(3)技术发展历程
初期 ECMO:1937 年 Gibbon 等将心外科体外心肺循环技术在实验室改良形成 初期 ECMO。之后,虽然心外科技术迅速发展,包括排空心脏、心脏停搏等技术应 用,使心外科医师有充裕的时间打开心腔进行手术,但 ECMO 却未得到同步发展。1955 年,出现了一次性泡型体外氧合器,以后又诞生了膜氧合器。氧合器与体外 循环血泵的组合,从硬件上基本满足了新生儿及儿童的应用需求。
逐渐成熟阶段:在开展全身肝素化辅助抗凝后,ECMO 技术逐步成熟。但在此 后的数年里,ECMO 因疗效并未显示出优势,其临床应用也未得到广泛认可。1976 年 Bartlett 医师首先报道了 ECMO 抢救首例新生儿成功的病例。
持续发展阶段:在得到初步临床经验后,ECMO 进入了持续发展阶段。在 此后的发展中,ECMO 的疗效、并发症及应用发展问题一直受到关注。为了收集 ECMO 的应用经验,1980 年美国密西根大学建立了 ECMO 登记注册制度,1984 年 由 John Toomasain 医师创建了新生儿 ECMO 登记注册。1989 年国际体外生命支持组 织(extracorporeal life supportorgani-sation,ELSO)机构正式建立,为促进国内及国 际多院校合作研究及交流提供了平台。虽然呼吸支持技术的提高减少了 ECMO 治疗 的患者数,但 ECMO 至今仍是那些对一般抗呼吸衰竭治疗无效患者的一种最后挽救 方法。
在 ECMO 发展的 40 多年里,ECMO 硬件及经验也得到了明显的提高。此外, 设备的稳定性、小型化也在不断进步。ECMO 在应用技术方面也在不断发展,治疗 模式除两种传统基本模式外,还引入了体外 CO2清除以及转运 ECMO[1]。
(4)技术延伸探索
使用 ECMO 系统会带来一系列并发症,包括出血、肾衰竭、感染,另外 VA - ECMO 模式血栓形成风险大,采用股静脉→ ECMO →股动脉模式的患者,由于经过 氧合的血液直接进入股动脉,造成股动脉水平以下氧合供血良好,而股动脉以上水平氧合供血较差,这样就造成脑、肺、心等重要脏器缺血缺氧可能,如何降低这些 并发症也可能是 ECMO 技术今后的重要探索方向[2]。同时随着技术的进步,ECMO 出血风险逐渐降低,已有数例应用 ECMO 作为肺移植过渡的病例报道,ECMO 不仅 被应用于机械通气早期,同时有研究者应用 ECMO 代替气管插管有创通气并取得较 好的预后。Fuehner等在一项回顾性分析清醒自主呼吸患者应用ECMO与非配对的有 创通气发现,更安全有效的 ECMO 治疗组具有更高的 6 个月生存率(80% vs 50%)。另早在 10 年前 Cardenas 等就预见到未来动态应用体外清除 CO2技术治疗重症 COPD 患者,因能便于下床活动与康复训练,从而更便于肺移植和COPD急性加重的恢复。尽管无创通气同样也会造成肺损伤,可靠的非侵入性方法监测的准确性和精确的自 主呼吸情况下体外气体交换技术可以应用于清醒非气管插管患者,从而避免器官插 管,防止呼吸机相关性肺炎与肺损伤等并发症的发生[3]。值得提出的是,ECMO 是 重症治疗方面的一种技术,对于受新冠病毒感染的重症患者,利用 ECMO 设备可以 暂时代替人的心和肺起作用,等待心肺功能恢复。自2020年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,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,在新冠肺炎救治中发挥了重要作用。
4.2.3.2.3.2 市场现状及趋势
由于 ECMO 设备生产的技术门槛极高且存在量产问题,目前国内暂无 ECMO 设 备提供公司,现存厂家均为外资,主要企业有迈柯唯、美敦力和 LivaNova。
中国体外生命支持(ChECLS)协会自 2012 年开始,倡议我国开展 ECMO 支 持治疗的医院上报 ECMO 病例。截至 2018 年 12 月 31 日,中国共有 260 家医院的体 外生命支持技术中心开展 ECMO 治疗,与 2017 年 233 家相比增加 11.6%,而 2004 年为 22 个 ECMO 中心,增长 1082%;而国内共计约 400 台 ECMO 设备。2018 年中 国 ECMO 总例数为 3 923 例,较 2017 年 2826 例增加 38.8%,而 2004 年为 23 例,增 长 16 957%。而 2004 年单个 ECMO 辅助例数为 1 例,到了 2018 年,单个 ECMO 中 心辅助例数为 15 例。但是也要注意,有 44.23% 的中心在 2018 年开展 ECMO 例数 少于 5 例,表明存在较大的提升空间。2018 年全球 ECMO 市场规模为 267.6 百万美 元,并以 4.4%的复合年增长率增长,到 2026 年市场规模预计将达到 377.8 百万美 元(图 8)。中国重症医学科床位数逐年增长趋势明显,在 2018 年全国重症科床 位达到 52 560 张,从 2007 年到 2018 年床位数复合年增长率达 19.62%。据国家卫 健委统计公报,2018 年全国三级医院为 2 548 家,其中三甲医院为 1 442 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。ECMO 是 ICU 很重要的设备,ICU 的发展带动了 ECMO 在国内的普及。