行研|为什么这次ECMO没有创造奇迹?

2020
02/25

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网传开机一天3W人民币的ECMO到底是什么?为什么这次ECMO不“灵”了?
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前言


2月6日,经中国新闻周刊核实,疫情“吹哨人”李文亮医生于6日晚21时30分左右停止心跳,但用上了ECMO在ICU抢救。消息一出,网友们纷纷祈祷奇迹发生。但遗憾的是2月7日武汉中心医院发文称李文亮医生经全力抢救无效去世。1月22日,武汉大学中南医院用ECMO成功救治了一名新型冠状病毒危重患者,属全省首例。1月23日,上海海关为81套从德国进口的ECMO系统开启了绿色通道并于25日将其发往武汉。


ECMO能救多少新冠患者?湖北目前有多少医院装备ECMO?公众心中有种种疑惑。有人说ECMO谱写了急诊科的新篇章,也有人说ECMO代表了一个医院,甚至一个地区、一个国家的危重症急救水平。Grand View Research发布的最新研究报告称,2018年全球ECMO市场规模为2.676亿美元,并以4.4%的复合年增长率增长,到2026年,全球 ECMO市场规模预计将达到3.778亿美元。网传开机一天3W人民币的ECMO到底是什么?为什么这次ECMO不“灵”了?


  医护人员用ECMO抢救患者  


一、ECMO就是人工心肺机?


ECMO的全称是:Extra Corporeal Membrane Oxygenation,学名“体外膜肺氧合装置”,音译“叶克膜”。ECMO也被称为体外生命支持系统(Extra Corporeal Life Support,ECLS)。ECMO的原理是将体内的静脉血引出体外,经过特殊材质人工心肺旁路氧合后注入病人动脉或静脉系统,起到部分心肺替代作用,维持人体脏器组织氧合血供。ECMO主要分为动脉-静脉VA-ECMO和静脉-静脉VV-ECMO。在这两种方式中,从静脉系统排出的血液都会在体外被氧化。在VA-ECMO中,该血液被返回到动脉系统,在VV-ECMO中,该血液被返回到静脉系统。在VV-ECMO中,没有提供心脏支持[1]。很多人把ECMO叫做“移动心肺仪”、“人工心肺”、“人工肺”等。但你以为ECMO就是人工心肺机(heart-lung machcine)?那你就太天真啦!


ECMO原理示意图


人工心肺机又称体外循环装置(Extra Corporeal Circulation),主要用于心脏直视手术(Open-heart Surgery),替代人体心脏和肺的功能。ECMO区别于传统的体外循环有以下几点:ECMO是密闭性管路无体外循环过程中的储血瓶装置,体外循环则有储血瓶作为排气装置,是开放式管路;ECMO由于是由肝素涂层材质,并且是密闭系统管路无相对静止的血液,激活全血凝固时间(ACT)120-180s,体外循环则要求ACT大于等于480s;ECMO维持时间1-2周,有超过100天的报导,体外循环一般不超过8小时;体外循环需要开胸手术,需要时间长,要求条件高,很难实施[2]。ECMO多数无需开胸手术,相对操作简便快速。可以简单理解为,ECMO是改良版的人工心肺机,人工心肺机主要用于手术室,而ECMO用于ICU。


  

常规体外循环与ECMO区别


二、ECMO曾是一个“疯狂荒诞”的想法




早在1960年代,美国密西根大学医学中心名誉教授Bartlett及其同事就展开了关于ECMO的先锋探索,并于1972年用ECMO成功地救治了1例2岁儿童患者,于1975年用ECMO救治了一个新生儿。1980年,Bartlett领导并建立了世界上第一个ECMO中心。随后全球各地相继建立了100多个ECMO中心。Bartlett因主导研发并在ECMO推广中的突出贡献,被称为“ECMO之父”[3]。近年来,随着技术的发展,ECMO有了很大的改进,应用范围较以前扩大。也就是说,并不只是重症新冠患者才会动用ECMO辅助抢救。肿瘤治疗、器官移植、呼吸衰竭、中毒及心跳呼吸骤停等危重症的救治都会用到ECMO。


  

