Alai

Ekstrakorporal membranoxygenering (ECMO) bruges primært til at yde hjerte-lungeunderstøttelse.

Extrakorporal membranoxygenering (ECMO) er en livreddende teknik, der anvendes til kritisk syge patienter med akutte kardiale og/eller pulmonale dysfunktioner, som har høj risiko for at udvikle akut nyreskade (AKI) og væskeoverbelastning (FO). ECMO anvendes almindeligvis i følgende situationer:

• Hjerte- og/eller lungesvigt på trods af sædvanlig medicinsk behandling for at give hjerte og/eller lunge mulighed for at komme sig.
• Som en bromulighed til yderligere behandling, f.eks. hjerteassistent eller venstre ventrikelassistent (LVAD)
• Som en bro til hjerte- eller lungetransplantation

Venøs-venøs ECMO

Venøs-venøs ECMO (VV ECMO) giver ren åndedrætsunderstøttelse gennem iltning af blodet og fjernelse af kuldioxid (CO2). Den giver ikke cirkulatorisk støtte.

Veno-arteriel ECMO

Veno-arteriel ECMO (VA ECMO) ligner hjerte-lunge-maskinen og giver hjerte- og lungestøtte til patienter i kardiogent chok.

ECMO

• Mekanisk kardiopulmonal støtte anvendes oftest intraoperativt for at lette hjertekirurgi (dvs. kardiopulmonal bypass). Kardiopulmonal støtte kan dog også gives på en mere langvarig måde på en intensivafdeling, selv om det er mindre almindeligt.
• Langvarig kardiopulmonal støtte kaldes ekstrakorporal membranoxygenering (ECMO), ekstrakorporal livsunderstøttelse eller ekstrakorporal lungestøtte. Der findes to typer af ECMO – venoarteriel (VA) og venovenøs (VV). Begge giver respiratorisk støtte, men kun VA ECMO giver hæmodynamisk støtte.

Overlevelsen af patienter, der gennemgår ECMO, kan kategoriseres efter indikationen for ECMO: alvorlig akut respirationssvigt eller hjertesvigt.

Akut respirationssvigt – Flere undersøgelser har evalueret effekten af ECMO på dødeligheden hos patienter med alvorlig akut respirationssvigt. Den potentielle fordel ved ECMO bør altid afvejes mod risikoen for overførsel. I erfarne ECMO-centre vil ca. 25 % af patienterne forbedre sig og komme sig uden ECMO, mens 75 % af patienterne vil kræve ECMO. Blandt dem, der kræver ECMO, vil 60 til 70 procent overleve.

Hjertesvigt – Venoarteriel (VA) ECMO kan yde akut støtte ved kardiogent shock eller hjertestop hos voksne. Under forudsætning af, at hjernefunktionen er normal eller kun minimalt nedsat, gives ECMO, indtil patienten kommer sig eller får en langvarig ventrikulær assist-enhed som en bro til hjertetransplantation.

Observationsundersøgelser og case-serier har rapporteret om overlevelsesrater på 20 til 50 procent blandt patienter, der har modtaget ECMO efter hjertestop, alvorligt kardiogent shock eller manglende evne til at vænne sig fra kardiopulmonal bypass efter hjertekirurgi, og herunder ældre voksne.

ECMO kan være venovenøs (VV) eller venoarteriel (VA):

• Ved VV-ECMO suges blodet ud af vena cava eller højre atrium og returneres til højre atrium. VV ECMO giver respiratorisk støtte, men patienten er afhængig af sin egen hæmodynamik.
• Under VA ECMO udtages blodet fra højre atrium og returneres til det arterielle system, idet hjertet og lungerne omgås. VA ECMO giver både respiratorisk og hæmodynamisk støtte.

Initiering – Når det er blevet besluttet, at ECMO skal initieres, antikoaguleres patienten (normalt med intravenøs heparin), og derefter indsættes kanylerne. ECMO-understøttelsen påbegyndes, når kanylerne er forbundet til de relevante led i ECMO-kredsløbet.

