造一台呼吸机有多难,中国掌握核心技术吗?

4月7日,英国的《金融时报》报道称,作为全球卫生系统最薄弱的国家之一,

非洲的塞拉利昂只有一台呼吸机,而该国却有约750万人口


造一台呼吸机有多难,中国掌握核心技术吗?

(750万人只有一台呼吸机)


而当地媒体报道,这台唯一的呼吸机是在一家私人医院,当地17家公立医院均无呼吸机。


对此,非洲的卫生官员发出警告称,非洲抗击新冠疫情医疗设备严重短缺,亟需呼吸机这样重要的救护物资。


然而不止是塞拉利昂呼吸机短缺,作为全球唯一的超级大国--美国国内的呼吸机数量也严重不足。


造一台呼吸机有多难,中国掌握核心技术吗?

(美国疫情大爆发)


据美国重症医学会估计,美国总共将有96万名新冠肺炎患者需要使用呼吸机,但美国只有大约16万台。


疫情爆发的纽约地区,出现了多个呼吸衰竭的病人共用一台呼吸机的情况。


为此,美国总统特朗普不得不动用《国防生产法》授权,指令联邦政府协助美国制造商生产治疗新冠肺炎重症患者所需呼吸机。


那么,呼吸机是做什么用的?生产、使用一台新冠肺炎患者用的呼吸机到底有多难?


(造一台新冠肺炎患者用的呼吸机有多难?中国掌握核心技术吗?)


新冠肺炎重症患者的“救命稻草”


我们知道,呼吸困难是新冠肺炎感染患者的典型症状之一,危重病人常常会呼吸衰竭,治疗就需要使用呼吸机进行机械通气治疗。


造一台呼吸机有多难,中国掌握核心技术吗?


但普通医院只有在重症监护病房才会配备呼吸机,平时需求并不大,这使得原本为数不多的呼吸机在疫情期间变得非常紧缺,特别是有创呼吸机。


根据感染的严重程度,呼吸机分为多种类型。病情不严重的情况下,只需要使用带着口罩的无创呼吸机。无创呼吸机技术含量相对不高,最简单的模型自己就能DIY一个出来。


造一台呼吸机有多难,中国掌握核心技术吗?

(便携式呼吸机)


最麻烦是有创呼吸机,它应用在自主呼吸不能满足正常生理需要的病人身上,需要经口、鼻气管插管或切开气管来连接到肺部,接这类呼吸机非常危险,只有在医疗机构中有资格的医生才能完成,并可能导致病患的其他并发症。


为了更好地解释呼吸机,让我们从CPAP这个概念开始,它是是“持续性正压(Continuous positive airway pressure)”的缩写。CPAP 将正常空气压缩,通过软管源源不断地把高压空气注入并撑开呼吸道,与此同时,使用者也能同步呼吸。


造一台呼吸机有多难,中国掌握核心技术吗?

(呼吸机运作原理)


接下来是Bipap(双水平正压通气)概念。Bipap过程需要具备精良的感应器,可以侦测呼入压力(IPAP)和呼出压力(EPAP),所以病人呼气开始时它就能感应到,并在呼气时降低压力水平,让呼气更加容易。而在这两种情况下,气压仍然是正的; 我们也不能让通道在呼气时坍塌。


造一台呼吸机有多难,中国掌握核心技术吗?

(呼吸机运作原理)


接下来理解呼吸机的逻辑就不难了,它可以主动或被动地调节压力,确保病人每分钟一定数量的呼吸次数,也可以在病人无法自主呼吸时完全接管呼吸过程。


呼吸机价格昂贵、制造难度大、操作难度高


当地时间3月31日,美国纽约州州长科莫在发布会上表示,纽约州已经从中国订购了1.7万台呼吸机,每台售价2.5万美元(折合人民币约17.5万元)。


造一台呼吸机有多难,中国掌握核心技术吗?

(纽约州州长科莫)


而一般人拿到的价格远高于此。据《财经》记者报道,现在呼吸机的所有的报价都是当天有效。医疗器械公司员工称,“我们有款呼吸机售价是9300美元,但是经销商的报价已经到了25万元。


如果有幸花钱能买到,但是危重新冠患者用上呼吸机的技术难度也是非常高的。


首先,很自然地,它要有很强的密封性,不然无法保持正压。同时机器要根据压力情况不断调整,否则很容易对肺部造成损害。


其次,要时刻监控呼出的空气。当病人呼气时,呼出的空气不会进入机器,而是通过面罩通风口排出,进入空气中。在医院的环境中,这可能会让新冠病毒雾化,所以还需要设计管道捕获呼出的空气并过滤它。


造一台呼吸机有多难,中国掌握核心技术吗?

(呼吸机运作原理)


第三,呼吸机还得加热加湿吸入的空气,否则会导致体温过低、支气管痉挛并可能产生额外的粘液堵塞通道等各种问题。


但加热加湿又会让细菌大量繁殖,比如会带来引发严重肺炎的军团病。


最麻烦的,是病人本身条件如果发生任何变化,比如翻了个身,或捏了下管子,就得改变机器的设置。这时候,要么机器得有非常多的传感器和复杂的算法能力,要么需要一个专家持续监控病人。


然而,即使这一切条件完美满足,操作呼吸机也是一项要求很高的工作。据美国媒体报道,即便纽约州获得了足够的呼吸机,整个州也只有7713名呼吸系统专家获得了操作呼吸机的执照,这意味着没有足够的人手去操作这些呼吸机。


制造呼吸机原材料短缺


这就是目前造成呼呼机困境的主要问题。除制造难度较高外,呼吸机生产周期较长,受疫情影响,物流受阻、关键元器件的短缺和原材料配套能力不足等原因也成为全球呼吸机产量短期内无法大幅提高的原因。


呼吸机构件复杂,由世界各地公司生产的数百个零件组成。但因为疫情在全球的蔓延开来,很多国家开始“闭关锁国”切断了任何与国外的联系,这些措施严重冲击了相关零部件的供应链。


为此,一些欧洲国家采取战时动员策略,促使工厂生产更多的呼吸机。包括制造喷气发动机的劳斯莱斯控股公司、跑车制造商法拉利、电动车制造商特斯拉、吸尘器和吹风机制造商戴森在内的一些欧美企业也都加入抗疫队伍,进行呼吸机或者相关零件的生产。


中国向多国出口呼吸机,但核心技术和零件依赖国外


作为制造业大国,我国目前也有大量呼吸机出口,我国有创呼吸机生产企业共有21家,其中8家的主要产品(周产能约2200台)取得了欧盟强制性CE认证,约占全球产能五分之一。


工信部数据显示,3月19日至30日,我国已紧急向国外提供有创呼吸机1700多台,达到了今年以来提供国内总量的一半。比如4月1日,鱼跃医疗就发公告称,它生产的双水平正压通气无创呼吸机产品已获得美国FDA签发的紧急使用授权。


造一台呼吸机有多难,中国掌握核心技术吗?

(我国已紧急向国外提供有创呼吸机)


另据新华社报道,中国由于产业起步晚,呼吸机核心技术和关键元器件仍掌握在国外厂商手中。深圳有一家呼吸机商至少30%的物料依赖进口。


文章称,国产呼吸机的核心零部件包括音圈电机、涡轮风机、电磁阀、芯片、流量和压力传感器等,目前这些零件的生产严重依赖国际供应商。


因部分零部件来自目前疫情严重的欧洲和美国,物流受阻,供应链脆弱,国内的厂家要想增容扩产并不容易。


如何突破关键技术,加强上下游产业链整合国内厂家亟需解决的问题。


分享到:


相關文章: