人工呼吸◉原

Jpn J Respir Care 2014；31：45-49

著◉

Long-term ECMO 症例と Short-term ECMO 症例の比較検討高氏修平 1）・斉藤智誉 1）・佐藤朝之 1）・岡田昌生 1）
鹿野 恒 1）・牧瀬 博 1）・前中則武 2）・高平篤法 2）

キーワード：体外式膜型人工肺（ECMO），合併症，感染

要旨【目的】長期間 ECMO 管理を行った群と短期間 ECMO 管理を行った群で転帰および予後にどのような違いがあるのか検討した。
【対象および方法】
2009 年 1 月から 2012 年 12 月までに当センターで呼吸不全に対して ECMO を導入した 17 例（男性 10 例、女性 7 例）を対象とした。14 日以上の ECMO 管理を必要とした群（Long-term ECMO 群）（N ＝10）とそれ未満の群（Short-term ECMO 群）（N ＝ 7）に分け、合併症（出血、感染、気胸・縦隔気腫）発生率、ECMO 離脱率、退院時点での生存率、ECMO 回路交換回数について比較検討した。
【結果】両群間で有意差を認めたものは感染症合併率（P ＝ 0.003）と ECMO 回路交換回数であった（P ＝ 0.009）。
ECMO 回路の平均寿命は 4.6 日間であった。両群間における死亡率には有意差を認めなかった。
【結論】長期間 ECMO 管理を行った群では有意に感染症を合併し、また回路交換の回数が増えるものの、短期間 ECMO管理を行った群と比較して死亡率に差はみられなかった。

Ⅰ．序

現在までに長期間 ECMO 管理についての検討をした

文

研究は少ない。今回、当院で施行した呼吸不全に対す2009 年に CESAR trial で体外式膜型人工肺（extra­

る ECMO 症例について後ろ向きに調査し、長期 ECMO

corporeal membrane oxygenation：ECMO）の有効性管理の問題点および今後の課題についてまとめた。

が示されたことや、H1N1 インフルエンザ重症例に対1）する ECMO の有用性 2）に脚光があたって以来、Extra­

Ⅱ．対象

corporeal Life Support Organization（ELSO）による2009 年 1 月から 2012 年 12 月までに当センターで呼報告では、世界的に ECMO 施行数は年々増加してい吸不全に対して ECMO を導入した 17 例（男性 10 例、る 。この背景にはヘパリンコーティングされたカニ

女性 7 例）を対象とした。背景疾患は肺炎 10 例、H1N1

ューレや改良された遠心ポンプなどの機器の進歩があ

インフルエンザ呼吸不全 3 例、両側気胸 1 例、全身性る。このことにより最近では、H1N1 インフルエンザエリテマトーデス（systemic lupus erythematosus：

流行時に長期間の ECMO 管理を行うことで救命されSLE）肺胞出血 1 例、喘息による心肺停止 2 例であった症例の報告 4）や、肺移植までのブリッジとしての長た。なお、ECMO 開始基準は ELSO ガイドラインに従期間 ECMO の使用例などが報告されている 。しかし、い、人工呼吸器による治療に反応しない可逆性の急性3）5）1）市立札幌病院 救命救急センター
2）同 臨床工学科［受付日：2014 年 1 月 21 日 採択決定日：2014 年 5 月 7 日］

呼吸不全を対象とし、具体的には 1）P/F 比が 80 以下、
2）非代償性高二酸化炭素血症、3）重度の air leak synd­rome のいずれかを満たすものとした。ただし、ECMOMay 30, 201445

Takauji S, et al

Table 1The demographic and clinical characteristics of the long-termand short-term ECMO groups
L（N＝7）

