에크모(ECMO)의 모든 것: 원리부터 최신 한국 정보까지 심층 분석

1. 에크모(ECMO)의 기본 이해

에크모 치료에 대해 이해하기 위해서는 먼저 에크모가 무엇인지, 어떻게 발전해 왔는지, 어떤 원리로 작동하며 어떤 종류가 있는지 알아야 합니다. 이러한 기본적인 지식은 환자와 보호자가 치료 과정을 이해하고 의료진과 소통하는 데 중요한 밑바탕이 됩니다.

1.1. 에크모의 정의와 역사

체외막산소화(Extracorporeal Membrane Oxygenation, ECMO), 또는 흔히 에크모라고 불리는 이 치료법은 환자의 심장과 폐가 생명 유지에 필요한 충분한 산소를 공급하거나 이산화탄소를 효과적으로 제거하지 못할 때, 또는 적절한 혈액 순환을 제공할 수 없을 때 일시적으로 심폐 기능을 보조하는 체외 생명 유지 장치입니다¹. 이는 손상된 장기가 회복할 시간을 벌거나, 장기 이식과 같은 다음 단계의 치료로 넘어가기 위한 가교 역할을 합니다⁸. 에크모는 심폐 바이패스 기술에서 발전하여 초기 임상시험을 거쳤으며, 특히 2000년대 초반과 H1N1 인플루엔자 팬데믹 이후 폴리-4-메틸-1-펜텐(poly-4-methyl-1-pentene) 재질의 개선된 산화기와 새로운 펌프 설계 등 기술적 진보를 통해 합병증 발생률이 감소하고 사용 편의성이 증대되었습니다¹. 이러한 발전은 2009년 이후 성인 ECMO 사용이 급증하는 중요한 배경이 되었으며¹, 에크모가 단순한 치료법을 넘어 지속적으로 발전하는 역동적인 의료 기술임을 시사합니다.

1.2. ECMO의 작동 원리 및 구성 요소

ECMO의 기본 원리는 환자의 정맥계에서 혈액을 빼내어, 이 혈액을 펌프를 통해 막형 산화기(인공 폐)로 보내는 것입니다¹. 막형 산화기에서는 혈액에서 이산화탄소가 제거되고 산소가 첨가됩니다. 이렇게 산소화된 혈액은 열 교환기를 통해 체온이 조절된 후 다시 환자의 순환계(정맥 또는 동맥)로 주입됩니다¹. 이 모든 과정은 정교한 기계 장치와 숙련된 의료진의 지속적인 감시 하에 이루어집니다. ECMO 시스템은 다음과 같은 주요 구성 요소로 이루어집니다: 환자의 혈관에 삽입되어 혈액을 빼내고 다시 주입하는 굵은 관인 캐뉼라(cannulae)¹, 혈액을 이동시키는 튜브, 혈액을 순환시키는 펌프(주로 원심형 펌프 사용)⁹, 가스 교환이 일어나는 막형 산화기, 혈액 온도를 조절하는 열 교환기⁹, 산소와 공기를 혼합하여 산화기에 공급하는 가스 혼합기(blender), 그리고 환자와 회로의 상태를 지속적으로 감시하는 다양한 모니터링 장치¹⁰ 등입니다.

1.3. ECMO의 종류: VV ECMO와 VA ECMO

ECMO는 혈액을 빼내고 다시 주입하는 방식 및 주요 보조 기능에 따라 크게 두 가지 유형으로 나뉩니다: 정맥-정맥 ECMO(Veno-Venous ECMO, VV ECMO)와 정맥-동맥 ECMO(Veno-Arterial ECMO, VA ECMO)입니다¹.

• 정맥-정맥 ECMO (Veno-Venous ECMO, VV ECMO): 주로 환자의 폐 기능에 심각한 문제가 생겨 충분한 산소 교환이 이루어지지 않을 때 사용됩니다¹. 이 방식은 환자의 정맥에서 혈액을 빼내어 체외에서 산소화시킨 후 다시 정맥계(주로 우심방 근처)로 돌려보냅니다¹. 따라서 VV ECMO는 환자 자신의 심장 기능은 비교적 유지되지만 폐를 통한 가스 교환이 어려운 경우, “폐를 쉬게 하는” 개념으로 적용됩니다¹¹.
• 정맥-동맥 ECMO (Veno-Arterial ECMO, VA ECMO): 심장 기능이 심각하게 저하되어 전신으로 충분한 혈액을 공급하지 못하거나(심인성 쇼크), 심장과 폐 기능이 모두 부전 상태일 때 사용됩니다¹. VA ECMO는 환자의 정맥에서 혈액을 빼내어 산소화한 후 동맥계로 직접 돌려보내 전신 순환을 보조합니다¹. 이는 “심장을 쉬게 하는” 개념으로 이해할 수 있으며¹¹, 심폐소생술 중에도 적용될 수 있습니다 (ECPR).

각 ECMO 방식의 주요 특징은 아래 표와 같습니다.

2. ECMO는 언제, 누구에게 필요한가요? (적응증)

ECMO는 모든 환자에게 적용되는 치료법은 아니며, 엄격한 기준에 따라 신중하게 결정됩니다. ECMO 치료의 적응증은 환자의 상태, 기저 질환, 그리고 회복 가능성 등을 종합적으로 고려하여 판단합니다.

2.1. 일반 원칙

ECMO 치료의 가장 기본적인 원칙은 기존의 집중 치료(예: 인공호흡기 치료, 약물 치료 등)에도 불구하고 생명이 위독하지만, 동시에 기저 질환의 회복 가능성이 있다고 판단되는 중증 심장 기능 부전 및/또는 호흡 기능 부전 환자에게 적용하는 것입니다⁸. 또한, 심장이나 폐 이식을 기다리는 환자에게는 이식 전까지 생명을 유지하기 위한 가교 치료(bridge to transplant)로서 중요한 역할을 할 수 있습니다⁸. ECMO는 그 자체로 질병을 완치시키는 치료가 아니라, 환자의 장기가 회복되거나 다음 단계의 결정적인 치료를 받을 수 있도록 시간을 벌어주는 일시적인 생명 유지 수단이라는 점을 이해하는 것이 중요합니다⁸.

