本報記者 李司坤 本報特約記者 武彥

制造呼吸機的難度被低估

美國CNBC網(wǎng)站28日稱，紐約州州長科莫當天在記者發(fā)布會上再度發(fā)出緊急呼吁，當?shù)芈拥男鹿诜窝滓咔閷⒃谖磥?4-21天進入高峰期，屆時需要多達14萬張病床和3萬臺呼吸機?！澳壳盀橹?，聯(lián)邦政府只提供了4000臺呼吸機”。他表示，紐約州已采購3000個手動式復(fù)蘇面罩?！叭绻麑嵲跊]有呼吸機，這是最后的選擇。我們在討論讓國民警衛(wèi)隊學(xué)習(xí)如何操作這個設(shè)備。雖然看起來容易，但如果依靠人力24小時不間斷地擠壓，你就會發(fā)現(xiàn)這是多么困難?！?/p>

這只是美國面對快速蔓延的新冠疫情時裝備不足窘境的冰山一角。美國重癥醫(yī)學(xué)會估計，美國總共將有96萬名患者由于感染新冠病毒需要使用呼吸機，但美國只有大約20萬臺。美國總統(tǒng)特朗普28日在海軍醫(yī)院船“安慰”號前往紐約抗疫的出發(fā)儀式上表示，根據(jù)《國防生產(chǎn)法》，他已要求波音、福特、通用汽車等美國工業(yè)巨頭投入到呼吸機的生產(chǎn)中。此前一天，特朗普還在社交媒體上對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?？傊仨氶_始制造呼吸機，現(xiàn)在就去！福特，快去造呼吸機?。　辈贿^有網(wǎng)友留言稱，不是汽車企業(yè)對于轉(zhuǎn)產(chǎn)呼吸機不積極，而是要達到特朗普的要求實在太難了——美國總統(tǒng)恐怕低估了制造呼吸機的難度。

面對新冠疫情暴發(fā)初期的“口罩荒”，多家中國汽車企業(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，迅速填補了空缺。在外人看來，同樣的套路完全可以用在呼吸機上——能流水線制造飛機和汽車等復(fù)雜產(chǎn)品的美國工業(yè)巨頭們，不但擁有更先進的加工設(shè)備，而且還有熟練的生產(chǎn)線工人。

然而看似簡單的呼吸機，其實技術(shù)含量相當高。據(jù)業(yè)內(nèi)人士介紹，現(xiàn)代醫(yī)用呼吸機早已不是簡單向病患肺部通氧氣的壓力罐，它會根據(jù)患者的病情、生命體征、血氧飽和度等指標，通過肺動力學(xué)參數(shù)隨時調(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)對穩(wěn)定性的要求也很高，無論是壓力驅(qū)動系統(tǒng)、患者回路、過濾器還是閥門，任何零部件發(fā)生故障，呼吸機都可能失靈，進而危及患者生命。為應(yīng)對斷電等突發(fā)情況，呼吸機還需要獨立的備用動力源。倉促進入這個行業(yè)的美國工業(yè)巨頭不但需要時間來改造生產(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”），因為它需要同時維持心肺功能的長時間體外循環(huán)，設(shè)計更為復(fù)雜。除了核心的血液驅(qū)動泵（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)測設(shè)備。尤其是膜肺和離心泵屬于管控最為嚴格的醫(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。

在號稱美國版“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)用呼吸機難度很大，但利用成熟技術(shù)，快速生產(chǎn)專門針對新冠肺炎感染者的簡易版呼吸機還是大有希望。這種呼吸機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化生產(chǎn)流程。麻省理工學(xué)院團隊還推出一種低成本便攜式機械呼吸機，通過模擬擠壓復(fù)蘇面罩的動作，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的需求還在猛增，即便不考慮技術(shù)問題，美國車企轉(zhuǎn)產(chǎn)呼吸機能否獲得足夠的零部件供應(yīng)也是一個嚴峻的挑戰(zhàn)?！?/p>

