全世界都在抢的呼吸机，真那么香吗？

差点开喉的壹读君 | 彤 子 随着新冠病毒的传播，全世界都在“抢”呼吸机。 没抢到呼吸机的特朗普则高调@波音、福特、通用汽车等美国工业巨头，要求他们生产呼吸机。 呼吸机是重型新冠肺炎患者的救星，能帮助无法吸入足够氧气的病人保持呼吸，使血氧饱和度维持在正常水平。 那么，把患者从新冠病毒手里拉回来的呼吸机是怎么诞生的？ 呼吸机的“衍化史” 呼吸机是一种实现机械通气的设备，但最早的“呼吸机”毫无机械感，只是一根芦苇管。 16世纪中期的比利时，一位叫Andreas Vesalius的医学家在解剖动物尸体时，发现打开胸腔后会使肺脏塌陷，他用芦苇插入动物气管并吹气，不仅肺脏不塌陷了，连停止跳动的心脏都恢复了跳动。由此他发现了肺通气对维持心脏功能具有重要作用。 Vesalius也许不知道，他发明了最早的人工通气法。这个方法马上被成功运用，有人用风箱向插入患者口中的管子通气，并成功挽救了一名即将死亡患者的生命。但Vesalius的通气技术还是经过长时间的动物实验，直到18世纪中期才广泛用于人类。 于是呼吸机从“人嘴+芦苇”变成了“风箱+管子”，并广泛应用到溺水者的救助中。当然，最方便、快捷、有效的呼吸机还有人类。 1774年，Tossach首次采用口对口人工呼吸救助了一名因火灾窒息的患者 （这并不是最早的人工呼吸，最早的人工呼吸始于东汉时期的中国） 。 西方学者并不满足于人工呼吸，大家都要喘气，人工呼吸救急不救“穷”，一群人在呼吸机的发明道路上愉快地狂奔。 1776年，Hunter设计了两个风箱的“呼吸机”，两个风箱可不是代表两个肺脏，而是一个风箱往肺里打气，另一个风箱从肺里抽气。另一些学者则痴迷于气管内插管的创新改革。其中，一个叫Chaussier的学者还设计了近似于现代广泛使用的简易呼吸器。 但学者们的创造热情却被强行浇灭了，1827年的动物实验发现，风箱通气会出现致命的气胸，于是欧洲多个国家纷纷放弃这项通气技术。 但通气技术是医疗救护中的必要内容，学者们开始绞尽脑汁研发新的呼吸支持技术。19世纪晚期，人们发现负压增大时，胸腔肺泡内压会低于气压水平，此时外界空气会自动流入体内，于是人们开始设计负压呼吸机。 当时的负压式呼吸机花样百出，技术上有通过风箱产生负压的，有通过活塞抽气产生负压的，款式上有坐式和卧式，还出现了仅覆盖患者胸部和上腹部的胸甲式负压通气机。 负压呼吸机和外科手术不可并存？ 虽然负压式呼吸机在款式上“百花齐放”，但真正被大规模临床应用的负压通气设备是1928年由Drinker和Shaw设计的“铁肺 （iron lung） ”。 这个将全身包住的呼吸设备曾挽救过很多人的生命，但它也有个肉眼可见的bug，医护人员无法护理患者，在大规模流行病导致患者数量增多时，这个bug尤其突出。 上世纪30年代60年代，脊髓灰质炎在全世界暴发。

