高壓氧艙專利技術(shù)綜述

劉 健

高壓氧艙是在封閉的空間內(nèi)以高于一個大氣壓的氧氣來治療疾病的醫(yī)學(xué)設(shè)備。高壓氧醫(yī)學(xué)起源于19 世紀的英國。1956 年，荷蘭人Boerema 等在大型高壓氧艙內(nèi)進行心內(nèi)直視手術(shù)成功，隨后高壓氧艙治療法引起了世界各國醫(yī)學(xué)界的重視和極大的興趣，高壓氧醫(yī)學(xué)開始迅速發(fā)展。高壓氧艙歷經(jīng)200 多年，由最初的高氣壓治療階段，已經(jīng)發(fā)展到高壓氧治療階段。時至今日，高壓氧艙設(shè)備已經(jīng)發(fā)展到相當成熟的地步，極大地推動了高壓氧醫(yī)學(xué)向更高、更深層次的發(fā)展。高壓氧治療法已廣泛應(yīng)用于臨床治療某些疾病，如腦血栓、腦出血、腦損傷修復(fù)、糖尿病等，具有副作用小、效果好、抗菌效果佳等特點，此外高壓氧艙在地震救災(zāi)、礦難、潛水減壓、健康保健等領(lǐng)域也發(fā)揮著重要作用，具有很廣泛的應(yīng)用前景。

一、高壓氧艙的分類及系統(tǒng)組成

（一）高壓氧艙的分類

一般而言，高壓氧艙按艙內(nèi)加壓物質(zhì)不同分為空氣加壓艙和純氧艙；按容納人數(shù)多少分單人艙、多人艙（參見圖1①裴承芝. 單人醫(yī)療高壓氧艙自動控制系統(tǒng)研究與實現(xiàn)[D]. 武漢：武漢理工大學(xué)，2017：1-5.），其中多人艙又分大型高壓空氣艙、中型高壓空氣艙、小型高壓空氣艙；按用途不同分為高壓氧艙、嬰兒高壓氧艙、動物實驗用高壓氧艙、潛水加壓艙、低壓艙、高低壓兩用艙、潛水加壓艙 群等②張禹，肖宏，呂艷，等. 高壓氧艙設(shè)備的發(fā)展概況[J]. 中國醫(yī)療設(shè)備，2010，25（2）：1-4.。

圖1 高壓氧艙的類型

（二）高壓氧艙系統(tǒng)的基本組成

高壓氧治療最基本的流程是用空氣壓縮機將高壓空氣經(jīng)過濾后注入艙中，使艙內(nèi)壓強達到高壓氧治療所需的壓力，與此同時開通供氧系統(tǒng)，患者在艙內(nèi)呼吸高壓、高濃度氧氣。空氣加壓氧艙是目前國內(nèi)外最常用、最安全的高壓氧艙，下面以醫(yī)用空氣加壓氧艙為例，介紹高壓氧艙的基本組成。按系統(tǒng)功能可將高壓氧艙設(shè)備分成如下幾個大的系統(tǒng)：供排氣系統(tǒng)、供排氧系統(tǒng)、艙體及輔助系統(tǒng)、操控系統(tǒng)。按功能組成又可將高壓氧艙設(shè)備分為艙體部分、空氣加減壓部分、供排氧部分、氧艙電氣部分、氧艙空氣調(diào)節(jié)部分、氧艙消防及緊急減壓部分③同注釋②。。高壓氧艙系統(tǒng)的組成如圖2 所示。

圖2 高壓氧艙的系統(tǒng)組成

二、專利申請趨勢分析

本文對醫(yī)療氧艙領(lǐng)域的國內(nèi)外專利進行了檢索，檢索截至2021 年6 月25 日。中文數(shù)據(jù)庫選擇中國專利文摘數(shù)據(jù)庫（CNABS），外文數(shù)據(jù)庫選擇德溫特世界專利索引（DWPI），利用關(guān)鍵詞與分類號組合進行檢索，共獲得5733 篇專利，然后進行數(shù)據(jù)分析統(tǒng)計。

下文將從申請趨勢、申請區(qū)域分布、主要申請人分布等方面對醫(yī)療高壓氧艙技術(shù)進行分析④魏保志. 專利審查理論與實踐[M]. 北京：知識產(chǎn)權(quán)出版社，2019：197-309.。

