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祝ECMO戰(zhàn)“疫”成功 | 從人工心肺技術(ECMO)在中國的應用看中國醫(yī)療器械行業(yè)的科技創(chuàng)新
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鼠年春節(jié)前后,發(fā)源于武漢的新型冠狀病毒感染性肺炎肆虐全球,截止到2月1日,死亡人數(shù)已經(jīng)接近300人,確診病人逾萬,疫情猛烈程度甚至超過17年前的"非典"。值得關注的是,據(jù)媒體報道:2020年1月22日,武漢大學中南醫(yī)院通過建立ECMO治療,成功救治了一位重癥新型冠狀病毒肺炎患者[1]。同時,據(jù)澎湃新聞,1月23日從德國進口的81套ECMO設備,從上海全速通關,星夜飛馳本次生命保衛(wèi)戰(zhàn)風暴眼的武漢金銀潭醫(yī)院的戰(zhàn)場[2]。什么是ECMO設備?這項技術在國內(nèi)的應用情況怎樣?它將在本次疫情中擔當什么角色?這些技術的控制者是誰?中國在相關醫(yī)療產(chǎn)業(yè)中的地位及未來的醫(yī)療器械產(chǎn)業(yè)發(fā)展中又能做些什么?作為專注高科技領域的法律人,我們有必要進行深入的研究。
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一、
什么是ECMO?
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?ECMO俗稱人工肺,其學名體外膜肺氧合(ExtraCorporeal?Membrane?Oxygenation,英文縮寫:ECMO,音"誒克謀",在臺灣稱作"葉克膜"),臨床上,人工肺一般用于可逆的呼吸衰竭和心功能衰竭的病人。ECMO是走出心臟手術室的體外循環(huán)技術。其原理是將體內(nèi)的靜脈血引出體外,經(jīng)過特殊材質(zhì)人工心肺旁路氧合后注入病人動脈或靜脈系統(tǒng),起到部分心肺替代作用,維持人體臟器組織氧合血供。使用ECMO的患者,通常都會在大腿根部最粗的股動、靜脈內(nèi)置入導管,把靜脈血引出,經(jīng)人工肺氧合后,變成富含氧氣的動脈血,再(經(jīng)股動脈)泵回動脈內(nèi)。通俗地說,ECMO是一臺(種)可以代替心、肺工作的機器(醫(yī)學技術裝置),也可稱為人工心肺技術。
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1972年,希爾(Hill)醫(yī)生使用改進的體外循環(huán)技術治愈了一位年輕的呼吸衰竭患者,在這次治療中,體外循環(huán)維持了大約3天時間。這應該算是ECMO技術的第一次露面。從此,這項技術就開始蓬勃地發(fā)展,逐漸成為一種安全有效的臨時保命手段。有種說法,ECMO作為一種醫(yī)療急救設備,可以代表一個醫(yī)院,一個地區(qū)、一個國家的危重癥急救水平。
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二、
人工肺技術的中國發(fā)展情況及在應對此次新型冠狀病毒疫情中的作用預測
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2000年起,北京阜外醫(yī)院開始邀請臺灣柯文哲、美國巴特利特(Bartlett)教授到大陸傳授ECMO技術,同時派出業(yè)務骨干赴臺灣、美國等國際心臟中心學習實踐。近年來,我國的ECMO技術有了很大的進步,中國體外循環(huán)學會已開辦了多期ECMO學習班,并與國際同步建立了中國的ECMO病例注冊數(shù)據(jù)庫。臨床工作者們總結出了一套ECMO的臨床經(jīng)驗。全國各地也開展了大量的ECMO技術實踐。當然,ECMO的費用也是不菲的,以十萬元為基數(shù)計,因此在國內(nèi)的需求并不旺盛,是有錢人才能消費的貴族項目[3]。?但此次疫情非常猛烈,且國家已經(jīng)出臺了免費治療的政策,可以預計這項技術的應用將迎來巨大的增長。
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新型冠狀病毒肺炎屬于病毒性肺炎的一種,對于ECMO技術支持治療的理論依據(jù),有專家認為,與過去將ECMO技術應用于機械通氣失敗后的補救性治療手段外,"越來越多的臨床證據(jù)支持早期使用ECMO技術,可改善患者的預后"[4]。換句話說,在病毒性肺炎的治療中,醫(yī)院可主動提前應用ECMO技術,不應作為最后的補救性手段。一則2016年11月23刊發(fā)的重癥肺炎案例討論[5]引起了筆者的關注,這個案例中的重癥肺炎患者得到了很好的救治。討論顯示,由于重癥肺炎的病程發(fā)展非??欤ㄗh在患者清醒時盡早使用ECMO技術,跳過常規(guī)的先無創(chuàng)呼吸機,再插管呼吸機,情況危急后再使用ECMO技術的傳統(tǒng)流程。
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清醒ECMO(Awake ECMO)是近年來提出的一種新的ECMO應用策略,指ECMO在沒有氣管插管、清醒和能夠自主呼吸患者中的應用。因為它避免了很多與鎮(zhèn)靜、氣管插管和機械通氣相關的副作用,提高患者的生存質(zhì)量,加速康復等諸多優(yōu)點。
