ECMO HOSPITAL DE NIÑOS SOR LUDOVICA DE LA PLATA Dr. Carlos Antelo.

EXTRACORPOREAL MEMBRANE OXIGENATION

ECMO: Hechos Históricos

1960 – 1968 Lande AJ, et al: Development of membrane oxygenator 1972 Hill et al.

1 st Successful use of prolonged ECLS 1973 Soeter et al 1 st Reported use of ECMO in a child with POP TOF. 1976 Bartlett RH et al.

1 st successful clinical application for neonatal respiratory failure 1986, ECMO as standard of care for neonatal respiratory failure

ECMO  El soporte extra corpóreo consiste en el drenaje de sangre venosa, la remoción de CO 2 y adición de O 2 mediante un pulmón artificial y el retorno de la sangre a la circulación, a través de un circuito veno venoso o arterio - venoso .

ECMO  Técnica de by pass cardiopulmonar.

 Parcial.

 De larga duración.

 Enfermedad grave reversible.

ECMO: tipos de by pass

 VENO – ARTERIAL.

 VENO – VENOSO.

CÁNULA VENOSA PUENTE CÁNULA ARTERIAL FLUÍDOS HEPARINA SERVO CONTROL CALENTADOR BOMBA OXIGENADOR

CANULACIÓN VENA Y ARTERIA FEMORAL VENA ARTERIA

Cánula venosa Cánula arterial

Cánula arterial oxígenador Cánula venosa calentador vejiga bomba

oxigenador Bomba centrífuga

Diferencias CEC / ECMO

         Quirófano.

Soporte total.

Corta duración. Canulación central.

Cardioplejía.

Hipotermia. Heparina TCA ≥400 Hematocrito 30%.

Siempre veno-arterial.         Terapia intensiva Soporte parcial Larga duración Canulación periférica -central. Nunca cardioplejía Normo termia Heparina TCA 200-180 Hematocrito ≥30%

Indicaciones

Preop Postop ECMO Intraop

Indicaciones

      Síndrome de distres respiratorio agudo. Aspiración de líquido amniótico meconial.

Hipertensión arterial pulmonar.

Sepsis, neumonía y otras lesiones pulmonares reversibles.

Pre Post operatorio de cirugía cardiovascular.

Hernia diafragmática.  Puente hacia el transplante cardiaco y/o pulmonar.

ECMO contraindicaciones

 Injuria neurológica de rápida evolución.

 Enfermedad pulmonar irreversible.

 Coagulopatía severa.

 RCP mayor de 1 hora previo a su ingreso a ECMO .

Criterios generales para ingreso a ECMO (Aprobados por la ELSO) Extracorporeal Life Support Organization

Criterios generales para ingreso a ECMO (Aprobados por la ELSO)

INDICE DE OXIGENACIÓN ( MAP ).(FIO 2 ) PaO 2 Un índice de oxigenación igual o mayor de 40 por un tiempo de 5 a 6 horas identifica un riesgo de mortalidad por lo menos del 80%. ECMO

Criterios generales para ingreso a ECMO (Aprobados por la ELSO)

DIFERENCIA ALVEOLO ARTERIAL DE OXÍGENO

 AaDO 2 = 760 mmHg. – (PaO 2 + PaCO 2 + 47 mmHg)  Una AaDO 2 menor a 600- 620 mmHg.

durante 4 a 12 horas ECMO

OTROS CRITERIOS ACEPTADOS

 PH menor a 7,20 durante 2 horas, con hipotensión.

 PaO 2 menor 30 -40 mmHg.

 Acido láctico en aumento.

Manejo del paciente en ECMO

Sitio de canulación:  Periférico (cuello o femoral).

 Torácico(AD-Ao).

 Chequear posición con RX.

Manejo del paciente en ECMO

Manejo cardiovascular:  Disminuir inotrópicos y luego suspender, solo vasodilatadores (milrinona).

 Manejar el volumen de asistencia para producir flujo pulsátil y diuresis espontanea. Inicial 120-160 ml/kg/min.

 Al disminuir la presión pico y espiratoria aumenta el llenado ventricular.  Al ingresar en ECMO manejar niveles de calcio para evitar distensión del miocardio.

 Evitar distensión de AI.

