【簡単に解説】新型コロナウイルスの治療には人工呼吸器?ECMO?

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新型コロナウイルスが重症化した場合の治療には不可欠な、人工呼吸器とECMOについて、簡単に解説していきます。

人工呼吸器やECMOを知らない医療従事者や興味のある一般の方、知り合いや家族が人工呼吸器やECMOを使うことになった方は、この記事を読むことで、人工呼吸器やECMOで何をしているかがわかり、少し治療のイメージが湧くと思います。

新型コロナウイルスの肺炎治療には人工呼吸器?ECMO?

結論、人工呼吸器で生命が維持できる間は人工呼吸器肺の機能が悪くなり人工呼吸器でも生命維持が困難になったらECMOです。

入院後の最初の治療段階として、新型コロナウイルスによる肺炎が重症化した場合には、抗生剤で菌に対してアプローチし、身体に足りない分の酸素を補うためマスクやチューブを鼻に付けて酸素投与をします。

酸素投与の次の段階として、身体や肺のダメージが大きく、酸素投与でも身体の酸素量が維持できなくなった場合には人工呼吸器を使用します。

最終手段として、人工呼吸器を使用しても酸素量が維持できなくなったらECMOを使用します。

つまり、流れとしては
酸素投与→人工呼吸器→ECMO
という段階で、病院では治療が行われています。
ECMOは最後の砦と呼ばれており、ECMOを使用して新型コロナウイルスによってダメージを受けた肺を休ませます。

人工呼吸器ってどんな機械?

人工呼吸器は、人間が普段意識せずに行っている呼吸(自発呼吸)を補助する、もしくは自発呼吸がない場合は代わりに肺に空気を入れたり出したりする機械のことです。

何らかの原因で呼吸が上手くできなくなった時に、上手くできていない分を助けてくれ、全く息をしていなくても勝手に空気を出し入れして酸素を肺に入れてくれます。

少し詳しく説明すると、普段している呼吸では胸(胸郭)が広がることによって胸腔内が陰圧となり、口から肺までの道(気管・気道)から空気が入ってきます。つまり空気を吸ったときに肺胞内や気道の圧は上昇しません。
しかし、人工呼吸器を使用した場合、空気を肺に機械的に押し込むことで空気を肺まで届け、肺から酸素が吸収できるようにしてくれるので、自分で吸ったり吐いたり出来ない場合や気道に問題がある場合でも、呼吸が出来るようにしてくれます。

人工呼吸器の種類

人工呼吸器は各医療機器メーカーから様々な機械が発売されています。
機械自体はたくさんありますが、換気経路や動作・換気の種類は根本的には変わらず、医療従事者が使用しやすいように統一されています。
人工呼吸器が呼吸を補助する換気経路は、その①気管内挿管、その②気管切開、その③マスク、の3つです。

その①:気管内挿管
緊急時・手術時に選択されることが多く、最も迅速であり確実な気道確保です。
新型コロナウイルスによる肺炎に対しては、基本的に気管内挿管が用いられます。

その②:気管切開
基本的に、気管内挿管が2週間以上となる場合には気管切開を行うことになります。在宅や慢性期病院・施設での管理では必須です。
他に、熱傷や外傷などの何らかの理由で口や気道が損傷している場合にも気管切開が選択されます。

その③:マスク
非侵襲的陽圧換気方(NPPV)であり、上記2点と違い体を傷つけることなく装着でき着脱が容易です。しかし、長期的に使用する場合には、マスクの圧迫や密着による褥瘡(床ずれ)を生じるリスクがあります。また、気道と食道を分けることが出来ないため、胃に空気が入る・嘔吐した場合には肺に吐物が入るリスクや、高い圧がかけられないというデメリットがあります。
対象となる主な疾患はCOPD・睡眠時無呼吸症候群・肺結核後遺症・神経疾患・心不全(主にCS1)などとなっています。

