ECMO ved akutt respirasjonssvikt

Drenasje og retur foregår i vena cava og/eller høyre atrium. Hoveddelen av flowen foregår fra de mest proximale sidehullene (lengst unna høyre atrium). Når vena cava kollaberer flytter drenasjen seg til høyre atrium. Således vil det alltid foreligge en grad av resirkulering. Betydelig resirkulering må mistenkes når SVO2 i ECMO-kretsen er > 75% samtidig som arteriell saturasjon er lav (< 85%). Dersom pasienten ikke har oksygeneringsevne i lungene vil pasientens SaO2 være resultanten av flow av oksygenert og deoksygenert blod og saturasjonen i disse to fraksjonene. Av denne grunn oppnås regelmessig ikke saturasjon over 85-92%. Økning i hjerte-minuttvolum gir således fall i SaO2 (men uforandret oksygentilbud). Økning i ECMO-minutt volum øker SaO2.

Vurderingen forutsetter at det allerede pågår optimal respiratorbehandling som inkluderer forsøk med titrert PEEP, bukleie og nevromuskulær blokkade. Det er viktig at alle behandlingsmodaliteter for å reversere genesen er iverksatt eller iverksettes, inklusive kirurgiske tiltak ved f.eks pakreatitt, abscesser, tarmnekrose osv.

Tentativ indikasjon for slike pasienter vil være:

• Ved ikke-skadelig ventilasjon ≤ 7-10 døgn
  • Platåtrykk ≤ 32 cm H₂O
  • RR ≤ 35 /min
  • FiO2 ≤ 80%
  • PEEP ≥10
  •  

Andre kriterier for akutt ECMO

• Akutt forverring: PaO2< 6,5 kPa i 2 timer ved FiO2=1,0 og PEEP> 10 cm H2O
• Statisk lunge-compliance < 30 ml/cm H2O
• Alvorlig barotraume.
• Intraktabel bronkopleural fistel.
• Akutt, alvorlig forverring i en pasient som allerede står på lungetransplantasjonsliste.
• Umiddelbart kardiopulmonalt kollaps, som lungeemboli eller blokkert øvre luftvei, som ikke responderer på konvensjonelle tiltak.

Prognose basert på pasientspesifikke faktorer kan estimere ved hjelp av RESP-score (www.respscore.com)

Vi trenger typisk større kanyler ved VV-ECMO enn ved VA-ECMO. Foretrukken drenering er fra v. Femoralis for å unngå resirkulering. Ved hyperdynamisk sirkulasjon er store kanyler spesielt viktig da vi trenger å komme opp i minst 60% av CO for å oppnå tilstrekkelig oksygenering.

For voksne er 25-29 som drenasje fra vena femoralis og 19-21 som retur til vena jugularis interna ønsket konfigurasjon.

Percutan kanylering kan gjøres i lokalanestesi. Det er en fordel å legge alle introducere før heparinisering.

Introducere legges i v. jugularis interna høyre side og i v. femoralis. SG-introducer anlegges i v. jugularis interna på venstre side eller en subclaviavene og kan i initialfasen brukes til hurtig volumresucitering.

Heparin 50-100 IU/kg til ACT 250. Kanyler anlegges. Drenasjekanylen skal ligge med tuppen sentralt i høyre atrium. Returkanylen kan ligge utenfor høyre atrium.  

Kanylestørrelser velges for å kunne oppnå opp til 2,4 liter / kvadratmeter kroppsoverflate. Sikt på maksimalt 40 mmHg gradient på drenasjekanyle (venekanyle) og maksimalt 100 mmHg på returkanylen (arteriekanyle).

Drenasjekanyler: Maquet

Returkanyler: Maquet

Drenasjekanyler, Medtronic

ECMO-flow økes gradvis til 60-80 ml/kg/min, FiO2 100%. Start sweep-flow på 1 l/min. Dersom utgangs CO2 er høy bør denne normaliseres gradvis i løpet av et døgn for å unngå cerebral hypertensjon og blødning.

Alle koblinger sikres med plastikkstrips

Fylning og vasoaktiv behandling optimaliseres for å oppnå de aktuelle målverdier

Resirkulering av underordnet betydning dersom pasientes systemiske saturasjon er tilfredsstillende.

Tilførende kanyle til pasienten kan eventuelt trekkes litt tilbake for å få mist 10 cm separasjon mellom drenerende og tilførende kanyle.

Videre drenerer multistage venekanyler hovedsakelig proksimalt ved normovolemi og mer og mer distalt ved hypovolemi og tilførsel av volum kan således også bidra til å redusere resirkulering.

Innleggelse av denne kanylen har en høyere kompleksitetsgrad enn innleggelse av separate kanyler for drenasje og retur, og bør derfor ikke gjøres i svært akutte situasjoner. Bør gjøres på angio-lab for å få tilstrekkelig god gjennomlysning.

Legges alltid i høyre vena jugularis interna.