Kanulation – Kanylerne anbringes normalt perkutant ved Seldinger-teknik. Der anvendes de største kanyler, der kan placeres i karrene.

Til VV-ECMO placeres venekanyler normalt i højre eller venstre fælles femoralvenen (til drænage) og højre indre jugularvenen (til infusion). Spidsen af femoralkanylen skal holdes i nærheden af krydset mellem inferior vena cava og højre atrium, mens spidsen af den indre jugularkanyle skal holdes i nærheden af krydset mellem superior vena cava og højre atrium. Alternativt findes der en dobbeltlumen-kanyle, der er stor nok til at rumme en blodgennemstrømning på 4 til 5 L/min. Den fås i en række forskellige størrelser, hvor 31 French er den største og mest velegnet til voksne mænd. Dræn- og infusionsportene er konstrueret til at minimere recirkulation.

Til VA ECMO placeres en venekanyle i den nedre vena cava eller højre atrium (til dræning) og en arteriekanyle placeres i højre femoralarterie (til infusion).

Femoral adgang foretrækkes til VA ECMO, fordi indsættelse er relativt let. Den største ulempe ved femoral adgang er iskæmi i den ipsilaterale underekstremitet. Sandsynligheden for denne komplikation kan mindskes ved at indsætte en ekstra arteriel kanyle distalt for femoralarteriekanylen og omdirigere en del af det infunderede blod til den ekstra kanyle med henblik på “reperfusion” af ekstremiteten. Alternativt kan der indsættes en kanyle i den bageste tibiaarterie for retrograd strømning til ekstremiteten.

Fiktivt er femoralkarrene uegnede til kanulation til VA ECMO (f.eks. patienter med alvorlig okklusiv perifer arteriesygdom eller tidligere femoral arteriel rekonstruktion). Under sådanne omstændigheder kan højre arteria carotis eller arteria subclavia anvendes. Det er vores erfaring, at der er en 5-10 % risiko for et stort vandskel cerebralt infarkt, når den højre fælles carotisarterie anvendes. Anvendelse af arteria subclavia giver den fordel, at patienter på ECMO kan ambulere.

For ECMO efter kardiotomi kan de kanyler, der anvendes til kardiopulmonal bypass, overføres fra hjerte-lunge-maskinen til ECMO-kredsløbet, hvor blodet drænes fra højre atrium og reinfunderes i den opstigende aorta.

Titration – Efter kanylering tilsluttes patienten til ECMO-kredsløbet, og blodgennemstrømningen øges, indtil respiratoriske og hæmodynamiske parametre er tilfredsstillende. Rimelige mål omfatter bl.a:

• En arteriel oxyhæmoglobinmætning på >90 procent for VA ECMO eller >75 procent for VV ECMO
• En venøs oxyhæmoglobinmætning, der er 20 til 25 procent lavere end den arterielle mætning, målt på den venøse linje
• En tilstrækkelig vævsperfusion, som bestemt af det arterielle blodtryk, den venøse iltmætning og blodlaktatniveauet

Vedligeholdelse – Når de indledende respiratoriske og hæmodynamiske mål er nået, opretholdes blodgennemstrømningen ved denne hastighed. Hyppig vurdering og justering lettes af kontinuerlig venøs oximetri, som direkte måler blodets oxyhæmoglobinmætning i den venøse del af ECMO-kredsløbet. Når den venøse oxyhæmoglobinmætning er under målet, kan det være nyttigt at foretage indgreb ved at øge en eller flere af følgende: blodgennemstrømning, intravaskulært volumen eller hæmoglobinkoncentration. Det kan også være nyttigt at nedsætte den systemiske iltoptagelse ved at sænke temperaturen.