（一）高壓氧艙全球?qū)＠麪顩r

1.申請趨勢

圖3 顯示了1908—2019 年全球高壓氧艙的專利申請量分布情況。自1908 年起，其技術(shù)發(fā)展大致分為三個階段（曲線尾部的回落是由于專利文獻延遲公開的特點所造成的）：

圖3 全球?qū)＠暾堏厔?/p>

萌芽階段（1908—1963 年）：全球范圍內(nèi)關(guān)于氧艙的專利起始于1908 年。限于當時高壓氧醫(yī)學(xué)的發(fā)展水平較低，科技、工業(yè)化水平也不夠高，1963年之前世界范圍內(nèi)高壓氧艙的專利年均申請量很少，基本維持在個位數(shù)，這也客觀反映出這一階段高壓氧治療還未引起醫(yī)學(xué)界足夠的重視和興趣。

發(fā)展階段（1963—2003 年）：這一階段呈現(xiàn)了高壓氧艙在世界范圍內(nèi)起步和發(fā)展的狀態(tài)。雖然在1963年到1980 年之間處于一個波動期，但是隨著高壓氧醫(yī)學(xué)逐漸受到重視并不斷走向成熟，以及工業(yè)科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，在1980 年以后，大量新建的單人高壓氧艙進入市場，高壓氧治療呈現(xiàn)出持續(xù)增長的勢頭，獲得較快的發(fā)展，并在2003 年申請量出現(xiàn)一個頂峰。

成熟階段（2003 年至今）：2003 年以后，高壓氧艙的申請量有所回落并且整體上進入一個成熟期，這一階段高壓氧艙的設(shè)備更加完善、安全，對高壓氧的生理作用、治療機制、毒副作用等有了進一步全面的認識和預(yù)防措施。從此，高壓氧醫(yī)學(xué)的發(fā)展在世界各地又突飛猛進。

2.申請區(qū)域分布

雖然高壓氧醫(yī)學(xué)的發(fā)展在世界各地有了長足的進步，但是世界各國高壓氧醫(yī)學(xué)的發(fā)展仍不均衡。自從1964 年我國第一臺高壓氧艙投入臨床，經(jīng)過60多年的發(fā)展，醫(yī)用氧艙在設(shè)計與制造、安全使用與管理等方面都取得了很大的突破。由圖4 可以看出，相對而言，中國、美國、日本、歐洲等國家和地區(qū)的發(fā)展較為突出，尤其我國在1998 年以后，年申請量逐年增長。目前中國的申請量已經(jīng)占到了全球的33%，歐洲地區(qū)次之，占比達到17%（不含俄羅斯/蘇聯(lián)），其次是美國，占比達到11%。2003 年，中國申請量出現(xiàn)了一個較大的增量，是2002 年的2.3 倍，并且美國和歐洲申請量均有增長，導(dǎo)致2003 年全球申請量出現(xiàn)一個高峰值。之后，申請量有所回落，到2013 年這一時期申請量一直保持相對穩(wěn)定，并從2014 年開始至今保持了持續(xù)快速增長的趨勢。

圖4 全球?qū)＠暾垍^(qū)域分布和趨勢

3.全球主要申請人

圖5 列出了世界范圍內(nèi)前10 位的主要申請人，其中有5 家中國企業(yè)位列其中，并且位居世界前兩位的煙臺宏遠氧業(yè)有限公司和煙臺冰輪高壓氧艙有限公司都是中國企業(yè)，可見，中國在高壓氧艙領(lǐng)域取得了領(lǐng)先的地位。

圖5 全球主要申請人分布

（二）高壓氧艙中國專利狀況

1.申請趨勢

我國高壓氧醫(yī)學(xué)的發(fā)展由于起步相對比較晚，上世紀八九十年代逐漸得到推廣和普及，其發(fā)展的速度十分迅速。1985 年，我國高壓氧艙的專利申請僅僅為4 件，隨后，高壓氧醫(yī)學(xué)在我國不斷呈現(xiàn)出良好的發(fā)展狀況。我國專利和全球?qū)＠内厔萦兴煌?，由圖6 可見，我國專利申請量在1998 年前一直很少，直到1999 年出現(xiàn)了2 倍的增長量，2000 年以后至今雖然個別年份申請量出現(xiàn)波動，但是整體上保持持續(xù)增長的趨勢，到2018 年申請量已經(jīng)超過200 件。從圖6 也可以看出，國內(nèi)申請人占比較大，為96%，說明國內(nèi)申請人重視高壓氧艙的本國布局，我國高壓氧艙目前已處于優(yōu)勢地位；而國外申請人僅占不到5%，并且在中國市場上所占份額也 較小。

