Oxigenação por membrana extracorpórea - Extracorporeal membrane oxygenation

Oxigenação por membrana extracorpórea
ECMO veno-arterial (VA) para insuficiência cardíaca ou respiratória.jpg
Outros nomes Suporte extracorpóreo de vida (ECLS)
ICD-10-PCS 5A15223
ICD-9-CM 39,65
Malha 29295
MedlinePlus 007234
HCPCS-L2 36822

A oxigenação por membrana extracorpórea ( ECMO ), também conhecida como suporte de vida extracorpóreo ( ECLS ), é uma técnica extracorpórea de fornecer suporte cardíaco e respiratório prolongado a pessoas cujo coração e pulmões são incapazes de fornecer uma quantidade adequada de trocas gasosas ou perfusão para sustentar a vida. A tecnologia para ECMO é amplamente derivada de circulação extracorpórea , que fornece suporte de curto prazo com circulação nativa interrompida. O aparelho utilizado é um oxigenador de membrana , também conhecido como pulmão artificial.

A ECMO funciona retirando temporariamente sangue do corpo para permitir a oxigenação artificial dos glóbulos vermelhos e a remoção do dióxido de carbono. Geralmente, é usado tanto pós-circulação extracorpórea ou no tratamento de estágio avançado de uma pessoa com insuficiência cardíaca e / ou pulmonar profunda, embora agora esteja sendo usado como um tratamento para parada cardíaca em certos centros, permitindo o tratamento da causa subjacente de parada enquanto a circulação e a oxigenação são suportadas. A ECMO também é usada para dar suporte a pacientes com pneumonia viral aguda associada ao COVID-19 nos casos em que a ventilação artificial por si só não é suficiente para manter os níveis de oxigenação do sangue.

Usos médicos

Esboço de ECMO
Circuito de ECMO

Diretrizes que descrevem as indicações e a prática da ECMO são publicadas pela Extracorporeal Life Support Organization (ELSO). Os critérios para o início da ECMO variam de acordo com a instituição, mas geralmente incluem insuficiência cardíaca ou pulmonar aguda grave que é potencialmente reversível e não responde ao tratamento convencional. Exemplos de situações clínicas que podem levar ao início de ECMO incluem o seguinte:

Em pessoas com parada cardíaca ou choque cardiogênico, parece melhorar a sobrevida e bons resultados.

Uso em pacientes COVID-19

A partir do início de fevereiro de 2020, os médicos na China têm usado cada vez mais a ECMO como um suporte adjunto para pacientes que apresentam pneumonia viral aguda associada à infecção por SARS-CoV-2 ( COVID-19 ) quando, apenas com ventilação , os níveis de oxigenação do sangue ainda permanecem muito baixo para sustentar o paciente. Os relatórios iniciais indicam que ele está ajudando a restaurar a saturação de oxigênio no sangue dos pacientes e a reduzir as fatalidades entre os cerca de 3% dos casos graves em que foi utilizado. Para pacientes gravemente enfermos, a taxa de mortalidade reduz de cerca de 59-71% com terapia convencional para aproximadamente 46% com oxigenação por membrana extracorpórea. Uma reportagem de capa do Los Angeles Times de março de 2021 ilustrou a eficácia da ECMO em um paciente COVID extremamente desafiador. Em fevereiro de 2021, três mulheres israelenses grávidas com casos "muito graves" de COVID-19 receberam tratamento com ECMO e parecia que essa opção de tratamento continuaria.

Resultados

Os primeiros estudos demonstraram benefícios de sobrevida com o uso de ECMO para pessoas com insuficiência respiratória aguda, especialmente no contexto da síndrome do desconforto respiratório agudo . Um registro mantido pela ELSO de quase 51.000 pessoas que receberam ECMO relatou resultados com 75% de sobrevivência para insuficiência respiratória neonatal, 56% de sobrevivência para insuficiência respiratória pediátrica e 55% de sobrevivência para insuficiência respiratória em adultos. Outros ensaios clínicos observacionais e não controlados relataram taxas de sobrevivência de 50 a 70%. Essas taxas de sobrevivência relatadas são melhores do que as taxas de sobrevivência históricas. Embora a ECMO seja usada para uma série de doenças com taxas de mortalidade variáveis, a detecção precoce é a chave para prevenir a progressão da deterioração e aumentar os resultados de sobrevivência.

No Reino Unido , a implantação de ECMO veno-venosa está concentrada em centros designados de ECMO para melhorar potencialmente o atendimento e promover melhores resultados.

