➤ECMO的核心部件——動力泵和膜肺，都是本土化的“卡脖子”難題

　　➤ECMO需要消耗大量的醫療資源和費用，不能急功近利、一哄而上

　　文 |《瞭望》新聞周刊記者 扈永順

　　

　　突如其來的新冠肺炎，讓ECMO迎來高光時刻。

　　ECMO是一種體外膜氧合技術，用于急性或重症心、肺功能衰竭患者的生命支援。其基本原理是用動力泵（人工心臟）將患者暗紅色的靜脈血液泵出，通過膜肺（人工肺）進行氣體交換，增加血氧含量、排出二氧化碳，使血液變為鮮紅色，再將血液泵入患者體內。

　　“ECMO被看作‘救命神器’，是因為這種體外迴圈裝置可以短暫替代患者心肺功能，等待患者自身心肺恢復。”首都醫科大學附屬北京安貞醫院心臟外科危重症中心主任侯曉彤告訴《瞭望》新聞周刊。

　　侯曉彤是我國最早開展ECMO的專家之一。他解釋説，新冠病毒主要攻擊人體肺臟，導致患者出現呼吸困難，ECMO雖然對新冠病毒引起的感染沒有直接治療作用，但它可以為危重症患者提供有效的氣體交換（氧合和二氧化碳排除），支援患者體外呼吸和迴圈功能，進而為搶救及康復爭取時間。

　　ECMO設備作為一款小眾的高端醫療器械，我國僅有幾百臺，且全部為進口。但在疫情影響下，我國已緊急採購ECMO超過100臺。

　　與此同時，ECMO的國産替代也提上日程。今年3月，山東大學電氣工程學院教授劉淑琴團隊宣布ECMO樣機研發成功，為國産化奠定基礎。

　　ECMO為何能夠成為與死神抗衡的武器？其本土化道路難在哪裏？如何看待當下不少醫院對ECMO的趨之若鶩？

　　曲高和寡

　　上世紀50年代，體外迴圈技術誕生，被視為心臟外科發展的裏程碑。

　　體外迴圈技術因為在心臟外科手術中的出色表現繼續向前發展。上世紀70年代，體外迴圈技術衍生出體外膜氧合技術，也就是ECMO。

　　侯曉彤説，與傳統體外迴圈技術相比，ECMO是簡化版的密閉體外迴圈裝置，除具有替代心肺功能的作用外，它還具有安裝相對簡單、運作時間較長、可移動的特點，這些特點使ECMO可以在手術室外的環境中安裝，特別適合急危重症患者搶救，目前已有在地鐵、足球場、馬拉松等公共場所安裝ECMO的報告。

　　此外，與體外迴圈技術主要用于心臟外科手術不同，ECMO的應用范圍更廣，可參與心源性疾病、急性呼吸衰竭等救治，並且無需開胸手術，從而降低了感染、出血等風險。

　　侯曉彤介紹，由于ECMO擁有將常規治療手段判定“必死”的患者成功救回的案例，因此，擁有此項技術也被視作急危重症救治水準的重要標誌。

　　作為守護患者的最後一道防線，ECMO在我國起步較晚，且“曲高和寡”。

　　侯曉彤説，我國在21世紀初才引入ECMO，較國際整整晚了30年。

　　2004年，隨著北京阜外醫院、北京安貞醫院等國內知名心臟中心開展ECMO技術，ECMO的病例數量逐漸增多。據侯曉彤介紹，我國ECMO十多年來可謂突飛猛進，從2004年全國僅22家ECMO中心、全年開展23例病例，一舉躍升至2018年的260家中心、3923例患者。

　　但在侯曉彤看來，我國ECMO的快速發展仍遠遠不能滿足患者需求。他説，歐美髮達國家每百萬人口ECMO救治30例患者，我國2018年每百萬人口僅救治2.8例。

　　ECMO“曲高和寡”的原因之一，在于ECMO的使用價格不菲，令普通經濟條件的患者望而生畏。

　　業內早有“ECMO一響，黃金萬兩”的説法。以本次新冠肺炎為例，武漢大學中南醫院重症醫學科主任彭志勇算了一筆細賬，ECMO啟動費用要4萬～6萬元，主要是一個套包的耗材費用，包含離心泵頭、管道、血管插管和膜肺。運作期間，ECMO每天費用在1萬～2萬元，主要是ICU、用藥、監測設備及醫護人員費用等。統算下來，一位新冠肺炎重症患者花費七八十萬元並不稀奇。

