本報(bào)記者 李司坤 本報(bào)特約記者 武彥

制造呼吸機(jī)的難度被低估

美國(guó)CNBC網(wǎng)站28日稱，紐約州州長(zhǎng)科莫當(dāng)天在記者發(fā)布會(huì)上再度發(fā)出緊急呼吁，當(dāng)?shù)芈拥男鹿诜窝滓咔閷⒃谖磥?4-21天進(jìn)入高峰期，屆時(shí)需要多達(dá)14萬(wàn)張病床和3萬(wàn)臺(tái)呼吸機(jī)?！澳壳盀橹?，聯(lián)邦政府只提供了4000臺(tái)呼吸機(jī)”。他表示，紐約州已采購(gòu)3000個(gè)手動(dòng)式復(fù)蘇面罩。“如果實(shí)在沒有呼吸機(jī)，這是最后的選擇。我們?cè)谟懻撟寚?guó)民警衛(wèi)隊(duì)學(xué)習(xí)如何操作這個(gè)設(shè)備。雖然看起來容易，但如果依靠人力24小時(shí)不間斷地?cái)D壓，你就會(huì)發(fā)現(xiàn)這是多么困難?！?/p>

這只是美國(guó)面對(duì)快速蔓延的新冠疫情時(shí)裝備不足窘境的冰山一角。美國(guó)重癥醫(yī)學(xué)會(huì)估計(jì)，美國(guó)總共將有96萬(wàn)名患者由于感染新冠病毒需要使用呼吸機(jī)，但美國(guó)只有大約20萬(wàn)臺(tái)。美國(guó)總統(tǒng)特朗普28日在海軍醫(yī)院船“安慰”號(hào)前往紐約抗疫的出發(fā)儀式上表示，根據(jù)《國(guó)防生產(chǎn)法》，他已要求波音、福特、通用汽車等美國(guó)工業(yè)巨頭投入到呼吸機(jī)的生產(chǎn)中。此前一天，特朗普還在社交媒體上對(duì)福特和通用汽車大發(fā)咆哮：“通用汽車公司必須立即在俄亥俄州的洛德斯敦重開他們那被愚蠢地拋棄的工廠，或者其他什么工廠。總之必須開始制造呼吸機(jī)，現(xiàn)在就去！福特，快去造呼吸機(jī)??！”不過有網(wǎng)友留言稱，不是汽車企業(yè)對(duì)于轉(zhuǎn)產(chǎn)呼吸機(jī)不積極，而是要達(dá)到特朗普的要求實(shí)在太難了——美國(guó)總統(tǒng)恐怕低估了制造呼吸機(jī)的難度。

面對(duì)新冠疫情暴發(fā)初期的“口罩荒”，多家中國(guó)汽車企業(yè)改造生產(chǎn)線、利用現(xiàn)有的超潔凈車間跨界轉(zhuǎn)產(chǎn)口罩，迅速填補(bǔ)了空缺。在外人看來，同樣的套路完全可以用在呼吸機(jī)上——能流水線制造飛機(jī)和汽車等復(fù)雜產(chǎn)品的美國(guó)工業(yè)巨頭們，不但擁有更先進(jìn)的加工設(shè)備，而且還有熟練的生產(chǎn)線工人。

然而看似簡(jiǎn)單的呼吸機(jī)，其實(shí)技術(shù)含量相當(dāng)高。據(jù)業(yè)內(nèi)人士介紹，現(xiàn)代醫(yī)用呼吸機(jī)早已不是簡(jiǎn)單向病患肺部通氧氣的壓力罐，它會(huì)根據(jù)患者的病情、生命體征、血氧飽和度等指標(biāo)，通過肺動(dòng)力學(xué)參數(shù)隨時(shí)調(diào)整氧氣的供應(yīng)量，并依靠伺服反饋控制系統(tǒng)，利用優(yōu)化算法保持供氧頻率與患者呼吸同步。這套復(fù)雜系統(tǒng)對(duì)穩(wěn)定性的要求也很高，無(wú)論是壓力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)、患者回路、過濾器還是閥門，任何零部件發(fā)生故障，呼吸機(jī)都可能失靈，進(jìn)而危及患者生命。為應(yīng)對(duì)斷電等突發(fā)情況，呼吸機(jī)還需要獨(dú)立的備用動(dòng)力源。倉(cāng)促進(jìn)入這個(gè)行業(yè)的美國(guó)工業(yè)巨頭不但需要時(shí)間來改造生產(chǎn)線等“硬件”，而且還需要掌握核心算法等維系患者生命的“軟件”，后者恐怕更不是短時(shí)間就能摸索出來的。