Contra-indicações

A maioria das contra-indicações é relativa, equilibrando os riscos do procedimento e os benefícios potenciais. As contra-indicações relativas são:

  1. Condições incompatíveis com a vida normal se a pessoa se recuperar
  2. Condições pré-existentes que afetam a qualidade de vida ( estado do SNC , malignidade em estágio final, risco de sangramento sistêmico com anticoagulação)
  3. Idade e tamanho
  4. Futilidade: aqueles que estão muito doentes, fazem terapia convencional há muito tempo ou têm um diagnóstico fatal.

Efeitos colaterais / complicações

Neurológico

Uma consequência comum em adultos tratados com ECMO é a lesão neurológica, que pode incluir hemorragia intracerebral, hemorragia subaracnoide , infartos isquêmicos em áreas suscetíveis do cérebro, encefalopatia hipóxico-isquêmica, coma inexplicado e morte cerebral. O sangramento ocorre em 30 a 40% das pessoas que recebem ECMO e pode ser fatal. É devido tanto à infusão contínua de heparina necessária quanto à disfunção plaquetária . A técnica cirúrgica meticulosa, mantendo a contagem de plaquetas acima de 100.000 / mm 3 , e mantendo o tempo de coagulação ativado- alvo reduzem a probabilidade de sangramento.

Sangue

A trombocitopenia induzida por heparina (TIH) é cada vez mais comum entre pessoas que recebem ECMO. Quando há suspeita de HIT, a infusão de heparina é geralmente substituída por um anticoagulante não heparinizado.

Há fluxo sanguíneo retrógrado na aorta descendente sempre que a artéria e a veia femoral são utilizadas para ECMO VA (Veno-Arterial). A estase do sangue pode ocorrer se a saída do ventrículo esquerdo não for mantida, o que pode resultar em trombose.

Ponte para auxiliar o dispositivo

Na ECMO VA, aqueles cuja função cardíaca não se recupera o suficiente para serem desmamados da ECMO podem ser ligados a um dispositivo de assistência ventricular (VAD) ou transplante. Uma variedade de complicações pode ocorrer durante a canulação, incluindo perfuração de vasos com sangramento, dissecção arterial, isquemia distal e localização incorreta (por exemplo, cânula venosa colocada dentro da artéria), mas esses eventos ocorrem com pouca frequência.

Crianças

Bebês prematuros correm um risco inaceitavelmente alto de hemorragia intraventricular (IVH) se administrados com ECMO em uma idade gestacional inferior a 32 semanas.

Infecções

A prevalência de infecções hospitalares durante a ECMO é de 10-12% (mais alta em comparação com outros pacientes criticamente enfermos). Os estafilococos negativos à coagulase, Candida spp., Enterobacteriaceae e Pseudomonas aeruginosa são os patógenos mais freqüentemente envolvidos. Pacientes com ECMO apresentam alta incidência de pneumonia associada à ventilação (24,4 casos / 1000 dias com ECMO), com um papel importante desempenhado por Enterobacteriaceae . Foi demonstrado que o risco infeccioso aumenta ao longo da duração da execução da ECMO, que é o fator de risco mais importante para o desenvolvimento de infecções. Outros fatores específicos da ECMO que predispõem a infecções incluem a gravidade da doença em pacientes com ECMO, o alto risco de translocação bacteriana do intestino e comprometimento do sistema imunológico relacionado à ECMO. Outra questão importante é a colonização microbiana de cateteres, cânulas de ECMO e oxigenador.

Tipos

ECMO veno-arterial (VA) para insuficiência cardíaca ou respiratória.
ECMO veno-venoso (VV) para insuficiência respiratória.

Existem várias formas de ECMO; os dois mais comuns são ECMO veno-arterial (VA) e ECMO veno-venoso (VV). Em ambas as modalidades, o sangue drenado do sistema venoso é oxigenado fora do corpo. Na ECMO VA, esse sangue retorna ao sistema arterial e na ECMO VV o sangue retorna ao sistema venoso . Na ECMO VV, nenhum suporte cardíaco é fornecido.

Veno-arterial

Na ECMO veno-arterial (VA), uma cânula venosa é geralmente colocada na veia femoral comum direita ou esquerda para extração, e uma cânula arterial geralmente é colocada na artéria femoral direita ou esquerda para infusão. A ponta da cânula venosa femoral deve ser mantida próxima à junção da veia cava inferior com o átrio direito, enquanto a ponta da cânula arterial femoral é mantida na artéria ilíaca. Em adultos, o acesso à artéria femoral é preferível porque a inserção é mais simples. A ECMO VA central pode ser usada se a circulação extracorpórea já tiver sido estabelecida ou se a reesternotomia de emergência tiver sido realizada (com cânulas no átrio direito (ou VCS / VCI para reparo da tricúspide) e aorta ascendente).

