新型负压呼吸机为抗击COVID-19开发，需要更少人力资源
由麻醉师、护士和工程师组成的团队发明了一种新的负压呼吸机，可以为呼吸衰竭患者(包括covid -19患者)提供额外的治疗选择，而且其设计很容易适用于发展中国家。关于这种新型体外移植系统的细节——与20世纪50年代用于帮助治疗小儿麻痹症患者的设备相比，它的设计相似，但规模要小得多，而且更容易使用——发表在《柳叶刀》上麻醉。
使用该系统将为患者提供更多的舒适，他们不需要睡觉或人工气道，尽管作者明确表示，需要临床试验来全面测试它。在最初密切监测患者之后，该系统也意味着护理工作的减少，可以在医院的任何地方使用，甚至可能在家里使用。新系统的人员配备要求通常比当今典型的重症监护病房呼吸机低得多，也低于同等严重程度的其他非密集正压系统。
负压装置降低体外压力，让肺组织以正常呼吸的方式扩张和运作，而正压装置，如传统的呼吸机和呼吸机持续气道正压目前使用的CPAP系统在正压下将空气推入肺部。自20世纪50年代以来，对负压装置的研究基本上被放弃了，因为正压装置已经变得更小、更便宜、更方便。
受英国政府呼吁快速创新以应对SARS-CoV-2带来的挑战的启发，于2020年3月成立了应急工作组，以应对COVID-19危机。该团队由麻醉师、重症监护顾问、护士、临床医生、工程师、学者、科学家和制造商组成。这一举措不是英国“呼吸机挑战”的一部分，因为该项目只鼓励正压设备的创新。
英国纽卡斯尔大学转化与临床研究所的合著者Malcolm Coulthard博士解释说:“exovent团队专注于探索负压通气的好处，这是基于近100年使用负压通气的经验教训，最令人难忘的是20世纪50年代脊髓灰质炎流行期间。”
使用负压的侵入性要小得多，与通过插入气管的管子进行正压通气或通过紧密贴合的面罩进行CPAP相比，使用负压更像正常呼吸。体外通气系统是非侵入性的，这意味着患者不需要气管插管，因此他们不需要麻醉，氧气可以以正常氧气面罩或鼻尖的形式输送，而不是通过高流量氧气设备，使医院的氧气供应处于压力之下。患者保持清醒，可以口服食物和药物，并通过电话与亲人交谈。
外腔由一个安装在标准病床上的底座组成，该底座包含自己的床垫部分和一个可拆卸的顶部，该顶部适合躯干与颈部和臀部密封(见下图链接)。一个独立的泵单元通过灵活的软管连接到底座上，一个控制单元可以调节躯干周围的压力。受试者的躯干可以通过一扇窗户观察，并通过密封在医疗保健提供者手臂周围的舷窗进入。薄氯丁橡胶颈部和臀部密封松散地安装在人之前，腔室被放置到位，然后调整。
在三名高级麻醉师在场的情况下，对开发团队的六名健康成年志愿者进行了测试。所有受试者都以仰卧位(面朝上)和轻微向上倾斜的姿势进行测试，而三名受试者也以俯卧位(面朝下)进行测试。测试各种负压设置并记录肺活量(肺功能)读数。这些结果表明，呼气机既能增加人们自主呼吸时的肺扩张，又能在只使用适度的负压的情况下，提供强大的通气来完全接管人们的呼吸。
护士报告说，两个人可以快速地定位和取出外腔。他们指出，窗户和舷窗可以让他们安全地监控和照顾病人，尽管直接接触病人身体的机会不可避免地减少了。仰卧时，受试者的头部可以很容易地放置以便在必要时看到气管插管时的喉部，而不需要移除或调整颈部密封。对于进展到需要插管的患者，可能没有必要将他们留在离体容器中(尽管这样做很容易也很安全)——而且在紧急插管的情况下，没有必要在取出离体容器时拖延时间。
志愿者都觉得这个房间很舒服，特别是报告说，颈部和臀部的密封圈很软，很容易调节，他们可以主动打开它们来伸展手臂或触摸自己的脸，而不会显著影响房间压力的稳定性。
重要的是，所有的测试对象感觉“在掌控之中”，因为他们知道，只要愿意，他们可以在其中一个密封件下打开一个大缺口，立即释放真空。当使用通风模式时，受试者都允许外向者接管他们的呼吸，没有任何“对抗”的欲望，也没有感觉不自然或不舒服，并将这种感觉描述为放松;一名参与者在几分钟内就睡着了。
exovent首席执行官兼文章合著者Ian Joesbury说:“我们很高兴能推出这一救生系统，这是对现有技术的前沿再造。”“由于患者不需要服用镇静剂，它开辟了替代治疗方案，可能会让更多的COVID-19患者在重症监护之外接受治疗。”
据估计，英国版的exovent价格约为8000英镑(10496美元，8856欧元)，这比现有的正压设备便宜得多，CPAP的价格约为15,000英镑，重症监护呼吸机的价格超过30,000英镑。据估计，一款更低成本的全球版exovent的生产成本可能低于500英镑(合652美元，550欧元)。
作者补充说:“与正压呼吸机相比，预计的优势可能在低收入和中等收入国家尤其相关，包括为意识清醒的患者呼吸所需的资源更少，以及更大的氧气保存潜力，因为氧气只需要在需要时通过口罩或鼻尖直接供应给患者，而不是正压呼吸所需的持续氧气供应压力系统。”
他们解释说，由于exovent的侵入性比PPV小得多，而且比PPV容易得多，使用exovent的门槛将会低得多，更多的患者将有资格接受治疗。即使低收入和中等收入国家的医院有常规重症监护呼吸机硬件，(a)必要时对患者插管、麻痹和麻醉，(b)在患者昏迷时对其进行管理(这意味着重症监护、静脉营养或导管营养、皮肤护理等)所需的资源也非常稀缺，只能为极少数人提供重症监护通气。作者解释说:“这更多的是关于人员配备而不是设备，而且外部设备使用起来更容易，也更便宜。”
多亏了exent团队超过100万英镑的志愿者时间的投资，马歇尔ADG的快速开发和原型设计，以及与华威制造集团(WMG)高价值制造弹射器的合作，该系统现在已经准备好接受正式的评估和批准。作者计划将设计提交给英国监管医疗设备的药品和保健产品监管局(MHRA)，并希望在2021年年中获得批准。
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