劉 健

高壓氧艙是在封閉的空間內(nèi)以高于一個大氣壓的氧氣來治療疾病的醫(yī)學(xué)設(shè)備。高壓氧醫(yī)學(xué)起源于19 世紀(jì)的英國。1956 年，荷蘭人Boerema 等在大型高壓氧艙內(nèi)進(jìn)行心內(nèi)直視手術(shù)成功，隨后高壓氧艙治療法引起了世界各國醫(yī)學(xué)界的重視和極大的興趣，高壓氧醫(yī)學(xué)開始迅速發(fā)展。高壓氧艙歷經(jīng)200 多年，由最初的高氣壓治療階段，已經(jīng)發(fā)展到高壓氧治療階段。時至今日，高壓氧艙設(shè)備已經(jīng)發(fā)展到相當(dāng)成熟的地步，極大地推動了高壓氧醫(yī)學(xué)向更高、更深層次的發(fā)展。高壓氧治療法已廣泛應(yīng)用于臨床治療某些疾病，如腦血栓、腦出血、腦損傷修復(fù)、糖尿病等，具有副作用小、效果好、抗菌效果佳等特點(diǎn)，此外高壓氧艙在地震救災(zāi)、礦難、潛水減壓、健康保健等領(lǐng)域也發(fā)揮著重要作用，具有很廣泛的應(yīng)用前景。

一、高壓氧艙的分類及系統(tǒng)組成

（一）高壓氧艙的分類

一般而言，高壓氧艙按艙內(nèi)加壓物質(zhì)不同分為空氣加壓艙和純氧艙；按容納人數(shù)多少分單人艙、多人艙（參見圖1①裴承芝. 單人醫(yī)療高壓氧艙自動控制系統(tǒng)研究與實(shí)現(xiàn)[D]. 武漢：武漢理工大學(xué)，2017：1-5.），其中多人艙又分大型高壓空氣艙、中型高壓空氣艙、小型高壓空氣艙；按用途不同分為高壓氧艙、嬰兒高壓氧艙、動物實(shí)驗(yàn)用高壓氧艙、潛水加壓艙、低壓艙、高低壓兩用艙、潛水加壓艙 群等②張禹，肖宏，呂艷，等. 高壓氧艙設(shè)備的發(fā)展概況[J]. 中國醫(yī)療設(shè)備，2010，25（2）：1-4.。

圖1 高壓氧艙的類型

（二）高壓氧艙系統(tǒng)的基本組成

高壓氧治療最基本的流程是用空氣壓縮機(jī)將高壓空氣經(jīng)過濾后注入艙中，使艙內(nèi)壓強(qiáng)達(dá)到高壓氧治療所需的壓力，與此同時開通供氧系統(tǒng)，患者在艙內(nèi)呼吸高壓、高濃度氧氣?？諝饧訅貉跖撌悄壳皣鴥?nèi)外最常用、最安全的高壓氧艙，下面以醫(yī)用空氣加壓氧艙為例，介紹高壓氧艙的基本組成。按系統(tǒng)功能可將高壓氧艙設(shè)備分成如下幾個大的系統(tǒng)：供排氣系統(tǒng)、供排氧系統(tǒng)、艙體及輔助系統(tǒng)、操控系統(tǒng)。按功能組成又可將高壓氧艙設(shè)備分為艙體部分、空氣加減壓部分、供排氧部分、氧艙電氣部分、氧艙空氣調(diào)節(jié)部分、氧艙消防及緊急減壓部分③同注釋②。。高壓氧艙系統(tǒng)的組成如圖2 所示。

圖2 高壓氧艙的系統(tǒng)組成

二、專利申請趨勢分析

本文對醫(yī)療氧艙領(lǐng)域的國內(nèi)外專利進(jìn)行了檢索，檢索截至2021 年6 月25 日。中文數(shù)據(jù)庫選擇中國專利文摘數(shù)據(jù)庫（CNABS），外文數(shù)據(jù)庫選擇德溫特世界專利索引（DWPI），利用關(guān)鍵詞與分類號組合進(jìn)行檢索，共獲得5733 篇專利，然后進(jìn)行數(shù)據(jù)分析統(tǒng)計。

下文將從申請趨勢、申請區(qū)域分布、主要申請人分布等方面對醫(yī)療高壓氧艙技術(shù)進(jìn)行分析④魏保志. 專利審查理論與實(shí)踐[M]. 北京：知識產(chǎn)權(quán)出版社，2019：197-309.。

（一）高壓氧艙全球?qū)＠麪顩r

1.申請趨勢

圖3 顯示了1908—2019 年全球高壓氧艙的專利申請量分布情況。自1908 年起，其技術(shù)發(fā)展大致分為三個階段（曲線尾部的回落是由于專利文獻(xiàn)延遲公開的特點(diǎn)所造成的）：