2.2. 성인 호흡 부전 (ARDS)

급성호흡곤란증후군(Acute Respiratory Distress Syndrome, ARDS)은 폐에 심한 염증이 발생하여 폐 기능이 급격히 저하되는 질환으로, ECMO 치료의 주요 적응증 중 하나입니다. 일반적으로 다음과 같은 경우 VV ECMO를 고려할 수 있습니다⁴:

• 최적의 인공호흡기 치료(예: 높은 호기말양압(PEEP) 적용) 및 고농도 산소 공급에도 불구하고 심한 저산소혈증이 지속되는 경우 (예: PaO₂/FiO₂ 비율이 80-100 mmHg 미만이 6시간 이상 지속). 국제 가이드라인인 ELSO(Extracorporeal Life Support Organization)에서는 PaO₂/FiO₂ 비율이 150 미만일 때 ECMO를 고려하고, 80 미만일 때는 적극적으로 권장합니다⁴.
• 이산화탄소가 체내에 과도하게 축적되어 심한 산증(pH < 7.15-7.25)이 발생하고 이것이 보상되지 않는 경우⁴.
• 인공호흡기로 인한 폐 손상을 피하기 위해 기도 고원압(plateau pressure)을 낮춰야 하지만, 이로 인해 적절한 환기가 어려운 경우 (예: 고원압 > 30-35 cmH₂O)⁴.
• Murray score(폐 손상 중증도 점수) 등을 참고하여 결정하기도 합니다¹⁴.

2.3. 성인 심부전

심장 기능이 급격히 저하되어 전신에 충분한 혈액을 공급하지 못하는 심인성 쇼크 상태이거나, 약물 치료에 반응하지 않는 심각한 부정맥 발생 시 VA ECMO를 고려할 수 있습니다. 주요 적응증은 다음과 같습니다⁹:

• 급성 심근경색, 심근염, 또는 심장 수술 후 심폐기 이탈 실패 등으로 인한 심인성 쇼크⁹.
• 약물 치료에 반응하지 않는 치명적인 심실성 부정맥⁹.
• 혈역학적으로 불안정한 상태를 동반한 급성 폐색전증⁵.
• 약물 중독으로 인해 발생한, 기존 치료에 반응하지 않는 심각한 저혈압⁹.

2.4. ECPR (체외 심폐소생술)

ECPR(Extracorporeal Cardiopulmonary Resuscitation)은 병원 밖 또는 병원 내에서 심정지가 발생한 환자에게 일반적인 심폐소생술(CPR)을 시행하면서 동시에 VA ECMO를 적용하여 혈액 순환 및 산소화를 유지하는 응급 시술입니다¹⁵. 이는 심정지의 원인을 파악하고 치료할 수 있는 시간을 확보하기 위한 매우 적극적인 치료 방법입니다. ECPR의 성공 가능성을 높이기 위해서는 다음과 같은 특정 조건들이 충족되어야 합니다¹⁵: 목격된 심정지, 신속한 일반 심폐소생술 시작, 초기 심전도 리듬이 제세동 가능 리듬(shockable rhythm)인 경우, 심정지 발생 후 ECMO 가동까지의 시간이 짧을 것(예: 60분 미만), 그리고 호기말 이산화탄소 분압(ETCO₂)이 10 mmHg 이상으로 유지되는 경우 등입니다. ARREST 연구에서는 특정 기준을 만족하는 심정지 환자에서 ECPR 치료군이 표준 치료군에 비해 생존율이 유의하게 높았음(43% vs 6.7%)을 보여주었습니다¹⁶.

2.5. 소아 및 신생아

소아 및 신생아에서도 회복 가능한 중증 호흡 부전이나 심장 부전이 발생했을 때 ECMO 치료를 고려할 수 있습니다¹⁷. 신생아의 경우, 태변 흡인 증후군, 신생아 지속성 폐고혈압, 선천성 횡격막 탈장 등이 주요 적응증이 될 수 있으며, 산소화 지수(Oxygenation Index, OI)가 40을 초과하는 경우 ECMO 적용 기준으로 삼기도 합니다¹⁸. 소아의 경우에는 중증 ARDS, 폐렴, 심근염, 선천성 심장병 수술 후 발생한 심부전 등이 적응증이 될 수 있습니다. ELSO에서는 신생아 및 소아 호흡부전, 소아 심부전에 대한 별도의 특정 가이드라인을 제공하고 있습니다¹⁹.

2.6. 코로나19 (COVID-19)

코로나바이러스감염증-19(COVID-19) 팬데믹 상황에서, 인공호흡기 치료나 복와위(엎드린 자세) 치료 등 기존의 집중 치료에도 불구하고 호흡 상태가 호전되지 않는 중증 ARDS 환자들에게 ECMO가 중요한 치료 옵션으로 활용되었습니다¹. ELSO는 COVID-19 관련 ARDS 환자를 위한 특정 ECMO 가이드라인을 발표하기도 했습니다¹⁹. 일부 환자에서는 기관 삽관 없이 각성 상태에서 ECMO를 적용하는 ‘각성 에크모(Awake ECMO)’가 시도되기도 했습니다²⁰.

2.7. 패혈증

패혈증으로 인해 여러 장기의 기능이 동시에 저하되는 다발성 장기 부전을 동반한 패혈성 쇼크의 경우, 일반적으로 ECMO 치료가 우선적으로 권장되지는 않습니다²¹. 하지만 패혈증으로 인해 심장 근육의 기능이 저하되는 패혈성 심근병증이 동반되어 좌심실 기능 부전으로 인한 쇼크가 발생한 경우에는 선별적으로 ECMO 치료를 고려해 볼 수 있습니다⁹.

