VA-ECMO のまとめ適応・導入・管理を中心に 

目次 1.ECMOとは？種類と比較2.生理学3.適応とカニュレーション4.合併症を踏まえた管理 

ECMO (Extracorporeal membrane oxygenation) ●体外式膜型人工肺のこと●体外式生命維持装置の1つ●治療ではなく、基礎疾患の　病態を修復するものではない 

ECMOの種類 VV-ECMO 経皮的気管切開 VA-ECMO 

VV-ECMO 外科的気管切開 経皮的気管切開 ●静脈から脱血・静脈に送血●呼吸機能を補助●自己心の機能を維持すること　が重要 VV-ECMO 

経皮的気管切開 経皮的気管切開 VA-ECMO ●静脈から脱血・動脈に送血●心機能と呼吸機能を補助●心機能がある程度維持　されていれば、生体への　酸素運搬は自己心とECMOの　双方で行われる VA-ECMO 

VV vs VA ECMO 経皮的気管切開 VV-ECMO ●VVECMOでは、リサーキユレーションが起きる●VAECMOは心臓の代行前負荷↓　後負荷↑　左室仕事量↑　冠血流↓ 

ECMOの生理学カニューレ選択・DO2の概念 

生理学から見た流量 ●通常は脱血量が送血量の規定因子に●脱血管に影響を与える因子　　患者側因子：循環血漿量、血液の粘性　装置側因子：脱血管カニューレ 

Hagen-Poiseuilleの式 ●カニューレのサイズと流量の関係性を示す式●カニューレの太さ・長さが関与（特に太さ！） 

Fr 数と流量の関係 ●脱血できる血液を増やすためには…　右房近傍にできるだけ近く　内筒の大きいカニューレを挿入 

酸素運搬量（DO2） ●DO2は体外循環血漿量・Hb濃度・酸素飽和度　（溶存酸素）に依存 

安静時 DO2とVO2の関係性 ●安静時のDO2は一般に酸素消費量(VO2)の4～5倍●DO2/VO2比が5:1の時　混合静脈血酸素飽和度(SvO2)が80%前後となる。 

ECMO管理中 のDO2とVO2 ●DO2の低下(心拍出量低下や貧血)⇒酸素摂取率が上昇（酸素解離曲線の右方偏移)し　VO2は一定に保たれる。さらにDO2が低下し　臨界点に達するとVO2はDO2に依存して低下する。 DO2に依存してVO2が低下する状況では嫌気性代謝が行われる。 人工心肺での臨界点 

流量とDO2から見た臓器灌流 ●体外循環の流量低下に伴うDO2の変化内臓血流と筋肉血流は急激に減少脳血流や腎血流は緩やかに減少 

VA-ECMO適応とカニュレーション 

VA-ECMOの適応 ●VA-ECMOはあくまで一時的なつなぎである！　次の改善策あるいは回復までのブリッジ　　　　　　　　【適応疾患】　　心肺停止・心原性ショック・心筋梗塞・肺塞栓　　　　　劇症型心筋炎・偶発性低体温・中毒 

VA-ECMOの適応 IABPを入れて粘るか、ECMOを最初から挿入するかは施設によって異なるこれらの適応疾患や基準についても絶対的なものではなく、現場の判断によって導入が決定されることもある 

ECPRの有効性 ●ECPR：ECMOを用いた心肺蘇生●CPR時間(CPR開始からECMO開始までの時間)が 30分未満 ⇒生存退院のオッズ比は1.9 Use of Extracorporeal Membrane Oxygenation for Adults in Cardiac Arrest (E-CPR)A Meta-Analysis of Observational Studies ASAIO J . Nov-Dec 2009;55(6):581-6.  Marcelo G Cardarelli  

ECPRの有効性 ●心停止から60分を超えると予後不良Chen YS, Chao A, Yu HY, Ko WJ, Wu IH, Chen RJ, et al. Analysis and results of prolonged resuscitation in cardiac arrest patients rescued by extracorporeal membrane oxygenation. J Am Coll Cardiol. 2003;41:197–203.●40分以内の導入で神経予後良好Yukawa et al. Scandinavian Journal of Trauma, Resuscitation and Emergency Medicine (2017) 25:95 

