和過(guò)去的大規(guī)模傳染疾病相比，新型冠狀病毒最大的特點(diǎn)是對(duì)社會(huì)醫(yī)療資源的占用特別大。只要一個(gè)地區(qū)的醫(yī)療資源被過(guò)度擠兌出現(xiàn)崩潰，患者的病死率就會(huì)陡增，這種情況從中國(guó)到歐美都在反復(fù)上演。在新冠疫情從中國(guó)擴(kuò)散到全世界的過(guò)程中，這場(chǎng)人類與病毒的戰(zhàn)爭(zhēng)也就呈現(xiàn)出人類與病毒對(duì)醫(yī)療物資的爭(zhēng)奪之上。爭(zhēng)奪的目標(biāo)也從口罩逐漸轉(zhuǎn)移到呼吸機(jī)上面。

如果說(shuō)口罩的緊缺僅僅影響的是疫情的前期傳播，那么呼吸機(jī)的緊缺決定的就是重癥治療中的生與死的差別。在歐美的抗疫過(guò)程中，呼吸機(jī)的急缺情況尤為突出。為了應(yīng)對(duì)呼吸機(jī)的短缺，各國(guó)都最大限度擴(kuò)大產(chǎn)能，不僅讓原來(lái)生產(chǎn)呼吸機(jī)的醫(yī)療器械企業(yè)加大生產(chǎn)力度擴(kuò)產(chǎn)。還鼓勵(lì)如特斯拉、通用等非醫(yī)療企業(yè)引進(jìn)呼吸機(jī)生產(chǎn)線，跨行生產(chǎn)呼吸機(jī)設(shè)備。還有一些醫(yī)生嘗試將一臺(tái)呼吸機(jī)供給兩個(gè)患者使用，盡管這項(xiàng)大膽的做法受到不少專業(yè)人士的質(zhì)疑，但反映出的也是各大一線抗疫機(jī)構(gòu)對(duì)呼吸機(jī)的急缺狀況。

此前有美敦力主動(dòng)公開(kāi)自己的呼吸機(jī)完整設(shè)計(jì)，表示愿意使自己的設(shè)計(jì)能夠幫助更多的企業(yè)生產(chǎn)呼吸機(jī)。但是現(xiàn)實(shí)的情況是，研發(fā)生產(chǎn)一款呼吸機(jī)涉及的零件就多達(dá)上千，高度依賴全球化的生產(chǎn)。任何一個(gè)環(huán)節(jié)有障礙整個(gè)生產(chǎn)鏈條就銜接不上。因此，業(yè)內(nèi)人士透露，一個(gè)零基礎(chǔ)的企業(yè)要研發(fā)一款新的呼吸機(jī)產(chǎn)品還要投入量產(chǎn)，沒(méi)有十幾個(gè)月的時(shí)間是不可能做到的。但是呼吸機(jī)的緊缺卻隨著疫情的惡化與日俱增，越來(lái)越多的患者等不了太久。這時(shí)候，就有了很多科技界的達(dá)人提出了一系列開(kāi)腦洞的方案，用最快的速度，以最低的成本制作簡(jiǎn)易的呼吸機(jī)來(lái)應(yīng)急。比如特斯拉工程部用汽車零件和模塊制造呼吸機(jī)。最近，又有一些個(gè)人和機(jī)構(gòu)運(yùn)用樹(shù)莓派來(lái)驅(qū)動(dòng)的呼吸機(jī)。

樹(shù)莓派呼吸機(jī)

所謂樹(shù)莓派并不是一種食物派，而是由英國(guó)樹(shù)莓派（Raspberry Pi）基金會(huì)開(kāi)發(fā)的基于Linux的單片機(jī)計(jì)算機(jī)。這種計(jì)算機(jī)模塊只有一張信用卡大小，因?yàn)樗�的操作系統(tǒng)是開(kāi)源的Linux系統(tǒng)，可以滿足最基本的瀏覽網(wǎng)頁(yè)、文字處理和計(jì)算機(jī)學(xué)習(xí)等簡(jiǎn)單的功能。更因?yàn)槠涑杀镜土�，功耗小，成了非常受歡迎的主板選擇。

