コロナウイルスで話題になっているECMOって？

ECMO(エクモ)って？

この頃、ニュースでもコロナウイルス(COVID-19)の重症化すると人工呼吸器のみでは、ECMOを使用する場合も少なくないという状況のようです。そこで、ECMOってなんだろう？という疑問がありますよね。

ECMOとは英語でExtra-Corporeal Membrane Oxygenationの略で、日本語にすると、体外式膜型人工肺という言葉になります。漢字の意味からもわかるように、肺の機能が正常に働かなくなった方の肺の代わりに、ECMOを使用して肺の機能を代行するための医療機器です。これにより、肺を休めることができ、治療に専念することができます。人工呼吸器との大きな違いは、上記にもあるように肺を休めることです。現在、多く用いられる人工呼吸器は正常に機能しなくなった肺に、陽圧(加圧)をかけることによって、強制的に肺を機能させようとするものです。しかし、ECMOの場合は後にも記述しますが、血管にカニューレ(チューブ)を挿入し、肺を避けるようにして回路を構成することにより、肺に負担をかけません。

出典: GETINGE ECLS・ECMO

それでは、なぜ肺の機能を代行するために血管をにカニューレを挿入する必要があるのでしょうか？それは、酸素は血液を介して全身に送られます。肺で行われていることは口や鼻、気管を通して、肺の中に空気が取り込まれます。それらの空気は肺の中にある肺胞と呼ばれる、小さな器官に流れる毛細血管にある小さな穴を通して、酸素と二酸化炭素を交換(ガス交換)します。この血液を通してガス交換するものを、ECMOを利用して代行する事ができるのです。

言葉にすると単純な機械に思えるかも知れませんが、これを安全に運用するためには非常に高度な技術とECMOを用いた治療の経験が豊富な医療チームが必須となります。医師、看護師、臨床工学技士を中心としてECMOの導入から維持、離脱まで特別な管理の元に運用されます。

ECMOの種類

ECMOにはV-A bypassとV-V bypassの2種類があり、対象の疾患や患者の持病などを元に、医師の判断により用いられます。これらは主に目的によって使い分けられます。それらを実際に見ていきましょう。

出典: 藤田医科大学 ECMOとは？

V-A bypass

肺の機能の代行に加え、心臓の機能の代行を行うことが目的。日本ではPCPS(Percutaneous Cardio-Pulmonary Support)と呼ばれることがほとんど。回路としては、脱血するために静脈、送血のために動脈にカニューレを挿入する。

V-V bypass

肺の機能の代行を行うことが目的。V-A bypassがPCPS(ピーシーピーエス)と呼ばれるため、V-V bypassは対称的にECMOと呼ばれることがほとんど。回路としては、脱血も送血も静脈にカニューレを挿入する。

ECMOの仕組み

上記で説明したV-A bypassにはポンプ、熱交換器、人工肺、V-V bypassには熱交換器、人工肺が用いられます。

ポンプは患者の体と装置のに高低差があると、重力によって血流が不十分になる可能性があるため、それを補助するため用いられます。

熱交換器の目的は、患者の体温が36度、病室の室温が20度とするならば回路を通っている間に血液の温度が下がってしまいます。そのため、装置の中でチューブを介して血液をお湯で加温することにより、体温の低下を防ぐために用いられます。

人工肺の役割は、これまでの説明でも分かる通り、ECMOのシステム中心とも言えます。人工肺の中には中空糸という、糸のような非常に細いチューブがあり、そのチューブの壁に酸素や二酸化炭素といった小さな分子の物質だけを通す穴が空いています。この中空糸の中には酸素が流れています。チューブを通して人工肺の中に入ってきた血液は人工肺の中を流れながら、先程の中空糸から出てくる酸素と結合することで静脈血から動脈血(酸素化)になります。

ECMOを使用した治療の現実

冒頭にも書きましたが、ECMOを使用する際には非常に高度の技術と経験が必要となっています。そのリスクは以下のような理由からです。

• 身体的な負担がある(侵襲度が高い) 例: カニューレ挿入による傷, 血液の異物反応
• 感染症や合併症リスク増
• 輸血の有無
• 持病の悪化リスク(ECMOの適用になる場合は人の生死に関わる瀬戸際にある)
• ECMOを使用することは、治療ではなく、生命維持である
• 離脱後の快復
• 医療スタッフの熟練度

主にこれらの理由から、ECMOの導入には患者にも病院側にも非常に大きな決断となります。病院の規模や条件にもよりますが、ECMOの装置自体はあっても、年間の症例数が数件であることも少なくありません。しかし、それでも治療に必要とされる場合には患者の同意のもと、導入となり、治療となります。

コロナウイルスの影響

このような現状の中で、ECMOの導入も少なくないというのは、患者側としても病院側としても、悪くない機会だと個人的に考えます。このシステムを利用することにより、患者の快復や治療の成績をあげる良い機会、経験になるのではないかと考えています。