多功能个人呼吸道防护治疗系统样机制作及初步应用
2022年04月11日     (浏览量:)

项目/科技成果名称

多功能个人呼吸道防护治疗系统样机制作及初步应用

项目负责人

廖景峰

联系方式

13518509936

项目领域

生物医药与医疗器械

是否取得专利

是否已转化

是否成立公司

项目/科技成果情况简介

中国有近1亿COPD患者,有2000多万支气管哮喘患者,还有大量支气管扩张患者,这些病人的晚期阶段,多数都会出现不同程度的呼吸功能不全,甚至严重呼吸衰竭,不但缩短寿命,而且相当长的一段时间内,生活质量低下,自己不但享受不到生活的乐趣,反而成为家人和社会的负担,消耗大量的社会资源和医疗资源,生不如死。如何使这些病人的生活质量提高,活得有尊严,是一个重大的医疗问题,也是一个重大的社会问题,同时也是人民群众巨大的健康需求。

这些病人未来的希望在哪里?根本性的解决方案是肺移植,但肺源问题是可以看得见的将来无法解决的难题;另外一个解决方案是肺干细胞移植,由于干细胞的获取远比肺脏容易,移植费用也低,所以肺干细胞移植是很有希望和前途的解决方案,这是很多医学专家的共识,正是基于这个共识,全国几乎所有的的省会城市都把干细胞研究和转化作为最重要的医学类科研的重大项目加以支持。这样的举动也可以从另外一个角度来判读:当前,没有成熟的、有效的、规模化的干细胞治疗。

干细胞治疗研究始于上世纪60年代,至今已经过了半个多世纪了。在医美领域有一些应用,在人类的大脏器疾病干细胞治疗方面,研究文献很多,宣布研究成功的文章也很多,但鲜有规模化、市场化的肺干细胞产品,原因何在?我们阅读了大量的有关文献,得出的结论是:这些宣布成功的实验很可能不成功,至少不那么成功。

得出上述结论的证据是:肺干细胞移植的科技含量虽然很高,但基本原理与农民种庄稼没有区别——需要好的种子、适宜种子生长的土壤、有效的田间管理。只有良种,没有适宜的生长环境和出芽后的除虫施肥等,庄稼是长不好的。过去和现在,被选择做干细胞移植实验的病人肺功能通常都是很差的,肺组织的破坏和感染持续存在,20182月,我国多家重要媒体发布了一篇重磅文章,文章作者采用的干细胞就是通过支气管镜在病人自身的肺组织内刷取的,然后在体外扩增到一定量后回输到病人的肺内。从此例的文献报道来看,有客观证据证实干细胞是生长出来并发辉了作用的。这个实验说明病人肺内的干细胞并没有完全消亡,问题来了:既然病人肺内的干细胞没有完全消亡,为什么自己的干细胞长不出来,不能修复自己的肺脏呢?最合理的解释是病人自身的干细胞没有适宜的生长环境,所以长不出来。既然内源性的干细胞长不出来,外源性的干细胞因为相同的原因,同样长不出来,或者长不好。就像土里有很多虫子,播下去的种子都被吃光了。

肺干细胞移植除了要有良好的干细胞外,还需要接受移植的病人肺组织具备适宜干细胞生长的条件,最基本的条件就是控制肺部感染,并且将感染已经被控制的呼吸道与外界不良空气隔绝,避免再次感染。

肺干细胞移植基本上选择晚期COPD或有严重肺功能损害的支气管扩张患者,这些病人都有持续存在的肺部感染,这种感染不是抗生素能消除的,即使侥幸感染被抗生素控制,这些病人的呼吸道抵抗力和全身抵抗力都不高,很容易再次被感染,而这种再次感染,不是使用抗生素能预防的。在我们拜读过有关肺干细胞移植的的文献里,没有一篇记载过实验者采取除抗生素以外有效的感染控制措施,也没有描述感染控制后,所采取的防止再次感染的措施。

如何才能有效控制肺部感染,避免再感染?以具有大量脓痰的支气管扩张为例,需要用支气管镜反复多次吸引冲洗病变区,少则几十次,多则上百次,才有可能控制感染。这么多次支气管镜治疗,没有本人发明的支气管镜麻醉系统的帮助,仅靠现有的局麻甚至全麻技术做,病人是不可能接受的。冲洗清洁后的肺脏,需要与外界不良空气隔绝,这个时间预计短则3~5个月,长则1年,这么长的时间,用什么技术或设备,既能达到隔绝的目的,又不影响病人生活和工作?当前能用于将呼吸道与不良空气隔绝的医疗设施是移植病房,从医疗成本、隔绝效果而言,都不可取,更何况无所事事地在移植病房呆这么长的时间,也没有人愿意接受。因此,现实是:没有什么设备能达到上述两个目的。

综上所述,由于当今市场上没有能够有效控制肺部感染,并避免再次感染的医疗设备,导致肺干细胞移植无法进行有效的移植环境和移植条件管控,也就无法保障肺干细胞移植的成功。

本人发明的两套医疗仪器,能解决上述两个难题。其一是用于控制感染的“具热链技术的软式支气管镜多功能麻醉系统”,具体内容将在另外的项目中描述;其二是“多功能个人呼吸道防护治疗系统”,能有效地使病人的呼吸道与外界不良空气隔绝,而且在隔绝的过程中,基本上不影响病人的生活和工作,保障了病人的依从性。这两种设备联合使用,就能为肺干细胞移植提供良好的干细胞生长环境,能明显提高干细胞移植的成功率。

多功能个人呼吸道防护治疗系统”在机电原理上与美国3M公司的主动供气正压相似,但在系统结构、运行特点、性能指标、设计目标等完全不同,两者最大的不同是本产品在隔绝呼吸道的同时,不影响病人吃、喝、说话、吐痰,能长时间佩戴,而正压头盔使用者必须将整个面部包在头盔里,不能吃、不能喝,连口痰都吐不了,预计多数病人连2小时都坚持不了。

本产品初级验证机于2014年开发完成,做了关键部件的性能测试和整机的人体实验,以正品N95口罩为对照,本产品在PM2.5和有毒气体的防护能力方面,全面超过N95口罩。在2015年,本人使用本产品参加了第四届全国创新创业大赛,在被主评委误认为我的产品山寨3M公司产品的不利条件下,还得了省赛三等奖。

 

项目/科技成果市场前景预估

在谈市场之前,需要先了解本产品有什么作用。

1. 肺干细胞移植:

2. 烈性呼吸道传染病的个人防护

3M公司的主动供气头盔是为高粉尘环境下的重体力劳动者设计的,有高达每分钟160升的通气量,但对病原微生物的防护能力还不及N95口罩,所以,新冠病毒流行以来,我国的医务人员使用这套头盔装置时,都必须在面罩内再戴一个或以上的N95口罩。所以本产品的防护能力在理论上超过3M公司主动供气头盔。

3.  PM2.5防护

4. 高层建筑火灾逃生防护

5. 其他所有需要口罩防护的工作和生活场所

   通过上述用途,不难推测出本产品的市场价值和前景。

 

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