圖3 全球?qū)＠暾堏厔?/p>

萌芽階段（1908—1963 年）：全球范圍內(nèi)關(guān)于氧艙的專利起始于1908 年。限于當(dāng)時高壓氧醫(yī)學(xué)的發(fā)展水平較低，科技、工業(yè)化水平也不夠高，1963年之前世界范圍內(nèi)高壓氧艙的專利年均申請量很少，基本維持在個位數(shù)，這也客觀反映出這一階段高壓氧治療還未引起醫(yī)學(xué)界足夠的重視和興趣。

發(fā)展階段（1963—2003 年）：這一階段呈現(xiàn)了高壓氧艙在世界范圍內(nèi)起步和發(fā)展的狀態(tài)。雖然在1963年到1980 年之間處于一個波動期，但是隨著高壓氧醫(yī)學(xué)逐漸受到重視并不斷走向成熟，以及工業(yè)科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，在1980 年以后，大量新建的單人高壓氧艙進(jìn)入市場，高壓氧治療呈現(xiàn)出持續(xù)增長的勢頭，獲得較快的發(fā)展，并在2003 年申請量出現(xiàn)一個頂峰。

成熟階段（2003 年至今）：2003 年以后，高壓氧艙的申請量有所回落并且整體上進(jìn)入一個成熟期，這一階段高壓氧艙的設(shè)備更加完善、安全，對高壓氧的生理作用、治療機(jī)制、毒副作用等有了進(jìn)一步全面的認(rèn)識和預(yù)防措施。從此，高壓氧醫(yī)學(xué)的發(fā)展在世界各地又突飛猛進(jìn)。

2.申請區(qū)域分布

雖然高壓氧醫(yī)學(xué)的發(fā)展在世界各地有了長足的進(jìn)步，但是世界各國高壓氧醫(yī)學(xué)的發(fā)展仍不均衡。自從1964 年我國第一臺高壓氧艙投入臨床，經(jīng)過60多年的發(fā)展，醫(yī)用氧艙在設(shè)計與制造、安全使用與管理等方面都取得了很大的突破。由圖4 可以看出，相對而言，中國、美國、日本、歐洲等國家和地區(qū)的發(fā)展較為突出，尤其我國在1998 年以后，年申請量逐年增長。目前中國的申請量已經(jīng)占到了全球的33%，歐洲地區(qū)次之，占比達(dá)到17%（不含俄羅斯/蘇聯(lián)），其次是美國，占比達(dá)到11%。2003 年，中國申請量出現(xiàn)了一個較大的增量，是2002 年的2.3 倍，并且美國和歐洲申請量均有增長，導(dǎo)致2003 年全球申請量出現(xiàn)一個高峰值。之后，申請量有所回落，到2013 年這一時期申請量一直保持相對穩(wěn)定，并從2014 年開始至今保持了持續(xù)快速增長的趨勢。

圖4 全球?qū)＠暾垍^(qū)域分布和趨勢

3.全球主要申請人

圖5 列出了世界范圍內(nèi)前10 位的主要申請人，其中有5 家中國企業(yè)位列其中，并且位居世界前兩位的煙臺宏遠(yuǎn)氧業(yè)有限公司和煙臺冰輪高壓氧艙有限公司都是中國企業(yè)，可見，中國在高壓氧艙領(lǐng)域取得了領(lǐng)先的地位。

圖5 全球主要申請人分布

（二）高壓氧艙中國專利狀況

1.申請趨勢

我國高壓氧醫(yī)學(xué)的發(fā)展由于起步相對比較晚，上世紀(jì)八九十年代逐漸得到推廣和普及，其發(fā)展的速度十分迅速。1985 年，我國高壓氧艙的專利申請僅僅為4 件，隨后，高壓氧醫(yī)學(xué)在我國不斷呈現(xiàn)出良好的發(fā)展?fàn)顩r。我國專利和全球?qū)＠内厔萦兴煌蓤D6 可見，我國專利申請量在1998 年前一直很少，直到1999 年出現(xiàn)了2 倍的增長量，2000 年以后至今雖然個別年份申請量出現(xiàn)波動，但是整體上保持持續(xù)增長的趨勢，到2018 年申請量已經(jīng)超過200 件。從圖6 也可以看出，國內(nèi)申請人占比較大，為96%，說明國內(nèi)申請人重視高壓氧艙的本國布局，我國高壓氧艙目前已處于優(yōu)勢地位；而國外申請人僅占不到5%，并且在中國市場上所占份額也 較小。

