Bruger:Khgdh/ECMO

Ekstrakorporal membranoxygenering (ECMO), også kendt som ekstrakorporal livsunderstøttelse (ECLS), er en ekstrakorporal teknik til at yde langvarig hjerte- og åndedrætsunderstøttelse til personer, hvis hjerte og lunger ikke er i stand til at levere en tilstrækkelig mængde gasudveksling eller perfusion til at opretholde livet. ECMO-teknologien er i vid udstrækning afledt af kardiopulmonal bypass, som giver korterevarende støtte med standset naturlig cirkulation. Den anvendte anordning er en membranoxygenator, også kendt som en kunstig lunge.

ECMO fungerer ved midlertidigt at trække blod fra kroppen for at muliggøre kunstig iltning af de røde blodlegemer og fjernelse af kuldioxid. Generelt anvendes det enten efter kardiopulmonal bypass eller i en sen fase af behandlingen af en person med dyb hjerte- og/eller lungesvigt, selv om det nu anvendes som behandling af hjertestop på visse centre, hvilket gør det muligt at behandle den underliggende årsag til hjertestoppet, mens cirkulation og iltning understøttes. ECMO anvendes også til at støtte patienter med akut viral lungebetændelse i forbindelse med COVID-19 i tilfælde, hvor kunstig ventilation ikke er tilstrækkelig til at opretholde iltningsniveauet i blodet.

Medicinsk anvendelse

Retningslinjer, der beskriver indikationer og praksis for ECMO, offentliggøres af Extracorporeal Life Support Organization (ELSO). Kriterierne for iværksættelse af ECMO varierer fra institution til institution, men omfatter generelt akut alvorlig hjerte- eller lungesvigt, som er potentielt reversibel og ikke reagerer på konventionel behandling. Eksempler på kliniske situationer, der kan give anledning til iværksættelse af ECMO, omfatter følgende:

• Hypoxæmisk respirationssvigt med et forhold mellem arteriel iltspænding og fraktion af inspireret ilt (PaO2/FiO2) på < 100 mmHg på trods af optimering af respiratorindstillingerne, herunder fraktion af inspireret ilt (FiO2), positivt ekspiratorisk sluttryk (PEEP) og forholdet mellem inspiratorisk og ekspiratorisk (I:E).
• Hyperkapnisk respirationssvigt med en arteriel pH < 7,20
• Refraktært kardiogent shock
• Hjertestop
• Manglende afvænning fra kardiopulmonal bypass efter hjertekirurgi
• Som en bro til enten hjertetransplantation eller anbringelse af en ventrikulær assist-enhed
• Som en bro til lungetransplantation
• Septisk chok er en mere kontroversiel, men i stigende grad undersøgt anvendelse af ECMO
• Hypotermi med en kernetemperatur mellem 28 og 24 °C og hjerteinstabilitet eller med en kernetemperatur under 24 °C.

Hos personer med hjertestop eller kardiogent chok synes det at forbedre overlevelsen og gode resultater..

Anvendelse hos COVID-19-patienter

Fra begyndelsen af februar 2020 har læger i Kina i stigende grad anvendt ECMO som supplerende støtte til patienter med akut viral lungebetændelse i forbindelse med SARS-CoV-2-infektion (COVID-19), når iltmætningen i blodet selv efter ventilation fortsat er for lav til at opretholde patienten. De første rapporter viser, at det hjælper med at genoprette patienternes iltmætningsgrad i blodet og reducerer antallet af dødsfald i de ca. 3 % af de alvorlige tilfælde, hvor det er blevet anvendt. For kritisk syge patienter reduceres dødeligheden fra ca. 59-71 % med konventionel behandling til ca. 46 % med ekstrakorporal membranoxygenering. En forsidehistorie i Los Angeles Times fra marts 2021 illustrerede ECMO's effektivitet hos en ekstremt vanskelig COVID-patient.

Resultater

Tidlige undersøgelser havde vist en overlevelsesfordel ved brug af ECMO til personer med akut åndedrætsbesvær, især i forbindelse med akut åndedrætsnød syndrom. Et register, der føres af ELSO over næsten 51 000 personer, der har modtaget ECMO, har rapporteret om resultater med 75 % overlevelse for neonatal respirationssvigt, 56 % overlevelse for pædiatrisk respirationssvigt og 55 % overlevelse for voksen respirationssvigt. Andre observationelle og ukontrollerede kliniske forsøg har rapporteret om overlevelsesrater på mellem 50 og 70 %. Disse rapporterede overlevelsesrater er bedre end de historiske overlevelsesrater. Selv om ECMO anvendes til en række tilstande med varierende dødelighedsprocenter, er tidlig opsporing nøglen til at forhindre forværring og øge overlevelsesresultaterne.

