العلاج بالأكسجين

في سياق نقص الأكسجة الحاد، ينبغي معايرة العلاج بالأكسجين للوصول إلى مستوى مستهدف بناءً على قياس تشبع الأكسجين النبضي (94-96% لدى معظم المرضى، أو 88-92% لدى مرضى الانسداد الرئوي المزمن). ^{[ 12 ] [ 8 ]} ويمكن تحقيق ذلك بزيادة توصيل الأكسجين، والموصوف بنسبة الأكسجين _{المستنشق} ( _FiO2 ). في عام 2018، أوصت المجلة الطبية البريطانية بإيقاف العلاج بالأكسجين عند تجاوز تشبع الأكسجين 96%، وعدم البدء به عند تجاوزه 90-93%. ^{[ 14 ]} وقد يعود ذلك إلى وجود ارتباط بين فرط الأكسجة لدى المرضى في الحالات الحادة وزيادة معدل الوفيات. ^{[ 8 ]} وتشمل الاستثناءات من هذه التوصيات التسمم بأول أكسيد الكربون ، والصداع العنقودي ، وأزمة فقر الدم المنجلي ، واسترواح الصدر . ^{[ 14 ]}

يُستخدم العلاج بالأكسجين كعلاج طارئ لداء تخفيف الضغط منذ سنوات. ^{[ 15 ]} ويُعدّ إعادة الضغط في غرفة الضغط العالي باستخدام أكسجين نقي بنسبة 100% العلاج القياسي لداء تخفيف الضغط . ^{[ 15 ] [ 16 ] [ 17 ]} وتكون فعالية إعادة الضغط في ذروتها عند إعطائها خلال أربع ساعات من عودة الضغط إلى السطح، حيث يرتبط العلاج المبكر بانخفاض عدد جلسات إعادة الضغط اللازمة للشفاء. ^{[ 18 ]} وقد أشارت بعض الدراسات إلى أن خليط الهيليوكس قد يكون بديلاً أفضل للعلاج بالأكسجين. ^{[ 19 ]}

في سياق السكتة الدماغية، قد يكون العلاج بالأكسجين مفيداً طالما يتم تجنب البيئات الغنية بالأكسجين. ^{[ 20 ]}

ينبغي إعادة تقييم المرضى الذين يتلقون علاجًا بالأكسجين في العيادات الخارجية لعلاج نقص الأكسجة بعد مرض حاد أو دخول المستشفى من قبل الطبيب قبل تجديد الوصفة الطبية، وذلك لتحديد مدى ضرورة استمرار العلاج بالأكسجين. ^{[ 21 ]} إذا زال نقص الأكسجة الأولي، فقد يكون العلاج الإضافي استخدامًا غير ضروري للموارد. ^{[ 21 ]}

تشمل الحالات الشائعة التي قد تتطلب جرعة أساسية من الأكسجين التكميلي: مرض الانسداد الرئوي المزمن ، والتهاب الشعب الهوائية المزمن ، وانتفاخ الرئة . وقد يحتاج المرضى أيضًا إلى أكسجين إضافي أثناء التفاقمات الحادة. كما قد يُوصف الأكسجين لعلاج ضيق التنفس ، وفشل القلب في مراحله النهائية، والفشل التنفسي، والسرطان المتقدم، أو الأمراض التنكسية العصبية، على الرغم من أن مستويات الأكسجين في الدم طبيعية نسبيًا. ومن الناحية الفسيولوجية، قد يكون الأكسجين ضروريًا للأشخاص الذين يعانون من ارتفاع الضغط الجزئي للأكسجين في الدم الشرياني (PaO2 ) .₂ ≤ 55 مم زئبق (7.3 كيلو باسكال) أو تشبع الأكسجين الشريانيSaO2₂ ≤ 88%. ^{[ 22 ] [ 23 ] [ 24 ]}

