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La oxigenación por membrana extracorpórea (ECMO) se utiliza principalmente para proporcionar soporte cardiopulmonar.

La oxigenación por membrana extracorpórea (ECMO) es una técnica que salva vidas y que se utiliza en pacientes críticos que presentan disfunciones cardíacas y/o pulmonares agudas y que tienen un alto riesgo de desarrollar una lesión renal aguda (LRA) y una sobrecarga de líquidos (SO). La ECMO se utiliza habitualmente en las siguientes situaciones:

• Insuficiencia cardíaca y/o pulmonar a pesar del tratamiento médico habitual para permitir la recuperación del corazón y/o los pulmones.
• Como opción de puente para un tratamiento adicional, como un dispositivo de asistencia cardíaca o un dispositivo de asistencia ventricular izquierda (DAVI)
• Como puente para un trasplante de corazón o pulmón

ECMO venoso

El ECMO venoso (ECMO VV) proporciona asistencia respiratoria pura mediante la oxigenación de la sangre y la eliminación del dióxido de carbono (CO2). No proporciona soporte circulatorio.

ECMO venoso-arterial

El ECMO venoso-arterial (VA ECMO) es similar a la máquina cardiopulmonar y proporciona soporte cardíaco y pulmonar a los pacientes en shock cardiogénico.

ECMO

• El soporte cardiopulmonar mecánico se aplica con mayor frecuencia de forma intraoperatoria para facilitar la cirugía cardíaca (es decir, bypass cardiopulmonar). Sin embargo, el soporte cardiopulmonar también puede administrarse de forma más prolongada en una unidad de cuidados intensivos, aunque es menos frecuente.
• El soporte cardiopulmonar prolongado se denomina oxigenación por membrana extracorpórea (ECMO), soporte vital extracorpóreo o asistencia pulmonar extracorpórea. Existen dos tipos de ECMO: venoarterial (VA) y venovenosa (VV). Ambos proporcionan asistencia respiratoria, pero sólo la ECMO VA proporciona asistencia hemodinámica.

La supervivencia de los pacientes sometidos a ECMO puede clasificarse según la indicación de la ECMO: insuficiencia respiratoria aguda grave o insuficiencia cardíaca.

Insuficiencia respiratoria aguda – Múltiples estudios han evaluado el efecto de la ECMO sobre la mortalidad en pacientes con insuficiencia respiratoria aguda grave. El beneficio potencial de la OMEC debe sopesarse siempre con el riesgo del traslado. En los centros con experiencia en ECMO, aproximadamente el 25% de los pacientes mejorarán y se recuperarán sin ECMO, mientras que el 75% de los pacientes requerirán ECMO. Entre los que requieren ECMO, entre el 60 y el 70 por ciento sobrevivirán.

Insuficiencia cardíaca – La ECMO venoarterial (VA) puede proporcionar apoyo agudo en el shock cardiogénico o la parada cardíaca en adultos. Suponiendo que la función cerebral sea normal o esté mínimamente deteriorada, la ECMO se proporciona hasta que el paciente se recupere o reciba un dispositivo de asistencia ventricular a largo plazo como puente al trasplante cardíaco.

Estudios observacionales y series de casos han informado de tasas de supervivencia de entre el 20 y el 50 por ciento entre los pacientes que recibieron ECMO por parada cardíaca, shock cardiogénico grave o fallo en el destete del bypass cardiopulmonar después de una cirugía cardíaca y que incluyen a adultos mayores.

La ECMO puede ser venovenosa (VV) o venoarterial (VA):

• Durante la ECMO VV, la sangre se extrae de la vena cava o la aurícula derecha y se devuelve a la aurícula derecha. La ECMO VV proporciona asistencia respiratoria, pero el paciente depende de su propia hemodinámica.
• Durante la ECMO VA, la sangre se extrae de la aurícula derecha y se devuelve al sistema arterial, evitando el corazón y los pulmones. La ECMO VA proporciona apoyo respiratorio y hemodinámico.

Inicio – Una vez que se ha decidido que se va a iniciar la ECMO, se anticoagula al paciente (normalmente con heparina intravenosa) y luego se insertan las cánulas. El soporte de ECMO se inicia una vez que las cánulas están conectadas a las extremidades apropiadas del circuito de ECMO.