圖6 國內(nèi)申請趨勢和申請人的國家分布

2.主要申請人分布

圖7 顯示了中國專利申請的主要申請人的分布情況?？梢钥闯銮?0 位均為國內(nèi)申請人，且煙臺宏遠氧業(yè)有限公司和煙臺冰輪高壓氧艙有限公司的申請量以絕對優(yōu)勢位列前兩位。

圖7 國內(nèi)主要申請人分布

三、專利技術(shù)分析

（一）重要申請人關(guān)鍵技術(shù)分析

通過以上國內(nèi)外專利技術(shù)研發(fā)分析可以發(fā)現(xiàn)，中國已經(jīng)成為高壓氧艙領(lǐng)域的專利大國，其主要申請人的研發(fā)技術(shù)在高壓氧艙領(lǐng)域具有明顯指導(dǎo)意義?，F(xiàn)對申請量在世界范圍內(nèi)排名前兩位的煙臺宏遠氧業(yè)有限公司和煙臺冰輪高壓氧艙有限公司的重點技術(shù)進行分析。

1.煙臺宏遠氧業(yè)有限公司

煙臺宏遠氧業(yè)有限公司在2003—2004 年之間重點對醫(yī)用高壓氧艙內(nèi)的安全消防裝置、外循環(huán)水式空調(diào)裝置、氧濃度安全鎖定裝置、心電腦電監(jiān)護裝置、急救呼吸機以及藥物霧化裝置等部件進行了研究（CN 2579454Y 等），通過艙內(nèi)操作可實現(xiàn)高效率滅火，電腦自動控制可安全鎖定氧艙內(nèi)的氧濃度在要求的限制以內(nèi)，采用藥物霧化與純氧混合的醫(yī)療技術(shù)治療多種疾病。到了2007 年，醫(yī)用空氣加壓氧艙內(nèi)增加了遠程會診系統(tǒng)（CN201150611Y），借助于計算機平臺，將高壓氧治療和搶救過程的圖像、患者病歷、治療方案以及治療搶救過程的全程監(jiān)控錄像進行遠程傳輸，達到了共同診斷、指導(dǎo)治療搶救的目的。2015 年，針對市場上高氣壓醫(yī)療設(shè)備不能作為空投快速展開應(yīng)急救援的問題，CN204636824U 提供了一種救援式軟質(zhì)加壓艙，艙體由既為密封部件又具有承壓功能的軟性囊體構(gòu)成，具有良好的可折疊性、透光性、高低溫性能以及足夠強度，其斷裂強度可達到8000N/5cm 以上。2016—2018 年之間，主要針對高壓氧艙的安全性進行改進：CN206852743U 解決了艙內(nèi)安全供電的技術(shù)問題；CN206934272U 提出了一種艙內(nèi)人員可根據(jù)實際情況，自行對艙體進行減壓，完成出艙，從而確保艙內(nèi)人員的人身安全的便攜式醫(yī)療加壓艙應(yīng)急逃生裝置；CN208171504U 提供一種醫(yī)用空氣加壓氧艙遞物筒安全開啟自動報警裝置，解決了現(xiàn)有遞物筒外蓋開啟時的安全性問題。

2.煙臺冰輪高壓氧艙有限公司

煙臺冰輪高壓氧艙有限公司從2001 年開始從事高壓氧艙研究。在研究初期，2001 年首先解決了高壓氧艙計算機監(jiān)控系統(tǒng)及方法（CN1300585A），對于當時技術(shù)中的氧艙艙體均為硬質(zhì)材料構(gòu)成的現(xiàn)狀進行了深入研究。2007 年軟體艙的問世（CN201101659Y、CN201168147Y），使高壓氧艙較硬質(zhì)材料的氧艙在舒適性上有了改善；CN201135568Y 中在軟體艙的基礎(chǔ)上增加了全透視性功能；CN101947169A 對于軟體艙進出口密封不嚴、容易泄漏的問題進行了很好的解決，在所述殼體以及外部拉鏈層和內(nèi)部拉鏈層所用的基材均采用了高強度的聚氨酯纖維材料，實現(xiàn)了高強度密封性。2009 年開始在負壓隔離艙進行研究，CN2014 41570U 采用了新型材料熱塑性纖維增強聚氨酯復(fù)合材料制成的艙體，利用負壓原理隔離病原微生物，同時將艙內(nèi)被患者污染的空氣經(jīng)特殊處理后排放，保證環(huán)境不受污染。到了2014 年，氧艙在功能上更加多樣化，CN103720559A 在艙內(nèi)設(shè)置無源空氣調(diào)節(jié)裝置，可以對艙內(nèi)的空氣進行凈化和溫度調(diào)節(jié)，而且在艙內(nèi)增設(shè)相關(guān)醫(yī)療設(shè)施。2015 年，隨著物聯(lián)網(wǎng)的不斷發(fā)展，氧艙更加智能化、服務(wù)人性化，CN204909933U提供了一種基于移動網(wǎng)絡(luò)的氧艙遠程監(jiān)控系統(tǒng)，改變了現(xiàn)有的人工管理模式，其通過移動網(wǎng)絡(luò)的方式，實現(xiàn)遠程智能控制，實時了解產(chǎn)品運行狀態(tài)，產(chǎn)品發(fā)生故障時實時發(fā)送故障消息縮短故障反應(yīng)時間，加快了維護速度。