ينبغي مراعاة المعايرة الدقيقة للعلاج بالأكسجين لدى المرضى الذين يعانون من أمراض مزمنة تزيد من احتمالية احتباس ثاني أكسيد الكربون (مثل داء الانسداد الرئوي المزمن، وانتفاخ الرئة). في هذه الحالات، قد يُضعف العلاج بالأكسجين الدافع التنفسي، مما يؤدي إلى تراكم ثاني أكسيد الكربون (فرط ثنائي أكسيد الكربون في الدم)، وحموضة الدم ، وزيادة معدل الوفيات نتيجةً للفشل التنفسي. ^{[ 25 ]} وقد لوحظ تحسن في النتائج مع العلاج بالأكسجين المُعاير، ويعود ذلك بشكل كبير إلى التحسن التدريجي في نسبة التهوية إلى التروية . ^{[ 26 ]} إن مخاطر فقدان الدافع التنفسي أقل بكثير من مخاطر حجب الأكسجين في حالات الطوارئ، لذا فإن إعطاء الأكسجين في حالات الطوارئ ليس ممنوعًا أبدًا. وعادةً ما يتم نقل المريض من مكان الحادث إلى وحدة الرعاية المتخصصة مع إعطاء الأكسجين المُعاير قبل وقت طويل من ملاحظة أي انخفاض ملحوظ في الدافع التنفسي.

هناك حالات معينة ثبت فيها أن العلاج بالأكسجين يؤثر سلبًا على حالة الشخص. ^{[ 27 ]}

• قد يؤدي العلاج بالأكسجين إلى تفاقم آثار التسمم بالباراكوات ، ويجب تجنبه إلا في حالات ضيق التنفس الحاد أو توقف التنفس. يُعدّ التسمم بالباراكوات حالة نادرة، حيث سُجّلت حوالي 200 حالة وفاة على مستوى العالم بين عامي 1958 و1978. ^{[ 28 ]}
• لا يُنصح بالعلاج بالأكسجين للأشخاص المصابين بالتليف الرئوي أو تلف الرئة المرتبط بالبليوميسين . ^{[ 29 ]}
• قد تتفاقم متلازمة الضائقة التنفسية الحادة الناتجة عن استنشاق الحمض مع العلاج بالأكسجين، وذلك وفقًا لبعض الدراسات التي أُجريت على الحيوانات. ^{[ 30 ] [ 31 ]}
• ينبغي تجنب البيئات الغنية بالأكسجين في حالات الإنتان. ^{[ 20 ]}

  

في بعض الحالات، قد يؤدي توصيل الأكسجين إلى مضاعفات معينة في فئات سكانية محددة.

• في الرضع المصابين بفشل تنفسي، قد يؤدي إعطاء مستويات عالية من الأكسجين أحيانًا إلى فرط نمو الأوعية الدموية الجديدة في العين، مما قد يسبب العمى. تُعرف هذه الظاهرة باسم اعتلال الشبكية الخداجي (ROP).
• في حالات نادرة، أصيب الأشخاص الذين يتلقون العلاج بالأكسجين عالي الضغط بنوبات صرع، والتي نُسبت سابقاً إلى سمية الأكسجين . ^{[ 32 ] [ 33 ]}
• هناك بعض الأدلة على أن العلاج بالأكسجين عالي الضغط لفترات طويلة يمكن أن يسرع من تطور إعتام عدسة العين .

روّج بعض ممارسي الطب البديل لـ"العلاج بالأكسجين" كعلاج للعديد من الأمراض البشرية ، بما في ذلك الإيدز ومرض الزهايمر والسرطان . ووفقًا للجمعية الأمريكية للسرطان ، "لا تدعم الأدلة العلمية المتاحة الادعاءات بأن إدخال مواد كيميائية مُطلقة للأكسجين إلى جسم الإنسان فعال في علاج السرطان"، وقد تكون بعض هذه العلاجات خطيرة. ^{[ 34 ]}

يُفترض أن العلاج بالأكسجين قد يُسرّع من تطور انخماص الرئة (انهيار جزئي أو كامل للرئة)، بالإضافة إلى نقص النيتروجين في تجاويف الغاز (مثل استرواح الصدر ، استرواح الدماغ ). ^{[ 36 ] [ 37 ]} يستند هذا المفهوم إلى فكرة أن الأكسجين يُمتص بسرعة أكبر من النيتروجين داخل الجسم، مما يؤدي إلى امتصاص سريع للأكسجين في المناطق الغنية بالأكسجين ذات التهوية الضعيفة، وبالتالي حدوث انخماص الرئة. ^{[ 36 ]} يُعتقد أن ارتفاع نسبة الأكسجين المستنشق ( FiO2 ) يرتبط بزيادة معدلات انخماص الرئة في الحالات السريرية. ^{[ 38 ]} في البالغين الأصحاء سريريًا، يُعتقد أن انخماص الرئة الناتج عن الامتصاص لا يُسبب عادةً أي آثار خطيرة عند إدارته بشكل _{صحيح .} ^{[ 39 ]}

