關於呼吸機，你該知道的9個問題_風聞

新冠肺炎疫情仍未見拐點。截至4月15日16：00，全球患者總數共計1982939人，死亡人數達到126812人。[1]

上週，全英國的媒體都在醫院門口關注英國首相的病情走勢。當這位金髮男人從ICU走出時，也沒有用上重症肺炎病人必需、也是歐美醫院最為緊缺的醫療器械：呼吸機。但此前他與遠隔重洋的特朗普通電話時，開口就説：“我們需要呼吸機。”

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放大燈團隊丨策劃

Part 1 誰缺呼吸機？

時間回到2020年2月26日，在國務院聯防聯控機制的發佈會上，《支持復工復產十條舉措》正式出台，國內疫情發展正趨於平緩。同日，美國衞生與公眾服務部長Alex Azar在參議院小組聽證會上指出，美國沒有足夠的呼吸機等物資的庫存來對抗冠狀病毒[2]，此時，美國的新冠病毒肺炎確診病例還不足100例。

這位部長多慮了嗎？

僅一個月之後，疫情走向已是翻天覆地。自3月中旬起，呼吸機逐漸成了美國乃至全球的熱門話題。

美國呼吸機相關事件時間軸，

整理製圖 | 放大燈團隊（ID：guokr233）

直到上週，美國各州現有的呼吸機仍供不應求，以下是美國因新冠肺炎死亡人數最多的三個州（紐約州、新澤西州和密歇根州）呼吸機現有量和需求量的條形圖。

美國三個州的呼吸機現有量和需求量條形圖，

資料來源：路透社[3]，製圖 | 放大燈團隊

Q1: 呼吸機是幹嘛的？

被上面這些呼吸機新聞轟炸了半個月，但你可能還不知道什麼是呼吸機——

用呼吸機，醫學上也稱之為機械通氣（Ventilation）。自然呼吸過程，是通過擴張胸腔形成負壓，使氣體入肺；機械通氣則是把大於大氣壓的氣體強行壓入肺內，説是“呼吸”，更不如説“打氣”。

往肺裏“打氣”，製圖 | 放大燈團隊

根據不同的連接通氣方式，機械通氣又能細分為無創機械通氣（Non-Invasive Ventilation，NIV）和有創機械通氣（Invasive Mechanical Ventilation，IMV）兩種，所用設備即無創呼吸機和有創呼吸機。

其中，無創呼吸機一般通過密閉式的面罩通氣，而有創呼吸機則要把通氣的管道插進氣管了。

一種典型的呼吸機示意圖，

資料來源：江蘇省奧萊醫療設備有限公司產品頁、瑞典Genting公司官網[4][5]，製圖 | 放大燈團隊

聽起來有創與無創呼吸機好像區別沒那麼大？的確，現在很多呼吸機型號兼容“有創”與“無創”兩種模式。

在呼吸機中，用於加壓的核心裝置，可能是渦輪（低端）或者空壓機（中高端），根據技術的不同，價格在15萬~50萬元不等。

Q2: 需要多少台呼吸機，是怎麼算出來的？

治療中進行呼吸支持的流程，資料來源：《重症新型冠狀病毒感染肺炎診療與管理共識》[6]，製圖 | 放大燈團隊

一個醫院需要配備多少台呼吸機，有指導意見可循。

在中國，根據國家衞健委指導、武漢同濟醫院聯合北京協和醫院、中日友好醫院等各家醫院共同發佈的《重症新型冠狀病毒感染肺炎診療與管理共識》，重症與危重症病房應按這個比例配備呼吸機：

資料來源：《重症新型冠狀病毒感染肺炎診療與管理共識》[6]，製圖 | 放大燈團隊

而在美國，呼吸機不足的問題早有警告。2015年，紐約州曾發佈過一份長達272頁的呼吸機分配指導文件[7]，其中估算了流感疫情爆發時的呼吸機需求。

資料來源：Ventilator Allocation Guidelines, New York State Department of Health[7]

如果用1918年大流感的模型模擬嚴重疫情，紐約州將有80.4萬流感患者就醫，每週就醫病人峯值為12.8萬人，呼吸機需求峯值為1.8萬台，與此對應的呼吸機缺口為1.5萬台。

