国产“新冠救命神器”诞生:体积小巧价格“美丽”
自主研发体外膜肺氧合设备ECMO上市后,重量和价格均有望比进口产品降低八成
在抗击新冠肺炎疫情中,体外膜肺氧合设备(简称ECMO)大显身手,被称为危重患者的“救命神器”。近期,由我国科研人员自主研发的ECMO进入临床阶段,实现了国产重大医疗器械自主化研制的突破,有望打破长期以来该设备依赖进口、价格高昂的局面,推动ECMO向基层医院普及,让更多患者受益。国产第一台ECMO是如何研发的?新华每日电讯记者独家采访核心科研团队成员,揭开幕后的故事。
五年磨一剑 国产ECMO“小个子有大能量”
一块不到0.5平方米大小的“小方块”,连接着几根特制的导管,整体重量只有6公斤——这就是国产第一台ECMO简约朴素的“真身”。
但别小看了这套设备,不仅核心组件都由我国自主研发,还比进口同类设备小巧轻便很多,适合便携式挪动,尤其有利于应急救援中的紧急调运。
ECMO俗称“人工肺”,是当前国际最先进的生命支持技术之一。它的一项重要功能是对急性或重症心、肺功能衰竭患者提供体外呼吸与循环,为抢救赢得宝贵时间,是医生们从鬼门关“抢人”的“救命神器”。
2020年新冠肺炎疫情发生后,随着危重症患者不断增加,ECMO数量严重不足。一时间,全国多地的ECMO被紧急调运支援武汉。
然而,这一重要的医疗设备在我国长期依赖进口,设备及耗材费用高昂,业内常有“ECMO一响、黄金万两”的比喻。目前,我国尚无生产ECMO的厂家,国内现在拥有的400余台ECMO均从国外进口,而在全球范围内,ECMO市场基本被美国和德国的几个厂商所垄断。
如今,这一局面终于开始被打破。最近,由四川大学国家生物医学材料工程技术研究中心、西安交通大学第一附属医院、西安交通大学机械学院等历时5年科研攻关,共同研发的国产ECMO成功应用于临床,实现了中国在该技术领域从0到1的突破。
在四川大学国家生物医学材料工程技术研究中心,记者见到了国产ECMO研发的部分核心团队成员。这支研发团队由大名鼎鼎的中国工程院院士张兴栋率领,整个队伍才20多人,其中不少是年轻人。
记者在现场看到,一场ECMO内部研讨会正在召开。中间有两个人在热烈讨论,其中一位是四川大学国家生物医学材料工程技术研究中心主任王云兵(国产首台ECMO研发总设计师),另一位则是西安交通大学附属医院心血管外科副主任技师王京玉。“我们两个人经常讨论着,不一会儿就吵起来了。”王云兵笑着说。
记者在现场看到,相较于进口设备的“大块头”,我国自主研发的这款ECMO非常小巧,是进口设备重量的五分之一,体积更小、方便携带,能装进20寸行李箱里,直接就能带上飞机。
ECMO的工作原理是用离心泵将患者的静脉血引到体外,通过体外的膜肺,血液被氧合后,再输回患者体内,从而维持人体脏器组织的供氧。每一个步骤都非常关键,缺一不可。
而国产ECMO小巧的体积,却要实现和进口设备一模一样的功能,是如何做到“小个子有大能量”的?王云兵告诉记者,这台国产设备看起来简单,实际上包括离心泵、人工血管、膜肺、监测系统等关键部分,只不过经过数千次试验,研发人员把很多功能“打包”集合在了一起。
“比如,进口ECMO是一个功能操作需要一个芯片‘大脑’,而我们统一把所有的功能操作集合在一个芯片‘大脑’里,这个‘小方块’实际上就是整个设备运行的‘最强大脑’,医生在‘小方块’屏幕上就可以轻松操作,发出具体指令。”王云兵说。
为了让整个设备更加便捷,研发团队反复试验,还将人工血管长度较进口设备缩短了30%。
关键“三宝”:“最强大脑”、抗凝血涂层、磁悬浮离心泵
“目前,通过第三方的权威评测,国产首台ECMO不仅在多个指标上与进口设备打成平手,在一些关键指标上甚至超越了进口设备。”王云兵说。
比如,集合了大部分功能芯片的“最强大脑”,从外观呈现出来仅仅是一个“小方块”,这个大胆又关键的创新,让业内人士都大吃一惊。
“大家都没想到我们能做那么小,但是,结果就是我们真的做到了。”王云兵说。刚开始,科研团队也是摸着石头过河,他们先研究了ECMO工作需要的关键功能,然后提出一个大胆的想法,这些功能是不是可以集合在一起?