فيما يتعلق بالمجرى التنفسي، لوحظ كل من التهاب القصبة الهوائية والتهاب الغشاء المخاطي مع ارتفاع مستويات توصيل الأكسجين (عادةً >40% O2). ^{[ 40 ]} داخل الرئتين، ارتبطت هذه التركيزات المرتفعة من الأكسجين بزيادة سمية الحويصلات الهوائية (المعروفة بتأثير لورين-سميث ). ^{[ 35 ]} لوحظ أن تلف الغشاء المخاطي يزداد مع ارتفاع الضغط الجوي وتركيزات الأكسجين، مما قد يؤدي إلى الإصابة بمتلازمة الضائقة التنفسية الحادة (ARDS) وربما الوفاة. ^{[ 41 ] [ 42 ]}

لوحظ انخفاض تدفق الدم الدماغي وضغط الجمجمة في حالات فرط الأكسجين، مع نتائج متباينة فيما يتعلق بتأثير ذلك على الإدراك. ^{[ 43 ] [ 44 ] [ 45 ] [ 46 ]} كما ارتبط فرط الأكسجين بنوبات الصرع ، وتكوّن الساد ، وقصر النظر القابل للعكس . ^{[ 47 ]}

في حالات احتباس _ثاني أكسيد الكربون ، يؤدي التعرض المفرط للأكسجين، في سياق تأثير هالدين، إلى انخفاض ارتباط ديوكسي هيموغلوبين بثاني أكسيد الكربون _في الدم. ^{[ 48 ]} قد يُسهم هذا التحرر _لثاني أكسيد الكربون في تطور اضطرابات التوازن الحمضي القاعدي نتيجةً للزيادة المصاحبة في ضغط ثاني أكسيد الكربون الشرياني ( فرط ثنائي أكسيد الكربون في الدم). قد لا يتمكن المرضى الذين يعانون من أمراض رئوية كامنة، مثل داء الانسداد الرئوي المزمن، من التخلص بشكل كافٍ من _ثاني أكسيد الكربون الإضافي الناتج عن هذا التأثير، مما يؤدي إلى تفاقم حالتهم. ^{[ 49 ]} بالإضافة إلى ذلك، فقد ثبت أن العلاج بالأكسجين يُقلل من الجهد التنفسي، مما يُسهم أيضًا في احتمالية حدوث فرط ثنائي أكسيد الكربون في الدم. ^{[ 37 ]}

لوحظ أن البيئات الغنية بالأكسجين تُقلل من تدحرج الخلايا المحببة وانتقالها عبر جدار الأوعية الدموية في ظروف معينة لدى البشر. ^{[ 50 ]} وفيما يتعلق بالعدوى اللاهوائية، لوحظ أن حالات التهاب اللفافة الناخر تتطلب عددًا أقل من عمليات التنضير الجراحي، كما لوحظ تحسن في معدل الوفيات لدى المرضى الذين عولجوا بالعلاج بالأكسجين عالي الضغط. ^{[ 51 ]} وقد يعود ذلك إلى عدم تحمل الكائنات الدقيقة اللاهوائية للأكسجين.

قد يؤدي التعرض المستمر للأكسجين إلى إرهاق قدرة الجسم على التعامل مع الإجهاد التأكسدي . ^{[ 52 ]}  ويبدو أن معدلات الإجهاد التأكسدي تتأثر بكل من تركيز الأكسجين ومدة التعرض، حيث لوحظ حدوث سمية عامة في غضون ساعات في بعض حالات فرط الأكسجين. ^{[ 53 ]}

