智能闭环通气已成为医用呼吸机的技术前沿,其核心算法壁垒相当高,本质上是“硬件精度+软件算法+临床数据”三重能力的叠加。呼吸机正像走向自动驾驶的智能汽车一样走向智能闭环通气——逐步实现对患者体征的“自动识别”和通气参数的“自动调整”,而支撑这一能力的关键,正是上游高精尖零部件与核心算法的深度耦合。

硬件:核心零部件的“卡脖子”环节

呼吸机主要由吸气模块、控制模块和呼气模块三部分组成,关键零部件包括提供动力的风机、监测压力的压力传感器、监测流量的流量传感器、控制流量的比例阀、调节压力的调压阀等,都属于高精尖零部件。这些核心零件掌握在少数几个厂商手中,国内厂商大多从瑞士的 Micronel、美国的霍尼韦尔、日本的 SMC 等公司进口。

核心技术直接决定了呼吸机的“档次”:中高档呼吸机使用空压机供气、芯片技术水平高、核心算法运行可靠;而低档有创呼吸机采用涡轮供气、芯片技术水平较低。典型的呼吸机设备都会用到气体质量流量传感器、压力传感器、湿度传感器、温度传感器和磁传感器,用于监测和帮助控制气流、压力、湿度与温度,同时支持稳定的电机控制。

软件:算法与人机同步的“灵魂”

如果说硬件决定了呼吸机的“身体素质”,软件与芯片则决定了它的“大脑水平”。由于需要保证呼吸机的可靠性和安全性,软件、芯片是呼吸机大数据处理的关键所在,构成了技术壁垒的核心。

过去,囿于物理技术、算法和大数据等科学发展阶段的限制,机械通气的临床效率与安全一直是两难抉择。如果人机同步率不够高,呼吸机和人自主呼吸的节奏“对冲”,便会发生人机对抗——准确识别呼吸节律对于医用呼吸机,尤其是用于早产儿的新生儿呼吸机有着极为重要的意义。而智能闭环通气的价值,正是在于通过高可靠性的算法,最大限度减少人机对抗,提升临床效率,减轻医护人员负担。

竞争格局:从“我上我也行”到“专业壁垒”

2020 年呼吸机紧缺时,特斯拉、福特等车企以及戴森等企业都曾跨界生产呼吸机,给人一种“我上我也行”的错觉。但疫情三年让公众意识到,医用呼吸机是生命危急关头的最后一道防线,守护这道防线的仍是洁定、迈瑞等专业的呼吸机企业。在全球有创呼吸机市场中,瑞典的洁定集团、瑞士的汉密尔顿医疗公司、德尔格、美敦力、GE 医疗、飞利浦伟康等品牌占据了全球中高端市场;国产品牌也在高速崛起,代表企业有“北谊安,南迈瑞”的说法。

常见问题

为什么车企和家电企业很难跨界造好呼吸机?

因为呼吸机的供应链极为复杂,上游零部件的产能限制了下游的产能拓展。核心零部件如传感器、比例阀、调压阀等都属于高精尖部件,且掌握在少数几家海外厂商手中,并非简单的组装制造。更重要的是,呼吸机使用前需要经过精准校准和调试,稍有误差都可能对患者造成气胸、肺萎缩等严重后果,这需要长期的技术积累和临床数据沉淀。

中高低档呼吸机的核心区别在哪里?

核心区别在于供气方式、芯片水平和算法可靠性。中高档呼吸机使用空压机供气、芯片技术水平高、核心算法运行可靠;低档有创呼吸机则采用涡轮供气、芯片技术水平较低。这些差异直接决定了设备在复杂临床场景下的表现。

呼吸机企业的壁垒只有技术吗?

不止。目前的呼吸机龙头企业,不论是海外的 Hamilton、飞利浦,还是国内的迈瑞医疗,均不是只依赖呼吸机一个品类,资深、专业、及时的服务团队同样是壁垒。呼吸机使用前需要精准校准和调试,还需要“跟台”讲解和服务,以保障机器在使用中不会出现因人为操作而导致的抢救危机,这对企业的全球服务网络提出了很高要求。