COVID-19呼吸器帶動連接器需求激增，歐美汽車廠紛紛加入生產

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科技產業資訊室 (iKnow) - 何思穎、張小玫發表於 2020年4月23日

圖、COVID-19呼吸器帶動連接器需求激增，歐美汽車廠紛紛加入生產

為了生產呼吸器及其他關鍵醫療器材以對抗病毒，日前汽車和工業公司紛紛針對自家生產線進行改造，以便於防疫物資生產。甚至，由醫療科技公司通過共享設計或合作模式，引導其他產業進入醫療產品生產。

由於，COVID-19冠狀病毒已經造成全球大流行，影響大約210個國家的人們活動。大多數遭感染的人會出現輕度至中度的呼吸道疾病，無需特殊治療即可康復。然而，老年人以及患有心血管疾病、糖尿病、呼吸系統疾病和癌症等潛在醫療問題的人，則更容易發展成嚴重的呼吸道疾病，這是就需要呼吸器來幫助呼吸。

COVID-19在世界各地肆虐，需治療患者用的呼吸器缺乏使疫情更加緊張。美國心臟協會（AHA）估計光是美國境內就需要96萬台呼吸器來治療COVID-19患者。美國有17萬台呼吸器，還包含一部分亟需維修和保養才能使用的呼吸器。公共利益研究集團（PIRG）向醫療呼吸器製造商提交請願書，鑑於生命受到威脅，請求立即公開維修手冊（service manual）、原理圖（schematic）和維修索引（service key）。

為此，2020年4月2日，美國總統川普和白宮援引《國防生產法（DPA）》，命令GE醫療（GE Healthcare）、Hill-Rom Holdings、美敦力（Medtronic）、瑞思邁（ResMed）、飛利浦（Phillips）和Vyaire Medical公司，生產目前急需的呼吸器及其他醫療耗材。

基於緊急使用授權法（EUA）准許美國食品藥品監督管理局（FDA），在國家出現緊急狀況因CBRN（Chemical化學、 Biological生物、Radiological輻射及Nuclear核能）而造成嚴重甚至威脅生命的疾病而又不足夠、經許可且可行的替代方案時，透過推動未經批准的醫療用品的可得性和使用許可，或者是已批准的醫療用品在未經許可的情況下，可在緊急情況下用於診斷、治療或預防，以幫助加強和保護國家的公共衛生與安全。美國疾病管制與預防中心（CDC）已經批准涵蓋CDC EUA請求任何尋求有關COVID-19 診斷或治療裝置FDA EUA的性能資料參考權。2020年3月24日，基於2020年2月4日美國衛生及公共服務部（HHS） EUA的裁決，HHS部長宣佈，由於疫情爆發導致醫療用品短缺的現象，現下的情況證明，批准緊急使用醫療裝置的合理性，包括作為醫療裝置的替代產品。

EUA授予公司生產和供應呼吸器的能力，而無需遵守FDA 510(k)的上市前通知（pre-market notification）或其他醫療監管要求，否則會減慢他們處理危機的反應。

美國應總統和白宮要求，特斯拉（Tesla）、福特汽車（Ford Motors）和通用汽車（General Motors）幾家大型汽車公司已獲得技術授權結為合作夥伴關係，使它們能夠支援疫情大流行引起的呼吸器需求增加問題。至於英國和歐盟方面，包括飛雅特汽車（Fiat）、佛賀汽車（Vauxhall）、空中巴士（Airbus）和勞斯萊斯（Rolls-Royce）在內的60多家軍事工程公司、汽車製造商和航太公司也已將生產線轉向呼吸器和其他醫療用品。

除了產量加倍外，美敦力還與汽車製造商特斯拉共享其呼吸器規格，並提供了無限制的免費線上許可證，供企業下載規格以製造該公司的Puritan Bennett（PB560）呼吸器系統。

氣動式呼吸器（pneumatic ventilator）專家Airon Corporation已將其公司的pNeuton Model A呼吸器設計授權給GE醫療；福特汽車公司將提供規模製造的專業能力，在100天之內生產5萬台呼吸器，之後每月按需求生產3萬台。至於pNeuton A-E的新型號呼吸器，採用Airon的氣動技術提供動力，無需電力或電池就可提供氧氣供重症患者肺部呼吸。GE公司將持續以正常產能的兩倍生產力，持續生產其CARESCAPE呼吸器。

Ventec Life Systems已授權其VOCSN重症照護呼吸器設計給通用汽車。該型號設計用於醫院、機構、運輸和家庭環境。先進的單一標準呼吸系統結合了反應式滲漏（responsive leak）、電路補償（circuit compensation）以及精確的流速觸發控制（flow trigger controls），可實現呼吸和精準治療。

