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仅用10天,“戴森牌”呼吸机CoVent横空出世!跨界生产难度有多大?
03-30 11:08:37 来源:上游新闻综合

呼吸机成为了当下不少企业“攻关”的重要一环。继福特、通用汽车和特斯拉传出造呼吸机的消息后,英国豪华家电巨头——戴森更是放出豪言:用10天时间,开发出名为CoVent的新款呼吸机!目前,已经获得了英国政府的1万台呼吸机订单!

呼吸机制造有多紧迫?

各国产能相继告罄,研发人员上一线

不同于仅有防护性作用的口罩,呼吸机是重症治疗中必不可缺的器械。

由于新冠病毒对于感染者肺部具有极强的“攻击性”,当新冠病毒靶向攻击患者肺部,引发肺炎和急性呼吸窘迫症候群等并发症时,唯有用呼吸机辅助或替代呼吸,才能保证患者血氧含量,避免呼吸系统和重要器官衰竭。可以说,到治疗后期,病人的生死完全取决于呼吸机。

但是呼吸机属于高精尖医疗设备,体积大、价格高昂,一台大型呼吸机价格在几十万到上百万之间,德国公司德尔格生产的一台 ICU 呼吸机,包括滚轮推车在内,重约 130 磅。一般医院不会采购太多,当疫情爆发,大量患者同时涌入,每个医院都会措手不及。

而且呼吸机的技术壁垒高,能生产高端设备的厂商本来就不多,核心专利被美国、澳大利亚、瑞典等少数几个集团紧紧的攥在手里。这些工厂现在都已经处于一周 7 天不停工、工人三班倒的超负荷运转状态,但能生产的机器还是有限。

戴森不到10天研发出新呼吸机

计划生产15000套

随着疫情在全球的不断蔓延,多国医疗设备紧缺,特别是用于救命的呼吸机。尽管包括通用、福特和特斯拉在内的美国公司都表示愿意生产呼吸机以解决当前的短缺,但现有呼吸机所使用的医疗技术是专有技术,将车辆制造商转换为呼吸机生产可能需要几个月的时间。

近日,来自英国家用电器制造商戴森就用了不到10天的时间,研究开发了一款名为CoVent的新款呼吸机,用于新冠肺炎治疗。

据悉,由于呼吸机是受管制的产品,因此戴森和其合作伙伴TTP与英国药监机构(MHRA)合作,以确保产品和制造过程得到批准。目前在英国政府的拨款支持下,戴森已经获得来自英国政府的1万套呼吸机的订单。

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戴森创始人詹姆斯·戴森称,CoVent是一款固定在床头的便携呼吸机,可以选择电池供电。还是一款可以快速、高效、大量地生产的设备,专门为新型肺炎病人所设计。

戴森透露,正在争分夺秒的生产CoVent呼吸机,最快将在4月初准备就绪。同时戴森承诺将捐赠5000台呼吸机给国际社会,其中1000台将定向捐赠给英国。

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大鳄纷纷转产呼吸机

在美国,除特斯拉外,通用汽车也在加班加点改产呼吸机,目前已经确定了将与呼吸机生产商 Ventec Life Systems 展开合作,内部将该项目称为“V 工程”。

通用将在借助其强大的供应链优势,将在物流、采购和制造方面提供帮助。

福特汽车目前也已经暂停了工厂生产,正与特朗普就转产问题进行讨论,但相比通用的快速行动,福特还并没有透露出任何实际进展。公司发言人 T.R. 里德表示,“转产是可能的,但你不可能前一天还在生产皮卡,后一天就开始生产呼吸机。我们正在弄清楚可能做些什么。” 

从政府动态来看,英国政府对呼吸机的政策比其他国家更着急,对本国车企的要求一度过于天马行空,甚至只提供了“一部 YouTube 科普影片”和“一份 10 年前的生产概念论文”,就要求 Jaguar、劳斯莱斯和 Vauxhall 等汽车工业大厂,必须想办法“两个星期内制造出 3 万台医疗用的应急呼吸机”。

据《卫报》25 日报道,英国政府已经向大型呼吸机生产商要到了生产图纸,建立“呼吸机应急国家队”,以求迅速生产呼吸机。新方案只有两个要点:必须以国内可用零件/原材料为基础;设计只需能用,主要目的是“快速大量生产”。

这个国家队包括航天企业美捷特(Meggitt)、跑车企业吉凯恩集团(GKN)和劳斯莱斯、国防厂商泰雷兹集团(Thales)等和迈凯伦集团(McLaren)、日产(Nissan)车厂以及医用器械商雷绍尼(Renishaw)负责支援。

在疫情最严重的意大利,政府要求国内最大的呼吸机生产商 Siare Engineering 将月产能从 160 提高到 500 台。 

所以 Siare 向法拉利和 FCA 寻求帮助,希望其帮助生产和组装零部件。

FCA 工厂

除此之外,德国大众也在呼吸机生产行列中,大众在声明中表示,公司准备采用 3D 打印机来制造呼吸机。大众拥有超过 125 台工业 3D 打印机。目前内部已经组建了一个关于转产医用呼吸机的团队,正在测试相关材料、联系供应链。

转产呼吸机,

跨界生产有多难?

面对新冠疫情暴发初期的“口罩荒”,多家中国企业改造生产线、利用现有的超洁净车间跨界转产口罩,迅速填补了空缺。在外人看来,同样的套路完全可以用在呼吸机上——能流水线制造飞机和汽车等复杂产品的美国工业巨头们,不但拥有更先进的加工设备,而且还有熟练的生产线工人。

然而看似简单的呼吸机,其实技术含量相当高。

据业内人士介绍,现代医用呼吸机早已不是简单向病患肺部通氧气的压力罐,它会根据患者的病情、生命体征、血氧饱和度等指标,通过肺动力学参数随时调整氧气的供应量,并依靠伺服反馈控制系统,利用优化算法保持供氧频率与患者呼吸同步。这套复杂系统对稳定性的要求也很高,无论是压力驱动系统、患者回路、过滤器还是阀门,任何零部件发生故障,呼吸机都可能失灵,进而危及患者生命。为应对断电等突发情况,呼吸机还需要独立的备用动力源。仓促进入这个行业的工业巨头不但需要时间来改造生产线等“硬件”,而且还需要掌握核心算法等维系患者生命的“软件”,后者恐怕更不是短时间就能摸索出来的。

至于最高端的ECMO(体外膜肺氧合,俗称“人工肺”),因为它需要同时维持心肺功能的长时间体外循环,设计更为复杂。除了核心的血液驱动泵(通常为离心泵)和膜式氧合器(膜肺)外,还需要配套的变温水箱、调节氧浓度的空氧混合仪以及血氧饱和度、压力、温度传感器等监测设备。尤其是膜肺和离心泵属于管控最为严格的医疗器械,不但技术掌握在少数几家企业手里,而且生产资质要求很高,匆忙跨界生产的企业绝不可能轻易获得审批。

在号称美国版“知乎”的Quora网站上,诸多医疗器械业内人士也大都表示,企业跨界生产正规的医用呼吸机难度很大,但利用成熟技术,快速生产专门针对新冠肺炎感染者的简易版呼吸机还是大有希望。这种呼吸机只保留新冠肺炎患者需要的少数基本功能,尽量减少零部件并简化生产流程。麻省理工学院团队还推出一种低成本便携式机械呼吸机,通过模拟挤压复苏面罩的动作,将氧气输入患者气管,成本仅100美元。

上游新闻综合

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