Case Presentation

A 28 éves, korábban egészséges nőt kórházon kívül újraélesztett, kamrafibrilláció okozta szívmegállás után szállították kórházba. A bemutatás estéjén a családtagok eszméletlenül találták otthon. A bystander kardiopulmonális újraélesztést (CPR) azonnal megkezdték. A beteget a helyszínen defibrillálták a mentőszolgálat munkatársai, és a spontán keringés visszatért. A terepen végzett intubálás során aspirált, és sokkos állapotban érkezett a kórházba, 88/71 mmHg vérnyomással, 20 μg/perc noradrenalin és 0,04 U/perc vazopresszin hatására. Nem volt célzott mozgása, és a sürgősségi osztályon terápiás hipotermiát kezdeményeztek nála. Metabolikus acidózis és egyidejűleg I. típusú akut légzési elégtelenség állt fenn, PaO2 66 mm Hg volt térfogatciklikus assziszt/kontroll üzemmódban, 400 köbcentiméteres légzési térfogattal, 1,0 FiO2-vel, 10 cm H2O pozitív végkilégzési nyomással és 26 légzés/perc légzésszámmal. Az EKG nem mutatott iszkémiára vagy infarktusra utaló jeleket. A hűtés előtt azonban I. típusú Brugada-mintázatot észleltek a V1 és V2 elvezetésekben.

A következő néhány órában a vazopresszorigény fokozódott. A Swan-Ganz-katéter súlyosan lecsökkent szívindexet és emelkedett pulmonális kapilláris éknyomást mutatott ki. A maximális lélegeztetőgépes támogatás ellenére súlyosan hipoxiás maradt. A mellkasröntgen diffúz kétoldali tüdőinfiltrációt mutatott, ami súlyos aspirációs pneumonitisznek felelt meg. A PaO2 49 mm Hg-ra csökkent a megnövekedett pozitív véglégzési nyomás és a kémiai bénulás ellenére, ami megfelel a súlyos akut légzési distressz szindróma berlini kritériumainak.1 Megvizsgálták a perkután hemodinamikai támogatás lehetőségeit (beleértve az extracorporalis membránoxigenizálást vagy a perkután kamrai asszisztáló készüléket, mint például az Impella és a TandemHeart), és a beteget vénás-artériás ECMO-ra (VA ECMO) helyezték mind hemodinamikai, mind légzésmentés céljából 6 órával a megjelenés után.

A kardiopulmonális bypass-t először 1954-ben fejlesztették ki a nyílt szívműtét megkönnyítésére, és 1 évvel később sikeresen alkalmazták.2,3. Bár lényegesen különbözik a korai kardiopulmonális bypass-rendszerektől, az ECMO a kardiopulmonális bypassból fejlődött ki, és a műtőtermen kívül nyújt hosszan tartó kardiopulmonális támogatást. A technológiai fejlődéssel és a biztonság növekedésével az ECMO alkalmazási területei kibővültek, és egyre nagyobb érdeklődés mutatkozik a kardiogén sokkban szenvedő betegek kombinált rövid távú keringési és légzéstámogatása iránt.4 Bár az ECMO potenciálisan életmentő lehet, invazív, összetett, erőforrás-igényes és súlyos szövődményekkel járhat. Ez a klinikai frissítés bemutatja az ECMO technológiát, áttekinti az indikációkat és ellenjavallatokat, megvitatja a kezelést, beleértve a támogatás fenntartását és leválasztását, és kiemeli a lehetséges szövődményeket.

Az ECMO sikeres bevezetéséhez és monitorozásához jól képzett, multidiszciplináris csapatra van szükség, amely szakértelemmel rendelkezik ebben a technológiában, jellemzően a szív- és mellkassebészet, kardiológia, perfúzió, intenzív terápia, aneszteziológia és légzéssebészet szakembereivel. Az alapvető ECMO-kör vaszkuláris kanülökből, egy szivattyúból, egy külső membránoxigenizátorból és egy vérmelegítőből áll (ábra). Az áramkör konfigurálható 2 vénás kanüllel (venovenózus ECMO) vagy egy vénás és egy artériás kanüllel (VA ECMO). A VV ECMO esetében a vért jellemzően a vena cavában lévő beáramlási (a szivattyúba/oxigenizátorba történő) kanülön keresztül vezetik ki a szervezetből, és a jobb pitvar közelében lévő kiáramlási kanülön keresztül vezetik vissza. A VV ECMO a betegek saját szívteljesítményétől (CO) és hemodinamikájától függ, és mint ilyen, alkalmazása izolált légzési elégtelenség esetén történik. Ezt a modalitást sikeresen alkalmazták a H1N1 influenza A világjárvány idején a légzési elégtelenség súlyos eseteiben.5

