導(dǎo)語
ECMO(Extracorporeal Membrane Oxygenation),中文名體外膜肺氧合,俗稱“葉克膜”、“人工肺”,是一種醫(yī)療急救設(shè)備,ECMO最早由美國密西根大學(xué)醫(yī)學(xué)院成功利用。ECMO除了能暫時替代患者的心肺功能,減輕患者心肺負(fù)擔(dān)之外,如呼吸衰竭、心臟驟停等情況,也能為醫(yī)療人員爭取更多救治時間。因為ECMO可以輔助呼吸與血液循環(huán),因此也被稱為生命支持技術(shù),并被視作重癥監(jiān)護(hù)病房(ICU)里的“終極武器” 。因此,這項技術(shù)也被稱為I重癥監(jiān)護(hù)病房(ICU)里的“終極武器”
在這次新冠肺炎重癥病人的搶救中,ECMO也多次被派上了用場。2月6日深夜,武漢市中心醫(yī)院眼科大夫李文亮生命垂危的消息牽動萬人心,在搶救他的過程中,一直在使用ECMO。
ECMO示意圖
與ECMO病例有關(guān)的諸多報道,便時常帶有幾分振奮人心的味道,因為標(biāo)題總是伴隨著“起死回生”的字眼。
力推ECMO的臺北市長、臺大醫(yī)院外科醫(yī)師柯文哲曾在2013年的一場TED演講中提到,一名56歲男子,因細(xì)菌感染,心臟被一次次修剪,最后竟至于沒有心臟,ECMO進(jìn)行循環(huán)支持16天,最后實(shí)施心臟移植后又恢復(fù)如初。
01、ECMO的前世今生
ECMO(體外膜肺氧合),在臺灣等地區(qū)也被音譯為葉克膜。適用于心肺功能出現(xiàn)問題的危急重癥患者,如急性心源性休克、呼吸衰竭、心臟驟停等情況。它的工作原理不難理解:將靜脈血引出體外,讓血液結(jié)合氧氣之后,再泵回體內(nèi)。根據(jù)血液回輸路徑不同,ECMO分為VV(靜脈到靜脈)和VA(靜脈到動脈)兩種模式:前者輔助呼吸,而后者將血液氧合以后泵回動脈,繞過心臟和肺臟,這就使得這兩個器官,尤其是心臟無法正常工作的時候,ECMO可以輔助呼吸與血液循環(huán),因此ECMO也被稱為生命支持技術(shù)。
使用ECMO的患者,以VA模式為例,通常都會在大腿根部最粗的股靜脈內(nèi)置入導(dǎo)管,把靜脈血引出,通過硅橡膠膜的氧合以及加溫等工序之后再泵回到另外一側(cè)的股動脈當(dāng)中。與傳統(tǒng)體外循環(huán)手術(shù)相比,ECMO無需進(jìn)行開胸手術(shù)并在主動脈上插管,而且是一個密閉環(huán)路,抗凝藥所需劑量小,血液循環(huán)細(xì)胞破壞少,且費(fèi)用更低,所以可長時間使用。
這個看似簡單的技術(shù)設(shè)備,經(jīng)歷了60多年的技術(shù)沿革才發(fā)展成熟。美國從1970年代開始就在ECMO上重金投入,但治療成功的重復(fù)性不高,只在新生兒呼吸衰竭的支持療效效果較好,ECMO一度不被看好。隨著工藝與設(shè)備的不斷進(jìn)步,以及行業(yè)協(xié)會在培訓(xùn)和推廣等方面的不斷努力,到千禧年之際,ECMO才取得突破,開始大面積推廣。
2002年,廣東省中山市人民醫(yī)院麻醉科副主任、ECMO研究室主任李斌飛運(yùn)用ECMO技術(shù)成功救治一名重癥心肌炎患者,是業(yè)內(nèi)公認(rèn)的中國大陸地區(qū)第一例有計劃開展這項技術(shù)的病例。
柯文哲的專長為心臟移植、危重癥與急救等,是臺灣地區(qū)引進(jìn)ECMO技術(shù)的先驅(qū),也對大陸引進(jìn)ECMO功不可沒。在2014年競選臺北市長時,他曾提到去過大陸18次,都是為了指導(dǎo)ECMO運(yùn)用。李斌飛告訴《中國新聞周刊》,那個時候,臺灣的ECMO技術(shù)在亞洲領(lǐng)先,他就曾赴臺灣學(xué)習(xí),回來后組織了幾次ECMO全國大會,都邀請了柯文哲來講課。