Manejo del paciente en ECMO

Temperatura:  36-37 C ° pacientes sin paro cardio respiratorio (PCR).  34-36 C ° luego de PCR por 24 hs.

Manejo del paciente en ECMO

Líquidos y Electrolitos:  100 a 130 ml. /k/ día . Balance estricto.

 Tener en cuenta tercer espacio que se produce en los primeros días.

 Hemodiafiltración .

 Electrolitos dentro de límites normales.

Manejo del paciente en ECMO

Manejo respiratorio:   Pulmón en reposo.

“ECMO setting en reposo”     PEEP: 8-10 cmH20 FiO 2: 0.3 VT : 4-5 ml/Kg PIP: ≤ 25 cm H2O  FR: 10-14  Permeabilidad del tubo endotraqueal .

Manejo del paciente en ECMO

Manejo renal:  Frecuente oliguria transitoria, con recuperación en 48 horas aproximadamente.  Diuréticos.

 Hemofiltración lenta e intermitente.

 Hemodiafiltración

Manejo del paciente en ECMO

Manejo sedoanalgesia y SNC:  Sedantes y analgésicos que brinden confort y permita valoración clínica neurológica .

 No relajantes salvo crisis de HTP.

 Ecografía cerebral transfontanelar.

 NIRS  Electroencefalograma .

 Tomografía cerebral, eventual.

Manejo el paciente en ECMO

Profilaxis antibiótica :  Vancomicina a dosis habituales , y según corresponda adaptados a caída de filtrado glomerular o clearence de los sistemas empleados para reemplazo renal.

 Cultivos sistemáticos.

Manejo del paciente en ECMO Laboratorio:

 Horario.

 EAB   Electrolitos 4 – 6 h  Hb  Plaquetas  Acido láctico  12 horas  Creatinina  Diario  RX TX  Hemocultivos  Ecografías  EEG inicial

Manejo del paciente en ECMO

Manejo hematológico:  Niveles adecuados de hemoglobina para optimizar transporte de oxígeno.

 Recuento de plaquetas: arriba de 100.000/mm 3 .

 Fibrinógeno: más de 150 mg%  Anticoagulación con heparina para lograr valores de TCA de 170-200 segundos .

 Pruebas de coagulación cada 6-8 horas.

Manejo del paciente en ECMO

Manejo hematológico

Objetivos hematológicos Régimen de anticoagulación

 Heparina  Dosis inicial ○ ○ 30-50 U/kg 3- 5 minutos pre canulación  Flujo continuo ○ ○ Circuito venoso.

Comienza12 – 18 h luego canulacion.

       TCA :170 – 200 seg KPTT: 70 – 100 seg Anti- Xa: 0.35 – 0.65 u/ml RIN > 2 Fibrinogeno > 150. Hematocrito > 30 Plaquetas > 100,000/cm3

Manejo del paciente en ECMO

Anticoagulación:   Horario  TCA  KPTT sangre entera.

4 horas  KPTT plasma  Plaquetas   RIN Fibrinógeno  12-24 h  Nivel Antitrombina III  Anti Xa.

 TEG.

o

con o sin heparina

                      

ECMO: What could possibly go wrong?

Oxygenator failure Raceway rupture Other tubing rupture Pump malfunction Heat exchanger malfunction Clots: oxygenator Clots: bridge Clots: bladder Clots: hemofilter Clots: other Air in circuit Cracks in pigtail connectors Cannula problems Hemorrhagic: GI hemorrhage Hemorrhagic: Cannulation site bleeding Hemorrhagic: Surgical site bleeding Hemorrhagic: Hemolysis (hgb > 50 mg/dl) Hemorrhagic: Disseminated intravascular coagulation (DIC) Neurologic: Brain death clinically determined Neurologic: Seizures: clinically determined Neurologic: Seizures: EEG determined Neurologic: CNS infarction by US/CT Neurologic: CNS hemorrhage by US/CT                           Renal: Creatinine 1.5 - 3.0