A VA ECMO-ban a vena cava vénában lévő vénás beáramlási kanülből szívják el a vért, és egy kiáramlási kanülön keresztül visszajuttatják az artériás rendszerbe, így megkerülve a szívet és a tüdőt. A VA ECMO nem függ a natív CO-tól, ezért kardiogén sokkban szenvedő betegeknél alkalmazzák. A VA ECMO kanülálása lehet centrális vagy perifériás. Centrális kanülálás esetén a vénás kanült a jobb pitvarba, az artériás kanült pedig a felszálló aortába ültetik be. A perifériás kanülálás a combvénán vagy a belső nyaki vénán és a comb- vagy hónaljartérián keresztül történik. Ha a femorális artéria kanülálását választják, az artériás kanülből származó áramlásra van szükség az extracorporalisan oxigénnel telített vér retrográd perfúziójához a leszálló aortán felfelé és a felszálló aortába, hogy biztosítsák a koszorúerekbe és az agyi nagyerekbe való bejutást. Ha a bal kamrai CO elhanyagolható, a szükséges extracorporalis áramlás kicsi lesz. Azonban ahogy a natív szívműködés helyreáll és a natív szívkilökődés növekszik, az anterográd aortaáramlás versenyezni fog a femorális kanülből származó retrográd áramlással, és az anterográd oxigénmentes (légzési elégtelenségben szenvedő betegeknél) és retrográd oxigénes véráramlás keveredési zónája jön létre. Az ahhoz szükséges áramlás, hogy ez a keveredési zóna a felszálló aortában maradjon, a natív CO növekedésével nő. A pulzus-oxigéntelítettség monitorozása a jobb felső végtagból vagy az artériás vérgázok monitorozása a jobb radiális artériából tájékoztatja az intenzív ellátó csapatot arról, hogy az ECMO megfelelő agyi (bár nem feltétlenül szív-) oxigénellátást biztosít-e. Az ECMO nem feltétlenül a szív oxigénellátását biztosítja. Az agyi oximetria monitorozása szintén megnyugtató lehet. Tekintettel arra, hogy nagy femorális artériás kanülökre van szükség (16-21 Fr méret), distalis lábszár iszkémia alakulhat ki. Ez a kockázat csökkenthető egy kis (6 Fr) anterográd perfúziós kanül profilaktikus behelyezésével a felületes femorális artériába, hogy a lábat az elsődleges artériás kanülhöz képest distalisan perfundálja.

A körforgás extracorporalis komponensei közé tartozik egy oxigenátor és egy áramlási pumpa. Bár a kardiopulmonális bypasshoz kereskedelmi forgalomban kapható oxigenátorok között vannak buborékos, membrános vagy üreges szálas készülékek, csak a polimetilpentén üreges szálas készülékek engedélyezettek a hosszan tartó támogatásra. A CO2 könnyen kivonható gradiens közvetítésű mechanizmusokon keresztül. Az oxigén hozzáadása az oldhatóság és a diffúziós tulajdonságok különbsége miatt lassabb, és arányos az átmosógázban biztosított oxigén koncentrációjával. Az oxigenizátoron vagy a sweepen áthaladó teljes gázáramot a CO2-kiürítéshez igazítják, és levegő/oxigén keverőt használnak a kívánt FiO2 eléréséhez, amely 1,0-nál kezdődik. L/percben mérve, a sweepet általában úgy indítják el, hogy megfeleljen a véráramlásnak a körfolyamaton keresztül, majd ezt követően az artériás vérgázok alapján titrálják. A vér áramlását a körön keresztül egy külső szivattyú hajtja, amely vagy egy korlátozott örvényű centrifugálszivattyú (a leggyakoribb), vagy egy egyszerű görgős szivattyú. Ezek a szivattyúk akár 8-10 L/perc áramlást is képesek létrehozni, amelyet általában a vénás előterhelés és a kanül mérete korlátoz.

