新冠襲擊全球,呼吸機告急。歐美國家政府紛紛呼吁本國車企轉(zhuǎn)產(chǎn)呼吸機。3月中旬,英國首相鮑里斯·約翰遜向包括福特、本田、勞斯萊斯和挖掘機制造商JCB等企業(yè)發(fā)表演講,討論他們的生產(chǎn)線是否可以用于轉(zhuǎn)產(chǎn)包括呼吸機在內(nèi)的醫(yī)療設備。意大利的FCA、法拉利以及和零部件制造商馬瑞利正在與位于意大利北部的醫(yī)療器材制造商Siare Engineering進行合作制造呼吸機零部件,并將為呼吸機的組裝提供幫助。在疫情令醫(yī)療系統(tǒng)陷入困境后,意大利已要求Siare將呼吸機的月產(chǎn)量從160臺提升至500臺。而據(jù)路透社透露,面對德國日益嚴重的疫情,德國車企大眾也正與世界各地的其他制造商一起探索使用3D打印技術(shù)來制造呼吸機。大眾已經(jīng)組建了一個特別工作組,研究如何利用3D打印來幫助制造呼吸機和其他醫(yī)療設備。值得提出的是,大眾擁有超過125臺工業(yè)3D打印機。? ? ?
Siare Engineering部分呼吸機產(chǎn)品?
美國已啟動《國防生產(chǎn)法》,批準福特、通用汽車和特斯拉等汽車企業(yè)制造呼吸機。《華爾街日報》此前報道,通用汽車正在與呼吸機制造商Ventec Life Systems合作,準備安排1000名工人在其位于印第安納州的零部件工廠生產(chǎn)呼吸機,預計月產(chǎn)能為1萬臺。據(jù)稱,這兩家公司并不會對通用汽車現(xiàn)有的產(chǎn)線進行改造,而是利用多余的工廠空間來搭建呼吸機產(chǎn)線,而且主要的技術(shù)仍然由Ventec提供。通用汽車稱4月下旬將交付6000臺。參與呼吸機制造的還有福特。福特與GE醫(yī)療集團和3M合作,生產(chǎn)急需的呼吸機等醫(yī)療設備和用品,為醫(yī)護、急救人員和患者服務。按照此前的規(guī)劃,福特汽車將在今年4月底之前生產(chǎn)1500臺呼吸機,在5月底前生產(chǎn)1.2萬臺,在7月4日前生產(chǎn)5萬臺。此外,全美汽車工人聯(lián)合會UAW的工人將以自愿的形式參與到這項工作中,工人將進行三班倒作業(yè)。? ? ??
呼吸機原理圖?
近日,知名車企特斯拉發(fā)布了一段時長約4分鐘的小視頻,展示特斯拉牌呼吸機。該呼吸機最大的特點在于,僅使用手中現(xiàn)有的零部件便能夠完成呼吸機原型機的制造。除了這臺原型機之外,特拉斯還表示,計劃重新啟動紐約州的布法羅工廠,與美敦力合作生產(chǎn)呼吸機。
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二、Morris車企與Both鐵肺的那點事?
1937年,澳大利亞生物醫(yī)學家兼工程師Edward Both,面對澳大利亞慘痛的脊髓灰質(zhì)炎疫情,發(fā)明出了一種BOTH鐵肺。這種鐵肺十分便宜,只需要花100英鎊,也很輕巧,搬運方便。?? ? ? ?
BOTH鐵肺?
1938年,Edward Both訪問英國去推銷他發(fā)明的心電圖儀,恰巧那時英國小兒麻痹癥流行。當他在BBC聽到尋求鐵肺提供商,幫助治療住在鄉(xiāng)村醫(yī)院的年輕患者的消息時,Edward Both立刻與對方通電話并貢獻出了自己的設計。BOTH鐵肺很快組裝好并得到了倫敦郡議會的批準投入臨床使用。Edward Both在英國期間,組裝了很多BOTH鐵肺。他的事跡還被拍成了紀錄片。這個紀錄片吸引了英國著名汽車制造商,莫里斯汽車創(chuàng)始人Morris的注意。Morris資助Edward Both并允許Edward Both在Morris位于考利的汽車工廠生產(chǎn)了約1700臺BOTH鐵肺,隨后把它們都捐給了英國各地的醫(yī)院。
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莫里斯汽車創(chuàng)始人Morris?
三、兜兜轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)這么多年,鐵肺又回來了!
