体外式膜型人工肺（ECMO）システム

アポロ病院におけるECMO生命維持技術に関する包括的なガイド

概要

体外式膜型人工肺（ECMO）は、心臓と肺が十分に機能しない患者に対し、長期にわたる心臓および呼吸器系の補助を提供する生命維持技術です。この高度な医療介入は、重度の呼吸不全または心不全を患う患者に対し、特に集中治療室（ICU）などの救命救急医療の現場で使用されます。ECMOシステムの特長は、体外で血液に酸素を供給できるため、心臓と肺が回復する時間を確保できる点にあります。

ECMOシステムは、ポンプで血液を人工肺（膜型酸素供給装置）に循環させ、そこで二酸化炭素を除去して酸素を添加した後、血液を患者に戻す仕組みになっています。このプロセスは心臓と肺の自然な機能を模倣しており、生命を脅かすような状況下で不可欠な補助を提供します。

手続きの性質

ECMOは、重度で回復の見込みのある呼吸不全または心不全で、従来の治療法に反応しない患者に対し、集中治療室で使用される、侵襲性が高く、医療資源を大量に消費する生命維持システムです。日常的に行われる処置ではなく、侵襲性の低い診断や治療介入とは比較になりません。

ECMOには以下が含まれます。

• 大口径血管カニューレ挿入： 太いカニューレを主要な血管に挿入する処置は、多くの場合、頸部、鼠径部、または胸部の血管を外科的に切開する必要がある。これらのカニューレのサイズと挿入位置は、固有の手技上のリスクを伴う。
• ヘパリンによる全身性抗凝固療法： これは体外循環回路内での血栓形成を防ぐために必要です。この抗凝固療法は、全身の出血リスクを高めます。
• 継続的な集中治療室レベルのモニタリング： ECMO（体外式膜型人工肺）治療には、灌流技師、集中治療医、心臓外科医、集中治療看護師などを含む専門のECMOチームによるモニタリングが必要です。ECMO治療を受けている患者は、24時間体制のベッドサイドモニタリングが不可欠です。
• 重大なリスク： これらには、重度の出血、血栓症、四肢虚血、脳卒中、感染症、溶血、腎不全、および酸素供給装置の故障やチューブの破裂などの機械的回路の合併症が含まれます。

ECMOは、集中治療医およびECMOの訓練を受けたチームによって、緊急または至急の処置として開始されます。患者や家族が予約するものではありません。患者をECMOにかけるかどうかの決定は、臨床状態の重篤度と回復の見込みに基づいて、担当医療チームが行います。

目的

ECMOシステムの主な目的は、心臓、肺、またはその両方が機能不全に陥り、従来の治療法に反応しない場合に、一時的な機械的補助を提供することです。ECMOは、基礎疾患の治療中にこれらの臓器を休ませ、回復させることを可能にします。

本システムは、以下の臨床場面で使用されています。

• 重度の呼吸不全： 急性呼吸窮迫症候群（ARDS）、重症肺炎、COVID-19やその他の感染症による呼吸不全など、人工呼吸器だけでは不十分な場合を含む。
• 心不全： 心原性ショック、難治性心停止、心臓手術後の人工心肺からの離脱失敗などが含まれる。
• 移植への架け橋： ECMOは、心臓や肺の移植手術を待つ間、患者をサポートすることができる。
• 回復への架け橋： 心臓や肺が急性の損傷や病気から回復するための時間を与えること。
• 意思決定への架け橋： 医療チームがさらなる治療選択肢があるかどうかを評価する間、臓器への血流を維持する。

仕組み

ECMOシステムは、太いカニューレを通して患者から血液を採取し、膜型酸素供給装置に通して酸素を添加し二酸化炭素を除去し、血液を体温まで温めた後、別のカニューレを通して患者に戻すことで機能します。ポンプが血液を回路全体に送り込みます。

主な構成は 2 つあります。

静脈-静脈（VV）ECMO

VV-ECMOでは、血液は静脈系から採取され、静脈系に戻されます。この方式は、酸素供給と二酸化炭素除去を含む呼吸補助のみを提供します。肺機能が低下しているものの、心臓は正常に機能している場合に使用されます。患者自身の心臓は、引き続き全身に血液を送り出します。

静脈動脈体外式膜型人工肺（VA ECMO）

VA-ECMOでは、静脈系から血液を採取し、動脈系に戻します。この方式は、心臓と呼吸器の両方を補助します。心臓と肺の両方が機能不全に陥っている場合、あるいは心臓のみが機能不全に陥っている場合（例えば、心原性ショックや心停止など）に使用されます。