Voksenkanyler:

                20 Fr.      Maks 1,5 l/min

                23 Fr.      Maks 2,0 l/min

                27 Fr.      Maks 3,5 l/min

                31 Fr.      Maks 5,0 l/min

For voksne med hypoksi bruker vi 27 Fr eller 31 Fr (mål evnt. diameteren på v. jugularis interna med ultralyd for å avgjøre størrelsen). Minuttvolum 60-80 ml/kg/min.

Hos voksne med isolert hypercarbi kan 20 Fr eller 23 Fr benyttes (Ev. Origen barnekanyle størrelse 19fr som er 21 cm lang). Normert minuttvolum i denne situasjonen er 1,5 liter/min.

Avalonkanylen anlegges med gjennomlysning og TTE/TEE. Det er kritisk at guidewiren løper fritt ned i vena cava inferior for å unngå lesjoner på høyre atrium og ventrikkel. Det er ikke tilstrekkelig å konfirmere passasje av myk wire til proximale vena cava inferior med TEE. Passasje videre i v. cava inferior må konfirmeres med gjennomlysning eller TTE.  Den myke wiren bør så byttes via et exchange-kateter til en Amplatz SuperStiff wire for å være sikker på å ikke gå aksidentelt inn i høyre ventrikkel, eller skade høyre atrium.

Kanylen legges inn med perkutan teknikk. Spissen på kanylen skal ligge subdiaphragmatisk i vena cava inferior, ideelt sett kaudalt for levervenene. Sjekk med ekkokardiografi at jetten fra returhullet er rettet inn gjennom tricuspidalklaffen.

Merk at tilførselstilkoblingen er orientert i den retningen returblod rettes ut av kanylen og denne skal derfor peke medioanteriort.

Skisse av oppsett med Avalon kanyle

Maquet Avalonkanyler

1: Markør for cava superior

2: Markør for reinfusjons-port. Skal være orentert mot pasientens høyre for å få en anteriomedial flowretning

3: Markør for cava inferior

4: Markør for enden av kateteret

Support for denne kanylen

• Hvis pasienten er kanylert våkent trenger de bar unntaksvis seders dypt
  • Hvis respirasjonsarbeidet er uakseptabelt høyt
  • Hvis pasienten samarbeider dårlig med evnt. respirator
• Laveste mulige sedasjonenivå etter gjeldende retningslinjer på intesivavdelingen (PR30023).
  • Stress kan gi
    • For høyt oksygenforbruk i forhold til pumpeytelse
    • Dårligere venøs drenasje dersom pasienten jobber mot respiratoren

• ECMO-minuttvolum
• Voksne 60-80 ml/kg/min, nyfødte 120 ml/kg/min initialt. Deretter titrert til ønsket effekt
• ECMO-flow opptil > 3 l/m² kan være nødvendig ved alvorlig oksygeneringssvikt.^.
• ECMO-flow må kunne økes til > 60% av CO. Dette krever særlig oppmerksomhet ved tilstander med høyt CO, f.eks. sepsis
• Start med lav sweep-innstilling(1 l/min) og titrer langsomt til normal PaCO2 i løpet av det første døgnet. For raskt fall i PaCO2 gir uønsket vasokonstriksjon perifert med fare for intracerebral blødning.
• Ved truende høyresvikt kan det være aktuelt å forsere CO2-eliminasjonen
• FiO₂ på ECMO skal være 1,0 initialt. PaO2 i pasienten styres med FiO2 på respiratoren.
• Adekvat hjerte-minuttvolum for å sikre organperfusjon uten metabolsk acidose. Følge hjertefunksjonen ekkokardiografisk under etableringsfasen.
• Det er ønskelig å ikke gå ned i blodflow under 2 l/min med hensyn til koagulasjonsfare i ECMO-kretsen. Særlig ved lavt antikoagulasjonsnivå.

• Lungeavlastning
• Aksepter svært lave tidalvolumer, avstå fra aktiv rekrutering før inflammasjonen er i regress. Compliance korrelerer til volumet av lungeparenchym som deltar i ventilasjonen.
• Ultraprotektiv ventilasjon: tidalvolum < 4 ml/kg
• Platåtrykk ≤ 20 cm H20
• Transpulmonaltrykk under 15 cmH2O hvis vi har øsophagustrykkmåling
• Unngå at pasienten drar store undertrykk. Dyp sedasjon og muskeblokkade kan være aktuelt for å unngå dette.
• FiO2 < 40%
• PEEP ≥ 10 cm H2O
• Drivtrykk (Platåtrykk – PEEP)  under 15 cm H2O
• Spontan ventilasjon
• Ved kontrollert ventilasjon: Respirasjonsfrekvens 10. Hvis pasienten drar kraftig sederes han og evnt muskelblokkeres i startfasen.
• SaO2 > 80%, SvO2 > 70%
• Medikamentell pulmonal vasodilatasjon ved høyrebelastning: NO-inhalasjon, prostaglandininhalasjon, po/iv sildenafil eller nitrogylcerin inhalasjon.
• NB! Pleuradrenasje eller thoraxdren kan gi stor blødning!
• Små pneumothoraxkapper (<20%) eller mindre mengder pleuravæske er uten hemodynamisk påvirkning behandles konservativt.