圖6 國內(nèi)申請趨勢和申請人的國家分布

2.主要申請人分布

圖7 顯示了中國專利申請的主要申請人的分布情況。可以看出前10 位均為國內(nèi)申請人，且煙臺宏遠(yuǎn)氧業(yè)有限公司和煙臺冰輪高壓氧艙有限公司的申請量以絕對優(yōu)勢位列前兩位。

圖7 國內(nèi)主要申請人分布

三、專利技術(shù)分析

（一）重要申請人關(guān)鍵技術(shù)分析

通過以上國內(nèi)外專利技術(shù)研發(fā)分析可以發(fā)現(xiàn)，中國已經(jīng)成為高壓氧艙領(lǐng)域的專利大國，其主要申請人的研發(fā)技術(shù)在高壓氧艙領(lǐng)域具有明顯指導(dǎo)意義?，F(xiàn)對申請量在世界范圍內(nèi)排名前兩位的煙臺宏遠(yuǎn)氧業(yè)有限公司和煙臺冰輪高壓氧艙有限公司的重點(diǎn)技術(shù)進(jìn)行分析。

1.煙臺宏遠(yuǎn)氧業(yè)有限公司

煙臺宏遠(yuǎn)氧業(yè)有限公司在2003—2004 年之間重點(diǎn)對醫(yī)用高壓氧艙內(nèi)的安全消防裝置、外循環(huán)水式空調(diào)裝置、氧濃度安全鎖定裝置、心電腦電監(jiān)護(hù)裝置、急救呼吸機(jī)以及藥物霧化裝置等部件進(jìn)行了研究（CN 2579454Y 等），通過艙內(nèi)操作可實(shí)現(xiàn)高效率滅火，電腦自動控制可安全鎖定氧艙內(nèi)的氧濃度在要求的限制以內(nèi)，采用藥物霧化與純氧混合的醫(yī)療技術(shù)治療多種疾病。到了2007 年，醫(yī)用空氣加壓氧艙內(nèi)增加了遠(yuǎn)程會診系統(tǒng)（CN201150611Y），借助于計算機(jī)平臺，將高壓氧治療和搶救過程的圖像、患者病歷、治療方案以及治療搶救過程的全程監(jiān)控錄像進(jìn)行遠(yuǎn)程傳輸，達(dá)到了共同診斷、指導(dǎo)治療搶救的目的。2015 年，針對市場上高氣壓醫(yī)療設(shè)備不能作為空投快速展開應(yīng)急救援的問題，CN204636824U 提供了一種救援式軟質(zhì)加壓艙，艙體由既為密封部件又具有承壓功能的軟性囊體構(gòu)成，具有良好的可折疊性、透光性、高低溫性能以及足夠強(qiáng)度，其斷裂強(qiáng)度可達(dá)到8000N/5cm 以上。2016—2018 年之間，主要針對高壓氧艙的安全性進(jìn)行改進(jìn)：CN206852743U 解決了艙內(nèi)安全供電的技術(shù)問題；CN206934272U 提出了一種艙內(nèi)人員可根據(jù)實(shí)際情況，自行對艙體進(jìn)行減壓，完成出艙，從而確保艙內(nèi)人員的人身安全的便攜式醫(yī)療加壓艙應(yīng)急逃生裝置；CN208171504U 提供一種醫(yī)用空氣加壓氧艙遞物筒安全開啟自動報警裝置，解決了現(xiàn)有遞物筒外蓋開啟時的安全性問題。

2.煙臺冰輪高壓氧艙有限公司

煙臺冰輪高壓氧艙有限公司從2001 年開始從事高壓氧艙研究。在研究初期，2001 年首先解決了高壓氧艙計算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)及方法（CN1300585A），對于當(dāng)時技術(shù)中的氧艙艙體均為硬質(zhì)材料構(gòu)成的現(xiàn)狀進(jìn)行了深入研究。2007 年軟體艙的問世（CN201101659Y、CN201168147Y），使高壓氧艙較硬質(zhì)材料的氧艙在舒適性上有了改善；CN201135568Y 中在軟體艙的基礎(chǔ)上增加了全透視性功能；CN101947169A 對于軟體艙進(jìn)出口密封不嚴(yán)、容易泄漏的問題進(jìn)行了很好的解決，在所述殼體以及外部拉鏈層和內(nèi)部拉鏈層所用的基材均采用了高強(qiáng)度的聚氨酯纖維材料，實(shí)現(xiàn)了高強(qiáng)度密封性。2009 年開始在負(fù)壓隔離艙進(jìn)行研究，CN2014 41570U 采用了新型材料熱塑性纖維增強(qiáng)聚氨酯復(fù)合材料制成的艙體，利用負(fù)壓原理隔離病原微生物，同時將艙內(nèi)被患者污染的空氣經(jīng)特殊處理后排放，保證環(huán)境不受污染。到了2014 年，氧艙在功能上更加多樣化，CN103720559A 在艙內(nèi)設(shè)置無源空氣調(diào)節(jié)裝置，可以對艙內(nèi)的空氣進(jìn)行凈化和溫度調(diào)節(jié)，而且在艙內(nèi)增設(shè)相關(guān)醫(yī)療設(shè)施。2015 年，隨著物聯(lián)網(wǎng)的不斷發(fā)展，氧艙更加智能化、服務(wù)人性化，CN204909933U提供了一種基于移動網(wǎng)絡(luò)的氧艙遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)，改變了現(xiàn)有的人工管理模式，其通過移動網(wǎng)絡(luò)的方式，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程智能控制，實(shí)時了解產(chǎn)品運(yùn)行狀態(tài)，產(chǎn)品發(fā)生故障時實(shí)時發(fā)送故障消息縮短故障反應(yīng)時間，加快了維護(hù)速度。

