Voice of ER ー若輩救急医の呟きー

東日本の某県に勤務する救急医。医療を始め、国内外の問題につきぼちぼち呟く予定です。

【医療関係者向け】ECMOって何?

 今日は久しぶりに医学ネタに戻します。

 今日はextracorporeal membrane oxygeneration(略称; ECMO)の話をしましょう。まずこれはどうゆう物かと言うと、「遠心ポンプと膜型人工肺を用いた貯血槽をもたない閉鎖回路による人工心肺補助法」(『救急診療指針 改訂第5版』より)のことです。後述するような疾患によって機能が低下した(疲れ切った)臓器 ーつまり心臓や肺ー の代わりに機能する事で、これらの臓器を休ませながら(回復を待ちながら)生命を維持する装置です。

 この機械は更に、静脈系(中心静脈や右心房)から脱血して大動脈に送血するVA-ECMOと、静脈系から脱血して静脈系に送血するVV-ECMOに大別されます。今回は、VA-ECMO及びVV-ECMOそれぞれについてどうゆう場合に使うのかという事等を極力噛み砕いて解説してみたいと思います。

(1) VA-ECMOの適応

 『救急診療指針』では、VA-ECMOのについて施行中に決定的な治療あるいは自然回復によって、VA-ECMOからの離脱を見込まれる症例に用いることが大前提」としつつ、開始基準について次のような記載があります。

1. カテコラミンやIABP(IntraAortic Balloon Pumping; 大動脈内バルーンパンピング)を用いても改善しない重篤心不全

  • 収縮期血圧<80 mmHg
  • 肺動脈楔入圧>20 mmHg
  • 心係数<1.8~2.0 L/min/m2

2. 臨床的指標

  • 尿量<0.5〜1.0 mL/kg/hr
  • SvO2<60%
  • 四肢冷感, チアノーゼ等末梢循環不全の徴候
  • 制御不能な致死的心室不整脈

つまり、①根本的な治療(e.g. 心臓移植)ないし ECMOで心臓を休ませることで、心機能の改善が見込まれ, 尚且つ②カテコラミンを大量投与しIABPをやっても血行動態が改善しない心不全 の症例が対象なのです。

(2) VV-ECMOの適応

  『救急診療指針』では、VV-ECMOの適応について「従来の呼吸補助療法では救命困難で、代替治療手段がなく可逆的な病態が考えられる重症呼吸不全患者」との記載があります。要は、1.人工呼吸器は既に装着済だが、人工呼吸器による換気でも酸素化・二酸化炭素排出が出来ず, 2.原疾患が可逆性(根本治療を継続すれば肺機能回復が見込める、肺炎などの疾患)が対象ということです。

 具体的な適応基準の記載があったので以下に示します。

  • 18~65歳
  • Murray ling injury score>3.0
  • 補正できない高二酸化炭素血症(pH<7.2)
  • 人工呼吸期間7日以内

 但し、これではイメージがつかないと思うので、極力噛み砕いて記述します。以前本ブログで人工呼吸器の適応や設定条件等について解説していますが(下記リンク参照)、人工呼吸器管理に伴う合併症として、人工呼吸器関連肺障害(Ventilation Induced Lung Injury; VILI)という概念が提唱されています。簡潔に説明すると、人工呼吸器から送られる過剰なガスで肺胞が無理に引き延ばされたり, 過剰な圧力で肺胞に穴が開く合併症のことです。

 VILIを回避する人工呼吸器設定は①最大吸気圧≦30cmH2OでpH>7.2までの高二酸化炭素血症を許容, ②最低限のPEEP, ③FiO2≦0.5 とされています。こうした設定でも高二酸化炭素血症が改善しない, 或いは FiO2 1.0の設定でPO2/FiO2比≦ 80となるような低酸素血症がある場合にVV-ECMOの適応となります。

 なお、VV-ECMO開始のタイミングは人工呼吸器管理開始1週間以内に判断すべきとされています。1週間以上人工呼吸器管理をされていると、VILIによって肺が不可逆的な損傷を受けている可能性があるから, 根本的治療が遅れて2週間経過した場合、病態が固定して不可逆的になる(発症後1~2週間以内は病態が固定しておらず、根本的治療を行えば改善の余地がある)からです。

(3) 心停止でも使う場合がある

 ケースバイケースの判断にはなりますが、心原性ショック, 低酸素血症による心停止はECMOの適応です。以下に例を示していきます。

1. 低酸素血症(原因が除去できず、自己心拍再開が得られない場合)

  • 上気道閉塞
  • 喘息発作
  • 溺水, 気道出血etc.

2. 心原性ショック

(4)ここで、さらっと合併症の話を

 血液は、自分以外のモノに接触すると固まってしまいます。よってAPTT 40~60秒くらいを指標としてヘパリン投与を続けねばなりません。回路内に血栓が出来てしまう場合もありますが、逆に出血しやすくなることも多いのです(よって、外傷による心停止などの出血性ショックにECMOは使えません)。従って、血小板数は最低8万~10万/mm3を維持しなければいけません。

 他にも、回路内にできた血栓や過剰な脱血・送血圧により溶血が起きることがあるので、脱血カニューレを太めにしたり, 脱血圧を-100 mmHg超・送血圧400 mmHg未満にする必要があります。

 またカテーテル関連の感染症や腎機能障害, 人工肺不全(人工肺は消耗品なので、血漿漏れが見られた場合は交換しないとガス交換が出来なくなるおそれがある)といった合併症も見られます。

(5) 参考文献

 最後に、今回参考にした文献を提示します。

  • 『やさしくわかるECMOの基本 患者に優しい心臓ECMO、呼吸ECMO、E-CPRの考え方教えます!』著者; 氏家良人, 小倉崇以ほか, 羊土社

  なお、今回上記(1)~(4)で書いた内容は、ほんのさわりですので、詳細が知りたい方は、上記文献 ー特に後者ー を是非ご参照下さい。