液态二氧化碳在医疗领域的应用覆盖诊疗、手术、药品保存等多个环节，同时有着严格的使用规范。在临床治疗中，低浓度的液态二氧化碳与氧气混合后，可用于治疗低碳酸血症与新生儿呼吸暂停，常规吸入浓度需控制在 7% 以内，临床多采用 5%-7% 的二氧化碳与 93%-95% 的氧气混合方案，还可用于急救淹溺、一氧化碳中毒等急症。固态形态的干冰则可用于冷冻疗法，去除皮肤表面的不良组织，眼科领域还会利用其 - 78.5℃的低温开展青光眼、白内障等手术的冷冻治疗。
在手术辅助方面，腹腔镜等微创手术中，液态二氧化碳可用于制造人工气腹，为手术操作创造清晰视野，减少对患者身体的创伤；心外科手术中，将其喷入手术视野能有效预防气体栓塞，提升手术安全性。在药品生产与保存中，液态二氧化碳可作为气雾剂抛射剂，还能置换药品容器内的空气，防止药物氧化变质，同时可用于药品的低温冻存与运输，保障生物制剂的活性。
其使用安全规范也至关重要，室内操作时需保持通风以防窒息，吸入浓度超过 6% 会引发头痛、意识混乱等症状，皮肤接触干冰则易导致冻伤，发现管道漏气需立即停止使用并检修设备。
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