美国呼吸机紧缺!工业企业或转产救急,马斯克称特斯拉和SpaceX已开始呼吸机研发

生物医学
美国呼吸机紧缺!工业企业或转产救急,马斯克称特斯拉和SpaceX已开始呼吸机研发
麻省理工科技评论 2020-03-21

2020-03-21

单日新增确诊人数超过 5 千,累计确诊人数逼近 2 万,美国已经成为新冠肺炎疫情蔓延下的又一个巨大受害者。
马斯克 医疗
单日新增确诊人数超过 5 千,累计确诊人数逼近 2 万,美国已经成为新冠肺炎疫情蔓延下的又一个巨大受害者。

单日新增确诊人数超过 5 千,累计确诊人数逼近 2 万,美国已经成为新冠肺炎疫情蔓延下的又一个巨大受害者。

中国、欧洲多国的经历已经表明,在疫情暴发、患者人数飞涨的情况下,几乎没有国家和地区能够躲过医疗资源紧缺的情况。如今,这一难题摆在了美国面前。

美国呼吸机紧缺!马斯克称特斯拉和SpaceX已开始呼吸机研发

图 | 美国新增确诊激增(来源:纽约时报)

当地时间 3 月 19 日,美国纽约州州长安德鲁·库默 (Andrew Cuomo) 在记者会招待会上,表示目前纽约呼吸机极度短缺,纽约现有呼吸机仅 5000 至 6000 台,但总共需要 30000 台。

在电视新闻里,库默说,“我昨天与其他州的州长们通话,每一个州都在购买呼吸机……我们已经派人去呼吸机最大制造国中国购买。”

显然,面临呼吸机短缺的不只是纽约州,而是整个美国的问题。据报道,目前美国的医院内大约有 16 万台呼吸机,此外,美国还有 1.27 万台呼吸机在国家战略储备当中,这是美国联邦政府为应对国家紧急情况而保留的医疗用品。疫情持续加重,这个数量可能远远不够,出现短缺也几乎只是一个时间问题。

据独立非营利组织 ECRI 估计,美国目前正在使用的重症监护呼吸机中,大约一半是依赖进口的。美国国内只有不到 12 家公司生产呼吸机。

疫情持续发展,主要来自亚欧的多个国家早已扫光了全球呼吸机供应,现有的产能处于供不应求的状态,难以满足来自美国的新需求。

在新冠病毒患者治疗当中,呼吸机是一个至关重要甚至关乎生死的医疗设备,它可以确保患者在肺功能已经衰竭的情况下仍然可以继续呼吸。

因此短期内,呼吸机短缺可能成为美国应对疫情的一大困境,紧急提升呼吸机供应迫在眉睫;但长期来看,呼吸机在疫情结束后又将面临存量过剩的情况。

如何快速提升产量?铺设产线过程中谁能在短期内为高昂的费用买单?已经成为绕不过的难题。

呼吸机短缺困境

对于病情严重的患者来说,有没有呼吸机可能就是生与死的差别,但现在部分医院已经找不到任何地方可以买到这种“救命设备”。

众多来自和美国和欧洲的制造商表示,至少在短期内,他们无法加快生产速度,不断飙升的需求显然难以被满足。

美国呼吸机紧缺!马斯克称特斯拉和SpaceX已开始呼吸机研发

图 | 美国患者分布(来源:纽约时报)

也正是因为这种物资短缺的情况几乎是全球性的,欧洲部分国家正在启用战时动员策略,以加快工厂生产呼吸机的速度,但在特殊时期里,这些设备多数都是用以满足当地的设备缺口,不被允许对外出口。

相比之下,美国在国家层面迟迟没给出相关措施,加速呼吸机的生产工作。此外,提升产能还是一个耗时数个月、花费数十亿美元的”大工程”。

根据纽约时报报道,医疗公司 Hamilton Medical 驻瑞士的首席执行 Andreas Wieland 表示,“现实情况是,设备是绝对不够的。”该公司也是全球最大的呼吸机生产商之一。

据介绍,Hamilton Medical 正在以最快速度加快产线的运转,其中的措施包括将办公室的员工调往工厂、临时雇佣更多员工等。但这也远未能解决短缺的现实问题。

“意大利想订购 4000 台,但没办法,”Andreas Wieland 表示,最后公司仅向意大利交付了 400 台,仅能满足十分之一的需求。

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(来源:路透社)