I Det Forenede Kongerige er veno-venøs ECMO-anvendelse koncentreret i udpegede ECMO-centre for potentielt at forbedre behandlingen og fremme bedre resultater.

Kontraindikationer

De fleste kontraindikationer er relative, idet der foretages en afvejning af risikoen ved proceduren i forhold til de potentielle fordele. De relative kontraindikationer er:

1. Tilstande, der er uforenelige med et normalt liv, hvis personen kommer sig igen
2. Præeksisterende tilstande, der påvirker livskvaliteten (CNS-status, malignitet i slutstadiet, risiko for systemisk blødning med antikoagulation)
3. Alder og størrelse
4. Futilitet: personer, der er for syge, har været i konventionel behandling for længe eller har en dødelig diagnose.

Bivirkninger/Komplikationer

Neurologiske

En almindelig konsekvens hos ECMO-behandlede voksne er neurologiske skader, som kan omfatte intracerebral blødning, subarachnoidalblødning, iskæmiske infarkter i modtagelige områder af hjernen, hypoxisk-ischæmisk encephalopati, uforklarlig koma og hjernedød. Blødning forekommer hos 30-40 % af dem, der modtager ECMO, og kan være livstruende. Det skyldes både den nødvendige kontinuerlige heparininfusion og trombocytdysfunktion. En omhyggelig kirurgisk teknik, opretholdelse af et blodpladetal på over 100 000/mm3 og opretholdelse af den ønskede aktiverede koagulationstid reducerer sandsynligheden for blødning.

Blod

Heparininduceret trombocytopeni (HIT) er stadig mere almindelig blandt personer, der modtager ECMO. Når der er mistanke om HIT, erstattes heparininfusionen normalt med et ikke-heparin antikoagulerende middel.

Der er retrograd blodgennemstrømning i den nedadgående aorta, når femoralarterien og -venen anvendes til VA-ECMO (venoarteriel). Der kan opstå stase af blodet, hvis venstre ventrikels output ikke opretholdes, hvilket kan resultere i trombose.

Bro til assist-enhed

Ved VA-ECMO kan personer, hvis hjertefunktion ikke genvinder tilstrækkeligt til at blive vænnet fra ECMO, overføres til en ventrikulær assist-enhed (VAD) eller til en transplantation. Der kan opstå en række komplikationer under kanylering, herunder karperforation med blødning, arteriel dissektion, distal iskæmi og forkert placering (f.eks. venekanyle placeret i arterien), men disse hændelser forekommer meget sjældent.

Børn

Prætermiske spædbørn har en uacceptabelt høj risiko for intraventrikulær blødning (IVH), hvis de får ECMO ved en gestationsalder på under 32 uger.

Infektioner

Prævalensen af hospitalserhvervede infektioner under ECMO er 10-12 % (højere sammenlignet med andre kritisk syge patienter). Koagulase-negative stafylokokker, Candida spp., Enterobacteriaceae og Pseudomonas aeruginosa er de hyppigst involverede patogener. ECMO-patienter har en høj forekomst af respiratorassocieret lungebetændelse (24,4 tilfælde/1000 ECMO-dage), hvor Enterobacteriaceae spiller en vigtig rolle. Det blev påvist, at infektionsrisikoen steg med varigheden af ECMO-kørslen, hvilket er den vigtigste risikofaktor for udvikling af infektioner. Andre ECMO-specifikke faktorer, der prædisponerer for infektioner, omfatter ECMO-patienters sygdomsgrad, den høje risiko for bakteriel translokation fra tarmen og ECMO-relateret svækkelse af immunsystemet. Et andet vigtigt spørgsmål er den mikrobielle kolonisering af katetre, ECMO-kanyler og oxygenatorer.

Typer

Der findes flere former for ECMO; de to mest almindelige er veno-arteriel (VA) ECMO og veno-venøs (VV) ECMO. Ved begge metoder iltes blod, der drænes fra det venøse system, uden for kroppen. Ved VA-ECMO returneres dette blod til det arterielle system, og ved VV-ECMO returneres blodet til det venøse system. Ved VV-ECMO ydes der ingen hjertestøtte.