（二）高壓氧艙的技術(shù)發(fā)展路線

對全球高壓氧艙的專利申請進(jìn)行梳理和分析后，發(fā)現(xiàn)高壓氧艙的關(guān)鍵技術(shù)分支主要分為：（1）艙體部分。高壓氧艙的殼體結(jié)構(gòu)輕量化、便攜式，外觀美觀化是長期的一個研究方向，而氧艙的應(yīng)急安全設(shè)計一直是各國申請人研究的熱點(diǎn)。另外，艙體的供排氧設(shè)備如制氧機(jī)、空氣壓縮機(jī)等的改進(jìn)也提升了高壓氧艙的性能和用戶舒適度。（2）氧艙控制系統(tǒng)?？刂葡到y(tǒng)由最原始的手動操作逐漸發(fā)展到電磁閥遙控、單片機(jī)+繼電器、計算機(jī)控制等方式，另外智能化、人工交互技術(shù)是一個大的發(fā)展方向。（3）輔助醫(yī)學(xué)治療技術(shù)。隨著高壓氧醫(yī)學(xué)的深入發(fā)展，高壓氧艙與其他醫(yī)學(xué)輔助治療技術(shù)如芳香或藥物熏蒸療法、熱輻射療法、呼吸機(jī)、負(fù)離子保健、負(fù)壓隔離/負(fù)壓模擬高原環(huán)境等形成綜合性治療技術(shù)，對人體進(jìn)行疾病治療、醫(yī)學(xué)研究、養(yǎng)生、保健、健身、鍛煉等，成為當(dāng)前的一個熱門研究方向。（高壓氧艙關(guān)鍵技術(shù)分支及發(fā)展趨勢和特點(diǎn)參見表1，高壓氧艙關(guān)鍵技術(shù)演進(jìn)圖參見圖8。）

圖8 高壓氧艙關(guān)鍵技術(shù)演進(jìn)

表1 高壓氧艙關(guān)鍵技術(shù)分支及發(fā)展趨勢和特點(diǎn)

1.艙體部分

（1）艙體結(jié)構(gòu)

早期的氧艙結(jié)構(gòu)，如1987 年4 月提供的一種醫(yī)療應(yīng)用的高壓多人壓力室（DE8705838U），艙體由彼此成直角排列的壁組成，腔室殼體由均勻的板塊復(fù)合并且在邊緣處經(jīng)焊接連接而成。而同時期的1988 年，US4727870A 提供了一種用于在超大氣條件下治療患者的腔室，能夠幫助病人進(jìn)行坐姿調(diào)節(jié)和方便移動的單人氧艙，其關(guān)注了高壓氧艙的可移動操作性和病人的舒適性。之后艙體整體已朝向美觀化、輕型化、優(yōu)質(zhì)化發(fā)展，所用鋼材的韌性和強(qiáng)度都有了長足的進(jìn)步，同時航空鋁材的廣泛應(yīng)用到艙體上，如單人輕型醫(yī)療保健氧艙（CN2616196Y），外觀流線型好，充分體現(xiàn)高科技的視覺感，艙體主體材料為高強(qiáng)度鋁合金板材，艙內(nèi)設(shè)計舒適安全。另外，便攜式高壓氧艙也得到廣泛的應(yīng)用，可以應(yīng)用到救援急救等場合（CN20463682 4U）。隨著3D 打印技術(shù)的不斷成熟和應(yīng)用，2018 年，世界上首次出現(xiàn)3D打印技術(shù)的高壓氧艙（CN2091727 88U），該高壓氧艙通過設(shè)置多層復(fù)合結(jié)構(gòu)，可以通過打印設(shè)備直接在現(xiàn)場打印，使高壓氧艙的結(jié)構(gòu)、形狀、大小可調(diào)，從而提高與場地的匹配度，整體式結(jié)構(gòu)保證了高壓氧艙的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度，同時可以采取多個打印頭協(xié)同完成，大大促進(jìn)了高壓氧艙的普及水平，對高壓氧艙的使用達(dá)到了一個新的高度。

