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体外膜氧合（ECMO）是危重症救治的高端医疗装备，在“新冠”、“甲流”、“非典”等传染病或其他原因导致心肺功能损伤危重症患者救治中起到至关重要的作用。随着人口老龄化，依赖ECMO的重症病例呈快速增长。
ECMO属于血液直接接触有源医疗器械，整个装置由多个部件和模块组成，系统高度集成。其研发涉及血流动力学/流变学流场设计仿真技术、物质传输建模分析技术、特种气液交换膜制造技术、生物材料学涂层技术、医学光子学/电子学微传感检测技术、复杂系统集成及协同反馈控制技术、心血管器械在体评价技术等，研发难度极大。
现有ECMO系统临床使用中出血/血栓等并发症发生率高；装置繁杂、组件分立笨重、使用不便、智能度低、运行管理难度大，临床适应症与应用场景受限；国内尚无ECMO产品及自主创新能力，设备、主要耗材和关键部件均依赖进口，数量稀缺、价格昂贵，不能满足疫情中重症患者救治需求，公共安全应急反应受制于人，自主研发高性能ECMO系统具有重要战略意义。
图1：目前复杂的临床ECMO系统
针对上述问题，国家重点研发计划 “公共安全风险防控与应急技术装备”重点专项于2020年设立了“ECMO系统研发”项目，攻关ECMO核心部件及核心耗材研发。项目由樊瑜波教授作为负责人，北京航天长峰股份有限公司作为承担单位，联合北京航空航天大学等国内10家相关领域科研院所组成的团队承担。项目设立五个课题，分别由徐明洲、陈增胜等人担任课题负责人。
该团队集中了“产学研医检”多方面力量，以研发国产ECMO系统为目标，通过多学科交叉方法，针对临床需求和现有产品局限性，在改良和创新的基础上，研发高性能ECMO产品，有效降低临床并发症；研制性能优异的ECMO系统，拓展临床适应症及运用场景；攻克ECMO用高通量气血交换膜，长期稳定抗血栓涂层制备和低血液损伤离心血泵、高气血交换性能膜氧合器优化设计难题，最终完成适用于多场景心肺功能支持的ECMO整机产品及耗材研发，实现全链条核心技术和关键部件、材料国产化。
该项目的执行将在ECMO系统设备研制方面获得突破，特别是最为核心的设备血液驱动泵、膜氧合器技术以及气血交换中空纤维膜材料和长效稳定抗血栓涂层材料方面的突破，代表着整个体外循环领域设备技术的整体跨越，实现高端医疗装备自主可控，降低患者负担，为人民健康提供坚实的保障基础，是落实国家人民生命安全战略的具体体现。项目将会把具有我国自主知识产权、性能达到国际前沿水平的ECMO推向产业化和临床应用，技术成果能够惠及我国广大心衰患者，产生巨大的社会效益。
项目负责人介绍
樊瑜波博士，北京市生物医学工程高精尖创新中心主任、北京航空航天大学医工交叉创新研究院院长、医学科学与工程学院院长、生物与医学工程学院创始院长。
长江学者特聘教授(2012)，国家杰出青年基金获得者(2009)，国家首批“万人计划”入选专家，教育部跨世纪人才，全国优秀科技工作者，美国医学生物工程院会士(AIMBE Fellow, 2013)，国际医学与生物工程科学院(IAMBE Fellow, 2020)会士，世界生物材料学会会士(FBSE，2020)。国家自然科学基金创新群体带头人(2015)，科技部重点领域创新团队带头人(2014)。任国务院生物医学工程学科评议组成员，中国医工整合联盟理事长，国家医疗器械创新联盟副理事长，国家食品药品监督总局医疗器械分类委执委，科技部医疗器械战略规划责任专家。中国生物医学工程学会前理事长、世界华人生物工程联合会前主席。担任生物力学与力生物学教育部重点实验室主任。主要从事生物力学、康复工程、植介入医疗器械等领域研究。发表SCI论文近300篇(H指数53)，发明专利80余件，以第一完成人获教育部自然科学一等奖、黄家驷生物医学工程一等奖、二等奖。
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