国产ECMO成功救治一名患者，临床阶段成功后离全面国产还有多远？
文章来源：贤集网发布日期：2022-01-20浏览次数：140 近日，中国医学科学院阜外医院一名暴发性心肌炎患者心脏功能恢复，成功脱离体外膜氧合（ECMO）辅助。这是国产体外心肺支持辅助系统在临床帮助患者心功能恢复。阜外医院体外循环中心主任吉冰洋介绍，患者为一位24岁年轻女性，9天前出现严重腹泻、明显乏力等症状，后出现胸骨后疼痛伴胸闷、心悸等，当地医院考虑“病毒性心肌炎”，建议患者转诊至阜外医院。患者被收入阜外医院急诊后，内科医生根据实验室检查及心脏超声结果诊断患者爆发性病毒性心肌炎可能性大，接受常规对症治疗后，血压心率仍不稳定，报医院心脏重症患者MDT多学科联合紧急救治平台，经急诊、心内科重症监护病房（ICU）、心外科、体外循环等多学科联合会诊后，诊断患者出现心源性休克症状，考虑启动体外生命支持辅助流程。目前国产体外心肺支持辅助设备临床试验正在阜外医院招募受试者，该患者符合试验入组标准，专家会诊决定对患者进行静脉-动脉（V-A）ECMO支持，辅助循环呼吸功能。ECMO支持治疗6天后，患者心功能明显恢复，逐步减停血管活性药物，床旁心脏超声观察心脏功能恢复，逐步减低ECMO支持流量后床旁成功撤除ECMO。
这例患者的成功救治体现了阜外医院在急重症心血管疾病的诊治能力，也标志着国产ECMO系统成功用于临床。国际体外生命支持组织发布的指南和专家共识介绍，ECMO的适应症主要有各种原因引起的心源性休克，包括急性心梗、暴发性心肌炎、心肌病、心外手术和心脏移植等，还有各种原因引起的呼吸衰竭，比如重症肺炎、溺水等。ECMO作为急救重症领域的先进技术，代表了一个医院甚至一个地区一个国家的危重病人抢救水平。吉冰洋介绍，目前我国能够开展ECMO的医院及每年开展ECMO的例数仍较为有限。据《2021年中国心血管病医疗质量报告》统计，2020年国内开展ECMO治疗的医院共443家，共使用ECMO 5866例。以阜外医院为例，医院作为全国大规模的心血管病中心，自2003年引进应用ECMO以来，18年间仅使用了500余例。但根据2009乃至2019年阜外医院ECMO数据，其成功脱机率高达60%，这表明目前国内成熟的ECMO中心管理水平已与国际差距不大。“这说明，ECMO走上国产化进程具备较成熟的条件。”国产ECMO系统进入临床阶段日前，西安交通大学第一附属医院公布，该院与四川大学国家生物医学材料工程技术研究中心、西安交通大学机械学院联合研发的体外膜肺氧合设备（ECMO）在国内率先进入临床阶段。ECMO可对重症心肺功能衰竭患者提供持续的体外呼吸与循环，为抢救赢得宝贵时间。新冠肺炎疫情发生以来，ECMO逐渐为公众所熟知，然而其核心关键技术长期被国外垄断，设备及耗材价格昂贵。西安交通大学第一附属医院心血管病院院长袁祖贻介绍，该院心血管团队已从事ECMO临床应用及相关研究超过20年。团队是国内早开展ECMO临床工作的单位之一，也是国内早研发膜式氧合器、灌注管路等医疗器械的单位之一。2017年，该团队联合有关方面针对ECMO设备全血液接触面长效抗凝涂层、磁悬浮离心泵、超声流量探头、程控监测系统及ECMO膜肺展开深入设计和研发。西安交通大学机械学院教授庄健介绍，新冠肺炎疫情发生前，研发团队已基本完成ECMO离心泵设备及全系列耗材的样品试制，并进行了针对抗凝涂层的大动物实验。在本项目研发中，团队充分分析比较了国外同类产品的优缺点及临床使用存在的问题，设计出针对国内临床需求的国产化ECMO。国产化关键技术仍待突破多位专家认为，ECMO的适用症比较广泛，包括各种原因引起的严重急慢性心功能衰竭，如心源性休克、心脏手术后低心排、心肌梗死、心肌病、心肌炎、心跳骤停以及心脏移植术前等；各种原因引起的严重急慢性呼吸衰竭，如暴发性病毒性肺炎、暴发性细菌性肺炎、急性呼吸窘迫综合征、肺栓塞以及肺移植术前等。ECMO设备在一些发达国家已广泛应用。刘洋表示，在德国，平均每2万至4万人拥有一台ECMO。在美国，根据国际体外生命支持组织（ELSO）的数据，提供ECMO服务的医院数量从2008年的108家增加到2019年的264家。