S（N＝10）ECMO duration（days）（range）

24.7（14.2 〜 43.7）

5.2（1.9 〜 9.1）

Mean age（y）（range）

49.1（25 〜 66）49.2（27 〜 66）

Sex
Reasons for ECMO

Male

64Female

16Pneumonia

46

H1N1 influenza

30Pneumothorax（bilateral）

01Alveolar hemorrhage

01CPA（caused by asthma）

0

2

L：long-term ECMO，S：short-term ECMO，CPA：cardiopulmonary arrest

Table 2

A comparison between the long-term and short-term ECMO groups
L（N＝7）

S（N＝10）

P Value

Complication

7（100%）

2（20%）

P＝0.002 ＊① Pneumothorax, pneumomediastinum2（29%）

0（0%）

P＝0.154② Infection

6（86%）

1（10%）

P＝0.003 ＊③ Bleeding

4（57%）

1（10%）

P＝0.100ECMO circuit change

7（100%）

3（30%）

P＝0.009 ＊Weaning from ECMO

3（43%）

8（80%）

P＝0.161Overall survival rate3（43%）

5（50%）

P＝1

Days on ventilation before ECMO（＞7days）

1（14%）

1（10%）

P＝1

施行前の人工呼吸期間については ECMO 導入基準に開始前の人工呼吸器使用日数、合併症（出血、感染、は含めなかった。
使用した機器は膜型人工肺（Platinum

気胸・縦隔気腫）発生率、ECMO 離脱率、退院時点でCube NCVC6000、Nipro 社製）、遠心ポンプ（Mixflow 7、の生存率、人工肺を含む ECMO 回路交換回数についJMS 社製）、血液回路（ECMO Circuit 10mm〈3/8inch〉、て比較検討を行った。なお感染症については ECMO 開JMS 社製）である。カテーテル挿入部位は大腿静脈経始後 24 時間以降に起こった血流感染、肺炎、肺膿瘍と由右房脱血、右内頸静脈経由上大静脈送血、あるいは定義した。また出血については輸血あるいは止血処置

右内頸静脈経由右房脱血、大腿静脈経由下大静脈送血を必要とした気道出血、消化管出血、カニューレ挿入とした。また、veno-arterial（V-A）ECMO を選択した部および手術部位からの出血と定義した。なお、統計症例では大腿動脈へ送血カニューレを挿入した。ECMO解析として対応がない t 検定、およびフィッシャー直管理中は抗凝固薬としてヘパリンを使用し活性化凝固接確率試験を用い、P＜0.05 をもって有意差ありとした。

時間（activated clotting time：ACT）160 〜 200 秒で管理を行った。出血によるやむを得ない状況では、メシル酸ナファモスタットへの変更、あるいは休薬を行った。

Ⅲ．方法

Ⅳ．結果

L 群は 7 例（男性 6 例、女性 1 例）、平均 ECMO 期
間 24.7 日間、S 群は 10 例（男性 4 例、女性 6 例）
、平均 ECMO 期間 5.2 日間であった。両群間での年齢に有14 日間以上の ECMO 管理を必要とした群を “Long-意差はなかった（P＝0.99）（Table 1）。両群間で比較term ECMO（以下 L 群）” と定義し、さらに 14 日未検討を行ったところ、有意差を認めたものは合併症発

満の ECMO 管理を必要とした群を “Short-term ECMO

生率と ECMO 回路交換回数であった（Table 2）。いず（以下 S 群）” と分類した。それぞれの群において ECMO

れも L 群において有意に合併症発症率が高く、ECMO46

May 30, 2014

人工呼吸

Jpn J Respir Care Vol.31 No.1

回路交換回数も多かった。ECMO 回路の平均寿命は 4.6

感染部位についての検討では、1999 年に Burket らは、日間であった。一方、ECMO 離脱率、生存率、および血流感染症、呼吸器感染症、尿路感染症の順に多く発ECMO 開始前の人工呼吸器使用期間については有意な生しており、外科的 ICU 入院患者との比較から ECMO差は認められなかった。次に合併症についてさらに①患者では有意に血流感染症の発生が高いこと、ECMO気胸・縦隔気腫、②感染、③出血に分類し、L 群と S期間が長期に及ぶほど血流感染の合併が高くなること群での発生率を検討した。この結果、気胸・縦隔気腫、（平均 15.7 日）、生存率においては感染合併例と非感染出血の合併症については両群間での有意差は認めなか例との間に有意差がなかったことを指摘している 10）。