關注“放大燈”（ID：guokr233)，回覆“紐約”獲得此文件PDF鏈接

但出於各種原因，美國衞生及公共服務部早在2006年提出的呼吸機生產採購計劃一直沒有完成，呼吸機缺口仍然存在[21]。

而在新冠肺炎流行時，紐約州長公開聲明的呼吸機的缺口，是1918年大流感的估算模型的兩倍。截至15日16：00，紐約州的病例已經超過20萬例[1]。

Q3: 為什麼中國沒顯得“那麼缺”呼吸機？

如上所述，呼吸機的需求與在院重症、危重症患者數量正相關。以湖北為例，官方數據顯示，湖北地區同時在院治療的重症、危重症患者數量總數，最高值為2月18日的11246人。

資料來源：湖北省衞生健康委員會[8]，

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另外，呼吸機作為比較容易搬運的醫療物資，從疫情較輕的地區支援重災區也相對輕鬆。

工信部數據顯示，全國不斷向湖北地區調運呼吸機，在重症、危重症患者總數最多的2月18日，湖北省重症及危重症患者共計11246人，但2月19日時，已有9473台國產呼吸機運抵湖北；而到了2月24日，重症、危重症患者總數為8675人，而當天累計運抵湖北的呼吸機數量則達到15000台。

資料來源：工信部披露數據，整理製圖 | 放大燈團隊

也就是説，湖北用了不到一週時間解決了呼吸機缺口。這也可能是中國呼吸機短缺較少見報的原因之一。

4月8日，在國務院聯防聯控機制就醫療物資保障舉行的發佈會上，工信部相關人員透露的呼吸機供應量如下圖。

資料來源：國務院聯防聯控新聞發佈會披露數據[9]，

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Part 2 誰來造呼吸機？

隨着呼吸機供需越來越緊張，很多名企開始琢磨怎麼造呼吸機。比如3月23日，馬斯克聲稱將在接下來的一週為美國提供1200台呼吸機。但遺憾的是，這1200台呼吸機並非在特斯拉或SpaceX車間生產。他從中國購買的1200餘台呼吸機，也正運往洛杉磯以解燃眉之急。

Q4: 跨界造呼吸機的人那麼多，靠譜嗎？

但除了採購外，馬斯克也試圖用特斯拉的汽車零件組裝出呼吸機，其中用於汽車減震懸掛的壓縮氣體裝置成了“特斯拉呼吸機”的核心——

除了特斯拉，三月下旬，美國的通用、福特、德國的大眾、英國的戴森等紛紛聲明轉產呼吸機。這還不夠，首相也病倒的英國還集合了橫跨航空航天、汽車、醫療、工程等領域的28家企業組成“呼吸機挑戰聯盟”，加快本國的呼吸機生產。

你一定會問：為什麼是汽車企業來造？

那大概是因為車企的製造技能已經點滿了：一輛汽車由幾千個（3000個）零件組成，製造過程既需要高精度的加工，也需要高潔淨度的無塵車間。總之，單純討論製造環節，造車可能比造呼吸機難多了。

不過，呼吸機的問題不止是製造，還有調試、維修等諸多問題。根據國內邁瑞醫療的説法，車企即便能生產出來也不一定能用。呼吸機不僅僅是一台機器，因為涉及到醫學領域，所以必須有專業人員進行安裝、校對和調試，如果出現誤差，可能影響到使用效果[13]。

能力不是問題，問題是經驗，但經驗可以找“前輩”學習一下。

Q5: 正常的呼吸機是誰造的？產能幾何？

全球呼吸機市場規模10億美元。在2018年，中國低端醫用呼吸機市場規模10.7億元人民幣，高端呼吸機市場13.6億元。呼吸機行業是個“小圈子”，全球目前僅有數家企業有能力大規模生產呼吸機。根據《環球時報》的報道，在有創呼吸機領域，頭部呼吸機企業如哈美頓（Hamilton）、德爾格（Drägerwerk）等頭部呼吸機公司產能約1000台/月·公司。