中国生物医学工程学会体外循环分会2018年的统计数据显示，我国有260家医院可以做ECMO。但即使加上近期从国外紧急采购的ECMO，全国仅有500台左右，相当于平均每280万人拥有一台ECMO。使用价格高是制约ECMO广泛使用的重要原因之一。多名专家认为，设备国产化对降低使用费用和提升患者的接受程度至关重要。国产化能够提升市场竞争度，推动产品价格下降。不过，ECMO设备的国产化面临诸多制约，其中重要的是关键材料和技术尚未掌握。广东省医疗器械质量监督检验所是国家药品监督管理局体外循环器械重点实验室所在地，所长李伟松介绍，ECMO的基本结构包括血管内插管、连接管路、离心泵（人工心脏）、氧合器膜肺（人工肺）、传感监测系统等，核心部分是氧合器和离心泵，分别起人工肺和人工心脏的作用，是当前国产化的难点。国家药监局体外循环器械重点实验室办公室主任柯军表示，新一代离心泵的核心是磁悬浮技术和高效叶轮的设计，难点在于如何在提高泵血效率的同时降低泵头对血液的破坏和损伤，这需要精细复杂的生物医学工程技术支撑。而在氧合器的研发中，关键材料是聚甲基戊烯（PMP）的中空纤维膜，能够让氧气高效进入血液，代替人体肺部的气体交换功能。这些都有待科研攻关突破。上下游产业链不协同问题也较为突出。ECMO的研发是一个系统性工程，涉及多个重要技术和零部件。全国医用体外循环设备标准化技术委员会常务副主任委员颜林表示，近年来，国内一些企业已投入资源对ECMO产品进行研发，但比较分散，没有形成合力。此外，由于ECMO的使用有可能会引起出血、栓塞、感染等并发症，即使是适用症范围内，也需依据个体情况而定，所以医护人员使用也较为慎重，市场容量相对较小。人工膜肺材料国产前景广阔在2020年疫情的影响下，ECMO应用需求持续攀升，在2020年我国ECMO仅有400多台。 ECMO早出现在2013年，随着其在临床中的应用和改进，人工膜肺材料已经经过几代更替。根据新思界产业研究中心发布的《2022-2027年人工膜肺行业市场深度调研及投资前景预测分析报告》显示，人工膜肺目前经历了三代，第一代为固体硅胶膜材料，具有较好的相容性和血液渗透少优点，但存在跨膜压差大、排气困难等缺点；第二代材料为微孔中空纤维膜，其解决了排气困难的问题，但血液渗漏性较高，氧合能力下降；第三代材料为PMP（聚 4-甲基 1-戊烯）中空纤维膜，具有较高的氧气通量、高安全性，在临床上应用效果较好，是当前佳选择。PMP膜生产难度较大，由于PMP晶区和非晶区密度一样，结晶规律不同，晶粒的心态和尺寸都较为特殊，在工艺控制、成膜、拉伸成孔方面更难控制。PMP膜主要采用干法成膜法和湿法成膜法两种，其中干法成膜拉伸成孔极难控制，当前国内主要采用该方法生产，但生产的产品孔径大且不规则，只能应用在电池隔膜领域，在ECMO膜肺的应用还有很大距离；湿法成膜法更容易实现产业化，生产的产品孔径均匀，但在生产中采用的溶剂对于产品影响较大，生产条件严苛。由于PMP膜材料受限，我国人工膜肺尚未形成商业化，进而影响ECMO国产化。当前全球中能够生产人工膜肺用PMP膜的企业仅有Membrana一家，市场处于垄断阶段，价格居高不下。当前国内ECMO市场主要被美敦力、迈维柯、索林等企业占据，在疫情背景下国内企业也开始布局ECMO，主要集中在耗材和配件方面，针对人工膜肺领域研究的企业较少。新思界产业分析人士表示，ECMO重要的医疗急救设备，是ICU必备设备，在2020年疫情背景下，ECMO得到市场的关注，也吸引众多企业布局，但由于其关键耗材人工膜肺生产技术门槛高，国内尚未实现ECMO国产化。当前全球中人工膜肺市场较为集中，且技术、专利处于垄断阶段，短期内国内难以实现国产化。 