لوحظ أن فرط الأكسجين يؤدي إلى انخفاض مستوى الإريثروبويتين في الدم ، مما يقلل من تحفيز تكوين خلايا الدم الحمراء . ^{[ 54 ]} ويبدو أن فرط الأكسجين في البيئات ذات الضغط الجوي الطبيعي لا يستطيع إيقاف تكوين خلايا الدم الحمراء تمامًا. ^{[ 54 ]}

لوحظ أن نقص الأكسجين في الرئتين يُعدّ عاملًا قويًا لتضيّق الأوعية الدموية الرئوية ، وذلك نتيجة تثبيط تيار البوتاسيوم الخارجي وتنشيط تيار الصوديوم الداخلي، مما يؤدي إلى انقباض عضلي في الأوعية الدموية الرئوية. ^{[ 55 ]} مع ذلك، لا يبدو أن لفرط الأكسجين تأثيرًا قويًا على توسيع الأوعية الدموية، وذلك استنادًا إلى الدراسات القليلة التي أُجريت على مرضى ارتفاع ضغط الدم الرئوي . ^{[ 56 ] [ 57 ]} ونتيجةً لذلك، يبدو أن التأثير موجود ولكنه طفيف. ^{[ 56 ] [ 57 ]}

في الدورة الدموية الجهازية، يعمل الأكسجين كمضيق للأوعية، مما يؤدي إلى ارتفاع طفيف في ضغط الدم وانخفاض في النتاج القلبي ومعدل ضربات القلب. لا يبدو أن ظروف الضغط العالي تؤثر بشكل كبير على هذه التأثيرات الفيزيولوجية العامة. ^{[ 58 ] [ 46 ]} سريريًا، قد يؤدي ذلك إلى زيادة التحويلة من اليسار إلى اليمين لدى بعض فئات المرضى، مثل المصابين بعيب الحاجز الأذيني . في حين أن آلية تضيق الأوعية غير معروفة، فإن إحدى النظريات المقترحة هي أن زيادة أنواع الأكسجين التفاعلية الناتجة عن العلاج بالأكسجين تُسرّع من تحلل أكسيد النيتريك البطاني ، وهو موسع للأوعية. ^{[ 59 ] [ 46 ]} يُعتقد أن هذه التأثيرات المُضيقة للأوعية هي الآلية الكامنة وراء المساعدة في إيقاف الصداع العنقودي. ^{[ 60 ]}

قد يساهم الأكسجين المذاب في ظروف فرط الأكسجين بشكل كبير في نقل الغازات الكلي. ^{[ 61 ]}

تزيد مصادر الأكسجين عالية التركيز من خطر الاحتراق السريع. الأكسجين بحد ذاته غير قابل للاشتعال، لكن إضافة الأكسجين المركز إلى النار تزيد من شدتها بشكل كبير، ويمكن أن تساعد في احتراق المواد الخاملة نسبيًا في الظروف العادية. تنشأ مخاطر الحريق والانفجار عند تقارب المؤكسدات والوقود المركزين، على الرغم من أن حدوث شرارة (مثل الحرارة أو الشرارة) ضروري لبدء الاحتراق. ^{[ 65 ]}

يُتيح الأكسجين المُركّز احتراقًا سريعًا وقويًا. ^{[ 65 ]} تعمل الأنابيب الفولاذية وأوعية التخزين المُستخدمة لتخزين ونقل الأكسجين الغازي والسائل كوقود؛ ولذلك يتطلب تصميم وتصنيع أنظمة الأكسجين تدريبًا خاصًا لضمان تقليل مصادر الاشتعال إلى أدنى حد. ^{[ 65 ]} يُمكن للأكسجين عالي التركيز في بيئة ذات ضغط عالٍ أن يُشعل الهيدروكربونات، مثل الزيوت والشحوم، تلقائيًا، مما يؤدي إلى نشوب حريق أو انفجار. تُعد الحرارة الناتجة عن الضغط السريع مصدرًا للاشتعال. لهذا السبب، يجب أن تكون أوعية التخزين والمنظمات والأنابيب وأي معدات أخرى تُستخدم مع الأكسجين عالي التركيز "نظيفة من الأكسجين" قبل الاستخدام لضمان خلوها من أي مواد قابلة للاشتعال. لا ينطبق هذا على الأكسجين النقي فقط؛ فأي تركيز أعلى بكثير من التركيز الجوي (حوالي 21%) يُشكل خطر اشتعال محتمل.

طبّقت بعض المستشفيات سياسات "منع التدخين" التي تُساعد على إبعاد مصادر الاشتعال عن أجهزة الأكسجين الطبية. مع ذلك، لا تُزيل هذه السياسات خطر الإصابة لدى المرضى الذين يستخدمون أجهزة الأكسجين المحمولة، وخاصةً المدخنين. ^{[ 66 ]} تشمل مصادر الاشتعال المحتملة الأخرى الشموع، والعلاج بالروائح العطرية، والمعدات الطبية، والطهي، والتخريب المتعمد.

يحتاج الكثير من الناس إلى زيادات طفيفة فقط في الأكسجين المستنشق، بدلاً من الأكسجين النقي أو شبه النقي. ^{[ 67 ]} ويمكن تلبية هذه الاحتياجات من خلال عدد من الأجهزة التي تعتمد على الحالة ومتطلبات التدفق والتفضيل الشخصي.

القنية الأنفية عبارة عن أنبوب رفيع مزود بفوهتين صغيرتين يتم إدخالهما في فتحتي أنف الشخص. يمكنها توفير الأكسجين بمعدلات تدفق منخفضة، من 1 إلى 6 لترات في الدقيقة، مما يوفر تركيزًا للأكسجين يتراوح بين 24 و40%. ^{[ 68 ]}

تتوفر أيضًا خيارات متعددة لأقنعة الوجه، مثل قناع الوجه البسيط ، الذي يُستخدم غالبًا بمعدل تدفق يتراوح بين 5 و10 لترات في الدقيقة، والقادر على توفير تركيزات أكسجين تتراوح بين 35% و55%. ^{[ 68 ]} ويرتبط هذا ارتباطًا وثيقًا بأقنعة سحب الهواء الأكثر تحكمًا ، والمعروفة أيضًا بأقنعة فنتوري، والتي يمكنها توفير تركيز أكسجين محدد مسبقًا بدقة تتراوح بين 24% و50%. ^{[ 68 ]}

في بعض الحالات، يمكن استخدام قناع إعادة التنفس الجزئي، والذي يعتمد على قناع بسيط، ولكنه يتميز بكيس احتياطي، والذي يمكن أن يوفر تركيزات الأكسجين بنسبة 40-70% بمعدل 5-15 لترًا في الدقيقة.

تُوفر أنظمة توصيل الأكسجين عند الطلب (DODS) أو أجهزة الإنعاش بالأكسجين الأكسجين فقط عند استنشاق الشخص أو عند ضغط مقدم الرعاية على زر في القناع (مثلًا، مريض لا يتنفس). ^{[ 69 ]} تُوفر هذه الأنظمة كمية كبيرة من الأكسجين مقارنةً بأقنعة التدفق المستمر، وهي مفيدة في حالات الطوارئ عندما يكون مخزون الأكسجين محدودًا ويتأخر نقل الشخص إلى رعاية متخصصة. ^{[ 69 ]} نظرًا لاستخدام طرق متنوعة لتلبية متطلبات الأكسجة، تظهر اختلافات في الأداء. ^{[ 70 ]} تُعد هذه الأنظمة مفيدة جدًا في الإنعاش القلبي الرئوي ، حيث يمكن لمقدم الرعاية إعطاء أنفاس إنقاذية مكونة من أكسجين نقي بنسبة 100% بضغطة زر. يجب توخي الحذر لتجنب فرط نفخ رئتي الشخص، ولذلك تستخدم بعض الأنظمة صمامات أمان. قد لا تكون هذه الأنظمة مناسبة للأشخاص فاقدي الوعي أو الذين يعانون من ضيق تنفس بسبب الجهد التنفسي المطلوب.