Antikoagulation opretholdes under ECMO med en kontinuerlig infusion af ufraktioneret heparin eller direkte trombinhæmmer, der titreres til en aktiveret koagulationstid (ACT) på 180 til 210 sekunder. ACT-målet nedsættes, hvis der opstår blødning. ACT bestemmes let på behandlingsstedet, men plasma-PTT (1,5 gange normalværdien) kan også anvendes. Tromboelastografi er et nyttigt supplement. Når der anvendes heparin, er den antikoagulerende virkning afhængig af mængden af endogent antithrombin (AT3). Hvis der er mistanke om AT3-mangel, kan niveauet måles. Hvis det er mindre end 50 % normalt, erstattes AT3 med frisk frosset plasma. Mindre almindeligt er det, at nogle specialiserede centre følger faktor Xa-niveauet. En gennemgang af 16 undersøgelser tyder på, at de optimale mål varierer fra center til center, hvilket resulterer i varierende blødningsrater og tromboembolier .

Pladerne forbruges kontinuerligt under ECMO, fordi de aktiveres ved at blive udsat for det fremmede overfladeareal. Tallet af trombocytter bør opretholdes over 50.000/mikroliter, hvilket kan kræve blodpladetransfusion.

ECMO-kredsløbet er ofte den eneste kilde til ilt hos patienter med komplet hjerte- eller lungesvigt. Ilttilførslen afhænger af mængden af hæmoglobin og blodgennemstrømningen. Risikoen ved høj blodgennemstrømning vejer tungere end risikoen for transfusion, så hæmoglobin holdes over 12 g/dL hos ECMO-patienter.

Ventilatorindstillingerne reduceres under ECMO for at undgå barotraumer, volutraumer (dvs. respiratorinduceret lungeskade) og ilttoksicitet. Plateau-luftvejstryk bør opretholdes under 20 cm H2O og FiO2 under 0,5. Reduktion af respiratorunderstøttelse ledsages normalt af øget venøst tilbageløb, hvilket forbedrer hjertemængden.

Vi udfører tidlig tracheostomi for at reducere dødrum og forbedre patientens komfort. Patienterne har typisk brug for let sedation under ECMO, selv om vi foretrækker at holde patienterne vågne, ekstuberede og med spontan vejrtrækning.

Særlige overvejelser – VV ECMO anvendes typisk ved respiratorisk svigt, mens VA ECMO anvendes ved hjertesvigt. Der er unikke overvejelser for hver type ECMO, som påvirker håndteringen.

• Blodstrøm – Der ønskes normalt næsten maksimale strømningshastigheder under VV ECMO for at optimere ilttilførslen. I modsætning hertil skal den flowhastighed, der anvendes under VA ECMO, være høj nok til at give et passende perfusionstryk og en passende venøs oxyhæmoglobinmætning (målt på drænblod), men lav nok til at give tilstrækkelig preload til at opretholde venstre ventrikels output.
• Diurese – Da de fleste patienter er væskeoverbelastede, når ECMO iværksættes, er aggressiv diurese berettiget, når patienten er stabil på ECMO. Ultrafiltrering kan let tilføjes til ECMO-kredsløbet, hvis patienterne ikke er i stand til at producere tilstrækkelig urin til diurese.
• Venstre ventrikulær monitorering – Venstre ventrikulært output skal overvåges nøje under VA ECMO, fordi venstre ventrikulært output kan forværres. Årsagen er normalt multifaktoriel, herunder den underliggende venstre ventrikeldysfunktion og utilstrækkelig aflastning af den distenderede venstre ventrikel på grund af den fortsatte blodtilførsel til venstre ventrikel fra bronkiekredsløbet og højre ventrikel. Venstre ventrikels output kan overvåges nøje ved at identificere pulsatilitet i den arterielle linjes bølgeform og ved hyppig ekkokardiografi. Indgreb, der kan forbedre venstre ventrikels output, omfatter inotrope midler (f.eks. dobutamin, milrinon) for at øge kontraktiliteten og intra-aortisk ballonmodpulsering for at reducere efterbelastningen og lette venstre ventrikels output. Det er vigtigt med øjeblikkelig dekompression af venstre ventrikel for at undgå lungeblødning, hvis venstre ventrikels ejektion ikke kan opretholdes på trods af intra-aortisk ballonmodpulsation og inotrope midler. Dette kan gøres kirurgisk eller perkutant. Metoder til perkutan dekompression af venstre ventrikel omfatter transatrial ballonseptostomi eller indsættelse af et venstre atrialt eller ventrikulært drænagekateter.

