从肺炎患者救治看ECMO的应用和发展 | 新沃投研

编辑 | 新沃投研 刘腾飞

新型冠状病毒引发的肺炎疫情出现以来，牵动着全国民众的心。截止2020年2月14日，全国除湖北外，新增确诊和疑似病例数都呈现下降趋势。湖北省内由于诊断标准有所改变，13日数据出现较大增长。后续的治疗，更值得关注的是已确诊病人尤其是重症患者的治疗情况。

图：全国重症在院治疗人数及环比

资料来源：卫健委

图：重症在院治疗人数占比

资料来源：卫健委

疫情发生以来，多则新闻报道提到医疗人员使用ECMO成功挽救危重症患者的生命。引起了社会对于ECMO这一高科技重症救治手段的关注。

自1月22日武汉大学中南医院首例用ECMO救治重症肺炎成功以来，据不完全统计，目前已有6家医院使用ECMO技术将重症病人从死亡边缘拉回来。根据目前的相关报道，山东、浙江的医疗队除了出动精锐支援湖北以外，还随行携带ECMO等关键设备。十堰市太和医院则通过全国资源调配，采购到了一台组装的ECMO设备。鉴于目前国内大部分医院购买ECMO设备数量不多， 1台为标配，因此实际上各医院把对重症患者最好的设备带着去支援。足见ECMO在一线重症治疗中的重要性。

表：ECMO调动相关部分报道

资料来源：公开资料整理

ECMO：最高级的生命支持手段

ECMO全称为Extracorporeal Membrane Oxygenation，体外膜肺氧合。即俗称的人工心肺机、“叶克膜”，用于对重症心肺功能衰竭患者提供持续的体外呼吸与循环，以维持患者生命。

其工作原理是引流患者静脉血至体外，经过膜式氧合器(其作用类似人工肺，简称膜肺)氧合和二氧化碳排除后回输患者体内，承担气体交换和(或)部分血液循环功能。ECMO技术主要有静脉-静脉(venovenous ECMO，VV-ECMO)和静脉-动脉(venousarterial ECMO，VA-ECMO)两种形式。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，VV仅具有呼吸辅助作用，而VA同时具有循环和呼吸辅助作用。

图：ECMO运作模式简图

资料来源：LivaNova官方公众号

ECMO最核心的部分是膜肺和血泵，分别起人工肺和人工心的作用，可以对重症心肺功能衰竭患者进行长时间心肺支持，为危重症的抢救赢得宝贵的时间，是目前针对严重心肺功能衰竭最核心的支持手段，也是当前医学科技下最高级的生命支持手段。

ECMO系统主要包括血液驱动泵（通常为离心泵）及匹配的一次性耗材。而其中，耗材有血液管路（套包）、膜式氧合器、泵头、插管（用以血液引流和回输）及各类接头等。此外，设备有调节体温的变温水箱、调节氧浓度的空氧混合仪以及血氧饱和度、压力、温度传感器等检测设备。

考虑病人病情的危重性及ECMO系统的复杂性，国际体外生命支持组织（ELSO）建议，ECMO中心应建在具有较高医疗水平的ICU，作为救治各种急性循环和（或）呼吸衰竭的主要高级生命支持形式。

图：ECMO产品设备运营模拟图

资料来源：eMedicine

ECMO的应用：临床适应症不断扩展

近年来ECMO的临床适应症不断扩展，主要包括心源性休克、严重急性呼吸衰竭以及严重循环衰竭三种情形:

1.各种原因引起的严重心源性休克，如心脏术后、心肌梗死、心肌病、心肌炎、心搏骤停、心脏移植术后等；

2.各种原因引起的严重急性呼吸衰竭，如严重ARDS、哮喘持续状态、过渡到肺移植(bridge-to-lung transplantation)、肺移植后原发移植物衰竭、弥漫性肺泡出血、肺动脉高压危象、肺栓塞、严重支气管胸膜瘘等；

3.各种原因引起的严重循环衰竭，如感染中毒性休克、冻伤、大面积重度烧伤、药物中毒、CO中毒、溺水、严重外伤等。

根据统计数据，中国ECMO患者人群中成人患者占绝大多数，儿童其次，新生儿数量最少。与全球ELSO（国际体外生命支持组织）数据相比，儿童及新生儿的应用例数较少，仍是中国未来ECMO发展的重中之重；适应症中，呼吸及心脏适应症应用ECMO的比例最高，在各类患者人群中，二者的占比均超过80%，是ECMO最主要的临床支持场景。

ECMO行业：三大厂商垄断

目前在全球ECMO设备研发与生产领域主要有三家企业，分别是MAQUET、Medtronic和LivaNova。其中MAQUET为龙头厂家。

MAQUET，隶属于瑞典Getinge医疗系统集团，是业界知名的手术室、ICU医疗设备供应商之一。Getinge集团在外科系统、心脏外科、重症系统方向的品牌均为行业顶尖水平，原MAQUET，ALM，HANAU，JOSTRA，SIEMENS（呼吸、麻醉）等，在中国的全资子公司为迈柯唯（上海）医疗设备有限公司。迈柯唯公司的ECMO产品具有市场领先地位，2005年曾经获市场领袖奖。ECMO产品Cardio help系统可使用静脉-静脉或静脉-动脉ECLS支持心肺功能，简单操作即可部署在床边或现场，为患者提供便携式心肺支持。

在2020年1月23日，MAQUET的81套ECMO耗材通过上海海关的“绿色通道”进口，紧急运送至武汉，挽救新冠肺炎患者生命。

图：MAQUET Cardio help ECMO系统

资料来源：Getinge Group官网

Medtronic，是一家成立于1949年的医疗器械公司，总部位于爱尔兰都柏林。Medtronic作为全球医械巨头，产品覆盖血管疾病、心脏瓣膜置换、体外心脏支持、微创心脏手术等多个方面。目前，Medtronic在上海成立了美敦力医疗用品技术服务（上海）有限公司，已为中国几十家医疗机构提供ECMO产品和后续技术服务。

图：Medtronic ECMO系列设备

资料来源：Medtronic产品彩页

LivaNova，在2015年由两家医疗公司合并成立，其中一家即是业内负有盛名的Sorin公司，目前已在伦敦和纳斯达克交易所上市。LivaNova专注于心脏外科和神经调控领域，在人工心肺机方面拥有领导地位。LivaNova的ECMO产品有2款型号，分别是SCP/SCPC系统和CP5系统，系统包括提供动力的离心泵及操控设备、泵头和管路等耗材。其中SCP/SCPC系统不仅有成人型号，还有儿童规格；CP5系统以LivaNova最先进的人工心肺机S5系统为平台，整体性能得到提升。

图：LivaNova CP5系统

资料来源：LivaNova官网

结 语

我国医学界对重症医学的重视程度越来越高。2009年卫生部发布了《重症医学科建设与管理指南（试行）》，要求全国二级以上综合医院需设立至少一个ICU，且三级综合医院重症医学科床位数应占医院病床总数的2％~8％。考虑到将来彻底实行的分级诊疗，大型综合性医院将主要收治疑难杂症和危重症患者，重症科将成为这类医院中未来最大的科室。

在2018年全国重症科床位达到52560张，从2007年到2018年床位数复合年增长率达19.62%。据卫健委统计公报，2018年全国三级医院为2548家，其中三甲医院为1442家。由于ECMO系统的复杂性和病人病情的危重性，对医务人员操作水平要求极高，三甲医院当中有能力开展ECMO辅助治疗的更是仅有260家。ECMO在我国医院的发展任重道远。