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2017年以后,各地開始出現(xiàn)清醒人工心肺技術的當?shù)厥桌?,治療期?-15天之間:
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2017年3月3日報道江西省人民醫(yī)院的全省第一例Awake?ECMO成功案例,15天治療期[6];
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2017年3月4日報道的鄭州大學二附院的河南省第一例Awake?ECMO成功案例,7天治療期[7];
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接下來的2018年,清醒人工心肺技術的適用的新聞沒有發(fā)現(xiàn),倒是有一例創(chuàng)世界記錄的雙肺移植前最長ECMO支持時間的成功案例,這個案例到了2019年6月18日才報道出來。這是2018年2月發(fā)生在浙大二院的ECMO案例,雙肺壞死等待換肺,46天治療期,創(chuàng)造雙肺移植,ECMO體外支持時間最長的記錄[8];
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2019年以后,各地開始大量出現(xiàn)清醒人工心肺技術(Awake ECMO)的案例,且治療期的中位值是4天,在2天-6天之間:
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2019年2月份,河南省人民醫(yī)院的第一個Awake ECMO成功案例[9];
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2019年2月19日報道川大華西醫(yī)院的第一個Awake ECMO成功案例[10];
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2019年3月29日報道鄭州市中心醫(yī)院的Awake?ECMO成功案例,4天治療期[11];
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2019年5月30日報道中南大學湘雅三醫(yī)院的Awake?ECMO成功案例,2天治療期[12];
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2019年7月8日報道河南科技大學一附院的Awake?ECMO成功案例,6天治療期[13];
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2019年9月報道廣東醫(yī)科大學附院的Awake?ECMO成功案例,4-5天治療期[14];
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2019年12月6日報道重醫(yī)大附一院的第一個Awake ECMO成功案例,四天半的時間完成,這也是該院接受ECMO支持治療時間最短的重癥心肌炎患者[15]。
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可見,我國的清醒人工心肺技術(Awake ECMO)的理論從2016年開始引入中國醫(yī)院并初步實踐,在2017年-2018年得到了各地的初步應用,并于2019年開始日臻成熟和完善,目前已經(jīng)是一項成熟可靠的技術。
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當然,具體到ECMO技術在本次疫情中的應用,還涉及到醫(yī)療待遇公平和問題解決效率的平衡問題。在ECMO醫(yī)療資源有限的情況下,如何最大可能的發(fā)揮醫(yī)療資源的作用,最大化患者的醫(yī)療利益?如果在自費的情況下,患者可以根據(jù)自己的經(jīng)濟承受能力和身體情況,通過等價交換的方式自主選擇適用。
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在國家決定免費治療的情況下,如此大的病患基數(shù),醫(yī)院應該通過什么方式來確定什么樣的患者能夠使用ECMO醫(yī)療資源,涉及到醫(yī)療待遇公平和問題解決效率的平衡問題。筆者認為,ECMO是一種體外生命維持系統(tǒng),本身并不能治愈疾病。在?ECMO資源有限,僅僅考慮救治效率和成功率的情形下,人工心肺技術應首先適用于經(jīng)醫(yī)生評估的合適患者,并盡量提前介入,無損傷時介入,即適用清醒人工心肺技術(Awake ECMO)。醫(yī)生評估合適患者的主要依據(jù)是患者的身體基礎條件、病情的發(fā)展速度以及病程所處階段,特別是患者肺臟的病變是否可逆,自身的身體條件是否能夠抵御疾病。對于肺臟已經(jīng)發(fā)生不可逆壞死情形只能等待移植的患者,應謹慎適用。
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從理論到實踐,我們均可以預計,在接下來與病毒性肺炎的殘酷戰(zhàn)斗中,清醒人工心肺技術(Awake ECMO)一定會在生命保衛(wèi)戰(zhàn)中立下戰(zhàn)功。
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三、
誰是ECMO技術的領先者?
