에크모(ECMO). 체외막형 산화기

에크모(체외막산소요법)

식약처에 '심폐용산화기'라고 등록되어있는 4등급 의료기기, 에크모(ExtraCorporeal Membrane Oxygenation)는 심장과 폐의 기능을 동시에 대체할 수 있습니다. 펌프를 통해 혈액을 에크모 본체로 빨아들이고, 혈액 속에 있는 이산화탄소와 산소 등의 기체를 교환하여 다시 환자의 몸에 주입하여 심폐기능을 수행하는 것입니다. 때문에 폐를 수술하거나 폐의 섬유화 등으로 인해 손상이 심해져 제기능을 하지 못하는 경우 에크모를 사용합니다. 코로나 초기, 코로나 바이러스로 인해 에크모가 전국적으로 부족했다는 뉴스로 떠들썩했던 것도 이 사용법 때문입니다. 위중증 환자의 경우 폐 조직이 심하게 손상되어 폐의 기능이 떨어지고, 혈액에 정상적으로 기체교환이 일어나지 않아 에크모의 힘을 빌렸던 것입니다.

 

구성요소

© icuecmo

에크모는 크게 혈액 도관(cannula), 펌프(Pump), 산화기(oxygenator), 멤브레인(membrane), 블렌더(blender)로 구성되어있습니다.

 

혈액 도관(cannula)

혈액이 인체에서 에크모로 다시 인체로 흐르게끔 하는 통로 역할을 합니다. 성인용 에크모 기준으로 분당 1~6리터의 혈액이 이동하기 때문에 도관의 직경은 약 7.5~10mm로 작지 않은 편입니다. 혈액이 유체이기 때문에 도관의 직경이 클수록, 도관의 길이가 짧을수록 더 잘 흐를 수 있습니다. 도관을 삽입하는 위치는 대퇴정맥-대퇴동맥, 정맥-정맥으로 나뉩니다. 삽입 위치에 따라 VA ECMO(veno-artery), VV ECMO(veno-veno)로 다르게 부르며, 주로 심부전 환자에게 VA를 호흡부전 환자에게 VV를 시행합니다.

 

펌프(pump)

혈액 도관으로 혈액이 잘 흐를 수 있도록, 압력차를 형성해 혈액을 퍼올리는 역할을 합니다. 일정한 속도로 퍼올리기 때문에 심장과 같이 맥박 하듯 혈액이 흐르지 않고 일정량이 지속적으로 흐릅니다. 펌프가 작동하지 않게 되면 혈액이 도관을 통해 거꾸로 흐르게 될 가능성이 있습니다.

 

블렌더(blender)

산화기에 가스를 공급하는 장치입니다. 가스는 질소와 산소의 혼합물로 이루어져 있으며, 원하는 배율로 산소의 함량을 조절할 수 있습니다. 일반적으로는 산소가 100%입니다.

 

멤브레인(membrane), 산화기(oxigenator)

혈액에서 산소를 집어넣고 이산화탄소를 빼는 작업인 기체교환을 수행하는, 가장 중요한 역할을 담당합니다. 산화기 내부에는 멤브레인이라고 하는 막이 있습니다. 이 막은 농도차, 압력차, 전위차에 따라 성질이 다른 물질을 분리하거나 전달할 수 있습니다. 에크모에서는 압력차를 이용합니다. 블렌더를 이용해 높은 압력의 산소를 산화기에 주입시키면 멤브레인을 통해 산소가 혈액에 녹아듭니다. 반대로 이산화탄소는 멤브레인을 통해 높은 압력의 산소가스와 섞이면서 배출됩니다. 

 

적응증

앞서 말씀드렸던 것처럼 에크모는 심폐기능을 대체해주기 때문에 이 부분에 문제가 생긴 경우 사용할 수 있습니다.

-심부전 및 부정맥

-폐색전증

-저산소증 혹은 고탄산혈증을 동반한 호흡 부전

-장기(심장, 폐) 이식 대기

-폐혈증 환자의 일부

 

금기증

-지혈이 불가능한 출혈

-비가역적 중추신경계 손상

-진행성 혹은 전이성을 보이는 혈액암을 포함한 악성 종양

-진행된 다발성장기부전으로 회생 가능성이 없는 경우

 

참고자료

The ECMO Circuit-icuECMO

체외막산소요법(Extracorporeal Membrane Oxygenation)-대한중환자의학회