首都醫(yī)科大學(xué)附屬北京安貞醫(yī)院心臟外科危重癥主任侯曉彤是到中山市人民醫(yī)院學(xué)習(xí)的最早一批學(xué)員,那時柯文哲在該院舉辦一兩天的培訓(xùn)課程。2004年左右,隨著ECMO開始在國內(nèi)少數(shù)幾家心臟科比較有名的大醫(yī)院,如北京阜外醫(yī)院、北京安貞醫(yī)院開展,ECMO的病例數(shù)量開始逐漸增多。侯曉彤說,起初的時候,ECMO治療要與各種并發(fā)癥作斗爭,死亡率很高,他曾經(jīng)連續(xù)遇到14位患者死于感染的嚴(yán)峻情況。
2009年甲流H1N1在全球的爆發(fā)與2013年的禽流感H7N9疫情是ECMO在國內(nèi)開始受到關(guān)注的兩個時間節(jié)點(diǎn)。甲流期間,一篇發(fā)表在《美國醫(yī)學(xué)會雜志》上的文章顯示:病情危重患者盡早轉(zhuǎn)移至具有ECMO支持條件的中心進(jìn)行救治,可使病死率下降50%。那一年,侯曉彤的ECMO團(tuán)隊到北京協(xié)和醫(yī)院、北京朝陽醫(yī)院等機(jī)構(gòu)去進(jìn)行救治,其中9名危重病人搶救回來5個。2013年,國家衛(wèi)計委發(fā)布的《人感染H7N9禽流感診療方案(2013年第1版)》將ECMO納入呼吸支持的治療手段,在傳統(tǒng)呼吸機(jī)無能為力時,推薦使用ECMO。
近10年來,中國ECMO突飛猛進(jìn),病例數(shù)從2004年的23例一躍至2016年的1234例。2017年,中國醫(yī)師協(xié)會體外生命支持專業(yè)委員會成立,侯曉彤擔(dān)任主委。他與幾位學(xué)者2018年發(fā)表在《中華醫(yī)學(xué)雜志》上的文章顯示:2017年中國(除臺灣外)233家醫(yī)院開展了共計2826例ECMO,同比增加129%,開展的醫(yī)療機(jī)構(gòu)數(shù)量也增加了64%。而同年在國際ELSO(體外生命支持組織)注冊的全球ECMO總例數(shù)則為9330。
02、ECMO的使用
ECMO可以適用于各種原因引起心跳呼吸驟停、急性嚴(yán)重的心臟衰竭、急性嚴(yán)重的呼吸功能衰竭、各種嚴(yán)重威脅呼吸循環(huán)功能的疾患,例如重癥哮喘、溺水等等,但是由于腦損傷引起的心跳呼吸驟停的除外。與體外循環(huán)相比,ECMO的主要區(qū)別在于以下幾個方面:1、實(shí)施的地點(diǎn)不同,體外循環(huán)通常在手術(shù)室實(shí)施,為心臟外科以及胸科肝臟移植等提供支持,而ECMO實(shí)施的地點(diǎn)主要是在ICU、急診科。
2、ECMO是一個密閉的系統(tǒng),不存在靜脈出血史,而體外循環(huán)是一個開放的系統(tǒng),存在靜脈出血史,并且有很多的管道吸引與之相連。
3、抗凝要求不同,體外循環(huán)是全身肝素化抗凝,抗凝要求較高,而ECMO多是部分抗凝,肝素的用量很低。
4、體外循環(huán)用到低溫,通常會把患者的體溫降至淺到中度低溫進(jìn)行手術(shù),而ECMO維持患者的溫度在常溫。
5、ECMO不需要血液稀釋,患者的血液與平常一樣濃,壓積也較高,而在體外循環(huán)過程中,會采用血液稀釋,以減少阻力和血液的破壞。
6、插管部位不同,體外循環(huán)手術(shù)中,多置入的插管是升主動脈和右心插管,ECMO的過程中取決于不同的模式,主要運(yùn)用外周的一些插管,例如股動靜脈插管、頸內(nèi)靜脈插管、頸總動脈插管等。(圖片來源于網(wǎng)絡(luò))
ECMO最主要的作用是維持心肺功能衰竭患者的生命,幫助危重癥的患者實(shí)現(xiàn)體外循環(huán),從而給醫(yī)生贏得搶救患者的時間,所以它的作用主要是維持生命,而不是治療。所以在使用該設(shè)備的過程中,患者的病情是否可以得到有效的控制才是最重要的,接受過ECMO技術(shù)診療的病人肺部功能受到一定程度損傷,后期需經(jīng)過恢復(fù),并且要恢復(fù)到完全正常是不可能的,但成功經(jīng)過恢復(fù)期的肺可以支撐平時正常的生理功能。
