即使在病中，英國首相詹森依然為呼吸機牽腸掛肚。此前，當美國總統川普向他致電慰問時，詹森說的第一句話就是「我們需要呼吸機」。
好在，詹森不是一個人在戰鬥。近日，英國廣播公司報導，霍金家人向劍橋市皇家帕普沃斯醫院捐贈了霍金生前使用的呼吸機。報導稱，這臺呼吸機目前已經通過檢測，確認適用於新冠感染者。
但不是所有的捐贈都能所向披靡。有外媒報導，此前，馬斯克捐贈的由美國瑞思邁公司生產的「雙水平氣道正壓通氣呼吸機」(BiPAP)，通常用於治療睡眠呼吸暫停，不用於重症監護室。而馬斯克也曾發「推特」回擊：「呼吸機交付前，所有醫院都收到瑞思邁和飛利浦呼吸機的精確說明，而且所有（醫院）都確認它們至關重要。」
正在肆虐的疫情的新冠疫情，已經讓人類有些慌不擇路。據外媒報導，英國公共衛生部門已經開始向獸醫從業者緊急求援，並徵調獸用呼吸機。還有醫療設備製造商稱，日本政府已聯繫其公司大量生產動物呼吸器，以便用於治療新冠病毒患者。
呼吸機是一款什麼樣的救命神器，為何馬斯克捐贈的呼吸機引起爭議，獸用呼吸機又是否可以用於人類的新冠肺炎治療？
最早的呼吸機被稱為「鐵肺」
人類通過呼吸為全身及各個臟器供氧，進行細胞的氧化代謝，並排出二氧化碳，維持人體的正常運轉。通常情況下，健康人通過自主呼吸即可滿足器官組織氧化代謝的需要。如果肺部嚴重受損，呼吸功能喪失，就需開通氣道，提高通氣，改善氣體交換。
「人類最初設計呼吸機時，是希望以儘量接近於自然呼吸的方式，來給肺部通氣。自然情況下，吸氣動作是由肋間外肌和膈肌收縮造成的胸膜腔內負壓的結果，設計者們於是設計出了能產生這種效果的呼吸機，這種呼吸機被稱為負壓呼吸機。」江蘇省人民醫院臨床醫學工程處工程師、江蘇援鄂醫療隊隊員李洋告訴科技日報記者，最早的呼吸機被稱為「鐵肺」，是將病人置於金屬容器中，頭露出於外。
現代呼吸機的發展，最早起始於1915年哥本哈根的Mol-gaard和Lund。1916年斯德哥爾摩外科醫師Giertz。Giertz的動物實驗證明：有節奏的吹入法，其效果遠超過壓差室呼吸機。
1934年Frenkner研製出第一臺氣動限壓型呼吸機，它的氣源來自鋼筒，氣體經兩隻減壓閥，產生50cm水柱的壓力，吸氣時通過平衡器取得足夠的氣流，吸氣時間由開關來控制，氣流經吸入管入肺，當肺內壓力升至預計要求時，閥門關閉，吸氣停止。
1942年，美國工程師Bennett發明一種採用按需閥的供氧裝置，供高空飛行使用，以後又加以改進，於1948年研製成功間歇正壓呼吸機TV-2P，以治療急、慢性呼吸衰竭。1951年瑞典的Engstrom Medical公司生產出第一臺定容呼吸機Engstrom 100取代了當時的「鐵肺」，救治了大量的由流行性小兒麻痺引起的呼吸衰竭病人。
「20世紀50年代開始，由於心臟外科的發展，越來越多的醫師認識到機械呼吸的優點。」李洋說，進入20世紀60年代，呼吸機的應用更為廣泛，1964年艾默生的術後電動呼吸機，呼吸時間能隨意調節，還配備有壓縮泵，各種功能均由電子調節，自此，呼吸機跨入精密的電子時代。
20世紀80年代以來，計算機技術的迅猛發展，新一代多功能電腦呼吸機又增添了監測、報警、記錄等功能。進入90年代，呼吸機不斷向智能化發展。
2月3日，在河北三河市燕郊開發區，工人在生產車間工作。新華社發（孫明旭 攝）
家用無創呼吸機雖無力救助重症，但特殊情況可救急
「現代呼吸機按創傷性分類，分為有創和無創兩種，它們能把合適濃度、恰當流量和容量的空氣、氧氣混合氣體，隨患者的呼吸同步送入肺中，並將患者的二氧化碳同步排出，協助完成血氣交換。」李洋介紹，患者使用無創呼吸機治療時，需用口鼻面罩或鼻罩吸氣。無創呼吸機只能用於有自主呼吸的病人，多用於阻塞性睡眠呼吸暫停、早期急性呼吸窘迫症候群、慢性阻塞性肺病等疾病的患者。
