体外膜氧合（Extra-corporeal Membrane Oxygenation，ECMO）是一种针对危重病人的医疗急救设备，用在心、肺手术时为患者进行体外的呼吸与血液循环。
接下来我们就从抗击新冠肺炎的时候，为什么需要ECMO？ECMO的组成和工作原理，两个大方面展开。
01.ECMO体外膜氧合，为什么需要它呢？
我们的生物常识告诉我们，人要想活着，最时刻不可或缺的就是氧气。氧气需要从口、鼻吸进去，经过气管到支气管，再到肺部。通过肺泡膜进入到毛细血管，此时氧气与血红蛋白结合，通过肺循环到达左心室称为动脉血，进入体循环到体内的各个需氧器官和组织。
从前面了解到，氧气不断的被输送到体内，就会必然的联系到身体的两个大脏器：肺和心脏。
- 肺：人体的呼吸器官，也是人体重要的造血器官。
- 心脏：为血液流动提供压力，推动循环系统中血管的血液，将血液运行至身体各个部分。
此时，我们就可以回归到问题：为什么在抗击新冠肺炎的时候，需要ECMO？这里推荐各位先看下李永乐老师对冠状病毒的介绍，打个基础的底子：“冠状病毒”是什么？武汉新型肺炎病毒是如何使人生病的？：https://www.bilibili.com/video/av85537015
什么是发炎？
发炎是人类机体的一种免疫反应，指由于病毒感染了细胞，受感染细胞传递信号给免疫细胞，免疫细胞试图杀灭病毒的过程。
按理说，免疫细胞杀灭病毒对人体来说是一件好事。然而过于严重的免疫反应，使得大量的白细胞（免疫细胞）涌入肺部，产生了一种叫做“细胞因子风暴”的反应。
细胞因子风暴（cytokine storm），又称高细胞因子症，是一种严重的过度的免疫应答，由细胞因子与免疫细胞间的正回馈循环引起，症状为高烧、红肿、肿胀、极度疲倦与恶心，在某些情况下可能致命。细胞因子风暴是引起急性呼吸窘迫综合症和多器官衰竭的重要原因。
由于上面所提到的细胞因子风暴，免疫细胞无差别的肺部细胞进行攻击。导致带有病毒的细胞，和肺部正常细胞都遭受到了攻击，导致肺部细胞也遭受了破坏。
再加上在调动白细胞对病毒细胞进行围杀的时候，导致肺部体液增加积聚，阻塞肺部，使得无法呼吸，最后窒息死亡。
肺炎下的胸片
白细胞是需要通过血液来传输到全身的，而细胞因子风暴过度的免疫反应，可能并不能够起到好的作用，反而是病毒没有把病人直接杀死，免疫系统的过度免疫造成了窒息等的原因而死亡。
此时，能不能切断白细胞通过血液传输的途径，让人体自身的肺能够得到充分的治疗和休息。等人体的肺部感染状况开始恢复了，病发时的缺氧症状得到改善，我们自身肌体的肺能够承担起机体功能时，再转移回来呢？这里就要引入人工肺了。
“是不是只要我们能够在身体外，用一台机器模拟心脏和肺的功能。即便心脏停止了，还能够继续活下去呢”。
此时，在1952年就出现了这样一个发明，能够模拟人类心脏和肺功能的机器，叫做体外膜氧合，简称ECMO。机器的工作功能组成如下：
ECMO机器示意图
02.ECMO的组成和工作原理
ECMO设备的组成，大致分为以下5个主要部分，这5块部件的相互组合，也就模拟了人类心肺的一个基本功能。
- 血液泵：充当体外心脏，将动脉血液泵到体外；
- 人工膜肺 ：充当体外肺器官，进行血氧融合；
- 氧合器：为血液提供含氧的空气，供给给人工非膜；
- 加热器：提供必要的体外温度；
- 总控制台：控制整个机器。
这么些组件搭建成一个体外的心肺血液循环机器，模拟工作时候的动态图如下图所示。
传统床旁使用的ECMO，采购价格大概100多万元，移动设备价格更高些，与医院的其他设备相比，并不属于昂贵的医疗设备。现阶段主要依靠进口，国产化不足，医疗费用高。
目前，ECMO全国存量只有400台左右，一些人口上千万的城市也只不过一、两位数的保有量，资源相当紧俏。
ECMO本身是不在社会医疗保险范围内，正常时期用到需要患者自费，或通过商业保险报销。由此就有了“机器一响，黄金万两”的比喻，形容其花销的大。
国内的存量少，还和ECMO工作时需要的人力成本比较大，不是一般医院所能达到的标准。ECMO要组织专业团队予以支持，一般需要有心脏外科或大血管外科，体外循环、心脏重症、呼吸重症等专业支持，并集结超声、影像、检验等多个专业参与。要配套组建这样的顶尖团队，能力、组织要求都很高。
结语
在这次新冠肺炎疫情的影响之下，全国上下，共同抗“疫”。这个春节像被冰冷的冬天冻住了一样，一切都慢了下来，又移动的井然有序。
“吹哨人”李文亮医生最终还是确诊染上新冠肺炎，即便是在生命尽头的最后一段时间，用上了ECMO，还是没能留住他。智能制造的技术，能够帮助我们更加有效的抗击病魔。但归根结底，但是需要我们每一个人从自己做起，尽量不要让原本不该存在的东西，存在了它不该存在的地方。
希望本文能够对在疫情影响下的我们，多一些认识，少一些焦虑。想要了解更多关于医学的知识，推荐纪录片《手术两百年》，或许能够对医学的发展有更深刻的认识。
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