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中国300台呼吸机抵英!英国“救命机器”缺口为何大?


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4月4日,英国内阁办公厅大臣迈克尔·戈夫(Michael Gove)主持了英国新冠疫情的简报会。他在简报会中,首先介绍了目前英国呼吸机生产的情况。


戈夫说,英国企业已经在加紧生产无创呼吸机。来自伦敦大学学院的一个团队与梅赛德斯-奔驰合作,生产了一种新的呼吸机设备,并获得了临床批准。

戈夫表示,这种新呼吸机昨天已经生产了200台,今天和明天也将生产相同的数量,下周将增加到每天1000台。戈夫还说,英国已经从包括德国和瑞士在内的国外合作伙伴购买了有创呼吸机。

戈夫进一步表示,4月4日,有300个呼吸机从中国运来,感谢中国政府的支持。

▲戈夫表示,今天收到中国生产的300台呼吸机,并向中国政府的支持表示感谢

▲路透社也对从中国运抵的300台呼吸机进行了报道

戈夫还说,英国本周末将开始大规模量产呼吸机,在得到安全和监管部门的批准后,更多的呼吸机将在未来几周投产。

他补充说,政府从潘隆(Penlo)订购的第一台呼吸机将于本周送达医院,进行最后的临床检查。

上月中,由包括劳斯莱斯、空客、劳斯莱斯等阵容豪华的企业组成了一个英国的“呼吸机联盟”(The Ventilator Challenge UK),跨行生产呼吸机。

▲英国政府官网上公布的“呼吸机联盟”成员

尽管如此,这些数字加起来,离英国3万台呼吸机的目标还差得较多。根据专家预估,4月中旬,英国将迎来新冠疫情的高峰。

届时,如果呼吸机不够,医院或将面临 “有选择性地”救助病人的医学伦理难题,不少重症患者也会因此失去生存的机会。

意大利和西班牙由于重症病床和呼吸机紧缺,医护甚至必须按生存率做出哪些病患享有上呼吸机权利的艰难抉择。

到底英国的呼吸机缺口有多大?生产能力如何?怎样才能避免“有选择性地”救助病人的医学伦理惨剧?


英国呼吸机缺口巨大

临床发现新冠病毒会造成肺部炎症,影响呼吸功能,如果病人的血氧饱和度过低,多个器官就会发生缺氧,造成器官功能衰竭。

目前没有治疗新冠病毒的特效药,因此病人只能通过氧疗,配合抗病毒和抗菌药物治疗,为康复争取时间。在抗疫中,一套氧疗设备,可能就意味着一个生命。

医用的氧疗有鼻高流量吸氧、呼吸机。医用呼吸机细分为无创机械通气(Non-Invasive Ventilaton,NIV,即无创呼吸机)和有创机械通气(Invasive Mechanical Ventilation,IMV,即有创呼吸机)两大类。

▲BBC图解了无创呼吸机和有创呼吸机的区别

无创呼吸机通过佩戴在病患脸上的密闭口罩供给氧气。无创呼吸机分两类,其一为单水平的呼吸机,针对睡眠呼吸阻塞、打鼾等病人,往往在家庭中使用。其二为双水平气道正压通气的呼吸机,这种才是医院中用到的无创呼吸机。

有创呼吸机的输氧则需要通过气管切开深入病患的气管,俗称插喉。有创呼吸机中最为高级、也最为昂贵的ECMO(体外膜肺氧合)则被视为治疗新冠肺炎危重病患的“最终希望”。

世界卫生组织表示,80%的新冠肺炎患者症状轻微,不需要住院治疗,但每六个人中会有一人出现重症和呼吸困难。英国政府为应对疫情的蔓延,计划准备3万个呼吸机。

英国医学会(BMA)最近也向NHS医生发布一项建议,如果未来患者激增,NHS不堪重负,医生应该评估患者的“快速收益能力”后适当做出取舍。

但是根据BBC报道, 疫情蔓延前,NHS目前在重症监护设施中约有4000台成人呼吸机和900台儿童呼吸机。

▲这种氧气罩似的呼吸机降低了病毒传播的风险

疫情蔓延后,NHS已经设法将呼吸机数量增加到了8175台,其中包括来自私营机构的1200台,但距离3万台的目标还差得很远。

英国有着强大的医疗研发优势和工业基础,为什么数周过去,呼吸机供应仍然成为一道难题?


