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樊瑜波教授团队牵头国家重点研发专项“ECMO系统研发”原理样机联调成功

发布时间:2022-01-04 11:53   点击次数:

2021年12月28日,由北航樊瑜波教授作为项目负责人、国家级青年人才陈增胜教授作为课题负责人的国家重点研发计划“ECMO系统研发”项目原理样机联调成功,其中样机气血传输特性、血流动力学特性、血液相容性等关键性能赶超国际最先进ECMO系统,获得相关医学和工程专家一致认可,标志着全国产ECMO整机系统研发取得突破性进展。

体外膜氧合(Extracorporeal Membrane Oxygenation,ECMO)是危重症救治的高端体外生命支持系统,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。ECMO系统十分复杂,由多个部件和模块组成(如:血泵、控制系统、膜式氧合器、监测系统等),系统集成度高,需要部件间高度协同、联合工作,任何一个细节出现问题都会引发“蝴蝶效应”,造成医疗事故。要实现ECMO整机系统全国产化,需要突破ECMO血路、气路及水路高效交换仿真迭代技术,精准气血传输、血液损伤建模分析技术,高通量气血交换膜制造技术,长效抗血栓涂层研制技术,精准实时监测多参数微传感检测技术,复杂系统集成及协同反馈控制技术等,研发难度极大,需要医学与工程等多学科深度交叉融合。

依托北航生物医学工程高精尖创新中心,樊瑜波教授团队组建了跨学科医工交叉ECMO技术攻关小组,搭建综合生物力学分析、血液循环系统建模与仿真、生物医用材料、微传感器、医疗器械测试评估等多种ECMO研制关键技术的创新研发平台。技术攻关小组与航天长峰、国内顶级膜技术研究所、临床三甲医院和医疗器械检测与质量评价机构联合组成国产ECMO系统研制团队。团队以研发高性能长效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,进行高度集成化ECMO全系统优化设计,研制ECMO核心组件及核心材料,开展评测研究和临床试验,保证最终产品安全有效,实现ECMO系统的关键技术、核心部件和材料自主可控。2020年底,该团队获得科技部“公共安全风险防控与应急技术装备”国家重点研发计划项目支持。

此次ECMO系统原理样机联调成功,将为具有我国自主知识产权、性能达到国际前沿水平的ECMO整机系统推向产业化和临床应用提供强有力的保障。同时,本项目最终的成功实施将在团队中形成攻关重症救治高端医疗器械的创新能力,为研制新一代高端智能化生命支持系统(ECMO、人工心脏、人工肺、人工肝、人工肾等)打下坚实基础。