马克谈天下（82）扒一扒呼吸机
新冠病毒感染肺炎属急性呼吸道感染疾病，目前临床上并没有药物或医疗手段可确切的将其治愈，而呼吸机在新冠肺炎治疗当中却发挥着重要作用，各国都在积极推进，让大量的企业，包括汽车，吸尘器等企业，转产呼吸机。我们今天来扒一扒什么是呼吸机，为什么它那么的重要。
呼吸机在新冠肺炎治疗中起到了什么作用？
在此次新冠状病毒引起的肺炎疫情中，呼吸机发挥着非常重要的作用。新冠病毒会损坏肺部功能，在肺部产生大量黏液，从而阻碍氧气的吸收，降低血氧饱和浓度，进一步伤害身体。而呼吸机的作用就是通过体外输送氧气，保证血液中的氧气含量，维护重症患者的生命活动需求，为更多的临床治疗手段争取时间。
根据世卫组织的数据资料，每六个新冠患者中，会有一人出现重症和呼吸困难。重症患者的肺部遭受到病毒中伤，无法自主呼吸，体内氧含量下降，就不得不使用呼吸机。如果出现呼吸衰竭的重症患者没有及时使用呼吸机，便无法得到有效生命支持，极易使病情进一步恶化，进而死亡，这就是为什么呼吸机会招到各国争相订购的原因。
什么是呼吸机？
呼吸机是一项能人工替代自主通气功能的有效手段，已普遍用于各种原因所致的呼吸衰竭、呼吸支持治疗和急救复苏中，在现代医学领域内占有十分重要的位置。呼吸机分为有创呼吸机与无创呼吸机，有创呼吸机就是我们所说的气管插管，使用有创呼吸机一般是患者已经无法维持呼吸功能，或是呼吸功能衰竭了。
而医用无创呼吸机，对患者不造成任何创口，在极大降低患者感染风险的同时，也能配合患者的自主呼吸，维持稳定的血氧饱和度。多用于治疗阶段，帮助病人减轻其肺部负担，提高自身血气氧合指标等。
呼吸機原理
有創和無創呼吸機
為了緩解病人呼吸困難，醫生就會用呼吸機將氧氣注入患者肺部。呼吸機還配有加濕器，加濕器可以調整呼吸機向病人輸送氧氣中的濕度和溫度，以保持和患者的體溫一致。與此同時，醫生還會給使用呼吸機的患者用藥，放鬆呼吸道肌肉，來配合呼吸機的使用。
症狀輕微的患者不必使用這種有創呼吸機。
醫生可以為他們使用面罩、鼻罩和口罩這種無創呼吸機來輔助呼吸。還有一種整個罩住頭部的面罩式給氧裝備，它的好處是能減少呼吸中飛沫傳染病毒的機會。這些都是無創呼吸機，因為不需要插管子。
重症監護病房中使用的通常是有創呼吸機，以確保病人身體中的血氧能夠保持正常水平。
现代的呼吸机，是由上世纪80年代澳大利亚人沙力文博士首创，并且申请了专利。
我们先来看看人是怎么自主呼吸。吸气时肋间外肌和膈肌收缩使胸廓增大，胸廓增大的结果就是使胸膜腔内压力小于大气压，由于空气总是由高压区进入低压区，胸腔内压力降低的结果就是体外空气向肺内填充，直至肺内压力回到大气压，完成一次吸气。
在压力时间曲线上，横座标代表大气压，也就是说把大气压当成 0，吸气时压力小于大气压，所以说是负压，波形在横座标下方；呼气过程与此相反，吸气肌舒张，胸廓变小，胸腔内压力升高，高于大气压高，肺内气体被动呼出，直至肺内压力等于大气压。波形图上，压力出现在横座标上方，是正压。因此自主呼吸的压力时间曲线是以横座标为中心的正弦波，吸气阶段从 0 开始先降后升再回到 0，呼气阶段正好相反，从 0 开始先升后降最后回到 0。
总体而言，呼吸机分为有创和无创两种，有创的比较大型，目前只在医院中使用；而无创则胜在外观，在家中使用得更多。
无创呼吸机又分单水平呼吸机和双水平呼吸机。
单水平呼吸机又分为cpap呼吸机和autocpap呼吸机。前者就是一个持续的正压。后者的压力会根据患者体位的不同，阻塞的严重程度有变化。目前大多数单水平呼吸机都是autocpap呼吸机。单水平呼吸机适用于常见的OSA。也就是阻塞性睡眠呼吸暂停综合症的轻、中、重度患者。
单水平呼吸机呼吸机注入病人气体的压力，由机内涡轮泵产生。工作过程 ：空气通过过滤器进入安需阀，安需阀开启的大小和泵的转速由CPU控制，通气的压力和容量大小由医生根据SARS病人的需要设定，调节适量的气体通过单向阀 进入人体面罩，并进入人体，即吸入正压；单向阀关小，吸入压力降低，病人肺部的吸人正压自动流出，即通过面罩呼出。
双水平呼吸机（BiPAP），是一种功能最全面的双气道压力呼吸机，可分别设置较高的吸气压和较低的呼气压，当患者在吸气时机器提供较高的吸气压力以保持气道开放，呼气时提供较低的呼气压力，以保证患者呼吸顺畅。机器与呼吸保持同步，双水平呼吸机适合各类睡眠呼吸暂停综合症病人及所有需用无创通气治疗的病人，尤其是一些危重病。 单水平呼吸机是指当患者吸气和呼气时，吸气压和呼气压相同的呼吸机。
对于不同疾病来说，虽然不同类型的无创呼吸机的治疗作用具有一定的重叠性（即有时同一种类型呼吸机可能用于不同疾病患者，反之亦然），但是基于每种疾病的发生机制和治疗目的不同，对于无创呼吸机类型选择要求上还是不同的。所患疾病种类和严重程度是选择不同类型呼吸机并进而保证疗效和安全性的重要依据。
新冠病人为什么需要呼吸机？
意大利死亡率已超11%，一大原因是早期呼吸机严重不足导致的。一位72岁的意大利牧师感染新冠肺炎后，他主动把自己呼吸机让给年轻人,最后因呼吸衰竭而死。
可见，有没有呼吸机对于重症患者来说，有时候就是意味着生或者死。
问题来了，为何呼吸机紧缺？
一个原因是，患者数量短时间内激增；
二是，呼吸机不像“体温计”这样的医疗器械。
对于体温计来说，每个病人最多只用5分钟，一天可以给几十个患者来回使用。
但呼吸机不行，正常操作是一个病人只能使用一台呼吸机，而且一用就是几天甚至几十天。这就注定了，一个重症新冠肺炎患者得需要一台专属呼吸机。
根据WHO的统计，大约有六分之一的新冠肺炎患者会出现呼吸困难。现在我们就假设，平均6个患者中只有1个需要呼吸机支持。即使这样计算，呼吸机需求量也是极大。
今天（4/7）为止，全球有大约1百四十多万人呈现阳性，其中大约75%有症状，然后有大约六分之一的可能会转为重症，这样就是大约 17万8千重症患者。全球需要17万8千台呼吸机，而且这个数字还在每天上升。
这个也是为什么我们不得不大量增加呼吸机的产量，来应对突如其来的巨大需求。