根据ECMO的工作原理,大家决定大胆“闯”一下。好在,这个科研团队人数虽然不多,但麻雀虽小,五脏俱全。不仅有院士,还有临床医生,有专注医疗材料的研发人员,也有搞芯片设计的。
20多个人一起埋头在实验室里研究,经过上千次不懈研发,终于打造出这个小巧的“最强大脑”。
抗凝血涂层是国产ECMO的关键技术突破。研发团队试验了上千次,研发出最适合的抗凝血涂层,能有效减少血液在体外循环的损耗,测试结果显示比进口设备效果还好。
无轴磁悬浮离心泵也是一个关键突破。王云兵告诉记者,团队开发的无轴磁悬浮离心泵流场分布均匀,对血液破坏更小,效率也比进口设备提升了20%。
长期以来,ECMO作为医疗器械领域的“核心武器”,国内有不少团队都在研发,甚至不乏比王云兵所在团队更有实力、资源和财力的,说实话,能否出成果,王云兵和团队成员最开始心里是没底的,也顶着不小的压力。
但他们从来没想过放弃。“2017年,我们团队决定要研发国产ECMO,那个时候,ECMO还鲜为人知,只是因为我们内心的执着。”王云兵说,因为有几次,他和团队成员去医院了解情况,发现一些重症患者因为用不起ECMO,不得不放弃治疗。
至今,王云兵都还记得当年看到的那些无奈心痛的情景。“从那时起,我就决定一定要研发出国产ECMO,不论有多困难,我们都要克服。因为,这是一件拯救生命的人生使命。”他说。
在最困难的时刻,团队的领队、中国工程院院士张兴栋给予了很大的支持。
今年83岁的张兴栋院士不仅全程给予指导,还力所能及给ECMO研发团队开通“绿色通道”。“去年新冠肺炎疫情发生后,张院士明确跟我们说,你们把手里其他事情全放下,就一心一意攻关ECMO研发。”王云兵说,这句话在当时给了他非常大的支持,让他看到老一辈科研工作者身上的爱国大情怀。
如此“强大”的国产ECMO,上市后的价格却很可能仅为进口设备的五分之一。“以后,越来越多病人将用得起ECMO了,越来越多基层医院也能拥有ECMO了。”张兴栋院士充满期待地说。
20余年科研积淀 “医工结合”激发创造力
在张兴栋院士看来,该科研团队之所以能在国内多家自主研发ECMO团队中脱颖而出,率先进入临床阶段,关键是有一支涵盖材料、医学、机械工程等多学科交叉互补的跨学科、跨地域协作公关团队,并且在此领域有长期丰富的积累。如西安交通大学第一附属医院从事ECMO临床应用及相关研究超过20年;四川大学国家生物医学材料工程技术研究中心作为中国第一个国家级生物医学材料及医疗器械科研单位,20多年来长期践行“医工结合”技术研发模式,在生物医学材料及器械科学与工程领域走在国际前列。
从上世纪90年代以来,张兴栋院士带领科研团队攻克了一个又一个国际难题,研发出的牙种植体、涂层人工关节等生物材料,一直走在国际前沿。
2016年,张兴栋院士还接任了国际生物材料科学与工程学会联合会主席。这是该联合会成立以来,首次由我国科学家担任主席。“我们的ECMO科研团队不是无中生有,而是基于20多年的各种科研积累,相当于站在这个领域的‘巨人’肩上。”王云兵说。
“产学研一体化”的科研传统也进一步加快了国产ECMO的研发速度。上世纪九十年代,张兴栋院士就带着研发团队开始实践“产学研一体化”。他和团队开办的公司起初注册资金仅50万元,在国内生物材料领域“小的可怜”,却创造了年均上千万元的产值,也因此吸引了全球先进人才。
王云兵就是其中之一,他曾是全球多家知名医疗器械公司的首席科学家,研发了多个全球领先的医疗器械,却毅然回到四川大学国家生物医学材料工程技术研究中心这栋不起眼的小楼里,一心一意埋头搞科研,硬是带着跨学科、跨地区团队研发出了国产首台ECMO。
“作为科研人员,我们没有别的想法,就想干点真正有意义的事,研发出对社会有益的东西。”在张兴栋院士的眼里,这是科研人员的初心,而这份初心,也流淌在王云兵等全体研发团队的心中。(记者董小红、吴晓颖)
2024年汤姆斯杯暨尤伯杯赛5日在成都决出冠军。  5月4日,中国队教练陈其遒(左二)、中国羽毛球协会主席张 ...