Renal: Creatinine > 3.0

Renal: Dialysis required Renal: Hemofiltration required Renal: CAVHD required Cardiovascular: Inotropes on ECLS Cardiovascular: CPR required Cardiovascular: Myocardial stun by echo Cardiovascular: Cardiac arrhythmia Cardiovascular: Hypertension requiring vasodilators Cardiovascular: PDA: R->L Cardiovascular: PDA: L->R Cardiovascular: PDA: bidirectional Cardiovascular: PDA: unknown Cardiovascular: Tamponade: blood Cardiovascular: Tamponade: serous Cardiovascular: Tamponade: air Pulmonary: Pneumothorax requiring treatment Pulmonary: Pulmonary hemorrhage Infectious: Culture proven infection (see Infections) Infectious: WBC < 1,500 Metabolic: Glucose < 40 Metabolic: Glucose > 240 Metabolic: pH < 7.20

Metabolic: pH > 7.60

Metabolic: Hyperbilirubinemia (> 2 direct or > 15 total)

ECMO complicaciones: definición a grandes rasgos

 Complicaciones mecánicas: requieren un cambio en un componente (oxigenador tubuladura ) u otra intervención específica.

 Complicaciones respiratorias o cardíacas: surgen durante ECMO y requieren intervención médica adicional.

   

Complicaciones

Oxygenator failure Raceway rupture Other tubing rupture Pump malfunction Heat exchanger malfunction Clots: oxygenator Clots: bridge Clots: bladder Clots: hemofilter Clots: other Air in circuit Cracks in pigtail connectors Cannula problems

Mecánicas

Neonatal Respiratory Pediatric Respiratory Incidence Survive Incidence Survive 6% 0% 53% 58% 13% 1% 43% 49% Infant Cardiac Neonatal Cardiac Pediatric Cardiac Incidence Survive Incidence Survive Incidence Survive 9% 29% 8% 23% 10% 43% 1% 50% 0% 21% 1% 47% 1% 2% 1% 17% 10% 15% 3% 7% 5% 3% 12% 72% 66% 66% 65% 67% 68% 44% 57% 70% 70% 67% 2% 3% 0% 10% 5% 6% 5% 11% 4% 1% 16% 47% 47% 50% 50% 54% 54% 44% 51% 49% 51% 51% 1% 2% 0% 8% 4% 5% 4% 9% 3% 1% 6% 19% 36% 42% 42% 36% 40% 31% 44% 51% 34% 40% 1% 2% 1% 11% 5% 7% 4% 13% 3% 1% 6% 27% 28% 53% 27% 30% 25% 25% 31% 28% 48% 34% 1% 2% 0% 8% 3% 2% 2% 9% 3% 1% 7% 35% 48% 55% 50% 49% 48% 28% 53% 38% 38% 42%

Clotting complications are among the most common mechanical complications Clotting complications are higher in neonates

  

Circuit sizes Flow Rates Immature/difficult coagulation cascade Survival is moderately high (>50%) for most mechanical complications except in cardiac patients

 

Interruptions in support may be more dire in this population Cardiac patients fare worse in general compared to respiratory Hemofilter complications also fare worse because patients requiring hemofilters fare worse than patients who do not

Complicaciones Medicas

Hemorrhagic: GI hemorrhage Hemorrhagic: Cannulation site bleeding Hemorrhagic: Surgical site bleeding Hemorrhagic: Hemolysis (hgb > 50 mg/dl) Hemorrhagic: Disseminated intravascular coagulation (DIC) Neurologic: Brain death clinically determined Neurologic: Seizures: clinically determined Neurologic: Seizures: EEG determined Neurologic: CNS infarction by US/CT Neurologic: CNS hemorrhage by US/CT Renal: Creatinine 1.5 - 3.0