（二）高壓氧艙的技術(shù)發(fā)展路線

對全球高壓氧艙的專利申請進行梳理和分析后，發(fā)現(xiàn)高壓氧艙的關(guān)鍵技術(shù)分支主要分為：（1）艙體部分。高壓氧艙的殼體結(jié)構(gòu)輕量化、便攜式，外觀美觀化是長期的一個研究方向，而氧艙的應(yīng)急安全設(shè)計一直是各國申請人研究的熱點。另外，艙體的供排氧設(shè)備如制氧機、空氣壓縮機等的改進也提升了高壓氧艙的性能和用戶舒適度。（2）氧艙控制系統(tǒng)?？刂葡到y(tǒng)由最原始的手動操作逐漸發(fā)展到電磁閥遙控、單片機+繼電器、計算機控制等方式，另外智能化、人工交互技術(shù)是一個大的發(fā)展方向。（3）輔助醫(yī)學(xué)治療技術(shù)。隨著高壓氧醫(yī)學(xué)的深入發(fā)展，高壓氧艙與其他醫(yī)學(xué)輔助治療技術(shù)如芳香或藥物熏蒸療法、熱輻射療法、呼吸機、負離子保健、負壓隔離/負壓模擬高原環(huán)境等形成綜合性治療技術(shù)，對人體進行疾病治療、醫(yī)學(xué)研究、養(yǎng)生、保健、健身、鍛煉等，成為當前的一個熱門研究方向。（高壓氧艙關(guān)鍵技術(shù)分支及發(fā)展趨勢和特點參見表1，高壓氧艙關(guān)鍵技術(shù)演進圖參見圖8。）

圖8 高壓氧艙關(guān)鍵技術(shù)演進

表1 高壓氧艙關(guān)鍵技術(shù)分支及發(fā)展趨勢和特點

1.艙體部分

（1）艙體結(jié)構(gòu)

早期的氧艙結(jié)構(gòu)，如1987 年4 月提供的一種醫(yī)療應(yīng)用的高壓多人壓力室（DE8705838U），艙體由彼此成直角排列的壁組成，腔室殼體由均勻的板塊復(fù)合并且在邊緣處經(jīng)焊接連接而成。而同時期的1988 年，US4727870A 提供了一種用于在超大氣條件下治療患者的腔室，能夠幫助病人進行坐姿調(diào)節(jié)和方便移動的單人氧艙，其關(guān)注了高壓氧艙的可移動操作性和病人的舒適性。之后艙體整體已朝向美觀化、輕型化、優(yōu)質(zhì)化發(fā)展，所用鋼材的韌性和強度都有了長足的進步，同時航空鋁材的廣泛應(yīng)用到艙體上，如單人輕型醫(yī)療保健氧艙（CN2616196Y），外觀流線型好，充分體現(xiàn)高科技的視覺感，艙體主體材料為高強度鋁合金板材，艙內(nèi)設(shè)計舒適安全。另外，便攜式高壓氧艙也得到廣泛的應(yīng)用，可以應(yīng)用到救援急救等場合（CN20463682 4U）。隨著3D 打印技術(shù)的不斷成熟和應(yīng)用，2018 年，世界上首次出現(xiàn)3D打印技術(shù)的高壓氧艙（CN2091727 88U），該高壓氧艙通過設(shè)置多層復(fù)合結(jié)構(gòu)，可以通過打印設(shè)備直接在現(xiàn)場打印，使高壓氧艙的結(jié)構(gòu)、形狀、大小可調(diào)，從而提高與場地的匹配度，整體式結(jié)構(gòu)保證了高壓氧艙的結(jié)構(gòu)強度，同時可以采取多個打印頭協(xié)同完成，大大促進了高壓氧艙的普及水平，對高壓氧艙的使用達到了一個新的高度。