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經(jīng)查詢,供貨金銀潭醫(yī)院81套德國設備的進口商是邁柯唯(上海)醫(yī)療設備有限公司。其母公司邁柯唯(MAQUET)是全球最大的手術室、ICU醫(yī)療工程和設備供應商之一,隸屬瑞典GETINGE公司醫(yī)療系統(tǒng)集團。目前,中國大部分ECMO的招投標項目中均是這家公司中標。
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瑞典GETINGE(潔定)公司1993年在斯德哥爾摩納斯達克上市,2018年的營業(yè)收入是241億瑞典克朗,約合人民幣173.94億元。[16]上世紀60年代,瑞典GETINGE公司被本國的巨頭伊萊克斯收購,得以在全球范圍內(nèi)擴張。瑞典的伊萊克斯在2018世界品牌五百強中排名第162位。1989年,兩位瑞典企業(yè)家又從伊萊克斯手中收購了瑞典GETINGE公司。2000年,瑞典GETINGE公司收購了成立于1838年的德國邁柯唯(MAQUET)公司,使得潔定的業(yè)務領域擴展到急救醫(yī)療領域。[17]
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潔定公司官網(wǎng)顯示,世界上第一臺心臟移植手術臺誕生于德國邁柯唯(MAQUET),其ECMO人工心肺技術隸屬于體外生命支持解決方案,是一個由8種產(chǎn)品構成的套件,各套件可以分開出售,也可以自由組合。打開官網(wǎng)中的"雙腔導管"這個小產(chǎn)品,可以看到頁面明示這是一個專利產(chǎn)品,其成分是聚氨酯和硅樹脂,這樣一個小部件的專利權控制,就可以達到整個產(chǎn)品的壟斷。[18]
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通過專利分析軟件初步檢索邁柯唯(MAQUET)的專利申請和授權信息,我們發(fā)現(xiàn)其在世界范圍內(nèi)進行了大量的專利布局,截止目前共申請了6,199條專利,1,814組簡單同族,其中發(fā)明專利占全部專利申請的80%(參見圖一:專利類型),其專利覆蓋的技術領域主要在手術醫(yī)療方法、器具(參見圖二:IPC分類前十名分布),在中國、美國和德國布局的專利最多(參見圖三:前十名受理局分布),其申請主體(專利權人)主要位于中國、美國、德國和瑞典(參見圖四:前十名申請(專利權)人分布),可以,邁柯唯(MAQUET)的主要市場在中國、美國和德國,其專利聚焦于急救醫(yī)療領域,具有很高的技術含量。
圖一:專利類型
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圖二:IPC分類前十名分布
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圖三:前十名受理局分布
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圖四:前十名申請(專利權)人分布
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實際上,國際大企業(yè)之間從來沒有停止過科技創(chuàng)新的競爭,除了潔定公司,日本醫(yī)療器械領域的霸主,泰爾茂公司-泰爾茂株式會社(Terumo),也在不斷的進行人工肺領域的科技創(chuàng)新,1982年4月,泰爾茂公司世界首創(chuàng)的中空纖維人工肺(氧合器)上市。泰爾茂公司近年來在人工肺領域的專利申請數(shù)量遙遙領先與其他公司。就在前幾天,2020年1月16日,泰爾茂公司接連公開了幾個人工肺的專利申請,其申請日分別在2018年的1月10?號和3月2號(參見圖五:人工肺專利申請文件)
圖五:人工肺專利申請文件?
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四、
中國醫(yī)療企業(yè)應該走科技創(chuàng)新之路。
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在國人的強力阻擊下,世紀瘟疫必將過去,當我們?yōu)槿鸬錆嵍?、德國邁柯唯的ECMO技術一路高歌猛進,守衛(wèi)生命叫好鼓掌之余,中國的醫(yī)療企業(yè)能夠做些什么?當然,可以通過并購,把ECMO技術,把(MAQUET)買下來,畢竟?jié)嵍?018年的營收還不到200億人民幣。但是,在今天中國企業(yè)海外并購頻遭技術封鎖的情況下,筆者認為,中國企業(yè)、醫(yī)院、教學科研機構應積極主動走科技創(chuàng)新之路。
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我們知道,人工肺技術需要克服的技術問題有并發(fā)癥問題、身體創(chuàng)傷問題、細菌感染問題、排異問題等,是一個永恒的難題,目前最先進的產(chǎn)品也只能確保幾十天的生命維持時限。今天的我們有雄厚的醫(yī)療專業(yè)技術力量,有龐大的人口資源和大量的臨床經(jīng)驗和醫(yī)療實踐,中國醫(yī)療行業(yè)的研發(fā)工程師可以對現(xiàn)有ECMO技術應用實施過程中遇到的問題進行科技攻關,聯(lián)合專利律師、專利代理師等法律服務專家,借助專利信息分析和挖掘技術,通過檢索行業(yè)領先者、競爭者的技術方案、專利布局,發(fā)現(xiàn)、解決和填補ECMO技術發(fā)展的難點和空白點,形成高質(zhì)量的技術創(chuàng)新成果。研發(fā)工程師還可以在專利律師、專利代理師的指導下,借助TRIZ創(chuàng)新方法等工具,拓展研發(fā)思路,利用其它行業(yè)或其它技術領域的突破來解決實踐中遇到的問題,例如3D打印技術在器官移植方面的應用(人造肺臟的移植),人工智能在醫(yī)療器械領域的滲透等。
