂得到再生。采用2个吸附床循环操作即可达到连续制取氧气的目的。
沸石作为一种多孔结构的无机矿物，具有吸附性、离子交换性、催化和耐酸耐热等性能，能够去除空气中的有机/无机污染物，并且释放大量的负氧离子，因此有助于患者的肺部呼吸通畅。并且分子筛具有良好的吸附性能和分散性能，可以提高药物的缓释性能，其无毒无害，对人体无任何毒副作用。
我国每年应用于变压吸附制氧所需的沸石分子筛达数千吨（其包含了一些非医用供氧用途），其中大部分从国外进口。而在全球疫情爆发之下，沸石分子筛的需求量自然也是高歌猛进，值得广泛应用与推广。
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