ECPELLA(エクペラ)とは|VA-ECMOとインペラを併用する理由を看護師目線で

ECPELLA(エクペラ)とはのアイキャッチ。白く明るい背景の右側に、透明なチューブがつながった遠心ポンプと、細長いカテーテルが写っている。左側に深い緑のバッジ「補助循環・ICUの看護」と、文字「ECPELLA(エクペラ)とは」「VA-ECMOとインペラを併用する理由」。左端に淡い緑の葉の飾り、左下にハートや看護師の小さなアイコンが並ぶ。 🌿循環・補助循環の看護

「ECMOが入っているのに、さらにインペラも入れるんですか?」

初めてエクペラの患者さんを受け持つとき、多くの人がそう思うのではないでしょうか。ただでさえ管理が大変なVA-ECMOに、もう一つ機械が加わる。なぜ、そこまでするのか。

その理由がわかると、何を見ればいいのかもはっきりしてきます。この記事では、エクペラの全体像をQ&Aで整理します。

Q1. エクペラ(ECPELLA)とは何ですか?

VA-ECMOとインペラ(Impella)を、同時に使う方法のことです。

ECMO + Impella で「ECPELLA(エクペラ)」。文献では「ECMELLA(エクメラ)」と書かれていることもありますが、同じものを指しています。

2つの主な役割を整理すると、次のようになります。

  • VA-ECMO:体の外で血液に酸素を渡し、全身に血液を送る(全身の循環と酸素化を担う)
  • インペラ:左室の中から血液を汲み出して、上行大動脈へ送る(心臓そのものの負担を減らす)

「全身を支える係」と「心臓を休ませる係」。この2つを組み合わせているのがエクペラです。ただし役割が完全に分かれているわけではなく、インペラも全身への血流を支えています。

Q2. どんな病態が対象になるのですか?

重い心原性ショックで、全身の循環を支えながら、左室の負担も減らす必要がある場合に検討されます。VA-ECMOを使うすべての患者さんに、インペラを追加するわけではありません。

代表的なのは次の3つです。

① 急性心筋梗塞(AMI)による心原性ショック
冠動脈が詰まって、ポンプとしての力が急に失われた状態です。ガイドライン(JCS2023)では、VA-ECMOやインペラが必要になる心原性ショックで最も多い病態はACS(急性冠症候群)とされています。

② 劇症型心筋炎
心筋の炎症によって心機能が急激に低下し、重い循環不全を起こす病態です。原因への治療を進めながら、心機能の回復を待つ時間をつくるためにエクペラが検討されます。ただし、回復の程度や経過は患者さんによって異なります。ガイドラインでも、心機能が回復しない例も一定数あり、より長期的な補助への切り替えも念頭に置いて管理する、とされています。

③ 心停止に対してECPRを行ったあと
ECPR(体外循環式心肺蘇生)は、通常の心肺蘇生で自己心拍が再開しない心停止に対して、VA-ECMOで循環を確保する蘇生法です。ガイドライン(JCS2023)では、心肺蘇生を要する心停止など最も重い段階では、まずVA-ECMOを入れ、不整脈が止まったあとも肺うっ血が悪くなる、大動脈弁が開かないといった場合に、IABPやインペラの併用を検討する、とされています。

なお、インペラの添付文書には、自己心拍の再開が得られていない症例や、低酸素脳症が強く疑われ予後が極めて不良と想定される症例などは、使用しないことも考慮する、と書かれています。

こうした場面では、原因への治療と並行して、全身の循環と左室の状態を支えることが大切になります。

エクペラは、心臓を治す機械ではありません。心臓の回復を待つための時間をつくる橋渡し(bridge to recovery)です。また、回復が難しい場合には、補助人工心臓や心臓移植など、次の治療の適応・方針を判断するまでの橋渡しになることもあります。

だから、受け持つときに一度確認しておきたいことがあります。

——この患者さんの心臓は、いま何を待っているのか。

再灌流の効果を待っているのか、炎症が引くのを待っているのか。それとも、次の治療につなぐための評価を進めているのか。それがわかると、毎日の観察の意味も変わってくると思います。

インペラを単独で使う場合の適応は、インペラ(Impella)の適応とはにまとめています。

Q3. なぜECMOだけでは足りないのですか?

ここが、エクペラを理解するうえでいちばん大事なところです。

VA-ECMOには、強力な反面、ひとつの弱点があります。

大腿から入れるVA-ECMOは、大動脈のなかを逆向きに(逆行性に)血液を流します。全身には血液が回りますが、その流れは、弱った左室が血液を押し出すときの抵抗になります。つまり、後負荷が増えるのです。

すると、どうなるか。

左室が十分に血液を押し出せない場合、中に血液が溜まって張ってくることがあります(左室拡張)。大動脈弁も開きにくくなり、左心のなかで血液が停滞することがあります。

そこから、次のような問題につながることがあります。

  1. 肺うっ血・肺水腫 … 左室の中の圧(拡張末期圧)が上がり、肺がうっ血する
  2. 心臓のなかや大動脈の根もとに血栓ができる … 停滞した血液は固まりやすい
  3. 心筋の回復が妨げられる … 左室の負担が取れない状態は心筋の回復を妨げ、とくに心筋梗塞を起こしたばかりの左室には有害になりうる、とされています(ELSOのガイドライン)