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專利律師、專利代理師在技術成果的保護方面,應注意技術秘密和專利的分類保護。對于容易被反向工程的成果,應考慮通過技術秘密的方式進行保護。對于采用專利方式保護的科技成果,則要考慮整體的布局策略:從宏觀、中觀、微觀的層面,從產(chǎn)品上市的時間、銷售的地域范圍,從產(chǎn)品的上、中、下游定位,從產(chǎn)品的生產(chǎn)、制造、銷售環(huán)節(jié),從產(chǎn)品的結構、外觀、制造方法,從具體技術方案的權利要求布局、專利類型選擇、分案申請,從侵權后易取證、侵權判定準、賠償數(shù)額高等多維度考慮,對創(chuàng)新成果進行組合式、全方位的專利布局,形成高價值專利組合。對于有可能出口到其它國家的產(chǎn)品,應充分利用優(yōu)先權的規(guī)則,同時進行專利的國際申請,形成跨地域的專利保護。如果創(chuàng)新產(chǎn)品有出口需求時,除了在目標國進行專利布局外,還要考慮產(chǎn)品在目標國侵犯他人專利權的可能性,在立項的同時進行FTO風險分析(FREE TO OPERATE),對有侵權風險的產(chǎn)品進行風險規(guī)避設計。
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創(chuàng)新之路是漫長和艱辛的,需要一點一滴的積累,一步一個腳印踏踏實實的往前走,相信未來中國醫(yī)療企業(yè)在ECMO技術領域,彎道超車并不是夢想!
[注]?
[1]?潘佳秀子.武漢大學中南醫(yī)院用ECMO技術成功救治一名新型冠狀病毒肺炎重癥患者.?http://news.cyol.com/app/2020-01/22/content_18337137.htm, 2020-01-22.?
[2] 鄧玲瑋.81套進口"人工心肺"全速通關,將盡快從上海發(fā)往武漢.?https://www.thepaper.cn/newsDetail_forward_5631193,?2020-01-25.
[3] 唐洪林.開機就要6萬的人工肺,作為護士你是否了解?.?http://www.medsci.cn/article/show_article.do?id=e32b13041e8d,2018-2-23.
[4]?周春霞、孫婧、徐鳳琴、江山平.流感病毒性肺炎治療研究進展.中華醫(yī)院感染學雜志,2020-1-14
[5]?郭峰偉. 清醒VV–ECMO治療重癥肺炎.?http://www.medlinker.com/m/share/casem/30041279,2016-11-22
[6] 羅昭淦. 煥然一"心"!江西首例清醒狀態(tài)下VA-ECMO治療成功.?http://www.jxsrmyy.cn/news/sciencenews/2017/0303/7710.html,?2017-03-03
[7] 郭燕、呂會力、彭永強. 全省首例清醒狀態(tài)ECMO治療在鄭大二附院成功實施.?http://www.zzusah.com/html/2018/yiyuanxinwen_0914/560.html,2017-3-4
[8] 他靠ECMO創(chuàng)紀錄地堅持了46天 終于等來了肺源.?http://pc.news.hbjt.com.cn/dskb/2019/06/18/article_detail_2_20190618C021.html,2019-6-18
[9]急診ICU成功實施清醒ECMO.?https://www.hnsrmyy.net/OfficeNewsDetail-16766.html,2019-2-14
[10] 再救一命!華西醫(yī)院首次完成清醒狀態(tài)下ECMO支持治療的案例.?https://new.qq.com/omn/20190219/20190219A1329H.html,2019-2-19
[11] 有實力才敢搞大動作:CCU清醒"ECMO"挽救高危重癥患者.?http://www.sohu.com/a/304837653_100188249,2019-3-29
[12] 陳也、鄭鳳. 心內(nèi)科采用清醒ECMO技術成功救治一名爆發(fā)性心肌炎患者.?http://www.xy3yy.com/news/ylxw/15081.html,2019-5-30
[13] 感冒雖小,一樣可以致命!"清醒"ECMO,成功挽救患者!.?http://yfy.haust.edu.cn/news/detail.asp?id=8114,2019-7-8
[14]?伍海斌. 再創(chuàng)奇跡!我院首例清醒狀態(tài)下的ECMO治療!http://www.gdmuah.com/plus/view.php?aid=1945,2019-9
[15] 楊海波. 重醫(yī)大附一院首次完成清醒狀態(tài)下ECMO支持治療案例.?https://news.cqmu.edu.cn/info/1050/12658.htm,2019-12-6
[16]潔定公司官網(wǎng).https://www.getinge.com/cn/About-Us/
[17]潔定公司歷史https://www.getinge.com/cn/About-Us/history/
[18]潔定公司體外生命支持產(chǎn)品.https://www.getinge.com/cn/Product/Hospital/extracorporeal-life-support/