ECPRの導入基準 日本が世界に向けて発信した、院外心停止のECPRの有効性を調べた導入基準で、世界でもECPRの導入基準として一定の評価を得ている 

Full flowまでは45-60分以内を目指す 心停止からECMOの作動(Full flow)までの時間(上図の1-3まで)が極めて大切 

ECPRは有効ではあるものの… 院内でプロトコル化して状況を整えていなければChaosLaussen PC and Guerguerian A-M (2018) Establishing and Sustaining an ECPR Program. Front. Pediatr. 6:152.どれだけECMOの導入を急いでも、BLSやACLSをおろそかにしない！ 

VA-ECMOの導入 ●ACS症例の場合IABPの使用を考慮　●IABPの役割　①冠動脈の灌流圧の維持　②左室後負荷の軽減効果●PCPS導入中の目標血圧　IABP挿入時:Augmentation圧 90mmHg以上　       通常時：MAP 60mmHg以上 

カテーテルの選択は？ ●可能な限り太いものを使う！※大腿A遠位の阻血には注意が必要 

カテーテルの選択は？ ●当院ではテルモシリーズのカテーテル　ラジフォーカスガイドワイヤーを使用している 

カニュレーション手順 ●可能な限り手術室で透視下で行うのが好ましい　以下はやむ負えずブラインドで実施する場合の手順①患者の両側鼠径部から大腿まで露出させる②エコーで大腿動静脈の位置を同定する③両側鼠径部を中心に広範囲に消毒する④右大腿静脈と左大腿動脈より4Fr or 5Frの　ショートシースを挿入し血ガスをチェックする 

　カニュレーション時の注意点 ●穿刺はできる限りエコーガイドで●エコーにて大動脈と下大静脈にガイドワイヤーが　あることを確認●血管確保が困難な場合、カットダウンなど　別の方法を検討 

カニュレーション手順 ⑤シースにガイドワイヤーを挿入し、エコーで大動脈と　下大静脈にガイドワイヤーがあることを確認して　シースを抜去。　ダイレーションを行い、カニューレを挿入し　ペアンでクランプする。 ※ダイレーションのたびに、ガイドワイヤーの　抵抗確認。抵抗がある場合は、径の細い　ダイレーターに変更※カニューレの挿入は一人で行うのは難しいので、　助手を準備しておく 

カニュレーション手順 ⑥ヘパリン加生食でカニューレ内を満たしながらPCPSの　回路と接続。三方活栓にロック付きシリンジをつけ、　ペアンをデクランプしair抜きを行う。⑦PCPSを作動させる。Flowが取れている事を確認。 ※接続の前に必ず脱血側と送血側を声出し　しながら確認（周りのスタッフと一緒に） 

YOUTUBE ECMO Implantation in Cardiogenic Shockhttps://youtu.be/ghsMqC9PF28 VA-ECMOのカニュレーション百聞は一見に如かず… 

VA-ECMOの合併症これらを回避する管理が大切 血栓 経皮的気管切開 出血 感染 

VA-ECMOの合併症これらを回避する管理が大切 経皮的気管切開 感染 ●血栓形成による合併症発生率は16％●圧モニターの急な変化は　血栓の存在を疑う　⇒緊急時用にプライミングされた　　新しい回路を準備する●人の目による回路内血栓の観察も　大切である●APR・抗Xa値を参考にして　ヘパリン投与量調整（ACTも参考に） Sklar MC, Sy E, Lequier L, et al. Anticoagulation Practices during Venovenous Extracorporeal Membrane Oxygenation for Respiratory Failure. A Systematic Review. Ann Am Thorac Soc 2016; 13:2242. 血栓 

VA-ECMOの合併症これらを回避する管理が大切 経皮的気管切開 出血 感染 ●30～50％の確率で発生●手術部位の出血（19.0％）　カニュレーション部位の出血（17.1％）　が多い●抗凝固薬の使用や血小板機能の低下による【管理】ECMO使用中の血小板数は５万以上ECMO作動中はHb12 g/dL以上※前述のCESARトライアルの管理プロトコールでは、　Hb＞14g/dｌとより高い基準が設定されており、　ELSOガイドラインでもそれに近い基準(Ht＞40％)に Sklar MC, Sy E, Lequier L, et al. Anticoagulation Practices during Venovenous Extracorporeal Membrane Oxygenation for Respiratory Failure. A Systematic Review. Ann Am Thorac Soc 2016; 13:2242. Brodie D1, Bacchetta M. Extracorporeal membrane oxygenation for ARDS in adults. N Engl J Med. 2011 Nov 17;365(20):1905-14. 