呼吸机制造商在提高产量方面仍然面临着重大限制,呼吸机作为一个医疗器械非常复杂,其中涉及到的数百个小零件可能分别来自世界各地不同的公司,其中许多部件产自中国,复杂的工艺和供应链也进一步限制了产能提升。

位于美国圣路易斯的小型呼吸机制造商 Allied Healthcare Products 的首席执行官 Earl Refsland 表示的,目前公司每年大概生产 1000 台呼吸机,而扩大生产至少需要 8 个月。

而来自另一家小型呼吸机制造商 Ventec 的首席执行官向纽约时报表示,“我有百分之百的把握告诉你,现在每一家制造商都存在订单积压。”

还有一些正在进入呼吸机市场的制造商,进展速度也不乐观。10 年前,当 Matt Callaghan 还是美国斯坦福大学的博士后时,他设计了一款精简、低成本的呼吸机,医院可以把它储存起来,以应对“全球大流行”的可能性。

后来,他与人合作创办了一家名为 One Breath 的公司,旨在发展中国家生产更便宜的重症监护呼吸机。如今该公司筹集了数百万美元,在东南亚建立了制造工厂,并预计在未来 12 个月内产品下线。

随着新冠疫情的暴发,One Breath 正在探索它是否可以迅速重组,以满足新冠肺炎肆虐地区的迫切需求,这其中包括美国地区。但 Callaghan 告诉《麻省理工科技评论》,那些可以适应不断升级流行病的设备需要不同的标准、功能和电池,要保证可以正常生产,他们需要筹集更多资金,签订更多合同,并迅速获得美国食品药品监督管理局(FDA)和其他部门的批准。

即使得到这种支持,最好的情况是,从现在开始大约 11 个月后才能为美国医院生产。

医院已经难以等待还“远在天边”的呼吸机,约翰·霍普金斯大学危机应对办公室主任 Gabe Kelen 表示,我们正在考虑每一个可能的地方。

在这种情况下,医院系统也正在考虑是否能和约翰·霍普金斯大学工程系合作,制造自己的呼吸机。Kelen 也认为,这其实是一种极端的选择,且他们此前并没有制造如此精密机器的经验。

此外,医院还找来了伦理学专家,探讨了非常令人沮丧的问题:如果病人比呼吸机还多的时候,如何在使用呼吸机问题上进行选择?

汽车、飞机厂商能指望吗?

战争时期,飞机、汽车厂商常被调用以生产包括武器在内的军用设备。而在疫情期间,这些大型制造商所拥有的场地、制造设备和丰富的制造业经验成了值得依赖的一股势力。包括中国、欧洲都有大型车厂紧急改造产线,生产口罩、防护服以及呼吸机等医疗物资。如今包括通用、福特在内的美国车企巨头也有计划加入抗疫的阵线当中。

比如在德国,劳斯莱斯的一名发言人表示:“据我们所知,政府正在探索各种方式,帮助企业应对新冠疫情的暴发。在他们制定计划的过程中,我们希望在这个时候尽我们所能帮助政府和这个国家,并将寻求提供我们所能提供的任何实际帮助。”

美国车企巨头通用由于公司内出现确认病例,目前已经暂停北美地区汽车生产工作,目前已提出转产医疗设备的想法。通用发言人表示,国家处在艰难时期,“我们已经在研究是否可能支持呼吸机之类医疗设备生产”。

同日,福特公司也表示,愿意以“任何我们能够做到的方式帮助政府”,包括制造呼吸机等设备,已经在与政府初步讨论可行性。据 CNBC 报道,知情人士透露,通用汽车不会重新组装或更改用于生产汽车的设备,更可能是用一些工厂的额外空间来生产呼吸机。

此外,掌管特斯拉、SapceX 的马斯克也在推特上表示,转型生产呼吸机并不困难,“特斯拉生产的汽车拥有先进的暖通空调系统,SpaceX 生产的宇宙飞船拥有生命支持系统。”如果呼吸机出现短缺,他愿意制造。这引起了美国纽约市市长白思豪的注意,后者在推特上回应马斯克称,纽约市需要帮助,且已经联系马斯克。

而后马斯克对此进一步表示,特斯拉和 SpaceX 的员工正在研发呼吸机,尽管他认为这些产品可能派不上用场。

美国呼吸机紧缺!马斯克称特斯拉和SpaceX已开始呼吸机研发

(来源:推特)

