ECMO - VA, 환자 모니터링

1. VA Mode

 Veno-Arterial로 heart function을 주로 돕는다. Oxygenator를 통과하기 때문에 폐기능 보조도 어느 정도 되지만 Return 카테터가 동맥에 삽입되어 있으므로 Heart Function support가 메인이라고 봐야겠다. 따라서 VA mode에서 RPM을 올릴 경우 flow가 올라가 혈압도 같이 오르는 효과가 있다. 

[1] 카테터 삽입

 본원에선 크게 두가지 방법으로 나뉜다. VV mode와 동일하게 drainage catheter는 거의 대부분 Right Femoral Vein에 삽입한다. VV모드가 그러했듯이 Return cath의 위치가 다르다.

• Return을 Left Femoral Artery로
• Return을 Aorta로 직접

 간혹 Return cath를 Drainage cath와 같은 오른쪽 대퇴에 삽입하는 경우도 있다고 하는데 본원에선 그렇게 하지 않는 것 같다. VA모드에선 카테터 삽입 위치가 상당히 중요해지는데 그 이유는 밑에서 설명하겠다. 

[2] 원리

 Vein에서 혈액을 받아 Artery로 되돌려 산소화된 혈액이 전신을 순환하게끔 한다. VV mode와 다르게 혈액이 심장으로 직접 들어가지 않기 때문에(Bypass함) V.tach이나 V.fib, Asystole같은 arrest 리듬이 보이더라도 에크모 기계가 잘 돌아가고 있다면 CPR이 필요 없다. 만약 Return Cath가 Aorta에 직접 삽입되어 있다면 기계로 부터 체내에 들어온 flow가 원래 심장박동에 따른 혈류의 방향과 동일하므로(LV->Aorta) 복잡한 상황이 생길 확률이 적다. Aorta에 직접 삽입되어있기 때문에 카테터 고정상태를 확인하는 것이 가장 중요할 수 있겠다. 만약 Return Cath가 Femoral Artery에 삽입되어 있다면 고려해야할 것이 몇가지 생기는데, 내가 본 케이스 중 Aorta에 다이렉트로 리턴카테터가 꽃혀있는 경우는 없었다.

[3] Peripheral VA mode에서 발생할 수 있는 부작용

 앞서 언급한 Return Catheter가 Peripheral artery에 삽입되어 있는 경우 생길 수 있는 문제인데, 원래 심장에서 나온 혈류와 반대로 에크모 혈류가 흐르기 때문에 발생한다.

(1) LV distension

 에크모 혈류가 과해 점점 더 많은 혈액이 Aorta를 통해 LV에 쌓이게 될 수 있다. 이를 완화하여 심장의 부담을 줄이는 방법이 몇가지 있는데, 

• Impella 같은 device를 삽입해 펌프의 힘을 이용해 LV->Aorta 혈류를 늘려 LV offloading을 실시한다.
• Dobutamine같은 Inotropes를 시작한다. 잠깐동안 사용할 수 있고 Low dose로 유지하는데, dosage가 증가하면 arrhythmia를 유발할 수 있기 때문이다. 
• Atrial Septostomy를 통해 offloading한다(굳이 이렇게까지...)

(2) Halequin Syndrome(Differential Hypoxia, North-South Syndrome)

 해당 신드롬이 발현되기 위한 전제 조건이 몇가지 있는데, Return Catheter가 Peripheral로 삽입된 상태에서 환자의 심장 기능이 조금 회복된 상태지만 폐기능이 좋지 않을 때다. 산소화가 충분히 되지 않은 혈액이 기능이 어느정도 회복된 LV를 통해 Aorta로 나가며 역방향으로 들어오던 ECMO 플로우와 섞이게 된다. 이를 Mixing Point라고도 하는데, 이 Mixing Point가 Aortic Arch 밑에 생기며 하지는 에크모 서킷의 산소화가 충분히 된 혈액이, 상지는 환자 심장에서 나온 산소화가 안된 혈액으로 나뉘게 된다. 

산소화 되지 않은 혈액은 파란색으로 표시했다.

 

 그림에서 대충 알수 있듯 가장 큰 문제는 Brain으로 산소화가 안된 혈액이 공급되는것이며, 이는 Hypoxic Brain Injury를 유발한다. 이를 모니터링하기 위해 Right Radial A-line에서 ABGA를 시행한다. 심장을 통해 나온 혈액이 가장 먼저 지나는 분지는 Right Arm 으로 향하는 동맥이기 때문에 간접적으로(꽤나 직접적으로) Brain의 산소화 상태를 확인할 수 있다. 이런 이유로 VA ECMO에서 Right Radial A-line이 중요하며 같은 이유로 Right Finger에 Pulse Oximeter를 부착하는 것도 중요하다. 보통 두가지 방법으로 중재한다. 

• RPM을 올린다(일시적인 방법)
• VV mode로 바꾸거나 V-AV로 전환해 폐기능도 서포트한다

(3) Limb Ischemia

 Return Catheter가 삽입되어있는 하지의 말단 부분에 동맥혈이 흐르지 않아 Ischemia가 생길 가능성이 있다. 사실 꽤 흔히 보이는 경우이며 이 때문에 사지 pulse, color, capillary refill 등 순환상태를 나타내는 징후들을 잘 관찰해야한다. 해결방안으로는 Distal Perfusion Catheter 삽입이 있다. 

Distal Perfusion Catheter

2. 모니터링

[1] 육안으로 서킷 확인

 서킷 내에 air가 존재하지 않는지, 특히 Oxygenator에 Clot이 있는지, 간단하게 불빛을 비춰서 확인할 수 있다. 또 Drain과 Return 라인의 색깔 차이가 명확히 보이는지-Return Line의 혈액은 산소화가 끝난 혈액이므로 상대적으로 선홍색이고 Drain Line의 혈액은 암적색일 것이다-확인하는 간단한 방법으로 산소화가 잘 진행되고 있는지 확인 가능하다.

[2] Circuit Swaying

 서킷이 살짝씩 흔들리는 것은 괜찮지만 많이 출렁거릴 경우 환자 체내에 ECMO를 돌릴 충분한 혈액량이 부족하다는 뜻이 된다. 혈액이나 알부민 같은 Colloid를 줄 수 있다. Crystalloid는 환자가 견디기 힘들어하므로 주지 않는다고 한다. 

[2] Oxygenator Monitoring

 Oxygenator가 정상 작동하는지, Clot이 생기지 않았는지 확인하는 방법들이 몇가지 있다. Pre Oxygenator와 Post Oxygenator부분에서 혈액을 뽑아 ABGA를 시행해본다. CO2 level을 비교하고(당연히 Post의 PaCO2가 낮아야 한다) Post Oxygenator혈액의 PaO2가 300mmHg 이상인지 확인한다. Oxygenator 앞뒤에서 혈액을 채취하는 것은 본원 규정상 간호사가 하지 않고 체외순환사가 하도록 되어있다. 

 Pre와 Post Oxygenator 의 Pressure 값의 차이를 확인하는 방법으로 내부에 clot이 생겼는지 여부를 판단할 수 있다. 보통은 Pre Oxygenator 압력이 Post보다 더 높다(그래야 oxygenator membrane의 저항을 이기고 혈류를 보내니까). 본원 기준 이 차이가 10mmHg이상이거나 차이가 점점 커질 경우 Clot을 의심해 볼 수 있다.