呼吸机专题报告：呼吸机：生命防线，呼吸守候.pdf

Table_Main 行业研究|医疗保健 证券研究报告 医疗保健行业研究报告 2020年04月09日 Table_Title 呼吸机：生命防线，呼吸守候 呼吸机专题报告 Table_Summary 报告要点： 新冠疫情在国内外肆虐，尤其是海外前期防控不严使得爆发程度严峻于国内，作为重要守护防线的呼吸机受到了各国的亟需。我们对在近期关注较多的呼吸机相关问题进行探讨。 1. 新冠疫情中，呼吸机如何“守住最后底线”？ 呼吸机主要用来替代或控制生理呼吸，增加肺通气量，改善呼吸功能。新冠肺炎导致部分患者出现不同程度呼吸窘迫综合征和严重感染，自主呼吸难以保障血氧含量，呼吸机的使用可以避免呼吸系统和重要器官衰竭，为其他治疗手段争取时间。新冠诊疗指南中明确，针对重症、危重症患者，无创或有创呼吸机支持呼吸，是重要的诊疗方式。根据我们的分析发现，呼吸机缺口较大的地区死亡率明显较高。 2. 呼吸机的缺口有多大？ 呼吸机支持呼吸衰竭和外科手术，保有量本身较低。预计疫情前，国内呼吸机保有量在 8万台左右，年采购量在 1.47 万台。ICU 资源挤兑较为严重的武汉地区预计需求量在5000台左右，整体缺口约在4000台，在疫情爆发初期就得到了迈瑞、鱼跃等呼吸机厂商的支持，需求缺口基本得到缓解。同时，从目前境外输入性病例数量来看，国内呼吸机尚且可以满足。海外疫情爆发情况严峻于武汉，高峰尚未来到。英国、法国、西班牙和伊朗存在短缺情况，意大利勉强满足需求，美国、德国储备丰富暂时不存在短缺。 3. 呼吸机缘何“一机难求”？ “一机难求”本质上体现的是技术壁垒和产能限制。上游的零部件产能限制了下游的产能拓展。零部件供应细节较多，需要多方共同努力，预计国内呼吸机产能 1240/日，海外主流企业约 300400 台/日，难以追逐新冠发展，同时医用呼吸机还有较高的无菌生产要求和资质壁垒。 4. 跨界生产呼吸机，是青铜，还是王者？ 车企、航空企业“被迫营业”呼吸机，包括特斯拉、通用等。从基础来说，车企和航天企业具有较强的供应链和涡轮风机相关技术、生命支持系统和重叠度较高的零部件。但是仍然可能因为设计复杂、无菌量产要求以及售后调试跟台服务等面临问题，难以替代传统企业。 5. 呼吸机热潮，昙花一现 or 细水长流？ 即使没有疫情发生，我们国家的整体呼吸机配置仍然较低。考虑到疫情情况，以及后续可能成为一个较为常态化的呼吸性疾病，国家有望从优化资源结构、提升公共卫生应急能力的角度出发，提升呼吸机的配置率。而各级医院有望通过疫情，认识到呼吸机的配置意义，提升呼吸机采购意愿以及呼吸机相关使用的培训。同时，中高端呼吸机的国产占比较低，疫情提升国产品牌影响力与公信力。 投资建议 呼吸机短期受到疫情需求激增，同时暴露基础配置不足短板，长期来看有望提升 ICU 建设和呼吸疾病关注，国产呼吸机品牌质量和服务获得认可。呼吸机板块建议关注迈瑞医疗、鱼跃医疗。 风险提示 疫情过后，需求恢复不及预期；公共医疗卫生建设进展不及预期。 Table_Invest 推荐|维持 Table_PicQuote 过去一年市场行情 资料来源：Wind Table_DocReport 相关研究报告 国元证券行业研究：移动DR专题：抗疫八面玲珑，后势大有所为2020.04.01 国元证券行业研究-影像行业深度：风劲好扬帆，国产医疗影像进口替代之路2018.10.15 Table_Author 报告作者 分析师 常启辉 执业证书编号 S0020517090001 电话 021-51097188-1936 邮箱 changqihuigyzq 联系人 刘慧敏 电话 021-51097188 邮箱 liuhuimingyzq 感谢实习生朱琪璋在信息搜集、数据整理中做出的贡献！ 