作为美国和其他地区的世界其他地方拼命地争夺应对新冠肺炎大流行期间，医院面临着呼吸机的严重短缺，呼吸机是帮助自己呼吸困难的病人的床边设备。
美国医院约有16万台呼吸机，联邦政府的国家战略储备(National Strategic Stockpile)还有12700台可供使用纽约时报报道2020年3月18日。但它令人担心的是，不够靠近应对可能因病而生病的所有人病毒。
所有这些都突然关注了一块医疗设备，大多数我们大多数人可能还没有被思考，超过我们对呼吸本身的看法。但是，对于那些不能进入他或她的肺部的人来说，该装置的价格从25,000美元到50,000美元的价格华盛顿邮报-可以成为救星。
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呼吸机如何工作？
呼吸机协助患者多种不同的条件。“他们可以用来帮助人们在麻醉下的常规手术期间呼吸，或者当患者因病情而呼吸困难时，呼吸急性护理单位司司长博士解释道博士和批判性护理马萨诸塞州综合医院， 通过电子邮件。一小部分被感染的人新冠肺炎可能会导致肺部发炎。“更小比例的患者可能会出现呼吸衰竭，最好使用呼吸机治疗。”
“把肺想象成一个有弹性的气球，”肯尼斯·Lutchen他是加州理工学院工程学院院长和生物医学工程教授波士顿大学他在电子邮件中说。“你可以让气球开口处的压力大于另一侧的压力，这样气球就可以膨胀。正常情况下，我们的呼吸是通过我们的肌肉扩张胸部，这降低了体内肺部周围的压力，这样肺部就扩张了。
“但如果肺部充满液体或变得高度炎症——这两种情况都可能发生在冠状病毒中——那么正常呼吸时产生的负压不足以使肺部得到足够的扩张，就会导致氧气和二氧化碳交换不足，”卢岑继续说。“另一种方法是使用呼吸机将空气‘推’入肺，呼吸机在气管入口产生一个足够大的正压，使每次呼吸都能将足够的新鲜空气吸入和排出。希望这能保持血液中的氧气和二氧化碳水平接近正常，直到炎症和液体积聚消退，患者可以再次自主呼吸。”
这种盒子状的机械设备顶部有一个数字显示器，通常放在床旁边的手推车上。随着国家心肺血液研究所网站解释，患者通过呼吸管连接到装置，该呼吸管通过他或她的鼻子或嘴巴沿着喉部插入，该呼吸管通过胶带或缠绕在头部的带子上。气道中的管会导致一些不适，并影响患者的谈话或吃的能力。这就是为什么护理团队可以将另一个管插入静脉以喂养患者营养素，或者 - 如果该人将长时间将在呼吸机上喂食 - 插入直接进入胃或小肠的鼻胃进料管手术开放。
把管子插到喉咙里不是很舒服，但这很重要。“在没有插管的情况下，有几件事会威胁到呼吸机的工作能力，”Lutchen解释道。“也许最重要的是，如果呼吸机只是吹入口腔，输送的量可能不会全部进入肺部。有些可能会从与嘴相连的鼻子中漏出，有些可能会扩大人的脸颊，而不是进入肺部。”
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呼吸治疗师的作用
为了使这一切发挥作用，医院依赖于经过高度训练的专业人士，即呼吸治疗师的专业知识。“呼吸治疗师根据潜在的疾病状况确定合适的环境，以匹配患者的呼吸需求，”呼吸治疗师兼首席业务官Timothy R. Myers解释说美国呼吸护理协会， 通过电子邮件。“从那时起，随着患者的病症改善或恶化，它们提供持续的监测和评估，并修改设置。这包括从血液分析看氧气和二氧化碳水平的非侵入性监测和测量。”
迈尔斯解释说，这需要非常仔细的管理，因为肺部非常复杂。为了便于说明，把肺想象成一个气球很有用，但实际上，它们“更像是一个由数百万个气球组成的网络，必须在肺和循环系统之间传递气体。”当肺部受损或患病时，每个肺和数百万个气球对气体进出的要求与健康时不同。每个病人都是独一无二的。”
近年来，呼吸机的使用取得了一些进展。“研究表明，使用低呼吸和低压力可以改善结果，”Currier解释道。此外，患有严重呼吸衰竭的患者有时会在使用呼吸机时打开腹部，这一过程被称为俯卧位，通常可以提高他们的氧气水平。最后，对于一些尽管使用呼吸机但氧气水平仍然较低的患者，他们可能能够接受治疗Extra-Corporeal膜氧化（ECMO）在一些非常专业的中心。这种高度强烈的治疗可以循环身体外面的血液，以提供额外的氧气。“
Lutchen的研究侧重于开发更安全的机械通风机。“最初，呼吸机正在努力通过保持适当的O2和CO2水平来挽救生命，”他说。“但它通过将空气推入并将肺部暴露于异常压力来实现这一点，通常更大的压力来帮助扩展静越致命和/或较窄的肺部。呼吸机被编程为每次正常呼吸变化时完全相同的呼吸从呼吸来呼吸，我们定期呼吸大量呼吸。如果你需要在很长一段时间内呼吸机，那么有重复的大压力会引起的风险呼吸机诱导肺损伤（Vili）这可能促进急性呼吸窘迫综合征。现在呼吸机可能不再能够提供足够的O2和CO2交换。“
这就是鲁琴和首席调查员合作的原因Bela Suki.是，BU的生物医学工程教授，在一个名为可变通风的概念上，其中呼吸机将类似于天然呼吸图案的可变呼吸提供，以避免在人呼吸时相同位置的重复异常压力。“动物中有一些证据表明这种方法不太可能导致维利，并可以促进从ARDS恢复，”Lutchen说。“但这种方法尚未在人类中进行过测试。”
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当前Rampup
随着目前呼吸机短缺，制造商正在增加生产。Medtronic是世界上最大的呼吸机制造商之一，通过加入轮班，以防止其在时钟周围运行的速度来实现两倍的产出，这是一个Medtronic公司代表在Howstuffworks写道。
但制造商在增加产量方面面临挑战，因为通风设备必须非常小心地制造。瑞士制造商Hamilton Medical AG通过电子邮件表示:“由于这些设备是救生设备，因此在质量保证方面采用了非常高的标准。”
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