針對新型冠狀病毒肺炎，國家衛生健康委員會明確指出氧療是治療新型肺炎的一種手段。
2月18日發佈的《新型冠狀病毒感染的肺炎診療方案（試行第六版）》介紹，呼吸支持：
（1）氧療：重型患者應接受鼻導管或面罩吸氧，並及時評估呼吸窘迫和（或）低氧血癥是否緩解。
（2）高流量鼻導管氧療或無創機械通氣：當患者接受標準氧療後呼吸窘迫和（或）低氧血癥無法緩解時，可考慮使用高流量鼻導管氧療或無創通氣。強調“若短時間（1~2小時）內病情無改善甚至惡化，應及時進行氣管插管和有創機械通氣”。
（3）有創機械通氣：採用肺保護性通氣策略，即小潮氣量（4~8mL/kg理想體重）和低吸氣壓力（平臺壓<30cmH20）進行機械通氣，以減少呼吸機相關肺損傷。較多患者存在人機不同步，應當及時使用鎮靜以及肌松劑。
（4）挽救治療：對於嚴重ARDS患者，建議進行肺復張。在人力資源充足的情況下，每天應進行12小時以上的俯臥位通氣。俯臥位通氣效果不佳者，如條件允許，應儘快考慮體外膜肺氧合（ECMO）。
其中無創或有創機械通氣涉及醫用呼吸機的使用，主要用於ICU病房。
自2003年非典以來，呼吸機技術也得到了飛速發展。呼吸機在急救、術後恢復、重症監護等臨床一線工作中的地位極為重要，屬於III類醫療器械設備。
在武漢醫院的搶救室裡，最讓醫生髮愁的就是給病人輸氧，這可以說是救治新冠病人，尤其是重症病人的第一道工序，由於新冠病人肺部被感染，呼吸困難，需要輸氧維持。
新冠肺炎患者確診病例不斷增多，湖北一線醫院物資告急，除了社會各界不斷在幫助醫院籌集的N95口罩、防護服等物資外，對重症患者有著救命作用的呼吸機設備同樣是稀缺物資。
用來拯救呼吸衰竭患者的醫用呼吸機是怎樣的呢？
醫用呼吸機，醫學上也稱為機械通氣(ventilation)，主要分為無創機械通氣(Non-Invasive Ventilation，NIV)和有創機械通氣(MV)兩種。
醫用無創呼吸機即無創通氣是指無需建立有創人工氣道而進行輔助機械通氣的呼吸支持模式，無創通氣是通過鼻罩或面罩實現的人機連接，與有創通氣相比，可使病人免除氣管內插管或氣管切開的痛苦，從而避免了氣管插管和氣管切開相關併發症的發生，此外，無創輔助通氣對縮短有創機械通氣時間和住院日數也有一定的促進作用。
據悉，復星醫藥成員企業博毅雅（上海）醫療科技有限責任公司（簡稱：博毅雅）在復星基金會的幫助下，將向湖北省包括武漢、黃岡、孝感、襄陽、荊州等11個地級市的14家醫院捐贈140臺醫用無創呼吸機，價值近1500萬元。其中，30臺將捐給雷神山醫院[1]。
機械通氣系統的組成和工作原理
呼吸機是人工通氣裝置，它不能代替完整的呼吸功能，只是外呼吸的驅動功能的替代設備。目前臨床使用的絕大部分是正壓通氣式呼吸機。正壓通氣改變了機體的正常生理狀況，因此應用時必須對生命體徵進行監測以保證安全。如下圖所示，呼吸機主要包括氣體混合模塊、吸氣模塊、呼氣模塊和控制模塊。當患者呼吸功能失去效應後，它可以模仿人的呼吸速率將含氧量不同的氣體（21%~100%）送進肺裡，並規律性的使二氧化碳（體內代謝的“廢氣”）排除肺外，幫助患者改善缺氧或二氧化碳滯留的狀態。
目前國內醫院採購的進口醫用呼吸機中，德爾格（Drager）的呼吸機佔據較大的市場份額，以下是德爾格Evita V500呼吸機的整體外觀示意圖（來源於德爾格官網[2]）。
Evita系列呼吸機提供了病人及機器相關的監測值，高分辨率彩色屏幕，各種參數一目瞭然。初始設置應 ICU 的特殊要求而生，按下軟鍵就可自動實現吸痰增氧功能，吸氣閥狀態在瞬間即可得到調整，傳感器每天自動進行調整。
什麼情況下可以使用醫用呼吸機？
嚴重急性呼吸道感染疾病（如SARS、MERS、流感、新型冠狀病毒等）的患者部分可進展為急性呼吸衰竭，其中危重症患者需要行不同級別的呼吸支持治療。
在推薦的院感防控措施中，負壓單間病房雖然得到首位推薦，但實際工作中很難做到。嚴格佩戴個人防護設備（PPE）是我們能夠做到卻容易被忽視的，醫護人員應該注意在無創通氣患者周圍進行診療活動時屬於可能接觸氣溶膠的情況，建議升級防護措施。而氣管插管治療對於病房要求嚴苛，進行氣管插管的前提條件是要有層流病房，且插管之後醫護人員需要配備2-3名。
目前新冠肺炎的救治過程中，倘若沒有配備相應的層流病房就直接進行插管治療，患者會噴出含有新冠病毒的氣溶膠，增加醫護人員的感染風險。
此外，腦部炎症、外傷、腫瘤、腦血管意外、藥物中毒等所致的中樞性呼吸衰竭，嚴重的胸部疾患或呼吸肌無力，心肺復甦等都適用於使用醫用呼吸機進行支持治療。
醫用呼吸機的專利佈局現狀如何？我們何時能實現進口代替呢？
