「ECMO葉克膜」一詞在抗擊新冠肺炎的報導中出鏡率很高，它是英文的「體外膜肺氧合」的縮寫，也稱「體外循環心肺支援系統」，簡稱「體外人工心肺」。葉克膜在搶救新冠肺炎重症患者中，功勞不小，使許多患者轉危為安。這個機器可以讓心臟及肺暫時「歇工」，為患者的康復爭得寶貴時間。

文/石宜安

 葉克膜通過將患者的血液從靜脈引到體外，繞過患者的肺，在「體外人工心肺」中進行氧合，變成富含氧氣的動脈血後再回輸到大動脈中，來保證患者全身器官的供氧。對重症肺炎等患者來說，這無疑是一種救命手段。

「鐵肺」開創 機械通氣歷史里程碑

 「體外人工心肺」是呼吸機家族中的一員。呼吸機的歷史可溯源至西元19世紀上半葉。蘇格蘭醫生約翰‧戴茨爾在1832年設計出了一款負壓呼吸機：患者坐在一個密閉的箱子中，頭頸部露在外面，醫生通過操作使內置於箱中的風箱產生負壓而輔助通氣。使負壓呼吸機真正流行起來的，是1928年哈佛公共衛生學院的飛利浦‧君克爾以及路易士‧阿加西茲‧肖共同發明的「鐵肺」（iron lung），它成功搶救了患脊髓灰質炎的8歲小女孩，開創了「機械通氣」歷史上的里程碑。

 「鐵肺」是一個連接著泵的密閉「鐵桶」狀機器，病人的頭部露在外面。當鐵桶中的空氣被吸出時，其內部形成負壓，使患者的肺張開，新鮮空氣進入患者肺內；空氣被壓入時，鐵桶內壓力升高，患者肺內的空氣被擠出。病人的胸廓被動地反復膨脹、壓縮，呼吸得以維持。脊髓灰質炎是一種高度傳染性疾病，病毒主要侵襲脊髓神經，導致腿、手臂和呼吸肌癱瘓，甚至死亡。「鐵肺」被用來幫助那些呼吸肌衰竭的患者進行呼吸。它拯救了許多人的生命，是第一個代替人體器官功能的機器。

 全球第一台量產的鐵肺，是美國人弗利斯特‧伯德發明的。他利用德國戰機中的供氧機，經過改良，製成了美國飛行員的專用呼吸輔助器，不僅使美國飛行員的飛行高度達到3.7萬英尺（約1.1萬公尺），也形成了後來「伯德呼吸器」的原型。「伯德呼吸器」的構造十分簡單，能將氧氣送進肺部，除了能維持患者生命之外，還可避免肺部萎縮。

「鐵肺」退出歷史舞臺 呼吸機不斷更新

 1954年以後，隨著脊髓灰質炎疫苗接種範圍的擴大，像鐵肺這樣大型機械的需求逐漸減少，鐵肺也就退出了歷史舞臺。

 此後，呼吸機不斷更新，成為更符合病人需求的設備。進入60年代，隨著物理學的發展，利用電子技術，人們設計出了定容呼吸機，極大地促進了呼吸機的發展。1992年至今，出現了適應性支援通氣（ASV）、容量支援通氣（VSV）、比例輔助通氣（PAV）等一系列新的通氣模式。

 這次抗擊新冠肺炎的明星「葉克膜」，是用機器來代替人體的血氧循環，使肺臟得到休息，贏得修復的機會。這是傳統機械通氣式呼吸機無法做到的。隨著技術的進步，從開始只能待機幾分鐘到目前有報導稱最長待機時間為128天。葉克膜自1953年被首次應用於臨床以來，技術日趨成熟，使用範圍也越來越廣。目前，血管內人工肺（IVAL）、植入型人工肺（IAL）、無泵體外肺輔助技術（PECLA）等研究正在深入開展，不久的將來新一代人工心肺即將誕生。