2.8. 한국적 상황 및 최근 급여 기준 변화

한국에서도 ECMO 치료는 점차 확대되고 있으며, 이에 따른 적응증 기준 및 건강보험 급여 기준도 변화하고 있습니다. 대한중환자의학회(KSCCM)에서는 중증 심부전 및 조절되지 않는 부정맥, 저산소성 또는 고탄산성 호흡부전, 폐색전증, 장기 이식 대기 상태, 그리고 일부 선택적인 패혈증 환자 등을 ECMO의 적응증으로 제시하고 있습니다⁵. 과거 메르스(MERS) 유행 당시 대한흉부심장혈관외과학회(KTCVS)에서는 고농도 산소 투여(FiO₂ ≥ 90%)에도 불구하고 PaO₂/FiO₂ 비율이 150 이하이거나 Murray score가 2-3점인 중증 폐부전 환자, 그리고 심한 호흡성 산증 환자를 적응증으로 제시한 바 있습니다¹⁴. 특히 최근(2025년 4월 또는 그 이전 시행 예정) 건강보험심사평가원(HIRA)의 ECMO 급여 기준이 확대되어, 특정 패혈증 환자(좌심실 기능 부전을 동반한 쇼크) 및 ARDS/폐렴 환자에 대한 기준이 보다 명확화되었습니다⁶. 이러한 국내 기준의 변화는 국제적 합의, 국내 의료기관의 임상 경험, 그리고 지속적인 연구 결과를 반영하여 이루어지며, KRHOW.COM은 독자들에게 이러한 최신 정보를 정확하게 전달하는 것을 중요하게 생각합니다. ECMO의 적응증은 고정불변의 것이 아니라, ARREST 연구와 같은 새로운 임상 연구 결과¹⁶나 COVID-19, MERS¹⁴와 같은 특정 감염병 위기 상황에 따라 지속적으로 발전하고 변화합니다. 또한, 한국의 HIRA 급여 기준과 같은 국내 정책⁶은 실제 임상 현장에서의 ECMO 적용에 큰 영향을 미치므로, 이에 대한 이해는 매우 중요합니다. 다음 표는 주요 질환별 ECMO 적응증에 대한 국제 및 국내 기준의 예를 요약한 것입니다.

3. ECMO 치료를 받을 수 없는 경우 (금기증)

모든 환자가 ECMO 치료의 대상이 되는 것은 아닙니다. ECMO 치료를 통해 의미 있는 회복을 기대하기 어렵거나, 치료로 인한 위험이 잠재적인 이득을 현저히 초과한다고 판단되는 경우에는 ECMO를 시행하지 않습니다. 이러한 금기증은 절대적인 경우와 상대적인 경우로 나눌 수 있으며, 환자의 전반적인 상태, 기저 질환의 중증도 및 비가역성, 예상되는 삶의 질 등을 종합적으로 고려하여 결정됩니다.

3.1. 일반 원칙

ECMO 치료의 금기증을 판단하는 일반 원칙은 치료의 무익함(futility)과 잠재적 해악(potential harm)을 피하는 것입니다. 즉, ECMO를 적용하더라도 환자의 생존 가능성이 희박하거나, 생존하더라도 심각한 후유증으로 인해 삶의 질이 현저히 낮을 것으로 예상되는 경우, 또는 ECMO 치료 자체가 환자에게 과도한 부담이나 위험을 초래할 수 있는 경우에는 금기증에 해당될 수 있습니다⁴.

3.2. 절대적/상대적 주요 금기증

국제적으로 통용되는 ELSO 가이드라인 및 일반적인 전문가 합의에 따른 주요 금기증은 다음과 같습니다^{4 5 14}:

• 비가역적인 심각한 뇌 손상: 이미 심각하고 회복 불가능한 뇌 손상이 확인된 경우.
• 치료 불가능한 전이성 암 또는 기대 여명이 매우 짧은 말기 질환: 기저 질환으로 인해 ECMO 치료의 의미가 없다고 판단되는 경우.
• 항응고 치료의 절대적 금기 상태: ECMO 회로 내 혈전 생성을 막기 위해 항응고 치료가 필수적이나, 환자의 상태로 인해 항응고제 사용이 불가능한 경우 (예: 조절되지 않는 심각한 출혈). 다만, 때로는 헤파린 없이 단기간 유지하거나 대체 항응고제를 사용하는 경우도 있습니다⁴.
• 장기간의 고압력/고농도 산소 인공호흡기 치료: 예를 들어 7일에서 14일 이상 높은 설정의 인공호흡기 치료를 받은 경우는 예후가 좋지 않아 상대적 금기증으로 간주될 수 있습니다⁴.
• 심각한 면역 저하 상태: 감염 위험이 매우 높아 치료의 위험성이 이득을 상회할 수 있는 경우¹⁴.
• 회복 가능성이 없는 진행된 다발성 장기 부전: 여러 장기의 기능이 이미 비가역적으로 손상된 경우⁵.

3.3. 한국적 상황 (HIRA, KSCCM) 및 최근 변화

한국의 건강보험심사평가원(HIRA)은 ECMO 급여 기준에 금기증을 명시하고 있으며, 이는 실제 임상 적용에 중요한 영향을 미칩니다. 과거 HIRA의 금기증에는 조절되지 않는 출혈, 진행성 또는 전이성 악성 종양, 회복 가능성 없는 진행된 다발성 장기 부전, 비가역적 중추신경계 손상 등이 포함되었으며, “시술의 의의가 없는 고령 환자”라는 다소 모호한 기준도 존재했습니다⁵. 그러나 최근(2025년 4월 또는 그 이전 시행 예정) HIRA의 ECMO 급여 기준이 개정되면서 일부 금기증 항목이 보다 명확해지거나 변경되었습니다⁶. 주요 변경 내용으로는 ▲목격되지 않은 심정지라도 회복 가능성이 불분명한 경우(예: 생명 징후 또는 ETCO₂ 미확인 시)는 신중히 판단하도록 구체화, ▲최근 발생한 뇌출혈 또는 출혈 위험이 현저히 증가된 상태 명시, ▲논란이 되었던 “고령자에게 무의미한 경우” 조항 삭제, ▲”골수 이식 실패”는 “조혈모세포 이식 생착 실패”로, “말기 암, 비가역적 만성 중증 장기부전”은 “치료 계획 없는 말기 암” 등으로 용어 및 기준이 수정되었습니다⁶. 대한흉부심장혈관외과학회(KTCVS)는 과거 메르스 유행 당시 7일 이상 고농도 인공호흡기 치료를 받은 환자, 심각한 면역 저하 환자, 비가역적 장기 부전 및 뇌 손상 환자, 말기 암 환자 등에 대해 신중한 ECMO 적용을 권고한 바 있습니다¹⁴. 이러한 금기증 기준들은 단순히 기술적인 불가능성을 넘어 치료의 무익함, 높은 위험성, 그리고 제한된 의료 자원의 효율적 배분이라는 윤리적 고려 사항까지 반영합니다. 특히 “비가역적”, “말기”와 같은 용어의 사용⁴과 HIRA의 “고령자에게 무의미한 경우” 기준 삭제⁶는 연령 단독 요인보다는 기능적 회복 가능성에 초점을 맞추려는 의료계의 변화를 시사합니다. KRHOW.COM은 이러한 금기증 기준이 경직된 규칙이 아니라, 각 환자의 개별적인 상황을 고려한 신중한 임상적 판단과 다학제적 논의가 필요한 지침임을 강조하고자 합니다.

