前言
新冠肺炎疫情依然在肆虐，世界各国还在想方设法防控。
2020年年初，新冠肺炎疫情突然暴发。2020年3月12日凌晨，世界卫生组织（WHO）宣布新冠肺炎疫情进入“全球大流行”（Pandemic），当天新冠肺炎席卷的国家和地区达114个，确诊病例超过12万例。一个月之后的4月12日，新冠肺炎疫情蔓延到213个国家和地区，确诊病例累计超过165万例。独立数据统计网站WorldMeter发布的实时统计数据显示，截至北京时间2022年1月27日17时，全球新冠肺炎累计确诊病例已经超过3亿例，达到362697586例，累计死亡病例为5627811例。无论是人口稠密的发达地区，还是地广人稀的偏远地带，从热带的太平洋岛屿，到寒冷的南极考察站，新型冠状病毒已蔓延到全球各个角落。
新冠肺炎疫情不仅是一百年来全球最严重的传染病大流行，而且是新中国成立以来我国遭遇的传播速度最快、感染范围最广、防控难度最大的重大突发公共卫生事件。
病毒突袭而至，疫情来势汹汹，人民的生命安全和身体健康面临严重威胁。中国政府坚持人民至上、生命至上，以坚定果敢的勇气和坚忍不拔的决心，同时间赛跑、与病魔较量，迅速打响疫情防控的人民战争、总体战、阻击战，用1个多月的时间就初步遏制了疫情蔓延的势头，用2个月左右的时间将本土每日新增病例控制在个位数以内，用3个月左右的时间取得武汉保卫战、湖北保卫战的决定性成果，进而又接连打了几场局部地区聚集性疫情歼灭战，取得了全国抗疫斗争的重大战略成果。
在这场史无前例的疫情防控总体战、阻击战中，各方紧急应对，医务人员、部队官兵和社区干部逆风而行，迅速奔赴武汉前线，彰显了勇气和大爱。与此同时，新兴科技在疫情防控过程中大显身手，人工智能、大数据、云计算、5G等新一代信息技术，打破了人与人、人与物、物与物之间信息沟通的阻隔，成为战“疫”的有力武器和高效工具。其中，人工智能基础算法、感知和认知技术赋能病毒检测、新药研发、疫情发现和筛查、辅助诊疗等各项工作，引起了各界的普遍关注。战“疫”装备各显神威，不仅有效推进了疫情防控和病患救治工作，而且赋能医疗卫生和健康产业，为医疗应急体系的建立提供支持。
人工智能赋能的新型CT影像诊断设备具有高效率和高准确率，拓展了人工智能赋能医疗诊断设备的应用前景
在抗击疫情过程中，阿里巴巴达摩院（阿里达摩院）用人工智能技术对3万名临床疑似新冠肺炎病例的CT影像进行了诊断，基于5000多名病例的CT影像样本数据，学习、训练样本的病灶纹理，研发出全新的人工智能算法模型，使单个病例影像分析可在20秒内完成，准确率达到96%。截至2020年2月21日，该平台已在湖北、上海、广东、江苏、安徽等16个省市的26家医院落地。与此同时，商汤科技、依图科技等一线人工智能企业也与多家医疗机构展开合作，推出了具有类似功能的产品。
新冠肺炎疫情的防控加速了人工智能技术在CT影像诊断设备落地应用的进程，相关设备和产品正式进入实用阶段。相信疫情过后，将会有更多的人工智能算法在更多类型的疾病诊断设备中发挥作用，人工智能赋能的相关医疗诊断设备必将成为健全国家公共卫生应急管理体系的关键装备。
基于生物芯片的便携式检测仪有望成为核酸检测试剂盒和抗体快速检测试剂盒之外的又一有效检测工具
在新冠肺炎疫情暴发初期，如何快速对疑似病例确诊是疫情防控能否取得成效的关键。核酸检测试剂盒最先被用于新型冠状病毒检测，但是由于需要冷链运输、使用不当容易引起交叉感染、检测平台技术门槛高（需要有专门的仪器和标准的检测实验室）及核酸检测试剂盒质量参差不齐，容易发生“假阴性”或者漏检现象。2020年2月10日，几种抗体快速检测试剂盒作为有效的补充手段被采用，该检测法在15分钟内出结果，操作简单方便，可显著提高检测效率，避免样本之间交叉感染。另外，使用血清检测样本可降低医务人员的感染风险。
