Alai

Kehonulkoista kalvohapetusta (ECMO) käytetään ensisijaisesti kardiopulmonaalisen tuen tarjoamiseen.

Extrakorporaalinen kalvohapetus (ECMO) on hengenpelastava tekniikka, jota käytetään kriittisesti sairailla potilailla, joilla on akuutti sydän- ja/tai keuhkotoimintahäiriö ja joilla on suuri riski sairastua akuuttiin munuaisvaurioon (AKI) ja nesteen ylikuormitukseen (FO). ECMO:ta käytetään yleisesti seuraavissa tilanteissa:

• Sydämen ja/tai keuhkojen vajaatoiminta tavanomaisesta lääkehoidosta huolimatta, jotta sydän ja/tai keuhkot voisivat toipua.
• Siltavaihtoehtona jatkohoitoon, kuten sydänavusteiseen laitteeseen tai vasemman kammion avustuslaitteeseen (LVAD)
• Siltana sydän- tai keuhkonsiirtoon

Venoosi-venoosinen ECMO

Venoosi-venoosinen ECMO (vv-ECMO) tarjoaa puhdasta hengityksen tukemista veren hapettamisen ja hiilidioksidin (CO2) poiston avulla. Se ei tarjoa verenkiertotukea.

Veno-arteriaalinen ECMO

Veno-arteriaalinen ECMO (VA ECMO) on samankaltainen kuin sydän-keuhkokone, ja se tarjoaa sydän- ja keuhkotukea potilaille, joilla on kardiogeeninen sokki.

ECMO

• Mekaanista sydän- ja keuhkoverenkierron tukea käytetään useimmiten intraoperatiivisesti sydänleikkauksen helpottamiseksi (ts. sydämen ja keuhkojen ohitus). Kardiopulmonaalista tukea voidaan kuitenkin antaa myös pitkäkestoisemmin teho-osastolla, joskin se on harvinaisempaa.
• Pitkäkestoista kardiopulmonaalista tukea kutsutaan kehon ulkopuoliseksi kalvohapetukseksi (ECMO, extracorporeal membrane oxygenation), kehon ulkopuoliseksi elintoiminnoksi (extracorporeal life support) tai kehon ulkopuoliseksi keuhkojen avustamiseksi. ECMO:ta on kahta tyyppiä – venoarteriaalista (VA) ja venovenoosista (VV). Molemmat tarjoavat hengitystukea, mutta vain VA-ECMO tarjoaa hemodynaamista tukea.

ECMO:n saaneiden potilaiden eloonjääminen voidaan luokitella ECMO:n käyttöaiheen mukaan: vakava akuutti hengitysvajaus tai sydämen vajaatoiminta.

Akuutti hengitysvajaus – Useissa tutkimuksissa on arvioitu ECMO:n vaikutusta vakavasta akuutista hengitysvajauksesta kärsivien potilaiden kuolleisuuteen. ECMO:sta mahdollisesti saatava hyöty on aina punnittava siirtoriskiä vastaan. Kokeneissa ECMO-keskuksissa noin 25 prosenttia potilaista paranee ja toipuu ilman ECMOa, kun taas 75 prosenttia potilaista tarvitsee ECMOa. ECMO:ta tarvitsevista potilaista 60-70 prosenttia selviytyy.

Sydämen vajaatoiminta – Venoarteriaalisella (VA) ECMO:lla voidaan tarjota akuuttia tukea kardiogeenisen sokin tai sydänpysähdyksen yhteydessä aikuisilla. Olettaen, että aivotoiminta on normaalia tai vain vähän heikentynyt, ECMO:ta annetaan siihen asti, kunnes potilas toipuu tai saa pitkäaikaisen kammioavustimen sillaksi sydämensiirtoon.