Indikációk

AzVA ECMO potenciális szerepet játszik a refrakter kardiogén sokkban szenvedő betegeknél. A refrakter kardiogén sokkot olyan szervi diszfunkcióként határozzák meg, amely a nagy dózisú inotrópok és vazopresszorok adása ellenére a csökkent és elégtelen szívteljesítménynek tulajdonítható. A sokk lehetséges okai közé tartozik többek között a szívinfarktus, a fulmináns szívizomgyulladás, a krónikus szívelégtelenség akut súlyosbodása, a nehezen kezelhető ritmuszavaroknak tulajdonítható akut keringési elégtelenség, a kardiotómia utáni szívelégtelenség és a gyógyszer-mérgezésnek tulajdonítható akut szívelégtelenség. Bár a fent bemutatott beteg a VA ECMO ideális jelöltje – mind a refrakter kardiogén sokk, mind a súlyos légzési elégtelenség esetében -, a VA ECMO alkalmazásának megfontolásához nem szükséges a légzési elégtelenség megléte. Ha egyidejűleg van jelen, gyakori légzési indikációk, amelyek a VA ECMO választását kényszeríthetik ki a tisztán mechanikus keringéstámogató eszközökkel szemben: hipoxiás légzési elégtelenség (PaO2:FiO2 arány < 100), hiperkapnikus légzési elégtelenség artériás pH <7,20, compliance < 0,5mL/cmH2O/kg, jelentős vagy tünetes pulmonális hipertónia és pulmonális söntfrakció >30%. A klinikai okok között szerepelhet akut légzési distressz szindróma, súlyos bakteriális vagy vírusos tüdőgyulladás vagy pneumonitis, status asthmaticus, dekompenzált végstádiumú tüdőfibrózis, fulladás közeli állapot és akut füstbelégzés. A VA ECMO olyan szívmegálláson átesett betegek esetében is megfontolandó, akik a kezdeti újraélesztési erőfeszítésekre refrakterek maradnak, ún. eCPR. Több munkacsoport, köztük az Extracorporeal Life Support Organization (ELSO) és az European Extracorporeal Life Support (ECLS) Working Group, ajánlásokat dolgozott ki az ECMO alkalmazására kritikus állapotú betegeknél.6,7 Az 1. táblázat felsorolja a VA ECMO gyakori indikációit.

Fontos, hogy az ECMO nem hosszú távú terápia, és a várható korai felépülés, a szív- vagy tüdőtranszplantáció vagy a hosszú távú VAD hídjaként kell tekinteni. A beteg prognózisának és várakozásainak figyelembevétele az ECMO-beültetés előtt kritikus fontosságú. A nem helyreállítható szívműködési zavarral küzdő, VAD-ra vagy transzplantációra nem jelölt betegeket nem szabad ECMO-ra választani.

Ellenejavallatok

A várható klinikai prognózis és a társbetegségek által vezérelt gondos betegkiválasztáson túl számos fontos klinikai tényezőt kell figyelembe venni az ECMO-ra kiválasztott betegek kiválasztásakor. Az ECMO előnye többszervi elégtelenség esetén drámaian csökken, és az ECMO rossz kimenetellel jár azoknál a betegeknél, akiket a kanülálás időpontjában már >10-14 napja gépi lélegeztetnek.8,9

Az ECMO-n lévő betegeknél terápiás dózisú antikoagulációra van szükség a trombózis megelőzésére a bentlakásos protéziscsövek és az extracorporalis keringés mellett. Ezért az ECMO általában ellenjavallt olyan betegeknél, akiknél az antikoaguláció ellenjavallt, beleértve az aktív vérzést, a közelmúltban végzett nem kardiothoraxos műtétet vagy a vérzéses intrakraniális eseményt. A VA ECMO szintén ellenjavallt súlyos aorta regurgitációban vagy aorta disszekcióban szenvedő betegeknél. A 2. táblázat felsorolja a VA ECMO gyakori ellenjavallatait.

