カスタム人工肺システムが命を繋ぐ：前例なき48時間の挑戦
米ノースウェスタン大学の医療チームが、両肺を摘出した33歳の男性患者を、カスタム設計された人工肺デバイスによって48時間生存させるという画期的な偉業を達成しました。この先進的な医療技術は、これまで不可能とされてきた「両肺全摘出術」後の患者を救い、最終的に両肺移植を成功させる道を開きました。このケースは、重篤な肺疾患を持つ患者に対する治療の新たな可能性を示すものです。
絶望的な病状：溶解する肺
患者はインフルエンザBに加えて多剤耐性菌「緑膿菌」による重度の二次感染に苦しみ、急性呼吸窮迫症候群（ARDS）を発症していました。肺組織は壊死し、文字通り「溶解」している状態でした。腎臓の機能不全、心停止寸前の心不全など、全身状態は極めて悪く、従来の基準では移植手術に耐えられないほどでした。しかし、感染源である肺を摘出せずにいると、彼の命は失われる一方でした。
「空の胸腔」の課題：両肺摘出がもたらす致命的な生理学的問題
両肺を摘出する「両側肺全摘出術」は、これまで極めて危険な手術とされてきました。人間の心臓は、肺に血液を送る右心系と全身に送る左心系という2つのポンプから成り立っています。肺が摘出されると、右心系が血液を送り出す先がなくなり、右心室に急激な圧力がかかり、数分で機能不全に陥る可能性があります。同時に、左心系には血液が戻ってこなくなり、全身の血圧が崩壊してしまいます。これが、これまで両肺を同時に摘出することが困難だった主な理由です。
既存技術の限界：ECMOの危険性と新たな解決策の必要性
両肺が同時に機能しなくなった場合、体外式膜型人工肺（ECMO）が生命維持に用いられます。しかし、肺を摘出した「空の胸腔」の状態では、ECMOの使用リスクが飛躍的に高まります。空になった胸腔内での血液や体液の貯留による大量出血、心臓が固定されずに動くことによる心臓の損傷、そして複雑な機械を通る血液による脳卒中や血栓形成のリスク増加など、多くの課題がありました。そのため、両肺摘出は一時的な緊急措置としてしか行えず、長期的なサポートは望めませんでした。
画期的な「TAL」システム：失われた肺機能を模倣する人工デバイス
アンキット・バラート医師のチームは、この生理学的課題を解決するため、「フロー適応型体外式全人工肺システム（TAL）」と名付けられたカスタムデバイスを開発しました。このシステムは、標準的なECMOのポンプと酸素化装置をベースに、以下の4つの主要な機能を統合しています。
- デュアルルーメンカニューレ：右心室から直接脱酸素化血液を吸引し、心臓への負担を軽減。
- フロー適応型シャント：右肺動脈と右心房を接続し、過剰な血液を再循環させることで、心臓や外科的縫合部への圧力スパイクを防止。患者の必要に応じて、毎分1.1〜6.3リットルの血流を自己調整。
- デュアル左心房還流：酸素化された血液をECMOから直接左心房に戻すことで、心臓が適切に満たされ（スターリングの法則）、機能不全や血栓形成を防ぐ。
- 心臓の物理的サポート：牛の心膜とティッシュエキスパンダー、外科用スポンジで心臓の保護嚢を再建し、空になった胸腔内で心臓が動かないように固定。
驚異的な回復と移植成功：48時間の人工肺支援の成果
TALシステムに接続後、患者の容態は劇的に改善しました。数時間以内に敗血症性ショックは解消に向かい、乳酸値は危険な8.2 mmol/Lから24時間以内に正常値の1.0 mmol/L未満に低下しました。血圧を維持するための薬剤もわずか12時間で中止されました。この人工デバイスの支援により、患者は48時間「肺なし」の状態で安定し、セプシスから回復。ドナー肺が見つかった後、チームは成功裏に両肺移植手術を実施しました。
「死んだ肺」の科学的定義：移植のタイミングと新たな知見
このケースは、ARDS患者の肺移植のタイミングについても新たな知見をもたらしました。チームは摘出された患者の肺を詳細に分析し、空間トランスクリプトミクスという技術を用いて、肺組織が「回復不能な損傷」を受けていることを分子レベルで確認しました。肺の再生に必要な幹細胞がほとんど失われ、組織構造が破壊され瘢痕組織に置き換わっていたのです。この発見は、ARDSにおける「死んだ肺」の臨床的な判断基準を明確にし、回復の見込みがない場合には早期の移植が救命につながる可能性を示唆しています。
医療の未来と課題：高度な専門性と普及への道
この画期的な成功は、重篤な肺感染症患者の治療に希望をもたらしますが、バラート医師のチームは、このアプローチが現在のところ、高度な専門知識と、ドナー肺へのアクセスが可能な専門医療機関を必要とすることを認めています。この技術のさらなる普及には時間と努力が必要ですが、患者は手術から2年後、正常で自立した生活に戻り、優れた肺機能を維持していると報告されています（Med, 2026. DOI: 10.1016/j.medj.2025.100985）。
元記事: https://arstechnica.com/health/2026/01/custom-machine-kept-man-alive-without-lungs-for-48-hours/