体外生命維持(ECMO)の仕組み

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著者: Morris Wright
作成日: 28 4月 2021
更新日: 15 5月 2024
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テルモ株式会社「体外式膜型人工肺(ECMO)について」(2021年)
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ダースベイダー風の生命維持システムの開発にはほど遠いですが、ECMO(体外膜型酸素化)は近年、大きな進歩を遂げています。当初は新生児を助けるために使用される治療法ですが、ますます多くの成人がECMOを受けており、ECMOセンターが世界中で出現しています。

体外生命維持機構(ELSO)によると、1990年以来ECMOのタブを実行し続けており、ECMOは世界中の58,842人を支援するために使用されており、その数は毎年増加しています。これらの症例のほぼ半分は呼吸器系の問題を伴う新生児を含みますが、合わせた10,426例は呼吸器系および心臓の問題を抱えているか肺蘇生を必要としている成人を含みます。

概観

ECMO(別名体外生命維持またはECLS)は、重篤な病気(肺や心不全など)の人々に生命維持を提供する短期的な手段です。具体的には、ECMOは血液に酸素を注入し、二酸化炭素を除去します。また、血行力学的(血圧)サポートを提供することもできます。 ECMOは部分的な心肺バイパスの手段であり、手術室の外で使用されます。完全心肺バイパスマシン(人工心肺)は、手術中に数時間だけ使用されます。


ECMOは、肺や心臓のストレスを数日間取り除くのによく使用され、理論的には治癒を促進します。それは、もし緊急に治療されたとしても生存の可能性が高く、そうでなければECMOなしでおそらく死ぬであろう患者に使用されます。

1944年までさかのぼって、研究者たちは半透膜を通過する血液が酸素化されることを認識しました。この観察は心肺バイパスの基礎となった。最初、心肺バイパスは、血液を直接空気に曝す気泡または円盤型人工肺に依存していました。この初期のバイパス形態の悪影響には、溶血または血球の破壊が含まれ、その効果はせいぜい数時間に制限されました。 1956年に、膜型人工肺の開発によりこの問題が修正され、ECMOをより長く使用するための基礎が確立されました。

典型的なECMOのコンポーネントは次のとおりです。

  • 熱交換器
  • 膜型人工肺
  • ローラーまたは遠心ポンプ
  • 回路チューブ
  • アクセス部位に固有のカテーテル(VV ECMOは血液を 静脈 上大静脈または右心房を介したシステム、およびVA ECMOは血液を 動脈 大動脈または総頸動脈を介したシステム)

一部のセットアップでは、別のポンプと人工肺を含む並列回路を使用して、酸素化と二酸化炭素除去を支援します。流量は、患者のホメオスタシス(血圧、酸-塩基の状態、終末器官の機能、および混合静脈の状態)の綿密な監視に基づいて調整されます。注目すべきは、VA ECMOのみが血行動態または血圧のサポートを提供することです。最後に、全身麻酔下で完全心肺バイパスが手術室に接続されますが、ECMOは通常、局所麻酔を使用して設定されます。


ECMOに参加している患者は通常非常に病気であり、全員がこの経験を生き残るわけではありません。 2013年にELSOは、世界全体で72%の人々のみがECMOを生き延びたと報告しました。この統計は、この手順に入る肺の損傷が少ない新生児のために重くのしかかっています。 (赤ちゃんは新しい肺を持っているので、成人に典型的な併存症や付随する肺損傷を伴わずにECMOに入ることが多いことに注意してください。再び、この統計は新生児に有利に評価されました。具体的には、呼吸障害のある成人のわずか56%が、退院または移動をしました。

ECMOの副作用には、重度の内出血と外出血、感染、血栓症(血管内の生命にかかわる血栓)、ポンプの故障などがあります。血栓症の脅威を軽減するために、ECMOのコンポーネントは、血液希釈剤であるヘパリンでコーティングされています。

それが使用されるとき

ECMOが新生児に使用されるいくつかの状況は次のとおりです。


  • 新生児の持続性肺高血圧症(PPHN)
  • 新生児胎便吸引症候群
  • 肺炎またはその他の重篤な感染症
  • 先天性横隔膜ヘルニア
  • 先天性心疾患

ECMOが年長の子供に使用されるいくつかの状況は次のとおりです。

  • 術後の心臓修復
  • 誤嚥性肺炎
  • 肺炎
  • 敗血症
  • 中毒
  • 溺水
  • 重度の喘息
  • 中毒

ECMOの使用は、成人医学への道を模索しています。その普遍的な使用を裏付ける証拠は少ないですが(つまり、普遍的なガイドラインを作成するには、大規模なランダム化比較試験が必要です)、ECMOが幅広い分野で役立つ可能性があることを示唆する症例報告、回顧的研究などが浮上しています。条件。注目すべきは、その使用に絶対的な禁忌はありませんが、一部には専門家の意見に基づくいくつかの相対的禁忌が、免疫系の弱化(免疫抑制)、重度の出血リスク(著しい凝固障害)、高齢、高BMIを含むことが示唆されています。

ECMOが成人で使用されるいくつかの状況を次に示します。

  • 急性心筋梗塞または肺塞栓症に続発する心停止
  • 心不全
  • 急性呼吸窮迫症状(ARDS)またはH1N1ウイルスに続発する呼吸不全

大人に関係するECMOの情報をさらに2つ。まず、人工呼吸器とは異なり、ECMOは外傷(気圧外傷)または無気肺(肺の虚脱)による肺の損傷を回避します。第二に、メタ分析(プールされた研究)は、ECMOが心臓移植を受けている人、ウイルス性心筋症(心臓のウイルス感染症)の人、および従来の治療に反応しなかった不整脈の人に限られた利益があることを示しています。

最後に、ECMOはおそらく、あなたの人生でも、愛する人の人生でも遭遇することのない治療法です。 ECMOは深刻で、非常に病気の人のために予約されています。それにもかかわらず、ECMOはより多くの人々を支援する有望な新しい方法を表しています。ダースベイダーの鎧のスーツを兼ねた生命維持システムを開発することは決してないかもしれませんが、私たちは静止した土地の短期生命維持に関する理解をさらに深めています。