日本のガイドライン(JCS2023)にも、大動脈弁が開かないほど高度な場合は、肺うっ血の悪化や、心臓のなか・大動脈の根もとの血栓につながり、命にかかわることがある、と書かれています。

つまり——助けているつもりのECMOの逆行性の血流が、かえって心臓の負担になってしまう。心臓を休ませて回復させたいのに、逆に回復を妨げてしまうことがある。これがVA-ECMO単独の弱点です。

この左室の負担を軽減するために、インペラを追加する。それがエクペラの理由です。

ただし、左室の負担を減らす方法はインペラだけではありません。ガイドラインには、ECMOの流量を下げる、強心薬や血管拡張薬を使う、IABP、左室ベントなどが挙げられていて、状況に応じて選ばれます(JCS2023)。

VA-ECMO単独とエクペラの比較図。VA-ECMO単独では逆行性の血流が抵抗となり大動脈弁が開かず左室が張る。エクペラではインペラのカニュラが大動脈弁の中心を真っすぐ通り、左室内の吸入部から吸い込んだ血液を弁のすぐ上の吐出部から上行大動脈へ送るため、左室の圧と容量が下がる。下に、薄い矢印はVA-ECMOの逆行性の血流、太い矢印はインペラによる血流を示す説明。
図:VA-ECMO単独では、ECMOからの血液が大動脈を逆向きに流れ、左室が血液を押し出すときの抵抗になります。エクペラでは、インペラが左室の中から血液を吸い出し、大動脈弁のすぐ上にある吐出部から上行大動脈へ送ることで、左室の圧と容量が下がります。

Q4. インペラは、そこで何をしているのですか?

インペラは、左室の中から血液を吸い出して、上行大動脈へ順行性に送り出します。

左室に溜まっていた血液が汲み出されるので、左室の中の圧と容量が下がります。これを「左室アンローディング(荷下ろし)」と呼びます。

その結果、こう変わります。

  • 左室が小さくなり、張りがとれる
  • 肺のうっ血が改善する(肺動脈楔入圧の低下)
  • 心臓の仕事量が減り、心筋の酸素の需要が下がる(メーカーの資料の説明。動物実験などをもとにしています)

エクペラは、「全身の循環と酸素化を支えながら、左室の負担も減らす」ことを目指す組み合わせです。4か国16施設の観察研究(686人)では、VA-ECMO単独に比べて、インペラ併用は30日死亡の低さと関連していました。一方で、重い出血、カテーテルを入れた部位の虚血、腹部コンパートメント症候群、腎代替療法(透析など)は、併用したほうが多くみられました。患者背景の違いなどが影響するため、この結果だけで、すべての患者さんに併用が優れているとは言い切れません。著者らも、ランダム化比較試験での確認が必要としています。[研究:Schrageら、2020年]

Q5. 看護師は、何を見ればいいですか?

まず、患者さんの全身に血液が届いているかを確認します。血圧だけでなく、尿量、乳酸値の推移、皮膚の冷たさなどを合わせて見ていきます。そのうえで、観察を大きく4つに整理します。

① 左室が張ってきていないか

インペラが十分に荷下ろしできているか、という視点です。

  • 動脈圧波形 … 脈圧は、自分の心臓からの拍出をみる手がかりです。ただし、補助循環の流量にも影響されるため、脈圧だけで左室の張りや心機能の悪化は判断できません。心エコーや肺うっ血、全身の循環と合わせて確認します
  • 心エコー … 大動脈弁が開いているか、左室が大きくなっていないか、心臓のなかに「もやもやエコー」が出ていないか(血流がよどみ、血栓ができやすい状態を示す所見。血栓そのものとは区別します)
  • 肺うっ血の所見 … 胸部X線。スワンガンツカテーテルが入っていれば肺動脈楔入圧(PAWP)。ガイドラインでは、PAWPが左室の中の圧の上昇をいちばん直接とらえられる、とされています

反対に、左室の中の血液が少なくなりすぎることもあります。VA-ECMOは右心系から血液を抜いているので、左室に戻ってくる血液はもともと少なくなっています(JCS2023)。そこでECMOとインペラが血液を取り合う形になると、左室がつぶれたような状態になり(ガイドラインでは「左室の虚脱」)、インペラが十分に吸えなくなって、低流量のアラームがくり返し鳴ることがあります。ガイドラインでは、そのときはインペラの流量を下げる、ECMOの流量を下げる、強心薬や血管拡張薬を使う、などを検討するとされています(JCS2023)。メーカーの資料にも、ECMOとインペラで血液を取り合わないようにし、吸いつき(サクション)を避ける、と書かれています。

② インペラ側

位置がずれていないか、波形、そして溶血のサイン(尿の色・採血データ)。波形はインペラ(Impella)の波形の見方、溶血はインペラ(Impella)の溶血とはにまとめています。