不过,获得车企响应还只是第一步,就算不考虑其中的资金投入和监管问题,从无到有地造出一台呼吸机也并不是一件容易的事情。

此前中国车企上汽通用五菱、比亚迪、广汽集团都迅速形成了口罩产能。但呼吸机毕竟不是口罩,车企说上就上。

像呼吸机这样的医疗设备,其生产受到监管部门的高度管制,依赖于专有的全球供应链,且需要大量的专业知识来提升和运行。这一切,都是为了保证呼吸机的安全运行。此前,英国的一些评论人士认为,英国汽车制造商或其它主要制造商可能会采取行动拯救世界的说法,显然过于乐观了。

也就是说,美国是否能指望汽车制造商来填补呼吸机的缺口,还是一个大大的问号。

政府力量很关键

要解决呼吸机紧缺问题,找到更多产能还只是第一步。在救治病人的迫切需求面前,制造业尽管有参与其中的意愿,也急需快速的监管批准和来自政府的合同。

由于疫情的未来发展情况难以预知,如今美国的患者人数还处在不断爬升的阶段,最终会出现多少病人?对应需要的病房、呼吸机等设施的数量是多少?谁都无法给出一个哪怕是模糊的答案。

而呼吸机本身造价不菲,要在短时间内迅速提升产量,产生的额外支出也难以忽视。

向美国医院系统投放 5 万台呼吸机需要多少钱?美国辛辛那提大学的呼吸治疗师兼名誉教授 Richard Branson 表示,普通医院级别的呼吸机可能需要 2.5 万美元,而一台具有所有最新功能的 ICU 呼吸机的价格可能是这个数字的两倍。

此外,每个零部件供应商都需要额外支付费用以加快交付速度,带来费用将会是几十亿美元。但在疫情得到控制后,可以预见的是这些设备将变得多余。

Kenneth Lutchen 是美国波士顿大学工程学院院长、生物医学工程教授,专注于研发更安全的机械呼吸机,他在一封电子邮件中告诉《麻省理工科技评论》,“即使公司可以提高呼吸机的产量,那谁会为所有额外的呼吸机买单?可能在某个时间节点,这场疫情会自行结束,直到下一次疫情暴发之前,放置在医院的呼吸机将远远超过他们所需要的数量。”

“需要有一个激励性的商业模式来促进企业生产,这其中需要政府正确参与进来。”Kenneth Lutchen 补充说。

业内人坚信,政府确实需要介入,为企业加速生产提供必要的确定性。

美国总统特朗普在当地时间 3 月 18 日的白宫新闻简报会上宣布,他将立即启动《国防生产法》,从而快速增加美国国内生产口罩和医疗防护用品的产量,对抗新冠肺炎疫情蔓延。他明确表示,启动该法案有明确的目标,“我们需要相关的零部件、口罩和呼吸机。”

《国防生产法》由美国国会在 1950 年通过,该法案赋予美国总统权力以国家安全和其他理由,扩大关键材料或产品的工业生产规模。

《国防生产法》项目的资金不仅可以用于相关政府订单的采购,还能够用于修建工业设施。比如,在当前,《国防生产法》项目的资金可以用于建设生产口罩和呼吸机的厂房设备和生产线,但是要动用这样的资金需要首先得到总统的亲自授权。

美国国防部前副助理部长 John McGinn 对媒体表示:“这项法案可以确保私营企业加快紧急医疗用品和设备的生产和分配,让政府在国家紧急状态时有广泛的权力,要求生产商增加应对产品的生产规模。”

理论上,有了这一法案,美国政府允许强制调动生产线生产关键供应品,其中就包括了呼吸机。

不过据纽约时报报道,到目前为止,联邦政府尚没有投资帮助制造商增加产能,只是勉强整理了联邦资源,以及有限地协调了呼吸机等器械的分配。各州只能各自为战,这也意味着,将由呼吸机的制造商们决定,哪些医院、哪些政府最需要这些机器——或者说,哪些人更愿意支付溢价。

除此之外,呼吸机不是一个即插即用的机器,它需要精准校准后才能给患者使用。如果校准做得不对,会对患者起到相反的效果。气胸、肺萎缩、被细菌感染的肺炎、肺氧中毒和吸入呕吐物等都是并发症之一。

在正常情况下,操作这些呼吸机的医护人员需要接受多年的培训,而在突如其来的疫情,带来的挑战不仅仅是呼吸机设备本身,是否能配备足够的医护人员,也是一个潜在的挑战。

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