（2）應(yīng)急安全

由于醫(yī)用空氣加壓氧艙的艙內(nèi)是一個封閉的環(huán)境，且艙內(nèi)的氣壓大于艙外氣壓，氧濃度＞32%容易引起火災(zāi)，一旦艙內(nèi)出現(xiàn)失火等突發(fā)事件時，會造成重大人員傷亡。因此，尤其是針對大型的高壓氧艙，使用各種工作物質(zhì)如粉末、液體、惰性氣體的傳統(tǒng)滅火系統(tǒng)，以在發(fā)生火災(zāi)時為患者提供救援，例如在1935 年高壓氧艙上使用的噴淋滅火（GB1086635A）；而對于單人高壓氧艙，由于內(nèi)部體積非常小，在滅火（溢流）時容易對患者造成危險，因此通常不使用滅火系統(tǒng)。1995 年，一種具有生命支持和滅火系統(tǒng)的壓力室裝置（RU2094034C1），提出軟壓力艙和破壞裝置相結(jié)合的生命支持系統(tǒng)，可實現(xiàn)緊急情況時快速接近患者，在壓力室中存在危及生命的情況下，觸發(fā)用于破壞殼體的裝置，由此切除具有電網(wǎng)的殼體的特定區(qū)域，破壞的殼體脫落并觸發(fā)滅火裝置，達到快速拯救病人的目的。2016 年，中南大學(xué)湘雅醫(yī)院研發(fā)出一種多孔噴淋頭（CN109331385A）并將其應(yīng)用到高壓氧艙上，多孔噴淋頭結(jié)構(gòu)受驅(qū)動裝置的驅(qū)動可自動開啟和關(guān)閉，大大提高了水覆蓋的面積，提高了火災(zāi)撲滅的效率。

（3）供排氧設(shè)備

空氣壓縮機是高壓氧艙最主要的設(shè)備之一，現(xiàn)已從傳統(tǒng)的活塞式壓縮機向螺桿式壓縮機轉(zhuǎn)變。例如1988 年研發(fā)的高壓氧艙（EP0277787A2）和煙臺朗格高壓氧艙有限公司的高壓氧艙（CN205068702U）使用的活塞式空氣壓縮機，經(jīng)多級壓縮可提供至少3MPa 的壓力，但是其存在噪音大、壓縮空氣中含油量高、故障率高等缺點。螺桿式空氣壓縮機噪音小，壓縮空氣中含油量低，故障率低，但只可提供最高1.5MPa 的壓力。例如2008 年，奧布萊恩（OBRIEN V J）研發(fā)的可變壓力艙（US2008210234A1）中應(yīng)用了螺桿式壓縮機，其具有使艙體增壓至1 到6 個大氣壓之間的能力，或使艙體減壓至大約0.1 個大氣壓的能力，從而使該艙體既適合承受高壓又適合承受低壓。另外，國外已經(jīng)發(fā)展出純無油空氣壓縮機（JP200017 6018A），壓縮空氣在空壓機中不跟任何潤滑油接觸，使壓縮空氣質(zhì)量更高。隨之國內(nèi)高壓氧艙上也逐漸使用了無油空氣壓縮機，例如CN102266258A 的便攜式軟體氣壓氧艙，將凈化后的空氣經(jīng)過無油空氣壓縮機輸入艙體內(nèi)形成10KPa 到20KPa 穩(wěn)定的高壓環(huán)境。

2.氧艙控制系統(tǒng)

（1）操艙方式

早期的高壓氧艙系統(tǒng)的壓力控制是由操艙人員以手動調(diào)節(jié)進氣閥和排氣閥的方式來實現(xiàn)的。在治療過程中，操艙人員從氣動壓力表上讀取艙內(nèi)壓力值和氣源壓力值，然后根據(jù)經(jīng)驗來控制艙內(nèi)的壓力和升降壓速率（US3877427A1）。目前的操艙方式由手動操作逐漸發(fā)展到電磁閥遙控、單片機+繼電器、計算機控制等方式，但大部分操艙方式是手動操作配合自動操作來共同完成控制，例如CN201164557Y 中，即是通過自動和手動加壓的兩路來氣共同匯集后通過消音器進入載人氣壓艙的治療室，供氣控制采用電動調(diào)節(jié)閥與氣動開關(guān)閥相串聯(lián)的配套方式，是為了電動調(diào)節(jié)閥一旦出現(xiàn)故障時，可以通過自動關(guān)閉氣動開關(guān)閥，實現(xiàn)加壓程序由自動控制平穩(wěn)地切換到手動控制。2004 年，煙臺朗格高壓氧艙有限公司研發(fā)的高壓氧艙氣動控制裝置（CN2683095Y），采用氣動控制方法實現(xiàn)了對高壓氧艙進出氣流的壓力、流速智能化控制，該氣動工作方式安全可靠，模擬計算機程序，實現(xiàn)了智能化操作，自動化程度高，安全性能好。