题:补短板、强规范——多部门为新业态劳动者加快撑起“保护伞”” 戚建忠说的职业伤害保障,是国家为新就业形态劳动者创设的一种新型工伤保险。202 ...
据灯塔专业版数据,截至北京时间5月5日19时08分,2024五一档(5月1日至5日)档期中国内地电影票房已突破15亿元(人民币,下同)。灯塔专业 ...
随着“五一”小长假临近尾声,全国迎来返程客流高峰,公路、铁路、民航客流量持续保持高位运行。数据显示,5月4日,高速公路及普通国省道非营业性小客车 ...
记者近日从国家外汇管理局获悉,随着国家创新体系建设规模的不断扩大,以及我国知识产权综合实力的提升,我国知识产权贸易表现出较强韧性,国际竞争力稳步 ...
针对人民群众反映强烈的霸座、闹事等“机闹”问题,2023年7月以来,民航公安机关组织开展了依法整治“机闹”维护航空安全秩序专项行动。根据治安管理 ...
5月2日,河南大学明伦校区大礼堂发生火灾事故,影响重大。国务院安委会决定,对该起火灾事故查处实行挂牌督办,并派出督办组赴当地督促指导河南省调查组 ...
重庆市黔江区工业园区以新质生产力赋能高质量发展,促进大数据、人工智能、软件服务、物联网、智能制造等产业发展壮大,推动传统产业智能化改造提升。一季 ...
日前,顾客在山东省东营市东营区黄河路街道一商场了解家电以旧换新优惠政策。江苏无锡家电换新最高补贴15%,单户最高可补4500元,预计江苏省全年消 ...
(记者孙海天)今年5月1日,海南实施59国人员入境免签政策6周年。当天上午11时55分,由马来西亚飞抵海南海口的OD614航班缓缓降落在美兰国际 ...
(记者杨昊)今年五四青年节之际,各级共青团组织广泛开展“青春为中国式现代化挺膺担当”五四主题团日活动,通过一系列内容丰富、形式多样、贴近青年的活 ...
演唱会、音乐节场场爆满,沉浸式实景演出震撼“出圈”,剧院内掌声四起、热闹非凡……今年“五一”假期,全国演出市场持续升温,类型多元、内容丰富的演出 ...
(记者罗珊珊)记者近日从商务部获悉:今年一季度,我国服务贸易快速增长,服务进出口总额18167.4亿元,同比增长14.7%。其中知识密集型服务出 ...
(周睿)第135届中国进出口商品交易会(简称“广交会”)于5月5日在广州落幕,线上平台继续常态化运行。其中,共建“一带一路”国家采购商16万人, ...
2024年汤姆斯杯暨尤伯杯赛5日在成都决出冠军。  5月4日,中国队教练陈其遒(左二)、中国羽毛球协会主席张 ...
题:补短板、强规范——多部门为新业态劳动者加快撑起“保护伞”” 戚建忠说的职业伤害保障,是国家为新就业形态劳动者创设的一种新型工伤保险。202 ...
