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Extra-corporeal membrane oxygenation (ECMO) is primarily used to provide cardiopulmonary support.

Oxigenação de membrana extracorpórea (ECMO) é uma técnica salva-vidas usada em pacientes críticos que apresentam disfunções cardíacas e/ou pulmonares agudas, que estão em alto risco de desenvolver lesão renal aguda (LRA) e sobrecarga de fluidos (FO). A ECMO é comumente usada nas seguintes situações:

• Coração e/ou insuficiência pulmonar apesar da terapia médica usual para permitir a recuperação do coração e/ou pulmão.
• Como uma opção de ponte para tratamento posterior, como dispositivo de assistência cardíaca ou dispositivo de assistência ventricular esquerda (LVAD)
• Como uma ponte para transplante cardíaco ou pulmonar

ECMO venoso

ECMO venoso (VV ECMO) fornece suporte respiratório puro através da oxigenação do sangue e remoção de dióxido de carbono (CO2). Ele não fornece suporte circulatório.

ECMO Veno-Arterial

ECMO Veno-arterial (ECMO VA) é similar à máquina coração-pulmão e fornece suporte cardíaco e pulmonar para pacientes em choque cardiogênico.

ECMO

• O suporte cardiopulmonar mecânico é mais freqüentemente aplicado intra-operatoriamente para facilitar a cirurgia cardíaca (ou seja, a circulação extracorpórea). Entretanto, o suporte cardiopulmonar também pode ser administrado de forma mais prolongada em uma unidade de terapia intensiva, embora seja menos comum.
• O suporte cardiopulmonar prolongado é chamado de oxigenação extracorpórea de membrana (ECMO), suporte de vida extracorpóreo, ou assistência pulmonar extracorpórea. Existem dois tipos de ECMO – venoarterial (VA) e venovenosa (VV). Ambos fornecem suporte respiratório, mas apenas o ECMO VA fornece suporte hemodinâmico.

A sobrevivência dos pacientes submetidos ao ECMO pode ser categorizada de acordo com a indicação para o ECMO: insuficiência respiratória aguda grave ou insuficiência cardíaca.

Insuficiência respiratória aguda – Vários estudos avaliaram o efeito do ECMO na mortalidade em pacientes com insuficiência respiratória aguda grave. O potencial benefício do ECMO deve ser sempre ponderado em relação ao risco de transferência. Em centros ECMO experientes, aproximadamente 25% dos pacientes irão melhorar e se recuperar sem ECMO, enquanto 75% dos pacientes irão necessitar de ECMO. Entre aqueles que requerem ECMO, 60 a 70% sobreviverão.

Insuficiência cardíaca – Venoarterial (VA) ECMO pode fornecer suporte agudo em choque cardiogênico ou parada cardíaca em adultos. Assumindo que a função cerebral é normal ou apenas minimamente prejudicada, o ECMO é fornecido até que o paciente se recupere ou receba um dispositivo de assistência ventricular de longo prazo como ponte para o transplante cardíaco.

Estudos observacionais e séries de casos relataram taxas de sobrevida de 20 a 50% entre pacientes que receberam ECMO para parada cardíaca, choque cardiogênico grave, ou falha no desmame da circulação extracorpórea após cirurgia cardíaca e incluindo adultos idosos.

ECMO pode ser venovenoso (VV) ou venoarterial (VA):

• Durante ECMO VV, o sangue é extraído da veia cava ou átrio direito e retornado ao átrio direito. VV ECMO fornece suporte respiratório, mas o paciente é dependente de sua própria hemodinâmica.
• Durante ECMO VV, o sangue é extraído do átrio direito e retornado ao sistema arterial, contornando o coração e os pulmões. O VA ECMO fornece suporte respiratório e hemodinâmico.

Iniciação – Uma vez decidido que o ECMO será iniciado, o paciente é anticoagulado (geralmente com heparina intravenosa) e então as cânulas são inseridas. O suporte de ECMO é iniciado quando as cânulas são conectadas aos membros apropriados do circuito ECMO.