至于最高端的ECMO（體外膜肺氧合，俗稱“人工肺”），因?yàn)樗枰瑫r(shí)維持心肺功能的長(zhǎng)時(shí)間體外循環(huán)，設(shè)計(jì)更為復(fù)雜。除了核心的血液驅(qū)動(dòng)泵（通常為離心泵）和膜式氧合器（膜肺）外，還需要配套的變溫水箱、調(diào)節(jié)氧濃度的空氧混合儀以及血氧飽和度、壓力、溫度傳感器等監(jiān)測(cè)設(shè)備。尤其是膜肺和離心泵屬于管控最為嚴(yán)格的醫(yī)療器械，不但技術(shù)掌握在少數(shù)幾家企業(yè)手里，而且生產(chǎn)資質(zhì)要求很高，匆忙跨界生產(chǎn)的車企絕不可能輕易獲得審批。

在號(hào)稱美國(guó)版“知乎”的Quora網(wǎng)站上，諸多醫(yī)療器械業(yè)內(nèi)人士也大都表示，車企跨界生產(chǎn)正規(guī)的醫(yī)用呼吸機(jī)難度很大，但利用成熟技術(shù)，快速生產(chǎn)專門針對(duì)新冠肺炎感染者的簡(jiǎn)易版呼吸機(jī)還是大有希望。這種呼吸機(jī)只保留新冠肺炎患者需要的少數(shù)基本功能，盡量減少零部件并簡(jiǎn)化生產(chǎn)流程。麻省理工學(xué)院團(tuán)隊(duì)還推出一種低成本便攜式機(jī)械呼吸機(jī)，通過模擬擠壓復(fù)蘇面罩的動(dòng)作，將氧氣輸入患者氣管，成本僅100美元。

此外，由于全球?qū)粑鼨C(jī)的需求還在猛增，即便不考慮技術(shù)問題，美國(guó)車企轉(zhuǎn)產(chǎn)呼吸機(jī)能否獲得足夠的零部件供應(yīng)也是一個(gè)嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)?！?/p>

呼吸機(jī)種類多，適用不同階段病患

對(duì)抗全球蔓延的新冠肺炎疫情時(shí)，到底需要多少呼吸機(jī)才夠用？美國(guó)總統(tǒng)特朗普就公開質(zhì)疑“紐約州需要3萬(wàn)臺(tái)呼吸機(jī)”的說法，他表示“呼吸機(jī)非常貴，你去大醫(yī)院，有時(shí)他們只有兩臺(tái)呼吸機(jī)?！逼鋵?shí)特朗普與很多人一樣，將最高端的ECMO與普通呼吸機(jī)弄混淆了。呼吸機(jī)的種類很多，在救治不同階段病情的新冠肺炎患者時(shí)各有用武之地。

呼吸機(jī)可以分為有創(chuàng)和無(wú)創(chuàng)兩大類。其中無(wú)創(chuàng)呼吸機(jī)是通過佩戴在病患臉上的密閉口罩供給氧氣，主要用于較清醒、有自主呼吸的患者。而有創(chuàng)呼吸機(jī)需要切開患者的氣管，直接向患者肺部供氧，通常適用于重度呼吸衰竭患者。

廣東援荊醫(yī)療隊(duì)救治專家組組長(zhǎng)、廣東省人民醫(yī)院ICU副主任醫(yī)師蔣文新29日告訴《環(huán)球時(shí)報(bào)》記者，無(wú)創(chuàng)呼吸機(jī)可分為家庭用和重癥病房用的型號(hào)。一般呼吸科用的呼吸機(jī)跟家庭用的有點(diǎn)類似，功率不會(huì)太高，而且沒有辦法精準(zhǔn)調(diào)節(jié)氧濃度。而重癥科用的呼吸機(jī)可以精準(zhǔn)調(diào)氧濃度?，F(xiàn)在還有一些呼吸機(jī)是三位一體的，可以做有創(chuàng)也可以做無(wú)創(chuàng)，還可以同時(shí)做高流量的氧療。

