拯救呼吸的利器
——常見呼吸機的分類

2020-06-27 07:25:02趙言昌

發明與創新 2020年26期

關鍵詞：設備

■趙言昌

4月5日，武漢雷神山醫院的呼吸機“集體休假”，等待消毒清洗；4月11日，金銀潭醫院ICU病區完成新冠肺炎患者清零；4月14日，雷神山醫院患者清零；4月15日，雷神山醫院正式休艙……在國內，一個個好消息接踵而來。

而在國外疫情暴發期間，病人的不斷增加導致呼吸機告急，一些外國人表示要從中國購買呼吸機。醫院里的呼吸機與我們平常所說的呼吸機有什么區別？普通人有必要使用醫用呼吸機嗎？醫用呼吸機有哪些種類？

氧療設備

提到呼吸機，很多人可能立刻想到電視劇里的場景：主治醫生說，“快，病人不行了”，話音剛落，護士就急匆匆地跑去推氧氣瓶。

氧氣瓶、氧氣袋以及電商平臺上形形色色的制氧機都屬于氧療設備。

氧療設備的作用有兩個，一是直接為患者提供氧氣，二是作為氧氣來源。

制氧機

如果把人體比作一個有兩個口的罐子，一個口吸入空氣、一個口排出廢氣，那么，因為每個細胞都需要一定量的氧氣，所以罐子里的氧氣濃度必須保持恒定。然而，有些情況下，人體內的氧氣濃度會下降。比如，身處高原地帶，空氣里的氧氣不足，又或者患有慢性阻塞性肺疾病，氣管和氣泡存在病變，不管怎么努力都吸入不了太多空氣。怎么辦？答案是提高進氣口的氧氣濃度，即通過氧療設備為人體提供較高濃度的氧氣。

氧療設備也可以接到呼吸機上，作為氧氣的來源。從這里就能看出來，醫生們說的呼吸機跟氧氣瓶、制氧機不是一回事。

高壓氧艙

高壓氧艙是一種特殊的氧療設備。換句話說，它本質上也是一種氧氣瓶，只不過可以做到屋子那么大，里面的大氣壓力通常是正常氣壓的三倍，相應地，其氧氣濃度也非常高。

高壓氧艙的常見用途有兩個，一是對付厭氧菌，二是治療一氧化碳中毒。對人體來說，血紅蛋白相當于運送氧氣的手推車，而一氧化碳可以占用血紅蛋白，進而影響氧氣的供應，因此必須用高濃度的氧氣將一氧化碳“趕跑”，才能挽救患者的生命。

因為氧氣濃度高，高壓氧艙內非常容易發生火災。不要說把玩打火機，就是化纖衣物上堆積的靜電都有可能引發事故。所以，如果需要用到高壓氧艙治療，一定要嚴格聽從醫護人員的指導。

需要注意的是，所有氧療設備都有特定的適用范圍。有些賣家為了提高制氧機的銷量，聲稱“經常吸氧能改善免疫力、提高成績”，實際上屬于夸大宣傳。

無創機械通氣

無創呼吸機

正常情況下，吸氣時肺臟周圍的肌肉往外牽拉、帶動肺泡擴張，一旦肺泡擴張，里面的壓力就小了，可以容納從外界涌入的氣體。而新冠病毒一方面可以直接損害肺泡，干擾肺泡的擴張，另一方面會招來免疫細胞，二者之間的“戰斗”必然引起炎癥，進一步加重肺的負擔。

遇到這種情況該怎么辦？答案是使用無創機械通氣（無創呼吸機）。

無創，就是沒有傷口；機械，就是利用呼吸機；通氣，就是吸入氧氣，排出二氧化碳。無創呼吸機里的電機可以壓縮氧氣、制造壓力，隨后使氧氣順著呼吸面罩進入患者的肺臟——不管肺泡能否擴張，直接把氧氣灌進去。

當然，這只是大致的原理，實際上的情況要復雜得多。呼吸機制造的壓力可以是正壓，也可以是負壓，可以連續產生壓力，也可以斷續提供壓力，還可以根據患者的情況調節壓力。呼吸面罩同樣有很多種，可以只針對鼻子，也可以把嘴巴包進去，還可以把患者整個面部裹起來。

氣管插管

有創機械通氣

留意一下新聞，你會發現最近新聞上提到的呼吸機多是有創呼吸機（有創機械通氣）。

有創機械通氣和無創機械通氣最大的區別在于要不要為患者建立氣道。有些患者有幽閉恐懼癥，不能接受呼吸面罩；有些患者面部存在外傷，影響呼吸面罩的貼合度；還有一些患者的氣管里含有大量的痰液，嚴重影響通氣的效果。于是，醫生會在患者的氣管上切一個口子，插一根軟管進去，人工建立一個供空氣進出的通道。

相應地，有創呼吸機的結構更加復雜。舉個例子來說，有創呼吸機配有電池，即使遇到市電中斷、醫院內應急供電故障，仍然可以繼續工作，呵護患者的生命。

因此，有創呼吸機通常功能比較齊全，緊急情況下可以當作無創呼吸機使用。反過來，無創呼吸機因為功能有限，不能當作有創呼吸機使用。這或許是疫情期間國外訂單大都瞄準有創呼吸機的原因。

體外氧膜合

體外氧膜合就是人工肺（ECMO）。嚴格來說，它不算呼吸機。

無創呼吸機和有創呼吸機都是肺臟的幫手，通過面罩或氣管插管輔助患者進行呼吸。等到需要用ECMO時，患者還能不能呼吸已經不重要了，因為它可以全面“接管”呼吸。

使用ECMO時，首先要在病人的血管上切口，將血液引出來；接著，ECMO會趕出其中的二氧化碳、注入足夠的氧氣，適當對其加熱；最后，通過電機將溫度合適、飽含氧氣的血液送入患者的血液循環。

換句話說，ECMO相當于一個弱化版的時間膠囊，可以暫時保存病人的生命。關鍵在于醫生們能不能在有限的時間內找到解決問題的方案。