Referanse: Schmidt M, Pellegrino V, Combes A, Scheinkestel C, Cooper D, Hodgson C. Mechanical ventilation during extracorporeal membrane oxygenation. Critical Care [Internet]. Springer Nature; 2014;18(1):203. Available from: http://dx.doi.org/10.1186/cc13702

• Adekvat høyreventrikkel funksjon:
• Ved alvorlig høyresvikt: Vurder omkanylering til veno-arteri-venøs og deretter fortrinnsvis til venoarteriell ECMO.

Aktuelt ved

• Høyreventrikkelsvikt
• Venstreventrikkelsvikt
• Inadekvat systemisk oksygenering

Problemløsning

•  Vurder omkanylering til veno-arterio-venøs ECMO. Og eventuelt overgang til ren veno-arteriell i neste omgang.
• Still respiratoren på 100% O2 og optimal ventilasjon. Optimaliser hemodynamikken. Øke ACT til >200
• Legg introducer i a. femoralis
• Prime Y-kobling med ¼”-slange til retur-venekanyle og 3/8”-slange til returarteriekanyle.
• Kort maskinstopp
• Klipp inn Y-koblingen slik at retur nå går både til allerede etablert retur-venekanyle via ¼”-slangen og arteriekanylen via 3/8”-slangen.
• Gjenetablere flow
• Sett Transonic-måler på en av returslangene for å monitorerere distribusjonen mellom returkanylene
• Etablere partiell avklemming av den venøse returslangen for å begrense flow i denne til ca 1 liter.

Hoffman-klemme:

Reversibel lungesvikt vil kunne ha et langsomt forløp og kreve lange ECMO-løp før pasienten er klar for weaning. Problemet ligger i å skille mellom tilstander som går mot et patologisk endestadium som ikke er forenelig med tilstrekkelig gassveksling og tilstander som vil gi en gradvis bedring til en en akseptabel lungefunksjon.

Langtidsbehandling gir store utfordringer i forhold til

• Kommunikasjon med pasienten og pårørende med tanke på motivasjon og samtykke
• Kommunikasjon i hele behandlingsteamet med tanke på patofysiologi og prognose
• Ressursbruk

Vi har lagt opp til å sikte mot et veiskille i behandlingen etter ca 45 dager. På dette tidspunktet må vi ha en grundig gjennomgang av pasientens patofysiologi, motivasjon og totale prognose. Vi må også akseptere en høyere risiko for å komme videre.

Etter 45 dager kan vi derfor gjøre følgende tiltak:

• Kontakt med 2 sentre som har et aktivt forhold til ECMO-behandling av ARDS-pasienter. De mest aktuelle sentrene er Regensburg, Stockholm og London. Vi ønsker gjennom denne kontakten at pasienten tas opp i de aktuelle kollegiene og at vi får en formell second opinion på hvor vi står.
• Et formelt tverrfaglig møte med fokus på prognostikk og etikk
• Lungebiopsi eller annen invasiv diagnostikk som kan opplyse oss om hvilken patofysiologi pasienten gjennomgår.

Referanser:

• J. Posluszny, P. T. Rycus, R. H. Bartlett, M. Engoren, J. W. Haft, W. R. Lynch, P. K. Park, K. Raghavendran, and L. M. Napolitano, “Outcome of adult respiratory failure patients receiving prolonged (??? 14 Days) ECMO,” Ann. Surg., vol. 263, no. 3, pp. 573–581, 2016.
• Kon ZN, Dahi S, Evans CF, Byrnes KA, Bittle GJ, Wehman B, et al. Long-term venovenous extracorporeal membrane oxygenation support for acute respiratory distress syndrome. Ann Thorac Surg. 2015;100(6):2059–63.

Daglig ECMO-drift

• Daglig evaluering av lungemekanikk og oksygeneringstest med FiO2 100% på respirator.
• Pasienten er klar for avvenning når man kan ventilere lungeprotetktivt (TV 6 ml/kg, FiO2 < 0,5)
• Optimal respiratorinnstilling
  1. PEEP >10
  2. Platåtrykk < 24
  3. RR 10-20
  4. SpO2 > 92%
• ECMO-flow opprettholdes
• Gradvis reduser sweep-flow til total avstengning etter flere timer
• Følge oksygenering og lungemekanikk
• Stanse ECMO-krets ved tilfredsstillende forhold. Tenger på kanylene
• Kanylene kan trekkes og innstikkstedene komprimeres (ved perkutan kanylering) eller lukkes kirurgisk (ved åpen kanylering).  
• Ved avgang fra ECMO er lungekapasiteten ofte ca 25% av normal
  1. Vedvarende forhøyet FRC, pasienten må ekspirere aktivt for å få adekvate tidalvolumer, og vil derfor få svært dårlige tidalvolumer etter sedering og muskelblokkade
  2. CAVE generell anestesi de første 3 mnd. etter ECMO