医療用人工呼吸器とは何ですか?またどのように機能しますか?

2020 年 6 月 29 日 ショーン・フーリー著

Ventec Life Systems からの画像

人工呼吸器は、新型コロナウイルス感染症のパンデミックにおいて重要な機器として注目を集めています。

簡単に言えば、人工呼吸器は呼吸できない患者の呼吸を助けるために存在します。 新型コロナウイルスによる呼吸器系への攻撃は人工呼吸器に注目を集め、製造業者が短期間での生産拡大を急ぐ中、米国は戦略的国家備蓄に目を向けざるを得なくなった。

一部の大手メーカーは機械を生産し、最近締結された政府との契約を履行しているが、大学や研究所の研究者はFDA緊急使用許可（EUA）ガイドラインに該当する代替人工呼吸器を携えて参入している。 しかし、機械的換気をカバーする代替機械は、必要なときに役立ちますが、需要の高い ICU 人工呼吸器に起因する機能の表面をなぞるのに苦労しています。

ミネソタ大学アール・バッケン医療センターの研究室監督アーロン・タッカー氏は、EUAを取得した最初の代替人工呼吸器であるコベンターの開発に貢献した。 現在ボストン・サイエンティフィック (NYSE:BSX) によって製造されているこの装置の開発にあたり、タッカー氏とコベンターのチームは、機械がどのように機能するかを理解するために ICU 人工呼吸器を使用した臨床医に相談しました。

「患者の肺への空気の出入りを制御したり強制的に排出したりするには、さまざまな方法があります」とタッカー氏は語った。医療設計とアウトソーシング 。 「ICUの人工呼吸器が提供するのは、患者がショックや過換気などを経験している可能性があるときに備えた多くのセンサー、データ、さまざまなアラームです。 さらに多くの調整機能もあります。 …これらの点が、これらの ICU 人工呼吸器を非常に便利にし、非常に人気のあるものにしているのです。」

人工呼吸器の生産を強化している複数の医療技術企業の1つであるメドトロニック(NYSE:MDT)は、自社のウェブサイトで、同社の急性期治療モデルの人工呼吸器には14カ国の100社以上のサプライヤーからの1,500以上の部品が必要で、100万行以上のソフトウェアコードが含まれていると指摘している。 ポータブル モデルでも 700 以上のコンポーネントが含まれています。

Ventec Life Systems は VOCSN 多機能人工呼吸器を開発した、と同社の最高戦略責任者である Chris Brooks 氏は語った。医療設計とアウトソーシングは、換気、酸素、咳止め療法、吸引、ネブライザー療法をすべて 1 つのシステムで提供できる、市場で唯一の機械です。 同社はゼネラル・モーターズと提携して生産規模を拡大し、それ以来、8月末までに国家戦略備蓄から救命救急用人工呼吸器3万台の注文を受けており、ブルックス氏によれば、ベンテックはその数に達する見込みであるという。

ブルックス氏は、GMと提携する主な要因は自動車メーカーの製造能力とサプライチェーンにあると述べた。 Medtronic モデルと同様に、Ventec の VOCSN マシンは複雑で、多くのコンポーネントを必要とします。 ブルックス氏によると、救命救急用人工呼吸器メーカーは世界に十数社あり、平均して年間 100,000 台しか製造していません。 突然生産量を増やす必要が生じた場合、必要な部品やコンポーネントを調達できなくなる可能性があります。

「人工呼吸器を作ることができるのは、人工呼吸器を作るための部品がある場合だけです」とブルックス氏は言う。 「私たちにとって重要な項目は部品（の入手）でした。 その後、大規模な製造が行われるようになり、より多くのラインとより多くの人員が配置された、より大きなスペースが必要になりました。 そして、そのプロセスにおける製造の効率性を理解し、発見することも重要でした。」

救命救急用人工呼吸器とそれを構成する部品の価値はますます高まっています。 ECRIによる市場分析では、メドトロニックが昨年、パンデミックが始まる前に、特定の人工呼吸器モデルに平均価格3万5383ドルを請求していたことが明らかになった。 最近のカイザー・ヘルス・ニュースの報道によると、州、連邦政府、その他の団体が基本的に機械をめぐって相互に競争したため、今年初めに価格が上昇した。 メドトロニックはカイザーに対し、パンデミック前よりも価格を下げた定額料金に移行することで対応したと語った。