（２）ＥＣＭＯの原理

ＥＣＭＯ

私たちは、どこに向かっていくべきか？

「ECMO？
なんでそんなの入れるのか？
どちらにせよ、その患者は死ぬ！」
2004年 (研修医1年目)

「人工呼吸器でも、呼吸ができなくなった患者に、ECMOを入れるという発想はない！」
2008年(専修医3年目)

重症のARDSの治療として、ECMOを考慮すべきである。
2011年 6月 日本呼吸療法医学会

ＣＥＳＡＲ

Peek GJ. CESAR study Lancet 2009;374:1351-63

Open Lung Ventilation Study

Meade MO. Open Lung Ventilation Study JAMA. 2008 ;299:637-45.

アウトライン ＥＣＭＯって何？
 適応 呼吸不全に対するＥＣＭＯの考え方

 使用する機器
 モニタリング 質問時間ＥＣＭＯって何？
患者から静脈血を取り出し、ポンプを使用し、回路へ血液を通して、人工肺で酸素化・二酸化炭素を除去した血液を、再度、患者の静脈または、動脈へ戻す、
体外循環を使用した生命維持装置のこと

ECMO Specialist Traning Manual 3th Edition 2010

適応
 適応(CESAR)

マレイスコア* > 3, P/F比<80mmHg
人工呼吸管理日数 < 7日
年齢 <65可逆性の肺であること！
 結果


ECMO
63%(CESAR), 53%(ELSO), 77%(ANZ H1N1)
呼吸管理のみ43%(CESAR), 42%(Open Lung Ventilation Study, P/F<104)呼吸不全に対するＥＣＭＯの考え方

酸素消費

酸素供給

症例
32歳男性
身長: 167cm
体重: 65kg (推定)
対表面積： 1.73m2
生来健康であったが、某年某日原因不明の呼吸不全にて救急搬送され、挿管・人工呼吸管理となった。

人工呼吸管理 5日目
PCV
PEEP 20 cmH2O
吸気圧 40 cmH2O
FiO2 1.0
呼吸回数 40回

pH 7.2
PaO2 40mmHg
PaCO2 60mmHg
SpO2 70%

ＥＣＭＯ(VV)導入しました！
SpO2：
PaO2：

70
40→→8555に上昇！に上昇！

これでいいの？

ECMOの効率は脱血した血液の酸素飽和度が低いほど高まる
ＥＣＭＯの酸素化能 ＝(100% - 脱血した血液の酸素飽和度)×ECMO流量×Hb
動脈の 100%酸素
飽 80%
和度

ECMO導入している場合

ECMOでの酸素供給量
ECMOない場合
death

自己肺の酸素化(PaO2)

この患者の酸素バランスは
酸素消費量 = 体表面積 × 120

酸素消費量200ml

この患者の酸素バランスは酸素消費量 = 1.73 × 120 = 200

酸素消費量200ml

この患者の酸素バランスは酸素供給量 = 心拍出量×Hb(g/L)×SpO2×1.36

酸素消費量200ml

この患者の酸素バランスは酸素供給量 = 5.2×140×1×1.36 = 1000

正常時(SpO2 100%)の酸素供給量
1000ml

酸素消費量200ml

この患者の酸素バランスは酸素供給量 = 5.2×140×0.7×1.36 = 700

SpO2 70%時の酸素供給量
700ml
酸素消費量200ml

酸素供給量は酸素消費量の3倍でよい

200ml

低下

正常酸素消費量(ml/kg/min)

600ml

1000ml

60%

100%

代謝低下

酸素供給量
(ml/kg/min)亢進動脈酸素飽和度 70%は許容される
ただし、・心拍出量が正常・貧血がないであることが前提

ＥＣＭＯ開始後は Rest Lung 設定
ECMO開始後PEEP 5 cmH2O
吸気圧 20 cmH2O
FiO2 0.21
呼吸回数 10回
pH 7.4
PaO2 43 mmHg
PaCO2 40 mmHg
SpO2 75% ECMO開始前の SpO2 70%
 ECMO開始後の SpO2 75%

このSpO2でOK
重要なことは “Rest Lung設定” で維持すること！

ELSOガイドライン
ＥＣＭＯ中の動脈酸素飽和度は通常は80-85%であるが、時に75-80%となることがある。
（中略）
心機能が正常で、ヘモグロビン濃度が正常である限り、この酸素飽和度は通常の全身への酸素供給を維持するのに十分である。
しかしながら、ICUスタッフは90%以下の酸素飽和度では心配になる、そのため、酸素供給についての教育は重要である。
VV ＥＣＭＯ時の”rest設定”から、呼吸器の設定を強くしたり、FiO2を上げたりしたくなる気持ちを抑えなければならない。