（2）應(yīng)急安全

由于醫(yī)用空氣加壓氧艙的艙內(nèi)是一個封閉的環(huán)境，且艙內(nèi)的氣壓大于艙外氣壓，氧濃度＞32%容易引起火災(zāi)，一旦艙內(nèi)出現(xiàn)失火等突發(fā)事件時，會造成重大人員傷亡。因此，尤其是針對大型的高壓氧艙，使用各種工作物質(zhì)如粉末、液體、惰性氣體的傳統(tǒng)滅火系統(tǒng)，以在發(fā)生火災(zāi)時為患者提供救援，例如在1935 年高壓氧艙上使用的噴淋滅火（GB1086635A）；而對于單人高壓氧艙，由于內(nèi)部體積非常小，在滅火（溢流）時容易對患者造成危險，因此通常不使用滅火系統(tǒng)。1995 年，一種具有生命支持和滅火系統(tǒng)的壓力室裝置（RU2094034C1），提出軟壓力艙和破壞裝置相結(jié)合的生命支持系統(tǒng)，可實(shí)現(xiàn)緊急情況時快速接近患者，在壓力室中存在危及生命的情況下，觸發(fā)用于破壞殼體的裝置，由此切除具有電網(wǎng)的殼體的特定區(qū)域，破壞的殼體脫落并觸發(fā)滅火裝置，達(dá)到快速拯救病人的目的。2016 年，中南大學(xué)湘雅醫(yī)院研發(fā)出一種多孔噴淋頭（CN109331385A）并將其應(yīng)用到高壓氧艙上，多孔噴淋頭結(jié)構(gòu)受驅(qū)動裝置的驅(qū)動可自動開啟和關(guān)閉，大大提高了水覆蓋的面積，提高了火災(zāi)撲滅的效率。

（3）供排氧設(shè)備

空氣壓縮機(jī)是高壓氧艙最主要的設(shè)備之一，現(xiàn)已從傳統(tǒng)的活塞式壓縮機(jī)向螺桿式壓縮機(jī)轉(zhuǎn)變。例如1988 年研發(fā)的高壓氧艙（EP0277787A2）和煙臺朗格高壓氧艙有限公司的高壓氧艙（CN205068702U）使用的活塞式空氣壓縮機(jī)，經(jīng)多級壓縮可提供至少3MPa 的壓力，但是其存在噪音大、壓縮空氣中含油量高、故障率高等缺點(diǎn)。螺桿式空氣壓縮機(jī)噪音小，壓縮空氣中含油量低，故障率低，但只可提供最高1.5MPa 的壓力。例如2008 年，奧布萊恩（OBRIEN V J）研發(fā)的可變壓力艙（US2008210234A1）中應(yīng)用了螺桿式壓縮機(jī)，其具有使艙體增壓至1 到6 個大氣壓之間的能力，或使艙體減壓至大約0.1 個大氣壓的能力，從而使該艙體既適合承受高壓又適合承受低壓。另外，國外已經(jīng)發(fā)展出純無油空氣壓縮機(jī)（JP200017 6018A），壓縮空氣在空壓機(jī)中不跟任何潤滑油接觸，使壓縮空氣質(zhì)量更高。隨之國內(nèi)高壓氧艙上也逐漸使用了無油空氣壓縮機(jī)，例如CN102266258A 的便攜式軟體氣壓氧艙，將凈化后的空氣經(jīng)過無油空氣壓縮機(jī)輸入艙體內(nèi)形成10KPa 到20KPa 穩(wěn)定的高壓環(huán)境。

2.氧艙控制系統(tǒng)

（1）操艙方式

早期的高壓氧艙系統(tǒng)的壓力控制是由操艙人員以手動調(diào)節(jié)進(jìn)氣閥和排氣閥的方式來實(shí)現(xiàn)的。在治療過程中，操艙人員從氣動壓力表上讀取艙內(nèi)壓力值和氣源壓力值，然后根據(jù)經(jīng)驗(yàn)來控制艙內(nèi)的壓力和升降壓速率（US3877427A1）。目前的操艙方式由手動操作逐漸發(fā)展到電磁閥遙控、單片機(jī)+繼電器、計算機(jī)控制等方式，但大部分操艙方式是手動操作配合自動操作來共同完成控制，例如CN201164557Y 中，即是通過自動和手動加壓的兩路來氣共同匯集后通過消音器進(jìn)入載人氣壓艙的治療室，供氣控制采用電動調(diào)節(jié)閥與氣動開關(guān)閥相串聯(lián)的配套方式，是為了電動調(diào)節(jié)閥一旦出現(xiàn)故障時，可以通過自動關(guān)閉氣動開關(guān)閥，實(shí)現(xiàn)加壓程序由自動控制平穩(wěn)地切換到手動控制。2004 年，煙臺朗格高壓氧艙有限公司研發(fā)的高壓氧艙氣動控制裝置（CN2683095Y），采用氣動控制方法實(shí)現(xiàn)了對高壓氧艙進(jìn)出氣流的壓力、流速智能化控制，該氣動工作方式安全可靠，模擬計算機(jī)程序，實(shí)現(xiàn)了智能化操作，自動化程度高，安全性能好。