与此同时，一种新的检测工具——基于生物芯片的新冠肺炎便携式检测仪问世，它能帮助一线检测人员对新冠肺炎疑似患者进行现场检测，简化了检测过程，可方便快速地部署于社区卫生服务中心和基层医院，有利于“早筛早诊”；不但加强了检测和诊疗的时效性，而且可以有效防止广大群众在大型医院密集检查而导致的交叉感染。便携式检测仪的核心器件是生物芯片，设计和生产这种芯片所采用的技术被称为“微阵列（Microarray）技术”，是近年来生命科学与微电子学等学科交叉发展起来的一门高新技术。香港科技大学研制出的便携式检测仪已经开始应用于深圳和广州两地的疾病控制与预防中心，并已取得出口到各欧盟国家的资质。同时，天津大学成功研发出新冠肺炎疑似病例检测系统，该系统的便携式检测仪也已获得国家药品监督管理局医疗器械注册证书。
各种新型战“疫”机器人陆续问世，在医疗护理、清洁消毒、体温监测和警用巡逻方面发挥了独特作用
疫情防控期间，多种国产机器人进入各大医院开展医疗护理、清洁消毒和餐饮配送工作，有效降低了人员交叉感染的风险，提升了病区隔离管控水平；多种基于5G网络的警用巡逻机器人能够识别过往人员是否佩戴口罩并快速测量体温；多种智能物流机器人和无人机的应用降低了由人员接触带来的交叉感染风险。
疫情过后，随着5G、人工智能和物联网技术的不断进步，机器人在医疗卫生与健康领域的应用场景和范围将进一步扩大，成为继工业机器人之后又一产业体系成熟的细分领域。
基于红外成像、人脸识别、云计算和VR等技术的疫情联防联控装备能够有效阻断疫情传播，具有良好的应用前景
疫情防控期间，针对医院、火车站、地铁站、机场等“重点”场所，多家企业推出了具有测温监控、佩戴口罩识别、潜伏轨迹追踪和区域联防联控功能的软硬件一体综合解决方案。这些产品集红外热成像、人脸识别和图像处理等技术于一体，具有云端协同、多级联动、移动指挥和全局监控等特性。
在此之前，国内已有部分机场、火车站和其他关键场所部署了具有人脸识别和轨迹追踪功能的警用防控系统。相信新冠肺炎疫情过后，集疫情防控和警务于一体的联防联控系统的应用范围将进一步扩大。除上述重点区域外，社区、办公场所，以及人流量较大的商场和交易市场也有望普及应用。
负压病房、负压救护车和负压担架可避免交叉感染，将在疫情防控过程中发挥更大作用
为最大限度地减少病毒传播，新建火神山、雷神山医院的绝大多数病房为负压病房，从而保障了病房空气清新、洁净、安全。负压救护车可以保证救护车内的气压低于外界大气压，空气只能由车外流向车内；同时将车内的空气进行无害化处理后排出，可以最大限度地防止病原体传播，降低医务人员交叉感染的风险。通常情况下，在通用救护车的基础上，负压救护车需要加装一体化可清洗的内饰、中央供氧系统、独立封闭的医疗舱、集体供电系统、负压系统和过滤杀菌系统，由于平时需求少和负压救护车的特殊性，车内设备的装配都是靠人工完成的，其中医疗舱的封闭与隔离有着严格的装配工艺。负压救护车在2003年“SARS事件”期间曾被批量采购。此后17年，由于市场需求小，负压救护车的产量和库存都很少，新冠肺炎疫情发生后已被工业和信息化部列入重点保障物资（医疗应急）清单。
疫情发生后，完善负压病房、负压救护车和负压担架的生产配套系统，健全人才体系，完善关键零部件供应链体系，制定或者更新相应的国家标准或行业标准将成为影响行业发展的关键举措。
“车载式”焚烧方舱、移动式医疗废物处理车、无泄漏压缩式垃圾车和雾炮消毒车等防疫设备对阻断疫情传播起到了关键作用
疫情防控期间，武汉各大医院处理每天产生的医疗废物（医废）成为非常重要且艰难的工作。由中华人民共和国生态环境部南京环境科学研究所紧急研发的“车载式”焚烧方舱平均每天可以处理10吨医废。该“车载式”焚烧方舱由控制系统和粉碎系统、焚烧系统和尾气处理系统组成，焚烧温度高达850℃，20分钟就能把废物烧成灰烬。另外，该单位研制的移动式医废处理车，可以用来处理高危医废，以及具有较强传染性的医废，采用就地焚烧的方法，降低了运输过程中带来污染的可能性。