　　其實ECMO設備主機的進口價格為一百多萬元，在動輒千萬元的高端醫療器械中並不起眼。“主要是耗材費用、高技術含量的醫療服務費比較貴。”廣東省醫療器械質量監督檢驗所醫用電氣安全室主任、高級工程師柯軍介紹，ECMO的耗材核心技術掌握在外資企業手中，並且耗材都是一次性的，消耗也比較快，加上一些核心耗材産能有限等原因，導致ECMO使用價格居高不下。

　　同時，作為比較復雜的係統，ECMO需要配置較多資源、較為“豪華”的陣容來運作維護。柯軍説，據他了解，一支援助武漢的ECMO團隊，其成員包括心外科、血管科、急診科、放射科醫生等，這種整體協作模式在提高救治成功率的同時，也意味著高昂的使用成本。

　　但是，“天價”治療費用不必然能把患者從鬼門關上拉回。

　　一方面，ECMO僅是一種支援設備，而非治療設備。侯曉彤説，在新冠病毒感染患者的治療中，ECMO的作用是為患者提供有效的氣體交換，對原發病——新冠病毒引起的感染並沒有直接治療作用。“最終的痊愈還要靠患者自身的修復能力和有效的藥物治療，而目前新冠病毒感染還沒有特效藥。”

　　另一方面，ECMO使用不當可能産生嚴重的並發症。侯曉彤介紹，ECMO雖然能替代心肺功能，但它畢竟是非生理的人工裝置，這項技術需要專門的人員管理，管理不好就可能産生一些並發症，仍然無法挽救患者生命。

　　據了解，目前患者借助ECMO重獲新生的概率在50%左右。數據顯示，截至2020年1月，在國際體外生命支援組織注冊的129037例病例中，依靠ECMO救治存活至出院或轉院的比例為55%。

　　種種原因之下，人們在選擇ECMO時必須權衡獲益與風險，5成左右的成功率也讓很多人看來“性價比不高”。

3月19日，武漢市肺科醫院重症監護室，浙江醫療隊隊員丁楊（左）

與同事為患者做ECMO（體外膜肺氧合）治療 肖藝九攝/本刊

　　技術之困

　　為有效降低ECMO的使用成本，人們把目光投向了自主研發。

　　目前，世界上能夠提供ECMO産品解決方案的企業屈指可數，主要集中在歐美髮達國家，它們基本包攬全球ECMO市場。

　　盡管業界也有觀點認為自主研發ECMO難度太大且並無必要，但國家藥品監督管理局體外迴圈器械重點實驗室主任、廣東省醫療器械質量監督檢驗所所長李偉松告訴《瞭望》新聞周刊：“ECMO整套設備一旦國産化成功，相關使用費用勢必大幅降低甚至出現斷崖式下跌。”

　　李偉松所在的廣東省醫療器械質量監督檢驗所，是國內唯一一家檢測ECMO的機構。去年7月，該所挂牌成立國家藥品監督管理局體外迴圈器械重點實驗室，主要承擔體外迴圈器械的檢驗檢測、安全有效性評價、標準制修訂等。

　　今年3月，該所組織召開專題會議，討論開展ECMO標準和技術研究，力圖推進ECMO國産化進程。

　　據了解，ECMO的核心部件是動力泵和膜肺，我國目前均無企業生産。

　　ECMO常用的動力泵中，離心泵是一種較新型的血泵。但第一、二代離心泵易産生較高的摩擦力和熱量，對血細胞破壞大，溶血指數高。理想的離心泵應該有最小的血液損傷，較低的轉速産生足夠的流量以防止熱量産生，並且要經久耐用。國外已有公司設計出新一代的磁懸浮離心泵，改善了血流動力條件，能減少熱量的産生以減少溶血，安全性能高、使用壽命長。

　　膜肺是最費錢的耗材。它使用的中空纖維膜是血液中氣體交換的主要場所。這就要求纖維膜中用于氣體交換的孔徑要致密微小，既能完成氣體交換，又能有效克服血漿滲漏的問題。目前最先進的纖維膜材料是聚甲基戊烯（PMP），是膜材料中的技術制高點，由美國3M公司全球獨家供應。

　　我國尚沒有公司能生産PMP纖維膜，不過針對膜肺攻關的國家行動已經展開。2017年，國家發改委頒布《戰略性新興産業重點産品和服務指導目錄（2016版）》，體外膜肺氧合係統被列為重點産品和支援發展對象。