ったが、感染症では L 群において有意差が認められた。

同様の結果は最近の文献でも報告されている 11）。ECMO感染症を認めた 7 例のうち血流感染は 4 例（Klebsiella

患者ではカテーテル留置は避けられない問題であり、pneumoniae 1 例、Enterococcus faecalis 1 例、Bacte­

長期 ECMO 管理に伴ってカテーテル関連の血流感染

roides fragilis 1 例、Staphylococcus aureus 1 例）、肺症が増加してくることは必然的な事象とも考えられる。

炎・肺膿瘍は 3 例（Pseudomonas aeruginosa 2 例、Coa­

Hsu らは多変量解析の結果から、長期間の ECMO 管理

gulase-negative staphylococcus 1 例）であった。

のみが院内感染の危険因子であることを指摘し、さらⅤ．考察に ECMO 管理が 10 日以上に及ぶと、院内感染がおよそ 3 倍に増加することを示した 12）。Aubron らは ECMO

Camboni らは 21 日間以上の長期 ECMO 患者の予後期間中に感染を合併すると ICU 滞在期間および入院期を検討した結果、必ずしも長期 ECMO 管理が死亡率間は長期となるが、死亡率には影響を与えないことをのリスク因子にはなっていないことを示し、必要なら指摘している 13）。今回の検討結果においても L 群におば長期間の ECMO 管理を行うことを推奨している 6）。

いて有意に感染症の合併が高くなるものの、生存率に今回、我々が行った結果からも、L 群と S 群の両群間は影響を与えないことが示され、これらの報告と合致で生存率には有意な差は認められず、Camboni らの報していた。さらに Aubron らは長期間の ECMO 管理告に矛盾しないものであった。さらに、H1N1 インフルに伴い真菌感染症（カンジダ血症）が増加することをエンザでの ECMO 症例をまとめたメタ解析 7）による指摘しているが 13）、今回の検討結果ではカンジダ血症と平均 ECMO 期間は 10 日間と報告されているが、その合併はみられなかった。の中で最も成績が良かったカロリンスカ大学の ECMO

本研究の問題点として、L、S 両群間で ECMO 導入センターの報告では、平均 ECMO 期間は 16 日間（9.5となった背景疾患が異なっていること、症例数が少な〜 30.5 日間）と最も長かった 。このことは長期 ECMOい点があげられる。例えば、ECMO 導入となった疾患管理を行うことによって救命される症例があることをのうち海外では高い生存率が期待できる H1N1 インフ示しているものと考えられる。対照的に、竹田らがまルエンザ症例は全例 L 群に分類されている一方で、気とめた本邦での H1N1 インフルエンザにおける ECMO

胸、肺胞出血、喘息症例はいずれも S 群に分類されて成績は欧米と比較し、著しく劣っており、さらに平均いるという疾患の偏りが生じている。このため疾患そECMO 期間は 8 日間と短かった 。竹田らは、本邦でのものの予後がそれぞれの群の生存率に影響を及ぼしは長期間 ECMO に耐えられる機器が備わっていなかっている可能性が否定できない。もう一つの問題点としたことが最大の問題点であったと指摘している。L 群て、感染症の合併頻度の問題があげられる。予防的抗では有意に ECMO 回路の交換回数が多かったが、これ菌薬投与の有無、感染症の診断能により合併頻度は変は当施設において人工心肺装置（percutaneous cardio­

わってくるため、両群間での検討結果に影響を及ぼしpulmonary support：PCPS）として用いられていたカている可能性がある。ECMO 管理下では体温コントロ

ニューレ、遠心ポンプをそのまま ECMO として使用

ールにより臨床症状としての発熱を示さない例や、ECMOしていたため、耐久性に問題があったと考えざるを得回路と生体との反応により血液検査上で白血球減少、ない。

血小板減少を示す例があり、感染症の診断が困難であ4）8）2011 年の ELSO の報告によると、成人呼吸不全に対する ECMO 施行例の 21.3％で感染症を合併していた 9）。