据灯塔专业版数据,截至北京时间5月5日19时08分,2024五一档(5月1日至5日)档期中国内地电影票房已突破15亿元(人民币,下同)。灯塔专业 ...
随着“五一”小长假临近尾声,全国迎来返程客流高峰,公路、铁路、民航客流量持续保持高位运行。数据显示,5月4日,高速公路及普通国省道非营业性小客车 ...
记者近日从国家外汇管理局获悉,随着国家创新体系建设规模的不断扩大,以及我国知识产权综合实力的提升,我国知识产权贸易表现出较强韧性,国际竞争力稳步 ...
针对人民群众反映强烈的霸座、闹事等“机闹”问题,2023年7月以来,民航公安机关组织开展了依法整治“机闹”维护航空安全秩序专项行动。根据治安管理 ...
5月2日,河南大学明伦校区大礼堂发生火灾事故,影响重大。国务院安委会决定,对该起火灾事故查处实行挂牌督办,并派出督办组赴当地督促指导河南省调查组 ...
重庆市黔江区工业园区以新质生产力赋能高质量发展,促进大数据、人工智能、软件服务、物联网、智能制造等产业发展壮大,推动传统产业智能化改造提升。一季 ...
日前,顾客在山东省东营市东营区黄河路街道一商场了解家电以旧换新优惠政策。江苏无锡家电换新最高补贴15%,单户最高可补4500元,预计江苏省全年消 ...
(记者孙海天)今年5月1日,海南实施59国人员入境免签政策6周年。当天上午11时55分,由马来西亚飞抵海南海口的OD614航班缓缓降落在美兰国际 ...
(记者杨昊)今年五四青年节之际,各级共青团组织广泛开展“青春为中国式现代化挺膺担当”五四主题团日活动,通过一系列内容丰富、形式多样、贴近青年的活 ...
演唱会、音乐节场场爆满,沉浸式实景演出震撼“出圈”,剧院内掌声四起、热闹非凡……今年“五一”假期,全国演出市场持续升温,类型多元、内容丰富的演出 ...
(记者罗珊珊)记者近日从商务部获悉:今年一季度,我国服务贸易快速增长,服务进出口总额18167.4亿元,同比增长14.7%。其中知识密集型服务出 ...
(周睿)第135届中国进出口商品交易会(简称“广交会”)于5月5日在广州落幕,线上平台继续常态化运行。其中,共建“一带一路”国家采购商16万人, ...
5月4日,广东多地遭遇强降雨,中山、珠海、阳江、江门、深圳、茂名等地出现大暴雨,各地做好各项防御工作。中山市气象台16时5分发布全市暴雨红色预警 ...
记者5月4日从广东省有关方面获悉,梅大高速茶阳路段塌方灾害发生后,广东省政府即成立了以省长为组长的灾害调查评估组,目前灾害原因正在调查评估中。
今年“五一”假期,酒店又迎来新一波入住高峰。记者看到,旅客只要出示自己的订单和本人的有效身份证件即可办理入住,不再需要“刷脸”核验。在位于上海市 ...
记者日前从中国钢铁工业协会获悉,当前我国钢铁行业产品结构调整速度明显加快,制造业用钢占比从2020年的42%提高到2023年的48%,今年初以来 ...
为加强高校实验室安全精细化管理,提高高校实验室安全风险防范的针对性和有效性,教育部近期印发《高等学校实验室安全分级分类管理办法(试行)》,对高校 ...
据了解,“832平台”通过打造“832优选”品牌,塑造帮扶产品新形象,提高帮扶产品市场竞争力,并开展“优选强基计划”“供应商扶优计划”,已有1万 ...
重庆市黔江区工业园区以新质生产力赋能高质量发展,促进大数据、人工智能、软件服务、物联网、智能制造等产业发展壮大,推动传统产业智能化改造提升。一季 ...
曾获山东省优秀学生干部称号、全国大学生节能减排社会实践与科技竞赛全国一等奖、中国研究生能源装备创新设计大赛全国二等奖等。曾获中国青年碳中和创新创 ...
