本文转自；◎科技日报记者金凤现代医疗技术的助攻，正让生命变得越来越顽强。在肆虐全球的新冠肺炎疫情中，俗称“人工肺”的ECMO替代人的心肺功能，在体外进行呼吸循环支持，为患者赢得救治时间，被称作“救命神器”。ECMO是一种医疗急救设备，是目前心肺功能衰竭患者最核心的支持手段，它通过将人体内的静脉血引出体外，经过特殊材质的人工心肺旁路氧合后，再注入病人动脉或静脉系统，为重症心肺功能衰竭患者提供持续的氧气供应，同时排出废气，以维持患者生命。视觉中国供图在新冠肺炎疫情防控中屡建奇功在这次新冠肺炎疫情防控中，ECMO屡建奇功，成为重症肺炎患者的“救命稻草”。年1月22日，武汉中南大学启用ECMO成功救治了湖北首例重症新冠肺炎患者。同一天，国家卫健委印发《新型冠状病毒感染的肺炎诊疗方案》（试行第三版），正式将ECMO纳入其中，同时它还出现在中国医学装备协会推荐的疫情防治所需设备清单里。不过，目前ECMO在国内的使用例数并不多，费用昂贵、使用门槛高等原因，将患者挡在了门外。根据华西证券的报告显示，国内ECMO的均价为万元/台，而移动ECMO则需要约万元/台。更高的门槛是对医疗团队能力的要求。“抢救一个患者，至少需要4人默契合作，其中2个医生为患者插管，建立其与ECMO的连接。还有一个体外循环师，要将ECMO的管道预充好，另一个护士要及时递送医疗器械，配合医生抢救。如果患者出现并发症或者感染，还需要多科室的医生合作，例如感染科、外科、麻醉科、胸外科、脑外科、肾脏外科等，医院的综合实力是一个考验。”医院急诊科主任医师、教授陈旭锋说。他是驰援武汉并坚守到最后的国家专家督导组成员之一，曾带领团队在武汉用ECMO先后救治了近10位新冠肺炎危重症患者。视觉中国供图在前不久出台的“十四五”规划和年远景目标纲要中，发展高端医疗设备，促进临床急需境外已上市新药和医疗器械尽快在境内上市，成为深化医药卫生体制改革的题中之义。“ECMO的价值被越来越多的人看到，新冠肺炎疫情发生后这一年来，国内多家科研团队正在尝试对ECMO关键核心部件进行攻关，我们也在申请参与ECMO的临床验证，希望能尽快实现ECMO的国产化。”陈旭锋说。国产ECMO开启“破冰”之旅ECMO的基本结构包括血管内插管、连接管、离心泵、膜肺氧合器、供氧管、监测系统等。多位专家在接受科技日报记者采访时表示，要让中国的ECMO尽快走向市场，需要“死磕”离心泵、膜肺氧合器等关键核心部件的结构设计和材料研发，培育市场和科研人才，而救治团队的能力和经验，也需与之匹配。对于山东大学电气工程学院教授、山东省磁悬浮轴承工程技术研究中心主任、ECMO项目团队负责人刘淑琴来说，国产ECMO的“破冰”之旅，从离心泵开始。去年3月，刘淑琴的团队宣布研发出拥有自主知识产权的磁悬浮离心泵。7个月之后，医院的医生合作，将团队研发的ECMO应用在一只心脏停跳了两三分钟的羊身上，约5分钟后，心电图显示，羊的心脏重新恢复跳动。“离心泵以前多为机械轴承驱动，而磁悬浮技术可以减少血细胞的损坏，让血液在ECMO中流动起来，减少血栓。”刘淑琴告诉科技日报记者，他们已先后完成了原理样机、试验样机的研制，目前正与公司合作，尝试将试验样机组装成整机设备。刘淑琴介绍，其团队设计的整机设备特别是控制部分，包括压力流量、机器转速的调节以及报警功能，能够提高设备的智能化水平，使设计更人性化且便于操作。近年来与ECMO的“死磕”，也让刘淑琴逐渐触摸到ECMO的技术壁垒。“ECMO中膜肺氧合器的寿命取决于原材料，目前主流的材料是3M公司生产的长效氧压膜。但即使是使用最尖端的材料，由于加工工艺不同、结构设计不同，制造出来的膜肺氧合器，使用寿命也不同，例如迈柯唯的膜肺氧合器使用30天也没有问题，但有的品牌的膜肺氧合器使用寿命却只有3天。去年开始，我们也尝试研发膜肺氧合器。”刘淑琴介绍，膜肺氧合器结构复杂，要同时让血液、氧气、温水协调流动，各自运行不相互折损，这涉及材料学、结构力学、流体力学、机械电子等多学科的交叉融合。而作为应用于急救的高端医疗设备，ECMO力求的精准、稳定，也为研发设计带来不小挑战，“例如体外循环时，不能让血液中混入气泡，一旦有气泡，监测的传感器需要及时报警，但目前国内还很难生产出这类精密的传感器。”刘淑琴说。鼓励高端医疗设备的原始创新突如其来的新冠肺炎疫情，加速了企业对国产ECMO的研发进程。江苏一家国产医疗器械公司的工程负责人苏谨（化名）介绍：“目前国内在ECMO设备的小型化设计中做得比较成功，但从系统角度看很多部件都面临不少技术难点，例如离心泵的叶轮形状、驱动方式等；又如氧合器的结构设计既需要确保氧合与变温的效率，又要避免过大的压力损失等，如果效率不够，血液便不能得到充分的氧合。”苏谨表示，ECMO等高端医疗设备所需的部分芯片，目前全球只有个别国外公司可以生产，它们的产品可以将生理测量值精准地转化成数值，如果想达到它们的技术实力，远非一朝一夕。“要研发临床高端医疗器械，需要花足够多的钱，用足够长的时间，有足够大的市场去培育行业企业和人才。”苏谨认为，鼓励国产高端医疗设备的原始创新，需要有足够的经费、政策支持，同时应该鼓励国内医疗机构积极试用国产创新产品，使产品在迭代中不断完善性能。让更多的人才在ECMO国产化过程中成长，是陈旭锋团队正在尝试的路径。新冠肺炎疫情平稳后，医院面向医务人员开设的ECMO全国培训班场场爆满，两个月后的场次也早被提前预定，班级人数不得不扩容。“疫情平稳后，医院都想开展ECMO治疗，但ECMO现在还难以普及，医院投入使用。我们培训的目的，一是医院开展ECMO治疗，必要时我们可以提供远程技术支持。二是医疗条件难医院，可以在危急时，先为患者使用ECMO，医院，这样能让患者有机会使用最顶尖的技术，让他们获得更多救治机会。”陈旭锋说。来源：科技日报

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