تتوفر عدة أجهزة للمرضى الذين يحتاجون إلى تركيزات عالية من الأكسجين. وأكثرها شيوعًا قناع عدم إعادة التنفس (أو قناع الخزان). يسحب هذا القناع الأكسجين من أكياس خزان متصلة به، مزودة بصمامات أحادية الاتجاه توجه هواء الزفير خارج القناع. إذا لم يكن معدل التدفق كافيًا (حوالي 10 لتر/دقيقة)، فقد ينكمش الكيس أثناء الشهيق. ^{[ 68 ]} يُستخدم هذا النوع من الأقنعة في حالات الطوارئ الطبية الحادة. تتراوح نسبة الأكسجين _{المُستنشق} (FiO2 ₎ في هذا النظام بين 60 و80%، وذلك حسب تدفق الأكسجين ونمط التنفس. ^{[ 71 ] [ 72 ]}

نوع آخر من الأجهزة هو قنية أنفية عالية التدفق مُرطّبة _، تُتيح توصيل تدفقات تتجاوز ذروة احتياج الشخص لتدفق الشهيق عبر القنية الأنفية، مما يوفر تركيزًا للأكسجين _يصل إلى 100% لعدم وجود هواء الغرفة المُختطف. ^{[ 73 ]} كما يسمح هذا للشخص بمواصلة التحدث والأكل والشرب أثناء تلقيه العلاج. ^{[ 74 ]} يرتبط هذا النوع من طرق التوصيل براحة عامة أكبر، وتحسين الأكسجة، ومعدلات التنفس، وتقليل ركود البلغم مقارنةً بالأكسجين المُعطى عبر قناع الوجه. ^{[ 75 ] [ 76 ]}

في تطبيقات متخصصة مثل الطيران، يمكن استخدام أقنعة محكمة الإغلاق. كما تُستخدم هذه الأقنعة في التخدير ، وعلاج التسمم بأول أكسيد الكربون ، والعلاج بالأكسجين عالي الضغط .

يحتاج المرضى غير القادرين على التنفس بشكل طبيعي إلى ضغط إيجابي لإيصال الأكسجين إلى رئتيهم لإتمام عملية تبادل الغازات. وتختلف أنظمة التوصيل في تعقيدها وتكلفتها، بدءًا من قناع جيب بسيط يُستخدم لتوفير التنفس الاصطناعي يدويًا مع إمداد إضافي بالأكسجين عبر منفذ القناع.

قد يستخدم العديد من أفراد خدمات الطوارئ الطبية ، وموظفي الإسعافات الأولية ، والعاملين في المستشفيات قناعًا مزودًا بصمام تهوية (BVM)، وهو عبارة عن كيس مرن متصل بقناع للوجه (أو مجرى هوائي غازي مثل أنبوب القصبة الهوائية أو قناع الحنجرة )، وعادةً ما يكون مزودًا بكيس احتياطي، يقوم أخصائي الرعاية الصحية بتحريكه يدويًا لدفع الأكسجين (أو الهواء) إلى الرئتين. هذا هو الإجراء الوحيد المسموح به للعلاج الأولي للتسمم بالسيانيد في أماكن العمل في المملكة المتحدة . ^{[ 77 ]}

يمكن للنسخ الآلية من نظام التهوية اليدوية والضغط (BVM)، والمعروفة باسم جهاز الإنعاش أو جهاز التنفس الاصطناعي، أن توصل جرعات محددة وموقّتة من الأكسجين مباشرةً إلى المرضى عبر قناع الوجه أو مجرى الهواء. وترتبط هذه الأنظمة بأجهزة التخدير المستخدمة في العمليات الجراحية تحت التخدير العام ، والتي تسمح بتوصيل كميات متغيرة من الأكسجين، بالإضافة إلى غازات أخرى كالهواء وأكسيد النيتروز ومخدرات الاستنشاق .

يُستخدم الأكسجين والغازات المضغوطة الأخرى مع جهاز التبخير لإيصال الأدوية إلى المجاري التنفسية العلوية و/أو السفلية. تستخدم أجهزة التبخير الغاز المضغوط لدفع الدواء السائل إلى قطرات رذاذ ذات حجم علاجي لترسيبها في الجزء المناسب من المجاري التنفسية. يُستخدم عادةً معدل تدفق للغاز المضغوط يتراوح بين 8 و10 لتر/دقيقة لتبخير الأدوية ، أو المحلول الملحي، أو الماء المعقم، أو مزيج من هذه العلاجات، وتحويلها إلى رذاذ علاجي للاستنشاق. في البيئة السريرية، يُعد هواء الغرفة (مزيج من عدة غازات)، والأكسجين الجزيئي ، والهيليوكس من أكثر الغازات شيوعًا المستخدمة لتبخير جرعة علاجية سريعة أو حجم مستمر من الرذاذ العلاجي.