英国呼吸机紧缺原因

呼吸机属于高端医疗器械。售价不菲,售价高达1万至5万欧元不等,最为昂贵的ECMO售价普遍在20万欧元以上,但由于平时的需求数量有限,所以呼吸机全球市场规模有限,产能也非常有限。

根据汉密尔顿(Hamilton)公司的估计,平时全球呼吸机市场规模约为10亿美元,这个数字与汽车企业动辄千亿欧元的收入相比微不足道。这导致了进入这一行业的企业不多,平时哪怕是全力生产,全球每周产能在1.1万台左右。

德尔格、汉密尔顿等头部呼吸机企业的产能仅为1000台/月左右。汉密尔顿这样的顶级厂商,平常年产量也仅为1.5万台左右。

▲各大呼吸机生产商都开足马力,扩大生产


在更为高精尖的ECMO细分领域,由于其工作原理是通过将静脉血液引出体外、经气体交换装置氧合后再度泵回体内,从而为心脏和肺脏赢得恢复的时间,所以ECMO膜肺、离心血泵等核心部件的高技术门槛更是使得ECMO全球仅有3家龙头企业:迈柯唯(Maquet)、美敦力(Medtronic)和理诺珐(LivaNova)。这三家龙头企业已经占领了60%的市场份额。

其中美敦力的总部位于爱尔兰,主要生产基地则位于美国明尼苏达州;总部位于伦敦的理诺珐则是2015年由意大利公司Sorin Group和美国Cyberonics合并而成;而市场占有率常年第一位的迈柯唯则是由瑞典资本控股的德国本土企业。

在疫情蔓延后这些公司已经被本国盯住,要求优先满足本国的需求。意大利呼吸机厂商Siare被当局禁止出口,政府还派驻了军队人员帮助扩产。英国要在其他国家有限的产能中虎口拔牙难度很大。

·自身产能有限

据 BBC 报道,英国少数呼吸机厂家之一,牛津的Penlon公司每年产量才750台,时间充足的话最多产量翻一倍。在短期内,这家公司仅可为NHS提供200余台。

英国本土唯一的重症监护室呼吸机专业制造商博毅雅(Breas),全球才150名员工,现在已经是每周7天开足马力工作,供应也非常有限。

深层的原因在于,英国近几十年以来注重金融业等第三产业的发展,已经不将工业作为发展重点,加上英国人力成本高,平时呼吸机市场规模不大,导致本国这类产业难以在国际上成为领头企业。

·供应链受阻

呼吸机产能瓶颈还受到产业链上下游物资和人员紧缺的限制。

一台呼吸机有上千个零部件,核心零件包括涡轮电机、流量传感器等。平时在全球化产业链下主要的零部件供应商有些来自本土,也有些来自海外。在疫情影响下各国纷纷封城封国,全球供应链被打断,上游原材料供应受限,想大规模增产并非易事。

呼吸机医用级零部件规格高、开发周期也长,原来全球愿意做且能做的厂商本身就很少,全球供应链打断后,要在短时间内找到合标准的本土供应商也不容易。

以ECMO的核心部件——膜肺的原材料聚4-甲基-1-戊烯为例,全球仅有美国3M公司旗下的Membrana公司有供货能力。

▲一套ECMO设备极其复杂

硬件之外,呼吸机的制造还仰仗软件技术。呼吸机有很多通气模式,这些都需要依靠算法对传感器取得的数据进行处理。没有一定研发能力积累的企业没法立即大量生产。

·错失采购良机

疫情突然而来,各国呼吸机准备不足也是常情。但英国在1月出现疫情之后,人浮于事,准备不足,屡屡错失外购良机。

欧盟委员会2月代表27个成员国中的25个国家启动抗疫装备联合采购计划。英国今年1月底退出欧盟,但欧盟委员会确认英国有资格参与这一计划。英国政府被责问后才解释由于混淆了电子邮件,英国错过欧盟4项联合采购计划。

同时,英国自身的采购动作缓慢,等到反应过来下单订购时呼吸机企业已经接了很多其他国家的订单,只能等候。

反观德国,尽管已有2.8万台呼吸机,但3月中就向本土企业德尔格(Drager)公司追加了1万台呼吸机订单。如果按照新冠10%的重症患者需要用到呼吸机来算,德国在3月中确诊患者才1000余人时就为按照38万确诊患者的规模来准备了。

·投入不足,家底太薄

自身产能不足等等问题都是表面的原因。更深层的原因在于近些年来,英国政府对公共服务的投入不断压缩。所以,英国的病床数、呼吸机数量与美国、欧洲其他国家差距巨大。

根据世界卫生组织2011年人均医疗费用排名,英国人均医疗费用中的公共投入部分排在美国、德国、法国、挪威、比利时、爱尔兰等多个国家之后,排在第15位。

▲世界卫生组织2011年人均医疗费用排名,英国排在第15

一些平时医疗投入较多的国家,呼吸机的储备也较为充足。

美国人均医疗费用第一,疫情蔓延前,美国医院已有16万台呼吸机,国家战略储备中还有近1.7万台。英国没有像美国一样建有国家战略储备中心,无法从国家储备中调拨。

欧洲国家中,疫情蔓延前,8000万人口的德国全国有2.8万个呼吸机,6600人口的英国只有4000个呼吸机。

投入不足,经费短缺的问题在这次英国抗疫中彻底暴露。尽管卫生部部长在4月2日疫情新闻发布会上宣布免除NHS的134亿英镑的欠款,但无奈为时已晚。


华山一条路:重构本国产业链自产

英国政府在意识到疫情的严重性后,立即动用各种力量,力争在短时间内解决呼吸机的短缺问题。

英国政府顶着不断上涨的价格,继续忍痛出血采购呼吸机,重新加入欧盟的统一采购计划。

连英国首相接到美国总统特朗普慰问电话时,约翰逊说的第一句话是:“我们需要呼吸机”。但是,向正处疫情高峰的美国要呼吸机,向时时强调美国优先的特朗普诉苦,很难得到实质支持。

