体外式膜型人工肺 (ECMO)

体外式膜型人工肺（ECMO）は、患者の血液を体外に排出し、外部の膜型人工肺を介して酸素化し、二酸化炭素を除去して循環に戻す生命維持装置の一種です。これは、従来の補助療法に反応しない心不全または呼吸不全の患者において、一時的に肺の機能、そして一部の構成では心臓の機能も代替します。

Definition

体外式膜型人工肺は、患者自身の臓器が機能しない場合に、血液を体外の膜型人工肺を通して循環させ、ガス交換を行うことで呼吸機能（静脈-静脈）または心臓と呼吸の両方の機能（静脈-動脈）を補助する一時的な機械的生命維持技術です。

Scope

本項目では、体外式ガス交換の原理、主な静脈-静脈および静脈-動脈構成とそのそれぞれが何を補助するか、その使用を記述するレジストリデータ、ならびに重症呼吸不全およびショックにおける試験的エビデンスについて扱います。これは、この技術とそのエビデンスベースに関する参照記述であり、患者選択やデバイス管理に関する指針ではありません。

Core questions

• ECMOは何を代替し、どのように体外でガス交換を行いますか？
• 静脈-静脈ECMOと静脈-動脈ECMOは、補助する機能においてどのように異なりますか？
• 重症呼吸不全とショックにおけるECMOについて、エビデンスは何を示していますか？

Key concepts

• 体外式ガス交換
• 膜型人工肺
• 呼吸補助のための静脈-静脈（VV）ECMO
• 心臓および呼吸補助のための静脈-動脈（VA）ECMO
• 回復、決定、または移植への橋渡し
• 体外式心肺蘇生（ECPR）

Mechanisms

ポンプが静脈血を膜型人工肺を含む回路に排出し、そこでガス透過性膜を介して酸素が加えられ、二酸化炭素が除去された後、血液は患者に戻されます。静脈-静脈構成では、酸素化された血液は静脈系に戻され、患者自身の心臓がそれを送り出すため、この技術は肺のみを補助します。静脈-動脈構成では、血液は動脈系に戻され、ガス交換と循環血流の両方を提供し、それによって肺だけでなく機能不全の心臓も補助します。血液が人工表面に接触するため、抗凝固療法と慎重な回路管理がこの技術に不可欠です。

Clinical relevance

ECMOは、臓器補助の最も高度な形態がどのように心臓と肺を機械的に代替するかを示しており、それを記述する試験とレジストリは、臨床医が評価するエビデンスの一部を形成します。本項目は、この技術とそのエビデンスベースを参照として記述するものであり、患者選択の基準やデバイス管理の指示を提供するものではありません。

Epidemiology

ECMOの使用は、国際レジストリ報告書によって記録されているように、ここ数十年で大幅に増加しており、呼吸補助の需要が高い期間にはさらに拡大しました。転帰は、適応症、構成、および治療施設の経験によって異なります。

Evidence & guidelines

EOLIA試験（Combes et al., 2018）は、重症急性呼吸窮迫症候群における静脈-静脈ECMOを検討し、Extracorporeal Life Support Organization（Thiagarajan et al., 2017）からのレジストリ報告書は、使用パターンと転帰を記述しています。Vincent and De Backer（2013）のようなレビューは、循環不全の選択肢の中に静脈-動脈補助を位置づけ、DanGer Shock（Møller et al., 2024）のようなデバイス試験は、ショックにおける機械的補助のより広範な状況に情報を提供しています。

History

体外式ガス交換は、心臓手術のために開発された心肺バイパスから発展し、手術室外での長期補助のために応用され、新生児呼吸不全で早期に成功を収めました。回路技術の向上、試験とレジストリの蓄積、そして重症呼吸不全の流行時に需要が急増するにつれて、成人での使用が拡大しました。

Debates

重症呼吸不全においてECMOはいつ転帰を改善しますか？

重症急性呼吸窮迫症候群における静脈-静脈ECMOの試験的エビデンスは、患者選択、タイミング、およびクロスオーバーがその利益の判断に影響を与えるという議論とともに、異なる方法で解釈されてきました。

Key figures

• Alain Combes
• Robert H. Bartlett

Seminal works

• combes-2018-eolia
• thiagarajan-2017-elso

Frequently asked questions

静脈-静脈ECMOと静脈-動脈ECMOの違いは何ですか？

静脈-静脈ECMOは酸素化された血液を静脈側に戻し、心臓が拍動している間は肺を補助しますが、静脈-動脈ECMOは血液を動脈側に戻し、心臓と肺の両方を補助します。

ECMOは基礎疾患を治癒させますか？

いいえ、ECMOは一時的に心臓または肺の機能を代替して時間を稼ぎ、基礎疾患が回復するまで、または他の決定や治療が追求されるまでの橋渡しとして機能します。