ECMO回路の主要構成要素は以下のとおりです。

• カニューレ: 血液を排出・還流するために主要血管に挿入される太いチューブ
• 血液ポンプ： 血液を循環させる遠心ポンプまたはローラーポンプ
• 膜型酸素供給装置： 酸素を供給し二酸化炭素を除去する人工肺
• 熱交換器： 血液を体温まで温めてから患者に戻す。
• 監視システム: 血流、血圧、酸素飽和度、回路機能の継続的なモニタリング

ECMOの恩恵を受けられるのはどのような人ですか？

ECMOは、以下のような患者に検討される場合があります。

• 最適な人工呼吸器管理に反応しない重症ARDS（急性呼吸窮迫症候群）
• 細菌、ウイルス、または真菌感染によって引き起こされる重度の肺炎で、難治性低酸素血症を伴う。
• 薬物療法や機械的循環補助に反応しない心原性ショック
• 難治性心停止（体外式心肺蘇生法またはeCPRなど）
• 心臓手術後の人工心肺からの離脱失敗
• 血行動態障害を伴う急性心筋炎
• 重度の肺塞栓症
• 心臓移植や肺移植への橋渡しとして、あるいは心室補助装置（VAD）への橋渡しとして

ECMOを開始するかどうかの決定は、担当の集中治療チームとECMOチームによって行われます。ECMOは、従来の治療法すべてに反応しなかった、重篤で回復の可能性のある病状の患者に限定して適用されます。

ECMOはすべての重症患者に適しているわけではなく、開始前に、基礎疾患、回復の見込み、患者の年齢、併存疾患、罹病期間などの要因を医療チームが評価します。

公式サイト限定

適応症がある場合、ECMOは以下の利点をもたらす可能性があります。

• 命を救うための支援： ECMOは、重度の心不全や呼吸不全で本来なら生存できない患者の生命を維持することができる。
• 臓器の休息と回復： ECMOは心臓と肺の働きを代行することで、これらの臓器を休ませて回復させ、回復の可能性を高める。
• 酸素供給の改善： ECMOは体内に十分な酸素を供給し、基礎疾患の治療中に重要な臓器が機能することを可能にする。
• 人工呼吸器誘発性肺損傷の軽減： 呼吸不全の場合、ECMOを使用することで人工呼吸器の設定を下げることができ、肺へのさらなる損傷を最小限に抑えることができる。
• 生存率の向上: 研究によると、適切な適応症に対してタイムリーにECMO（体外式膜型人工肺）による補助を受けた患者は、従来の治療のみを受けた患者と比較して生存率が向上することが示されている。
• 多様性： ECMOは、患者のニーズに応じて、呼吸補助、心臓補助、またはその両方を行うように構成することができる。

リスクと合併症

ECMOはリスクの高い治療法です。命を救うことができる一方で、患者とその家族は、それに伴う重大なリスクを認識しておく必要があります。

• 重度の出血： ECMO患者の30～40%に発生すると報告されており、これは回路内の血栓形成を防ぐために全身性抗凝固療法が必要となることが原因である。出血はカニューレ挿入部位、肺、消化管、または脳で発生する可能性がある。
• 血栓症: 血栓は回路内または患者体内で形成される可能性があり、脳卒中、肺塞栓症、または四肢虚血を引き起こす可能性がある。
• 四肢虚血： 特にVA-ECMOにおける大腿動脈カニューレ挿入では、脚への血流減少により組織損傷を引き起こす可能性がある。このリスクを軽減するために、末梢灌流カニューレを使用することができる。
• 脳卒中： ECMOによる補助中は、虚血性脳卒中と出血性脳卒中の両方が発生する可能性があります。
• 感染： 血管アクセスが長期化したり、集中治療室に滞在すると、血流感染症や手術部位感染症のリスクが高まる。
• 溶血： ポンプと回路を通過する際に、赤血球が機械的に破壊される。
• 腎不全: 基礎疾患、血行動態の不安定性、またはECMO関連因子によって発生する可能性があります。一部の患者は、ECMOによる補助中に透析を必要とします。
• 機械的な合併症: 酸素供給装置の故障、空気塞栓、チューブの破裂、ポンプの誤作動などが含まれます。これらはECMOチームによる即時対応が必要です。

ECMOを必要とする患者の全体的な死亡率は依然として高く、これらの患者は定義上、重篤な状態にある。生存率は適応症によって異なり、体外式生命維持装置機構（ELSO）のデータによると、呼吸器ECMOでは約50～60%、心臓ECMOでは30～45%となっている。