4. ECMO 치료 과정 및 임상 관리

ECMO 치료는 고도로 숙련된 다학제 의료팀에 의해 수행되는 복잡하고 집중적인 과정입니다. 시술 전 철저한 준비부터 캐뉼라 삽입, 회로 및 환자 관리, 그리고 성공적인 이탈에 이르기까지 모든 단계에서 세심한 주의와 전문성이 요구됩니다.

4.1. 시술 전 준비 및 캐뉼라 삽입

ECMO 치료를 시작하기 전에는 환자의 상태에 대한 포괄적인 평가가 이루어지며⁸, ECMO 장비 준비, 필요한 혈액 제제 확보 등이 선행됩니다¹⁰. 환자에게는 다양한 모니터링 장치가 부착되어 치료 중 상태 변화를 지속적으로 감시합니다⁸. 캐뉼라 삽입은 ECMO 치료의 첫 단계로, 매우 중요한 과정입니다¹. 주로 경험이 풍부한 의료팀에 의해 시행되며, 피부를 통해 혈관에 접근하는 경피적 삽입 방법이나 작은 절개를 통한 외과적 삽입 방법이 사용됩니다. 최근에는 시술의 정확성과 안전성을 높이기 위해 초음파 유도 하에 캐뉼라를 삽입하는 경우가 많습니다¹⁹.

VV ECMO의 경우, 주로 한쪽 대퇴정맥과 반대쪽 내경정맥(목 부위 정맥)에 각각 캐뉼라를 삽입하거나(두 군데 삽입 방식), 하나의 특수 설계된 이중 내강 단일 캐뉼라를 내경정맥을 통해 양대정맥(상대정맥과 하대정맥)에 걸쳐 위치시키는 방식(이동성 확보 및 혈액 재순환 감소에 유리)이 사용됩니다⁴. VA ECMO의 경우, 가장 흔하게는 대퇴정맥에서 혈액을 빼내어 대퇴동맥으로 주입하는 말초적 접근 방식이 사용됩니다¹². 드물게는 개흉술을 통해 직접 대동맥과 우심방에 캐뉼라를 삽입하는 중심 캐뉼라 삽입 방식이 사용되기도 하는데, 이는 주로 심장 수술 후 심폐기 이탈에 실패한 경우에 적용됩니다¹³. 특히 대퇴동맥에 주입 캐뉼라를 삽입할 경우, 해당 다리로의 혈류 공급이 원활하지 않아 발생하는 하지 허혈을 예방하기 위해 추가적으로 원위부 관류 카테터를 삽입하는 경우가 많습니다¹³. 캐뉼라의 크기 선택은 환자의 체격과 필요한 혈류량에 따라 결정되며, 적절한 혈류를 유지하고 합병증을 최소화하는 데 매우 중요합니다¹². 일반적으로 성인의 경우 배액관은 23-29 French(Fr), 주입관은 15-23 Fr 크기가 사용됩니다¹⁵.

4.2. ECMO 회로 관리 및 환자 모니터링

ECMO가 시작되면 회로와 환자에 대한 지속적이고 세밀한 관리가 이루어집니다⁴. 펌프 속도(RPM)를 조절하여 혈류량을 환자의 산소화 및 관류 요구에 맞게 유지하며¹⁰, 성인의 경우 보통 체중 kg당 분당 50-70mL의 혈류를 목표로 합니다 (VV ECMO는 종종 심박출량의 60%를 목표)¹⁰. 산화기를 통한 가스 교환은 공급되는 가스의 산소 분율(FiO₂)과 혈류량을 통해 산소화를 조절하고, 공급 가스 유량(sweep gas flow rate)을 통해 이산화탄소 제거량을 조절합니다⁴. 환자 및 회로 모니터링에는 동맥혈 가스 분석(환자 혈액 및 산화기를 통과한 후의 혈액), 회로 내 압력 측정(산화기 전/후 압력, 정맥 배액압 등), 활성화 응고 시간(ACT), 용혈 징후(혈장 유리 헤모글로빈 수치), 산소포화도(SpO₂, SvO₂), 말초 장기 관류 상태 등이 포함됩니다¹¹. VV ECMO 시에는 산소화된 혈액이 다시 ECMO 회로로 바로 유입되는 재순환(recirculation) 현상을 주의 깊게 관찰해야 하며¹³, VA ECMO 시에는 상체와 하체의 산소 공급 불균형으로 발생하는 차등 저산소증(differential hypoxia 또는 할리퀸 증후군) 가능성을 염두에 두어야 합니다¹².

4.3. 항응고 요법 프로토콜

ECMO 회로는 인공 표면으로 이루어져 있어 혈액이 응고되기 쉽기 때문에, 혈전 생성을 방지하기 위한 항응고 요법이 필수적입니다¹. 가장 흔하게 사용되는 항응고제는 미분획 헤파린(unfractionated heparin)으로¹, 초기 일시 주입(bolus) 후 지속적으로 정맥 주입합니다. 항응고 효과는 주로 활성화 응고 시간(ACT)을 측정하여 모니터링하며, 목표치는 보통 180-220초 사이로 유지하지만 기관에 따라 다를 수 있습니다(예: 160-180초, 또는 활성화 부분 트롬보플라스틴 시간(aPTT) 40-60초⁴ 또는 60-80초¹¹). ELSO에서도 항응고 요법에 대한 가이드라인을 제공하고 있으며¹⁹, 소아의 경우 목표치가 다를 수 있습니다¹⁸. 항응고 요법은 회로 내 혈전 형성을 막는 동시에 환자의 출혈 위험을 높일 수 있으므로¹, 이 둘 사이의 균형을 맞추는 것이 매우 중요합니다. 만약 헤파린 사용으로 인해 혈소판감소증이 발생하는 헤파린 유도 혈소판감소증(HIT)이 의심되거나 발생하면 비발리루딘(Bivalirudin)과 같은 대체 항응고제를 사용할 수 있습니다¹⁸.