（2）人機(jī)交互

早期的高壓氧艙（例如上世紀(jì)六七十年代的SE403253、FR2068949 等）功能結(jié)構(gòu)較為簡單，自動化程度較低，病人的舒適性和安全性也很差。病人在一個密閉的載人壓力容器里進(jìn)行高壓氧治療，而艙內(nèi)的溫濕度、噪聲、空氣潔凈度等環(huán)境條件變差會二次危害病人的健康。2003 年時，CN203122863U 提出了一種智能遠(yuǎn)程多參數(shù)監(jiān)控式高壓氧艙。該高壓氧艙上的火災(zāi)報警系統(tǒng)能夠及時監(jiān)測高壓氧艙是否發(fā)生意外事故，通過壓力傳感器來監(jiān)測氧氣的壓力大小，并通過對艙內(nèi)的溫度、濕度、噪聲、照明、煙霧及空氣潔凈度的傳感器來監(jiān)測其變化，計算機(jī)監(jiān)測控制系統(tǒng)和遠(yuǎn)程服務(wù)器進(jìn)行通信，避免了人為的延遲、錯誤的判斷而造成高壓氧艙安全事故，實(shí)現(xiàn)真正意義上的人-機(jī)-環(huán)境的統(tǒng)一，作出科學(xué)、可靠、實(shí)時的報警。2017 年，青島道一空優(yōu)科技有限公司研發(fā)的一種新型共享氧艙（CN109984900A），將高壓氧艙的智能化程度達(dá)到了更高的水平。該新型智能共享氧艙可與智能手機(jī)等智能設(shè)備實(shí)現(xiàn)無線同步互聯(lián)、數(shù)據(jù)上傳分享，身體監(jiān)測傳感器實(shí)時對身體數(shù)據(jù)進(jìn)行監(jiān)測，使用者通過手機(jī)APP 掃描艙體上的二維碼并設(shè)置在氧艙內(nèi)吸氧休息的時間，通過手機(jī)APP 或者微信、支付寶等支付工具支付后，自動打開艙門，進(jìn)入艙內(nèi)進(jìn)行吸氧，智能設(shè)備通過手機(jī)APP 與共享氧艙進(jìn)行互聯(lián)，實(shí)時了解使用者身體數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的上傳分享。

（3）供氧控制

早期的高壓氧艙在供氧的濃度、壓力和流量的控制上不夠精確，例如1987 年，US4633859A 對艙內(nèi)氧氣壓力、濃度的控制過程中，采用壓力傳感器或換能器連接到壓力控制計算機(jī)以控制和調(diào)節(jié)腔室內(nèi)的氣壓。隨著醫(yī)療技術(shù)的進(jìn)步，人們對治療的要求越來越高，要求治療過程更加精細(xì)和精準(zhǔn)。傳統(tǒng)的氧艙供氧系統(tǒng)多是統(tǒng)一供氧，供氧過程中供氧量是固定不變的，醫(yī)護(hù)人員很難根據(jù)每位患者的自身需求進(jìn)行定制化供氧，而在2018 年，國內(nèi)的煙臺福皓醫(yī)療設(shè)備有限公司研發(fā)的基于模糊控制的醫(yī)用氧艙定制化供氧系統(tǒng)（CN108186252A），首次出現(xiàn)了將模糊控制和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的思想應(yīng)用到高壓氧艙供氧系統(tǒng)的定制上，通過模糊控制器在供氧期間針對患者的個人需求進(jìn)行供氧的自動調(diào)整，提高患者的舒適度，同時也給醫(yī)療工作者帶來了極大的便利。

3.綜合輔助治療技術(shù)