③ ECMO側

送血・脱血の状態、そして下肢の虚血。ECMO送血側の足の色・温度・脈を確認します。インペラも大腿動脈から挿入している場合は、その側も含めて両足を観察します。

また、大腿動脈送血のVA-ECMOでは、上半身の酸素化にも注意します。肺の酸素化が不十分な場合、ECMOが動いていても上半身に酸素の少ない血液が届くことがあるためです。右手のSpO₂や右橈骨動脈の血液ガスで確認します。脈が弱いとSpO₂が正確に測れない場合もあり、数値だけで判断しません。

ここには、エクペラならではの注意もあります。インペラの流量を上げると、自分の肺で十分に酸素化されていない血液が心臓から送り出され、冠動脈や脳に届くことがあります(North-south症候群)。そのためガイドラインでは、肺の機能が戻るまではECMOを主体にし、インペラは低い流量で使う、とされています。右手のSpO₂は、ECMO・インペラ・人工呼吸器の設定を調整する手がかりにもなります(JCS2023、メーカーの資料)。

④ 両方に共通するもの

出血です。ガイドラインには、エクペラはECMO単独と比べて溶血や出血が多いという報告が多い(脳卒中は差がないという報告が多い)、と書かれています。抗凝固は、ECMOに準じてヘパリンで行うとされています(JCS2023)。併用によってリスクが高まるため、予防と早期発見が大切です。刺入部、ドレーン、消化管、そして採血データを、いつも以上に注意して見ていきます。

ECMOとインペラ、2つを同時に見ていくことになります。エクペラの受け持ちで一番大変なのは、ここだと思います。

Q6. いつ始めて、どう離脱していくのですか?

始めるタイミングについては、早期の併用と良好な転帰との関連を示した観察研究があります。上のSchrageらの研究の中の解析で、ECMOより前か、ECMOを始めてから2時間以内にインペラを入れた患者さんでは30日死亡の低さと関連し、2時間より後では、はっきりした差はみられませんでした。ただし人数の少ない解析で、最適なタイミングはさらに研究が必要、と著者ら自身が書いています。また、すべての患者さんに早く追加すればよいわけではありません。左室の負担や肺うっ血、全身の循環、出血・血管合併症などのリスクを踏まえて、チームで判断します。[研究:Schrageら、2020年]

離脱は、心機能の回復に合わせてサポート量を下げていきます。ガイドライン(JCS2023)では、原則としてECMOから先に離脱し、次にインペラを離脱するとされています。どちらを先にするかは補助の期間や病態によって違いますが、ECMOから離脱することが多い、とも書かれています。

ECMOを外すと、全身の循環は自分の心臓とインペラだけで支えることになります。インペラが送り出せるのは、右心から肺を通って左室まで戻ってきた血液だけです(右心不全が重いと、左室に戻る血液が足りずにインペラが吸いつき、十分な流量が出せない:JCS2023)。

そこで、右心カテーテルや心エコーで評価しながら、ECMOの流量を少しずつ下げ、そのぶんインペラの補助を上げて、インペラ中心で回るかを試します。メーカーの資料では、これを毎日の離脱テストとして行うとされています。ECMOを下げても、インペラが吸いつき(サクション)を起こさずに十分な流量を保て、血圧や心係数、酸素化も保てれば、右心と肺が左室まで血液を届けられているということなので、ECMOを離脱し、そのあと状態に応じてインペラの離脱を考えます。反対に、吸いつく・血圧が保てない・酸素化が悪いといった場合は、ECMOを続けます(JCS2023、メーカーの資料)。

看護師としては、ECMOの流量を下げているあいだの血圧・尿量・乳酸値や、インペラのアラーム(とくに吸いつき)の変化を見ていくことになると思います。

それぞれの離脱については、VA-ECMO(PCPS)の離脱と抜去後の看護とインペラ(Impella)の離脱と抜去後の看護にまとめています。

心臓が自分の力を取り戻すにつれて、機械の助けを少しずつ減らしていく。その過程を、そばで見ていけるのは、この治療に関わる看護師の役目だと思っています。

おわりに

エクペラは、「ECMOの弱点をインペラが補う」という、理屈がわかるとすっきり見えてくる治療です。

ECMOは全身を支え、インペラは心臓を休ませる。

この一文が腑に落ちると、モニターの前で何を見ればいいかが変わってきます。

そして忘れたくないのは、この機械が稼いでいるのは時間だということ。その時間のあいだに、患者さんの心臓の回復を待ち、必要に応じて次の治療につなぐ準備を進めます。

もう少し詳しく知りたいところは、次の記事にまとめています。

わたしは、看護が好きです。
だからこそ、看護の価値を問い続けていたいと思っています。

※この記事は一般的な情報であり、個別の医療判断に代わるものではありません。実際の管理は、必ず主治医・指導者・院内の基準にしたがってください。

参考文献

適応・観察の説明は学会ガイドラインを、併用の効果と導入時期の説明は観察研究を参考にしています。

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