血藥濃度系指藥物吸收后在血漿內的總濃度，有時可泛指藥物在全血中的濃度。藥物作用強度與藥物在血漿中濃度成正比，藥物在體內的濃度隨著時間而變化。理論上，氫氣的劑量就是氫氣進入人體的總量，從藥物劑量角度考慮，需要重點關注血液中氫氣的最大濃度和持續作用時間。
根據潛水醫學氣體吸收釋放相關理論推測，提高最大濃度的基本方法有三種，一是增加濃度梯度提高組織吸收的速度，例如飲用超飽和氫水或用氫水沐浴，可以快速在胃腸道和皮膚獲得足夠高濃度氫氣。二是增加氫氣吸入分壓也能有效提高肺吸收氫氣的速度，獲得更高的峰值濃度。三是提高氫氣接觸時間，例如延長吸入氫氣的時間，增加泡浴的時間(不能過長)或采用氣體皮膚吸收的辦法等。
但是要準確判斷，還需要有真正血液氫濃度的分析。對于氫氣來說，血藥濃度就是血液中氫氣濃度，分析的標準方法是采集血液后用氣相色譜法進行分析。但是這種方法一是需要采集血液，另外一個是分析技術要求比較高。能代替這種方法最理想方法就是對呼出氣體氫濃度進行分析，這是能準確體現血液氫氣濃度的方法，無創且簡單。幸運的是，氫呼氣試驗是一種臨床疾病診斷技術，早就已經使用。氫醫學只需要拿來借用，并就這種方法的具體使用細節進行驗證就可以。
ShinW . Medical applications of breath hydrogen measurements[J]. Analytical andBioanalytical Chemistry, 2014, 406(16):3931-3939.
呼出氣體中成分分析技術主要用于疾病診斷，其中氫呼氣試驗有比較重要的地位和價值。本文首先對當前流行的氫呼氣試驗常用分析方法進行簡介。呼出氣氫濃度分析診斷疾病的原理是基于腸道內細菌可以制造和利用氫氣。文章列舉討論了氧化應激、腸道疾病、代謝紊亂等10種應用場景。技術問題涉及氫氣呼吸試驗、樣品采集、預處理和成分分析等，其中分析系統和新傳感器是重要的研究課題。
醫學氣體有望未來在臨床和預防醫學領域發揮重要作用。最近幾十年，醫學氣體分子的相關知識快速增加，幾種常見氣體包括一氧化氮、一氧化碳、硫化氫和氫氣，這些氣體有的如一氧化氮具有非常重要的生理功能，有的如氫氣具有非常大臨床應用潛力?？扇細怏w氫氣和甲烷在人呼出氣體中含量為ppm級，是腸道細菌代謝產物，這兩種氣體含量經常作為腸道細菌代謝的分析指標(圖1)。
圖1 呼出氣體中氫氣來自腸道細菌代謝。
呼吸氣中氫氣反映結腸內碳水化合物發酵情況。當小腸內無法消化吸收的他水化合物進入結腸后，細菌可以通過無氧發酵迅速分解這些能量物質，產生短鏈脂肪酸，也有二氧化碳、氫氣和甲烷。這些氣體可以通過循環系統運輸到肺排出體外，所以氫呼氣試驗能測定口盲腸傳輸時間(orocecal transit time ，OCTT)。也可以用來輔助分析和診斷結腸發酵、異常發酵、半乳糖和/或乳糖不耐癥和腸易激綜合癥等。
口盲腸傳輸時間測定能檢測胃腸動力，胃腸動力是指正常的胃腸蠕動以幫助完成食物消化和吸收。當胃腸動力差時，就會引起消化不良。許多臨床檢查都會對患者帶來不同程度的損傷，但使用氫呼吸試驗測定口盲腸傳輸時間最突出的特點是無創性。
正常人體內氫氣含量很少，主要來源于腸道細菌代謝被消化道吸收，經過循環系統運輸到肺釋放到體外。細菌產生氫氣主要決定于未消化食物進入大腸的量，當腸道內碳水化合物達到2克以上，腸道細菌就可以產生甲烷和氫氣，其中大部分經過肛門排除，14-21%經腸黏膜擴散進入血液，這些氣體大部分通過循環運輸經過肺呼出體外，少量通過皮膚尿液等各種途徑釋放。
口盲腸傳輸時間測定方法。健康受試中口服乳果糖后，口盲腸運輸時間的范圍在40到170分鐘之間，攝入固體食物后口盲傳輸時間在192到232分鐘之間。建議采用100毫升的水里有10g乳果糖，陽性值標準按照有連續兩次氫濃度10 ppm的升高。具體測定時，讓患者口服10-20可乳果糖，然后10-30分鐘一次測定呼出氣中氫氣濃度，測定時讓受試者深吸一口氣，屏氣10秒以上，然后緩慢充分將氣體吹入測定儀。如果無法進行這樣的程序，也可采集呼出氣體后采樣分析。
2007年日本醫科大學學者用腦缺血動物模型證明氫氣具有選擇性中和羥基自由基減少氧化損傷的作用，提示氫氣對腦缺血等氧化應激相關疾病具有潛在應用價值。此后，日本中國等國家關于氫氣醫學的基礎和臨床研究大量開展，相關學術組織和學術會議也遍地開花，給氫氣醫學的學術交流提供了便利。作為一種輔助醫療手段，氫水和氫氣吸入設備的商業化也受到廣泛重視。
