Extracorporal life-support (ECLS) op de intensive care

THIS IS NOT A COURSE ON ECMO
I AM NOT ADVOCATING THIS
MODALITY AS A “save-for–all”
6/10/13
1

Achtergrond
Fysiologie
Technische aspecten
(contra) Indicaties
Casuïstiek SZE
Complicaties
Take home
Dr. John H. Gibbon, Jr. – 1930 startte met
onderzoek naar technieken voor
extracorporele circulatie: ontwikkeling van de
hart-longmachine
6/10/13
2

-1971: eerste bedside CPB gebruikt voor
long-term support *
-

1975-1976, Bartlett et
al. : succesvolle
behandeling neonaat met
meconium aspiratie
6/10/13
4

Ontwikkeling ICs
Positieve pressure ventilatie beter begrepen
ARDS grootste probleem IC populatie
Verschillende klinische trials tonen hogere
survivalrate in kinderen met ernstig
respiratoir falen
Randomized controlled studies in
volwassen met ARDS: niet duidelijk
voordeel, maar kleine studies en case
reports met >50% survival in patient met
ECLS in combinatie met maximaal
ventilatoir management
6/10/13
5

-1989 Extra Corporal Life support Organisation
(ELSO) en ELSO registry database
-1991 National Institute of Health conference over
verspreiden van ECMO technologie
“(ECMO) is a new, highly invasive therapy that is
being investigated and utilized in newborn
infants with cardiorespiratory failure. The
apparent increasing use of this technology,
especially in new patient populations, as well as
concerns about long-term outcome stimulated
an invitational forum sponsored by multiple U.S.
Government agencies. The specific focus of the
forum was diffusion of ECMO technology.”
6/10/13
6

Basis principe:
Gedesatureerd bloed wordt verwijderd via
een veneuze canule, CO2 wordt verwijderd,
O2 wordt toegevoegd, door een
“extracorporal” device (vaak oxygenator
genoemd), en bloed wordt geretourneerd
aan de systemische circulatie via een andere
vene (VV) of een arterie (VA)
6/10/13
7

Een groot volume wordt uit het lichaam gehaald
en door een mechanische pomp gecirculeerd
Buiten het lichaam passeert het bloed een
oxygenator en warmtewisselaar.
In de oxygenator, wordt hemoglobine volledig
gesatureerd met zuurstof en CO2 wordt
verwijderd.
Eliminatie van CO2 is efficiënt en wordt
gereguleerd door de flow van het gas door de
oxygenator aan te passen.
Als laatste wordt het bloed teruggeven in het
natieve vasculaire systeem.
Er zijn 2 soorten ECLS
veno-arterieel (VA)
veno-veneus (VV)
Beide verzorgen respiratoire ondersteuning,
VA ECLS biedt tevens hemodynamische
ondersteuning
6/10/13
8

Bloed geretourneerd aan systemische
circulatie >RV > pulmonaal vaten >
systemische circulatie
Volume verwijderd= volume geretourneerd:
geen netto op CVD, ventricular filling, of HD
CO2/O2 concentratie in arterieel bloed = dat
van het geretourneerde bloed in de RV + elk
effect van gaswisseling van de overgebleven
longfunctie
6/10/13
9

Aanname dat er geen gaswisseling plaatsvindt
via de natieve longen
PaO2 en O2 sat = gemengd veneus bloed in RV
of PA = around 80%
DO2 is adequaat en is gecompenseerd door
verhoging van de cardiac output
Verschil veneuze sat en areteriele saturatie
indiceert natieve long functie
Vervangt/ ondersteunt zowel pulmonale als
cardiale functie
Geretourneerde bloed mengt in de aorta met
bloed uit de LV : O2/CO2 = dat van
geretourneerde bloed en + dat van (rest)
pulmonale functie
Systemische blood flow = ECMO flow +
patient’s eigen CO
6/10/13
10

Geretourneerde bloed is 100% gesatureerd
arriveert in arteriele saturatie
Als longfunctie nihil is, bloed uit LV = bloed
vanuit RA= 75% saturatie
-- verhoging van syst PaO2 kan betekenen:
1) Verbetering lung functie 2) verlaging CO 3)
verhoging extracorporele flow
6/10/13
11

- De grootst mogelijk canule wordt gekozen,
meestal arteriële canules 16F tot 20F en
veneus 18F tot 28F in grootte.
- De veneuze extractie canule wordt
echogeleid richting rechter atrium
geschoven
6/10/13
12

6/10/13
13

6/10/13
14

6/10/13
15

-Heparine infusie wordt gecontroleerd door
volbloed ACT op 1.5 x normaalwaarde.
-De ACT is de tijd in seconden waarin volbloed
stolt in reactie op een fibrine activerend
middel.
6/10/13
16

Bridge to thinking:
-In leven houden tot verdere
behandeling
-In leven houden tot vervoer naar
behandelingscentrum
Bridge to recovery
-In leven houden tot herstel
Bridge to transplantation
-In leven houden tot transplantatie/
assist device
Respiratoir falen o.b.v:
-Acute Respiratoir Distress Syndrome
-Aspiratie- / virale- / bacteriële Pneumonie
-Longembolie
-Primary graft failure na longtransplantatie
-Near drowning
-Centrale luchtwegobstructie
6/10/13
17

Volledig eigen hemodynamiek, dus zoals
gebruikelijk met ondersteuning van vocht
en inotrope medicatie
-Controle middels bloedflowpomp en
vasculaire weerstand
-Bij starten van ECLS meestal hoge dosis
inotropica, indien mogelijk afbouwen
-Systemische perfusie afmeten aan gemengd
veneuze saturatie, > 75%
6/10/13
18