資料來源：東興證券研究中心[10]，整理製圖 | 放大燈團隊

有創呼吸機通常用來搶救危重症患者。在該領域，瑞士哈美頓是全球最大、佔據四分之一市場份額的呼吸機企業，與德國德爾格、瑞典Getinge集團以及中國的北京誼安等頭部企業瓜分了半數以上的有創呼吸機市場。

資料來源：21世紀經濟報道[11]，整理製圖 | 放大燈團隊

據工信部介紹，我國擁有呼吸機註冊證的企業共有31家，其中有創呼吸機生產企業共有21家，8家的主要產品（周產能約2200台）取得了歐盟強制性CE認證，約佔全球有創呼吸機產能的五分之一。

資料來源：國務院聯防聯控機制3月30日發佈會[12]，

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回頭來看特斯拉、福特、戴森等公司跨界生產呼吸機，報出的動輒上萬台產能，是非常誇張的數字。

Q6: 造呼吸機，難在哪？

與口罩可以“爆產能”不同，呼吸機生產、流通需要依賴複雜的產業供應鏈條。一台典型的有創呼吸機有超過1000個零部件，包括呼吸機組成部件（風機、傳感器、閥門等）、外殼及軟件芯片等多個部分。

製造呼吸機，準備材料、生產線、人員與審批過程的時間遠長於口罩。對於專業醫療設備製造商而言，生產一台呼吸機需要花費40天時間，而跨界企業從零起步則可能需要花費540天。

資料來源：21世紀經濟報道[11]，整理製圖 | 放大燈團隊

Part 3 疫情過後，呼吸機怎麼辦？

Q7: 退役的呼吸機怎麼處理？

4月6日，武漢雷神山醫院宣佈兩個ICU病區合併，部分呼吸機“退休”並閒置封存[14]。這是一個振奮人心的好消息。4月15日，雷神山醫院正式休艙，清理消毒後關閉備用[15]。

使用過的呼吸機需要徹底消毒。在2020年2月發佈的《新型冠狀病毒肺炎患者呼吸機使用感控管理專家共識》[16]中，建議嚴格按照消毒和滅菌規範處理新冠肺炎患者用過的呼吸機：

呼吸機外表面使用75%醫用酒精或雙氧水徹底消毒；

對於呼吸管路等外部迴路，建議使用一次性呼吸機迴路，使用完畢後按醫療廢物銷燬處置；對可重複使用的迴路，推薦使用含氯製劑浸泡消毒；

更換入氣端過濾器；可重複消毒的過濾器採用高温高壓滅菌（132℃高壓蒸汽20min）；

對流量傳感器、呼氣閥等特殊元件拆卸消毒並進行常規性能檢測。

退休的呼吸機也許還能為全球疫情再做出一些貢獻。3月28日，意大利疾控中心醫生接受界面新聞採訪時表示，由於醫療物資極度缺乏，意大利也接受二手呼吸機[17]。

Q8: 倉庫裏的呼吸機會“過期”嗎？

4月4日，美聯社報道稱，由美國國家儲備運往洛杉磯的150台呼吸機存在故障，必須進行修理[18]。4月6日，雷神山醫院呼吸機退休的同一天，洛杉磯收到的壞呼吸機增加到170台[19]。

庫存的呼吸機也是需要維護的——《紐約時報》報道，在美國的倉庫裏有2109部醫療設備因缺乏維護而無法繼續使用，而缺乏維護的原因是由於上一份維修合同到期後，新的合同還沒談妥，這份維護合同高達3800萬美元[20]。