間歇性正壓呼吸機(IPPV)通過正壓工作,它們將空氣或氧氣直接泵入患者肺部,幫助患者呼吸。而鐵肺運行原理基本上與其相反,鐵肺通常是一個大型臥式圓柱體,人躺在其中,頭部從圓柱體末端的孔中伸出,因此其頭部(尤其是鼻子和嘴巴)位于圓柱體外部,并暴露于環(huán)境空氣中,身體的其余部分密封在氣瓶內(nèi),氣壓不斷在其中上下循環(huán),以刺激呼吸。為了使患者吸入,空氣被從氣瓶中抽出,從而產(chǎn)生輕微的真空,這導致患者的胸部和腹部膨脹。為了讓患者呼氣,氣瓶內(nèi)的空氣會被輕微壓縮,從而導致患者的胸部和腹部部分塌陷,并在患者呼氣時迫使空氣通過他們暴露在外的嘴和鼻子從肺部排出。
?1、英國團隊開發(fā)的exovent? ? ?
英國團隊研發(fā)的新型鐵肺exovent?
英國團隊研發(fā)的新型鐵肺exovent目前已經(jīng)進入原型階段,將在英國的兩家重癥監(jiān)護診所進行測試。與呼吸機不同,exovent不需要插管,并且在設計和操作上更加簡單。根據(jù)其設計團隊說,患者在exovent治療期間,可以保持清醒、可以自主吃藥進食以及與家人通電話。此外,與傳統(tǒng)呼吸機相比,exovent可將心臟泵血效率提高25%。開發(fā)團隊還說,exovent可以在常規(guī)病房中使用,從而為更嚴重的病例騰出了ICU病床。該機器僅封閉胸腔,不使用壓縮空氣或氧氣,僅具有幾個活動部件,并且這些組件隨時可用。據(jù)估計,一旦在英國獲得批準,一周可制造5,000個exovents。
2、美國Hess Services公司開發(fā)的全尺寸鐵肺?
Hess生產(chǎn)的新型鐵肺?
Hess Services Inc原本生產(chǎn)油田設備,新冠爆發(fā)后,Hess 基于歷史上的鐵肺,設計出了一個足以容納成年人的新型鐵肺。新型鐵肺配有半馬力變頻驅(qū)動電機,波紋管和可編程數(shù)字控制。它需插入120伏特電源插座。這種簡單的壓力真空裝置具有內(nèi)置的安全性,無需植入或注射,可被歸類于低風險。鑒于全美對呼吸機的迫切需求,Hess期望這款新型鐵肺能盡快得到FDA批準。
?四、呼吸機和呼吸器,你能分得清嗎?
呼吸機(ventilator)曾被稱為呼吸器(Respirator),特別是1950年代有款“小鳥呼吸器”(Bird Respirator)盛行,但是現(xiàn)代醫(yī)院和醫(yī)學術(shù)語中把呼吸器(Respirator)指代防護口罩。呼吸機的全名是機械呼吸機,指一系列肺通氣裝置(lung ventilator)的總稱。
小鳥呼吸器?
呼吸機在呼吸通道、吸氣通道和空氣進口有三個單項閥門。呼吸機利用壓力將空氣吹入肺部。該壓力稱為正壓力?;颊咄ǔ约汉魵?,但有時呼吸機也會為他們呼氣??梢酝ㄟ^連接到呼吸機的監(jiān)視器來控制患者接受的氧氣量。如果患者的狀況特別脆弱,則將監(jiān)視器設置為向護理人員發(fā)送警報,指示氣壓升高。呼吸機的工作原理是將氧氣帶入肺部,并從肺部吸收二氧化碳。這樣可使呼吸困難的患者接受適量的氧氣。由于它消除了呼吸困難的額外能量,因此還可以幫助患者的身體恢復健康。呼吸機通過呼吸管將空氣吹入氣道。管子的一端插入患者的氣管,另一端連接到呼吸機。呼吸管通過讓呼吸機中的空氣和氧氣流入肺部而充當呼吸道。根據(jù)患者的醫(yī)療狀況,他們也可以使用呼吸面罩代替呼吸管。
呼吸機的工作原理?
結(jié)語
時間是一個圈,希望這次汽車制造商能夠以最快速度轉(zhuǎn)產(chǎn)呼吸機,或以零部件供應商的身份加入呼吸機的生產(chǎn)中,盡早緩解呼吸機緊缺的問題。