便攜式醫用氧氣機在病人居家氧氣治療的應用

便攜式醫用氧氣機在病人居家氧氣治療的應用

便攜式醫用氧氣機已成為對患有一系列呼吸系統疾病（包括 COVID-19、慢性阻塞性肺病、慢性支氣管炎和肺炎）的患者進行居家氧氣治療不可或缺的工具。這些設備的關鍵功能是供應醫用級氧氣減輕低氧血症相關併發症並增強患者的呼吸功能。

為滿足以下需求氧氣治療，尤其是在居家環境中，便攜式醫用氧氣機主要採用變壓吸附技術。該技術依靠氮選擇性吸附劑從環境空氣中提取氧氣，確保穩定供應治療性氧氣。值得注意的是，世界衛生組織規定醫用級氧氣的氧氣濃度必須在90%至96%V/V之間，並殘留氮氣和氬氣。根據這些標準，傳統的吸附式便攜式醫用製氧機通常可以在低於 10 L/min 的流量下產生 90% 至 93% 的氧氣濃度。

在基於吸附的便攜式醫用製氧機的運作中，吸附劑會定期再生以維持高效的氧氣生產。透過在緩衝塔中收集產品氧並隨著時間的推移以一致的速率分配或利用多床操作等策略來促進連續氧氣供應。Skarstrom 型變壓吸附循環配置包括生產、減壓、吹掃和加壓步驟，通常用於便攜式醫用氧氣濃縮器。這些設備利用吸附塔的快速循環來優化吸附劑利用率並最大限度地減少操作佔地面積。此外，利用小吸附劑顆粒尺寸可以減輕傳質阻力並增強吸附動力學，從而提高整體效率。

儘管傳統便攜式醫療設備具有一定的功效制氧機由於設計、固定的產品規格有其局限性，特別是在滿足患者醫療狀況或活動水平波動所產生的多樣化需求方面。為了解決這個限制，人們越來越重視開發靈活的單床便攜式醫療設備氧氣濃縮系統能夠適應不同的產品規格。這些靈活的系統旨在透過基於模擬的最佳化框架來優化氧氣生產，特別是在基於變壓吸附和變壓真空吸附的技術的背景下。

為了追求靈活的便攜式醫用製氧機解決方案，我們進行了最佳化研究來評估不同吸附劑（包括 LiX、LiLSX 和 5A 沸石）的性能。其中，LiLSX 已成為領跑者，展現出卓越的性能特徵。具體來說，基於 LiLSX 的靈活變壓真空吸附系統已證明能夠生產不同純度和流量的氧氣，範圍分別為 93% 至 95.7% 和 1 至 15 L/min。這些發現強調了靈活的便攜式醫用製氧機技術革命性的潛力家庭氧氣療透過即時適應患者不斷變化的需求。

總之，便攜式醫用製氧機在居家氧氣治療的應用代表了呼吸照護領域的關鍵進步。透過利用變壓吸附原理並採用靈活的設計策略，這些設備有望改善患者的健康狀況並簡化家庭環境中的醫療保健服務。

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