体外式膜型人工肺（ECMO）とは？目的、手順、結果

体外式膜型人工肺、またはECMOは、心臓と肺が正常に機能するには重症すぎる場合に、一時的にその機能を代行する生命維持装置です。これは、特殊な装置が体内に酸素を供給し続ける間に、重要な臓器が休息し、回復する機会を与えるようなものです。

この高度な医療技術は、そうでなければ致命的であった可能性のある重篤な病気から、何千人もの人々を救ってきました。ECMOは最も深刻な状況に限定されますが、その仕組みを理解することで、あなたや愛する人がこの治療を必要とする場合に、より多くの情報を得ることができます。

ECMOとは？

ECMOは、体外で人工的な心臓と肺のシステムとして機能する機械です。体から血液を取り出し、酸素を加え、二酸化炭素を除去し、新鮮な酸素を供給した血液を再び循環に戻します。

このシステムは、カニューレと呼ばれるチューブを介して機能し、これは大きな血管に外科的に配置されます。あなたの血液はこれらのチューブを通ってECMOマシンに流れ、そこであなたの肺が通常処理するガス交換を行う特別な膜を通過します。一方、ポンプはあなたの心臓が通常行う作業を行います。

ECMOサポートには2つの主なタイプがあります。静脈-静脈（VV）ECMOは、肺が機能していないが心臓はまだ強い場合に役立ちます。静脈-動脈（VA）ECMOは、心臓と肺の両方の臓器が助けを必要とする場合に、両方をサポートします。

なぜECMOを行うのか？

ECMOは、心臓または肺が非常に損傷し、他の治療法を用いても単独では生存できない場合に使用されます。通常、人工呼吸器や薬などの従来の治療法では、血液中の安全な酸素レベルを維持するのに十分でない場合に検討されます。

重度の肺炎、COVID-19合併症、または最大換気サポートに反応しない急性呼吸窮迫症候群（ARDS）がある場合、医療チームはECMOを推奨することがあります。これらの状態は、肺が非常に炎症を起こし、損傷し、血液中に効果的に酸素を転送できなくなる可能性があります。

心臓関連の問題の場合、ECMOは、大規模な心臓発作、重度の心不全、または心臓手術後、心筋が弱すぎて血液を効果的に送り出せない場合に必要となる可能性があります。また、心臓移植を待つ間のブリッジ治療としても機能します。

標準的な蘇生努力で正常な心臓機能が回復しなかった場合、心停止中にECMOが使用されることもあります。これらの場合、医師が心停止を引き起こした根本的な問題に対処している間、機械が循環を維持することができます。

ECMOの手順とは？

ECMOの手順は、医療チームが全身麻酔または深い鎮静下で患者を置くことから始まります。その後、外科医または特別に訓練された医師が、通常は首、鼠径部、または胸部の大きな血管にカニューレを挿入します。

VV ECMOの場合、医師は通常、首または鼠径部の静脈に1つの大きなカニューレを配置します。この単一のカニューレは、体から血液を取り除き、酸素化された血液を戻すことができますが、2つの別々のカニューレが使用されることもあります。

VA ECMOでは、動脈と静脈の両方にカニューレを配置する必要があります。静脈カニューレは体から血液を取り除き、動脈カニューレは酸素化された血液を直接動脈循環に戻し、心臓を完全にバイパスします。

カニューレが配置されると、医療チームはそれらをECMO回路に接続します。このシステムには、ポンプ、酸素供給器（人工肺）、およびさまざまなモニタリングデバイスが含まれています。回路内で血栓が形成されるのを防ぐために、血液希釈薬が投与されます。

処置中は、バイタルサインが継続的にモニターされます。セットアッププロセス全体には、通常、1〜2時間かかります。これは、あなたの状態の複雑さと、必要なECMOサポートの種類によって異なります。

ECMOの準備方法

ECMOはほぼ常に緊急治療であるため、通常、従来の準備をする時間はありません。ただし、ECMOを検討している場合は、あなたの医療チームが、この集中治療に適した候補者であるかどうかを迅速に評価します。

医師は、あなたの病歴、現在の投薬、および全体的な健康状態をレビューします。また、凝固機能、腎機能、およびECMOの許容度に影響するその他の重要なパラメータをチェックするために血液検査を行います。

意識がある場合は、医療チームがあなたまたはあなたの家族に手順とそのリスクを説明します。代替治療について話し合い、ECMOがあなたの特定の状況で推奨される理由を理解するのに役立ちます。

あなたのケアチームはまた、適切なIVアクセスを確保し、血圧を継続的に追跡するために動脈ラインなどの追加のモニタリングデバイスを配置することがあります。すでに人工呼吸器を使用していない場合は、処置中に気道を保護するために、おそらく人工呼吸器が装着されます。