（2）人機交互

早期的高壓氧艙（例如上世紀六七十年代的SE403253、FR2068949 等）功能結(jié)構(gòu)較為簡單，自動化程度較低，病人的舒適性和安全性也很差。病人在一個密閉的載人壓力容器里進行高壓氧治療，而艙內(nèi)的溫濕度、噪聲、空氣潔凈度等環(huán)境條件變差會二次危害病人的健康。2003 年時，CN203122863U 提出了一種智能遠程多參數(shù)監(jiān)控式高壓氧艙。該高壓氧艙上的火災(zāi)報警系統(tǒng)能夠及時監(jiān)測高壓氧艙是否發(fā)生意外事故，通過壓力傳感器來監(jiān)測氧氣的壓力大小，并通過對艙內(nèi)的溫度、濕度、噪聲、照明、煙霧及空氣潔凈度的傳感器來監(jiān)測其變化，計算機監(jiān)測控制系統(tǒng)和遠程服務(wù)器進行通信，避免了人為的延遲、錯誤的判斷而造成高壓氧艙安全事故，實現(xiàn)真正意義上的人-機-環(huán)境的統(tǒng)一，作出科學(xué)、可靠、實時的報警。2017 年，青島道一空優(yōu)科技有限公司研發(fā)的一種新型共享氧艙（CN109984900A），將高壓氧艙的智能化程度達到了更高的水平。該新型智能共享氧艙可與智能手機等智能設(shè)備實現(xiàn)無線同步互聯(lián)、數(shù)據(jù)上傳分享，身體監(jiān)測傳感器實時對身體數(shù)據(jù)進行監(jiān)測，使用者通過手機APP 掃描艙體上的二維碼并設(shè)置在氧艙內(nèi)吸氧休息的時間，通過手機APP 或者微信、支付寶等支付工具支付后，自動打開艙門，進入艙內(nèi)進行吸氧，智能設(shè)備通過手機APP 與共享氧艙進行互聯(lián)，實時了解使用者身體數(shù)據(jù)，實現(xiàn)數(shù)據(jù)的上傳分享。

（3）供氧控制

早期的高壓氧艙在供氧的濃度、壓力和流量的控制上不夠精確，例如1987 年，US4633859A 對艙內(nèi)氧氣壓力、濃度的控制過程中，采用壓力傳感器或換能器連接到壓力控制計算機以控制和調(diào)節(jié)腔室內(nèi)的氣壓。隨著醫(yī)療技術(shù)的進步，人們對治療的要求越來越高，要求治療過程更加精細和精準。傳統(tǒng)的氧艙供氧系統(tǒng)多是統(tǒng)一供氧，供氧過程中供氧量是固定不變的，醫(yī)護人員很難根據(jù)每位患者的自身需求進行定制化供氧，而在2018 年，國內(nèi)的煙臺福皓醫(yī)療設(shè)備有限公司研發(fā)的基于模糊控制的醫(yī)用氧艙定制化供氧系統(tǒng)（CN108186252A），首次出現(xiàn)了將模糊控制和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的思想應(yīng)用到高壓氧艙供氧系統(tǒng)的定制上，通過模糊控制器在供氧期間針對患者的個人需求進行供氧的自動調(diào)整，提高患者的舒適度，同時也給醫(yī)療工作者帶來了極大的便利。

3.綜合輔助治療技術(shù)

