2月8日，中国航天科技集团有限公司与北京协和医院联合在京举行辉昇-I型体外肺支持辅助设备（ECMO）产品发布会。
这款由航天科技集团一院18所所属航天新长征医疗器械（北京）有限公司研制的ECMO，弥补了我国高端医疗器械短板，实现了关键技术与核心部件的完全自主可控，将筑牢急危重症患者救治的最后一道防线，为切实解决医疗设备关键技术“卡脖子”问题提供示范。
ECMO是急危重症患者生命支持的重要组成部分，也是为急危重患者赢得时间的重要治疗手段，但是技术门槛高、价格昂贵。此次上市的国产ECMO的总体性能和指标达到国际同类产品水平，部分指标优于国际同类产品，且大幅降低医疗支出，提升了我国先进生命支持设备的可及性，让ECMO成为老百姓在关键时刻用得上、用得起的设备。
我们一起走进北京协和医院病房及航天科技集团一院18所所属长征医疗公司，探访这款注入了航天基因的ECMO的上市应用之路。
一位白发老人以“俯卧位”趴在病床上，这种姿势能让老人呼吸得舒服些。只见他全身插满导管，其中两根正与体外膜肺氧合机（ECMO）相连。医护人员开机，离心泵将体内呈暗红色的静脉血抽到人工膜肺，进行氧合并置换出二氧化碳，再将鲜红色的富含氧气的血液由静脉输回人体。患者监护仪屏幕显示，“膜后”血液内氧饱和度为100%。
这里是北京协和医院内科ICU病房，与死神争分夺秒的地方。
在医生的治疗下，这台航天牌的国产ECMO已经帮老人维持了两周的生命。春节前，使用过这台设备的病人身体基本恢复，回家过了个好年。北京协和医院副主任医师王春耀的言语中满是医者的欣慰，“幸亏有这台设备，才让他们有活下来的可能。”
▲北京协和医院内科ICU医护人员使用国产ECMO救治患者（临床试验阶段）
这台ECMO来自中国航天科技集团一院18所所属的长征医疗公司。新冠疫情爆发后，ECMO因拯救了大量重症肺炎导致呼吸衰竭的患者而进入大众视野，国内各大医院对ECMO的需求日益增长。由于核心关键技术受制于国外，设备价格居高不下，以及上下游产业链不协同等问题的存在，这台救命的高端医疗器械迟迟未能实现国产化。
如今，造火箭的航天人登上了医疗健康行业舞台，“火箭技术+医疗”让公众倍感新奇同时，ECMO的国产之路也初见曙光。
辉昇-I型ECMO由主机、传感器组成，分为“V-V（静脉－静脉）”“V-A（静脉－动脉）”两种插管模式。其中，“V-V”模式是疫情期间最常使用的，主要用于肺功能损坏的患者；而“V-A”模式则适合心功能衰竭或心肺功能联合衰竭的病例。在临床操作中，医生会根据病情选择不同的模式，为患者提供较长时间的心肺功能支持，维持患者的血压和血氧，为抢救赢得宝贵时间。
据介绍，ECMO主机的难点在于，要在较高的转速下驱动泵头建立一定压力和流量的同时尽量减少对血液的破坏，最大限度地提高回输人体的血液质量。
电机、磁悬浮和离心泵，是研制ECMO设备的关键之钥，而这也恰恰是火箭伺服机构的核心元件。2015年，一院的设计师许剑在被公派德国留学期间萌生了利用火箭伺服技术研制ECMO的想法，辉昇-I型ECMO的原型也就此诞生。
伺服机构是火箭的飞行控制执行系统，位于火箭的发动机舱内，通过接受电信号指令，精准完成机械跟随动作，实现火箭飞行过程姿态控制，火箭设计师们常称其为火箭的“方向盘”。根据工作原理不同，伺服机构分为四种——电液伺服、燃气伺服、机电伺服和电静压伺服。在火箭上，伺服技术服务于工业产品；在ECMO中，伺服技术则服务于血液。两者虽作用对象不同，但原理一致。