高壓氧艙早期的應(yīng)用較為單一，主要是應(yīng)用在病人呼吸高壓氧來發(fā)揮治療作用，對于高壓氧結(jié)合其他輔助治療技術(shù)是比較少見的。在較早期的1978年，一種醫(yī)用高低壓治療室（AT95877A）能夠在腔室中產(chǎn)生正壓或負(fù)壓，并且制備氣態(tài)活性物質(zhì)經(jīng)水蒸氣噴射到腔室內(nèi)來增加呼吸系統(tǒng)或皮膚表面或血液的濃度。而我國最早將高壓氧艙和其他輔助醫(yī)學(xué)治療技術(shù)相結(jié)合的應(yīng)用出現(xiàn)在1986 年，由山西省勞動衛(wèi)生職業(yè)病防治研究所研發(fā)的高壓氧艙激光照射裝置（CN 85103131A），通過導(dǎo)入高壓氧艙內(nèi)的激光與高壓氧產(chǎn)生功能上大于兩者單獨(dú)效應(yīng)相加的協(xié)同作用，與光敏劑結(jié)合在高壓氧艙內(nèi)進(jìn)行光動力作用診治惡性腫瘤，增強(qiáng)對腫瘤的殺傷作用。隨著高壓氧醫(yī)學(xué)的發(fā)展，高壓氧艙逐漸作為輔助治療的設(shè)備結(jié)合其他醫(yī)學(xué)治療技術(shù)，例如藥物熏蒸療法、熱輻射療法、負(fù)壓隔離/負(fù)壓模擬高原環(huán)境等，得到了廣泛的應(yīng)用，形成綜合性的高壓氧艙來應(yīng)用于治療疾病和醫(yī)學(xué)研究等。此外高壓氧艙還與負(fù)離子、芳香療法等相結(jié)合，逐漸走向商業(yè)應(yīng)用如保健、美容、健身鍛煉、特殊訓(xùn)練等，應(yīng)用更加普及。例如北京氧與芳香醫(yī)藥研究院于2018 年研發(fā)的一種芳香氧療養(yǎng)生艙（CN108186251A），艙內(nèi)霧化裝置將芳香劑霧化后向艙體內(nèi)供給霧化氣體，離子發(fā)生裝置產(chǎn)生清新的攜帶負(fù)離子的壓縮空氣，經(jīng)過管道進(jìn)入艙體內(nèi)進(jìn)行加壓，艙體內(nèi)可營造出類似于森林、海邊等高濃度負(fù)離子環(huán)境，增加養(yǎng)生保健效果。

四、市場及技術(shù)發(fā)展趨勢預(yù)測以及國內(nèi)企業(yè)發(fā)展建議

從高壓氧艙的市場前景及趨勢來看，高壓氧療除了具有輔助治療功效外，還可以使人體在疲勞后快速恢復(fù)體力，具有調(diào)節(jié)身體狀態(tài)、提高免疫力、抗衰老的作用，其不但可以滿足病患人群的康復(fù)需求，也可以服務(wù)于健康人群的日常健康需求，比如在車站、機(jī)場候車候機(jī)時休息，在辦公場所短暫地恢復(fù)體力。微高壓氧艙新技術(shù)能夠滿足人民群眾對健康、養(yǎng)老的多元化服務(wù)需求，為康養(yǎng)產(chǎn)業(yè)打開了廣闊前景。目前，我國醫(yī)療康復(fù)及美容市場對氧療設(shè)備具有非常大的產(chǎn)品需求，運(yùn)動員對這項(xiàng)技術(shù)的需求激增，但是該類產(chǎn)品在國內(nèi)還是空白，預(yù)計這是未來幾年推動需求的因素之一。隨著國內(nèi)醫(yī)療技術(shù)水平的不斷提升，其產(chǎn)品應(yīng)用領(lǐng)域得到進(jìn)一步拓寬，市場需求增長空間也隨之?dāng)U大，行業(yè)呈現(xiàn)出良好發(fā)展態(tài)勢。而且后疫情時代，人們對于健康有了更高的重視度，由此逐漸形成了新的健康消費(fèi)趨勢。在當(dāng)前的時代背景下，健康產(chǎn)業(yè)是一個朝陽產(chǎn)業(yè)。雖然其整體上還是分為醫(yī)療和保健兩大板塊，但是針對國民的多元化需求，已經(jīng)有了明顯的精細(xì)化趨勢，而高壓氧艙也將被越來越多的保健養(yǎng)生群體所發(fā)掘。作為健康行業(yè)下的細(xì)分產(chǎn)業(yè)，高壓氧艙行業(yè)目前由于受到生產(chǎn)技術(shù)的限制，仍處在發(fā)展的初期階段，高壓氧艙在我國市場上的滲透率仍然較低，不管在醫(yī)用領(lǐng)域還是商用領(lǐng)域，未來發(fā)展空間都是巨大的。

從高壓氧艙設(shè)備的技術(shù)發(fā)展趨勢來看，預(yù)測其發(fā)展方向主要有如下幾個方面：

1.高壓氧艙持續(xù)向智能化、簡便化、清潔化、美觀化方向發(fā)展，使高壓氧治療更安全、更方便，艙體操作簡單方便而又智能，為廣大患者提供更加舒適有效的服務(wù)。