ることも指摘されている 9）。
本論文の結果は文献ですでに指摘されていた結果とMay 30, 201447

Takauji S, et al

同様であり、新たな知見は得られなかった。しかし本邦での呼吸不全に対する ECMO 治療について後ろ向きにまとめた報告は少なく、現状の本邦での ECMO 治

参考文献
1） Peek GJ, Mugford M, Tiruvoipati R, et al：Efficacy andeconomic assessment of conventional ventilatory support
versus extracorporeal membrane oxygenation for severe

療の問題点について明らかにした点において意義があ

adult respiratory failure（CESAR）：a multicentre randomisedると考えられる。現在、日本呼吸療法医学会が中心とcontrolled trial. Lancet. 2009；374：1351-63.

なった ECMO プロジェクトが開始されており、多施設からの症例が集積されている。将来的にこれら多数例での検討を行うことで ECMO 導入となった疾患群
別に長期予後が明らかにされる可能性、さらには将来的に長期 ECMO 管理を行うべき症例とそうではない症例を判断する結果を示すことができるのではないか

2） Noah MA, Peek GJ, Finney SJ, et al：Referral to an extra­
corporeal membrane oxygenation center and mortality
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Ⅵ．結語

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L 群と S 群を比較した今回の検討結果から、L 群で

5） Iacono A, Groves S, Garcia J, et al：Lung transplantationは有意に感染症を合併し、ECMO 回路交換の回数が増

following 107 days of extracorporeal membrane oxygenation.

加しリスクが増すものの、S 群と比較して生存率に有意差は認められなかった。

Eur J Cardiothorac Surg. 2010；37：969-71.
6） Camboni D, Philipp A, Lubnow M, et al：Support timedependent outcome analysis for veno-venous extracorporeal
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本稿の全ての著者には規定された COI はない。

40：1341-7.
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48

May 30, 2014

人工呼吸

Jpn J Respir Care Vol.31 No.1

A comparison between long- and short-term extracorporeal membrane oxygenation
Shuhei TAKAUJI 1），Tomoyo SAITO 1），Tomoyuki SATO 1），Masaki OKADA 1）
Hitoshi KANO 1），Hiroshi MAKISE 1），Noritake MAENAKA 2），Atsunori TAKAHIRA 2）
1）

Department of Emergency Medicine and Critical Care, Sapporo City General Hospital
Department of Clinical Engineering, Sapporo City General Hospital2）

Corresponding author：Shuhei TAKAUJI
Department of Emergency Medicine and Critical Care, Sapporo City
General Hospital
Nishi 13-chome, Kita 11-jou, Chuou-ku, Sapporo, Hokkaido, 060-8604, Japan
Key words：extracorporeal membrane oxygenation，complication，infection
Abstract
Objective：To evaluate the differences in the outcomes of patients who received long-term extracorporeal
membrane oxygenation（ECMO）and short-term ECMO.
Design：A retrospective observational study from January 2009 through December 2012.
Participants and setting：Patients with respiratory failure who required veno-venous（V-V）and veno-arterial（V-A）ECMO at our institution.
Methods：A total of 17 patients received V-V and V-A ECMO. The patient population was divided into twogroups according to the duration of ECMO. Ten patients received long-term ECMO（L）（14 days or more），and seven patients received short-term ECMO（S）（less than 14 days）．Comparisons of the adverse events（bleeding, infection, pneumothorax, pneumomediastinum），weaning from ECMO, the overall survival rate andfrequency of ECMO circuit changes were made between the two groups.
Results：Compared with the S group, the patients in the L group were significantly more likely to have experienced
adverse events, especially infectious events（P=0.003）and multiple ECMO circuit changes（P=0.009）．The
median duration of each ECMO circuit was 4.6 days. The overall survival rates were not significantly different
between the two groups.
Conclusion：This study shows that the long support of ECMO was associated with a high frequency of infectiousevents and ECMO circuit changes, but these events did not have any impact on survival.
Received January 21, 2014
Accepted May 7, 2014

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