Canulación – Las cánulas suelen colocarse por vía percutánea mediante la técnica de Seldinger. Se utilizan las cánulas más grandes que puedan colocarse en los vasos.

Para la ECMO VV, las cánulas venosas suelen colocarse en la vena femoral común derecha o izquierda (para el drenaje) y en la vena yugular interna derecha (para la infusión). La punta de la cánula femoral debe mantenerse cerca de la unión de la vena cava inferior y la aurícula derecha, mientras que la punta de la cánula yugular interna debe mantenerse cerca de la unión de la vena cava superior y la aurícula derecha. Como alternativa, existe una cánula de doble lumen lo suficientemente grande como para albergar un flujo sanguíneo de 4 a 5 L/min. Está disponible en varios tamaños, siendo el de 31 French el más grande y el más apropiado para los hombres adultos. Los puertos de drenaje e infusión se han diseñado para minimizar la recirculación.

Para la OMEC de AV, se coloca una cánula venosa en la vena cava inferior o en la aurícula derecha (para el drenaje) y una cánula arterial en la arteria femoral derecha (para la infusión).

Se prefiere el acceso femoral para la OMEC de AV porque la inserción es relativamente fácil. El principal inconveniente del acceso femoral es la isquemia de la extremidad inferior ipsilateral. La probabilidad de esta complicación puede reducirse insertando una cánula arterial adicional distal a la cánula de la arteria femoral y redirigiendo una parte de la sangre infundida a la cánula adicional para la «reperfusión» de la extremidad. Alternativamente, se puede insertar una cánula en la arteria tibial posterior para el flujo retrógrado a la extremidad.

Ocasionalmente, los vasos femorales no son adecuados para la canulación para ECMO VA (por ejemplo, pacientes con enfermedad arterial periférica oclusiva grave o reconstrucción arterial femoral previa). En tales circunstancias, puede utilizarse la arteria carótida común derecha o la arteria subclavia. Según nuestra experiencia, existe un riesgo del 5 al 10% de que se produzca un infarto cerebral de gran magnitud cuando se utiliza la arteria carótida común derecha. El uso de la arteria subclavia ofrece la ventaja de permitir que los pacientes sometidos a ECMO puedan deambular.

Para la ECMO postcardiotomía, las cánulas empleadas para el bypass cardiopulmonar pueden transferirse de la máquina cardiopulmonar al circuito de ECMO, con sangre drenada de la aurícula derecha y reinfundida en la aorta ascendente.

Titulación – Tras la canulación, se conecta al paciente al circuito de ECMO y se aumenta el flujo sanguíneo hasta que los parámetros respiratorios y hemodinámicos sean satisfactorios. Los objetivos razonables incluyen:

• Una saturación arterial de oxihemoglobina de >90 por ciento para la ECMO VA, o de >75 por ciento para la ECMO VV
• Una saturación venosa de oxihemoglobina entre un 20 y un 25 por ciento inferior a la arterial, medida en la línea venosa
• Una perfusión tisular adecuada, determinada por la presión arterial, la saturación venosa de oxígeno y el nivel de lactato en sangre

Mantenimiento – Una vez alcanzados los objetivos respiratorios y hemodinámicos iniciales, el flujo sanguíneo se mantiene a ese ritmo. La evaluación y los ajustes frecuentes se ven facilitados por la oximetría venosa continua, que mide directamente la saturación de oxihemoglobina de la sangre en la rama venosa del circuito de ECMO. Cuando la saturación venosa de oxihemoglobina está por debajo del objetivo, las intervenciones que pueden ser útiles incluyen el aumento de uno o más de los siguientes elementos: flujo sanguíneo, volumen intravascular o concentración de hemoglobina. La disminución de la captación sistémica de oxígeno mediante la reducción de la temperatura también puede ser útil.