Canulação – As cânulas são normalmente colocadas percutaneamente pela técnica de Seldinger. As cânulas maiores que podem ser colocadas nos vasos são usadas.

Para VV ECMO, as cânulas venosas são geralmente colocadas na veia femoral comum direita ou esquerda (para drenagem) e veia jugular interna direita (para infusão). A ponta da cânula femoral deve ser mantida próxima à junção da veia cava inferior e átrio direito, enquanto que a ponta da cânula jugular interna deve ser mantida próxima à junção da veia cava superior e átrio direito. Alternativamente, uma cânula de duplo lúmen está disponível que é suficientemente grande para acomodar 4 a 5 L/min de fluxo sanguíneo. Está disponível numa variedade de tamanhos, sendo 31 franceses os maiores e mais adequados para machos adultos. As portas de drenagem e infusão foram projetadas para minimizar a recirculação.

Para ECMO VA, uma cânula venosa é colocada na veia cava inferior ou átrio direito (para drenagem) e uma cânula arterial é colocada na artéria femoral direita (para infusão).

O acesso femoral é preferido para ECMO VA porque a inserção é relativamente fácil. A principal desvantagem do acesso femoral é a isquemia da extremidade inferior ipsilateral. A probabilidade desta complicação pode ser diminuída pela inserção de uma cânula arterial adicional distal à cânula da artéria femoral e pelo redirecionamento de uma porção do sangue infundido para a cânula adicional para “reperfusão” da extremidade. Alternativamente, uma cânula pode ser inserida na artéria tibial posterior para fluxo retrógrado para a extremidade.

Ocasionalmente, os vasos femorais são inadequados para canulação para ECMO VA (por exemplo, pacientes com doença arterial periférica oclusiva grave ou reconstrução arterial femoral prévia). Em tais circunstâncias, a artéria carótida comum direita ou artéria subclávia pode ser usada. Em nossa experiência, há um risco de 5% a 10% de infarto cerebral de grande bacia quando a artéria carótida comum direita é usada. O uso da artéria subclávia oferece a vantagem de permitir que os pacientes em ECMO possam ambular.

Para a ECMO pós-cardiotomia, as cânulas empregadas para a circulação extracorpórea podem ser transferidas da máquina coração-pulmão para o circuito ECMO, com o sangue drenado do átrio direito e reinfundido na aorta ascendente.

Titração – Após a canulação, o paciente é conectado ao circuito de ECMO e o fluxo sanguíneo é aumentado até que os parâmetros respiratórios e hemodinâmicos sejam satisfatórios. Os alvos razoáveis incluem:

• Saturação da oxihemoglobina arterial de >90 por cento para ECMO VA, ou >75 por cento para ECMO VV
• Saturação da oxihemoglobina venosa 20 a 25 por cento menor que a saturação arterial, medida na linha venosa
• Perfusão do tecido, conforme determinado pela pressão arterial, saturação venosa de oxigênio e nível de lactato sanguíneo

Manutenção – Uma vez que as metas iniciais respiratórias e hemodinâmicas tenham sido alcançadas, o fluxo sanguíneo é mantido a esse ritmo. A avaliação e ajustes frequentes são facilitados pela oximetria venosa contínua, que mede diretamente a saturação da oxihemoglobina do sangue no membro venoso do circuito ECMO. Quando a saturação da oxihemoglobina venosa está abaixo do alvo, as intervenções que podem ser úteis incluem o aumento de um ou mais dos seguintes: fluxo sanguíneo, volume intravascular ou concentração de hemoglobina. Diminuir a absorção sistêmica de oxigênio reduzindo a temperatura também pode ser útil.