ECMO og nyrerne

AKI er en almindelig komplikation hos voksne ECMO-patienter. Ved hjælp af kriterierne for risiko, skade, svigt, tab og slutstadium eller AKI-netværket viste 2 enkeltcenterundersøgelser en AKI-incidens på mere end 80 % med tæt på halvdelen af de berørte patienter, der kræver nyreerstatningsterapi (RRT). Væskeoverbelastning (FO) hos den generelle ICU-patient med AKI er uafhængigt forbundet med en højere dødelighed. FO kompromitterer ligeledes hjerte- og/eller lungefunktionerne hos ECMO-patienter, og derfor anbefaler de nuværende retningslinjer, at man opnår og opretholder euvolemia, når hæmodynamikken er stabiliseret . En international undersøgelse rapporterede, at behandling og forebyggelse af FO er kritisk vigtige indikationer for anvendelse af RRT i forbindelse med ECMO.

Afskedigelse fra ECMO – For patienter med respirationssvigt indikerer forbedringer i radiografisk udseende, pulmonal compliance og arteriel oxyhæmoglobinmætning, at patienten kan være klar til at blive frigjort fra ECMO. For patienter med hjertesvigt korrelerer øget aortapulsatilitet med forbedret venstre ventrikulært output og indikerer, at patienten kan være klar til at blive frigjort fra ECMO.

Der bør udføres et eller flere forsøg med at tage patienten ud af ECMO, før ECMO afbrydes permanent:

• VVV ECMO-forsøg udføres ved at fjerne al modstrøms sweep-gas gennem oxygenatoren. Den ekstrakorporale blodgennemstrømning forbliver konstant, men der sker ikke gasoverførsel. Patienterne observeres i flere timer, hvor de respiratorindstillinger, der er nødvendige for at opretholde en tilstrækkelig iltning og ventilation uden for ECMO, bestemmes.
• VA ECMO-forsøg kræver midlertidig afklemning af både dræn- og infusionsledningerne, mens ECMO-kredsløbet kan cirkulere gennem en bro mellem de arterielle og venøse led. Dette forhindrer trombose af stagnerende blod i ECMO-kredsløbet. Desuden skal de arterielle og venøse linjer skylles kontinuerligt med hepariniseret saltvand eller med mellemrum med hepariniseret blod fra kredsløbet. VA-ECMO-forsøg er generelt af kortere varighed end VV-ECMO-forsøg på grund af den højere risiko for trombusdannelse.

NOTER TIL HUSK – FORSKELLEN OG FORDELENE: Ekstrakorporal membranoxygenering (ECMO) anvendes til kritisk syge patienter med akutte kardiale og/eller pulmonale dysfunktioner, som har høj risiko for at udvikle akut nyreskade og væskeoverbelastning. Kontinuerlig nyreerstatningsterapi (CRRT) anvendes almindeligvis på intensivafdelinger (ICU) til at give nyreerstatning og væskebehandling. Kombinationen af ECMO og CRRT kan være en sikker og effektiv teknik, der forbedrer væskebalancen og afhjælper elektrolytforstyrrelser. Der findes tre hovedmetoder til udførelse af CRRT under ECMO: “uafhængig CRRT-adgang”, “indførelse af et hæmofiltreringsfilter i ECMO-kredsløbet (in-line hæmofilter)” og “indførelse af et CRRT-apparat i ECMO-kredsløbet”. SO; kombinationen af ECMO og CRRT kan være en sikker og effektiv teknik, der forbedrer væskebalancen og afhjælper elektrolytforstyrrelser. Der kan vælges en række forskellige metoder til at kombinere ECMO og CRRT. En prospektiv multicenterundersøgelse ville være gavnlig for at fastslå potentialet i denne teknik til at forbedre resultatet for kritisk syge patienter.