4.4. ECMO 중 인공호흡기 관리 (“폐 휴식”)

ECMO를 통해 폐 기능을 보조하는 동안, 인공호흡기는 폐 손상을 최소화하는 “폐 휴식(lung rest)” 전략으로 운영됩니다⁴. 이는 인공호흡기 자체로 인해 발생할 수 있는 폐 손상(Ventilator-Induced Lung Injury, VILI)을 줄이기 위함입니다. 일반적인 “폐 휴식” 설정은 낮은 일회 호흡량(예측 체중 kg당 4-6mL 미만), 낮은 기도 고원압(예: 25-30 cmH₂O 미만), 낮은 흡입 산소 농도(예: 30-40%), 그리고 적절한 호기말양압(예: 10-15 cmH₂O)을 유지하는 것을 목표로 합니다⁴. “폐 휴식”의 정확한 이점에 대해서는 여전히 논의가 있지만, 일반적으로 시행되는 관리 방법입니다⁴.

4.5. ECMO 이탈 및 캐뉼라 제거

환자의 기저 심장 또는 폐 기능이 충분히 호전되면 ECMO 이탈을 점진적으로 시도합니다⁴. ECMO의 보조 수준(혈류량, 공급 가스 유량 등)을 서서히 줄이면서 동시에 인공호흡기의 보조 수준을 점차 늘려나갑니다. 환자가 낮은 ECMO 설정에서도 안정적인 상태를 유지하는지 평가하는 “이탈 시도(trial off)” 과정을 거치게 됩니다. 성공적으로 ECMO 보조 없이 환자 상태가 유지되면 캐뉼라를 제거합니다. 특히 동맥 캐뉼라 제거 시에는 혈관 부위의 외과적 봉합이 필요할 수 있습니다¹⁰. 최근에는 VV ECMO 환자를 대상으로 프로토콜 기반의 일일 이탈 준비도 평가를 통해 보다 표준화되고 근거 기반의 이탈을 시도하는 ECMO-Free 연구 등이 진행 중입니다²³. ECMO 관리는 이처럼 다양한 위험 요소들 사이에서 지속적인 균형을 찾아가는 과정이며, 숙련된 다학제팀에 의한 지속적인 모니터링, 정교한 조정, 그리고 문제 예측 및 선제적 대응이 필수적입니다^{1 4}. 이러한 복잡성은 표준화된 프로토콜²⁴, 전문 교육²⁵, 그리고 전담 ECMO팀 및 센터⁴의 중요성을 더욱 강조합니다. KRHOW.COM은 숙련된 전문 센터에서 ECMO 치료를 받는 것의 중요성을 독자들께 전달하고자 합니다.

5. ECMO의 위험성과 합병증

ECMO는 생명을 구하는 중요한 치료법이지만, 여러 가지 심각한 합병증을 유발할 수 있는 침습적인 치료이기도 합니다¹. 환자와 가족은 치료 결정 과정에서 이러한 잠재적 위험에 대해 충분히 이해하고 의료진과 긴밀히 소통해야 합니다. 주요 합병증과 일반적인 관리 접근법은 다음과 같습니다.

이 외에도 부정맥, 심근 기능 저하 또는 심장 부종, 위장관 합병증, 욕창 등 다양한 합병증이 발생할 수 있습니다⁵. 한국 ECMO 간호 프로토콜 연구에서도 출혈, 감염, 하지 허혈, 용혈, 급성 신손상, 신경학적 문제, 욕창 등이 주요 합병증으로 언급되었습니다²⁴. ECMO 치료 중 발생하는 합병증은 매우 다양하고 빈번하며, 이는 사망률과 이환율의 주요 원인이 됩니다. 한 메타분석에 따르면 신부전 52%, 폐렴 33%, 모든 종류의 출혈 33%, 산화기 교체 필요 29%, 패혈증 26% 등으로 보고되었습니다²⁶. 이는 기저 질환에서 생존하는 것 외에도 ECMO 치료 자체의 어려움이 크다는 것을 보여줍니다. 많은 합병증은 서로 연관되어 발생하며, 예를 들어 항응고 요법은 출혈 위험을 높이고, 부동 상태는 혈전증 및 욕창 위험을 증가시킵니다. 따라서 ECMO 환자 관리는 잠재적인 문제의 연쇄 반응을 예측하고 선제적으로 대응하는 것이 중요하며, 이는 고도로 전문화된 다학제팀과 표준화된 프로토콜의 필요성을 더욱 강조합니다¹. 환자와 가족에게 이러한 위험을 충분히 설명하고 이해시키는 것은 정보에 입각한 동의와 현실적인 기대치를 설정하는 데 매우 중요합니다. KRHOW.COM은 이러한 합병증 정보를 명확히 전달하여 독자들의 알 권리를 충족시키고자 합니다.

6. ECMO 치료 결과: 생존율 및 장기적 영향

ECMO 치료의 성공 여부는 단순히 생존을 넘어 환자의 장기적인 삶의 질까지 고려해야 합니다. 생존율은 다양한 요인에 따라 달라지며, 생존자들 또한 여러 건강 문제에 직면할 수 있습니다.

6.1. ECMO 생존율 및 예후 인자

ECMO 치료 후 생존율은 환자의 연령, 기저 질환의 종류와 중증도, ECMO의 종류(VV 또는 VA), ECMO 시작 시점, 치료를 시행하는 의료기관의 경험 수준 등 여러 요인에 따라 매우 다양하게 나타납니다¹. ELSO(Extracorporeal Life Support Organization)의 2022년 등록 데이터에 따르면, 약 20만 명의 ECMO 환자 중 10만 명이 생존한 것으로 보고되었습니다²⁹. 과거 한 메타분석(30일 추적 관찰)에서는 전체 사망률이 54%(즉, 생존율 46%)로 나타났습니다²⁶. 대한중환자의학회(KSCCM)는 국내 ECMO 생존율을 20-50% 수준으로 제시하고 있습니다⁵.