VA-ECMOの合併症これらを回避する管理が大切 経皮的気管切開 感染 ●敗血症合併率は25%に達する●監視培養や予防的抗菌薬投与を行う　有効性については現段階では不明●予防的抗菌薬投与はGPCを　ターゲットとすることが多い。●ECMOにおいてはCRBSIの時の　ような回路交換が困難　基本的には感染症に対しては　回路交換せず、抗菌薬投与継続 感染 

VA-ECMOの回路 ●回路はできる限りシンプルに！ ●カニューレ以外の構成要素　　チューブ・血液ポンプ・人工肺・熱交換器 

構成要素　チューブ ●ほかの構成要素に結合される　血液の色調や血栓の評価のためチューブは透明に●プライミングボリュームを減らすよう可能な限り短く 

構成要素　血液ポンプ ●近年は遠心ポンプが用いられる。●高速で回転する羽根車（インペラー）による　流体渦を発生させて駆動 

構成要素　血液ポンプ ポンプ流量と回転数についての注意事項 ●前負荷に依存し後負荷に影響を受けやすい●回転数のみが血流の決定因子ではない！●回路内の閉塞、閉塞性ショックでポンプの前負荷↓ 

構成要素　人工肺 ●膜型人工肺で、安全で効率よくガス交換が行われる●人工肺でのO2移動は以下の3つで規定される①膜の表面積②スウィープガス中のO2の割合③血液が膜と接触している時間 

※ガス交換膜の血漿リーク ●長期の使用により徐々に膜の疎水性は失われ、　血漿リークを起こす。　　⇒ガス交換能が著しく低下し、　　人工肺の交換が必要に 

構成要素　熱交換器 ●患者の体温管理に不可欠●ROSC後のTTM・高体温によるO2の消費低下　CO2の産生低下に寄与する 

ECMO回路のモニタリング項目圧モニタリング ●ポンプ前、人工肺前、人工肺後でモニタリング-60mmHgでの管理が理想的陰圧が強すぎると溶血や遊離Hbの放出を増加 1 2 3 

ECMO回路のモニタリング項目動脈血液ガス分析(ABG)・採血所見(L/D) ●pO2・pCO2で人工肺の機能を経時的に評価●APTT等でヘパリンの調節、溶血が起きていないか 

ABGの評価の際注意すべき点①mixing point ●大腿動脈からの逆行送血では、自己心の拍出量と　ECMOの送血流量のバランスで、両者の混合する　位置(mixing point)が異なる   脳へ流れる血液を常に意識しておく！ 

ABGの評価の際注意すべき点②ABGは右橈骨動脈で評価 ●ABG右橈骨動脈の評価は、送血管から最も遠位　のから採取●自己心からの酸素化が不十分な血液が　脳や冠動脈に流れているかもしれない●mixing pointを意識する   脳へ流れる血液を常に意識しておく！ 

ECMO回路のモニタリング項目血流量 ●血流量は1.5L/min未満にはならないよう避ける●血流の停滞や血栓の発生につながる 

ECMO回路のモニタリング項目血流量 ●血流量は1.5L/min未満にはならないよう避ける●血流の停滞や血栓の発生につながる 低流量アラームの原因 ①ポンプ前負荷の低下　脱血不良。大量出血や炎症による血管漏出？②ポンプ後負荷の上昇　患者の高血圧、送血ラインのキンク、人工肺での血栓？③ポンプ機能不全　ポンプヘッドに混入した空気がそのまま　トラップされている？ 

スタッフによる観察も大切です ●送血・脱血の血液の色●血栓形成はペンライトでのチューブや　人工肺を定期的にチェックすることで見つかることも●全ての接続部を確実に評価 

VA-ECMOの離脱 ●一定の確立された基準は存在しない…●SAVE-Jガイドライン『流量を1.0L/minまで減量し、心機能、循環不全の　指標に問題がなければon-offテストで評価し離脱する』 

ON-OFF Test ●一時的に血流量を止めて、循環状態を確認する行為●回路が凝固してしまう可能性あり。　抗凝固剤の追加投与によりAPRの延長を確認をしてから　血流量を止めると安全。●血流量は、送血側をクランプして流量を0L/minに 　※回転数を0rpmにしただけでは、逆流することも 

参考文献・資料 ●INTENSIVIST Vol.5 No.2 2013　 (特集:ECMO)   2013/4/17 讃井將満●ECMO実践ハンドブック〜世界標準の成人ECMO管理 　　2020/2/10 Alain Vuylsteke●SAVE-J ガイドライン ●ELSO Guideline ver1.3●東京医科大学八王子医療センター 救急救命センター HP●こういうことだったのか!!ECMO・PCPS 

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