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1. 서론
1.1. ECMO ICU 주제 소개
체외막 산소화 장치(Extracorporeal Membrane Oxygenation, ECMO)는 호흡기능이나 심장기능이 상실된 환자에게 적용되는 치료법이다. 산소화막장치를 통해 산소를 공급하고 펌프를 이용하여 심장을 보조함으로써 가스교환 및 체외순환을 유지할 수 있다. 이는 처방전 없이는 사용할 수 없는 중요한 응급 치료 기술이다.
ECMO는 심장수술에 사용되는 CPB(cardiopulmonary bypass)와 유사하지만, ECMO는 폐쇄적이고 장기적으로 적용되는 반면 CPB는 수술 시 일시적으로 사용된다는 차이점이 있다. ECMO는 호흡부전 또는 순환부전이 있는 환자가 일반적인 치료로 호전이 불가능한 경우에 개흉술 없이 적용할 수 있다. 따라서 ECMO는 심각한 호흡 또는 순환계 질환 환자에게 큰 도움이 될 수 있는 필수적인 의료기술이라 할 수 있다.
ECMO 시스템은 배액 및 관류용 도관, 펌프, 가스교환기, 열교환기로 구성된다. 배액관은 정맥혈을 배출하고 관류관은 산화된 혈액을 공급한다. 펌프는 혈액을 이동시키며, 가스교환기는 혈액 내 산소와 이산화탄소의 농도를 조절한다. 열교환기는 체외순환으로 인한 열 손실을 보완한다. 이러한 구성요소들이 유기적으로 작동하며 ECMO의 핵심적인 기능을 수행한다.
ECMO에는 정맥-정맥간 ECMO, 정맥-동맥간 ECMO, 동맥-정맥간 ECMO의 세 가지 유형이 있다. 정맥-정맥간 ECMO는 호흡부전 환자에게 적용되어 폐의 기능을 대신하며, 정맥-동맥간 ECMO는 순환부전 환자에게 적용되어 심장 및 전신 관류를 보조한다. 동맥-정맥간 ECMO는 이산화탄소 제거에 특화된 방식이다. 각 유형별로 적응증과 작동 원리가 다르므로 환자 상태에 따라 적절한 ECMO 유형을 선택해야 한다.
ECMO 적용 및 관리에는 항응고요법, 신대체요법, 폐보호 환기요법, 감염 예방 등이 필수적이다. 항응고제 투여와 활성화 부분 트롬보플라스틴 시간(aPTT) 모니터링으로 혈전 생성을 예방한다. 신기능 저하 시에는 신대체요법을 병행한다. 폐 손상을 최소화하기 위해 폐보호 환기 전략을 사용한다. 그리고 ECMO 관련 감염을 예방하기 위한 철저한 위생 관리가 필요하다.
ECMO 치료는 복잡하고 위험한 처치이므로 숙련된 의료진의 정기적인 모니터링과 체계적인 간호가 요구된다. ECMO 관련 합병증을 최소화하고 환자 예후를 향상시키기 위해서는 ECMO 시스템의 원리와 관리법을 숙지하는 것이 필수적이다.
1.2. ECMO의 정의와 적응증
ECMO(Extracorporeal Membrane Oxygenation, 체외막 산소화장치)는 호흡부전 또는 순환부전이 있는 환자가 일반적인 치료로 호전이 불가능한 경우 개흉술 없이 막형 산화기와 펌프를 이용하여 가스교환 및 체외순환을 유지하는 장치이다. 이는 심장수술에 사용하는 CPB(cardiopulmonary bypass)와 유사하지만 ECMO는 폐쇄적이고 장기적으로 적용하는 반면 CPB는 수술 시 일시적으로 심장기능을 대신한다. ECMO는 호흡부전의 유무와 관계없이 순환보조가 필요한 경우 사용할 수 있다. 주된 적응증으로는 급성 호흡부전, 심근염, 심인성 쇼크를 동반한 급성 관상동맥증후군, 심장수술 및 이식 후 심부전 등이 있다. 산소화와 이산화탄소 제거 기능을 인위적으로 보조함으로써 폐 및 심장의 회복을 유도하고 생명을 구할 수 있다.
2. ECMO의 작동 원리
2.1. 배액 및 관류용 도관
경동맥이나 경정맥, 대퇴동맥이나 대퇴정맥을 이용하여 카테터를 삽입한다. 성인의 경우 배액관은 23~29Fr., 관류관은 21~23Fr.를 사용한다. 이러한 점이 흉곽 내 도관 삽입이 필요한 일반 심폐기와 다르다. 길이가 긴 Cannula는 정맥계 system, 짧은 Cannula는 동맥계 System에 사용한다.ECMO의 기본 구성 요소인 배액관과 관류관은 환자의 혈액을 체외로 배액하고 이를 다시 체내로 주입하는 역할을 한다. 환자의 혈액이 체외에서 산소화되고 이산화탄소를 제거하는 과정을 위해서는 이러한 도관 삽입이 필수적이다. 도관의 재질, 두께, 길이 등은 환자의 상태와 ECMO의 유형에 따라 적절히 선택되어야 한다.
2.2. 펌프 시스템
펌프 시스템은 ECMO 작동의 핵심적인 기능을 수행한다. 펌프는 ECMO 회로 내에서 환자의 혈액을 순환시키는 역할을 하는데, 펌프 내부에 큰 자석이 회전하면서 원심력으로 혈액을 이동시키는 원심형 펌프가 주로 사용된다. 이러한 원심력 펌프는 기존의 심폐 우회술(Cardiopulmonary Bypass, CPB)에 사용되는 펌프와...
