新冠疫情如何引发医用氧气创新浪潮

• 新冠疫情带来的少数积极影响之一，是迫使我们迅速重新审视如何向世界各地的患者提供医用氧气。

• 如今，各种创新不断涌现，为患者提供关键氧气，包括在条件艰苦的环境中提供氧气，从而改变人们的生活。

• 过去几年开发的产品，有望彻底改变中低收入国家获取氧气的途径。

2020年6月，新冠疫情一波波席卷全球。NASA工程师约翰·格拉夫发现，自己正面临一项与NASA通常关注的太空探索相去甚远的挑战。他正在考虑如何将一种技术改造为原本用于为空间服装制氧的技术，以满足服务不足国家对呼吸护理解决方案的迫切需求。格拉夫并非独自应对这一挑战。世界各地的创新者都在思考一个长期遭忽视的问题：如何确保患者，尤其是偏远地区的患者，能够获得医用氧气？

新冠疫情期间，曾有一段时间，似乎几乎每个拥有工程学学位和车库的人都在为解决这一问题而努力。汽车制造商，例如福特和通用汽车转而生产呼吸机，梅赛德斯则从生产一级方程式赛车发动机转向制造持续气道正压通气（CPAP）设备。在撒哈拉以南非洲的肯尼亚和塞内加尔等国家，企业通过开发3D打印呼吸护理设备作出回应。这类设备旨在比进口替代品更实惠、生产速度更快。

如果说需求是发明之母，那么数十年来对氧气技术投资不足，最终在2020年促成了一个突然出现的集体认识：中低收入国家应对新冠疫情时，几乎没有适合其需求和实际情况的氧气产品。这引发了一波投资和创新浪潮。

新冠疫情对医用氧气创新的影响

疫情开始时，人们早已了解氧气浓缩器的局限性。这种设备可在患者床边制氧，但最初是为资源充足的医院发明的。在严苛环境条件下，这些设备往往难以正常运行。氧气需求激增暴露了这些局限性，为联合国儿童基金会、Oxygen CoLab与制造商开展合作打开了大门，推动创新并根据偏远及服务不足人群的需求调整产品。合作成果之一是Drive DeVilbiss和Sanrai International推出的PulmO2，这是全球首款适用目的明确的氧气浓缩器，专为节能、易于使用和维修，以及能够适应炎热、潮湿、多尘环境而设计。

哈佛医学院教授托马斯·伯克博士早在2020年之前就已开始为气泡式CPAP设备制作原型。这类设备旨在以简单、无创的方式为呼吸困难的新生儿通气，但价格可能较高，而且需要稳定供电。伯克博士意识到，疫情带来了一个难得的机会，可以通过部署改良的气泡式CPAP设备，迅速支持全球婴儿和幼儿的健康与福祉，并克服成本和电力供应方面的障碍。他所在的Vayu Global Health开发了一种成本极低、便于携带且无需用电的设备。这种气泡式CPAP设备已在资源匮乏的环境中证明极具价值，包括乌克兰等战区，当地儿科医生目前正在使用该设备。

疫情还促使现有呼吸护理技术以前所未有的方式得到应用，甚至进入高收入国家中一些意想不到的场景。例如，2020年纽约市新冠病例激增、不堪重负时，中央公园设立了一所野战医院，用于接收超出常规医院收治能力的患者。MediTrac是OmegaFlex开发的一种柔性医用气体管道产品，当时被用于快速装备该设施，将患者床边直接连接到氧气源。看到这种高效部署后，全球卫生界开始探索将同样的方法应用于撒哈拉以南非洲的机会。在那里，刚性铜管道系统安装耗时较长，若安装不当还可能造成危险。

2020年代初期的紧迫形势也凸显了氧气护理产品长期存在的不平等，促使人们重新设计产品。疫情期间发表的研究显示，用于检测血氧偏低的传统脉搏血氧仪对肤色较深患者的诊断效果较差。目前正在研发的新一代脉搏血氧仪旨在纠正这一缺陷，这是疫情时期带来的又一项积极成果。

当今医用氧气创新的发展格局

如今，我们可以回顾自2020年以来氧气产品创新的规模。Unitaid最近发布的一份报告——《医用氧气创新格局》——探讨了这一主题。报告指出，过去几年开发的产品有望彻底改变中低收入国家获取氧气的途径，并扭转数十年来遭忽视的局面。

然而，这些创新并非万能良方。有些产品的价格远高于它们计划替代的产品。另一些产品尚未在资源匮乏的环境中接受测试，而这些环境面临的挑战可能与高收入地区或实验室环境大不相同。此外，这些新一代技术必须融入资源不足、负荷过重的卫生系统。归根结底，疫情期间开发的氧气相关技术并非都能实现规模化应用。

下一步是严格测试有前景产品的成本效益和可行性，并根据研究结果不断完善产品研发管线，以满足资源受限卫生系统的需求。保持最初激发并支持这些产品开发的势头和资源，至关重要。

新冠疫情期间，卫生部门经历了大规模重塑，为资源匮乏环境中的氧气产品带来了跨越数十年技术停滞的机会。重新设计这些技术所需的巨大努力，可能会持久改变世界各地氧气的输送方式——但这只有通过持续而紧迫的努力才能实现。

Unitaid为Vayu Global Health Innovations提供资金，该机构在本文中有所提及。提及任何技术均不代表认可该技术，也不代表承诺未来提供资金。