二氧化碳吸收剂，钠石灰，钙石灰—麻醉科二氧化碳吸附剂那些事

二氧化碳吸附剂，顾名思义，是用来吸附二氧化碳的一种物质。在医疗界，有人称之为碱石灰，有人称之为钙石灰，还有人用钠石灰来统称二氧化碳吸附剂，那么，真实的情况是什么呢？下面，我从二氧化碳吸附剂的形状、内部成分组成和作用原理为大家阐述二氧化碳吸附剂那些事。

　　二氧化碳吸附剂是用在全封闭低流量吸入全麻手术中，吸附麻醉回路中的二氧化碳，防止患者重复吸入二氧化碳而威胁患者生命。市面上的二氧化碳吸附剂主要有传统的钠石灰，钡石灰以及钙石灰几种（最早的二氧化碳吸附剂因含KOH，对人体的毒性太大而被弃用）。各位同志想必在初中化学都学过，NaOH、KOH这类强碱腐蚀性强，性状不稳定，这类强碱假若过多的参杂在二氧化碳吸附剂里面，会造成很大的危险。产生的危险主要跟吸入麻醉气体反应有关。

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　　在国外，全麻手术的麻醉基本上都是由吸入麻醉完成的，吸入麻醉药作用全面:易满足全麻“四要素”；易于调控:麻醉容易加深或减浅,便于苏醒脏器保护据调查报道，美国90%的全麻手术使用七氟烷维持，欧洲70%-85%的麻醉医生常规使用七氟烷或地氟烷，日本麻醉医生近95%的全身麻醉使用吸入麻醉 。也正因为这些优点，吸入麻醉也逐渐在国内被推广起来。七氟烷在吸入麻醉中有着举足轻重的位置，七氟烷在临床应用过程中的有很多特点：1.其血/气分配系数低 ；2.对呼吸系统影响小：①无味（水果芳香气味）； ②呼吸道刺激最小；3.对心血管系统影响小：①心肌抑制小②不刺激儿茶酚胺的释放③特有的心肌保护作用，保护心肌细胞缺血后再灌注损伤；4.恶心和呕吐发生率低(相对于其它吸入麻醉药)；安全且对脏器具有保护作用：优越于其它吸入麻醉药。正是这些优点，七氟烷在国外的应用非常广泛。

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老外喜欢低流量吸入麻醉也是有原因的，如上图所示，低流量麻醉会给科室带来很大的经济效益，对于二氧化碳吸附剂，吸入麻醉药的成本还是相对较高的，根据国外的统计，当吸入麻醉的气体流量从8L/min降低到2L/min时，整个手术的费用会降低80%左右。在临床的吸入全麻手术中，七氟烷的使用会给临床带来很大的信心，但是，由于对二氧化碳吸附剂的认识不足，也给临床带来了很大的麻烦。对七氟烷使用的最大的担心，就是在七氟烷(Sevoflurane)接触到干燥的钠石灰时产生潜在的 Compound A (氟甲基-2，2-二氟醚-1-丙烯醚，CA)，Compound A 是主要为七氟烷(Sevoflurane)降解的产物。在模拟的实验室测试上，50到100ppm Compound A的剂量被发现造成对5只老鼠的肾毒性,但是，一些研究已经显示，老鼠和人类的肾脏摄取和代谢化合物A中的谷胱甘肽和半胱氨酸结合物是不同的。迄今为止，在低流量七氟烷麻醉手术中，还未曾发现compound A对人类的健康产生影响。但是老话说的好，有备而无患，谁都不想让自己的患者成为实验室里的小白鼠。所以，对于Compound A，还是能避免就尽量避免，所以，在选择二氧化碳吸附剂时，还是尽量选择”低钠”的。

市面上二氧化碳吸附剂的质量参次不齐，先不说其组成成分，从外观上来讲，如上图的国产（包括一部分进口钠石灰）钠石灰都是不规则的D型状片段，不同长度的D型状片段互相交叉总会有区域排列紧密或者疏松，所以对气流的阻力就不一样，气流总会循着阻力较小的路径前进，这样就形成了小通道 ，这样就会导致有些吸附剂未被利用，这样就会导致吸收效果下降和CO2吸收减少，下面我以Intersurgical的Spherasorb为例，详细阐述市面上比较有代表性一款钙石灰的作用原理。