Titrálás és az ECMO fenntartása

A VA ECMO-támogatás megkezdése után a titrálás klinikai céljai közé tartozik a >90%-os artériás oxigénhemoglobin-szaturáció, a >70%-80%-os vénás oxigénhemoglobin-szaturáció és a megfelelő szöveti perfúzió (beleértve a végszervi funkciók és a vér laktátszintjének monitorozását). A körfolyamat működésének megállapításához és ellenőrzéséhez elengedhetetlen a képzett ECMO-specialista általi szoros felügyelet. Ha a vénás oxigénhemoglobin-szaturáció a célérték alatt van, a véráramlási sebesség növelhető, intravascularis volumentágítás végezhető, a hemoglobinkoncentráció vérátömlesztéssel növelhető, és az oxigénfelvétel csökkentése érdekében láz/pyrexia kezelhető. A frakcionálatlan heparin infúziót 180-210 másodperces aktivált alvadási időig (ACT) vagy ≥1,5-szeres normális plazma parciális tromboplasztin időig (PTT) kell fenntartani. Alacsony légzési térfogatú, tüdővédő, lélegeztetési stratégiákat kell alkalmazni a barotrauma és a volutrauma minimalizálása érdekében. Ezek közé tartozik a pozitív végkilégzési nyomás alkalmazása az alveoláris rekrutáció fenntartása érdekében, a légzési térfogat korlátozása legfeljebb 6 cm3 /kg ideális testtömegre, a légúti platónyomás ≤30 cm H2O-ra és a FiO2 minimalizálása. Az ECMO által lehetővé tett tüdőpihenő stratégia általában a lélegeztetőgép beállításainak további csökkentését eredményezi 1-2 cc/kg légzési térfogatra és 20 cm H2O körüli platónyomásra, amíg az ECMO-ról való leválasztás nem kerül szóba. A lélegeztetőgépes támogatás csökkentését gyakran a vénás visszaáramlás és a szív teljesítményének növekedése kíséri. A pozitív kilégzési végnyomás változásainak a hemodinamikára gyakorolt hatását szorosan nyomon kell követni. A VA ECMO egyik egyedi szempontja, hogy biztosítani kell, hogy a bal pitvar és a kamra ne táguljon ki, ami olyan szövődmény, amely szívizomkárosodáshoz vezethet. Sorozatos echokardiogramokkal nyomon lehet követni a szív töltését, és esetenként ventillációs kanül vagy alternatív támogatási módok (például perkután VAD, beleértve az Impellát) hozzáadását alkalmazták a kamra dekompressziójának megszüntetésére. A tervezett lélegeztetőgép-függőség függvényében tracheosztómia végezhető a beteg komfortérzetének javítása és a lélegeztetési holt tér csökkentése érdekében. Az ECMO-n lévő betegek nem feltétlenül igényelnek szedációt, ha már ECMO-n vannak, de a VA ECMO áramkörök kiterjedtek, és a VA ECMO-n való ambuláció általában nem lehetséges. Az ultraszűrés vagy a vesepótló terápia egyéb módozatai sorban hozzáadhatók az ECMO-körökhöz, ami csökkenti a további perkután kanülök elhelyezésével járó fertőzés kockázatát, de növeli a trombózis, a légembólia vagy a kör egyéb megszakításának kockázatát.

Fogyó ECMO

A bal kamrai szisztolés funkció lehetséges helyreállítását szorosan nyomon kell követni az artériás vonal hullámformájának pulzativitásának vizsgálatával és a VA ECMO-n lévő betegeknél echokardiográfiával. Ezzel párhuzamosan az artériás oxigénhemoglobin-szaturáció, a pulmonális compliance mérések és a mellkasi röntgenvizsgálat javulása a VV ECMO-n lévő betegek esetében a légzés helyreállására utalhat. Amint tartós bizonyíték van a szív vagy a légzés helyreállítására, az ECMO abbahagyására irányuló kísérletekre kerülhet sor. A VA ECMO leállításának kísérlete az artériás és vénás kanülök ideiglenes lezárásával történhet, és a vér keringését egy külső csőhídon keresztül lehet folytatni a beáramlási és kiáramlási végtagok között. Ha nincs híd a körforgásban a leszorításhoz, a körforgón keresztül történő áramlást minimális térfogatra lehet csökkenteni az átmosógáz csökkentésével, a vérnyomás, az oxigéntelítettség és az artériás vérgázok szoros figyelemmel kísérése mellett. Ilyen kísérleteket csak terápiás antikoaguláció elérése esetén szabad végezni, és ezek időtartamát minimalizálni kell, mivel a trombózis kockázata ez idő alatt még teljes dózisú antikoaguláció mellett is magas.

A VV ECMO csökkentéséhez meg kell szüntetni az összes ellenáramú sweep-gázt az oxigenátoron keresztül, így a véráramlás állandó marad, de nem történik gázcsere. A lélegeztetési paramétereket úgy állítják be, hogy több órán keresztül fenntartsák a megfelelő oxigenizációt és szellőzést az ECMO-ról levéve, és meghatározzák a sikeres dekanülálás valószínűségének értékelését. Ha a légzési elégtelenség továbbra is fennáll, de a szívműködés kezd helyreállni, gondoskodni kell arról, hogy az oxigéndús és oxigénmentes vér keveredése megfelelően telített maradjon a felszálló aortában; alternatívaként az ilyen betegeket át lehet állítani VV ECMO-ra.

