解密ICU的终极武器ECMO

残酷的温柔

ECMO（Extracorporeal Membrane Oxygenation），中文名体外膜肺氧合，俗称“叶克膜”、“人工肺”，是一种医疗急救设备，ECMO最早由美国密西根大学医学院成功利用。ECMO除了能暂时替代患者的心肺功能，减轻患者心肺负担之外，如呼吸衰竭、心脏骤停等情况，也能为医疗人员争取更多救治时间。因为ECMO可以辅助呼吸与血液循环，因此也被称为生命支持技术，并被视作重症监护病房（ICU）里的“终极武器” 。因此，这项技术也被称为I重症监护病房（ICU）里的“终极武器”

在这次新冠肺炎重症病人的抢救中，ECMO也多次被派上了用场。2月6日深夜，武汉市中心医院眼科大夫李文亮生命垂危的消息牵动万人心，在抢救他的过程中，一直在使用ECMO。

ECMO示意图
与ECMO病例有关的诸多报道，便时常带有几分振奋人心的味道，因为标题总是伴随着“起死回生”的字眼。

力推ECMO的台北市长、台大医院外科医师柯文哲曾在2013年的一场TED演讲中提到，一名56岁男子，因细菌感染，心脏被一次次修剪，最后竟至于没有心脏，ECMO进行循环支持16天，最后实施心脏移植后又恢复如初。
ECMO的前世今生
ECMO（体外膜肺氧合），在台湾等地区也被音译为叶克膜。适用于心肺功能出现问题的危急重症患者，如急性心源性休克、呼吸衰竭、心脏骤停等情况。它的工作原理不难理解：将静脉血引出体外，让血液结合氧气之后，再泵回体内。根据血液回输路径不同，ECMO分为VV（静脉到静脉）和VA（静脉到动脉）两种模式：前者辅助呼吸，而后者将血液氧合以后泵回动脉，绕过心脏和肺脏，这就使得这两个器官，尤其是心脏无法正常工作的时候，ECMO可以辅助呼吸与血液循环，因此ECMO也被称为生命支持技术。

使用ECMO的患者，以VA模式为例，通常都会在大腿根部最粗的股静脉内置入导管，把静脉血引出，通过硅橡胶膜的氧合以及加温等工序之后再泵回到另外一侧的股动脉当中。与传统体外循环手术相比，ECMO无需进行开胸手术并在主动脉上插管，而且是一个密闭环路，抗凝药所需剂量小，血液循环细胞破坏少，且费用更低，所以可长时间使用。

这个看似简单的技术设备，经历了60多年的技术沿革才发展成熟。美国从1970年代开始就在ECMO上重金投入，但治疗成功的重复性不高，只在新生儿呼吸衰竭的支持疗效效果较好，ECMO一度不被看好。随着工艺与设备的不断进步，以及行业协会在培训和推广等方面的不断努力，到千禧年之际，ECMO才取得突破，开始大面积推广。

2002年，广东省中山市人民医院麻醉科副主任、ECMO研究室主任李斌飞运用ECMO技术成功救治一名重症心肌炎患者，是业内公认的中国大陆地区第一例有计划开展这项技术的病例。

柯文哲的专长为心脏移植、危重症与急救等，是台湾地区引进ECMO技术的先驱，也对大陆引进ECMO功不可没。在2014年竞选台北市长时，他曾提到去过大陆18次，都是为了指导ECMO运用。李斌飞告诉《中国新闻周刊》，那个时候，台湾的ECMO技术在亚洲领先，他就曾赴台湾学习，回来后组织了几次ECMO全国大会，都邀请了柯文哲来讲课。

首都医科大学附属北京安贞医院心脏外科危重症主任侯晓彤是到中山市人民医院学习的最早一批学员，那时柯文哲在该院举办一两天的培训课程。2004年左右，随着ECMO开始在国内少数几家心脏科比较有名的大医院，如北京阜外医院、北京安贞医院开展，ECMO的病例数量开始逐渐增多。侯晓彤说，起初的时候，ECMO治疗要与各种并发症作斗争，死亡率很高，他曾经连续遇到14位患者死于感染的严峻情况。

2009年甲流H1N1在全球的爆发与2013年的禽流感H7N9疫情是ECMO在国内开始受到关注的两个时间节点。甲流期间，一篇发表在《美国医学会杂志》上的文章显示：病情危重患者尽早转移至具有ECMO支持条件的中心进行救治，可使病死率下降50％。那一年，侯晓彤的ECMO团队到北京协和医院、北京朝阳医院等机构去进行救治，其中9名危重病人抢救回来5个。2013年，国家卫计委发布的《人感染H7N9禽流感诊疗方案（2013年第1版）》将ECMO纳入呼吸支持的治疗手段，在传统呼吸机无能为力时，推荐使用ECMO。

近10年来，中国ECMO突飞猛进，病例数从2004年的23例一跃至2016年的1234例。2017年，中国医师协会体外生命支持专业委员会成立，侯晓彤担任主委。他与几位学者2018年发表在《中华医学杂志》上的文章显示：2017年中国（除台湾外）233家医院开展了共计2826例ECMO，同比增加129％，开展的医疗机构数量也增加了64％。而同年在国际ELSO（体外生命支持组织）注册的全球ECMO总例数则为9330。
ECMO的使用
ECMO可以适用于各种原因引起心跳呼吸骤停、急性严重的心脏衰竭、急性严重的呼吸功能衰竭、各种严重威胁呼吸循环功能的疾患，例如重症哮喘、溺水等等，但是由于脑损伤引起的心跳呼吸骤停的除外。与体外循环相比，ECMO的主要区别在于以下几个方面：