VA ECMO é normalmente reservado quando a função cardíaca nativa é mínima para mitigar o aumento do trabalho de acidente vascular cerebral associado ao bombeamento contra o fluxo retrógrado fornecido pela cânula aórtica.

Veno-venoso

Na ECMO veno-venosa (VV), as cânulas são geralmente colocadas na veia femoral comum direita para drenagem e na veia jugular interna direita para infusão. Como alternativa, um cateter de lúmen duplo é inserido na veia jugular interna direita, drenando o sangue das veias cava superior e inferior e devolvendo-o ao átrio direito.

Iniciação

A ECMO deve ser realizada apenas por médicos com treinamento e experiência em seu início, manutenção e descontinuação. A inserção da ECMO é normalmente realizada na sala de cirurgia por um cirurgião cardiotorácico . O manejo da ECMO é comumente realizado por uma enfermeira registrada, um terapeuta respiratório ou um perfusionista. Uma vez decidido iniciar a ECMO, o paciente é anticoagulado com heparina intravenosa para evitar que a formação de trombos coagule do oxigenador. Antes do início, um bolus IV de heparina é administrado e medido para garantir que o tempo de coagulação ativada (TCA) esteja entre 300 e 350 segundos. Uma vez que o ACT esteja entre esta faixa, a ECMO pode ser iniciada e um gotejamento de heparina será iniciado depois como uma dose de manutenção.

Canulação

As cânulas podem ser colocadas percutaneamente pela técnica de Seldinger , um método relativamente simples e comum para obter acesso aos vasos sanguíneos ou por corte cirúrgico. As maiores cânulas que podem ser colocadas nos vasos são usadas para maximizar o fluxo e minimizar a tensão de cisalhamento.

A ECMO necessária para complicações pós-cirurgia cardíaca pode ser colocada diretamente nas câmaras apropriadas do coração ou grandes vasos. A canulação central por meio de toracotomia lateral permite que os pacientes que aguardam o transplante de pulmão permaneçam não sedados e ambulatoriais.

Titulação

Após a canulação e conexão ao circuito de ECMO, a quantidade apropriada de fluxo sanguíneo através do circuito de ECMO é determinada usando parâmetros hemodinâmicos e exame físico. Os objetivos de manter a perfusão do órgão-alvo através do circuito de ECMO são balanceados com fluxo sanguíneo fisiológico suficiente através do coração para prevenir a estase e a subsequente formação de coágulo sanguíneo.

Manutenção

Um terapeuta respiratório coleta uma amostra de sangue de um recém-nascido em preparação para a terapia com ECMO.

Uma vez que as metas respiratórias e hemodinâmicas iniciais tenham sido alcançadas, o fluxo sanguíneo é mantido nessa taxa. Avaliações e ajustes frequentes são facilitados pela oximetria venosa contínua, que mede diretamente a saturação da oxihemoglobina do sangue no ramo venoso do circuito de ECMO.

Considerações Especiais

VV ECMO é normalmente usado para insuficiência respiratória, enquanto VA ECMO é usado para insuficiência cardíaca. Existem considerações exclusivas para cada tipo de ECMO, que influenciam o manejo.

Fluxo sanguíneo

Taxas de fluxo quase máximas são geralmente desejadas durante a ECMO VV para otimizar o fornecimento de oxigênio. Em contraste, a taxa de fluxo usada durante VA ECMO deve ser alta o suficiente para fornecer pressão de perfusão adequada e saturação de 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 das pessoas fica sobrecarregada de fluidos quando a ECMO é iniciada, a diurese agressiva é necessária quando o paciente está estável com a ECMO. A ultrafiltração pode ser facilmente adicionada ao circuito de ECMO se o paciente apresentar débito urinário inadequado. A "vibração" da ECMO, ou instabilidade das formas de onda da ECMO, representa a sub-reanimação e apoiaria a cessação da diurese agressiva ou ultrafiltração.

Monitoramento ventricular esquerdo

O débito ventricular esquerdo é monitorado rigorosamente durante a ECMO VA porque a função ventricular esquerda pode ser prejudicada pelo aumento da pós-carga , o que pode, por sua vez, levar à formação de trombo dentro do coração.