正当な補償

ECMOからの回復は、治療を必要とした基礎疾患によって異なります。

• ECMOによる補助期間は、患者の臨床経過や治療への反応によって、数日から数週間と大きく異なります。
• 心臓と肺が十分に回復したら、ECMOチームは徐々に補助を減らし、患者の自立機能を評価します。このプロセスは離脱と呼ばれます。
• ECMOによる補助から患者が無事離脱できた時点で、カニューレの抜去（デカニューレ）が行われます。
• ECMO中止後も、患者は通常、継続的なモニタリングのため集中治療室に留まります。
• 理学療法や呼吸療法を含むリハビリテーションは、ECMO後の回復において重要な部分である。
• 病気の重症度や患者の全体的な健康状態によっては、完全な回復には数週間から数ヶ月かかる場合があります。

よくある質問

1. ECMOはどのように機能するのですか？

ECMOは、患者から血液を採取し、人工肺（膜型酸素供給装置）を通して酸素化した後、再び体内に戻すことで機能します。このプロセスは、心臓と肺の機能が十分に働かない患者を補助します。

2. ECMOの対象となるのはどのような人ですか？

ECMOの適応となるのは、通常、従来の治療法に反応しない重度の呼吸不全または心不全の患者です。適応の決定は、担当の集中治療チームとECMOチームが臨床状況に基づいて行います。ECMOは患者や家族が希望したり予約したりするものではなく、医療チームによる緊急または至急の介入として開始されるものです。

3. 処置は痛みや不快感を伴いますか?

ECMO治療を受ける患者は通常、鎮静剤を投与され、集中治療室に入院します。カニューレ挿入は、太いチューブを主要な血管に挿入する侵襲的な処置ですが、この処置中およびECMO治療中は終始鎮静剤が投与されます。継続的なモニタリングにより、患者の快適性と安全性が確保されます。

4. ECMO治療はどのくらいの期間続きますか？

ECMOの期間は、基礎疾患や治療に対する患者の反応によって、数日から数週間まで幅があります。ECMOチームは、患者の心臓と肺が十分に回復し、補助装置からの離脱が可能になるかどうかを継続的に評価します。

5．ECMOのリスクは何ですか？

ECMOには、重度の出血、血栓症、脳卒中、四肢虚血、感染症、溶血、腎不全、機械的回路の合併症など、重大なリスクが伴います。これらのリスクは、ECMOが使用される疾患の生命を脅かす性質と照らし合わせて検討されます。

6．ECMOは根本的な疾患を治癒できますか？

いいえ。ECMOは根本的な疾患を治療するものではありません。ECMOは、医療チームが根本的な疾患を治療している間、心臓と肺を一時的に補助するものです。ECMOは臓器が休息して回復する時間を稼いだり、移植などのさらなる治療への橋渡しとして機能します。

7. ECMO治療を受けている患者の生存率はどのくらいですか？

生存率は適応症によって異なります。体外式生命維持装置機構（ELSO）によると、呼吸器ECMOの生存率は約50～60%、心臓ECMOの生存率は30～45%です。個々の予後は、基礎疾患、患者の年齢、併存疾患、ECMO開始のタイミングによって異なります。

8. ECMOはすべての病院で利用できますか？

いいえ。ECMOには、特殊な機器、灌流技師、集中治療医、心臓外科医などの訓練を受けた専門スタッフ、そして専用の集中治療室（ICU）設備が必要です。ECMOは、確立されたECMOプログラムを有する一部の病院でのみ利用可能です。

9. ECMOを使用している患者に家族が面会することはできますか？

集中治療室（ICU）の面会規定は、病院や臨床状況によって異なります。ほとんどの場合、ECMO装着患者への面会は可能ですが、面会時間や人数に制限がある場合があります。面会に関する詳細は、ECMOおよびICUチームがご案内いたします。

10. アポロ病院のECMOについてもっと詳しく知るにはどうすればよいですか？

ECMOは、専用のECMOプログラムを有する一部のアポロ病院でご利用いただけます。詳細については、最寄りのアポロ病院センターにお問い合わせください。緊急の場合は、最寄りのアポロ病院救急外来にご連絡いただくか、1066番にお電話ください。

緊急連絡先情報

ECMOは、専用のECMOプログラムを有する一部のアポロ病院で利用可能です。ECMOは、担当医療チームによる緊急または至急の処置として開始されるものであり、患者または家族が予約できるものではありません。

緊急の場合は、最寄りのアポロ病院救急外来にご連絡いただくか、1066（アポロ病院緊急ヘルプライン）にお電話ください。

ご家族の方が重篤な状態にあり、ECMO（体外式膜型人工肺）が利用可能か、または適切かどうかを知りたい場合は、患者が入院している病院の担当集中治療医または集中治療チームに直接ご相談ください。