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一、形态
　　Intersurgical的Spherasorb是一款的医用级钙石灰，不含KOH ，和标准型碱石灰（3%）相比含有更少的NaOH（1.5%），含有沸石，可以减少过分干燥的风险 （Spherasorb中沸石可以延缓吸附剂的干燥，也增加了吸附剂的硬度）在保证最大的CO2吸收量的同时，减少和挥发性麻醉气体反应产生干燥的风险 ，并且符合美国药典标准

这种六方紧密堆积形态并不是任何厂家都能生产出来。这种圆球状颗粒不仅增加了吸附的表面积，而且在运输过程中也带来了极大的优势：传统的D型片段装石灰加上技术设计不合理，USP硬度不够，在运输过程中的颠簸会让石灰中的水分流失，所以医生在把桶装的产品灌装入麻醉机吸收罐时会有很多粉尘里飘出，这给医生朋友们带来了将粉尘误入呼吸道和眼睛的风险。而Spherasorb钙石灰颗粒的这种六方紧密堆积，加上独有的锁水技术，USP硬度达到了97%，即使再长的运输过程，也不会丢失水分，打开时也不会粉尘飘扬。（下图就是单个颗粒中沸石的锁水3D形态）,当然，这样的排列也很好的增加了吸收二氧化碳的表面积，提高了二氧化碳吸附剂的使用效率，可比同类产品增加20%-30%的使用时间。

二、内部成分组成
　　在全封闭低流量循环麻醉管路中，麻醉气体与二氧化碳吸附剂之间产生反应是临床医生最担心的，上文我们已经谈到了七氟烷在一定条件下会与钠石灰反应产生有害物质A，可能会产生损伤病人的肾脏的风险，然而，假若二氧化碳吸附剂选择不当，其他麻醉气体也有产生有害物质的风险。这些麻醉气体包括最常见的地氟烷、异氟烷、恩氟烷等等，这些麻醉药物里含有(O-CF2H)化学的群組，会造成一氧化碳的产生，过多的CO蓄积当然会影响病人血液中的氧气浓度，从而对病人造成伤害。

　产生CO的程度，也要视几个因素而定，包括二氧化碳吸附剂的含水量、吸附剂中NaOH、KOH含量、气体流量、吸收器的容量等。上文说道，气体流量因素是可控的，但是对于石灰来讲，买回来了难道还能退？我相信各位朋友们肯定不会选择冒这个风险去购置便宜却质量不高的二氧化碳吸附剂。那么对于一款二氧化碳吸附剂，其水分含量为多少才能让其本身成为可控因素呢？
　　在持续干燥的气体流经过二氧化碳吸附剂时，会带走二氧化碳吸附剂成分中的部分水分，而呼吸回路中二氧化碳也会与吸附剂反应，产生热量，这时，吸附剂自带的水分就会蒸发带走呼吸回路中的热量，那么当自身的水分含量低于2%时，水分的含量不能满足通过蒸发带走所释放的热量，此时，整个麻醉回路中会产生很高的温度，从而会一起装在吸附剂的罐体受热膨胀，严重时罐体会爆炸，甚至引起麻醉机的损坏。在一份第三方独立认证报告中（如下图），Spherasorb在7L/min的氧流量下，经过90个小时的时间，它的含水量依然坚挺的保持在2%以上。假若有医生在手术过程中忘了关麻醉剂，即使过了3天，Spherasorb的含水量不会达到危险值，那么也就不会有麻醉机受热爆炸的风险了。

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　部分钠石灰由于自身工艺、设计原理不够先进，为了降低成本，其吸附剂本身的含水量会做的很高，但是，在运输过程中水分会流失一部分，在吸附剂与二氧化碳反应时的放热会消耗很大的水分，这大大提高了副反应发生的概率。所以，各位麻醉界的朋友在选用二氧化碳吸附剂的时候一定要擦亮眼睛。
　　各位麻医在换石灰的时候，记得戴一副手套，因为石灰毕竟呈碱性，长期下去会腐蚀您的双手，各位麻医在选择钙石灰的时候也要选择硬度高，粉尘低的产品，不然换钙石灰的时候粉尘对您的眼睛、吸入粉尘对您的呼吸道都有很大的伤害。

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