Tarkkailututkimuksissa ja tapaussarjoissa on raportoitu 20-50 prosentin eloonjäämisprosentteja potilailla, jotka ovat saaneet ECMO:ta sydänpysähdyksen, vakavan kardiogeenisen sokin tai sydänleikkauksen jälkeisen kardiopulmonaalisen ohitusleikkauksen epäonnistumisen tai sydänleikkauksen jälkeisen kardiopulmonaalisen ohitusleikkauksen epäonnistumisen vuoksi, mukaan lukien iäkkäät aikuiset.

ECMO voi olla venovenoosinen (VV) tai venoarteriaalinen (VA):

• VV-ECMO:n aikana veri otetaan laskimosta tai oikeasta eteisestä ja palautetaan oikeaan eteiseen. VV ECMO tarjoaa hengitystukea, mutta potilas on riippuvainen omasta hemodynamiikastaan.
• Va ECMO:n aikana veri otetaan oikeasta eteisestä ja palautetaan valtimoverkostoon ohittaen sydän ja keuhkot. VA ECMO tarjoaa sekä hengitys- että hemodynaamisen tuen.

Aloittaminen – Kun on päätetty, että ECMO aloitetaan, potilas antikoaguloidaan (yleensä suonensisäisellä hepariinilla) ja sitten kanyylit asetetaan. ECMO-tuki aloitetaan, kun kanyylit on liitetty ECMO-piirin asianmukaisiin raajoihin.

Kanyylien asettaminen – Kanyylit asetetaan yleensä perkutaanisesti Seldingerin tekniikalla. Käytetään suurimpia kanyyleita, jotka voidaan sijoittaa verisuoniin.

VV-ECMO:ssa laskimokanyylit sijoitetaan yleensä oikeaan tai vasempaan yhteiseen reisilaskimoon (tyhjennystä varten) ja oikeaan sisempään kaulalaskimoon (infuusiota varten). Reisilaskimokanyylin kärki on pidettävä lähellä alemman laskimokanyylin ja oikean eteisen yhtymäkohtaa, kun taas sisemmän kaulalaskimokanyylin kärki on pidettävä lähellä ylemmän laskimokanyylin ja oikean eteisen yhtymäkohtaa. Vaihtoehtoisesti on saatavana kaksoisluumeninen kanyyli, joka on riittävän suuri 4-5 l/min verivirtaukseen. Kanyylia on saatavana eri kokoja, joista 31 ranskalaista on suurin ja sopivin aikuisille miehille. Tyhjennys- ja infuusioportit on suunniteltu siten, että kierrätys on mahdollisimman vähäistä.

VA ECMO:ta varten laskimokanyyli asetetaan alempaan laskimoon tai oikeaan eteiseen (tyhjennystä varten) ja valtimokanyyli asetetaan oikeaan reisivaltimoon (infuusiota varten).

Femoraalinen kanyyli on suositeltavin VA ECMO:ta varten, koska sen asettaminen paikalleen on suhteellisen helppoa. Femoraalisen pääsyn suurin haittapuoli on ipsilateraalisen alaraajan iskemia. Tämän komplikaation todennäköisyyttä voidaan vähentää asettamalla ylimääräinen valtimokanyyli distaalisesti reisivaltimokanyyliin nähden ja ohjaamalla osa infusoidusta verestä lisäkanyyliin raajan ”reperfuusiota” varten. Vaihtoehtoisesti kanyyli voidaan asettaa sääriluun takimmaiseen valtimoon retrogradista virtausta varten raajaan.

Toisinaan reisivaltimot eivät sovellu kanylointiin VA ECMO:ta varten (esim. potilaat, joilla on vakava oklusiivinen perifeerinen valtimosairaus tai aiempi reisivaltimon rekonstruktio). Tällaisissa olosuhteissa voidaan käyttää oikeaa yhteistä kaulavaltimoa tai solisvaltimoa. Kokemuksemme mukaan oikeaa yhteistä kaulavaltimoa käytettäessä on 5-10 prosentin suurten aivoinfarktien riski. Subclavia-valtimon käytön etuna on se, että ECMO-potilaat voivat liikkua.