Cardiaal falen o.b.v:
-Refractaire cardiogene shock
-Bridge to LVAD of harttransplantatie
-Cardiomyopathie/myocarditis
6/10/13
19

6/10/13
20

Absoluut:
Antistolling niet mogelijk, bijv. bloeding
Recent intracranieel letsel
Irreversibele oorzaak van (cardio)respiratoir
falen
Relatief:
Duur mechanische ventilatie met hoge
beademingsvoorwaarden > 7 dagen
Bekende terminale aandoeningen
6/10/13
21

-Vrouw, 21 jaar, blanco VG
-RVO: Pneumosepsis obv meningococcen
-Binnen 12 uur na opname totaal respiratoir
insufficient
-“Niet te beademen”, bij pogen
buikbeademing hemodynamisch volledig
onderuit
-Overleg UMCG: indicatie ECLS: bridge to
recovery
-VV ECLS:
-Ongecompliceerde procedure
-Transport naar UMCG
Beloop: overleden tgv ernstige perifere
complicaties van de sepsis
6/10/13
22

-Vrouw, 32
-VG: hematologische maligniteit wv
chemotherapie, complete remissie
-RVO: cardiogene shock
-Echo cor: gedilateerde LV met zeer slechte
functie
- HD zeer instabiel ondanks hoge dosis
inotropie
-Overleg UMCG: indicatie VA ECLS
-Bridge to transplant
-VA ECLS op IC Emmen, ongecompliceerd
-Overplaatsing UMCG
-Plan: cardiac assist device
-Beloop: iCVA, later haemorragisch CVA,
behandeling gestaakt
6/10/13
23

- Man, 50 jaar
- Rvo: TS middels o.a. betablokker
- Persisterende hemodynamische instabiliteit
- Overplaatsing UMCG voor VA ECLS
- Bridge tot recovery
- Beloop: succesvol geweand van ECMO, na
enkele dagen terugplaatsing IC Emmen,
(somatisch) restloos genezen
-Bloeding!!! Bij insteek van canules,
gastrointestinaal, pulmonaal, intracranieel
etc.
-Bij bloeding ACT verlagen
-Stolling van extracorporele circuit
-Stolselvorming in LV, LA, Aorta
-Ischemie van been bij VA ECLS (70%)
-Retrograde aorta dissectie
-Infectie o.a. pulmonaal, mediastinitis,
bacteriemie, lijninfecties
-Nierinsufficientie
-CVA
6/10/13
24

Geen complicaties vermeld
-ECLS als bridge to thinking, recovery en
transplant
-Hoge complicatie rate
-Specialistisch centrum met dedicated team
6/10/13
25

J. Droogh
A. Oude Lansink-Hartgring
M. Mariani
6/10/13
26

6/10/13
27

Fysiologisch verlicht de ECLS het werk van de
rechter ventrikel, niet van de ejecterende
linker ventrikel, ondanks verlaging van de
preload.
Bij een gedilateerd en slecht contraherend
hart leidt de verhoogde afterload door de
ECLS tot verandering van het einddiastolisch
linker kamervolume. Het hart
blijft gedilateerd omdat het niet kan
pompen tegen de verhoogde afterload.
ECLS kan dus leiden tot verhoogde
wandspanning en myocardiale
zuurstofconsumptie tenzij bijv. een IABP
mechanische afterload reductie geeft.
Atrium-septostomie: de veneuze canule
draineert ook de linker atrium en daardoor
ook de linker ventrikel
6/10/13
28

Pulsecath via a.
subclavia zuigt
bloed vanuit de LV
in de aorta
6/10/13
29

Pressure control: P inspiratoir 20-25 cm H2O,
PEEP 10-15 cm H2O, frequentie 10x/min,
FiO2 starten met 100% en afbouwen tot <
50%
Of eigen strategie met low tidal volume 4-8
ml/kg en plateaudrukken < 30 cm H2O
6/10/13
30

Blood flow rate:
0.5 - 7 l/min
Total priming
volume:
250 ml
Effective surface area
gas exchange:1.8
m²
Effective surface area
heat exchange:
0.6 m²
Rotaflow heeft flow
sensing en
luchtdetectie ineen.
De bloedflow wordt
gemeten in de
pomp-outflow door
ultrageluid.
6/10/13
31

Controle van bloed temperatuur door
het extracorporele circuit heen
Meestal door de overdracht van
energie door circulerend niet steriel
water in een tegenstroom principe
met het circulerende bloed
6/10/13
32

766 patienten gescreened
180 includeerd in Glenfield Hospital
90 randomized: standard management, 90
ECMO
16% survival benefit in de ECMO groep
(p=0.07, RR 0.73, 95% CI 0.52-1.03) = niet
statistisch significant
Maar: niet alle patienten gerandomiseerd
voor ECMO ontving de therapie
} Thus RR benefit is for the referral to ECMO
center and not actual Rx
} Study was conducted in one center only
6/10/13
33

6/10/13
34

6/10/13
35

Peek, Chest 1997: 30 jaar, SD 10.8
Peek, Cesar trial, Lancet 2009:18-65 jaar
ANZIC, H1N1 in pregnant and postpartum
women, BMJ 2009: 16-42 jaar
ANZIC H1N1 gehele populatie, Jama
2009:27-45 jaar
} Cesar trial: 2
serious adverse
events
} 1x falen O2
voorziening tijdens
transport→overlijde
n
} 1 perforatie van vat
tijdens canulatie
} Jama H1N1
} Hemorrhagische
complicaties in 54%
} Infectieuze
complicaties in 62%
6/10/13
36

-Verbetering X-thorax
-Long compliance
-Arteriële saturatie
-Verbeterende arteriële pulsatiliteit op de
arteriële bloeddrukcurve
6/10/13
37