附表：重点公司盈利预测 Table_Forecast 公司代码 公司名称 投资评级 昨收盘 （元） 总市值 （百万元） EPS PE 2019A 2020E 2021E 2019A 2020E 2021E 300760 迈瑞医疗 买入 266.98 324565.25 3.85 4.63 5.58 69.35 57.62 47.81 002223 鱼跃医疗 持有 37.79 37883.60 0.99 1.15 38.10 33.00 -18%-9%-1%7%16%4/8 7/8 10/7 1/6 4/6医疗保健 沪深300请务必阅读正文之后的免责条款部分 2 / 30 目 录 1.新冠疫情中，呼吸机如何“守住最后一道防线”？ . 4 2.呼吸机的缺口有多大？ . 8 3.呼吸机缘何“一机难求”？ . 13 4.跨界生产呼吸机，是青铜，还是王者？ . 16 5.呼吸机热潮，昙花一现 or 细水长流？ . 19 6.核心企业 . 26 6.1迈瑞医疗 . 26 6.2鱼跃医疗 . 28 图表目录 图1：呼吸机分类 . 4 图2：有创呼吸机和无创呼吸机工作原理示意图 . 6 图3：重症和危重症新冠肺炎患者推荐治疗方案 . 7 图4：各国每10万人拥有ICU病床数量 . 8 图5：2012-2018国内医用呼吸机消耗量（台） . 9 图6：各国每百万人呼吸机拥有数量对比（台） . 9 图7：疫情之前部分国家拥有呼吸机数量和新冠肺炎死亡率对比 . 12 图8：呼吸机基本组成 . 13 图9：呼吸机结构拆解图 . 13 图10：戴森研发的新款呼吸机 . 17 图11：特斯拉涉设计的呼吸机 . 17 图12：中国呼吸机行业市场规模（亿元） . 22 图13：中国医用呼吸机市场规模（亿元） . 22 图14：2019年国内呼吸机销售数量top10. 22 图15：2019年国内呼吸机销售金额top10. 22 图16：2012-2018年国产医用呼吸机产量（万台） . 23 图17：外资呼吸机品牌核心技术优势 . 24 图18：中国呼吸机行业市场规模 . 26 图19：迈瑞医疗SV300系列呼吸机 . 27 图20：迈瑞医疗SV300系列呼吸机优势 . 27 表 1: 2017年版医疗器械分类目录中呼吸设备管理分类 . 5 表 2: 有创呼吸机和无创呼吸机对比 . 5 表 3: 三大医用呼吸机对比 . 7 表 4: 武汉新冠疫情高峰期重症和危重症患者呼吸机需求量测算 . 10 表 5: 全球疫情严重地区呼吸机缺口分析 . 11 表 6: 呼吸机核心零部件主要供应商 . 13 表 7: 呼吸机各类核心传感器功能 . 14 表 8: 疫情期间国内主要呼吸机生产商供应量 . 14 表 9: 国际呼吸机品牌产能情况 . 15 表 10: 各国工业力量跨界生产呼吸机或零部件方案和进度 . 16 表 11: 县级医院的8个科室和基层医疗机构呼吸机配置标准 . 20 表 12: 5大医疗中心设备配置标准 . 20 表 13: 现有医疗机构呼吸机需求测算 . 21 表 14: 进口呼吸机品牌各自优势和特色 . 24 表 15: 鱼跃医疗呼吸机产品对比 . 28 1.新冠疫情中，呼吸机如何“守住最后一道防线”？ 呼吸机本质上是一种通气机，用以代替、控制或改变人的正常生理呼吸，增加肺通气量，改善呼吸功能，减轻呼吸功能消耗的装置。作为人工替代自主通气功能的有效手段，呼吸机已广泛应用于以下三大领域：（1）呼吸系统疾病所致呼吸衰竭：如慢性阻塞性肺炎、肺部感染、哮喘等；（2）外科手术：包括大型手术麻醉过程中的呼吸管理、小儿外科术中术后通气支持等；（3）睡眠呼吸暂停：如打鼾、睡眠呼吸障碍等。 