蔣文新表示，對(duì)于不同階段的新冠肺炎患者，判斷該用哪種類型的呼吸機(jī)，最關(guān)鍵的是看呼吸功能的衰竭程度。通常病患的病情從一般病號(hào)到重癥型，再到危重型，是遞進(jìn)的狀態(tài)，核心點(diǎn)就是呼吸衰竭。呼吸衰竭以什么做標(biāo)準(zhǔn)？一是看臨床表現(xiàn)出呼吸窘迫。每分鐘35次以上的呼吸頻率就是窘迫，每分鐘24次以上屬于急促。二是直接的缺氧表現(xiàn)，可以通過臨床表現(xiàn)，也可以通過血氧飽和度和血?dú)夥治鲞M(jìn)行監(jiān)測(cè)。

中國(guó)醫(yī)學(xué)科學(xué)院阜外醫(yī)院教授張海濤表示，對(duì)于此次新冠肺炎疫情來說，絕大部分病人不需要呼吸支持，80%的病人很快都能痊愈。另外20%的病人需要使用呼吸機(jī)。至于用哪一種，還要根據(jù)病人病情的發(fā)展和演變來決定。一般情況下，如果病人的病情比較輕，就先上無(wú)創(chuàng)呼吸機(jī)，給病人的鼻子加上鼻塞，連通高流量呼吸機(jī)。如果病人的情況好轉(zhuǎn)，一切皆好。如果病情惡化，這時(shí)就要插管，上有創(chuàng)呼吸機(jī)。如果上了有創(chuàng)呼吸機(jī)后還不行，就要上ECMO了?！霸瓌t上講，只要能維持血氧飽和度在90以上，或者血氧分壓在60毫米汞柱以上，都可以上無(wú)創(chuàng)呼吸機(jī)，如果維持不到這個(gè)指標(biāo)，就要上有創(chuàng)呼吸機(jī)了。上了有創(chuàng)呼吸機(jī)后，如果還維持不了這個(gè)指標(biāo)，就要上ECMO”。

歐美當(dāng)前嚴(yán)重的呼吸機(jī)不足，讓他們無(wú)法采用中國(guó)根據(jù)患者情況“按需使用”呼吸機(jī)的做法。英國(guó)BBC網(wǎng)站稱，英國(guó)國(guó)家醫(yī)療服務(wù)體系已要求獸醫(yī)提供動(dòng)物呼吸機(jī)，以幫助解決新冠病毒患者的呼吸機(jī)短缺問題。澳大利亞獸醫(yī)委員會(huì)也開始采購(gòu)和統(tǒng)計(jì)貓狗等寵物用的呼吸機(jī)。蔣文新表示，不同用途的呼吸機(jī)功率不同，寵物用的呼吸機(jī)很可能功率跟不上，“我認(rèn)為不應(yīng)該給人用”。

美國(guó)紐約一些醫(yī)院近日則開始嘗試讓兩名病人共用一臺(tái)呼吸機(jī)，但美國(guó)重癥醫(yī)學(xué)會(huì)主張這樣非但沒法確保維持病人生命，共用呼吸機(jī)反而將惡化所有人的病情。張海濤表示，兩名病人合用一臺(tái)呼吸機(jī)，顯然只可能用無(wú)創(chuàng)呼吸機(jī)，“但這事我們?cè)谂R床中沒有干過，因?yàn)槲覈?guó)的呼吸機(jī)很充足”。他猜測(cè)，這種做法可能是加大呼吸機(jī)的流量，讓兩名患者都能分享氧氣。但一般情況下是不這么做的，因?yàn)槊總€(gè)人使用呼吸機(jī)時(shí)都會(huì)根據(jù)身高、體重、氧濃度、氧分壓、吸氣條件、呼氣條件等指標(biāo)設(shè)定參數(shù)，兩人合用的話，無(wú)法做到按需調(diào)整，實(shí)際供氧效果會(huì)差很多。蔣文新認(rèn)為，在精準(zhǔn)給氧的情況下，如果兩名病人都沒有任何主動(dòng)能力，機(jī)器旁的管道安排得足夠好，也可以共用呼吸機(jī)，但這實(shí)在是屬于無(wú)可奈何的做法?！?/p>

圖片說明：

科莫舉著手動(dòng)式復(fù)蘇面罩（左上）；麻省理工團(tuán)隊(duì)發(fā)明的便攜式機(jī)械呼吸機(jī)（左下）；無(wú)創(chuàng)式呼吸機(jī)（右上）；最高端的ECMO（右下）。