Alai

Extrakorporeal membranoxygenering (ECMO) används i första hand för att ge kardiopulmonärt stöd.

Extrakorporeal membranoxygenering (ECMO) är en livräddande teknik som används hos kritiskt sjuka patienter som uppvisar akuta hjärt- och/eller lungfunktionsstörningar och som löper stor risk att utveckla akut njurskada (AKI) och vätskeöverbelastning (FO). ECMO används vanligen i följande situationer:

• Hjärt- och/eller lungsvikt trots sedvanlig medicinsk behandling för att låta hjärtat och/eller lungorna återhämta sig.
• Som ett överbryggningsalternativ till ytterligare behandling, t.ex. hjärtassistans eller vänster ventrikelassistans (LVAD)
• Som ett överbryggningsalternativ till hjärt- eller lungtransplantation

Venös-venös ECMO

Venös-venös ECMO (VV ECMO) ger ett rent andningsstöd genom syresättning av blodet och borttagning av koldioxid (CO2). Den ger inget cirkulatoriskt stöd.

Veno-arteriell ECMO

Veno-arteriell ECMO (VA ECMO) liknar hjärt-lungmaskinen och ger hjärt- och lungstöd till patienter i kardiogen chock.

ECMO

• Mekaniskt kardiopulmonärt stöd används oftast intraoperativt för att underlätta hjärtkirurgi (dvs. kardiopulmonär bypass). Hjärt- och lungstöd kan dock också ges på ett mer långvarigt sätt på en intensivvårdsavdelning, även om det är mindre vanligt.
• Långvarigt hjärt- och lungstöd kallas extrakorporeal membranoxygenering (ECMO), extrakorporealt livsuppehållande system eller extrakorporeal lungassistans. Det finns två typer av ECMO – venoarteriell (VA) och venovenös (VV). Båda ger andningsstöd, men endast VA ECMO ger hemodynamiskt stöd.

Överlevnaden hos patienter som genomgår ECMO kan kategoriseras enligt indikationen för ECMO: allvarlig akut respiratorisk svikt eller hjärtsvikt.

Akut respiratorisk svikt – Flera studier har utvärderat effekten av ECMO på mortaliteten hos patienter med svår akut respiratorisk svikt. Den potentiella fördelen med ECMO bör alltid vägas mot risken för överföring. På erfarna ECMO-centra kommer cirka 25 procent av patienterna att förbättras och återhämta sig utan ECMO, medan 75 procent av patienterna kommer att behöva ECMO. Bland dem som kräver ECMO kommer 60 till 70 procent att överleva.

Kärtsvikt – Venoarteriell (VA) ECMO kan ge akut stöd vid kardiogen chock eller hjärtstillestånd hos vuxna. Under förutsättning att hjärnfunktionen är normal eller endast minimalt nedsatt ges ECMO tills patienten återhämtar sig eller får en långvarig ventrikelassistent som en brygga till hjärttransplantation.

Observationsstudier och fallserier har rapporterat överlevnadsfrekvenser på 20 till 50 procent bland patienter som fått ECMO för hjärtstillestånd, allvarlig kardiogen chock eller misslyckande med att avvänja sig från kardiopulmonell bypass efter hjärtkirurgi och inklusive äldre vuxna.

ECMO kan vara venovenös (VV) eller venoarteriell (VA):

• Under VV ECMO sugs blodet från vena cava eller höger förmak och återförs till höger förmak. VV ECMO ger andningsstöd, men patienten är beroende av sin egen hemodynamik.
• Under VA ECMO sugs blodet ut från höger förmak och återförs till det arteriella systemet, förbi hjärta och lungor. VA ECMO ger både respiratoriskt och hemodynamiskt stöd.

Initiering – När det väl har beslutats att ECMO ska initieras antikoaguleras patienten (vanligen med intravenöst heparin) och därefter förs kanylerna in. ECMO-stödet inleds när kanylerna är anslutna till ECMO-kretsens lämpliga grenar.

Kanylering – Kanylerna placeras vanligen perkutant med Seldinger-teknik. De största kanyler som kan placeras i kärlen används.

För VV ECMO placeras venösa kanyler vanligen i höger eller vänster gemensam lårbensvena (för dränering) och höger inre jugularvena (för infusion). Spetsen på femoralkanylen ska hållas nära korsningen mellan vena cava inferior och höger förmak, medan spetsen på den inre jugularkanylen ska hållas nära korsningen mellan vena cava superior och höger förmak. Alternativt finns det en kanyl med dubbelt lumen som är tillräckligt stor för att rymma ett blodflöde på 4-5 L/min. Den finns i olika storlekar, där 31 French är den största och mest lämpliga för vuxna män. Dränerings- och infusionsportarna har konstruerats för att minimera recirkulation.

För VA ECMO placeras en venös kanyl i den nedre vena cava eller höger förmak (för dränering) och en arteriell kanyl placeras i den högra lårbensartären (för infusion).