Veno-arteriel

Ved veno-arteriel (VA) ECMO anbringes en venekanyle normalt i højre eller venstre fælles femoralvene til udtagning, og en arteriekanyle anbringes normalt i højre eller venstre femoralarterie til infusion. Spidsen af den femorale venekanyle skal holdes i nærheden af krydset mellem den nedre vena cava inferior og højre atrium, mens spidsen af den femorale arteriekanyle holdes i arteria iliacalis. Hos voksne foretrækkes adgang til femoralarterien, fordi indsættelsen er enklere. Central VA ECMO kan anvendes, hvis der allerede er etableret kardiopulmonal bypass, eller hvis der er foretaget akut re-sternotomi (med kanyler i højre atrium (eller SVC/IVC ved trikuspidal reparation) og ascenderende aorta).

VA-ECMO er typisk forbeholdt, når den native hjertefunktion er minimal, for at afbøde det øgede slagarbejde i hjertet i forbindelse med pumpning mod retrograd strøm, der leveres af aortakanylen.

Veno-venøs

Ved veno-venøs (VV) ECMO anbringes kanylerne normalt i højre fælles femoralven til drænage og højre indre jugularven til infusion. Alternativt indsættes et kateter med to-lumen kateter i den højre indre halsvenen, som dræner blodet fra den øverste og nederste vena cavae og returnerer det til højre atrium.

Indvielse

ECMO bør kun udføres af klinikere med uddannelse og erfaring i iværksættelse, vedligeholdelse og ophør af ECMO. ECMO-indsættelse udføres typisk på operationsstuen af en kardiothorakal kirurg. ECMO-styring udføres normalt af en sygeplejerske, en respirator eller en perfusionist. Når det er blevet besluttet at iværksætte ECMO, antikoaguleres patienten med intravenøs heparin for at forhindre trombedannelse fra størkning af oxygenatoren. Inden igangsættelsen gives en IV-bolus af heparin, og der måles for at sikre, at den aktiverede koagulationstid (ACT) er mellem 300 og 350 sekunder. Når ACT-værdien ligger inden for dette interval, kan ECMO påbegyndes, og et heparin-drop startes efterfølgende som en vedligeholdelsesdosis.

Kanalisering

Kanyler kan anbringes perkutant ved hjælp af Seldinger-teknikken, som er en forholdsvis enkel og almindelig metode til at opnå adgang til blodkar, eller via kirurgisk nedskæring. Der anvendes de største kanyler, der kan placeres i karrene, for at maksimere flowet og minimere shear stress.

ECMO, der er nødvendig i forbindelse med komplikationer efter hjerteoperationer, kan placeres direkte i de relevante hjertekamre eller store kar. Central kanylering via lateral thorakotomi gør det muligt for patienter, der venter på lungetransplantation, at forblive usædede og ambulante.

Titrering

Efter kanulation og tilslutning til ECMO-kredsløbet bestemmes den passende mængde blodgennemstrømning gennem ECMO-kredsløbet ved hjælp af hæmodynamiske parametre og fysisk undersøgelse. Målene om at opretholde slutorganperfusion via ECMO-kredsløbet afbalanceres med tilstrækkelig fysiologisk blodgennemstrømning gennem hjertet for at forhindre stase og efterfølgende dannelse af blodpropper.

Vedligeholdelse

Når de indledende respiratoriske og hæmodynamiske mål er nået, opretholdes blodgennemstrømningen ved denne hastighed. Hyppige vurderinger og justeringer lettes ved hjælp af kontinuerlig venøs oximetri, som direkte måler oxyhæmoglobinmætning af blodet i ECMO-kredsløbets venøse del.

Særlige overvejelser

VV-ECMO anvendes typisk ved respirationssvigt, mens VA-ECMO anvendes ved hjertesvigt. Der er særlige overvejelser for hver type ECMO, som påvirker håndteringen.

Blodgennemstrømning

Der ønskes normalt næsten maksimale flowhastigheder under VV ECMO for at optimere ilttilførslen. I modsætning hertil skal den flowhastighed, der anvendes under VA-ECMO, være høj nok til at give et tilstrækkeligt perfusionstryk og en tilstrækkelig venøs oxyhæmoglobinmætning (målt på drænblod), men lav nok til at give tilstrækkelig preload til at opretholde venstre ventrikels output.