ECMOの結果の読み方

ECMOは、従来の意味での検査結果を生成しませんが、あなたの医療チームは、システムが適切に機能していることを確認するために、いくつかの重要な数値を継続的に監視します。これらの測定値は、機械があなたの体のニーズをどの程度サポートしているかを医師に伝えます。

血流速度は1分あたりのリットルで測定され、ECMO回路を通過する血液の量を示します。一般的に、より高い流量はより多くのサポートを意味しますが、正確な数値はあなたの体のサイズと病状によって異なります。

血液中の酸素レベルは、定期的な血液ガス測定によって追跡されます。チームは、酸素飽和度が88～90％以上で、二酸化炭素レベルが正常範囲内にあることを確認します。これは、人工肺が効果的に機能していることを示しています。

医療チームはまた、毎分回転数（RPM）で測定されるポンプ速度も監視します。これらの速度は、病状の変化に応じて、心臓と肺がどれだけのサポートを必要としているかに基づいて調整されます。

出血、凝固、腎機能、その他の合併症の兆候がないか確認するために、頻繁に臨床検査が行われます。医師は、これらのすべての測定値を組み合わせてECMOの設定を調整し、全体的な治療を計画します。

ECMOサポートを最適化するには？

ECMOを受けている間、医療チームは、患者が受けているサポートを最適化するために継続的に取り組みます。これには、基礎疾患が改善または悪化するにつれて、機械の設定と体の変化するニーズを慎重にバランスさせることが含まれます。

医師は、検査結果と臨床状態に基づいて、血流速度と酸素レベルを調整します。臓器がより多くの支援を必要とする場合はサポートを増やし、心臓と肺が回復し始めると徐々に減らすことがあります。

合併症の予防は、ECMO管理の重要な部分です。チームは、出血、凝固、感染症について患者を綿密に監視します。血液凝固抑制薬を調整し、発生した問題に対処するための処置を行う場合があります。

理学療法は、鎮静状態であっても、ECMOを受けている間によく開始されます。これは、筋力低下と血栓の予防に役立ちます。呼吸療法士も、肺の治癒を促進し、さらなる損傷を防ぐために協力します。

目標は、できるだけ早く安全にECMOサポートから離脱させることです。医療チームは、患者自身の心臓と肺が機能を回復するにつれて、機械の補助を徐々に減らします。

ECMOが必要となるリスク要因は何ですか？

いくつかの病状は、ECMOサポートを必要とする可能性を高める可能性があります。これらのリスクファクターを理解することで、重度の心臓または肺の問題のリスクが高い人を認識するのに役立ちます。

ECMOに進展する可能性のある重度の呼吸器疾患には、以下が含まれます:

• 抗生物質と人工呼吸器のサポートに反応しない重度の肺炎
• 重度の肺合併症を伴うCOVID-19
• さまざまな原因による急性呼吸窮迫症候群（ARDS）
• 最大限の薬物療法に反応しない重度の喘息発作
• 溺死または煙の吸入による損傷

これらの病状は、高圧の人工呼吸器でさえ、血液中の十分な酸素レベルを維持できないほどの重度の肺損傷を引き起こす可能性があります。

ECMOサポートが必要となる可能性のある心臓関連の病状には、以下が含まれます:

• 心筋の大部分を損傷する大規模な心臓発作
• 薬物療法に反応しない重度の心不全
• 心臓手術後の合併症
• 心臓が十分な血液を送り出すことができない心原性ショック
• 心停止を引き起こす重度の心臓リズムの問題

特定の患者要因もECMOのリスクを高める可能性があり、これには高齢、複数の慢性疾患、および以前の心臓または肺疾患が含まれます。ただし、ECMOの決定は、これらの一般的なリスクファクターだけではなく、常に個々の状況に基づいて行われます。

ECMOは心臓サポートと肺サポートのどちらに適していますか？

ECMOは心臓と肺の両方の機能を効果的にサポートできますが、サポートの種類はどの臓器が助けを必要としているかによって異なります。VV ECMOは肺サポート専用に設計されており、VA ECMOは心臓と肺の両方の機能を同時にサポートできます。

純粋な肺の問題の場合、VV ECMOがしばしば好まれます。これは、肺が回復する時間を確保しながら、心臓が正常に機能し続けることを可能にするためです。このアプローチは、心臓の自然な機能を維持し、より良い長期的な結果につながる可能性があります。

心臓が機能不全に陥っている場合、VA ECMOは、ポンプ機能と酸素化機能の両方を引き継ぐことで、より包括的なサポートを提供します。これにより、心臓と肺の両方が、危機を引き起こした状態から回復する機会を得ることができます。

ECMOの種類の選択は、あなたの特定の病状、心臓の機能状態、および全体的な健康状態によって異なります。あなたの医療チームは、あなたが回復する可能性を最大限に高めるアプローチを選択します。