Kardiotomian jälkeisessä ECMO:ssa kardiopulmonaalisessa ohitusleikkauksessa käytetyt kanyylit voidaan siirtää sydän-keuhkokoneesta ECMO-piiriin, jolloin veri valutetaan oikeasta eteisestä ja palautetaan nousevaan aorttaan.

Titraus – Kanyloinnin jälkeen potilas liitetään ECMO-piiriin ja verenkiertoa lisätään, kunnes hengitys- ja hemodynaamiset parametrit ovat tyydyttävät. Kohtuullisia tavoitteita ovat mm:

• Arteriaalinen oksyhemoglobiinikyllästeisyys >90 prosenttia VA ECMO:ssa tai >75 prosenttia VV ECMO:ssa
• Venoosin oksyhemoglobiinikyllästeisyys 20-25 prosenttia alempi kuin arteriaalinen kyllästeisyys laskimolinjasta mitattuna
• Riittävä kudosperfuusio, valtimoverenpaineen, laskimoiden happisaturaation ja veren laktaattipitoisuuden perusteella määritettynä

ylläpito – Kun alkuperäiset hengitystie- ja hemodynaamiset tavoitteet on saavutettu, verenkiertoa ylläpidetään tällä nopeudella. Tiheää arviointia ja säätöjä helpottaa jatkuva laskimo-oksimetria, joka mittaa suoraan veren happi-hemoglobiinikyllästeisyyttä ECMO-piirin laskimohaarassa. Kun laskimoiden oksyhemoglobiinikyllästeisyys on tavoitetason alapuolella, hyödyllisiä toimenpiteitä voivat olla yhden tai useamman seuraavista: verenkierron, verisuonensisäisen tilavuuden tai hemoglobiinipitoisuuden lisääminen. Myös systeemisen hapenottokyvyn vähentäminen alentamalla lämpötilaa voi olla hyödyllistä.

Antikoagulaatiota ylläpidetään ECMO:n aikana jatkuvalla infuusiolla fraktioimatonta hepariinia tai suoraa trombiinin estäjää, joka on titrattu niin, että aktivoitu hyytymisaika (ACT, activated clotting time) on 180-210 sekuntia. ACT-tavoitetta pienennetään, jos verenvuotoa ilmenee. ACT on helppo määrittää hoitopaikassa, mutta myös plasman PTT-arvoa (1,5 kertaa normaali) voidaan käyttää. Tromboelastografia on hyödyllinen apuväline. Kun käytetään hepariinia, antikoagulanttivaikutus riippuu endogeenisen antitrombiinin (AT3) määrästä. Jos AT3:n puutetta epäillään, taso voidaan mitata. Jos se on alle 50 prosenttia normaalista, AT3 korvataan tuoreella pakasteplasmalla. Harvemmin joissakin erikoistuneissa keskuksissa seurataan tekijä Xa:n tasoja. Eräässä 16 tutkimusta käsittäneessä katsauksessa esitettiin, että optimaaliset tavoitteet vaihtelevat keskuksittain, mikä johtaa vaihteleviin verenvuotojen ja tromboembolioiden määriin.

Plateletteja kuluu jatkuvasti ECMO:n aikana, koska ne aktivoituvat altistumalla vieraalle pinta-alalle. Verihiutaleiden määrä on pidettävä yli 50 000/mikrolitra, mikä saattaa vaatia verihiutaleiden siirtoa.

ECMO-piiri on usein ainoa hapenlähde potilailla, joilla on täydellinen sydämen tai keuhkojen vajaatoiminta. Hapen luovutus riippuu hemoglobiinin määrästä ja verenkierrosta. Suuren verenvirtauksen riskit ovat suuremmat kuin verensiirron riski, joten hemoglobiini pidetään ECMO-potilailla yli 12 g/dl:n tasolla.

Ventilaattorin asetuksia alennetaan ECMO:n aikana barotrauman, volutrauman (eli ventilaattorin aiheuttaman keuhkovaurion) ja happitoksisuuden välttämiseksi. Plateau-hengitystiepaineet on pidettävä alle 20 cm H2O:ssa ja FiO2 alle 0,5:ssä. Ventilaattorituen vähentämiseen liittyy yleensä laskimopaluun lisääntyminen, mikä parantaa sydämen tehoa.

