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日前，由清華大學(xué)機械工程系與精準醫學(xué)研究院、北京清華長(cháng)庚醫院聯(lián)合研發(fā)的體外膜肺氧合器，成功小批量試制樣機，并順利完成動(dòng)物預實(shí)驗。
體外膜肺氧合器（ECMO，Extracorporeal Membrane Oxygenation）是將人體靜脈血引出體外進(jìn)行氣體交換變成動(dòng)脈血，再回輸體內實(shí)現氧供的生命支持裝備。ECMO是重癥呼吸衰竭、慢性阻塞性肺炎、急性心肺復蘇、胸外科創(chuàng )傷急救等臨床救護中的終極救命武器。在“非典”和新冠肺炎重癥病人救治中，成為“生死之門(mén)”的最后一道防線(xiàn)。國內在核心膜材料、血液循環(huán)整體設計、器件制造等環(huán)節都還處于空白。
2019年4月，醫工結合人工肺項目組啟動(dòng)會(huì )合影
2019年4月，機械工程系雒建斌院士團隊與臨床醫學(xué)院董家鴻院士團隊啟動(dòng)ECMO聯(lián)合攻關(guān)小組。2019年6月，清華大學(xué)精準醫研院人工心肺中心獲批成立，中心由機械系張向軍研究員與北京清華長(cháng)庚醫院許媛主任擔任共同主任，聯(lián)合北京協(xié)和醫院、東南大學(xué)附屬中大醫院等單位致力于膜肺機理研究、核心膜材料制備加工、血液氧合界面優(yōu)化、整機集成設計等攻關(guān)。2020年初新冠肺炎疫情的暴發(fā)加速了項目研發(fā)進(jìn)度，在國家部委與清華大學(xué)工科揭榜項目的大力支持下，清華ECMO研究項目進(jìn)入國家藥監局綠色應急通道。
2022年1月，ECMO團隊順利完成首例動(dòng)物實(shí)驗
2022年開(kāi)始，項目團隊順利實(shí)現了ECMO樣機與二氧化碳去除機的小批量試制，在北京清華長(cháng)庚醫院張萍副院長(cháng)、薛亞軍主任等的臨床團隊支持下，開(kāi)展了多例動(dòng)物預實(shí)驗。實(shí)驗采用大體重的小尾寒羊作為測試對象，在從小流量到大流量血流測試的條件下，通過(guò)動(dòng)物造模，實(shí)現膜肺連續轉機成功。動(dòng)物體征與血液指標變化、膜肺裝備性能、如氧合效率、二氧化碳去除效率、跨膜壓差等各項指標均達到預期效果,為后續向ECMO產(chǎn)品化推進(jìn)奠定了堅實(shí)基礎。
該團隊通過(guò)對膜材料、血液微流控與傳質(zhì)、表界面技術(shù)的多學(xué)科交叉研究，在ECMO核心機理與設計、關(guān)鍵材料與涂層技術(shù)上進(jìn)行自主創(chuàng )新，具有獨特技術(shù)特色和自主專(zhuān)利布局。該研究進(jìn)展有望成為清華大學(xué)發(fā)揮醫工結合優(yōu)勢實(shí)現我國高端醫療裝備自主創(chuàng )新和突破的關(guān)鍵里程碑。