高壓氧艙早期的應(yīng)用較為單一，主要是應(yīng)用在病人呼吸高壓氧來發(fā)揮治療作用，對于高壓氧結(jié)合其他輔助治療技術(shù)是比較少見的。在較早期的1978年，一種醫(yī)用高低壓治療室（AT95877A）能夠在腔室中產(chǎn)生正壓或負壓，并且制備氣態(tài)活性物質(zhì)經(jīng)水蒸氣噴射到腔室內(nèi)來增加呼吸系統(tǒng)或皮膚表面或血液的濃度。而我國最早將高壓氧艙和其他輔助醫(yī)學(xué)治療技術(shù)相結(jié)合的應(yīng)用出現(xiàn)在1986 年，由山西省勞動衛(wèi)生職業(yè)病防治研究所研發(fā)的高壓氧艙激光照射裝置（CN 85103131A），通過導(dǎo)入高壓氧艙內(nèi)的激光與高壓氧產(chǎn)生功能上大于兩者單獨效應(yīng)相加的協(xié)同作用，與光敏劑結(jié)合在高壓氧艙內(nèi)進行光動力作用診治惡性腫瘤，增強對腫瘤的殺傷作用。隨著高壓氧醫(yī)學(xué)的發(fā)展，高壓氧艙逐漸作為輔助治療的設(shè)備結(jié)合其他醫(yī)學(xué)治療技術(shù)，例如藥物熏蒸療法、熱輻射療法、負壓隔離/負壓模擬高原環(huán)境等，得到了廣泛的應(yīng)用，形成綜合性的高壓氧艙來應(yīng)用于治療疾病和醫(yī)學(xué)研究等。此外高壓氧艙還與負離子、芳香療法等相結(jié)合，逐漸走向商業(yè)應(yīng)用如保健、美容、健身鍛煉、特殊訓(xùn)練等，應(yīng)用更加普及。例如北京氧與芳香醫(yī)藥研究院于2018 年研發(fā)的一種芳香氧療養(yǎng)生艙（CN108186251A），艙內(nèi)霧化裝置將芳香劑霧化后向艙體內(nèi)供給霧化氣體，離子發(fā)生裝置產(chǎn)生清新的攜帶負離子的壓縮空氣，經(jīng)過管道進入艙體內(nèi)進行加壓，艙體內(nèi)可營造出類似于森林、海邊等高濃度負離子環(huán)境，增加養(yǎng)生保健效果。

四、市場及技術(shù)發(fā)展趨勢預(yù)測以及國內(nèi)企業(yè)發(fā)展建議

從高壓氧艙的市場前景及趨勢來看，高壓氧療除了具有輔助治療功效外，還可以使人體在疲勞后快速恢復(fù)體力，具有調(diào)節(jié)身體狀態(tài)、提高免疫力、抗衰老的作用，其不但可以滿足病患人群的康復(fù)需求，也可以服務(wù)于健康人群的日常健康需求，比如在車站、機場候車候機時休息，在辦公場所短暫地恢復(fù)體力。微高壓氧艙新技術(shù)能夠滿足人民群眾對健康、養(yǎng)老的多元化服務(wù)需求，為康養(yǎng)產(chǎn)業(yè)打開了廣闊前景。目前，我國醫(yī)療康復(fù)及美容市場對氧療設(shè)備具有非常大的產(chǎn)品需求，運動員對這項技術(shù)的需求激增，但是該類產(chǎn)品在國內(nèi)還是空白，預(yù)計這是未來幾年推動需求的因素之一。隨著國內(nèi)醫(yī)療技術(shù)水平的不斷提升，其產(chǎn)品應(yīng)用領(lǐng)域得到進一步拓寬，市場需求增長空間也隨之擴大，行業(yè)呈現(xiàn)出良好發(fā)展態(tài)勢。而且后疫情時代，人們對于健康有了更高的重視度，由此逐漸形成了新的健康消費趨勢。在當前的時代背景下，健康產(chǎn)業(yè)是一個朝陽產(chǎn)業(yè)。雖然其整體上還是分為醫(yī)療和保健兩大板塊，但是針對國民的多元化需求，已經(jīng)有了明顯的精細化趨勢，而高壓氧艙也將被越來越多的保健養(yǎng)生群體所發(fā)掘。作為健康行業(yè)下的細分產(chǎn)業(yè)，高壓氧艙行業(yè)目前由于受到生產(chǎn)技術(shù)的限制，仍處在發(fā)展的初期階段，高壓氧艙在我國市場上的滲透率仍然較低，不管在醫(yī)用領(lǐng)域還是商用領(lǐng)域，未來發(fā)展空間都是巨大的。

從高壓氧艙設(shè)備的技術(shù)發(fā)展趨勢來看，預(yù)測其發(fā)展方向主要有如下幾個方面：

1.高壓氧艙持續(xù)向智能化、簡便化、清潔化、美觀化方向發(fā)展，使高壓氧治療更安全、更方便，艙體操作簡單方便而又智能，為廣大患者提供更加舒適有效的服務(wù)。