此外，在全国其他地区疫情联防联控行动中，医院、街道、社区将会产生大量带有病毒的垃圾，无泄漏压缩式垃圾车具有100%无泄漏、压缩效率高、卸料干净、进料稳定、液压系统稳定可靠和自动化程度高等特点，因此被广泛应用。雾炮消毒车是利用车载雾炮喷射消毒液进行消毒的特种车辆。利用雾炮消毒车作业，集中对城区主次干道和主要公共区域进行集中消杀，能有效杀死散布在空中的病毒，防止病毒扩散蔓延。
体外膜肺氧合（ECMO）、呼吸机等高科技医疗器械和装备为救治新冠肺炎重症患者争取了时间，潜在市场空间巨大
在救治重症患者缺乏特效药的情况下，ECMO和呼吸机在治疗过程中的作用意义重大。在新冠肺炎患者肺功能受到明显损害的情况下，可以使用呼吸机辅助治疗，延缓病情恶化。ECMO也被用于为重症心肺功能衰竭患者提供持续的体外呼吸与循环，以维持患者生命。
目前，我国高科技医疗器械和装备整体仍相对比较落后，高端市场长期被国外企业垄断。近年来，大数据、云计算、5G等新一代信息技术及3D打印等新兴制造技术为国内高端医疗器械和装备产业升级提供了新的契机。
雷神山和火神山两座医院的建设速度和质量展现出拼装式工业生产技术、大型机械设备和电子信息基础产业的进步
雷神山和火神山两座医院的建设采用了行业最前沿的装配式建筑技术，以预制构件为基础的装配结构具有标准化、运输与安装效率高、对场地的适应性强、节约劳动力和节能环保等特点。此外，现场有近千台叉车、高层吊车、压路机、混凝土搅拌车、推土机、渣土车、挖掘机和泵车等全系列工程机械设备昼夜施工。电信运营商和设备厂商在短时间内建成并开通42个4G/5G基站，实现了4G/5G网络全覆盖，满足了远程指挥、远程会诊、远程手术和数据传输等业务需求。东软医疗等医疗设备供应商也在短时间内完成了设备的安装和调试工作，医疗信息化厂家东华医为也在短时间内完成了医嘱系统、语音辅助系统、电子病历系统等26个信息化子系统的部署。
雷神山和火神山两座医院的建设速度和质量体现了我国拼装式工业生产技术、大型机械设备和电子信息基础产业的进步，完善了相关制度，规范了建设流程，设计了各行业各厂家的联动机制，对疫情防控和卫生应急管理体系的建设具有深远意义。
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毫无疑问，为应对突发卫生事件，为战胜新冠肺炎疫情，以信息技术为主导的新技术与新装备发挥了重要作用，新兴科技大显身手。对这些新技术与新装备进行深入研究，不仅能有效提升我国的医疗技术与设备水平，也能促使我国装备制造业获得新的发展契机。由此，本书分门别类地梳理了新冠肺炎检测装备——国产CT机、DR、荧光定量PCR仪、化学发光免疫分析仪和基于生物芯片的新冠肺炎便携式检测仪，新冠肺炎重症患者必不可少的救治装备——医用呼吸机、经鼻高流量氧疗装置、血气分析仪、床旁血液过滤机、ECMO，缓解重大呼吸类传染病疫情所需装备——医用制氧机和红外血管成像仪等，并对疫情防控装备——口罩、护目镜、辐照灭菌防护服、智能测温头盔、抗疫“隐形手套”、深紫外LED（紫外线消毒灯）、无人防疫消毒车和雾炮消毒车，以及与医疗有关的基因测序仪、冷冻电子显微镜、超级计算机和众多移动医疗装备分别进行了梳理研究。虽然研究不够深入，可能还存在不少谬误，但资料和信息足以供我们参阅。
无论是医疗工作者还是装备制造创新者，无论是疫情防控人员还是社会大众，相信大家翻开这本书，一定会有耳目一新的感觉。期望这种新的感觉，为社会各界持续防控新冠肺炎疫情带来信心，为众多技术与装备创新者带来新的推动力量。我们已迈入2022年，期待新的一年，一切安好！