この未曾有の大流行を前に、世界中の医師がCOVID-19患者の治療と救命に有効な方法を探そうとしています。 有望視されている治療法の1つが、重度の呼吸困難を抱えるCOVID-19患者に対する体外式膜酸素供給法（ECMO）の使用です。 ECMO装置は心臓と肺をサポートすることで、患者を安定させ、体がウイルスと戦う時間をより多く確保できるようにします。 Froedtert & the Medical College of WisconsinヘルスネットワークのECMOチームは、Extracorporeal Life Support Organization（ELSO）によりCenter on Path to Excellence in Life Supportに指定されており、ユニークな経験と位置づけでCOVID-19患者を支援しています。
「私たちは、24時間体制のECMO専用スタッフと15人以上の患者を同時に動かす能力を持っているので、中西部で最大のECMOプログラムの1つです」と、Froedtert & MCWヘルスネットワークの機械的循環支援&ECMOディレクターのLucian A. Durham医師、PhDは述べています。 「ECMOはCOVID-19のゲーム・チェンジャーとなる可能性があり、すでに命を救うものであることが証明されています。 このように、ECMOはCOVID-19のゲームチェンジャーとなり得るものであり、すでにその救命効果は証明されています」
How Does ECMO Work?
Originally developed in 1960s to support newborn and infants with respiratory distress syndrome and cardiac abnormalities, ECMO has only been widely adapted for usage in adults over the last five years. ECMO装置は、患者の首、胸、または鼠径部から太い静脈や動脈にプラスチック製のチューブを挿入することによって作動する。 このチューブによって、患者さんの血液は酸素供給装置、つまり人工肺に流れ出ます。 酸素化装置は血液に酸素を加え、二酸化炭素を除去します。その後、ポンプが別のチューブを通して、心臓と同じ周波数と力で血液を患者さんに送り返します。 5083>
この機械は、肺が十分な酸素を供給できず、二酸化炭素を排出できない患者さんに対して、他のすべての医療手段を使い果たしたときに使用されます。 また、心臓が体に十分な血液を送ることができない患者や、心臓または肺の移植を待っている患者にも使用されます。
How ECMO Can Help COVID-19 Patients
COVID-19 が体にどのように影響を及ぼすかについて学ぶことがもっとあるとしても、医師はそれが主に肺に影響を及ぼすことを知っています。 COVID-19は肺炎やA型またはB型インフルエンザとは異なり、肺の5つの葉すべて（右3つ、左2つ）を冒し、肺全体に斑点状に拡散します」とDurham博士は述べています。 「このように、肺のすべての領域を損傷しているため、本当の呼吸器系の問題はそこから来るのです」
肺の5つの葉すべてが損傷しているため、酸素と二酸化炭素の交換が適切に行えなくなります。 体内の二酸化炭素濃度が上昇すると、脳が二酸化炭素を排出するためにもっと呼吸するように体に命令するため、呼吸数も上昇します。 しかし、肺が損傷しているため、この二酸化炭素は血液中に残り、酸に変わります。
「体は酸性の環境ではうまく機能しません」とDurham博士は言い、「特に、心臓の右側がそうです。 肺が硬くなり、肺に血液を押し流す圧力が上がるため、肺高血圧症として知られています。 肺高血圧症と呼ばれるものです。このため、右側の心臓に負担がかかり、機能しなくなるのです。 COVID-19の患者がDurham博士とECMOチームに移されたとき、それがFroedtert & MCWヘルスネットワーク内の医療集中治療室の医師であれ、外部の医療システムからの救急部の医師であれ、ECMO装置内の右心室補助装置（RVAD）と酸素供給器が使用されます。 RVADは、患者の首から心臓の右心房と右心室を通り、肺動脈に入る管を通して、患者の体内に設置されます。 これにより、右心房から血液が取り出され、ECMO装置へ送られます。 そこでろ過され、温度調節されて酸素が供給され、二酸化炭素が除去されます。 この血液はその後、肺動脈に挿入されたチューブを通って体内に入ります」
「肺動脈に100％の酸素を入れて、それが2つの肺に流れ出るのです」とDurham博士は言いました。 「これは2つのことを成し遂げます。 1つは、右側の心臓を本質的に迂回させるので、その負担を軽減させることです。 そして2つ目は、肺に入る酸素のレベルを上げることで、肺血管抵抗を減らし、肺に血液を送り込むのに必要な圧力を減らすことです」
このECMOプロセスは患者の体を支え、ウイルスを攻撃して克服するための時間を余分に与えてくれます。 COVID-19の平均的な患者さんは、10～12日間ECMOを使用しているため、このような極限状態の患者さんには余分な時間が必要になることが多いのです。 5083>
An Added Layer of Safety for COVID-19 Patients on ECMO
COVID-19 の侵攻型患者の一部は、「サイトカインストーム」を起こしやすく、これは重度の炎症反応と多臓器不全を引き起こす可能性があります。 これは、患者の免疫系が誤作動を起こし、自身の細胞を攻撃することで起こります。 ECMOだけでもサイトカインストームの可能性を低減できることが示されていますが、フロイデット&MCWヘルスネットワークは、ECMO内で使用してサイトカインと炎症分子をさらに低減する装置であるCytoSorb Filterを利用するウィスコンシン州の最初の施設です。 このフィルターには吸収性ポリマービーズが含まれており、血液が通過する際にサイトカイン（免疫系が自分自身に対して働くように信号を送るもの）を除去するように設計されています。 このフィルターは、その後、5日間の治療コースのために定期的に交換される。
ECMOCARD観察研究でCOVID-19治療を進める
中西部で最大のECMOプログラムの1つを持つFroedtert & MCW健康ネットワークは、COVID-19治療を進めるために2019新コロナウイルス急性呼吸器疾患用体外膜酸素療法（ECMOCARD）観察研究に参加している世界200の健康センターの1つでありウィスコンシン州で唯一であります。 各参加者は、自分の医療センターがCOVID-19の患者さんにECMOをどのように使用しているか、イギリスのオックスフォード大学にデータと情報を送っています。 オックスフォード大学では、人工知能とニューラルネットワーキングがデータと情報を分析し、どのような種類のECMO治療やECMO治療の組み合わせがCOVID-19患者にとって最適であるかを正確に突き止めることを期待しています。 「多くの病院が、これらの患者を治療する異なる方法を持っています。 ECMOはすでに命を救う有望な方法であることが示されていますが、Durham博士は医療専門家に、患者をより早くECMOチームに連れて行くよう促しています。 特定の患者を後回しにせず、早くECMOにすることで、医師がCOVID-19で目にしている臓器不全を回避できます」
「私たちが早く手に入れた患者こそが、最大の影響を与えるのです」と、Durham博士は述べています。
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