2.高壓氧艙設(shè)備更加專業(yè)化。為了應(yīng)對不同環(huán)境和需求，開發(fā)出特殊的設(shè)備，如沉箱作業(yè)、海洋石油鉆探、高壓氧急救、減壓病患者轉(zhuǎn)運(yùn)等，所以出現(xiàn)了便攜式高壓氧艙、高壓氧救護(hù)車等。

3.氧艙內(nèi)醫(yī)療設(shè)備如呼吸機(jī)、監(jiān)護(hù)儀、吸痰器等的開發(fā)和使用，打破了常規(guī)醫(yī)療設(shè)備不能進(jìn)艙的禁忌，使各種救治設(shè)備在艙內(nèi)可安全使用，提高氧艙內(nèi)的救治水平，擴(kuò)大氧艙內(nèi)的救治范圍。

4.隨著移動互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、人工智能時代的到來，使得醫(yī)療高壓氧艙等醫(yī)療設(shè)備并入互聯(lián)網(wǎng)成為現(xiàn)實(shí)，醫(yī)生、操艙人員、病人家屬隨時隨地可以在移動終端上觀察到病人的治療情況，其中連接5G 網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)屏幕數(shù)據(jù)信息化，就是與互聯(lián)網(wǎng)時代接軌的重要體現(xiàn)。

當(dāng)前，國家的“十四五”規(guī)劃正式將“全面推進(jìn)健康中國建設(shè)”納入國家發(fā)展戰(zhàn)略，強(qiáng)調(diào)健康在促進(jìn)國家發(fā)展方面的重要意義。這讓健康產(chǎn)業(yè)的發(fā)展正式進(jìn)入了政策“紅利期”。在這個“主旋律”的引領(lǐng)下，各種扶持健康產(chǎn)業(yè)發(fā)展的政策也相繼推出。后疫情時代，新的健康消費(fèi)趨勢和人們的保健養(yǎng)生需求，是推動健康相關(guān)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的原動力，這對許多國內(nèi)企業(yè)而言都是一個很好的發(fā)展機(jī)遇。因此，高壓氧艙行業(yè)的相關(guān)企業(yè)應(yīng)當(dāng)抓住這個發(fā)展機(jī)遇，積極拓展健康產(chǎn)業(yè)相關(guān)業(yè)務(wù)，推動行業(yè)的整體發(fā)展。企業(yè)要貫徹中央決策部署，堅持創(chuàng)新發(fā)展，推動發(fā)展方式從要素驅(qū)動轉(zhuǎn)向創(chuàng)新驅(qū)動、從依賴規(guī)模擴(kuò)張轉(zhuǎn)向提高質(zhì)量效益，為經(jīng)濟(jì)保持中高速增長、產(chǎn)業(yè)邁向中高端水平提供堅實(shí)支撐和強(qiáng)勁動力；要依托國家和各地區(qū)大力扶植醫(yī)療氧艙行業(yè)科技創(chuàng)新企業(yè)、積極支持民營經(jīng)濟(jì)發(fā)展的政策，積極創(chuàng)建科技型創(chuàng)新型大健康醫(yī)養(yǎng)企業(yè)，積極探索研究高壓氧艙的市場需求熱點(diǎn)和空白點(diǎn)以及技術(shù)發(fā)展整體態(tài)勢，同時關(guān)注國外企業(yè)的研發(fā)動態(tài)，找準(zhǔn)定位，占據(jù)市場先機(jī)，尤其要在高端高壓氧艙設(shè)備領(lǐng)域不斷提升技術(shù)實(shí)力和品牌實(shí)力，形成競爭優(yōu)勢，在高壓氧艙的市場中占有一席之地；還要注重知識產(chǎn)權(quán)的創(chuàng)造、運(yùn)用、保護(hù)和管理，通過專利布局實(shí)現(xiàn)利益的最大化。

專家點(diǎn)評

高壓氧艙是醫(yī)療健康產(chǎn)業(yè)的一個研究熱點(diǎn)且具有廣泛的應(yīng)用前景。本文對該領(lǐng)域?qū)＠畔?shù)據(jù)進(jìn)行了深層次挖掘，從多角度全面分析研究，梳理了高壓氧艙領(lǐng)域的技術(shù)演進(jìn)路線，預(yù)測了未來發(fā)展方向，并對國內(nèi)企業(yè)發(fā)展給出了建議，為國內(nèi)企業(yè)準(zhǔn)確把握高壓氧艙未來發(fā)展方向、明確技術(shù)研發(fā)重點(diǎn)、促進(jìn)健康產(chǎn)業(yè)的整體發(fā)展提供參考。

審核人：楊祺

國家知識產(chǎn)權(quán)局專利局專利審查協(xié)作天津中心光電技術(shù)發(fā)明審查部副主任