在全球最大的社交編程及代碼托管網(wǎng)站Github上，有達(dá)人公布了一個(gè)開(kāi)源的樹(shù)莓派呼吸機(jī)設(shè)計(jì)。這個(gè)呼吸機(jī)幾乎就是一個(gè)自制的鼓風(fēng)機(jī)、一個(gè)電源和一個(gè)呼吸管道、面罩組成。

首先購(gòu)買一個(gè)持續(xù)氣道正壓通氣（CPAP）設(shè)備，這是一種治療睡眠呼吸暫停的常用裝備，比較容易買到，價(jià)格大約不超過(guò)20美元。鼓風(fēng)機(jī)由一個(gè)BLDC電動(dòng)機(jī)來(lái)驅(qū)動(dòng)，附帶了一個(gè)小型無(wú)刷直流電動(dòng)機(jī)電子速度控制器，電流至少為10A，用Arduino進(jìn)行編程調(diào)節(jié)控制器。再安裝一個(gè)輸入控制的按鈕或開(kāi)關(guān)。再接一個(gè)至少5A電流的12v直流電源。最后是呼吸管道和面罩，面罩如果難以獲得可以通過(guò)3D打印進(jìn)行制作。

（該款呼吸機(jī)開(kāi)源設(shè)計(jì)，圖片來(lái)自Github）

不過(guò)這位在Github網(wǎng)站發(fā)布呼吸機(jī)設(shè)計(jì)的作者也進(jìn)行了特殊聲明，呼吸機(jī)是關(guān)乎患者生命的精密醫(yī)療器械，這項(xiàng)設(shè)計(jì)并沒(méi)有得到肺科專業(yè)醫(yī)生的建議。不建議在不具備適當(dāng)?shù)尼t(yī)療知識(shí)的前提下自己貿(mào)然動(dòng)手自制呼吸機(jī)進(jìn)行救治。他也希望自己的設(shè)計(jì)未來(lái)能夠得到專業(yè)的建議進(jìn)行改進(jìn)。

哥倫比亞醫(yī)療團(tuán)隊(duì)研發(fā)樹(shù)莓派呼吸機(jī)

樹(shù)莓派公司成立于2012年，短短八年時(shí)間里就積累了三千萬(wàn)的科技愛(ài)好者客戶。在樹(shù)莓派的眾多產(chǎn)品中，最便宜的RPi Zero僅要5美元。和許多電子公司不一樣，樹(shù)莓派的生產(chǎn)銷售是按庫(kù)存?zhèn)湄�，而不是按訂單備貨，以使交貨周期盡量短。在2020年的第一季度，樹(shù)莓派已經(jīng)銷售出去了175萬(wàn)塊主板，目前計(jì)劃在第二季度生產(chǎn)25萬(wàn)塊。除了達(dá)人們用樹(shù)莓派自制呼吸機(jī)，在疫情中，戴森、特斯拉、雷蛇和美因格等公司也紛紛和樹(shù)莓派公司合作，用樹(shù)莓派的產(chǎn)品作為生產(chǎn)醫(yī)療器械的零件。

近日，還有一個(gè)哥倫比亞的醫(yī)療團(tuán)隊(duì)正在設(shè)計(jì)一款基于樹(shù)莓派的呼吸機(jī)。據(jù)透露的消息看，這款呼吸機(jī)還用到了汽車閥門等容易獲得的機(jī)械設(shè)備。并且在哥倫比亞首都波哥大的洛斯安第斯大學(xué)和澤維埃里教宗大學(xué)醫(yī)院兩個(gè)地方，這款呼吸機(jī)將進(jìn)行初步的實(shí)驗(yàn)。在此期間，呼吸機(jī)將連續(xù)運(yùn)行五天，為一組人造肺提供空氣壓力。如果這項(xiàng)實(shí)驗(yàn)?zāi)軌蝽樌�通過(guò)測(cè)試，還將進(jìn)一步進(jìn)行動(dòng)物試驗(yàn)。開(kāi)發(fā)團(tuán)隊(duì)希望這款呼吸機(jī)能夠在今年5月進(jìn)行臨床試驗(yàn)，如果一切都順利可以在今年年中投入量產(chǎn)。