적응증 및 ECMO 종류별 생존율을 살펴보면, 신생아 호흡 부전의 경우 생존율이 68.5%(ELSO 2022년²⁹)로 가장 높은 편에 속합니다. 성인 ARDS 환자에서 VV ECMO를 시행한 CESAR 연구에서는 ECMO 치료군이 63%의 생존율을 보여 대조군(47%)보다 높았으나⁴, EOLIA 연구에서는 ECMO 치료군에서 사망률 감소 경향은 보였지만 통계적 유의성에는 도달하지 못했습니다¹ (후속 분석에서는 중증도가 더 높은 환자군에서 이득 가능성 제시). 심정지 환자에게 시행하는 ECPR의 경우, ELSO 등록 데이터상 성인 환자의 퇴원 시 생존율은 29.5%로 상대적으로 낮지만²⁹, ARREST 연구에서는 특정 조건을 만족하는 경우 43%의 생존율을 보고했습니다¹⁶.

한국의 ECMO 치료 결과에 대한 데이터도 축적되고 있습니다. 2022년 대한의학협회지에 발표된 한 논문에 따르면, 2012년부터 2015년까지 국내 호흡기 ECMO 환자의 평균 생존율은 38.8%로, 당시 ELSO 보고치인 58%보다 낮게 나타났습니다¹. 또 다른 국내 연구(2005-2018년)에서는 전체 ECMO 환자의 60일 사망률이 60.7%(생존율 39.3%)로 보고되었습니다³⁰. 정인석 교수의 발표 자료(2004-2017년 데이터)에서도 국내 ECMO 사망률은 40-60% 수준으로 언급되었습니다⁷. 이러한 국내외 생존율 차이에는 환자군의 특성(예: 국내 환자의 평균 연령이 더 높음¹), ECMO 시작 기준의 차이, 의료기관별 경험 수준, 건강보험 급여 문제³¹ 등이 복합적으로 작용할 수 있습니다. 주요 예후 인자로는 환자의 연령, ECMO 치료 기간¹, 기저 질환의 중증도, ECMO 시작 전 인공호흡기 치료 기간¹, 신경학적 또는 출혈성 합병증 발생 여부, 그리고 ECMO 치료를 시행하는 센터의 규모 및 경험¹, 시기적절한 ECMO 시작 등이 거론됩니다. 최근 분당서울대병원에서는 AI를 활용하여 ECMO 환자의 사망률을 예측하는 모델을 개발하기도 했습니다³².

6.2. ECMO 생존자의 장기 건강 문제

ECMO 기술의 발전으로 생존율이 향상되면서, 생존자들의 장기적인 건강 문제와 삶의 질에 대한 관심이 증가하고 있습니다³³. ECMO 치료에서 생존하는 것이 이전의 건강 상태로 완전히 회복하는 것을 의미하지는 않으며, 많은 생존자들이 다양한 신체적, 정신적, 인지적 어려움을 경험할 수 있습니다. 한 연구에 따르면, ECMO 생존자들 사이에서 상당한 장애가 흔하게 관찰되었습니다³⁴. 신경정신과적 증상(만성 통증, 수면 장애, 불안, 우울, 외상 후 스트레스 장애(PTSD) 등)은 전체 생존자의 약 41%에서 보고되었으며, 특히 VA ECMO보다 VV ECMO 생존자에게서 더 높은 비율로 나타났습니다³³. 기억력, 주의력, 추론 능력 저하와 같은 신경인지 기능 장애는 약 38%에서³³, 일상생활 수행 능력이나 신체 활동 및 이동성 저하와 같은 기능 장애는 약 52%의 생존자에게서 발생했습니다³³. 일부 ARDS 환자 대상 VV ECMO 생존자들은 비ECMO ARDS 생존자들보다 삶의 질(HRQoL)이 더 낮다고 보고하기도 했지만³³, 다른 메타분석에서는 ARDS 환자에서 ECMO 치료군과 일반 인공호흡기 치료군 간의 삶의 질(SF-36 점수 기준)에 유의한 차이가 없다고 보고하기도 했습니다³⁴. 직장 복귀율은 ARDS ECMO 생존자의 경우 약 49%로 조사되었습니다³⁴. 이러한 장기 후유증은 중증 질환 자체의 영향과 더불어 장기간의 부동 상태, 진정제 사용, 염증 반응, 그리고 ECMO 치료와 관련된 잠재적인 급성 뇌 손상 등 여러 요인이 복합적으로 작용한 결과일 수 있습니다. 따라서 ECMO 치료의 “성공”에 대한 정의는 단순한 생존을 넘어 기능적 회복과 삶의 질 향상을 포함하는 방향으로 확장되고 있으며, 이는 ECMO 생존자와 그 가족을 위한 포괄적인 퇴원 후 관리, 재활 치료, 그리고 정서적 지원의 필요성을 강조합니다. KRHOW.COM은 급성기 치료뿐만 아니라 이러한 장기적인 측면에 대한 정보 제공의 중요성을 인지하고 있습니다.

7. 특별한 ECMO: 각성 에크모 (Awake ECMO)

최근 중환자 치료 분야에서는 환자의 진정을 최소화하고 조기 운동을 장려하는 경향이 두드러지고 있으며, 이러한 흐름 속에서 ‘각성 에크모(Awake ECMO)’라는 치료 전략이 주목받고 있습니다. 각성 에크모는 기관 삽관이나 인공호흡기 적용 없이 환자가 의식이 있는 각성 상태에서 자발적으로 호흡하면서 ECMO 치료를 받는 것을 의미합니다²⁰. 주로 VV ECMO 환자에게 적용됩니다.

이론적으로 각성 에크모는 기관 삽관 및 기계 환기와 관련된 여러 위험(예: 인공호흡기 유발 폐 손상(VILI), 인공호흡기 관련 폐렴, 장기간 진정제 사용으로 인한 합병증 등)을 회피할 수 있다는 장점이 있습니다³⁵. 또한, 환자가 깨어 있으므로 의료진 및 가족과의 의사소통이 가능하고, 침상에서의 수동적인 움직임을 넘어 보다 적극적인 재활 치료(예: 앉기, 서기, 걷기 연습)를 조기에 시작할 수 있으며³⁵, 이는 심리적으로도 긍정적인 영향을 미칠 수 있을 것으로 기대됩니다. 각성 에크모는 주로 중증 ARDS 환자, 특히 COVID-19 팬데믹 기간 동안 일부 센터에서 탐색적으로 적용되었습니다²⁰. 또한 폐 이식을 기다리는 환자에게 이식 전까지 상태를 안정적으로 유지하기 위한 가교 치료로도 활용될 수 있습니다²⁰.