La anticoagulación se mantiene durante la ECMO con una infusión continua de heparina no fraccionada o de un inhibidor directo de la trombina titulada a un tiempo de coagulación activado (ACT) de 180 a 210 segundos. El objetivo del ACT se reduce si se produce una hemorragia. El ACT se determina fácilmente en el punto de atención, pero también puede utilizarse el PTT plasmático (1,5 veces el normal). La tromboelastografía es un complemento útil. Cuando se utiliza heparina, el efecto anticoagulante depende de la cantidad de antitrombina endógena (AT3). Si se sospecha una deficiencia de AT3, se puede medir su nivel. Si es inferior al 50% de lo normal, la AT3 se sustituye por plasma fresco congelado. Con menos frecuencia, algunos centros especializados hacen un seguimiento de los niveles del factor Xa. Una revisión de 16 estudios sugirió que los objetivos óptimos varían entre los centros, lo que da lugar a tasas variables de hemorragia y tromboembolismo.

Las plaquetas se consumen continuamente durante la ECMO porque se activan por la exposición a la superficie extraña. El recuento de plaquetas debe mantenerse por encima de 50.000/microlitro, lo que puede requerir una transfusión de plaquetas.

El circuito de ECMO es a menudo la única fuente de oxígeno en pacientes con insuficiencia cardíaca o pulmonar completa. El suministro de oxígeno depende de la cantidad de hemoglobina y del flujo sanguíneo. Los riesgos de un flujo sanguíneo elevado superan el riesgo de transfusión, por lo que la hemoglobina se mantiene por encima de 12 g/dL en los pacientes con ECMO.

Los ajustes del ventilador se reducen durante la ECMO para evitar el barotrauma, el volutrauma (es decir, la lesión pulmonar inducida por el ventilador) y la toxicidad del oxígeno. Las presiones de meseta de las vías respiratorias deben mantenerse por debajo de 20 cm H2O y la FiO2 por debajo de 0,5. La reducción del soporte ventilatorio suele ir acompañada de un aumento del retorno venoso, que mejora el gasto cardíaco.

Realizamos una traqueotomía temprana para reducir el espacio muerto y mejorar la comodidad del paciente. Los pacientes suelen requerir una sedación ligera durante la ECMO, aunque preferimos mantener a los pacientes despiertos, extubados y respirando de forma espontánea.

Consideraciones especiales: la ECMO VV se utiliza normalmente para la insuficiencia respiratoria, mientras que la ECMO VA se utiliza para la insuficiencia cardíaca. Existen consideraciones únicas para cada tipo de ECMO, que influyen en el manejo.

• Flujo sanguíneo – Normalmente se desean tasas de flujo casi máximas durante la ECMO VV para optimizar el suministro de oxígeno. Por el contrario, el flujo utilizado durante la OMEC VA debe ser lo suficientemente alto como para proporcionar una presión de perfusión y una saturación de oxihemoglobina venosa (medida en la sangre de drenaje) adecuadas, pero lo suficientemente bajo como para proporcionar una precarga suficiente para mantener el gasto ventricular izquierdo.
• Diuresis – Dado que la mayoría de los pacientes están sobrecargados de líquidos cuando se inicia la OMEC, se justifica una diuresis agresiva una vez que el paciente está estable en la OMEC. La ultrafiltración puede añadirse fácilmente al circuito de ECMO si los pacientes son incapaces de producir suficiente orina para la diuresis.
• Monitorización del ventrículo izquierdo – El gasto del ventrículo izquierdo debe monitorizarse rigurosamente durante la ECMO VA porque el gasto del ventrículo izquierdo puede empeorar. La causa suele ser multifactorial, incluyendo la disfunción ventricular izquierda subyacente y la insuficiente descarga del ventrículo izquierdo distendido debido al flujo sanguíneo continuo al ventrículo izquierdo desde la circulación bronquial y el ventrículo derecho. El gasto del ventrículo izquierdo puede vigilarse estrechamente identificando la pulsatilidad en la forma de onda de la línea arterial y mediante ecocardiografías frecuentes. Las intervenciones que pueden mejorar el gasto ventricular izquierdo son los inótropos (p. ej., dobutamina, milrinona) para aumentar la contractilidad y la contrapulsación con balón intraaórtico para reducir la poscarga y facilitar el gasto ventricular izquierdo. La descompresión inmediata del ventrículo izquierdo es esencial para evitar la hemorragia pulmonar si no se puede mantener la eyección del ventrículo izquierdo a pesar de la contrapulsación con balón intraaórtico y los agentes inotrópicos. Esto puede llevarse a cabo de forma quirúrgica o percutánea. Los métodos de descompresión percutánea del ventrículo izquierdo incluyen la septostomía transatrial con balón o la inserción de un catéter de drenaje auricular o ventricular izquierdo.