按正在统筹全欧盟卫生医疗物资采购的欧盟危机管理专员莱纳契奇(Janez Lenarčič)预计,欧盟呼吸机的缺口至少高达25000万台。因此,海外采购远水救不了近火。

面对燃眉之急,立足本国的工业体系,整合本土企业转产呼吸机成为了英国政府的华山一条路。

3月16日卫生部长马特·汉考克(Matt Hancock)在推文中呼吁“所有能够支持我们为冠状病毒呼吸机生产提供全国支持的制造商”一起提供帮助。

▲英国卫生大臣发推呼吁英国企业生产呼吸机


于是英国呼吸机联盟成立了,联盟成员来自英国航空航天、汽车和医疗领域的工业、技术和工程等众多企业,由英国制造业研究中心集团(High Value Manufacturing Catapult)首席执行官Dick Elsy领导,包括劳斯莱斯、迈凯伦、戴森、空客、罗尔斯·罗伊斯、联合利华等一众名企。

该联盟立足现有的产品生产呼吸机。根据BBC报道,英国医疗器械厂商Penlon提供产品的设计。联盟内各家企业发挥各自的优势,或者生产零部件,或者发挥自身遍布全球的供应商网络采购关键零部件。

在产业延伸方面,在气动方面深有研究的知名吸尘器制造商戴森将与位于剑桥的医疗公司The Technology Partnership合作,重新设计一款呼吸机,在10天内生产1万台呼吸机。

据《每日邮报》报道,尽管戴森以生产吹风机和吸尘器出名,但他们从来没有生产过呼吸机。该公司表示,其呼吸机原型已经进行了人体测试,并且可以在4月中旬交付,但尚待“监管部门批准”。

▲由戴森设计的CoVent呼吸机,英国政府已向戴森订购了1万台这样的呼吸机


在零部件供应上,东英吉利大学的研究人员正在研究使用3D打印来快速生产呼吸机零件和其他必要设备。

在辅助器材上,伦敦大学学院(UCL)和一级方程式赛车引擎制造商梅赛德斯-奔驰应急研发了呼吸辅助设备——持续气道正压装置(CPAP),已被英国药监局推荐使用,将以每天1000台的速度生产,以求减少患者对呼吸机的需求。

在产品改造方面,一组医生、科学家和工程师将上世纪广泛用于治疗脊髓灰质炎患者,使身体处于真空状态来协助呼吸的“铁肺”技术改进成“exovent”的机器,将在几天之内交付给英国三家医院进行测试。

这些类似战时生产的措施,将英国工业的研发优势和设计优势发挥出来,呼吸机的数量应该很快增加。其他国家也在纷纷采取同样的措施生产呼吸机。

意大利唯一的呼吸机制造商Siare已与法拉利和菲亚特达成协议,两家汽车企业将首先派出采购团队、利用全球采购渠道网帮助Siare采购输氧管等零部件。

通用汽车正与美国呼吸机制造商Ventec Life System共同生产。

▲Smiths ParaPac呼吸机的设计将会更好运输


据《金融时报》报道,尽管不少国家都在轰轰烈烈地生产呼吸机,但罗兰贝格(Roland Berger)的制造专家伯恩哈德•兰格菲尔德(Bernhard Langefeld)表示,并不是每一家企业都能快速地组织生产,尤其是一些没有类似生产经验的企业:“仅仅是订购工具,例如塑料模具、装配和测试设备,在平时就需要三到六个月的时间。如果你现在不做出决定,6月份根本生产不出10万台设备。”

尽管英国的“呼吸机联盟”包括了劳斯莱斯、空客这样“豪华阵容”,但毕竟这些企业都是跨行上阵,到时能否如期交付这么呼吸机还得继续观察。

这次疫情中呼吸机短缺,临时采购代价巨大,依赖自身产业链生产等过程反映出来的英国医疗投入不足,本国工业产业链条缺失等问题肯定还会引发学界和民众的热议,也会带来全球产业链的重整。

按照新加坡国立大学郑永年教授的话来说:“每个国家都会把事关国家安全和民众生命安全的生产能力留在国内。各国都会强化自己的主权经济体”。全球产业链调整正在拉开帷幕。


文 LEO LIU  编辑 彭琳

图片来自网络


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