• 脊髓灰质炎又称小儿麻痹症，是由脊髓灰质炎病毒引起的儿童急性传染病，多数情况会导致呼吸运动障碍、呼吸中枢受损。

“铁肺”在帮助脊髓灰质炎患者呼吸时发挥了重要作用，为了减轻对患者的护理难度，Peter Lord设计了负压通气房间。如同一个“多人装”铁肺，医护人员可以进入负压房间内，对患者进行护理。 但“铁肺”还有许多问题，笨重、昂贵、消毒困难、气道维护困难、对低血容量患者不适用等，更不可能应用于现代外科手术。另一次脊髓灰质炎的大暴发把“铁肺”请下了神坛。 1952年，哥本哈根暴发了大规模脊髓灰质炎，且致死率高达85%。但当时的大部分临床医生认为，高致死率是病毒导致肾脏衰竭造成的。 而麻醉医生Bjorn Ibsen分析死亡患者的病例和尸检结果后认为，导致死亡的首要原因是通气不足，并建议外科医生们放弃负压通气，切开患者气管实施正压通气治疗。 起初医生们的内心是拒绝的，但还是采纳了Ibsen的建议。在采用正压通气治疗后，患者的病死率迅速由85%下降至40%。哥本哈根脊髓灰质炎的暴发成为机械通气史的转折点，使机械通气技术由负压通气时代回归正压通气时代。 正压通气时代下的呼吸机，根据驱动方式、通气模式、压力和流量发生器分为众多种类，但与我们切身相关的还是无创、有创分类。 救命神器呼吸机 无创呼吸机是通过鼻面罩、口鼻面罩或全面罩等方式为患者提供呼吸支持的设备，大家在各种电视剧里经常可以看到。
现代无创呼吸机口鼻面罩 戴上呼吸面罩的女主看起来脆弱可怜却不失优雅，但要早个100多年，就不是这个效果了，那时的正压通气设备就是负压通气设备的“反向操作”，女主的整个头会装在一个大盒子里。 比把头放进柜子里更可怜的，是有创正压通气。 无创呼吸机虽然好，但也会使不上劲。当患者的呼吸道分泌物过多，就会堵住正压通气的“通道”，在患者无法自主清除上呼吸道分泌物时，就需要有创正压通气来帮忙了。 有创正压通气又分两种，第一种是气管插管，重型新冠肺炎患者使用的就是这种方式。 由于新冠病毒令患者肺部出现渗出物，阻塞肺泡，使肺脏通气、唤气功能受损，还会导致患者肺组织纤维化，变硬变脆，从而导致呼吸困难。在无创呼吸机不能满足患者通气和氧供需求时，气管插管就会给患者带来一线生机。 气管插管也救不了所有患者，对于有喉阻塞或下呼吸道分泌物潴留的患者，气管切开手术 （ 前文Ibsen推荐的方法） 是最后的王牌。 气管切开 （tracheotomy） 后可以清除下呼吸道分泌物，改善肺部气体交换状况，与气管插管相比，气管切开可以减少喉损伤，保留声门功能，还方便进行口腔护理，但也会给患者留下“人工气道”。 有创正压通气虽能救人性命，却也存在隐患。 有利就有弊的有创呼吸 有创式呼吸机容易导致呼吸机相关性肺炎 （Ventilator associated pneumonia，简称：VAP） 的发生。 呼吸机相关性肺炎是重症监护室使用呼吸机通气患者的常见并发症，发生率高达30%左右。呼吸机相关性肺炎会造成撤机困难、加重患者病情、延长住院时间，严重时甚至能导致患者死亡。 目前的医学研究认为，导致呼吸机相关性肺炎的原因包括患者年龄、原有基础病、并发症及医源性因素 （操作不当以及药物因素） ，其中呼吸机通气时间越长VAP的发生率越高。 导致VAP主要原因，是跟随管道进入下呼吸道的细菌。 早发VAP的致病菌主要包括肺炎链球菌、嗜血流感杆菌和金黄色葡萄球菌，都是来自我们口咽部位的寄生菌群。迟发性VAP致病菌主要是革兰阴性（G-）杆菌。 细菌最怕抗生素，尴尬的是对抗生素的长期依赖会导致菌群“进化”，VAP的致病菌不仅耐药率普遍偏高，而且还是多重耐药的“高手”，很多常用抗生素对它们不起作用。 这就容易陷入不良循环，因为呼吸机通气时间越长，患者气道的防御功能就越低，更容易导致细菌繁殖，增加肺部感染率。 气管切开术也会引发下呼吸道感染，并发气道狭窄等问题。 虽然有创呼吸机存在各种问题，但仍是目前救治新冠肺炎重症患者的有效手段。此时，呼吸机数量又成了一个新难题，一份欧盟内部文件就透露出呼吸机供应隐忧，传统医疗物资供应链仅能满足10%的需求。 而在美国，仅纽约州州长就提出30000台呼吸机的需求，在联邦政府送来400台呼吸机后，还在新闻发布会上指责政府不作为。 现在中国也在加大呼吸机的生产，在保障国内供给需求的同时，已向国外提供有创呼吸机1700多台。但壹读君希望这些呼吸机不要再次用在咱们自己身上。 防患于未然，再多的呼吸机，都不如做好防护措施来得重要。 清明小长假，祝各位宅家快乐！ 参考文献： 袁越. 呼吸机的发明[J]. 全国新书目, 2008(21):50-51. 谭景予, 陈锦秀. 呼吸机相关性肺炎集束化护理方案的制订与管理%Establishment and management of bundled care program in preventing ventilator-associated pneumonia[J]. 中华护理杂志, 046(7):731-733. 黄晓英, 徐建如, 韩旭东, et al. Value of clinical pulmonary infection score in the diagnosis ventilator-associated pneumonia%临床肺部感染评分在呼吸机相关性肺炎中的诊断价值[J]. 中国急救医学, 029(003):207-209. Vesalius A. De humani corporis fabrica. Basel, Switzerland:Johannes Oporinus; 1543. 来源：https://www.zhihu.com/question/293845931/answer/487792762 邓洁, 王淑琴. 使用人工呼吸机对患者的影响及护理措施[J]. 中华护理杂志, 2000, 35(01):47-48. 赵力维. 《金匮要略》中救自缢方法与现代心肺复苏的联系[C]// 全国仲景学说学术年会. 2015. 陈永强. Ventilator associated pneumonia and ventilator brindle David CHAN%呼吸机相关性肺炎与呼吸机集束干预策略[J]. 中华护理杂志, 2010, 045(003):197-200. 韦艳, 李晓阳, 丁丽丽, et al. 重症监护病房呼吸机相关性肺炎的危险因素分析[J]. 中国感染与化疗杂志, 2014, 14(1). 韩璐璐. 持续气管内滴药与传统雾化吸入对气管切开患者下呼吸道感染的疗效对比[J]. 中国急救医学, 2018, 038(0z1):42. https://baijiahao.baidu.com/s?id=1662549206337335881&wfr=spider&for=pc

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