呼吸機種類多，適用不同階段病患

對抗全球蔓延的新冠肺炎疫情時，到底需要多少呼吸機才夠用？美國總統(tǒng)特朗普就公開質(zhì)疑“紐約州需要3萬臺呼吸機”的說法，他表示“呼吸機非常貴，你去大醫(yī)院，有時他們只有兩臺呼吸機?！逼鋵嵦乩势张c很多人一樣，將最高端的ECMO與普通呼吸機弄混淆了。呼吸機的種類很多，在救治不同階段病情的新冠肺炎患者時各有用武之地。

呼吸機可以分為有創(chuàng)和無創(chuàng)兩大類。其中無創(chuàng)呼吸機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)療隊救治專家組組長、廣東省人民醫(yī)院ICU副主任醫(yī)師蔣文新29日告訴《環(huán)球時報》記者，無創(chuàng)呼吸機可分為家庭用和重癥病房用的型號。一般呼吸科用的呼吸機跟家庭用的有點類似，功率不會太高，而且沒有辦法精準調(diào)節(jié)氧濃度。而重癥科用的呼吸機可以精準調(diào)氧濃度。現(xiàn)在還有一些呼吸機是三位一體的，可以做有創(chuàng)也可以做無創(chuàng)，還可以同時做高流量的氧療。

蔣文新表示，對于不同階段的新冠肺炎患者，判斷該用哪種類型的呼吸機，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到重癥型，再到危重型，是遞進的狀態(tài)，核心點就是呼吸衰竭。呼吸衰竭以什么做標準？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氣分析進行監(jiān)測。

中國醫(yī)學(xué)科學(xué)院阜外醫(yī)院教授張海濤表示，對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。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，就先上無創(chuàng)呼吸機，給病人的鼻子加上鼻塞，連通高流量呼吸機。如果病人的情況好轉(zhuǎn)，一切皆好。如果病情惡化，這時就要插管，上有創(chuàng)呼吸機。如果上了有創(chuàng)呼吸機后還不行，就要上ECMO了。“原則上講，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，都可以上無創(chuàng)呼吸機，如果維持不到這個指標，就要上有創(chuàng)呼吸機了。上了有創(chuàng)呼吸機后，如果還維持不了這個指標，就要上ECMO”。

歐美當前嚴重的呼吸機不足，讓他們無法采用中國根據(jù)患者情況“按需使用”呼吸機的做法。英國BBC網(wǎng)站稱，英國國家醫(yī)療服務(wù)體系已要求獸醫(yī)提供動物呼吸機，以幫助解決新冠病毒患者的呼吸機短缺問題。澳大利亞獸醫(yī)委員會也開始采購和統(tǒng)計貓狗等寵物用的呼吸機。蔣文新表示，不同用途的呼吸機功率不同，寵物用的呼吸機很可能功率跟不上，“我認為不應(yīng)該給人用”。

美國紐約一些醫(yī)院近日則開始嘗試讓兩名病人共用一臺呼吸機，但美國重癥醫(yī)學(xué)會主張這樣非但沒法確保維持病人生命，共用呼吸機反而將惡化所有人的病情。張海濤表示，兩名病人合用一臺呼吸機，顯然只可能用無創(chuàng)呼吸機，“但這事我們在臨床中沒有干過，因為我國的呼吸機很充足”。他猜測，這種做法可能是加大呼吸機的流量，讓兩名患者都能分享氧氣。但一般情況下是不這么做的，因為每個人使用呼吸機時都會根據(jù)身高、體重、氧濃度、氧分壓、吸氣條件、呼氣條件等指標設(shè)定參數(shù)，兩人合用的話，無法做到按需調(diào)整，實際供氧效果會差很多。蔣文新認為，在精準給氧的情況下，如果兩名病人都沒有任何主動能力，機器旁的管道安排得足夠好，也可以共用呼吸機，但這實在是屬于無可奈何的做法?！?/p>

圖片說明：

科莫舉著手動式復(fù)蘇面罩（左上）；麻省理工團隊發(fā)明的便攜式機械呼吸機（左下）；無創(chuàng)式呼吸機（右上）；最高端的ECMO（右下）。