03、ECMO的主要廠商
目前全球ECMO主導(dǎo)廠商有三家,分別是瑞典的Getinge Group、愛爾蘭的Medtronic?和英國的LivaNova?。目前國內(nèi)涉及人工心肺機(jī)相關(guān)的企業(yè)有五家:天津匯康醫(yī)用設(shè)備有限公司、西安西京醫(yī)療用品有限公司、西安通標(biāo)醫(yī)療器械有限公司、上海祥盛醫(yī)療器械廠、寧波菲拉爾醫(yī)療用品有限公司,但沒有能生產(chǎn)ECMO系統(tǒng)的。
Medtronic
美敦力(Medtronic)是一家總部位于愛爾蘭都柏林的醫(yī)療器械公司,成立于1949年。美敦力作為全球醫(yī)械巨頭,在血管疾病、心臟瓣膜置換、體外心臟支持、微創(chuàng)心臟手術(shù)等方面頗有建樹,2018年公司的心臟和血管業(yè)務(wù)(CVG)收入為113.5億美元。美敦力大中華區(qū)總裁表示將向疫情最為嚴(yán)重的武漢的醫(yī)療機(jī)構(gòu)捐贈價值超過500萬元的ECMO、呼吸機(jī)等相關(guān)設(shè)備。
Getinge Group
Getinge Group1904年成立于瑞典Getinge小鎮(zhèn),為醫(yī)院和生命科學(xué)機(jī)構(gòu)提供重癥監(jiān)護(hù)、心血管手術(shù)、手術(shù)室、無菌后處理和生命科學(xué)解決方案。Getinge Group旗下的MAQUET是全球最大的手術(shù)室、ICU醫(yī)療工程和設(shè)備供應(yīng)商之一。MAQUET在中國設(shè)立了一個全資子公司:邁柯唯(上海)醫(yī)療設(shè)備有限公司 。1月23日上海海關(guān)開啟“綠色通道”的81套德國進(jìn)口的呼吸體外循就來自于MAQUET。??
Cardiohelp ECMO系統(tǒng)
Getinge Group擁有廣泛的高端產(chǎn)品組合可提供體外生命支持(ECLS)或體外膜氧合(ECMO)。Cardiohelp系統(tǒng)可以使用靜脈-靜脈或靜脈-動脈ECLS支持心肺功能,它可以輕松快捷地部署在床邊或現(xiàn)場,為患者提供便攜式,無縫的心肺支持。
LivaNova
LivaNova主要經(jīng)營心血管和神經(jīng)調(diào)節(jié)兩個業(yè)務(wù)。LivaNova是心血管解決方案的全球領(lǐng)導(dǎo)者,在人工心肺機(jī)方面已確立領(lǐng)導(dǎo)地位,并被公認(rèn)為全球第一大體外循環(huán)公司。此外,LivaNova能提供唯一真正無縫線主動脈瓣置換術(shù)。
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LifeSPARC系統(tǒng)
LifeSPARC系統(tǒng)可以在數(shù)分鐘內(nèi)完成灌注,從而在任何地方和任何時間提供體外循環(huán)支持。只需兩個小時的備用電池,即可將LifeSPARC控制器從擴(kuò)展塢中卸下,并通過皮帶進(jìn)行攜帶,從而減少了醫(yī)院內(nèi)的運(yùn)輸麻煩。
Nipro Corporation
Nipro Corporation是日本的醫(yī)療設(shè)備制造公司。該公司成立于1954年,總部位于大阪,并在東京證券交易所和大阪證券交易所上市。截至2013年,該公司在日本,亞洲,北美和南美以及歐洲擁有58家子公司。
Nipro ECMO系統(tǒng)
Nipro 的這款ECMO小巧便攜,能夠360度全方位旋轉(zhuǎn),安裝方便;穩(wěn)定的E8涂層可以有效減少血小板激活;獨(dú)特的熱交換器設(shè)計能夠高效地進(jìn)行熱量交換;動脈出血口設(shè)計獨(dú)特,可充分排除氣泡,確?;颊甙踩?。