Anticoagulação é mantida durante a ECMO com uma infusão contínua de heparina não fracionada ou inibidor direto de trombina titulada para um tempo de coagulação ativado (TCA) de 180 a 210 segundos. O alvo do TCA é diminuído se o sangramento se desenvolver. O TCA é facilmente determinado no ponto de tratamento, mas o PTT plasmático (1,5 vezes normal) também pode ser usado. A tromboelastografia é um coadjuvante útil. Quando se utiliza heparina, o efeito anticoagulante depende da quantidade de antitrombina endógena (AT3). Se houver suspeita de deficiência de AT3, o nível pode ser medido. Se for menos de 50% normal, o AT3 é substituído por plasma fresco congelado. Menos comumente, alguns centros especializados seguem os níveis do fator Xa. Uma revisão de 16 estudos sugeriu que os alvos ideais variam entre centros resultando em taxas variáveis de sangramento e tromboembolismo .

Platelets são continuamente consumidos durante o ECMO porque são ativados pela exposição à área de superfície estrangeira. A contagem de plaquetas deve ser mantida acima de 50.000/microlitro, o que pode requerer transfusão de plaquetas.

O circuito ECMO é freqüentemente a única fonte de oxigênio em pacientes com insuficiência cardíaca ou pulmonar completa. O fornecimento de oxigênio depende da quantidade de hemoglobina e do fluxo sangüíneo. Os riscos de fluxo sanguíneo alto superam o risco de transfusão, portanto a hemoglobina é mantida acima de 12 g/dL em pacientes ECMO.

As configurações do ventilador são reduzidas durante o ECMO para evitar barotrauma, volutrauma (ou seja, lesão pulmonar induzida pelo ventilador), e toxicidade do oxigênio. As pressões das vias aéreas do platô devem ser mantidas a menos de 20 cm H2O e FiO2 a menos de 0,5. A redução do suporte ventilatório é geralmente acompanhada por um aumento do retorno venoso, o que melhora o débito cardíaco.

Realizamos traqueostomia precoce para reduzir o espaço morto e melhorar o conforto do paciente. Os pacientes normalmente requerem sedação leve durante o ECMO, embora preferimos manter os pacientes acordados, extubados e respirando espontaneamente.

Considerações especiais – O ECMO VV é normalmente usado para insuficiência respiratória, enquanto o ECMO VA é usado para insuficiência cardíaca. Há considerações únicas para cada tipo de ECMO, que influenciam o manejo.

• Fluxo de sangue – Fluxos quase máximos são normalmente desejados durante o ECMO VV para otimizar o fornecimento de oxigênio. Em contraste, a taxa de fluxo utilizada durante o ECMO VV deve ser alta o suficiente para fornecer pressão de perfusão adequada e saturação da oxihemoglobina venosa (medida no sangue drenado), mas baixa o suficiente para fornecer pré-carga suficiente para manter o débito ventricular esquerdo.
• Diurese – Como a maioria dos pacientes está sobrecarregada de fluido quando o ECMO é iniciado, a diurese agressiva é justificada uma vez que o paciente está estável no ECMO. A ultrafiltração pode ser facilmente adicionada ao circuito ECMO se os pacientes não forem capazes de produzir urina suficiente para a diurese.
• Monitoramento ventricular esquerdo – O débito ventricular esquerdo deve ser rigorosamente monitorado durante o ECMO VA porque o débito ventricular esquerdo pode piorar. A causa é geralmente multifatorial, incluindo a disfunção ventricular esquerda subjacente e descarga insuficiente do ventrículo esquerdo distendido devido ao fluxo de sangue contínuo para o ventrículo esquerdo da circulação brônquica e do ventrículo direito. O débito ventricular esquerdo pode ser monitorado de perto pela identificação da pulsatilidade na forma de onda da linha arterial e pela ecocardiografia freqüente. Intervenções que podem melhorar o débito ventricular esquerdo incluem inotropes (por exemplo, dobutamina, milrinone) para aumentar a contratilidade e contrapulsação intra-aórtica com balão para reduzir a pós-carga e facilitar o débito ventricular esquerdo. A descompressão imediata do ventrículo esquerdo é essencial para evitar a hemorragia pulmonar se a ejeção do ventrículo esquerdo não puder ser mantida apesar da contrapulsação intra-aórtica com balão e agentes inotrópicos. Isto pode ser realizado cirurgicamente ou percutaneamente. Métodos de descompressão percutânea do ventrículo esquerdo incluem septostomia transatrial por balão ou inserção de cateter de drenagem atrial ou ventricular esquerda.