呼吸机细分品种众多，应用广泛，根据不同情况有多种分类，最重要的分类主要是根据连通方式不同的有创和无创呼吸机。根据使用人群、连接方式、功能用途、驱动方式不同可以分为成人型呼吸机、婴幼儿型呼吸机、有创呼吸机和无创呼吸机等多种细分品种。 图 1：呼吸机分类 资料来源：公开资料整理,国元证券研究中心 呼吸机需要和较为常见的制氧机区分。呼吸机主要用来辅助呼吸，是通过采取不同的压力方式，来帮助患者打通气道，保持气道通畅，从而达到正常呼吸。制氧机主要用来产生氧气，没有呼吸机的功能，也不能产生很大压力来帮助病人改善通气，工作原理是利用分子筛物理吸附和解吸技术处理空气中的氮气从而得到高纯度的氧气，再经鼻导管或吸氧面罩输送到患者体内，患者病情不严重可以用制氧机单独吸氧来改善血氧含量，如果病人病情较重或者有二氧化碳潴留以及呼吸困难的情况那么就需要制氧机和呼吸机联合起来使用。 呼吸机功能和应用场景多样化。呼吸机普遍应用于综合性医院、专科医院、民营医院、康复中心等医疗机构以及急诊、救护车、家庭护理等场所。医用呼吸机主要适用于医疗机构，有有创和无创两种，再细分为治疗型、急救型和转运型等类型，功能复杂多样化，可以应用于临床抢救、治疗各种原因引起的急慢性呼吸衰减或呼吸功能不全。家用呼吸机（无创）分为生命支持型、非生命支持型、睡眠呼吸暂停治疗设备三种类型，生命支持型为依赖呼吸机的患者提供或增加肺通气；睡眠呼吸暂停治疗设备适合病症为打鼾、阻塞性睡眠呼吸暂停综合症等；非生命支持型除了适合治疗呼吸暂停综合症之外，还适合治疗肺心病、呼吸衰竭、慢阻肺、运动神经原肌无力等中轻度呼吸障碍疾病。 表 1: 2017年版医疗器械分类目录中呼吸设备管理分类 品种 管理类别 用途 连接方式 应用场所 治疗呼吸机 （生命支持） III类 用于对呼吸暂停或呼吸衰竭、依赖于机械通气的患者进行长时间的通气辅助和呼吸支持 有创&无创 医疗机构ICU、院内转运 急救和转运用呼吸机 III类 用于对呼吸衰竭的患者进行紧急通气抢救 有创&无创 急救场所和转运过程中（如救护车上） 高频呼吸机 III类 用于在医护人员的监控下，供呼吸衰竭和气压性创伤患者以及需要呼吸支持、呼吸治疗及急救复苏的患者使用 有创&无创 医疗机构 家用呼吸机（生命支持） III类 用于为依赖呼吸机的患者提供或增加肺通气，通常是在受过不同程度培训的非医护人员监控下使用 无创 家庭环境、医疗机构 家用呼吸支持设备（非生命支持） II类 用于为中轻度呼吸衰竭和呼吸功能不全等不依赖通气支持的患者提供通气辅助及呼吸支持。 无创 家庭环境、医疗机构 睡眠呼吸暂停治疗设备 II类 用于缓解病人睡眠过程中的打鼾、低通气和睡眠呼吸暂停，从而达到辅助治疗目的 无创 家庭环境、医疗机构 资料来源：NMPA，国元证券研究中心 医用呼吸机也被称之为机械通气，又能细分为无创机械通气（NIV）和有创机械通气（IMV）两种，即无创呼吸机和有创呼吸机。无创呼吸机是通过佩戴在病患脸上的密闭口罩供给氧气，主要用于较清醒、有自主呼吸的患者，而有创呼吸机需要切开患者的气管，直接向患者肺部供氧，通常适用于重度呼吸衰竭患者。 表 2: 有创呼吸机和无创呼吸机对比 对比特征 有创呼吸机 无创呼吸机 医疗器械管理类 II类 III类 机器大小 体积较大，面板复杂 体积较小，面板简单 通气方式 气管插管通气方式 面罩/鼻罩通气方式 是否需要氧源 需要氧气源 无需氧气源 通气模式 较多，VCV, PCV, SIMV, PSV等 较少，BiPAP(Bi-level, I/E), CPAP等 有无内置涡轮 大部分没有内置涡轮 都有内置涡轮 优点 管路密闭性能好，人机配合较好； 有空氧混合气、可以准确设置吸入氧浓度； 气道管理容易保证； 通气参数和报警设置完善，能够保证精确通气，并及时发现问题； 