最近,《自然(Nature)》杂志头条位置刊登了美国西北大学医学院安基·巴拉特(Ankit Bharat)团队开展的一项“人工肺”研究,引发广泛关注。
研究中的主角是一名33岁男子,他因流感病毒感染引发急性呼吸窘迫综合征,随后双肺组织又继发化脓性坏死。为防止心、肝、肾等重要脏器功能衰竭,必须尽快切除双肺,之后再考虑进行双肺移植。幸运的是,借助“人工肺”系统,该男子在双肺切除后,实现了无肺生存整整48小时,之后顺利接受了双肺移植手术。如今,距离肺移植手术已过去近三年,这名男子不仅未出现排斥反应,心肺功能正常,生活质量也与同龄的普通人相差无几。
2月9日,中华医学会供肺评估专家组副组长赵高峰教授向人民日报健康客户端记者介绍,目前临床上广泛使用的辅助肺功能设备是ECMO(体外膜肺氧合),它主要是在患者自身肺脏还存在的情况下,为肺移植手术提供过渡支持。而美国西北大学研发的这套“人工肺”系统,在ECMO的基础上实现了重大突破。它额外增加了右心辅助设备,通过精准调控血液流量,成功让人类实现了无肺生存48小时,为那些肺部严重感染、呼吸衰竭且必须尽快切除双肺的患者,争取到了宝贵的肺移植“窗口期”。
据“人工肺”的设计者安基·巴拉特教授介绍,在接入人工肺系统之前,这名男子已经用上了呼吸机,还陷入了脓毒败血症休克,甚至出现心搏骤停,生命危在旦夕,根本无法立即进行肺移植手术,必须尽快切除作为感染源头的双肺。当人工肺系统投入使用后,医疗团队为他停止了维持血压的药物治疗,神奇的是,男子的肾功能和心功能也逐渐恢复,这才使得后续的双肺移植手术得以顺利实施。
赵高峰教授进一步解释,ECMO常被大家称作“人工肺”。当患者肺功能严重受损时,ECMO能够发挥桥接作用,维持患者生命,可持续运转数天甚至数月。它的工作原理是将血液从患者体内引出,通过人工膜肺完成氧合过程,也就是补充氧气、排出二氧化碳,然后再将富含氧气的血液泵回患者体内,临时替代或辅助患者的肺功能。
此前,学界普遍认为,在患者体内没有肺脏的情况下,ECMO无法独立维持正常工作,因为右心系统的血液无法正常循环。而此次研究中的“人工肺”是一套更为精准的心肺血流调控系统,它由一套氧合系统和一套心肺血流分流系统组合而成。该系统能够对肺动脉、肺静脉、右心房到右心室等各个部位,实现精准的压力测试和科学分流,从而维持心肺功能的正常运转。
赵高峰教授还提到,实际上,如今绝大多数的肺移植手术,都是在ECMO的桥接过渡和支持下完成的。而上述研究中的人工肺系统,为那些可能因严重肺部感染、呼吸衰竭而死亡,且需要尽快切除双肺来过渡到肺移植手术的患者,提供了宝贵的等待时机。