　　李偉松説，我國在離心泵、膜肺等新技術方面，已産出了一些實驗室成果，現在比較棘手的問題是，ECMO總體研發費用高昂但應用市場相對狹小，企業出于投入産出效益的考慮，往往不願意在前期研發階段大規模投入，致使相關技術瓶頸難以突破。李偉松因此呼吁國家將ECMO納入戰略儲備項目，加大研發投入，解決企業後顧之憂。

　　除引導企業加大研發投入，不同行業之間還應加強溝通交流，將其他領域的高精尖技術引入醫療科研攻關。“國外能研制出PMP等醫療器械領域的高端材料，是因為借鑒、移植了化工等其他行業的高端技術。”柯軍介紹。

　　標準之缺

　　事實上，ECMO的國産之路需要攻克的不僅是核心技術，還有標準統一等諸多難題。

　　李偉松説，ECMO由一整套設備、耗材組成，包括膜肺、動力泵、血液管路、插管及各類接頭等，國外有的企業自己就能生産所有部件，産品適配性也比較好，但目前國內不太可能指望一家企業生産出所有部件，這就需要組織有技術儲備的企業集中力量合作攻關，發揮各自技術專長，攻克ECMO各部件的技術瓶頸，最終形成完整的産業鏈，係統解決ECMO國産化難題。

　　而要將不同企業的産品、技術無縫銜接、組成一個係統，勢必需要考慮技術標準的統一。

　　廣東省醫療器械質量監督檢驗所副所長、全國體外迴圈技術與設備標準化委員會副主任委員顏林介紹，我國在傳統體外迴圈技術領域已制定出多項標準，但目前尚無ECMO的行業標準。

　　顏林解釋説，如果要制定ECMO的行業標準，通常要有3家企業拿到《醫療器械産品注冊證》並生産出ECMO産品或核心部件，之後才能根據産品制定行業標準，但目前我國並沒有企業能夠生産ECMO或者其核心部件。

　　盡管暫時還沒有ECMO的行業標準，但並不意味著我國正在研發ECMO的企業或機構“群龍無首”。柯軍介紹，他們目前正致力于為國內企業提供相關指導。“比如一家企業要將實驗室的膜肺樣品轉化成工業産品，我們可以給予技術方面的指導。因為在傳統體外迴圈技術中也會用到類似的人工肺部件，我們有這方面的行業標準，可以指導企業合理制定産品的技術指標。”

　　顏林同樣認為，通過幫助企業制定技術標準的方式，提前介入企業研發流程，可避免企業在研發生産過程中因忽略技術標準帶來的投入浪費。

　　“躍進”之憂

　　在ECMO的本土化進程如火如荼之際，也有人對醫院“大幹快上”ECMO表示憂慮。

　　據侯曉彤觀察，不少醫院出于提升醫院學術地位、醫院品牌等因素的考量，早已紛紛瞄準ECMO，甚至一些縣醫院也“很有興趣”，此次ECMO在新冠肺炎疫情中“一戰成名”，可能促使未來更多醫院開工這項技術。

　　但侯曉彤篤定：“並非所有醫療單位都適合開展這一技術。”

　　他解釋説，ECMO面對的都是危重症患者，本來就具有較高風險，加上ECMO僅能為患者提供體外心肺支援，治療原發病才是關鍵，這就需要醫院本身具備強大的綜合實力。“只有符合一定條件的醫院才能開展ECMO，這樣才能保證ECMO的救治效果。”侯曉彤説。

　　在侯曉彤看來，ECMO團隊需要有一批經過培訓的醫務人員，他們訓練有素、操作熟練、步調一致，不僅有相同的救治理念、操作流程和醫學管理方法，還必須有極大的熱情和奉獻精神。“一支成熟的ECMO團隊是由豐富的臨床經驗積累起來的，學習曲線較長。”

　　而在當前國內應用ECMO患者數量較少的情況下，ECMO團隊積累實戰經驗就較為困難，需要不斷再培訓、再教育，難度可想而知。

　　有研究指出，不同的ECMO操作團隊，患者救治成功率並不一樣，其間差距與團隊的操作經驗密切相關。“如果缺乏規范、合規的操作人員，另一種意義上的濫用就無可避免，而且可能愈演愈烈。”侯曉彤説。

　　顯然，重金投入ECMO或許不難，難的是能把ECMO用對、用好的團隊無法速成。

　　從這個意義上，侯曉彤建議理性發展ECMO：“ECMO需要消耗大量的醫療資源和費用，不能一哄而上。”□