便携式一氧化氮救治仪的设计
2020-06-08李倩王宏张文露王琳琳沙洪
国际生物医学工程杂志 2020年1期
李倩 王宏 张文露 王琳琳 沙洪
中国医学科学院 北京协和医学院生物医学工程研究所,天津300192
0 引言
一氧化氮(nitric oxide,NO)是一种化学性质不稳定的气体分子,其易被氧化为有毒的NO2。但是,NO在医学界被誉为“明星分子”,受到广泛关注。NO属于血管内皮衍生舒张因子,具有舒张血管的功能,是一种新型生物信使分子[1]。低浓度NO气体(体积分数范围3×10-6~2×10-5)可选择性扩张肺动脉,提高肺部氧合能力。NO在肺动脉高压、慢性阻塞性肺等多种心肺疾病的临床治疗中有良好的效果[2-4]。
目前,临床使用的NO气体主要是通过酸解法制备,制备好的高浓度NO气体(体积分数范围5×10-4~8×10-4)由钢瓶储存。临床上,NO治疗仪由储气瓶和供气系统组成,通常与呼吸机联用。使用时,NO气体需经过复杂的气体输送装置,完成多环节的减压、稀释步骤,才能实现NO气体的浓度调节[5]。NO治疗仪功耗较高、移动性差、价格昂贵,并需要经过培训的专业人员操作。上述原因导致了NO吸入治疗在慢性疾病治疗和突发症状缓解中有一定的局限性,难以在临床推广和普及。因此,有必要开发一种使用简单、便携和经济的NO气体临床供给装置。
利用脉冲电弧放电,可使空气中的N2和O2发生反应,从而合成NO气体。对于脉冲放电法制备医用NO气体,国内外研究者进行了大量研究。Namihira等[6-8]提出一种脉冲电弧放电NO制备装置,并对电极材料、放电方式、气体流量及NO2去除装置等进行了研究,但其装置存在NO2浓度过高的问题。胡辉等[9-11]对N2和O2合成NO的化学反应机理进行了研究,从微观角度研究了电弧温度变化规律;……
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