專利作為技術的載體，筆者通過對呼吸機分類號A61M16/00（以氣體處理法影響病人呼吸系統的器械，如口對口呼吸，氣管用插管）及其小組分類號下的專利進行簡單梳理，初步瞭解呼吸機的專利申請現狀。
截至2020年2月22日，在專利數據庫incoPat中獲得涉及A61M16且全文涵蓋呼吸機相關主題的專利41924件，25656項同族專利。
從申請國家和地區來看，中國12823件、美國10083件、日本3807件、歐洲專利局3274件、德國2302件。
在中國的12823件申請中，中國申請人佔了10899件。可見，目前中國申請人對於呼吸機的關注度和參與度越來越高，屬於技術密集和熱點領域，儘管呼吸機的先進技術主要掌握在國外企業，國內企業也正在加快追趕步伐。
對申請人統計可以看出，雖然國內申請量達到一定規模，但排名前十的申請人中僅有北京誼安申請量暫排第九，且北京誼安仍以中低端呼吸機為主要目標市場，其餘申請量大的申請人均為美國、德國、新西蘭的相關企業。
可見，這些大企業在該領域形成了技術壟斷，而技術壟斷往往就意味著市場壟斷，也這直接導致中高端醫用呼吸機價格一直居高不下。
由上圖可知，瑞思邁專利申請量位居榜首，而瑞思邁不僅專利申請量高，並且在1980年代，澳大利亞人沙力文教授（Colin Sullivan）率先發提出了持續氣道正壓治療方法並獲得呼吸機發明專利，隨後參與創辦澳大利亞瑞思邁公司。
瑞思邁作為全球最大的呼吸機廠家，其產品技術、質量遙遙領先。瑞思邁&凱迪泰在2019年7月在蘇州金雞湖畔舉辦了新品發佈會，再次隆重推出重磅拳頭產品——醫用高端無創呼吸機GA，目前GA註冊已全部完成。
前述簡單分析並未對專利數據的申請人進行歸一合併處理，以瑞思邁（Resmed）為例，經過申請人的進一步擴展和補充（未涵蓋其全部子公司），瑞思邁的專利申請主體除了Resmed以外，還有以下若干申請主體，如下圖所示。
以擴展申請人之後的申請人合集對瑞思邁公司的專利進行梳理，截至2020年2月22日，在專利數據庫incoPat中獲得的瑞思邁申請或者轉讓得到的公開專利申請文件為7495件，其中包括美國1970件，歐洲1519件，中國765件，日本837件，澳大利亞790件。
瑞思邁公開的7495件專利申請文件中，涉及到A61M16/06（呼吸或麻醉面具）的專利有3698件，也就是說，瑞思邁超過一半的公開專利涉及到面罩及其相關的技術，國內同行在研發呼吸機新產品時，需要注意提前做好專利防侵權檢索與分析以排查風險，瞭解產品是否有專利侵權風險，謹防在技術細節的更新設計上落入巨頭公司的專利壁壘之內，從而降低企業風險及損失。
在技術創新上，為了更好地貼合面部且實現完美的氣密性，瑞思邁的面罩設計一直在迭代更新。
例如瑞思邁專利（US20190070381A1）公開的用於在患者和向患者輸送可呼吸氣體的裝置之間使用的面罩系統。
包括密封組件212，該密封組件限定了同時向患者的鼻子和患者的嘴巴提供空氣的呼吸腔，該密封組件完全位於患者的鼻樑下方並在向鼻子和嘴巴提供空氣時避開患者的鼻樑；口墊272；一對鼻叉；肘部和頭帶組件218，頭帶組件包括上部頭帶和下部頭帶，頭帶具有可選擇地調節的彈性或可伸長性，可根據治療壓力和/或治療類型而自動改變。
口墊被構造成在使用中密封地接合在患者的嘴的外部周圍，並且一對鼻叉被構造成在使用中與患者的鼻的鼻道密封地連通。肘部向患者輸送呼吸氣體。頭戴裝置將口罩和鼻叉保持在患者面部的所需位置。頭戴裝置組件提供了一個大體上圓形的冠帶，該冠帶在使用中罩住患者頭部的頂骨和枕骨。
US20190070381A1，2019年
除了面罩技術的全方位保護，瑞思邁的控制系統、通氣設置、監控部件、電源等方面也佈局了大量的專利，由於篇幅有限，這裡不再展開詳述。而除了瑞思邁之外其他國外企業如美國的Bird、柯惠、飛利浦偉康，德國的德爾格、邁柯唯、萬曼，新西蘭的費雪派克等呼吸機相關的技術同樣不容小覷。
醫用呼吸機未來及展望
我國呼吸機技術研發起步較晚，多為電動電控型呼吸機，能滿足基本的臨床需求，而國外的企業在通氣模式、測量技術、人機工程和顯示技術、控制技術、產品整體配套等各方面的應用都相對更為成熟，有完善的研發模式和流程，知識產權更是領先一步，在技術深度和研究方向引領這全球的研發熱點。
隨著醫療條件的提升，我國對於醫用呼吸機的要求也會越來越旺盛，而我們在中高端醫用呼吸機的質量和效果上還不及國際水平，因此，我們必須加大研發投訴，著力開發具備自主知識產權的新產品，尤其是要注重核心部件和關鍵技術的研究，早日在中高端市場與外企競爭。
當然，目前新冠肺炎的重症和危重症患者的生存離不開醫用呼吸機的使用，當前最希望的還是每一位受到病毒威脅的患者都能及時用上救命機器，爭取寶貴的治療時間。（文章為超凡知識產權原創，未經授權不得轉載）
閱讀更多 超凡諮詢 的文章