ECMOの可能な合併症とは？

ECMOは命を救う可能性がありますが、医療チームが綿密に監視する重大なリスクも伴います。これらの潜在的な合併症を理解することは、あなたとあなたの家族が治療中に何が起こるかを把握するのに役立ちます。

出血は最も一般的な合併症の1つです。ECMOでは、回路内の血栓を予防するために血液をサラサラにする薬が必要となるためです。これにより、カニューレ挿入部位、脳、または体の他の部分で出血が起こる可能性があります。

血液をサラサラにする薬を使用しても血栓が形成される可能性があり、重要な臓器への血流を妨げる可能性があります。あなたの医療チームは、出血のリスクと血栓のリスクのバランスを取るために定期的な検査を行います。

感染症も深刻な懸念事項であり、特にカニューレ挿入部位または血流中で発生します。ECMOを使用する期間が長くなるほど、このリスクは高まります。そのため、医師はできるだけ早くサポートから離脱させるように努めます。

腎臓の問題は、重篤な病気とECMO処置自体のストレスによって発生する可能性があります。回復中に腎臓機能をサポートするために、一時的な透析が必要になる患者もいます。

一般的ではないが深刻な合併症には以下が含まれます：

• 脳内の血栓または出血による脳卒中
• カニューレによる血管への損傷
• ECMO回路の問題による緊急修理の必要性
• 長期の鎮静と不動による合併症

あなたの医療チームは、これらの合併症について継続的にあなたをモニタリングし、発生した場合には迅速に対処するためのプロトコルを整備しています。

ECMOについていつ医師に相談すべきですか？

ECMOは通常、医療上の緊急事態が発生した際に病院で開始されるため、通常、自分で決定することではありません。しかし、医療提供者とECMOについて話し合いたい状況もあります。

重度の心臓病または肺疾患がある場合は、深刻な症状の悪化の際に、潜在的な治療選択肢としてECMOについて医師に尋ねることを検討してください。この会話は、あなたがこの治療法の候補者であるかどうかを理解するのに役立ちます。

現在ECMOを受けている患者の家族は、ケアの目標、進捗マーカー、および回復のための現実的な期待について、医療チームと定期的にコミュニケーションをとる必要があります。これらの会話は、誰もが治療計画を理解していることを確認するのに役立ちます。

心臓または肺移植へのブリッジとしてECMOを検討している場合は、ケアの初期段階で移植チームとこの選択肢について話し合ってください。彼らは、ECMOがあなたの全体的な治療戦略にどのように適合するかを理解するのに役立ちます。

事前指示のある患者の場合、危機が発生する前に、ECMOのような集中的な治療に関するあなたの希望を医療提供者や家族と話し合うことが重要です。

ECMOに関するよくある質問

Q.1 ECMO検査は心不全に有効ですか？

ECMOは検査ではなく、他の治療法が効かない場合に重度の心不全に対して命を救うための治療法です。VA ECMOは心臓のポンプ機能を代行し、心筋の回復時間を確保したり、心臓移植へのブリッジとして機能します。ただし、最大限の薬物療法を行っても循環を維持できない最も重症の場合にのみ使用されます。

Q.2 ECMOは合併症を引き起こしますか？

はい、ECMOは出血、血栓、感染症、腎臓の問題など、いくつかの合併症を引き起こす可能性があります。合併症のリスクは治療期間が長くなるほど高まるため、医療チームはできるだけ安全にECMOサポートから離脱させるよう努めます。これらのリスクにもかかわらず、ECMOは、このサポートなしでは生存できない重度の心不全または肺不全の患者にとって命を救うことができます。

Q.3 ECMOはどのくらいの期間使用できますか？

ECMOサポートの期間は、基礎疾患や臓器の回復速度によって大きく異なります。数日間だけのサポートが必要な患者もいれば、数週間、あるいは数ヶ月を要する患者もいます。一般的に、期間が短いほど予後が良好であるため、医療チームは、臓器が十分に回復する時間を確保しながら、ECMOの使用時間を最小限に抑えるよう努めます。

Q.4 ECMOから生還できますか？

はい、多くの患者がECMO治療から生還し、良好な生活の質を維持しています。生存率は、年齢、基礎疾患、ECMOサポートが必要になった理由などの要因によって異なります。肺の問題がある患者は、心臓の問題がある患者よりも一般的に生存率が高く、若い患者は高齢の患者よりも一般的に良好な結果が得られます。医療チームは、個々の予後に関するより具体的な情報を提供できます。

Q.5 ECMOは痛いですか？

ECMOを受けているほとんどの患者は、治療中に快適に過ごせるように鎮静剤と鎮痛剤を投与されます。カニューレ挿入処置は麻酔下で行われるため、挿入中に痛みを感じることはありません。ECMOを受けている間、医療チームは患者の快適度を注意深く管理し、必要に応じて薬を調整して、大きな不快感がないようにします。