그러나 각성 에크모를 성공적으로 적용하기 위해서는 해결해야 할 과제도 많습니다. 무엇보다 환자 선택이 매우 중요하며, 환자가 치료 과정에 협조적이고 스스로 기도를 보호할 수 있어야 합니다. 각성 상태에서 발생할 수 있는 초조감, 섬망, 또는 심한 기침 등을 적절히 관리해야 하며, 캐뉼라가 빠지지 않도록 안전하게 고정하는 것도 중요합니다. 또한, 환자가 자발적으로 호흡하더라도 호흡 운동이 지나치게 과도할 경우 환자 자가 유발 폐 손상(Patient Self-Inflicted Lung Injury, P-SILI)의 위험이 있을 수 있다는 점도 고려해야 합니다. COVID-19 관련 ARDS 환자를 대상으로 한 각성 에크모에 대한 범위 문헌 고찰 결과²⁰, 선별된 환자군에서 기관 삽관 없이 ECMO 치료를 마치고 퇴원한 성공적인 치료 비율은 한 코호트 연구에서 36.4%로 보고되었으며, 사망률은 33.0%로 나타나 일반적인 V-V ECMO COVID-19 ARDS 환자의 ELSO 등록 사망률(48%)보다 낮았습니다. 하지만 각성 에크모 치료 중 결국 기관 삽관이 필요했던 경우에는 사망률이 더 높게 나타났습니다. 전반적으로 출혈, 혈전증, 캐뉼라 위치 이상, 섬망과 같은 중증 이상 반응 발생률은 비교적 낮게 보고되었습니다. 각성 에크모는 세심한 환자 모니터링, 환자와의 원활한 소통, 그리고 각성 상태의 중환자 및 ECMO 치료 경험이 풍부한 다학제팀의 긴밀한 협력이 필수적인 치료법입니다. KRHOW.COM은 각성 에크모를 혁신적이지만 아직은 특수한 상황에서 선별적으로 적용되는 치료법으로 소개하며, 잠재적 이점과 함께 필요한 특정 환자 조건 및 의료팀의 전문성에 대해 상세히 설명드리고자 합니다.

8. 한국에서의 ECMO: 현황과 과제

한국에서도 ECMO 사용은 전 세계적인 추세와 마찬가지로 꾸준히 증가해 왔으며, 특히 2009년 이후 성인 환자를 대상으로 한 사용이 두드러졌습니다¹. 최근 10년간 국내 ECMO 환자 수는 약 3배 증가한 것으로 보고되며, 2004년부터 2017년까지 112개 병원에서 14,689명의 환자에게 14,775건의 ECMO 시술이 시행되었다는 통계도 있습니다(HIRA opendata.hira.or.kr 및 ASAIO Journal 2021년 자료 인용⁷). 코로나19 팬데믹은 이러한 사용량 증가를 더욱 가속화시켰습니다¹. 그러나 국내 ECMO 치료 환경은 단순히 사용량 증가를 넘어, 치료 결과, 임상 진료 지침, 건강보험 급여 문제 등 다양한 측면에서 주목할 만한 특징과 과제를 안고 있습니다.

8.1. 국내 ECMO 사용 현황, 결과 및 연구 동향

앞서 언급된 바와 같이 한국의 호흡기 ECMO 환자 생존율은 국제 평균에 비해 다소 낮은 경향을 보일 수 있다는 보고가 있습니다^{1 30 7}. 이러한 차이에는 국내 환자군의 고령화 경향¹, ECMO 시작 기준의 차이, 센터별 경험 수준의 다양성 등이 영향을 미칠 수 있습니다. 주말에 ECMO 치료를 시작한 경우 60일 사망률이 약간 증가하는 경향을 보였다는 국내 연구 결과도 있습니다³⁰. 이러한 국내 상황을 보다 정확히 파악하고 치료의 질을 향상시키기 위한 노력의 일환으로, 한국형 ECMO 등록 시스템인 KECMODB(kecmodb.org) 구축이 언급되었으며⁷, COVID-19 관련 ECMO 등록도 포함하고 있습니다⁷. 2014-2015년 국내 11개 병원 데이터를 활용한 ECMO 연구³⁶ 등은 초기 KECMODB 노력과 관련될 수 있습니다. 건강보험심사평가원(HIRA)의 공개 데이터(opendata.hira.or.kr³⁷) 역시 국내 ECMO 통계의 중요한 출처가 됩니다. 분당서울대병원에서는 AI를 활용하여 ECMO 환자의 90일 사망률을 기존 점수 체계보다 정확하게 예측하는 모델을 개발하는 등³² 국내 연구도 활발히 진행되고 있습니다. 대한흉부심장혈관외과학회 ECMO 연구회는 이러한 등록 시스템 구축과 더불어 수혈, 중심 ECMO, 이식 관련 다기관 연구 등을 주도하며 한국 ECMO 분야의 발전에 기여하고 있습니다⁷.

8.2. 한국 임상 진료 지침 및 전문가 합의

국내에서도 ECMO 치료의 표준화와 질 향상을 위해 여러 학회를 중심으로 임상 진료 지침 개발 및 전문가 합의 도출 노력이 이루어지고 있습니다. 대한중환자의학회(KSCCM)는 웹사이트를 통해 일반적인 ECMO 정보(적응증, 금기증, 합병증 등)를 제공하고 있으며^{5 38}, 다발성 장기 부전을 동반한 패혈성 쇼크에는 ECMO를 권고하지 않는 등²¹ 특정 권고 사항을 제시합니다. 또한 국내 ECMO 환자를 위한 근거 기반 간호 프로토콜 개발 연구²⁴ 등도 이루어져 표준화된 간호의 중요성을 강조하고 있습니다. 대한흉부심장혈관외과학회(KTCVS) 내 ECMO 연구회는 “한국형 ECMO 임상 진료 지침” 개발에 적극적으로 참여하고 있으며⁷, 과거 메르스(MERS) 유행 당시에는 특정 ECMO 가이드라인을 발표하기도 했습니다¹⁴. 이 연구회는 심포지엄 및 BEST(Basic ECMO Support Training) course와 같은 교육 과정을 주관하고⁷, 장기적으로는 ECMO 센터 인증 제도 도입을 목표로 하고 있습니다⁷. 질병관리청(KDCA)³⁹ 및 보건복지부(MOHW)는 특히 감염병 팬데믹 상황에서 공중 보건 관리 및 정책 수립 측면에서 중요한 역할을 하며, COVID-19 관련 ECMO 권고안 개발에도 협력한 바 있습니다²⁴. 이러한 전문가 합의는 종종 델파이 기법 등을 통해 도출되며⁷, 한국의 의료 현실에 맞는 최적의 치료 전략을 모색하는 데 기여합니다.