تتميز أقنعة الأكسجين المُفلترة بقدرتها على منع تسرب جزيئات الزفير إلى البيئة المحيطة. عادةً ما تكون هذه الأقنعة مغلقة لتقليل التسربات والتحكم في تنفس هواء الغرفة عبر سلسلة من الصمامات أحادية الاتجاه. تتم عملية ترشيح هواء الزفير إما بوضع مرشح على منفذ الزفير أو من خلال مرشح مدمج في القناع نفسه. اكتسبت هذه الأقنعة شعبيةً واسعةً في أوساط الرعاية الصحية في تورنتو (كندا) خلال أزمة سارس عام 2003. تم تشخيص سارس على أنه مرض تنفسي، وتبين أن أجهزة العلاج بالأكسجين التقليدية غير مصممة لاحتواء جزيئات الزفير. ^{[ 78 ] [ 79 ] [ 80 ]} في عام 2003، طُرح قناع الأكسجين HiOx ⁸⁰ للبيع. يتميز قناع HiOx ⁸⁰ بتصميمه المغلق الذي يسمح بوضع مرشح على منفذ الزفير. ظهرت العديد من التصاميم الجديدة في أوساط الرعاية الصحية العالمية لاحتواء وترشيح الجزيئات المعدية المحتملة، ومنها قناع ISO- O_{قناع الأكسجين رقم 2} ، وقناع الأكسجين Flo₂Max، وقناع الأكسجين O-Mask.

تسمح أقنعة الأكسجين التقليدية للشخص باستنشاق مزيج من هواء الغرفة والأكسجين العلاجي. مع ذلك، ونظرًا لأن أقنعة الأكسجين المُفلترة تستخدم تصميمًا مغلقًا يقلل أو يمنع تمامًا احتكاك الشخص بهواء الغرفة وقدرته على استنشاقه، فقد وُجد أن تركيز الأكسجين المُوَصَّل في هذه الأجهزة يكون مرتفعًا، ويقترب من 99% عند استخدام تدفقات أكسجين كافية. ولأن جميع جزيئات الزفير محصورة داخل القناع، فإن الأدوية المُستنشقة تُمنع أيضًا من التسرب إلى الجو المحيط، مما يقلل من تعرض العاملين في مجال الرعاية الصحية وغيرهم من الأشخاص للعدوى.

في الولايات المتحدة، تفرض معظم شركات الطيران قيودًا على الأجهزة المسموح بها على متن الطائرة. ونتيجةً لذلك، يواجه الركاب قيودًا في اختيار الأجهزة التي يمكنهم استخدامها. توفر بعض شركات الطيران أسطوانات الأكسجين للركاب مقابل رسوم. بينما تسمح شركات أخرى للركاب بحمل أجهزة تركيز الأكسجين المحمولة المعتمدة. مع ذلك، تختلف قوائم الأجهزة المعتمدة من شركة طيران لأخرى، لذا قد يحتاج الركاب إلى مراجعة شركة الطيران التي ينوون السفر معها. عمومًا، لا يُسمح للركاب بحمل أسطوانات الأكسجين الشخصية. في جميع الأحوال، يجب على الركاب إبلاغ شركة الطيران مسبقًا بمعداتهم.

اعتبارًا من 13 مايو 2009، أصدرت وزارة النقل وإدارة الطيران الفيدرالية قرارًا بالموافقة على استخدام عدد محدد من أجهزة تركيز الأكسجين المحمولة على متن جميع الرحلات التجارية. ^{[ 81 ]} وتُلزم لوائح إدارة الطيران الفيدرالية الطائرات الكبيرة بحمل أسطوانات أكسجين من النوع D لاستخدامها في حالات الطوارئ.