Diurese

Da de fleste mennesker er væskeoverbelastede, når ECMO påbegyndes, er det berettiget med aggressiv diurese, når patienten er stabil på ECMO. Ultrafiltrering kan let tilføjes til ECMO-kredsløbet, hvis patienten har utilstrækkelig urinproduktion. ECMO-"chatter" eller ustabilitet i ECMO-bølgeformerne er udtryk for underreanimation og er en begrundelse for at ophøre med aggressiv diurese eller ultrafiltrering.

Overvågning af venstre ventrikel

Venstre ventrikels output overvåges nøje under VA ECMO, fordi venstre ventrikelfunktionen kan blive forringet af øget afterload, hvilket igen kan føre til dannelse af tromber i hjertet.

Afvænning og ophør

For personer med respirationssvigt indikerer forbedringer i radiografisk udseende, pulmonal compliance og arteriel oxyhæmoglobinmætning, at personen kan være klar til at blive taget ud af ECMO-støtten. For personer med hjertesvigt korrelerer øget aortapulsatilitet med forbedret venstre ventrikulært output og indikerer, at de kan være klar til at blive taget ud af ECMO-støtte. Hvis alle markører er i god status, vil blodstrømmene på ECMO langsomt blive nedsat, og patientens parametre vil blive observeret i denne periode for at sikre, at patienten kan tolerere ændringerne. Når flowet er under 2 liter pr. minut, forsøges permanent fjernelse, og patienten overvåges fortsat i denne periode, indtil kanylerne kan fjernes.

Veno-venøst ECMO-frihedsforsøg

VV-ECMO-forsøg udføres ved at fjerne al modstrøms-sweepgas gennem oxygenatoren. Den ekstrakorporale blodstrøm forbliver konstant, men der sker ikke gasoverførsel. De observeres derefter i flere timer, hvor de respiratorindstillinger, der er nødvendige for at opretholde en passende iltning og ventilation uden ECMO, bestemmes som angivet af arterielle og venøse blodgasresultater.

Forsøg med veno-arteriel ECMO-frihed

VA-ECMO-forsøg kræver midlertidig afklemning af både dræn- og infusionsledningerne, mens ECMO-kredsløbet kan cirkulere gennem en bro mellem de arterielle og venøse led. Dette forhindrer trombose af stagnerende blod i ECMO-kredsløbet. Desuden skal de arterielle og venøse linjer skylles kontinuerligt med hepariniseret saltvand eller med mellemrum med hepariniseret blod fra kredsløbet. Generelt er VA-ECMO-forsøg af kortere varighed end VV-ECMO-forsøg på grund af den højere risiko for trombusdannelse.

Historie

ECMO blev udviklet i 1950'erne af John Gibbon og derefter af C. Walton Lillehei. Den første anvendelse til nyfødte var i 1965.

Banning Gray Lary demonstrerede først, at intravenøs ilt kunne opretholde livet. Hans resultater blev offentliggjort i Surgical Forum i november 1951. Lary kommenterede sit første arbejde i en præsentation fra 2007, hvori han skriver: "Vores forskning begyndte med at samle et apparat, der for første gang holdt dyr i live, mens de indåndede rent kvælstof. Dette blev opnået ved hjælp af meget små bobler af ilt, der blev sprøjtet ind i blodstrømmen. Disse bobler blev fremstillet ved at tilsætte et "vædemiddel" til ilt, der blev presset gennem et porcelænsfilter ind i den venøse blodstrøm. Kort efter den første præsentation af apparatet for American College of Surgeons blev det gennemgået af Walton Lillehei, som sammen med DeWall fremstillede den første praktiske hjerte-lunge-maskine, der anvendte en bobleoxygenator. Med variationer blev sådanne maskiner anvendt i de næste tyve år."

Forskning

En undersøgelse fra 2014 viste, at et faktor XIIa-hæmmende antistof giver tromboprotektion i ekstrakorporal cirkulation uden at øge blødningsrisikoen. Eksperimenter på neonatale dyr viste, at ECMO-behandling kan føre til apoptose af enterocytter, beskadigelse af tarmslimhindebarrieren og bakterietranslokation. Dette kan forklare den større alvorlighed af systemisk inflammatorisk respons syndrom hos nyfødte børn. ECMO har også været anvendt på dødninge som et middel til at øge levedygtigheden af transplanterede organer.

Eksterne links

• Wikimedia Commons har flere filer relateret til Khgdh/ECMO

• American Thoracic Society, Patient Education: What is ECMO? (Online-PDF)