日前,顾客在山东省东营市东营区黄河路街道一商场了解家电以旧换新优惠政策。江苏无锡家电换新最高补贴15%,单户最高可补4500元,预计江苏省全年消 ...
(记者顾煜)记者4日从中国石油新疆油田获悉,我国首个国家级陆相页岩油示范区——吉庆油田作业区,一季度页岩油产量达21.5万吨,目前页岩油日产达2 ...
(记者孙海天)今年5月1日,海南实施59国人员入境免签政策6周年。当天上午11时55分,由马来西亚飞抵海南海口的OD614航班缓缓降落在美兰国际 ...
记者从广东梅州市梅大高速茶阳路段塌方灾害救援现场了解到,目前当地正采取“设备不停、人员轮班”的方式,多个工作面同步、不间断开展施救,后续还将对事 ...
为展示我国优质水稻育种最新成果,共同推进水稻创新攻关和产业发展,4月28日至29日,第五届全国优质稻品种食味品质鉴评暨国家水稻育种联合攻关推进会 ...
题:奋进新征程 劳动最荣光——走近5位先进劳动者 在浩浩荡荡的时代大潮中,无数像熊朝永一样的劳动者,心中怀有梦想、脚下充满力量、肩上扛起担当,通 ...
“首批沿海开放城市”——这是大连、秦皇岛、天津、烟台、青岛、连云港、南通、上海、宁波、温州、福州、广州、湛江和北海14个城市共同的开放标识。推动 ...
题:同世界一道瞰未来——写在2024中关村论坛年会闭幕之际 2024中关村论坛年会上,《中关村世界领先科技园区建设方案(2024—2027年)》 ...
4月中旬公布的一季度经济数据显示,中国货物贸易进出口总值同比增长5%,进出口增速创6个季度以来新高。山东对接1169家央企国企来鲁招聘,提供就业 ...
记者4月29日从国务院关税税则委员会办公室了解到,经国务院同意,国务院关税税则委员会公布对美加征关税商品第十四次排除延期清单,对《国务院关税税则 ...
“推动绿色发展、促进绿色消费,对实现碳达峰碳中和目标、构建新发展格局、推动高质量发展具有重要意义。”珀莱雅化妆品股份有限公司副总裁侯亚孟表示,既 ...
(记者常钦)29日,记者从自然资源部获悉:近期,经国家自然资源总督察批准,按照统一部署安排,国家自然资源督察机构全面启动2024年国家自然资源例 ...
(记者李心萍)记者从中国国家铁路集团有限公司(以下简称“国铁集团”)获悉:铁路“五一”假期运输今日全面启动,自4月29日至5月6日,为期8天,全 ...
(记者王珂)近日,商务部、财政部等7部门联合印发了《汽车以旧换新补贴实施细则》,明确了汽车以旧换新资金补贴政策。其中,对报废上述两类旧乘用车并购 ...
“请了三天假,‘五一’假期准备带一家人去西藏深度游,孩子期盼很久了,他特别兴奋。在热门景区方面,北京环球影城度假区、上海迪士尼度假区、广州长隆欢 ...
“五一”假期临近。牢记谨慎驾驶,在高速公路上行驶时切莫随意变道或停车,错过出口时,切勿倒车或原地停留,应前往下个高速公路出口。
据应急管理部官网消息,受近日降雨影响,珠江流域韩江、东江及粤东沿海诸河出现涨水过程,韩江4月28日发生2024年第3号洪水。国家防总于4月28日 ...
由中共福州市委宣传部、世界福州十邑同乡总会主办,福州广播电视台、华人头条承办的2024福州十邑春晚,除夕(2月9日)18时将在福州广播电视台首播 ...
由福建省文化和旅游厅、福建省总工会出品,福建京剧院创排的新编现代京剧《林祥谦》作为第十届中国京剧艺术节优秀剧目展演的首场演出,20日晚在四川省成 ...
10月26日,第五届福建省大学生戏剧节暨第七届福建省大学生艺术节戏剧展演圆满结束。这项由省文联、省教育厅联合主办,省戏剧家协会承办的活动在八闽校 ...