Desmame e descontinuação

Para aqueles com insuficiência respiratória, as melhorias na aparência radiográfica, complacência pulmonar e saturação de oxihemoglobina arterial indicam que a pessoa pode estar pronta para ser retirada do suporte de ECMO. Para aqueles com insuficiência cardíaca, o aumento da pulsatilidade aórtica se correlaciona com a melhora do débito ventricular esquerdo e indica que eles podem estar prontos para serem retirados do suporte de ECMO. Se todos os marcadores estiverem em bom estado, o fluxo sanguíneo na ECMO diminuirá lentamente e os parâmetros do paciente serão observados durante esse tempo para garantir que o paciente possa tolerar as alterações. Quando os fluxos estão abaixo de 2 litros por minuto, a remoção permanente é tentada e o paciente continua a ser monitorado durante esse tempo até que as cânulas possam ser removidas.

Ensaio de liberação de ECMO veno-venoso

Os testes de VV ECMO são realizados eliminando todo o gás de varredura contracorrente através do oxigenador. O fluxo sanguíneo extracorpóreo permanece constante, mas a transferência de gás não ocorre. Eles são então observados por várias horas, durante as quais as configurações do ventilador necessárias para manter a oxigenação e a ventilação adequadas fora da ECMO são determinadas conforme indicado pelos resultados da gasometria arterial e venosa.

Ensaio de liberação de ECMO veno-arterial

Os ensaios de ECMO de VA requerem o clampeamento temporário das linhas de drenagem e infusão, enquanto permitem que o circuito de ECMO circule por uma ponte entre os membros arterial e venoso. Isso evita a trombose de sangue estagnado no circuito de ECMO. Além disso, as linhas arterial e venosa devem ser lavadas continuamente com solução salina heparinizada ou intermitentemente com sangue heparinizado do circuito. Em geral, os ensaios com VA ECMO têm duração mais curta do que os ensaios com VV ECMO devido ao maior risco de formação de trombo.

História

A ECMO foi desenvolvida na década de 1950 por John Gibbon e depois por C. Walton Lillehei . O primeiro uso para neonatos foi em 1965.

Banning Gray Lary demonstrou pela primeira vez que o oxigênio intravenoso pode manter a vida. Seus resultados foram publicados no Surgical Forum em novembro de 1951. Lary comentou sobre seu trabalho inicial em uma apresentação de 2007 em que escreveu: "Nossa pesquisa começou montando um aparelho que, pela primeira vez, mantinha animais vivos enquanto respiravam nitrogênio puro. Isso foi realizada com bolhas muito pequenas de oxigênio injetadas na corrente sanguínea. Essas bolhas foram feitas pela adição de um "agente umectante" ao oxigênio sendo forçado através de um filtro de porcelana para a corrente sanguínea venosa. Logo após sua apresentação inicial ao American College of Surgeons, este aparelho foi revisado por Walton Lillehei que, com DeWall, fez a primeira máquina de coração-pulmão prática que empregava um oxigenador de bolhas. Com variações, essas máquinas foram usadas pelos próximos vinte anos. "

Sociedade e cultura

Fabricantes

Disponibilidade

País / território Continente Hospitais equipados Unidades
Estados UnidosEstados Unidos América do Norte 264 (em 2019)
CanadáCanadá América do Norte 19 (em 2020)
AustráliaAustrália Oceânia 146 (em 2020)
BrasilBrasil América do Sul 21 (em 2021)
Reino UnidoInglaterra e Baleias Europa 5 (em 2020) 15 (em 2020)
Irlanda do NorteIrlanda do Norte Europa 0 (em 2020) 0 (em 2020)
EscóciaEscócia Europa 1 (em 2020) 6 (em 2020)
AlemanhaAlemanha Europa 214 (em 2020) 755 (em 2020)
PolôniaPolônia Europa 47 (em 2020)
SuéciaSuécia Europa 7 ou mais (em 2020)
AlbâniaAlbânia Europa 0 (em 2020) 0 (em 2020)
RússiaRússia Europa 124 + 17 (em 2020)
MoscouMoscou Europa 16 (em 2020)
RússiaSão Petersburgo Europa 7 19 (em 2020)
JapãoJapão Ásia 2208 (em 2020)
ChinaChina continental Ásia 400 (aprox. Em 2020)
Taiwan Taiwan Ásia 51 (em 2016) 105 (em 2016)

129 (incluindo unidades de aluguel, em 2016)

Pesquisar

Um estudo de 2014 mostrou que um anticorpo inibidor do fator XIIa fornece tromboproteção na circulação extracorpórea sem aumentar o risco de sangramento. Experimentos em animais neonatais mostraram que o tratamento com ECMO pode levar à apoptose de enterócitos , dano à barreira da mucosa intestinal e translocação bacteriana. Isso pode explicar a maior gravidade da síndrome da resposta inflamatória sistêmica em neonatos. A ECMO também viu seu uso em cadáveres como sendo capaz de aumentar a taxa de viabilidade de órgãos transplantados .

Referências

links externos