人口呼吸器が必要な状態

人工呼吸器を使用する利点としては、換気の確保酸素化の維持呼吸の仕事量を減少させる、の3つがあります。
つまり人工呼吸器が必要な状態とは、この3つのどれか(もしくは複数)が必要な状態で、実際の現場ではこの3つに加え緊急時や心肺蘇生後・自発呼吸がない場合に人工呼吸器が必要となります。
何かしらの理由(原因)で、人工呼吸器による機械的な補助がないと体の中の酸素の量が維持できない場合や、肺がダメージを受けているため機械的な補助を行い肺の負担を減らしたい場合には人工呼吸器が必要となります。

ECMOってどんな機械?

ECMOとは、人工肺とポンプを用いた体外循環回路による治療のことであり、extracorporeal membrane oxygenation(体外式膜型人工肺)という機械の名称でもあります。

ECMOで実際にどんな治療をするかというと、患者さんから静脈血を取り出し、ポンプを使用して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ら、再度血液を患者さんの静脈または動脈へ戻すことによって、肺を使わなくても(肺が使えなくても)体に酸素を取り込み二酸化炭素を排出することが出来ます。

人工呼吸器は酸素濃度の高い空気を実際に肺に入れることで身体の酸素化を維持しますが、ECMOは血液中の二酸化炭素と酸素を交換してくれる、透析のような機械です。

VA-ECMOとVV-ECMOの違い

VAとVVは、心肺補助目的か呼吸補助目的かでかわってきます。

VA-ECMO

VA-ECMOは、心肺の補助目的で導入されます。

血液の流れとしては、Vは静脈でAは動脈なので、「V→A」つまり、静脈から脱血して動脈に送血しています。

基本的には、大腿静脈に脱血管が入っていて(脱血管の先端は右房のあたりにあり)、静脈血を脱血していて、送血管は大腿動脈に入っていて、先端は脱血管よりも短いので腹部大動脈のあたりにあります。
なので、血液の流れとしては、右房→脱血回路→遠心ポンプ→人工肺→送血回路→動脈となっています。

VV-ECMO

VV-ECMOは、呼吸補助目的で導入されます。

血液の流れとしては、「V→V」なので、静脈から脱血して静脈に送血しています。

基本的には、内頸静脈に脱血管が入っていて、先端は右房のあたりにあり、送血管は大腿静脈に入っていて右房に向かって流れていますが、足と首の総脱血が逆の場合もあります。
新型コロナウイルスによる肺炎の治療には、主にVV-ECMOが導入され呼吸補助目的で使用されますが、全身状態が悪化した場合にはVA-ECMOに切り替えられる場合もあります。

ECMOが必要な状態

ECMOは、呼吸不全に対する治療の最終手段で、集中治療を尽くしても生命を維持することが困難な状態で必要とされます。
しかし、他の治療と同様、誰もが出来る治療ではなく、適応と禁忌はあります。

適応

  • マレイスコア>3、P/F比<80mmHg
  • 人工呼吸器管理日数<7日
  • 年齢<65歳
  • 可逆性の肺であること

禁忌

  • 不可逆性の基礎疾患
  • 末期がんの患者
  • 75歳以上

※ECMOが最終手段ですが、ECMOを使えば助かるというわけではありません。ECMOで繋ぎ、生命力で復活出来るかどうかになります。

まとめ

人工呼吸器とECMOの違いやどんな時に必要になるかについて解説してきましたがいかがだったでしょうか。
ECMOは私の病院には3台しかなく、日本にもすごくたくさんあるわけではありません。新型コロナウイルスを受け入れている感染指定病院には置いてあると思いますが、全ての人にこの治療が必要となるわけではなく、全ての人がこの治療を受けられるというわけでもありません。
新型コロナウイルスを含め、病気にならないように、日頃から健康管理や感染対策をしていきましょう。
感染対策については、感染対策記事にまとめてあるので参考にしてみてください。