【2020年11月更新】PCPS・ECMOのまとめ【適応・生理学・導入・管理】

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【2020年11月更新】PCPS・ECMOのまとめ【適応・生理学・導入・管理】

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  VA-ECMO のまとめ 適応・導入・管理を中心に

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  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

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  ECMO とは？ ECMOの種類と比較

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  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

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  ECMOの種類 VV-ECMO 経皮的気管切開 VA-ECMO

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  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

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  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

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  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↓

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  ECMOの生理学 カニューレ選択・DO2の概念

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  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

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  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！）

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  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

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  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

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  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。

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  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

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  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

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  VA-ECMO 適応とカニュレーション

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  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

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  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

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  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

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  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

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  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

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  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

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  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！

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  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

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  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

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  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

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  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

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  　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

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  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

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  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）

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  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…

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  VA-ECMO 合併症を踏まえた管理

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  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

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  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

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  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.

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  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

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  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

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  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

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  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

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  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↓

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  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

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  ※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

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  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

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  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

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  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

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  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！

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  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！

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  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

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  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？

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  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

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  VA-ECMO 適切な離脱時期は？

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  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』

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  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

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  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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