美国密西根大学医学中心名誉教授、ECMO之父,Bartlett

然而很少有人知道ECMO也曾是个“疯狂荒诞”的想法。Bartlett进行ECMO探索的时候,正值小儿心脏手术发展的早期,儿童死亡率高达50%,许多儿童在手术几天后死亡。医生想,是不是如果病人再有几天的康复时间,便可以活下来?人工心肺机使心脏手术成为可能,但使用一段时间后,它造成了致命的血液损害——这些早期的人工心肺机将氧气直接输送到血液中。Bartlett着手开发一种副作用更少的温和的氧气输送系统。研究小组开发了膜来防止氧气直接接触血液,这是扩大人工心肺机使用范围的秘密。使用膜进行氧气和二氧化碳的转移可以使改进的人工心肺机使用数天。Bartlett将这项新技术新设备命名为ECMO。Bartlett花了很多年的艰苦研究以及动物和临床试验,才获得了美国国立卫生研究院(NIH)数百万美元的联邦资金支持,促进了ECMO的商业化。Bartlett说:“有时候一个看似‘疯狂荒诞’的想法也可能是一种关键的治疗方式。我们很高兴看到现在ECMO造福于人们。这就是我应该做的。”


三、ECMO并不是治愈新冠的手段


湖北省武汉市联合医疗救治专家组专家,武汉大学中南医院急救中心副主任、急危重症移动ECMO中心主任夏剑1月28日曾在接受采访时表示:“ECMO不是治愈手段,而是一项协助病人度过关键期的技术。病人能否上ECMO需要进行评估。”[4]夏剑指出ECMO并不是“杀毒”的,目前ECMO只应用于新冠肺炎患者中“重症中的重症患者”。“ECMO救治新冠肺炎患者的医学原理是在人体外安放一个人工膜肺以替代人体肺功能,待人体肺功能开始恢复,病发时的缺氧症状得到改善,肺能承担功能时,ECMO便可撤掉。之后,人体肺维持正常运转,从而救治新冠肺炎患者。“而且,接受过ECMO技术治疗的病人肺部功能会受到一定程度损伤,后期需经过恢复。”要恢复到完全正常是不可能的,但剩下的、恢复功能的肺可以支撑平时正常功能”。

据了解,目前湖北省大部分三甲医院都有ECMO包括中南医院、金银潭医院、协和医院、同济医院还有地、市、州的部分医院,但不是所有医院都能运用ECMO技术。[5]据楚天都市报报道, 11月24日,湖北省成立了急危重症移动ECMO支持中心,对全省需要ECMO技术支持的医疗单位进行支持。


四、ECMO开一次机,为什么那么贵?


ECMO的基本结构包括血管内插管、连接管、动力泵(人工心脏)、氧合器(人工肺)、供氧管、监测系统。临床上常将可抛弃部分组成套包,不可抛弃部分绑定存放,并设计为可移动,提高应急能力。


  

ECMO基本结构

套包又分为体外套包和体内穿刺套包。这些耗材目前依赖于进口。ECMO顺利启用后,每天还需要进行血气分析、电解质、血氧、血压、心率等指标监测,并根据相关分析正确用药。除了ECMO的基本费用,如果病情复杂,还需要其他更多的支持,费用会更贵。

在1月27日国卫办文件《关于印发新型冠状病毒感染的肺炎诊疗方案(试行第四版)》的通知中,表示对于重型、危重型病例在必要时可采取ECMO治疗。ECMO应用当天费用需要7万左右,主要是穿刺管路和体外膜肺的费用,一般人工肺应用在15天左右,所以应用这项技术一共需要几十万的治疗费用。昂贵的ECMO是否支持报销?虽然目前尚未有明确政策,但值得注意的是,国家已经规定,患者治疗新型冠状病毒可以享受大病医疗,同时个人支付的那部分,国家财政给予补贴。


五、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。

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。

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。

LivaNova


  


LivaNova主要经营心血管和神经调节两个业务。LivaNova是心血管解决方案的全球领导者,在人工心肺机方面已确立领导地位,并被公认为全球第一大体外循环公司。此外,LivaNova能提供唯一真正无缝线主动脉瓣置换术。

  

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。

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

结语


ECMO虽然神通广大,但也并不是“万能”的。在这次抗击新型冠状病毒的战役中,希望民众给予医务工作人员更多的信任与理解。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。

   参考资料:  [1]章晓华, 庄建. 中国体外膜肺氧合技术开展的现状及思考[J]. 中国体外循环杂志(2).  [2]张松, 严健华. 体外膜肺氧合在我国心血管危急症中的应用进展[J]. 医学研究杂志, 2019(1):1-3.  [3]http://www.hearts-of-hope.org/uncategorized/father-of-ecmo-inspires-next-generation-of-doctors-and-researchers/  [4]https://m.chinanews.com/wap/detail/zw/sh/2020/01-28/9071923.shtml  [5]https://m.nbd.com.cn/articles/2020-01-23/1402554.html?from=timeline&isappinstalled=0  


- END -    

作者 杨柳荣  |  编辑 谢安然  |  排版 Elsa  

本文为思宇医械观察原创,转载请在文末留言,文章需注明出处和作者

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