Femoral åtkomst är att föredra för VA ECMO eftersom insättning är relativt lätt. Den största nackdelen med femoral access är ischemi i den ipsilaterala nedre extremiteten. Sannolikheten för denna komplikation kan minskas genom att sätta in en extra artärkanyl distalt från femoralartärkanylen och omdirigera en del av det infunderade blodet till den extra kanylen för ”reperfusion” av extremiteten. Alternativt kan en kanyl sättas in i den bakre tibialartären för retrograd strömning till extremiteten.

I vissa fall är femoralkärlen olämpliga för kanylering för VA-ECMO (t.ex. patienter med allvarlig ocklusiv perifer artärsjukdom eller tidigare femoral artärrekonstruktion). Under sådana omständigheter kan den högra gemensamma karotisartären eller den subklaviära artären användas. Enligt vår erfarenhet finns det en 5-10-procentig risk för en cerebral infarkt med stor vattendelare när den högra gemensamma karotisartären används. Användning av arteria subclavia har fördelen att patienter som får ECMO kan vandra.

För ECMO efter kardiotomi kan de kanyler som används för kardiopulmonell bypass överföras från hjärt-lungmaskinen till ECMO-kretsen, med blod som dräneras från höger förmak och återinfunderas i den uppstigande aorta.

Titrering – Efter kanylering ansluts patienten till ECMO-kretsen och blodflödet ökas tills respiratoriska och hemodynamiska parametrar är tillfredsställande. Rimliga mål är bl.a. följande:

• En arteriell oxihämoglobinmättnad på >90 procent för VA ECMO, eller >75 procent för VV ECMO
• En venös oxihämoglobinmättnad som är 20 till 25 procent lägre än den arteriella mättnaden, mätt på den venösa linjen
• En tillräcklig vävnadsperfusion, som bestäms av det arteriella blodtrycket, den venösa syremättnaden och laktatnivån i blodet

Underhåll – När de initiala respiratoriska och hemodynamiska målen har uppnåtts bibehålls blodflödet i den hastigheten. Frekventa bedömningar och justeringar underlättas av kontinuerlig venös oximetri, som direkt mäter syrehemoglobinmättnaden i blodet i ECMO-kretsens venösa gren. När den venösa oxihämoglobinmättnaden ligger under målet kan det vara lämpligt att öka ett eller flera av följande: blodflödet, den intravaskulära volymen eller hemoglobinkoncentrationen. Att minska det systemiska syreupptaget genom att sänka temperaturen kan också vara till hjälp.

Antikoagulation upprätthålls under ECMO med en kontinuerlig infusion av ofraktionerat heparin eller direkt trombinhämmare titrerad till en aktiverad koagulationstid (ACT) på 180 till 210 sekunder. ACT-målet sänks om blödning utvecklas. ACT bestäms lätt på vårdplatsen, men PTT i plasma (1,5 gånger normalvärdet) kan också användas. Tromboelastografi är ett användbart komplement. När heparin används är den antikoagulerande effekten beroende av mängden endogent antitrombin (AT3). Om AT3-brist misstänks kan nivån mätas. Om den är mindre än 50 procent normal, ersätts AT3 med färsk fryst plasma. Mindre vanligt är att vissa specialiserade centra följer nivåerna av faktor Xa. En genomgång av 16 studier tyder på att de optimala målen varierar mellan olika centra vilket resulterar i varierande blödnings- och tromboembolismfrekvenser .

Plättar förbrukas kontinuerligt under ECMO eftersom de aktiveras genom exponering för den främmande ytan. Trombocytantalet bör hållas högre än 50 000/mikroliter, vilket kan kräva trombocyttransfusion.

ECMO-kretsen är ofta den enda källan till syre hos patienter med fullständig hjärt- eller lungsvikt. Syretillförseln beror på mängden hemoglobin och blodflödet. Riskerna med högt blodflöde överväger risken för transfusion, så hemoglobin hålls över 12 g/dL hos ECMO-patienter.

Ventilatorinställningarna minskas under ECMO för att undvika barotrauma, volutrauma (dvs. ventilatorinducerad lungskada) och syretoxicitet. Plateau luftvägstryck bör hållas lägre än 20 cm H2O och FiO2 lägre än 0,5. Minskning av ventilatorstödet åtföljs vanligen av ökat venöst återflöde, vilket förbättrar hjärtminutvolymen.

Vi utför tidig trakeostomi för att minska dödutrymmet och förbättra patientens komfort. Patienterna behöver vanligtvis lätt sedering under ECMO, även om vi föredrar att hålla patienterna vakna, extuberade och med spontan andning.

Speciella överväganden – VV ECMO används vanligtvis vid andningssvikt, medan VA ECMO används vid hjärtsvikt. Det finns unika överväganden för varje typ av ECMO som påverkar hanteringen.