保留患者正常生理功能（说话、咳痰、进食等）； 痛苦小、易耐受； 避免有创机械通气的并发症； 避免或减少镇静剂的应用； 医疗费用相对较低 缺点 容易导致面部损伤； 管路连接复杂，体积笨重； 无法保留患者正常的生理功能； 病人耐受性差，需经常应用镇静或肌松药物； 机械通气相关并发症常见（口鼻粘膜和声带的损伤、呼吸机相关肺炎、呼吸机相关肺损伤等）； 部分患者容易导致呼吸机依赖； 医疗费用昂贵 气道密闭性差，容易漏气； 监测报警设置简单； 多没有空氧混合气，无法精确设置吸入氧浓度； 不利于气道分泌物引流； 气体加温加湿不充分； 死腔较大； 容易导致腹胀 适用病症 重度呼吸衰竭患者 轻中度呼吸衰竭患者 使用场景 ICU ICU、普通病房、家庭护理 资料来源：百度百科，国元证券研究中心 图 2：有创呼吸机和无创呼吸机工作原理示意图 资料来源：Hamilton Medical，国元证券研究中心 呼吸机对于新冠患者治疗意义重大。根据柳叶刀发布的关于武汉市金银潭医院99例新冠患者的临床研究，在11 例死亡患者中多出现不同程度的呼吸窘迫综合征和严重感染，同时伴有肝损伤、肾衰竭等症状。研究表明，新冠病毒对于感染者肺部具有极强的“攻击性”，当新冠病毒靶向攻击患者肺部，引发肺炎和急性呼吸窘迫症候群等并发症时，唯有用呼吸机辅助或替代呼吸，才能保证患者血氧含量，避免呼吸系统和重要器官衰竭，为更多的临床治疗手段争取时间。国家卫健委印发的新型冠状病毒肺炎诊疗方案（试行第七版）中提到，针对重型、危重型病例，采取无创或有创机械通气等方式对患者进行呼吸支持，是重要的诊疗方式之一。 根据华中科技大学同济医院等多家医院共同发布的重症新型冠状病毒感染肺炎诊疗与管理共识，对于不同阶段的新冠肺炎患者，保证氧合的措施以及呼吸机类型也不同，主要包括常规氧疗、经鼻高流量氧疗（HNFC）、无创通气、有创通气、ECMO（体外膜肺氧合）等。HNFC 是通过无需密封的鼻塞导管直接将一定氧浓度的空氧混合高流量气体输送给患者的一种氧疗方式，作为一种无创呼吸支持的形式，能迅速地改善氧合，减少有创以及无创机械通气概率，相比传统氧疗有着明显的优势。根据诊疗指南，在使用高流量鼻导管氧疗或无创通气1-2小时内，呼吸窘迫和（或）低氧血症无改善甚至恶化，应当及时进行气管插管和有创机械通气，而有创呼吸机中最高端也最为昂贵的的ECMO则被视为治疗新冠肺炎危重病患的“最终希望”。 图 3：重症和危重症新冠肺炎患者推荐治疗方案 资料来源：重症新型冠状病毒感染肺炎诊疗与管理共识，国元证券研究中心 表 3: 三大医用呼吸机对比 呼吸机类型 无创呼吸机（医用） 常规有创呼吸机 有创呼吸机-ECMO 原理 通过佩戴在病患脸上的密闭口罩供给氧气 需要切开患者的气管，直接向患者肺部供氧 通过将静脉血液引出体外、经气体交换装置氧合后再度泵回体内，从而为心脏和肺脏赢得恢复的时间 适用患者 较清醒、有自主呼吸的患者 重症、危重症呼吸衰竭患者 国内价格 千元到几万元 几万到几十万之间 100-300万元 技术壁垒 相对较低 高 极高 国际头部企业 瑞思迈、飞利浦伟康 迈柯唯、德尔格、伟亚安、柯惠 迈柯唯、美敦力和理诺珐 国内头部企业 鱼跃医疗、明康中锦 迈瑞医疗、谊安医疗 仅有天津汇康可生产ECMO（规模不大） 资料来源：公开资料整理，国元证券研究中心 2.呼吸机的缺口有多大？ 在探讨问题一的时候我们提到，呼吸机的主要应用领域是呼吸系统疾病所致的呼吸衰竭和外科手术，以上两种主要在等级较高的医院重症监护科室配备，保有量并不高。 根据Statista的数据显示，2017年我国平均每 10 万人拥有 ICU 床位数为3.6 张，按照总人口 13.9 亿（2017 年末）预测，国内 2017 年 ICU 床位保有量约为 50040张，全球范围内配置率还处于较低水平，在非疫情期间的床位缺口就比较严峻。