Az ECMO szövődményei

Az ECMO leggyakoribb szövődményei a vérzés (akár 34%) és a trombózis (akár 17%).4 A vér-katéter határfelületen kialakuló trombózis megelőzése érdekében szükséges szisztémás antikoaguláció szükségességét ellensúlyozni kell a vérzés fokozott kockázatával. A disszeminált intravaszkuláris koaguláció, a nyírásos hemolízis és a trombocitopénia kialakulhat alattomosan vagy hirtelen, és a véralvadási faktorokat és a vérlemezkeszámot szorosan nyomon kell követni. A betegeknél fokozott az embóliás, hipoxiás és hemorrhagiás stroke kockázata. A VA ECMO-val végzett esetsorozatok ≈8%-os stroke arányról számoltak be.10

Klinikai bizonyítékok

A VA ECMO rövid távú élettámogatásként való alkalmazását kritikusan beteg betegeknél támogató bizonyítékok korlátozottak, és elsősorban esetsorozatokból, kohorszvizsgálatokból és nyilvántartási adatokból származnak, a randomizált, kontrollált vizsgálatok száma pedig csekély. 1 esetsorozatban10 beteget kezeltek ECMO-val akut szívinfarktus (20%), fulmináns myocarditis (20%), dilatatív cardiomyopathia (22%), postcardiotomiás sokk (20%), transzplantáció (12%) és egyéb okok miatt (6%). A betegek többségét femorális kanülálással kezelték. Tizenöt betegnél ECMO-t alkalmaztak eCPR céljából (közülük csak 1 beteg maradt életben). A betegek 15 százalékát az ECMO beindítása előtt intraaorta ballonos ellenpumpálással kezelték. Az ECMO-n lévő betegek több mint felénél fordult elő súlyos szövődmény, beleértve a súlyos vérzést (az összes beteg 32%-a), combvéna trombózist (10%), artériás iszkémiát (19%), vena cava trombózist (7%), műtéti sebfertőzést (17%) vagy nyílt tüdőödémát (6%). Stroke az ECMO-kezelésben részesülő betegek 8%-ánál fordult elő. A kezdeti 81 felvett betegből 34 (42%) élte túl az intenzív osztályról való elbocsátást, és 29 (36%) maradt életben hosszú távon.

Rastan és munkatársai11 beszámoltak az ECMO-val mint mentőkezeléssel kapcsolatos tapasztalataikról a refrakter, kardiotómia utáni kardiogén sokkban szenvedő betegeknél. Ebből a kritikusan beteg populációból (akiknek csaknem háromnegyede az ECMO-beültetés előtti intraaorta ballonos ellenpumpálás ellenére is sokkos állapotban volt) az ECMO-t 63%-ban sikeresen leválasztották, és a betegek 25%-a túlélte az elbocsátást. A stroke 17%-ban, a gasztrointesztinális szövődmények 19%-ban, a vesepótló kezelés pedig 65%-ban fordult elő.

A multicentrikus ELSO-regiszter adatait felhasználva Thiagarajan és munkatársai12 arról számoltak be, hogy a kórházi elbocsátásig tartó túlélés 27% volt azoknál a betegeknél, akiknél szívmegállás esetén ECMO-t használtak az újraélesztés támogatására. Ezzel szemben a kórházon kívüli, tanúként észlelt szívmegállásban szenvedő, refrakter szívmegállásban maradó betegek esetében egy egyközpontos vizsgálat rendkívül rossz kimenetelről számolt be, még akkor is, ha az ECMO-t nagyon korán (medián idő 120 perc) kezdték el, és a betegeknek csak 4%-a élte túl a kórházi elbocsátást kedvező neurológiai prognózissal13.

Következtetések

AzVA ECMO potenciális terápia a refrakter kardiogén sokkban szenvedő betegek számára, különösen a súlyos kardiogén sokkban és kombinált légzési elégtelenségben szenvedők esetében. A VA ECMO kardiogén sokk esetén híd a gyógyulás, a tartós VAD-implantáció vagy a transzplantáció felé, és a klinikai pályának és a prognózisnak központi szerepet kell játszania a beteg ECMO-ra való alkalmasságának megítélésében. A VA ECMO alkalmazása kritikusan beteg betegeknél több szakterületet képviselő orvoscsoportot igényel.

A fent bemutatott beteg 8 napig VA ECMO-n maradt, de megfelelő kardiopulmonális helyreállítás után sikeresen dekanülálták. Az ECMO 6. napján homonim hemianopiára panaszkodott, és occipitális stroke-ot diagnosztizáltak nála, de szerencsére neurológiai szempontból teljesen felépült. Másodlagos megelőzésre beültethető kardioverter-defibrillátort helyeztek be. Genetikai vizsgálatot végeztek, amely mutációt mutatott ki a szív nátriumcsatorna génjében, az SCN5A-ban, ami megerősítette az EKG-n talált Brugada-mintázatot. Megfelelő tanácsadást és családi szűrést végeztek, és a beteg jól teljesített az utánkövetés során.

Footnotes

.