ECMO e o Rim

AKI é uma complicação comum nos pacientes adultos ECMO. Usando os critérios de risco, lesão, falha, perda e estágio final ou rede de LRA, 2 estudos de um único centro mostraram uma incidência de LRA superior a 80%, com cerca de metade dos pacientes afetados necessitando de terapia de substituição renal (TSR). A sobrecarga de fluidos (FO) no paciente de UTI geral com LRA está independentemente associada a uma maior taxa de mortalidade. A sobrecarga de fluidos (FO) também compromete as funções cardíacas e/ou pulmonares no paciente ECMO e, portanto, as diretrizes atuais recomendam alcançar e manter a eu-volemia uma vez que a hemodinâmica esteja estabilizada. Uma pesquisa internacional relatou que o tratamento e prevenção de FO são indicações criticamente importantes para o uso de TRR em conjunto com ECMO.

Desmame de ECMO – Para pacientes com insuficiência respiratória, melhorias na aparência radiográfica, complacência pulmonar, e saturação da oxihemoglobina arterial indicam que o paciente pode estar pronto para ser liberado de ECMO. Para pacientes com insuficiência cardíaca, a melhora da pulsatilidade aórtica se correlaciona com a melhora do débito ventricular esquerdo e indica que o paciente pode estar pronto para ser liberado de ECMO.

Um ou mais ensaios de retirada do paciente de ECMO devem ser realizados antes de descontinuar o ECMO permanentemente:

• Os ensaios de ECMO VV são realizados eliminando todos os gases de varredura contracorrente através do oxigenador. O fluxo de sangue extracorporal permanece constante, mas a transferência de gás não ocorre. Os pacientes são observados por várias horas, durante as quais são determinados os ajustes do ventilador necessários para manter a oxigenação e ventilação adequadas fora do ECMO.
• VA Os ensaios ECMO requerem pinçamento temporário das linhas de drenagem e infusão, permitindo que o circuito ECMO circule através de uma ponte entre os membros arteriais e venosos. Isto evita trombose de sangue estagnado dentro do circuito de ECMO. Além disso, as linhas arterial e venosa devem ser enxaguadas continuamente com soro fisiológico heparinizado ou de forma intermitente com sangue heparinizado do circuito. Os ensaios VA ECMO são geralmente de menor duração que os ensaios VV ECMO devido ao maior risco de formação de trombos.

NOTE TO REMEMBER-THE DIFERENCE AND BENEFITS: A oxigenação extracorpórea de membrana (ECMO) é utilizada em pacientes críticos que apresentam disfunções cardíacas e/ou pulmonares agudas, que apresentam alto risco de desenvolver lesão renal aguda e sobrecarga de fluidos. A terapia de substituição renal contínua (TRC) é comumente usada em unidades de terapia intensiva (UTI) para fornecer substituição renal e gerenciamento de fluidos. A combinação de ECMO e CRRT pode ser uma técnica segura e eficaz que melhora o equilíbrio hídrico e melhora os distúrbios eletrolíticos. Existem três métodos principais para realizar a CRRT durante o ECMO: ‘acesso independente à CRRT’, ‘introdução de um filtro de hemofiltração no circuito ECMO (hemofiltro em linha)’ e ‘introdução de um dispositivo CRRT no circuito ECMO’. SO; a combinação de ECMO e CRRT pode ser uma técnica segura e eficaz que melhora o equilíbrio de fluidos e melhora os distúrbios eletrolíticos. Uma variedade de métodos para combinar ECMO e CRRT pode ser escolhida. Um estudo multicêntrico prospectivo seria benéfico na determinação do potencial desta técnica para melhorar o resultado de pacientes críticos.