8.3. 한국의 ECMO 건강보험 급여: 현황과 과제

ECMO 치료는 고가의 장비와 많은 인력이 투입되는 자원 집약적 치료이므로, 건강보험 급여 기준은 환자의 접근성 및 의료기관의 치료 제공에 직접적인 영향을 미칩니다. 한국의 건강보험심사평가원(HIRA)은 ECMO 치료에 대한 요양급여 인정기준을 설정하고 관리합니다⁴⁰. 앞서 언급했듯이, 2025년 4월(또는 그 이전) 시행을 목표로 ECMO 급여 기준이 일부 개정되어, 특정 패혈증 환자 및 ARDS/폐렴 환자에 대한 적응증이 확대되고 일부 금기증 기준이 완화 또는 명확화되었습니다⁶. 예를 들어, 과거에는 “고령자에게 무의미한 경우”라는 모호한 금기 조항이 있었으나 삭제되었고, 목격되지 않은 심정지 환자라도 회복 가능성이 보일 경우 급여를 인정받을 수 있도록 변경되었습니다⁶.

그러나 이러한 긍정적인 변화에도 불구하고, 의료 현장에서는 여전히 “통삭감” 문제에 대한 우려가 존재합니다. “통삭감”이란, HIRA가 제시된 급여 기준에 미치지 못한다고 판단할 경우, 환자가 ECMO 치료를 통해 실제로 생존하거나 호전되었더라도 해당 ECMO 치료 전체 비용에 대한 건강보험 급여 지급을 거부하는 것을 의미합니다³¹. 이는 생사를 다투는 현장에서 최선을 다하는 의료팀에게 상당한 재정적 부담과 심리적 위축감을 줄 수 있으며⁴¹, 때로는 적극적인 치료 결정을 주저하게 만드는 요인이 될 수도 있다는 지적이 있습니다. HIRA 또한 이러한 문제를 인지하고 있으며 해결책을 모색 중이라고는 하나, 제도적 개선에는 시간이 소요될 수 있습니다⁴¹. 또한, 현재의 ECMO 관련 건강보험 수가가 실제 투입되는 인력 및 자원 비용을 충분히 보상하지 못한다는 의견과 함께, ECMO 이송이나 장치 제거 등 세분화된 행위에 대한 별도의 수가 체계 마련이 필요하다는 요구도 있습니다⁴¹.

8.4. 국내 주요 ECMO 센터 및 연구 기여

한국에는 다수의 상급종합병원을 중심으로 ECMO 치료가 활발하게 이루어지고 있으며(2004-2017년 기준 112개 병원⁷), 일부 병원들은 전담 ECMO팀 운영, 교육 프로그램 제공, 그리고 관련 연구 수행 등을 통해 국내 ECMO 분야 발전에 기여하고 있습니다. 예를 들어, 서울아산병원은 전담 ECMO팀을 운영하며 폐 이식 관련 데이터도 발표한 바 있고^{8 1}, 삼성서울병원은 ECMO 교육 과정을 제공하고 있습니다^{28 42}. 분당서울대병원은 ECMO 환자의 사망률을 예측하는 인공지능(AI) 모델을 개발하여 주목받았으며³², 인하대병원은 ECMO팀 운영 및 높은 성공률을 보고하기도 했습니다⁴³. 부산대학교병원은 대한흉부심장혈관외과학회 ECMO 연구회와 함께 BEST ECMO 교육 과정을 운영하는 등⁷ 인력 양성에도 힘쓰고 있습니다. 이처럼 국내 주요 ECMO 센터들은 임상 진료뿐만 아니라 연구와 교육을 통해 한국형 ECMO 치료 프로토콜을 정립하고 치료 성적을 향상시키기 위한 노력을 지속하고 있습니다. KRHOW.COM은 이러한 국내 의료기관들의 노력과 성과를 독자들에게 알림으로써 한국 의료의 우수성을 공유하고자 합니다.

자주 묻는 질문 (FAQ)

결론

체외막산소공급(ECMO)은 심장이나 폐 기능이 극도로 저하된 중환자들에게 생명을 유지하고 회복의 기회를 제공하는 매우 중요한 첨단 의료 기술입니다. 본 기사를 통해 살펴보았듯이, ECMO는 명확한 작동 원리와 다양한 종류를 가지고 있으며, 특정 적응증과 금기증에 따라 신중하게 적용됩니다. 치료 과정은 복잡하고 집중적인 관리를 요구하며, 다양한 합병증의 위험도 존재합니다. 그럼에도 불구하고 ECMO는 많은 환자들에게 마지막 희망이 되며, 기술의 발전과 의료진의 노력으로 생존율 또한 꾸준히 향상되고 있습니다. 특히 한국에서는 ECMO 사용이 증가함에 따라 국내 현실에 맞는 치료 지침 개발, 건강보험 급여 기준 개선, 그리고 관련 연구들이 활발히 진행되고 있으며, 이는 국내 ECMO 치료 환경의 발전에 긍정적인 영향을 미치고 있습니다.

ECMO 치료는 환자와 가족, 그리고 의료진 모두에게 어려운 결정과 과정을 수반합니다. 따라서 이 치료법에 대한 정확하고 균형 잡힌 정보를 얻는 것이 무엇보다 중요합니다. KRHOW.COM은 본 기사가 독자 여러분께 ECMO에 대한 깊이 있는 이해를 제공하고, 나아가 의료진과의 원활한 소통 및 합리적인 의사 결정에 도움이 되기를 바랍니다. 어떠한 의학적 결정도 반드시 담당 의료진과의 충분한 상담을 통해 이루어져야 함을 다시 한번 강조드립니다. 앞으로도 KRHOW.COM은 국민 여러분의 건강과 알 권리를 위해 신뢰할 수 있는 최신 의학 정보를 제공하는 데 최선을 다하겠습니다.