新冠肺炎患者的呼吸支持是如何進行的呢？《新型冠狀病毒肺炎診療方案（試行第七版）》顯示，重症患者應當接受鼻導管或面罩吸氧，並及時評估呼吸窘迫和/或低氧血症是否緩解；當患者接受標準氧療後呼吸窘迫和/或低氧血症無法緩解時，可考慮使用高流量鼻導管氧療或無創通氣。
「普通醫用無創呼吸機，通過氧氣流量計連接面罩給氧，為了精確給氧濃度，需要使用有空氧混合功能的無創呼吸機；而為幫助新冠肺炎患者減少口咽乾燥、排痰困難，還應使用帶加溫溼化器的無創呼吸機。」李洋說。
但是，如果高流量鼻導管氧療或無創通氣1-2小時內仍無效時，有創呼吸機便要接力拯救生命。李洋說，使用有創呼吸機時，需從患者的口腔或鼻腔進行氣管插管、後期可氣管切開建立人工氣道，高壓氧氣、空氣經減壓混合後，以合適的濃度，將空氧混合新鮮氣體輸給病人，呼吸機的呼氣模塊會監測患者呼出氣體的壓力、流速、潮氣量等。
根據媒體報導，馬斯克捐贈的BiPAP，不能用於重症監護，這是為何？
「這是一種無創家用呼吸機。」江蘇省人民醫院呼吸與危重症醫學科主治醫師、江蘇援鄂醫療隊隊員陳雪松告訴科技日報記者，腺樣體肥大或者肥胖的人，睡眠時容易壓迫口咽，導致呼吸阻塞、氣流不通暢，從而打鼾，這種呼吸機可以幫助打開氣道、改善睡眠，但其產生的氣道壓力、潮氣量相對較小，模式參數也很少，無法滿足重症病人的需求，所以一般不用於重症病人的救治。
「不過，特殊情況下，家用呼吸機也能派上用場，我們在華中科技大學同濟醫院中法新城院區救援時，曾給輕症患者用過。」陳雪松說。
江蘇魚躍醫療設備公司的呼吸機生產線，受訪者供圖
獸用改人用，需有智能監控系統並嚴格消毒
目前，全球新冠肺炎病例超260萬。世界衛生組織的數據顯示，每6個新冠肺炎患者中，會有一人出現重症和呼吸困難，對於危重症患者來說，一臺呼吸機往往決定他們的生死。
據外媒報導，一家名為Metran的醫療設備製造商稱，日本政府已聯繫其公司大量生產動物呼吸器，以便用於治療新冠病毒患者，而美國、英國和印度等國家也對此產生興趣，報導稱，Metran公司也在為人類製造呼吸機。該公司執行長表示，獸醫設備更簡單，生產成本較低，且更容易操作。
人用呼吸機不夠，獸用呼吸機來湊，是否能幫人類緩解「一機難求」？
南京農業大學動物醫學院教授周振雷介紹，目前國內獸醫臨床使用的獸用呼吸機多來自國外，國產也有，也會用到麻醉呼吸機。
「麻醉呼吸機是在麻醉機的呼吸迴路上串聯了呼吸機，關閉麻醉機的揮發罐後可以當呼吸機使用。呼吸機根據其功能不同、潮氣量控制精度不同價格差異較大，便宜的數萬，貴的十數萬甚至幾十萬，動物臨床使用的大多為數萬元。」他說，動物手術時，會根據動物的狀態和主人的要求，給動物氣管插管、連接麻醉機進行麻醉。一般給動物做手術時，會佩戴面罩使用。
「動物呼吸、循環功能異常或開胸手術時，會打開呼吸機，進行正壓通氣麻醉。機控呼吸時，根據動物的體重、年齡、狀態，調整氧流量、潮氣量、呼吸頻率、吸呼比、氣道壓力等參數，機器會根據設定的參數，輔助動物呼吸。」周振雷說。
北京派仕佳德動物醫院現在有六七臺呼吸機，用來給狗、貓等動物做手術時使用。
該院院長姚海峰博士告訴科技日報記者，「我們用的獸用呼吸機，多來自美國、日本，或者國產的人用的功能單一的呼吸機。給動物做手術時，我們會在動物不能自主呼吸時用呼吸機，通過動物的口腔插管到氣管裡，按照一定的時間間隔，控制旋鈕，給動物輸送氧氣。這類呼吸機短時間用問題不大，但作為人用的呼吸機長期治療使用的話，由於精度不高、模式較粗放，有一定風險，需要做改裝。」
姚海峰說，獸用呼吸機一般根據動物的體重設置送氣量、吸氣時間、換氣回數或氣道壓力輸送氣體，參數設置不合適時，動物在使用時會咳嗽，而且部分獸用呼吸機內部器件難以進行高溫高壓滅菌消毒。
「如果改裝為人用的，呼吸機的空氧混合氣體的濃度、潮氣量、呼吸頻率、呼吸道內的壓力、呼末二氧化碳、氣道溼化的參數，都需要設計專門的器件做智能調節，並能根據人的個體差異實時監控，而且，所有的呼吸機管路都要高溫滅菌消毒，達到人用的醫療器械使用標準後才能使用。」姚海峰建議。
（來源：科技日報）