Toteutetaan varhainen trakeostomia kuolleen tilan vähentämiseksi ja potilaan mukavuuden parantamiseksi. Potilaat tarvitsevat yleensä lievää sedaatiota ECMO:n aikana, vaikka pidämme potilaat mieluummin hereillä, ekstuboituna ja spontaanisti hengittävinä.

Erityishuomioita – VV-ECMO:ta käytetään tyypillisesti hengitysvajaukseen, kun taas VA-ECMO:ta käytetään sydämen vajaatoimintaan. Kumpaankin ECMO-tyyppiin liittyy erityisiä näkökohtia, jotka vaikuttavat hoitoon.

• Verenkierto – VV-ECMO:n aikana halutaan yleensä lähes maksimaalinen virtausnopeus hapen saannin optimoimiseksi. Sitä vastoin VA ECMO:n aikana käytettävän virtausnopeuden on oltava riittävän suuri, jotta saavutetaan riittävä perfuusiopaine ja laskimoiden oksyhemoglobiinikyllästeisyys (mitattuna tyhjennysverestä), mutta riittävän pieni, jotta saavutetaan riittävä esikuormitus vasemman kammion tehon ylläpitämiseksi.
• Diureesi – Koska useimmat potilaat ovat ECMO:n aloitusvaiheessa nesteen suhteen ylikuormitettuja, aggressiivinen diureesi on perusteltua sen jälkeen, kun potilas on vakaassa tilassa ECMO:ssa. Ultrasuodatus voidaan helposti lisätä ECMO-piiriin, jos potilaat eivät pysty tuottamaan riittävästi virtsaa diureesiin.
• Vasemman kammion seuranta – Vasemman kammion tehoa on seurattava tiukasti VA ECMO:n aikana, koska vasemman kammion teho voi huonontua. Syy on yleensä monitekijäinen, mukaan lukien taustalla oleva vasemman kammion toimintahäiriö ja laajentuneen vasemman kammion riittämätön kuormituksen purkaminen, joka johtuu jatkuvasta verenvirtauksesta vasempaan kammioon keuhkoverenkierrosta ja oikeasta kammiosta. Vasemman kammion ulostuloa voidaan seurata tarkasti tunnistamalla valtimolinjan aaltomuodon pulsatiliteetti ja tekemällä usein kaikukardiografia. Vasemman kammion ulostuloa parantavia toimenpiteitä ovat muun muassa inotrooppiset lääkkeet (esim. dobutamiini, milrinoni) supistumiskyvyn lisäämiseksi ja aortan sisäinen pallon vastapulsaatio jälkikuormituksen vähentämiseksi ja vasemman kammion ulostulon helpottamiseksi. Välitön vasemman kammion dekompressio on välttämätöntä keuhkoverenvuodon välttämiseksi, jos vasemman kammion ulostuloa ei voida ylläpitää aortan sisäisestä pallon vastapulssista ja inotrooppisista aineista huolimatta. Tämä voidaan tehdä kirurgisesti tai perkutaanisesti. Perkutaanisen vasemman kammion dekompression menetelmiä ovat esimerkiksi transatriaalinen palloseptostomia tai vasemman eteisen tai kammion tyhjennyskatetrin asettaminen.

ECMO ja munuaiset

AKI on yleinen komplikaatio aikuisilla ECMO-potilailla. Riski-, vahinko-, vikaantumis-, epäonnistumis-, menetys- ja loppuvaiheen tai AKI-verkoston kriteerejä käyttäen kaksi yhden keskuksen tutkimusta osoittivat, että AKI:n ilmaantuvuus oli yli 80 %, ja lähes puolet sairastuneista potilaista tarvitsi munuaisten korvaushoitoa (RRT). Nesteen ylikuormitus (FO) yleisellä tehohoitopotilaalla, jolla on AKI, liittyy itsenäisesti korkeampaan kuolleisuuteen. Nestevajaus vaarantaa samalla tavoin sydämen ja/tai keuhkojen toimintaa ECMO-potilaalla, ja siksi nykyisissä ohjeissa suositellaan euvolemian saavuttamista ja ylläpitämistä, kun hemodynamiikka on vakiintunut. Kansainvälisessä tutkimuksessa raportoitiin, että FO:n hoito ja ennaltaehkäisy ovat kriittisen tärkeitä indikaatioita RRT:n käytölle ECMO:n yhteydessä.