V-V ECMOの問題点
送血した血液を、また脱血してしまうこと“リサーキュレーション”①過剰なECMO流量②カテーテル位置不良③心拍出量低下

脱血Satの目標 65%75%以上 → 高いリサーキュレーション率を考える

V-A ECMO
 もし、心拍出量が低下しているのであれば、迷わず

V-A ECMOに変更する。
 ECMO全体の1/3は、V-Aが必要となる

 V-Aが必要となる病態
肺高血圧症

右心不全



心嚢水貯留

不整脈血圧低下

心エコー、尿量、肝腫大で評価

V-A ECMOの問題点
左心室の過伸展（LV distention）
肺うっ血の像悪
左室内の血栓• 10mmHg以上の脈圧を維持• 大動脈弁の開放を維持• 平均肺動脈圧 <30mmHg
適切な灌流量まで↓動脈系の血管拡張剤
DOB / IABP
左房脱血 / VAD考慮

V-A ECMOの問題点
上半身と下半身のSpO2の差(differential hypoxia)• 十分な灌流量を維持• 上半身のSpO2 > 70%• 上半身のSvO2 > 40%
もし、大腿静脈脱血であれば右内頚からの脱血に変更する。
（大腿動静脈送血を考慮）

V-A ECMOの問題点
SaO2 50%

SvO2 30%

SvO2 60%

SaO2 80%

SpaO2 80%

SaO2 100%
SvO2 80%

SaO2 100%
SvO2 80%

凝固 ヘパリンは必要（ACT 180-240を目標に調整する）
 出血時はACT 140-160となるように、減量可

 血小板は、多くの場合減少 →適時輸血 出血・凝固異常が疑われる場合、適切な原因診断と治療を行う (ATIII, FFP補充) 回路は凝固因子消耗の原因になりうる→回路交換使用する機器

人工肺
 空気を通す小孔膜

血液自然拡散 常に 血圧 > ガス圧→ガス圧>血圧時は空気混入
 血圧 300mmHg以上→血漿リークのリスク↑
 ウエットラング→酸素化能↓O2
CO2O2CO2CO2O2
CO2O2

人工肺は患者の位置より低くする

肺血圧のコントロール
供給されるガス量を多く保つ

o2o2

O2 フラッシュ
過度のO2フラッシュは、アルカロー
シスを引き起こし、患者を不快にする。
（過換気症候群と同じ状態）
供給ガスは、8～10L/min
CO2を混和し、CO2量を適切にコントロール

遠心ポンプ 遠心ポンプの回転数は、ポンプ前後の圧格差と比例する。
 回転数は流量と比例しない。

カニューレ 適切な大きさ
脱血：男性 25Fr 50cm
女性 21Fr 18cm
送血(V)： 19Fr～21Fr 18cm

 適切な位置
右心房内 適切な手技
出血を起こさないように

挿入部全景挿入部写真Biomedicus 23Fr 23cm (日本未発売)

挿入部写真カニューレ位置確認

モニタリング
脱血SvO2モニター, HCT
脱血圧(P1)

肺前圧(P2)

人工呼吸器設定
SvO2モニター付き
トリプルルーメン
中心静脈カテーテル
SvO2モニター

フローセンサー

ガス圧(P4)

体温モニター付き
尿道留置カテーテル
体温送血圧(P3)
バブルディテクター（持続送血ガス測定）

回路内圧モニタ P1・・・ポンプの前 P2・・・ポンプと人工肺の間
 P3・・・人工肺のすぐ後 P4・・・ガス圧
P1>-20mmHg
P2-P3<50mmHg
P2<300mmHgP4>5mmHg (airが止まるとアラーム)

P1P2P3P4酸素化能のモニター
ＥＣＭＯの酸素化能 ＝(100% - 脱血した血液の酸素飽和度)×ECMO流量×Hb

ECMO流量 ： 3.5L/min→ 4.2L/min

脱血のSat ： 70%

→ 75%

Hb

：14g/dl

SaO2： 77%

→ 14g/dl→ 78%

ＥＣＭＯの酸素化能 ＝(1-0.70)×3.5×140×1.36 = 200

ＥＣＭＯの酸素化能 ＝(1-0.75)×4.2×140×1.36 = 200

新生児の場合(ml/min)

リサーキュレーション率

ECMO流量 (ml/min)ICUでの基本的な患者モニタリング
意識レベル 心拍数血圧 呼吸数 尿量
体温 Sat CVP

心エコー レントゲン
腹部エコー

動脈血ガス：pH pCO2 pO2 HCO3 BE
生化学検査：Na K Ca Glu Lactate
血算：WBC Hb Hct Plt
凝固：PT APTT Fib D-dimer

ACT

吸気圧 PEEP 平均気道内圧
呼吸回数 FiO2 TV MV

患者との高さ

P1P2P380cm以上(60mmHg)

P140cm(30mmHg)

ECMO全景

ECMOの基本的なコンセプト
 自己肺にダメージを与えない
 不要な出血は作らない ポンプは最高の友達 酸素飽和度は低くても許容する 肺高血圧症は、早期に気づく（尿量低下や肝腫大） 右心不全になったら、

V-A ECMOに移行する

ボールは友達！
ポンプは友達！

覚醒
 肺のリンパドレナージをよくする
 一回換気量を増やす
 患者管理を容易にする
 感染にも強くなる
 患者との人間関係“心地よい” 状態が患者にとって最もよい質問時間

新生児の場合(ml/min)

リサーキュレーション率

ECMO流量 (ml/min)Cardiac Output