에크모의 기본 원리와 작동 과정을 설명하고, 일반적인 인공호흡기 치료와 비교했을 때 가지는 장점과 한계가 궁금합니다.

Question

에크모는 심장과 폐의 기능이 심각하게 저하된 환자에게 일시적으로 산소 공급과 혈액 순환을 대신해주는 장치인데요. 에크모의 기본 원리와 작동 과정을 설명하고, 일반적인 인공호흡기 치료와 비교했을 때 가지는 장점과 한계가 궁금합니다.

Answer 1

안녕하세요. 이충흔 전문가입니다.

에크모는 환자의 심장이나 폐가 제 기능을 하지 못할 때 생명을 유지하기 위해 사용되는 최첨단 의료 장치입니다. 기본 원리는 환자의 몸 밖에서 혈액을 순환시키며 가스 교환을 대신해 주는 것입니다. 과정은 이렇습니다. 먼저 환자의 굵은 정맥에 도관을 삽입하여 산소가 부족한 혈액을 몸 밖으로 끌어냅니다. 이 혈액은 인공 폐 역할을 하는 산소화 장치를 통과하며 이산화탄소를 배출하고 신선한 산소를 공급받습니다. 이후 펌프의 힘을 빌려 다시 환자의 몸 안으로 주입됩니다.

​일반적인 인공호흡기 치료와 비교했을 때 에크모의 가장 큰 장점은 폐가 거의 완전히 멈춘 상태에서도 생명을 유지할 수 있다는 점입니다. 인공호흡기는 기압 차를 이용해 폐로 공기를 밀어 넣는 방식이라 환자의 폐가 최소한의 기능을 해야 하지만, 에크모는 혈액에 직접 산소를 입히므로 폐가 쉴 수 있는 시간을 완벽하게 제공합니다. 또한 심장 기능까지 보조할 수 있어 심정지 환자에게도 적용 가능합니다.

​하지만 한계도 명확합니다. 혈액이 체외 장치와 접촉하므로 혈전이 생기기 쉬워 항응고제를 써야 하는데, 이로 인해 출혈 합병증이 발생할 위험이 큽니다. 또한 도관 삽입 부위를 통한 감염 위험도 높습니다. 무엇보다 에크모는 근본적인 병을 고치는 치료제가 아니라, 환자의 장기가 회복되거나 장기 이식을 받을 때까지 시간을 벌어주는 임시 유지 장치라는 점을 유의해야 합니다.

Answer 2

안녕하세요.

에크모는 체외막산소공급을 해주는 장치로 혈액을 몸 밖으로 꺼내어 인공적으로 산소를 공급하고 이산화탄소를 제거한 뒤 다시 몸속으로 돌려보내는 역할을 합니다. 우선 환자의 혈관에 굵은 관을 삽입해 혈액을 체외로 빼낸 후, 이 혈액은 펌프를 통해 인공폐로 이동하는데, 인공폐 안에는 얇은 반투막이 있어서 혈액 속 이산화탄소는 제거되고 산소는 혈액으로 녹아들어갑니다. 이후 산소가 풍부해진 혈액은 체온과 비슷한 온도로 조절된 뒤 다시 환자의 몸속으로 돌아가는데요, 에크모는 크게 두 종류로 나뉘는데, 정맥에서 혈액을 빼서 정맥으로 돌려보내는 VV-ECMO는 폐 기능만 대체하고, 정맥에서 빼서 동맥으로 넣는 VA-ECMO는 심장과 폐 기능을 동시에 대체합니다.

인공호흡기와 비교했을 때 장점은, 인공호흡기는 폐에 직접 공기를 밀어 넣는 방식이라 폐가 어느 정도 기능해야 효과가 있고, 높은 압력으로 장기간 사용하면 오히려 폐 조직이 손상되는 인공호흡기 유발 폐손상이 생길 수 있습니다. 반면 에크모는 폐를 거치지 않고 혈액에 직접 산소를 공급하기 때문에 폐 기능이 거의 없는 상태에서도 산소 공급이 가능하고, 폐를 쉬게 하면서 회복을 기다릴 수 있다는 큰 장점이 있습니다. 하지만 에크모는 혈액이 인공 회로를 통과하는 과정에서 혈전이 생기기 쉽고, 이를 막기 위해 항응고제를 지속적으로 투여해야 하는데 이것이 반대로 출혈 위험을 높입니다. 따라서 뇌출혈이나 체내 출혈이 에크모의 가장 심각한 합병증 중 하나인데다가 장치 자체가 매우 복잡하고 고가이며, 24시간 전문 인력이 상주하며 관리해야 하기 때문에 모든 병원에서 시행할 수 있는 치료가 아닙니다. 감사합니다.

Answer 3

안녕하세요. 김찬우 전문가입니다.

저도 인공호흡기와 에크모의 차이가 궁금해서 찾아본적이 있습니다.

에크모는 쉽게 말하면 인공 폐와 심장이라고 생각하시면 됩니다.

인공호흡기는 말그대로 입으로 공기를 주입하는 장치이고 폐가 동작을 한 상태에서만 사용할 수 있는 장치 입니다.

하지만 에크모는 그보다 심각한 상황에서 사용하는 장치고 폐가 동작을 하지 않더라도 채내의 혈액을 바깥으로 빼낸뒤에 에크모 장치에 주입시키게 되면 혈액속의 이산화탄소를 배출하고 산소를 주입하여 다시 채내로 삽입하여 산소를 공급하는 방식 입니다.

이 장치는 폐와 심장의 기능이 멈추더라도 사용할 수 있는 장비라 할 수 있겠습니다.

그럼 답변 읽어주셔서 감사드립니다~! 더 궁금한게 있으시면 언제든지 문의 주십시요:)