La ECMO y el riñón

La LRA es una complicación frecuente en los pacientes adultos con ECMO. Utilizando los criterios de riesgo, lesión, fracaso, pérdida y etapa final o AKI de la Red, 2 estudios de un solo centro mostraron una incidencia de AKI de más del 80% con cerca de la mitad de los pacientes afectados que requieren terapia de reemplazo renal (RRT). La sobrecarga de líquidos (SO) en el paciente general de la UCI con IRA se asocia de forma independiente con una mayor tasa de mortalidad. La FO también compromete las funciones cardíaca y/o pulmonar en el paciente con ECMO y, por lo tanto, las directrices actuales recomiendan lograr y mantener la euvolemia una vez que se estabilice la hemodinámica. Una encuesta internacional informó de que el tratamiento y la prevención de la FO son indicaciones de importancia crítica para el uso de la TRR junto con la ECMO.

Salir de la ECMO – Para los pacientes con insuficiencia respiratoria, las mejoras en el aspecto radiográfico, la distensibilidad pulmonar y la saturación arterial de oxihemoglobina indican que el paciente puede estar listo para ser liberado de la ECMO. Para los pacientes con insuficiencia cardíaca, la mejora de la pulsatilidad aórtica se correlaciona con la mejora del gasto ventricular izquierdo e indica que el paciente puede estar listo para ser liberado de la ECMO.

Antes de interrumpir la ECMO de forma permanente, deben realizarse uno o más ensayos de retirada del paciente de la ECMO:

• Los ensayos de ECMO en V se realizan eliminando todo el gas de barrido en contracorriente a través del oxigenador. El flujo sanguíneo extracorpóreo permanece constante, pero no se produce la transferencia de gas. Los pacientes se observan durante varias horas, durante las cuales se determinan los ajustes del ventilador que son necesarios para mantener una oxigenación y ventilación adecuadas fuera de la ECMO.
• Los ensayos de ECMO V requieren el pinzamiento temporal de las líneas de drenaje y de infusión, mientras se permite que el circuito de ECMO circule a través de un puente entre las extremidades arterial y venosa. Esto evita la trombosis de la sangre estancada dentro del circuito de ECMO. Además, las líneas arteriales y venosas deben lavarse continuamente con solución salina heparinizada o intermitentemente con sangre heparinizada del circuito. Los ensayos de ECMO VA suelen ser de menor duración que los de ECMO VV debido al mayor riesgo de formación de trombos.

NOTA A RECORDAR: LA DIFERENCIA Y LOS BENEFICIOS: La oxigenación por membrana extracorpórea (ECMO) se utiliza en pacientes críticos que presentan disfunciones cardíacas y/o pulmonares agudas, que tienen un alto riesgo de desarrollar lesión renal aguda y sobrecarga de líquidos. La terapia de sustitución renal continua (CRRT) se utiliza habitualmente en las unidades de cuidados intensivos (UCI) para proporcionar sustitución renal y gestión de fluidos. La combinación de ECMO y CRRT podría ser una técnica segura y eficaz que mejora el equilibrio de líquidos y mejora las alteraciones electrolíticas. Existen tres métodos principales para realizar la CRRT durante la ECMO: «acceso independiente de CRRT», «introducción de un filtro de hemofiltración en el circuito de ECMO (hemofiltro en línea)» e «introducción de un dispositivo de CRRT en el circuito de ECMO». Así pues, la combinación de ECMO y CRRT podría ser una técnica segura y eficaz que mejora el equilibrio de fluidos y mejora las alteraciones electrolíticas. Pueden elegirse diversos métodos para combinar ECMO y CRRT. Un estudio prospectivo multicéntrico sería beneficioso para determinar el potencial de esta técnica para mejorar el resultado de los pacientes en estado crítico.