记者日前获悉,在本月初举行的2023年戏曲百戏(昆山)盛典闭幕式暨颁奖典礼上,省实验闽剧院艺术总监、一级演员、梅花奖获得者陈琼被授予“新时代中国 ...
第十四届中国音乐金钟奖声乐(美声)组总决赛22日晚在四川成都举行。福建师范大学音乐学院青年教师林子豪以第一名的佳绩喜获金钟奖,实现了福建声乐歌手 ...
2023年中国金鸡百花电影节即将于11月初在厦门举行,作为金鸡影展的重要组成单元,金鸡国产新片展拟于11月1日至3 日在厦门万象影城举行,共有1 ...
2023年9月28日晚,“庆丰收·促和美”,漳州市2023中国农民丰收节暨诏安县第二届生态牡蛎文化节在于诏安县梅岭镇举行,由“我把家乡唱给你听“ ...
“我把家乡唱给你听·海峡情”海峡两岸音乐作品网络征集评选活动10月1日投票正式开启。每个账号每天可以投10票,而这次网络投票分数占总分60%,快 ...
9月13日,由福建省文联、福建省文旅厅联合主办,福建省曲协承办的“艺心永向党 奋进新征程”第五届福建省曲艺丹桂奖大赛在福州收官。
在9日进行的英超足球联赛中,利物浦在先丢两球的情况下以2:2逼平阿森纳,延缓了“领头羊”的前进速度。水晶宫凭借奥利塞的助攻“帽子戏法”,以5:1 ...
2022-2023赛季法甲足球联赛9日结束了第30轮的全部比赛,积分榜排名第三的马赛在客场被洛里昂以0:0逼平,错失了追赶联赛“领头羊”的机会。 ...
葡萄牙体育队9日晚在葡超足球联赛第27轮比赛中客场以4:3险胜“升班马”卡萨皮亚队,继续排名联赛第四,距离欧冠区还有5分的差距。
2022-2023赛季中国男子篮球职业联赛(CBA)季后赛12进8附加赛10日晚继续进行,北京和广厦分别在主场轻松获胜,在三场两胜的赛制中占得先 ...
当日,中国女足在西班牙伊维萨岛进行赛前训练。作为备战今年女足世界杯的热身赛之一,中国女足与西班牙女足的热身赛将于11日举行。
这位不满26岁的年轻人是否还能更进一步?对于这一疑问,无论王嘉男的中方主管教练还是田径界专家都显示出信心,认为他还有不小的上升空间。
世界乒乓球职业大联盟(WTT)冠军赛布达佩斯站18日在布达佩斯奥林匹克中心拉开战幕,中国选手马龙轻松晋级,陈梦逆转胜出。
2023女足世界杯是该赛事第一次扩大为32支球队参加,由澳大利亚和新西兰联合举办。根据赛程,揭幕战将于7月20日在奥克兰上演,决赛将于8月20日 ...
国家体育总局排球运动管理中心10日发布了《体育总局排球中心关于选聘国家女排主教练的公告》,中国女排新任主帅的选聘工作正式启动。
根据赛程,四个小项的短节目和韵律舞比赛将于14日展开,15日进入自由滑和自由舞比拼,16日则将按照国际赛事惯例进行表演滑。
智库邀请权威学者和知名医师加入,以公益、医疗和科研为三个抓手,旨在充分发挥专家的社会影响力和专业权威性,倡导科学的健身理念,以体育促进大众身心全 ...
“看人,要找人防守,上来阻挡一下。”在广西天等县小山乡中心小学的运动场上,体育老师张世强盯着队员们训练时的跑动情况,不时提醒。
第18届建桥杯中国女子围棋公开赛本赛27日在浙江长兴大唐贡茶院揭开战幕。不久前刚获得全运会混双冠军的老将芮乃伟九段首轮爆冷不敌赵贯汝,被淘汰出局 ...
哈萨克斯坦奥林匹克委员会国际司司长阿利姆然·阿卡耶夫24日表示,针对北京2022年冬奥会和冬残奥会的备战工作正在哈萨克斯坦全面展开,希望哈国运动 ...