• Blodflöde – Nästan maximala flödeshastigheter önskas vanligtvis under VV ECMO för att optimera syretillförseln. Däremot måste den flödeshastighet som används under VA ECMO vara tillräckligt hög för att ge adekvat perfusionstryck och venös oxyhemoglobinmättnad (mätt på dräneringsblod), men tillräckligt låg för att ge tillräcklig förbelastning för att bibehålla vänsterkammares produktion.
• Diures – Eftersom de flesta patienter är överbelastade med vätska när ECMO inleds, är aggressiv diures motiverad när patienten är stabil på ECMO. Ultrafiltrering kan enkelt läggas till i ECMO-kretsen om patienterna inte kan producera tillräckligt med urin för diuresis.
• Vänsterkammarövervakning – Vänsterkammarutgången måste övervakas noggrant under VA ECMO eftersom vänsterkammarutgången kan försämras. Orsaken är vanligen multifaktoriell, inklusive den underliggande vänsterkammardysfunktionen och otillräcklig avlastning av den distenderade vänsterkammaren på grund av pågående blodflöde till vänsterkammaren från bronkialcirkulationen och högerkammaren. Vänsterkammarens produktion kan övervakas noggrant genom att identifiera pulsatilitet i den arteriella linjens vågform och genom frekvent ekokardiografi. Interventioner som kan förbättra vänsterkammarens produktion omfattar inotropa medel (t.ex. dobutamin, milrinon) för att öka kontraktiliteten och intra-aortisk ballongmotpulsering för att minska efterbelastningen och underlätta vänsterkammarens produktion. Omedelbar vänsterkammardekompression är nödvändig för att undvika lungblödning om vänsterkammares ejektion inte kan upprätthållas trots intra-aortisk ballongmotpulsering och inotropa medel. Detta kan göras kirurgiskt eller perkutant. Metoder för perkutan vänsterkammardekompression inkluderar transatriell ballongseptostomi eller insättning av en vänster förmaks- eller kammardräneringskateter.

ECMO och njuren

AKI är en vanlig komplikation hos vuxna ECMO-patienter. Med hjälp av nätverkets kriterier för risk, skada, misslyckande, förlust och slutskede eller AKI-nätverkets kriterier visade två singelcenterstudier en AKI-incidens på mer än 80 % med nära hälften av de drabbade patienterna som krävde njurersättningsterapi (RRT). Vätskeöverbelastning (FO) hos den allmänna intensivvårdspatienten med AKI är oberoende förknippad med högre dödlighet. FO äventyrar på samma sätt hjärt- och/eller lungfunktionerna hos ECMO-patienter och därför rekommenderas i nuvarande riktlinjer att man uppnår och bibehåller euvolemia när hemodynamiken har stabiliserats. En internationell undersökning rapporterade att behandling och förebyggande av FO är kritiskt viktiga indikationer för att använda RRT i samband med ECMO.

Avveckling av ECMO – För patienter med andningssvikt indikerar förbättringar i röntgenbild, lungans följsamhet och arteriell oxihämoglobinmättnad att patienten kan vara redo att avvecklas från ECMO. För patienter med hjärtsvikt korrelerar ökad aortapulsatilitet med förbättrad vänster ventrikelproduktion och indikerar att patienten kan vara redo att befrias från ECMO.

Ett eller flera försök att ta bort patienten från ECMO bör utföras innan ECMO avbryts permanent:

• VVV ECMO-försök utförs genom att eliminera all motströms svepgas genom oxygenatorn. Det extrakorporeala blodflödet förblir konstant, men gasöverföring sker inte. Patienterna observeras i flera timmar, under vilka de ventilatorinställningar som är nödvändiga för att bibehålla adekvat syresättning och ventilation utanför ECMO bestäms.
• VA ECMO-försök kräver tillfällig avstängning av både dränerings- och infusionsledningar, samtidigt som ECMO-kretsen tillåts cirkulera genom en brygga mellan de arteriella och venösa extremiteterna. Detta förhindrar trombos av stillastående blod i ECMO-kretsen. Dessutom bör de arteriella och venösa linjerna spolas kontinuerligt med hepariniserad saltlösning eller intermittent med hepariniserat blod från kretsen. VA ECMO-försök är i allmänhet kortare i tid än VV ECMO-försök på grund av den högre risken för trombosbildning.

NOTAT ATT HÅNGA I HÖGT – FÖRSKILLEN OCH FÖRDELARNA: Extrakorporeal membranoxygenering (ECMO) används hos kritiskt sjuka patienter som uppvisar akuta hjärt- och/eller lungfunktionsstörningar och som löper stor risk att utveckla akut njurskada och vätskeöverbelastning. Kontinuerlig njurersättningsterapi (CRRT) används vanligen på intensivvårdsavdelningar (ICU) för att ge njurersättning och vätskehantering. Kombinationen av ECMO och CRRT kan vara en säker och effektiv teknik som förbättrar vätskebalansen och förbättrar elektrolytstörningar. Det finns tre huvudsakliga metoder för att utföra CRRT under ECMO: ”oberoende CRRT-åtkomst”, ”införande av ett hemofiltrationsfilter i ECMO-kretsen (in-line hemofilter)” och ”införande av en CRRT-enhet i ECMO-kretsen”. Kombinationen av ECMO och CRRT kan vara en säker och effektiv teknik som förbättrar vätskebalansen och förbättrar elektrolytstörningar. En mängd olika metoder för att kombinera ECMO och CRRT kan väljas. En prospektiv multicenterstudie skulle vara till nytta för att fastställa potentialen hos denna teknik för att förbättra resultatet för kritiskt sjuka patienter.