实际上，2003年的非典就反映出中国ICU建设的缺陷，此后公立医院响应国家政策开始加大ICU建设，ICU也成为医院评级重要指标，然而这次新冠疫情防控中ICU建设不足和救治能力较弱的缺陷再次暴露出来。根据重症医学:华东地区现状调查(2015年第三次ICU普查)，中国华东地区综合医院ICU床位数占总床位比重约1.7%，尚未达到2009年国家卫生部发布的重症医学科建设与管理指南(试行)(指南)中“三级综合医院重症医学科床位数为医院病床总数的2%-8%”的要求，ICU扩建之路任重而道远。 图4：各国每10万人拥有ICU病床数量 资料来源：NCBI，Intensive Care Medicine，Critical Care Medicine，国元证券研究中心 注：亚洲国家数据为2017年统计数据 国内呼吸机保有量约 8 万台，百万人均拥有量少于欧美国家，非疫情情况下亦处于较为稀缺状态。2018年我国医用呼吸机消费量约为1.47万台，呼吸机使用寿命一般在 5-10 年之间，按照最少使用年限 5 年，我国呼吸机保有量为 7.35 万台，在疫情期间，有业内人士统计我国的呼吸机存量是8万台，相当于每百万人人均保有量57台，而英国、法国、德国和美国百万人均拥有量均在75台以上，美国甚至高达523台，国内与欧美国家相比仍存在差距。 34.729.212.511.610.69.77.36.63.62.311.50 10 20 30 40美国德国意大利法国韩国西班牙日本英国中国印度欧盟平均图 5：2012-2018国内医用呼吸机消耗量（台） 图 6：各国每百万人呼吸机拥有数量对比（台） 资料来源：智研咨询，国元证券研究中心 资料来源：公开资料整理，国元证券研究中心 根据我国疫情情况来看，由于新冠大规模流行于武汉地区，并在2020年1月20日实施了武汉等地区的封城措施，使得其他地区的集中发病情况、重症数量情况较为可控，未出现明显的ICU医疗资源挤兑。因此，我们仅以武汉地区作为缺口进行测算。预计武汉地区的缺口在4000台左右，而疫情期间，全国呼吸机企业累计为湖北地区供应无创呼吸机1.4万台，有创呼吸机2900余台，及时缓解了呼吸机需求缺口。 测算过程： 1. 根据华中科技大学同济医院联合北京协和医院、中日友好医院等多家医院共同发布的重症新型冠状病毒感染肺炎诊疗与管理共识中ICU病房设备配置要求，重症病区每50张床位需配置20台无创呼吸机，危重症病区每30个床位需配置20台无创呼吸和15台有创呼吸机。 2. 根据2018年武汉市卫生健康事业发展简报统计，2018年武汉全市医疗卫生机构床位数9.53万张，根据重症医学：华东地区现状调查（2015年第三次ICU普查）结果显示，中国华东地区综合医院 ICU 床位数占总床位数比重约 1.7%（包含二级以及三级医院），假设按照1.7%的ICU床位数配置比例，估算2018年武汉市医院 ICU 床位数为 1620 张，根据湖北省重症医学科发展现状调查（2015），湖北省三级医院和二级医院有创呼吸机和 ICU 床位配置比例也仅为0.6：1 和 0.4：1，无创呼吸机配置比均为 0.1：1，假设疫情之前湖北省呼吸机和ICU床位平均配置比上涨至0.8：1，估算武汉市呼吸机保有量仅为1296台左右。 3. 根据湖北省卫健委公布疫情数据，疫情高峰期 2 月 21 日和 22 日武汉市重症患者总数占湖北省的88%左右。假设所有重症患者和危重症患者都使用呼吸机，按照（1）中的配置标准，对呼吸机需求量进行测算，疫情高峰期，无创呼吸机和有创呼吸机的需求量为4416台和902台，共计5318台。 