Renal: Creatinine > 3.0

Renal: Dialysis required Renal: Hemofiltration required Renal: CAVHD required Neonatal Respiratory Pediatric Respiratory Incidence Survive Incidence Survive Infant Cardiac Neonatal Cardiac Pediatric Cardiac Incidence Survive Incidence Survive Incidence Survive 2% 7% 6% 11% 45% 64% 44% 65% 4% 16% 14% 10% 25% 51% 46% 43% 2% 12% 34% 10% 15% 40% 39% 33% 1% 11% 32% 11% 11% 29% 30% 28% 3% 17% 30% 9% 28% 52% 47% 43% 3% 1% 10% 1% 8% 7% 7% 1% 3% 15% 2% 39% 0% 61% 48% 54% 44% 52% 36% 40% 53% 46% 5% 5% 6% 2% 4% 6% 10% 5% 14% 22% 7% 26% 0% 34% 34% 35% 22% 30% 29% 31% 44% 40% 3% 4% 10% 3% 4% 6% 10% 2% 12% 22% 5% 23% 0% 26% 31% 32% 30% 22% 25% 21% 35% 28% 4% 1% 8% 3% 4% 11% 13% 2% 10% 26% 6% 17% 0% 29% 25% 25% 22% 22% 23% 20% 26% 15% 4% 7% 5% 1% 4% 4% 15% 8% 12% 19% 7% 37% 0% 21% 21% 39% 23% 33% 32% 29% 44% 42%  

Medical complications may be related more to patient management or patient underlying condition than ECMO system itself Hemorrhagic complications are among the most fatal complications

 

Most likely from inadequate anticoagulation monitoring Surgical site bleeding is higher in cardiac ECMO because of post-op or chest cannulation

“Weaning” ECMO

 Reducción de flujo ECMO .

 Ventilación con parámetros adecuados al weaning.

 Indicador fundamental : mejoría de función pulmonar y cardiaca .

 Adrenalina 0.05gamas/k/x milrinona 0.5 g/k/x  Se clampean las cánulas , con decanulación diferida ( 1 hora entre decanulación arterial y venosa)  Con estabilidad clínica, ácido láctico dentro de límites normales se decanula y retira de ECMO.  Persiste heparina hasta momentos previos a la decanulación arterial. Protamina luego de decanulación venosa.

Controles post ECMO

  Cardiacos:  Control ecocardiográfico: o Función ventricular.

○ Descartar  Distensión de VI y AI  Insuficiencia valvular.

 Derrame pericárdico  Residuo quirúrgico Pulmonar:  Distensibilidad

Experiencia HNLP

Material y Métodos: Se incluyeron a todos los pacientes que requirieron asistencia circulatoria extracorpórea . Desde Octubre 1993 a Octubre de 2013.

En éste lapso se realizaron 5.250 cirugías cardiovasculares.

Experiencia HNLP

Periodo 20 años octubre 1993-octubre 2013

Cirugias ECMO 2% 98%

ECMO

Tiempo promedio de permanencia en asistencia circulatoria fue de 3 días.

Entre 18 horas a 8 días .

La decanulación exitosa se logró en 43 de 117 pacientes , corresponde al 36% de los pacientes ingresados a ECMO.

Experiencia HNLP

ECMO post op

ECMO Indicación

ECMO pre op ECMO pre Tx ECMO no CC 4%2% 2% 92%

   

Experiencia HNLP

117pacientes requirieron ECMO. 5 pacientes: preoperatorio CCV.

108 pacientes: post operatorios CCV.

(corresponde al 1,80 % del total de ccv realizadas) 2 pacientes: miocardiopatías.

1 paciente : hernia diafragmática.

1 paciente: asma severo.

Varones 61% - mujeres 39%. Edad promedio : 24 meses.

(entre 24 horas a 14 años de vida) Peso promedio : 8. 280 g.

(entre 1.800 Kg. y 71 Kg.)

Complicaciones durante el procedimiento

Medicas:      Coagulopatía : 21 pacientes.

Insuficiencia renal: 17 pacientes.

Sepsis: 11 pacientes. Fallo multiorgánico: 11 pacientes.

Convulsiones: 4 pacientes.

Mecánicas:  Complicaciones mecánicas: 6 pacientes.

Decanulación exitosa 43 pacientes 10 pacientes Muerte alejada Sin lograr Externación 23% 11 pacientes con alta hospitalaria presentaron Muerte súbita (Entre los 3 y 24 meses del alta) 25,6%

23 pacientes sobreviven en la actualidad 53.4%

ECMO CONCLUSIONES

Indicaciones de ECMO 2013:  Preoperatorio C.C.V

 Post op C.C.V. imposibilidad de desconexion CEC.

 Índices de oxigenación y volumen minuto en descenso.

 Dosis de inotrópicos en ascenso.  Neumopatía grave reversible.

 ECMO en preoperatorio de CCV mayor sobrevida.

Circulation. 2010;122:S241-S248