2020年国内新冠疫情爆发，一院18所成立长征医疗公司，想一举扭转国内ECMO长期被国外厂商垄断的“卡脖子”局面，许剑临危受命带队研制辉昇-I型ECMO。
中国长征火箭久经沙场，火箭伺服机构已经非常成熟可靠，长征医疗的研制团队就充分利用电机控制、流体仿真、磁悬浮驱动等领域的技术优势，开展ECMO技术攻关。研发涉及多个重要技术和零部件，以及机械学、电子学、软件控制、材料等多种学科，是一个系统性工程。许剑坦言：“我们能在短时间之内取得成功，离不开沿用航天系统工程理念组织科研攻关。”
航天人借鉴研制火箭用的负载台，设计出能模拟人体心房、心室以及肺功能的相应MCL测试台，采用流体仿真技术对溶血问题进行模拟，并使用磁悬浮驱动技术，尝试让叶轮保持稳固。有了这个MCL测试台，不仅能更好地观测参数，还能测试ECMO长期运行的可靠性。
两年间，长征医疗进行了20余例大型动物验证实验，累计申报18项国家专利，与多家医院进行了8例临床试验研究。2023年1月17日，经国家药品监督管理局审查批准，长征医疗的辉昇-I型ECMO迎来上市，成为中国第二款获批的国产ECMO。
新冠疫情爆发以来，国内越来越多的高校、企业不断进入ECMO研制行列。2月8日，辉昇-I型ECMO的产品发布会在北京协和医院举行，“闯入者”正式跻身高端医疗器械的江湖。
业界关于ECMO流传一句话——机器一响，黄金万两。
目前市面上ECMO单套售价在120万～350万元人民币不等，最高采购价达347万元。在实际治疗中还会产生耗材、开机启动费，以及治疗期间的检测、药物、专业人士管理等费用，平均一天花费一两万已是“最低预算”。
许剑向记者透露，辉昇-I型ECMO的价格将比国外同类产品大幅降低，随着产量的提高，价格优势还会进一步显现。这不仅是我国航天科技向民用转化的又一重要成果，也是中国航天同各行各业高质量协同发展的重要缩影，彰显着中国航天的责任与实力。
如今，“国产货”和“进口货”同时出现在协和医院内科ICU病房里。放置辉昇-I型ECMO的推车高度与国内病床高度适配度较高，并且能与医护人员的身高形成“默契”配合。在架子中段，还有可存放患者化验单的储物隔断，两侧也为氧气瓶留出了放置空间，尽可能为国内医护人员提供了便利。
▲航天科技集团一院18所所属长征医疗公司研制的ECMO投入应用
对比旁边从德国进口的分体式ECMO，一体式的辉昇-I型ECMO体积仅是其一半，整机重量不到7.5公斤。王春耀表示，这意味着它不仅能用于床旁治疗，还能在应急救援方面有较大发展潜力，例如未来可应用于救护车上，为心肺功能异常的患者尽早提供生命支持，赢得更多救治时间。
通过观察医生操作记者发现，在这款ECMO上竟有航天产品研制中“冗余思维”的投影——触摸屏和机械旋钮并存的双控制操作模式，假设设备遇到触屏功能失灵或屏幕损坏，医生可切换到机械旋钮操作模式，保证设备正常运行。
近年来，由于国内市场ECMO保有量较少，产品功能不可避免被“神化”。王春耀解释，ECMO是一台生命维持设备，可以暂时代替心肺功能，为治疗原发疾病争取时间，但其本身并不能治病。ECMO治疗期间，还可能出现感染、出血、溶血、血栓等并发症。不过，这次航天科技的跨界出手，让ECMO成为老百姓在关键时刻用得上、用得起的设备，对提升我国先进生命支持设备的“可及性”来说的的确确是一件好事。
来源/《中国航天报》
文/王乐天
图/北京协和医院、一院18所
编辑/杨成 赵聪
校对/高一鸣
监制/黄希