2.高壓氧艙設(shè)備更加專業(yè)化。為了應(yīng)對不同環(huán)境和需求，開發(fā)出特殊的設(shè)備，如沉箱作業(yè)、海洋石油鉆探、高壓氧急救、減壓病患者轉(zhuǎn)運等，所以出現(xiàn)了便攜式高壓氧艙、高壓氧救護車等。

3.氧艙內(nèi)醫(yī)療設(shè)備如呼吸機、監(jiān)護儀、吸痰器等的開發(fā)和使用，打破了常規(guī)醫(yī)療設(shè)備不能進艙的禁忌，使各種救治設(shè)備在艙內(nèi)可安全使用，提高氧艙內(nèi)的救治水平，擴大氧艙內(nèi)的救治范圍。

4.隨著移動互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、人工智能時代的到來，使得醫(yī)療高壓氧艙等醫(yī)療設(shè)備并入互聯(lián)網(wǎng)成為現(xiàn)實，醫(yī)生、操艙人員、病人家屬隨時隨地可以在移動終端上觀察到病人的治療情況，其中連接5G 網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)屏幕數(shù)據(jù)信息化，就是與互聯(lián)網(wǎng)時代接軌的重要體現(xiàn)。

當前，國家的“十四五”規(guī)劃正式將“全面推進健康中國建設(shè)”納入國家發(fā)展戰(zhàn)略，強調(diào)健康在促進國家發(fā)展方面的重要意義。這讓健康產(chǎn)業(yè)的發(fā)展正式進入了政策“紅利期”。在這個“主旋律”的引領(lǐng)下，各種扶持健康產(chǎn)業(yè)發(fā)展的政策也相繼推出。后疫情時代，新的健康消費趨勢和人們的保健養(yǎng)生需求，是推動健康相關(guān)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的原動力，這對許多國內(nèi)企業(yè)而言都是一個很好的發(fā)展機遇。因此，高壓氧艙行業(yè)的相關(guān)企業(yè)應(yīng)當抓住這個發(fā)展機遇，積極拓展健康產(chǎn)業(yè)相關(guān)業(yè)務(wù)，推動行業(yè)的整體發(fā)展。企業(yè)要貫徹中央決策部署，堅持創(chuàng)新發(fā)展，推動發(fā)展方式從要素驅(qū)動轉(zhuǎn)向創(chuàng)新驅(qū)動、從依賴規(guī)模擴張轉(zhuǎn)向提高質(zhì)量效益，為經(jīng)濟保持中高速增長、產(chǎn)業(yè)邁向中高端水平提供堅實支撐和強勁動力；要依托國家和各地區(qū)大力扶植醫(yī)療氧艙行業(yè)科技創(chuàng)新企業(yè)、積極支持民營經(jīng)濟發(fā)展的政策，積極創(chuàng)建科技型創(chuàng)新型大健康醫(yī)養(yǎng)企業(yè)，積極探索研究高壓氧艙的市場需求熱點和空白點以及技術(shù)發(fā)展整體態(tài)勢，同時關(guān)注國外企業(yè)的研發(fā)動態(tài)，找準定位，占據(jù)市場先機，尤其要在高端高壓氧艙設(shè)備領(lǐng)域不斷提升技術(shù)實力和品牌實力，形成競爭優(yōu)勢，在高壓氧艙的市場中占有一席之地；還要注重知識產(chǎn)權(quán)的創(chuàng)造、運用、保護和管理，通過專利布局實現(xiàn)利益的最大化。

專家點評

高壓氧艙是醫(yī)療健康產(chǎn)業(yè)的一個研究熱點且具有廣泛的應(yīng)用前景。本文對該領(lǐng)域?qū)＠畔?shù)據(jù)進行了深層次挖掘，從多角度全面分析研究，梳理了高壓氧艙領(lǐng)域的技術(shù)演進路線，預(yù)測了未來發(fā)展方向，并對國內(nèi)企業(yè)發(fā)展給出了建議，為國內(nèi)企業(yè)準確把握高壓氧艙未來發(fā)展方向、明確技術(shù)研發(fā)重點、促進健康產(chǎn)業(yè)的整體發(fā)展提供參考。

審核人：楊祺

國家知識產(chǎn)權(quán)局專利局專利審查協(xié)作天津中心光電技術(shù)發(fā)明審查部副主任