叶克膜是什么？ECMO的原理、用途、风险、费用
叶克膜是什么？ECMO的原理、用途、风险、费用
ECMO（叶克膜）是一种重要的医疗设备，最早由台湾大学医院外科医师柯文哲引入台湾，主要用于支持心脏移植患者。近年来，ECMO在重症患者的救治中发挥了重要作用，尤其是在COVID-19疫情期间。本文将详细介绍ECMO的原理、用途、风险和费用等相关信息。
什么是叶克膜？
叶克膜最早引入台湾时，主要用於支持换心患者在接受心脏移植前的过渡期，亦或是在心脏移植术后没有立即恢复，便可利用叶克膜暂时取代心脏的功能。然而随着技术熟练和普及，目前叶克膜已经广泛用於需要短期心肺功能支持的病患身上。
叶克膜（Extracorporeal Membrane Oxygenation, ECMO，又稱体外膜氧合、体外循环膜肺维生系统）。主要功用是利用人工心脏（帮浦）将患者的血液从静脉引出，接著透过人工肺脏（氧合器）让缺氧血中的二氧化碳移除，加入氧气以转换为充氧血，再将血液输回患者的动脉或静脉内。
叶克膜与人工心肺机的差异
聪明的你是不是已经联想到，在进行心脏停跳手术（Cardiopulmonary bypass）时，负责代替心脏功能的机器（人工心肺机）其实和叶克膜有关系？没错，它们的原理大致相同，心脏停跳手术所用的人工心肺机一般只会在数小时内使用，直到手术结束，而叶克膜则可以用于数天甚至数周的心肺功能维持。
此外，人工心肺机和叶克膜最大的差异在于血液是否有停滞。人工心肺机属于开放系统，容易在手术中吸入许多空气，因此需要将血液排到体外的贮血槽中，以便排除空气，但是为了防止贮血槽中的血液凝固，必须使用大量抗凝血剂，避免产生血栓。
叶克膜则不需要贮血槽，让血液处于封闭循环，加上病患的心肺系统并未完全失能，因此血液不会持续停滯在一处，也就不需要使用太多抗凝血剂，从而提高叶克膜的可使用时间，让体外循环也能应用在手术室之外。
如何安装叶克膜？
叶克膜需要通过手术进行安装，其主要组成有塑胶导管、人工肺脏（氧合器）、人工心脏（帮浦），医疗人员会在患者的静脉或动脉切开小口以便插入导管，并通过X光确认导管位置正确，同时，患者也会连接呼吸器，因此会使用静脉注射或鼻胃管的方式，维持患者的营养供给。
另外，医疗人员也会注射抗凝血剂，以避免导出的血液凝固，注射预防性抗生素，以及注射镇静剂，以避免患者躁动。或者也可能使用利尿剂来帮助肾脏排出水分。
安装完成后，体外循环师会通过萤幕监测患者的心率、血液压力、氧气含量，以确保患者在使用叶克膜期间的健康状况。
叶克膜的连接方式
视患者的症状差异，叶克膜主要可以分为以下两种应用模式：
静脉至静脉（Veno-Venous, VV）：输出端由腹股沟将导管插入股静脉，输出端则位于颈部静脉。主要用於肺功能受损，但心脏无停跳风险的患者。
静脉至动脉（Veno-Arterial, VA）：输出端由腹股沟将导管插入股静脉，输出端则位于股动脉。主要用於肺功能受损，且心脏有停跳风险的患者。
哪些人需要使用叶克膜？
真正需要用叶克膜的人，必须先经过专业医师诊断，判断的原则有以下3点：
在给予额外氧气支持下，肺部的氧气供给仍不足。
即便有呼吸器的辅助，肺部仍无法妥善排除二氧化碳。
心脏无法泵送足够的血液。
很多疾病可能造成以上情况，比如严重的肺部感染或心肌梗塞等，根据卫生福利部健保署的规范，以下情形属于叶克膜的适应症：
一、心因性休克
心脏手术重建后，出现暂时性心脏功能障碍（Stunned heart）。
作为准备心脏手术、心室辅助器或心脏移植时，暂时替代心脏功能而用。
可恢复性的心肌病变（Cardiomyopathy）。
肺栓塞（Pulmonary embolism）。