Vapautuminen ECMO:sta – Hengitysvajauspotilaiden kohdalla röntgenkuvauksen paraneminen, keuhkojen komplianssi ja valtimoiden oksyhemoglobiinikyllästeisyys viittaavat siihen, että potilas voi olla valmis vapautettavaksi ECMO:sta. Sydämen vajaatoimintaa sairastavilla potilailla lisääntynyt aortan pulsatiliteetti korreloi vasemman kammion tehon paranemisen kanssa ja osoittaa, että potilas voi olla valmis vapautettavaksi ECMO:sta.

Potilaan ottamiseksi pois ECMO:sta on tehtävä yksi tai useampi kokeilu ennen ECMO:n lopettamista pysyvästi:

• VV ECMO-kokeilut tehdään poistamalla kaikki vastavirtainen pyyhkäisysuihkukaasu happeuttimen läpi. Kehonulkoinen verenvirtaus pysyy vakiona, mutta kaasunsiirtoa ei tapahdu. Potilaita tarkkaillaan useiden tuntien ajan, jonka aikana määritetään ventilaattorin asetukset, jotka ovat tarpeen riittävän hapetuksen ja ventilaation ylläpitämiseksi ilman ECMO:ta.
• VA ECMO-kokeet edellyttävät sekä tyhjennys- että infuusiolinjojen väliaikaista tukkimista, kun ECMO-piiri pääsee kiertämään arteriaalisen ja laskimoperäisen raajan välisen sillan kautta. Näin estetään tromboosin syntyminen pysähtyneestä verestä ECMO-piirissä. Lisäksi valtimo- ja laskimolinjat on huuhdeltava jatkuvasti heparinoidulla suolaliuoksella tai ajoittain piiristä peräisin olevalla heparinoidulla verellä. VA-ECMO-tutkimukset ovat yleensä kestoltaan lyhyempiä kuin VV-ECMO-tutkimukset, koska trombien muodostumisen riski on suurempi.

HUOMIOITAVAA – EROT JA HYÖDYT: Kehonulkoista membraanihapetusta (ECMO) käytetään kriittisesti sairailla potilailla, joilla on akuutti sydän- ja/tai keuhkoahtaumatauti ja joilla on suuri riski sairastua akuuttiin munuaisvaurioon ja nesteen ylikuormitukseen. Jatkuvaa munuaisten korvaushoitoa (CRRT) käytetään yleisesti tehohoitoyksiköissä (ICU) munuaisten korvaamiseen ja nesteen hallintaan. ECMO:n ja CRRT:n yhdistelmä saattaa olla turvallinen ja tehokas tekniikka, joka parantaa nestetasapainoa ja lievittää elektrolyyttihäiriöitä. On olemassa kolme päämenetelmää CRRT:n suorittamiseksi ECMO:n aikana: ”itsenäinen CRRT-yhteys”, ”hemofiltraatiosuodattimen tuominen ECMO-piiriin (in-line-hemofiltteri)” ja ”CRRT-laitteen tuominen ECMO-piiriin”. ECMO:n ja CRRT:n yhdistelmä saattaa olla turvallinen ja tehokas tekniikka, joka parantaa nestetasapainoa ja lievittää elektrolyyttihäiriöitä. ECMO:n ja CRRT:n yhdistämiseen voidaan valita erilaisia menetelmiä. Prospektiivinen monikeskustutkimus olisi hyödyllinen määritettäessä tämän tekniikan mahdollisuuksia parantaa kriittisesti sairaiden potilaiden tuloksia.