7800 840094001030011400128001470002000400060008000100001200014000160002012 2013 2014 2015 2016 2017 201857 75523121760100200300400500600中国 英国 美国 德国 法国表 4: 武汉新冠疫情高峰期重症和危重症患者呼吸机需求量测算 日期 重症病例数 危重症病例数 重症患者 危重症患者 无创呼吸机合计 有创呼吸机合计 无创呼吸机 无创呼吸机 有创呼吸机 2020/2/14 7283 1651 2913 1101 825 4014 825 2020/2/15 7426 1722 2971 1148 861 4119 861 2020/2/16 7061 1560 2824 1040 780 3865 780 2020/2/17 8023 1631 3209 1087 815 4296 815 2020/2/18 8174 1722 3270 1148 861 4418 861 2020/2/19 8033 1804 3213 1203 902 4416 902 2020/2/20 7902 1776 3161 1184 888 4345 888 2020/2/21 7392 2193 2957 1462 1096 4419 1096 2020/2/22 7553 1624 3021 1082 812 4104 812 来源：湖北省卫健委，重症新型冠状病毒感染肺炎诊疗与管理共识，国元证券研究中心 注：因2.14-2.20未公布武汉市具体重症病例数据，按照 2月 21和22日的数据推算，武汉市占总重症病例数约88% 截止到目前，国内疫情已经基本接近尾声，截至2020年4月7日，现存确诊病例为1190例，其中重症病例为189例，整体呼吸机的缺口量得到了缓解。 而我们下一步更需要关注的是，输入性病例带来的二次疫情需求。截至2020年4月7日，境外输入现有确诊病例714例，其中重症病例23例。疫情之前全国呼吸机保有量约为8万台，考虑到输入性病例多发生在出入境流动较大的北京、上海、深圳、广州等发达地区，医疗资源丰富，假设呼吸机保有量占全国的 15%，即 1.2 万台，加上疫情期间供应湖北地区的1.4万台无创呼吸机和2900余台有创呼吸机在境外输入性病例爆发的情况下也能迅速调配，合计近 3 万台呼吸机可以供这些地区使用，短期内可以满足境外输入性病例增加带来的呼吸机需求。 全球新冠肺炎确诊病例不断攀升，大多数地区存在较大缺口。根据丁香园统计数据，截至 2020 年 4 月 8 日，全球累计新冠肺炎确诊病例为 1411831 例，现存确诊病例为1016668例，全球疫情最严重的7个国家（美国、意大利、西班牙、德国、法国、英国、伊朗）合计现存确诊病例为881381例，占全球总现存确诊病例的92.5%，各个地区的呼吸机保有量和重症患者数量也存在差异，呼吸机缺口的程度也不尽相同，具体分析如下： （1） 美国：根据美国流行疾病控制中心发布数据显示，截至2020年3月 28日，美国全体人口的新冠住院率为每10万人住院4.6人，以此推算，美国新冠住院总人数为 15143，再对应 3 月 28 日的确诊病例数 103321 例，美国的住院率为14.7%，考虑到美国一般都是出现了呼吸机困难的重症患者才入院治疗，因此假设需要使用呼吸机的患者数约等于住院患者数，按照美国目前现存确诊病例数 387019，估算呼吸机总需求为 56891 台，美国目前呼吸机保有量约 17.7 万台，其中有一半因为老化等原因不适合重症患者使用，按照8.7万台分析，存量即将告罄，随着美国确诊病例数不断攀升，长期来看可能存在一定的缺口； （2） 德国：根据德国重症监护和急诊医学跨学科协会数据，截至 2020 年 4 月 4