ECMO (extracorporeal membrane oxygenation)

1)목적

– 심장과 폐의 기능을 보조하는 기구로 membrane은 폐의 기능, pump는 심장의 기능을 보조하여 피를 짜낸다

– 조직으로 산소공급을 개선, 조직의 이산화탄소 제거, 호기성대사 지속, 폐의 기능적 안정을 도모

– 정맥혈 배액 > 인공폐에서 CO2제거 , 산소 첨가 > 다시 혈액을 (정맥VV / 동맥 VA) 통해 생체내로 관류하는 방법

2)적응 (neonatal 기준)

– meconium inhalation syndrome

– persistent pulmonary hypertension

– infection

– CDH

– congenital cardiac abnormalities

– cardiomyopathy

3)종류

– a) V-A (veno-arterial)

>> venous > arterial (heart + lung)

>> 좌심실 기능이 많이 떨어질 때 주로 사용

> femoral vein – femoral artery 이용한 peripheral access

> direct RA – ascending aorta 에 cannulation하는 central access

> femoral vein – ascending aorta에 cannulation하는 hybride access

* 정상 심장은 inferior/superior venacava > RA > RV > 폐동맥 > 폐 > 폐정맥 > LA > LV > aorta

 

 

* VA ecmo 같은 경우 venous tip을 IVC, arterial을 aorta쪽으로 잡는다

– ECMO는 정상적으로 돌아가는 피를 역으로 체외 밖으로 인위적으로 돌리는 것

– 정맥인 V.tip을 거꾸로 뽑는다 (drainage ) > 뽑으려면 인위적으로 돌리려면 pump 필요 / 이 pump를 얼마나 빨리 돌리느냐 , 즉 RPM을 조절, flow 조절됨 > 정맥에서 뽑은 피에 산소를 공급(oxygenator) > 동맥길로 다시 넣어줌

– ecmo 마친 혈액은 다시 LV > LA 이동해야 하나 만약 판막의 힘?을 이기지 못하면 체외 순환했던 피는 다시 역행될 수 있음 > 정방향의 흐름(환자가 원래 심장 순환대로 가려고 하는 흐름) – 역방향의 흐름(ecmo가 만들어낸 흐름) 충돌됨 (부딪히는 곳을 mixing cloud)

– 임상에서 환자 심기능이 회복되면서 Rt.arm의 SpO2가 떨어지는 모습이 보이는데 ECMO support를 함에도 ischemic cardiomyopathy, hypoxic brain damage가 발생할 수 있다

4)주의할 점

* 뇌에 산소공급이 제대로 되는지!

aorta는 (brachiocephalic a. / left common carotid a. / left subclavian a.) 3분지로 나뉨

brachiocephalic a.는 오른쪽 팔과 오르쪽 머리분지로 올라가며 common carotid a.는 머리, let subclavian a,는 왼쪽 팔로 내려간다

ECMO를 돌리는 동안 LV 점차 회복되어 좌심실에서 만들어내는 혈류는 ecmo에서 만들어내는 충분한 산소가 섞여있지 않아 뇌에 충분한 산소 공급이 부족할 수 있다

>> 그러므로 ventilator의 역할이 중요하다!!!

>> 역으로 LV의 기능이 많이 떨어질 때 ventilator의 환기보다 ECMO의 환기가 잘 되기 때문에 setting을 보다 낮출 수 있다

* LV 기능이 살아났다면?

이때 LV로 나가는 피의 첫 번째 위치한 brachhiocephalic a > 즉 radial artery 를 통해 ABGA를 시행하여 어디에서의 mixing cloud가 생겼는지 추정 가능하다고 함..

또한 우뇌 산소공급의 적절성을 평가할 수 있다

만약 c-line을 가지고 있다면 같이 샘플하여 비교할 수 있는데, 중심정맥관. 즉 혼합정맥 산소포화도를 볼 수 있어 타겟은 70% 이상, RA에선 90% 이상을 기준으로 보고 있다. 또한 ECMO 산소공급기를 측정할 때 ECMO 동맥관의 PaO2 300mmHg 이상 목표치가 있다.

* 혈압 유지가 중요하다

– C.I 유지되어야 함

– 평균동맥압이 유지가 되어야 말초까지 산소가 도달할 수 있다

– 강심제, 승압제 사용 가능함

– 만약 너무 많이 사용 시 뇌출혈 가능성 있음

* 항응고요법

– 처음 heparin bolus시작하여 이후 ACT q3-6hr 확인함

– ACT 180-200sec, aPTT 60-80sec정도

* 감염

– 이 흐름은 환자의 심장 기능이 점차 돌아올 수록 그 흐름의 위치는 LV에서 discending aorta쪽으로 점차 이동함

– 체외막(membrane)통해 얼만큼의 Co2를 제거 조절 가능 > sweep gas

– FDO2 > 산소화 결정

– pump의 속도 > RPM

VV ECMO

– femoral / jugular vein 각각 사용함

– 단일 내강 튜브 사용함

– 폐기능 저하되어 호흡부전이 될 수 있는 환자에게 주로 적용함

– 우리 부서에선 주로 CDH환아에게 사용됨

– 여기서 주의할 점은 recirculation, 즉 tip의 위치가 부적절함함에 있어 전신 혈류 순환이 아닌 ECMO끼리 순환되는 것을 말한다. 이것이 안되도록 주의할 것…!

** femoro-femoral VV ECMO

각각의 장비 설명

**기계 종류

**Setting

– ECMO pump

: 생체에서 심장이 하는 역할을 한다. 혈액을 기계적인 힘으로 순환시키는 역할을 한다.

: 회전추에 의하여 원심력으로 혈액을 밀어내는 원리

: pump의 회전수는 혈류량을 의미하지 않는다.

– ECMO oxygenator

: 막형 인공폐는 fiO2 / medical air를 사용하여 pO2, pCO2를 독립적으로 조정 가능하다

– gas blender

: lung ventilating gas flow = sweep flow

: 기계에서 눈금으로 된 것을 의미

: 왼쪽과 오른쪽 두개의 막대기는 단위가 달라서 확인하고 만져야 함