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南工大开发氙气在线回用新技术,可大大节约氙气麻醉成本!

文章出处:责任编辑:作者:人气:-发表时间:2019-12-20 11:27:00【

 

 
氙气”由于在空气中含量稀少,提取困难,可谓是名副其实的气体界的“贵族”了。氙气的应用也极为广泛,小到氙气灯大到航天、医疗领域等。在医学界,氙气还是一种最理想的麻醉剂之一。
 
氙气本身是一种惰性气体且无毒,通常人在吸入氙气后会以原形排出,但是高浓度吸入时也会有窒息的危险。由于氙气还具有麻醉的特性,主要通过抑制中枢神经系统NMDA受体和乙酰胆碱受体而产生麻醉作用的,氙气麻醉效能强,具有一定的镇痛作用,所需辅助用药极少,特别是麻醉诱导快,苏醒快,不易受生物转化的影响,是已知对心血管影响最小的一种麻醉药,我们把20%氙气与80%氧气混合就得到一种理想的麻醉剂。氙气麻醉多用于普外科、妇科、整形科及骨科手术中。
 
氙气作为麻醉药剂具有无毒副作用、器官保护、快速诱导和苏醒等方面的突出优势,在婴幼儿、孕妇等群体的手术麻醉中具有良好应用前景。
 
目前氙气只能从空气中获得,而且提取难度也较大,同时氙气在空气中的浓度仅为0.087ppm,能够应用、供应到医疗行业的量极为有限。即使全球生产的高纯度氙气都应用于医疗麻醉,可服务的临床病例也不超过80万人次。”顾学红介绍说。
 
过去在临床手术的麻醉过程中,用作麻醉药剂的氙气,被病人不断地吸进去再呼出来。病人在麻醉过程中组织代谢仍正常进行,在呼吸氙气的同时也不断呼出二氧化碳。在这个闭路循环呼吸麻醉器械里,当二氧化碳的浓度积累到一定程度,就会造成二氧化碳中毒。因此二氧化碳和氙气的混合气体就必须定时排出去,更换新鲜的氙气。
 
王学瑞介绍说“我们的工作就是要把分子筛膜放到麻醉闭路循环系统里,这样就可以将麻醉过程中人体组织代谢产生的二氧化碳及时移走,氙气就可循环使用了,从而不需要更换新的氙气,这样就降低了麻醉过程中氙气的用量和麻醉成本。”
 
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由于二氧化碳透过分子筛膜的速率比上氙气透过速率快两个数量级,氙气的回收率达99%以上,过程能耗仅为1.5美元/Nm³,相对于目前高昂的氙气市场价格(30000~60000美元/Nm³),该课题组开发的分子筛膜氙气在线回用技术具有明显的技术优势和经济优势。同时,该膜材料在模拟体系中连续运行300小时以上,性能保持稳定,有望开发新型的医疗麻醉器械。
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