至於呼吸機損壞的原因，被提到比較多的，是由於設備外接的電池需要更換，或者軟管等配件缺失等。

Q9: 公開的呼吸機圖紙，以後還能賣嗎？

3月31日，呼吸機生產廠商美敦力宣佈公開了旗下一款呼吸機設計圖紙，並宣佈與特斯拉合作擴大呼吸機產能。

儘管公開資料的這款呼吸機只是“基礎款”，可用於臨牀或者家庭的便攜式呼吸機，但還是引出了一個問題——疫情讓更多公司開始造呼吸機，原本的呼吸機廠商還有生意可做嗎？

在美敦力公開呼吸機的協議裏，對“仿製”呼吸機做出了嚴苛的限制，比如包括這些：

授權協議從下載時生效，到WHO宣佈COVID-19不再是國際關注的突發公共衞生事件，或到2024年10月1日終止。

仿製者自行承擔費用和風險，生產的呼吸機僅能用於治療COVID-19，仿製產品中必須明確指出此用途限制。美敦力不提供維修等服務，對仿製機器造成的問題不負責任。

在嚴格的限制和官方出面的多方合作下，我們應該不用為呼吸機廠商以後的生計發愁。而且，由於疫情，呼吸機可能會在一段時間內成為戰略儲備的目標之一，或許呼吸機廠商還能再熱鬧一陣。

而對於呼吸機市場，放大燈團隊（ID: guokr233）也採訪到近期投入呼吸機採購與國際貿易的一線人士，請保持關注不要走開，後續報道很快就來。

References：

[1] 約翰·霍普金斯大學發佈的新冠肺炎疫情實時統計數據 https://coronavirus.jhu.edu/map.html

[2] HHS部長：美國沒有足夠的口罩和呼吸機來應對冠狀病毒大流行https://www.foxbusiness.com/markets/facemask-coronavirus-transmission-respirator-azar

[3] Reuters: Outbid and left hanging, U.S. states scramble for ventilators

https://www.reuters.com/article/us-health-coronavirus-usa-ventilators/outbid-and-left-hanging-u-s-states-scramble-for-ventilators-idUSKCN21S20D

[4] 呼吸部件名稱 http://www.akylsb.com/product/18.html

[5] Getinge: Support throughout the treatment https://www.getinge.com/int/product-catalog/nava/

[6] 《重症新型冠狀病毒感染肺炎診療與管理共識》https://www.tjh.com.cn/plmnhytf12f3/1/1111/2020/fyzl/%E6%8C%87%E5%8D%97.PDF

[7] VENTILATOR ALLOCATION GUIDELINES, New York State Department of Health

https://www.health.ny.gov/regulations/task_force/reports_publications/docs/ventilator_guidelines.pdf

[8] 湖北省衞生健康委員會每日披露新冠疫情數據，http://wjw.hubei.gov.cn/fbjd/tzgg/202002/t20200219_2129955.shtml

[9] 4月8日國務院聯防聯控機制新聞發佈會http://www.gov.cn/xinwen/gwylflkjz85/index.htm

[10] 東興證券研究中心研究報告，http://pdf.dfcfw.com/pdf/H3_AP202004011377367755_1.pdf

[11] 國產呼吸機“翻身仗”：海外需求爆發，核心零部件仍是關鍵，21世紀經濟報道 http://www.21jingji.com/2020/4-2/zMMDEzODFfMTU0ODkzMQ.html

[12] 3月30日國務院聯防聯控機制發佈會 http://www.gov.cn/xinwen/gwylflkjz74/index.htm 

[13] 【備考】呼吸機變色，從救命機器到投資神器：加價倒賣，一小時漲幾萬 http://www.ishijie.com.cn/category/detail/4984/

[14] 人民日報微信公眾號 https://mp.weixin.qq.com/s/do5fINSvYQEGBer0h9GgrQ

[15] 雷神山醫院今日休艙 https://www.thepaper.cn/newsDetail_forward_6943549

[16] 《新型冠狀病毒肺炎患者呼吸機使用感控管理專家共識》,《中國呼吸與危重監護雜誌》 2020年02期

[17] 意大利疾控中心醫生專訪：沒有防護服，二手呼吸機我們也要https://www.jiemian.com/video/AGQCOAhmB28BPVVl.html

[18] Some states receive masks with dry rot, broken ventilators, AP https://apnews.com/f43781b64bacd6aa094d9404f4ab91a4

[19] California lends 500 ventilators to 4 states, 2 territories, AP https://apnews.com/f43781b64bacd6aa094d9404f4ab91a4

[20] https://www.nytimes.com/2020/04/01/us/politics/coronavirus-ventilators.html

[21] https://www.nytimes.com/2020/03/29/business/coronavirus-us-ventilator-shortage.html