منذ ثمانينيات القرن الماضي، توفرت أجهزة تحافظ على الأكسجين المخزن عن طريق توصيله خلال الجزء من دورة التنفس الذي يُستخدم فيه بكفاءة أكبر. وهذا يُطيل مدة بقاء الأكسجين المخزن، أو يُتيح استخدام نظام توصيل أكسجين محمول أصغر حجمًا وأخف وزنًا. كما يُمكن استخدام هذا النوع من الأجهزة مع مُركِّزات الأكسجين المحمولة، مما يزيد من كفاءتها. ^{[ 82 ]}

تكون عملية إعطاء الأكسجين الإضافي أكثر فعالية إذا تم إعطاؤه في مرحلة من دورة التنفس يتم فيها استنشاقه إلى الحويصلات الهوائية، حيث يحدث تبادل الغازات. أما الأكسجين الذي يتم إعطاؤه في مراحل لاحقة من دورة التنفس، فيُستنشق إلى حيز ميت فسيولوجي ، حيث لا يُفيد بشيء لأنه لا يستطيع الانتشار إلى الدم. كما أن الأكسجين الذي يتم إعطاؤه خلال مراحل دورة التنفس التي لا يتم فيها استنشاقه يُعتبر هدراً. ^{[ 82 ]}

يستخدم نظام التدفق المستمر الثابت منظمًا بسيطًا، ولكنه غير فعال لأن نسبة كبيرة من الغاز المُوَصَّل لا تصل إلى الحويصلات الهوائية، وأكثر من نصفه لا يُستنشق على الإطلاق. أما النظام الذي يُراكم الأكسجين الحر التدفق خلال مرحلتي الراحة والزفير (قنيات الخزان)، فيُتيح جزءًا أكبر من الأكسجين للاستنشاق، ويُستنشق بشكل انتقائي خلال الجزء الأول من الشهيق، الذي يصل إلى أبعد نقطة في الرئتين. ويُؤدي منظم الطلب الميكانيكي وظيفة مماثلة، حيث يُوفر الغاز فقط أثناء الشهيق، ولكنه يتطلب بعض الجهد البدني من المستخدم، كما أنه يُهوي الحيز الميت بالأكسجين. وهناك نوع ثالث من الأنظمة (جهاز توفير الأكسجين بجرعة نبضية، أو أجهزة النبض عند الطلب) يستشعر بداية الشهيق ويُوفر جرعة مُقاسة، والتي إذا ما وُفقت بشكل صحيح مع الاحتياجات، ستكون كافية ويتم استنشاقها بفعالية إلى الحويصلات الهوائية. ويمكن التحكم في هذه الأنظمة هوائيًا أو كهربائيًا. ^{[ 82 ]}

أنظمة الطلب التكيفية ^{[ 82 ]} : تُعدّ هذه الأنظمة، التي تُطوّر تقنية توصيل الأنسولين النبضي، أجهزةً تُعدّل تلقائيًا حجم الجرعة النبضية لتناسب مستوى نشاط المستخدم. وتهدف هذه الاستجابة التكيفية إلى تقليل انخفاض تشبع الأكسجين الناتج عن تغيّر معدل التمرين.

تتوفر أجهزة التوصيل النبضي كوحدات مستقلة أو مدمجة في نظام مصمم خصيصًا لاستخدام الغاز المضغوط أو الأكسجين السائل أو مصادر تركيز الأكسجين. يسمح التصميم المتكامل عادةً بتحسين النظام لنوع المصدر على حساب التنوع. ^{[ 82 ]}

تُدخل قسطرة الأكسجين عبر القصبة الهوائية مباشرةً في القصبة الهوائية من خلال فتحة صغيرة في مقدمة الرقبة. تُوجّه هذه الفتحة نحو الأسفل، باتجاه تفرع الشعب الهوائية. يتجاوز الأكسجين المُدخل عبر القسطرة الفراغات الميتة في الأنف والبلعوم والجزء العلوي من القصبة الهوائية أثناء الشهيق، وفي حالة التدفق المستمر، يتراكم في الفراغ الميت التشريحي في نهاية الزفير، ويكون متاحًا للاستنشاق الفوري إلى الحويصلات الهوائية في الشهيق التالي. هذا يقلل من الهدر ويوفر كفاءة أكبر بثلاث مرات تقريبًا من التدفق المستمر الخارجي. وهذا يُعادل تقريبًا قنية الخزان . وقد وُجد أن قسطرة الأكسجين عبر القصبة الهوائية فعالة أثناء الراحة والتمارين الرياضية والنوم. ^{[ 82 ]}