Ventec公司將設計、製造和供應鏈知識給通用汽車，以便在正常情況僅需花費一半時間來生產產品。Ventec在美國、印度、馬來西亞、泰國、中國、瑞士、德國和其他地區建有供應鏈，協助通用汽車符合當地法規進行生產。通用汽車預計在印第安納州一家工廠改建為生產第一台呼吸器，通用汽車計畫生產約8萬台Ventec VOCSN呼吸器。

美國高級醫療技術協會（AdvaMed）是世界上最大的醫療器械協會，該協會成員在美國每年生產近90%、在全球超過40%的健保技術。AdvaMed成員中的呼吸器製造商包括：德爾格（Draeger）、GE醫療（GE Healthcare）、Hill-Rom、美敦力（Medtronic）、飛利浦（Philips）、瑞思邁（ResMed）和Vyaire Medical。這些公司正在利用現有或新增生產線，培訓工程師，並新聘員工以滿足需求。AdvaMed的呼吸設備公司已將呼吸器的產量，從每週僅製造約700台提高到每週5,000-7,000台呼吸器。

冠狀病毒大流行使現有的呼吸器製造商承受更大的壓力，要生產大量的醫療呼吸器和許多重症患者所需的複雜呼吸迴路（breathing circuit）。隨著對呼吸器裝置的需求達到空前的高點，公司開啟全天候工作模式以提高產量並儘快建造這些救生機器。

25家知名呼吸器設備供應商

全球前7大呼吸器製造商為德爾格（Draeger）、Hamilton Medical、Fisher & Paykel Healthcare、GE醫療、美敦力（Medtronic）、飛利浦（Philips）及Vyaire Medical。
其他為Airon Corporation、AliMed、Allied Healthcare Product、ALung Technologies、Bio-Med Devices、BNOS Meditech、Coeur Scientific、CWE、Harvard Apparatus、Instrumentation Industries、Joshua’s Respiratory Care、Kent Scientific Corporation、美聯實業（Medline Industries）、New Trend Environmental Services、Norco、Passy-Muir、瑞思邁（ResMed）及Smiths Medical。

連接器內容（connector content），包含每個呼吸器中使用的連接器數量及類型，會因製造商和呼吸器的類型／型號存在巨大的差異。常見的連接器類型包括雙位接線端子（two-position terminal blocks），例如由METZ CONNECT、Molex、Phoenix Contact、TE Connectivity、WAGO和Weidmuller生產的端子，這些端子為處理器板（processor board）供電，以控制呼吸器應用的主閥（main valve），並為壓縮機供電。

摩擦閘線對板頭座（Friction-lock wire-to-board header），例如：TE Connectivity的MTA-100系列以及AMPMODU IV和V連接器在呼吸器中也十分常見，用於向LCD面板發送主要指令和電源。雙位摩擦閘頭座（Two-position friction lock header）通常用作按鈕連接，透過使用者界面控制呼吸器。

呼吸機中使用的I / O連接器，包括標準和微型USB連接器、SD卡連接器和D-SUB連接器（D-subminiature），通常用於與其他微控制器（MCU）或直接與電腦接口連接。這些連接器大多數都不會影響呼吸器的實際功能，連接器亦用於通訊連接，包括：遠端警報。I / O連接器包括以太網路（Ethernet）、RJ45（RJ45 modular jacks）、環形全塑膠連接器（circular all-plastic）和BNC連接器。

呼吸機上的其他連接器，包括：直流和交流電源連接器以及外部連接的XPOD血氧偵測器（pulse oximeter）和氧氣濃度監測感應器（FiO2 sensor）。

汽車製造商生產的氣動式呼吸器的連接器內容可能有限，但是目前25家醫療呼吸器製造商生產的高端呼吸器系統的機電內容更高，這會增加連接器的需求。

呼吸機售價方面，汽車製造商生產的氣動式系統，價格落在7,500－15,000美元，平均價格約為10,000美元。醫療技術公司生產的呼吸機功能更多元，價格從20,000美元到30,000美元不等，平均售價在25,000美元左右。目前在生命受威脅的緊急情況下，售價不是最大的問題，反而是呼吸機的生產速度和配送順暢，才是重點。

全球呼吸器市場2019年45億美元，複合年均增長率（CAGR）為6.6%。 COVID-19大流行之後，短期需求激增，未來12個月內將再增加40億美元達到75-85億美元，其中，連接器內容將佔大約600萬美元。(2368字；圖1)

參考資料：
COVID-19 Spreads, Demand for Ventilators Skyrockets. ConnectorSupplier, 2020/4/14.
Open source ventilator. Appropedia.
PROFESSIONAL VENTILATOR DESIGN OPEN SOURCED TODAY BY MEDTRONIC. Hackaday, 2020/3/30.
A better way of connecting multiple patients to a single ventilator. Medium-Hannah Pinson, 2020/3/27.

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