急性心肌梗塞合并心因性休克。
其他心因性休克。
二、呼吸衰竭
FiO2：1.0, PaO2＜60 mmHg，已排除可逆转之原因。
二氧化碳滞留（CO2 retention）造成血行动力学不稳，已排除可逆转之原因。
作为肺脏移植时，暂时替代肺脏功能而用。
三、小儿及新生儿
吸入性胎便肺炎症候群（Meconium aspiration syndrome）
呼吸窘迫症候群（Hyaline membrane disease）
先天性横膈膜疝气（Congenital diaphragm hernia, CDH）
新生儿顽固性肺高压（Persistent pulmonary hypertension of neonate, PPHN）
上述疾病经传统治疗（含呼吸器），并合乎下列呼吸衰竭指数：
氧合指数（Oxygenation Index, OI）≧ 40 OI＝MAPxFiO2x100/PaO2
平均气道压（Mean Airway Pressure, MAP）
AaDO2＝（Patm–47） x FiO2–PaO2–PaCO2＞610 for 8Hrs or ＞600 for 12Hrs
PaO2＜ 40 mmHg for 2hrs
四、其他
气道外伤
极低体温（核心体温≤30℃）
叶克膜的费用与医保给付
相信许多人都想了解叶克膜是否有医保给付，其实只要符合上述的适应症，医保皆有给付，那么有哪些情况是叶克膜无法获得医保给付呢？请看以下：
一、绝对禁忌症（医保不给付）
不可逆之脑病变
恶性肿瘤末期
不可逆之心、肺疾患且不适合做器官移植者
不可逆之多重器官衰竭
二、相对禁忌症（需逐案审查之个案）
持续进展之退化性全身性疾病
不可控制之感染
不可控制之出血
重度免疫不全之患者
※若想进一步了解医保给付项目，可利用医保局的医疗服务给付项目及支付标准网络查询服务。
叶克膜非万能 主要用於维持心肺功能
受媒体宣传的影响，叶克膜在某些人观念里已经成为紧要关头一定可以派上用场的医疗设备，然而叶克膜本身并不具「治愈」的效果，而是「暂时维持患者的心肺功能」。
如果患者病况严重，已经属于无法治疗的状态，使用叶克膜也只能稍微延长患者的存活时间，并不能逆转病情，这也是为什么需要订出禁忌症以减少无谓的医保资源浪费。
总而言之，医师判断需要使用叶克膜的状况，大都符合医保给付条例，不过仍有部分项目需要民众自行负担。
使用叶克膜的5大风险
即便叶克膜能够为心肺失能的患者提供相当大的助益，在使用叶克膜上也有许多不便存在，像是安装叶克膜的患者就不能随意乱动，因为随便一个翻身都可能使导管鬆脱导致大量出血，因此可能需要注射镇定剂并固定手脚，不过也可能提高肺炎的风险。
叶克膜的其他使用风险如下：
出血：为了防止血液凝固，患者可能需要注射肝素（Heparin），但叶克膜使用时间愈久，血液凝固等问题发生机会也会提高。然而，长时间使用叶克膜与血液抗凝固剂也可能让增加患者出血，或者破坏血球导致溶血反应。
肾衰竭：有些使用叶克膜的患者的肾脏因为缺乏血液循环，可能引发肾衰竭，这时可能需要透过机器替代肾脏功能，也就是所谓的血液透析。
感染：插管提高了细菌进入血液，导致患者感染的风险，在患者本身已经相当虚弱的情况下，感染可能会导致患者的器官衰竭，提高致死率，因此医师可能会使用抗生素，进行预防性投药。
腿部缺乏血液供给：末端血液循环极差，尤其在大腿处，因为血液由股静脉引出至叶克膜，因此插管处的大腿容易由脚趾处因为缺乏血液供给开始发黑，逐漸向上扩散，情况严重甚至需要截肢。
中风：患者可能会因空气或血块进入血管，导致栓塞。如果这个血块出现在脑内血管，使得患者脑部血液供給量不足，便可能引发中风。