美國依靠沸石制造了便攜式制氧機，可提供約94%的純氧。這是一種“脈沖”機器，可在用戶吸氣時輸送氧氣。我當?shù)氐南⑷耸扛嬖V我，他使用隨附的電池可以使用大約兩個小時（可以使用雙電池）。呼吸暫停患者（睡眠期間呼吸不時停止）需要更大的連續(xù)流模型。

如果您看過來自印度的那些排著長隊等待補充氧氣瓶的令人心碎的照片，您就會體會到個人便攜式制氧機的好處。尤其是在COVID危機期間，氧氣非常寶貴。SARS-CoV-2是導(dǎo)致Covid-19的病毒，它降低了肺內(nèi)細胞作為“氧氣輸入/二氧化碳輸出”過濾器的功能，導(dǎo)致血液缺氧。在極端情況下，必須將富含氧氣的空氣從插入氣管的呼吸機強行進入患者的肺部，基本上是為他們呼吸，直到他們康復(fù)。當然，您不一定要感染COVID才能需要額外的氧氣——任何患有COPD（慢性阻塞性肺病）、肺纖維化。

在1970年代之前，氧療需要那些沉重、高壓的鋼瓶，這涉及從工廠到醫(yī)院或家庭的不便且昂貴的搬運，以及固有的火災(zāi)風險。便攜式制氧機技術(shù)源于1950年代聯(lián)合碳化物公司發(fā)明的“分子篩”。這個想法很簡單：空氣主要是氮氣（78%）和氧氣（21%）。除去氮氣，您最終會得到近乎純的氧氣。氮分子(N2)比氧分子(O2)大，因此大小合適的“篩子”將允許O2通過，同時捕獲N2。三分鐘的視頻“氧氣濃縮器的工作原理”巧妙地解釋了這一點。

事實證明，豐富且成本合適的篩分材料沸石隨手可得。天然沸石是一組多孔礦物的總稱，這些礦物由水合硅鋁酸鹽組成，具有很大的表面積與體積比（想想海綿）。當高壓空氣（便攜式裝置中每平方英寸約20磅）被迫通過沸石時，它會吸附氮氣，同時允許較小的氧分子通過。便攜式濃縮器的輸出約為94%的氧氣。

當沸石被氮氣堵塞時會發(fā)生什么？便攜式制氧機采用的巧妙技巧是擁有兩個填充沸石的鋼瓶。稱它們?yōu)锳和B。首先，A是活動氣瓶，然后，幾秒鐘后，該裝置切換到B。此時——這是系統(tǒng)的天才——一部分來自B氣瓶的氧氣輸出被轉(zhuǎn)移到氣缸A的輸出，在那里“反吹”，即氧氣從沸石中解吸或釋放氮氣，然后將其排放到大氣中。產(chǎn)生的富氧輸出在通過減壓閥后通過鼻插管提供給患者。

在休息時，我們?nèi)祟惷糠昼姾粑s8升空氣，其中五分之一是氧氣。有些人需要富氧；對他們來說，這些掛在肩上的便攜式裝置可以讓他們恢復(fù)正常的生活。