① 实施的地点不同，体外循环通常在手术室实施，为心脏外科以及胸科肝脏移植等提供支持，而ECMO实施的地点主要是在ICU、急诊科。
② ECMO是一个密闭的系统，不存在静脉出血史，而体外循环是一个开放的系统，存在静脉出血史，并且有很多的管道吸引与之相连。
③ 抗凝要求不同，体外循环是全身肝素化抗凝，抗凝要求较高，而ECMO多是部分抗凝，肝素的用量很低。
④ 体外循环用到低温，通常会把患者的体温降至浅到中度低温进行手术，而ECMO维持患者的温度在常温。
⑤ ECMO不需要血液稀释，患者的血液与平常一样浓，压积也较高，而在体外循环过程中，会采用血液稀释，以减少阻力和血液的破坏。

⑥ 插管部位不同，体外循环手术中，多置入的插管是升主动脉和右心插管，ECMO的过程中取决于不同的模式，主要运用外周的一些插管，例如股动静脉插管、颈内静脉插管、颈总动脉插管等。

ECMO最主要的作用是维持心肺功能衰竭患者的生命，帮助危重症的患者实现体外循环，从而给医生赢得抢救患者的时间，所以它的作用主要是维持生命，而不是治疗。所以在使用该设备的过程中，患者的病情是否可以得到有效的控制才是最重要的，接受过ECMO技术诊疗的病人肺部功能受到一定程度损伤，后期需经过恢复，并且要恢复到完全正常是不可能的，但成功经过恢复期的肺可以支撑平时正常的生理功能。

就本次疫情而言，并不是每个患者都需要使用ECMO，只有在病毒进展快，肺会快速丧失功能的情况下，相当于一个人没有肺的话，就失去了换氧的功能，会造成缺氧，所以在这种情况下必须要马上上ECMO。等人体的肺部感染开始恢复了，病发时的缺氧症状得到改善，自身肌体的肺能够承担起机体功能时，ECMO就可以撤掉。
如果患者病情较轻，靠药物和自身免疫力已得到良好的治疗是不需要ECMO的，它只是维持生命的器械，并不能治愈肺功能，而且使用ECMO价格昂贵并且数量有限，我们要把有限的资源用在最需要它的患者身上。
ECMO的主要厂商
目前全球ECMO主导厂商有三家，分别是瑞典的Getinge Group、爱尔兰的Medtronic 和英国的LivaNova 。目前国内涉及人工心肺机相关的企业有五家：天津汇康医用设备有限公司、西安西京医疗用品有限公司、西安通标医疗器械有限公司、上海祥盛医疗器械厂、宁波菲拉尔医疗用品有限公司，但没有能生产ECMO系统的。
01 Medtronic
美敦力(Medtronic)是一家总部位于爱尔兰都柏林的医疗器械公司，成立于1949年。美敦力作为全球医械巨头，在血管疾病、心脏瓣膜置换、体外心脏支持、微创心脏手术等方面颇有建树，2018年公司的心脏和血管业务（CVG）收入为113.5亿美元。美敦力大中华区总裁表示将向疫情最为严重的武汉的医疗机构捐赠价值超过500万元的ECMO、呼吸机等相关设备。

美敦力ECMO系列产品
美敦力的这款ECMO拥有全新可移动LCD触控显示屏；2个带有报警限值的压力监视器；3种独特的报警铃声；新式的持续充电式电池，保证即使在待机的状态下也能保持充电。
02 Getinge Group
Getinge Group1904年成立于瑞典Getinge小镇，为医院和生命科学机构提供重症监护、心血管手术、手术室、无菌后处理和生命科学解决方案。Getinge Group旗下的MAQUET是全球最大的手术室、ICU医疗工程和设备供应商之一。MAQUET在中国设立了一个全资子公司：迈柯唯（上海）医疗设备有限公司 。1月23日上海海关开启“绿色通道”的81套德国进口的呼吸体外循就来自于MAQUET。

Cardiohelp ECMO系统
Getinge Group拥有广泛的高端产品组合可提供体外生命支持（ECLS）或体外膜氧合（ECMO）。Cardiohelp系统可以使用静脉-静脉或静脉-动脉ECLS支持心肺功能，它可以轻松快捷地部署在床边或现场，为患者提供便携式，无缝的心肺支持。
03 LivaNova
LifeSPARC系统可以在数分钟内完成灌注，从而在任何地方和任何时间提供体外循环支持。只需两个小时的备用电池，即可将LifeSPARC控制器从扩展坞中卸下，并通过皮带进行携带，从而减少了医院内的运输麻烦。

LifeSPARC系统
LifeSPARC系统可以在数分钟内完成灌注，从而在任何地方和任何时间提供体外循环支持。只需两个小时的备用电池，即可将LifeSPARC控制器从扩展坞中卸下，并通过皮带进行携带，从而减少了医院内的运输麻烦。
04 Nipro Corporation
Nipro Corporation是日本的医疗设备制造公司。该公司成立于1954年，总部位于大阪，并在东京证券交易所和大阪证券交易所上市。截至2013年，该公司在日本，亚洲，北美和南美以及欧洲拥有58家子公司。

Nipro ECMO系统Nipro 的这款ECMO小巧便携，能够360度全方位旋转，安装方便；稳定的E8涂层可以有效减少血小板激活；独特的热交换器设计能够高效地进行热量交换；动脉出血口设计独特，可充分排除气泡，确保患者安全。
希望ECMO能救助更多的新冠患者，也希望将来有更多先进的医疗器械，帮助更多不同需求的人。并且中国何时能够拥有自主研发的ECMO，让我们拭目以待。



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