Extrakorporale Membranoxygenierung (ECMO / ECLS)
Die extrakorporale Membranoxygenation stellt eine Methode des extrakorporalen
Organersatzes dar, bei der je nach Kanülierung die pulmonare Funktion (ECMO)
und/oder die kardiale Funktion (ECLS = Extracorporeal Live Support) teilweise
oder auch komplett übernommen wird. Die Therapie mit ECMO-Unterstützung
bzw. ECLS-Unterstützung ist ein etabliertes intensivmedizinisches Verfahren
zur Versorgung von Patienten mit schwerstem Lungen- und/oder Herz-Kreislauf-Versagen.
Durch den Einsatz zweier, in der Regel per Seldinger-Technik perkutan eingebrachter
Kanülen wird Blut mittels einer Zentrifugalpumpe durch einen Membranoxygenator
befördert und zum Patienten zurückgeleitet.
ECLS
Die ECLS-Unterstützung ist das bevorzugte Unterstützungssystem beim
isolierten therapiefrakären Herz-Kreislauf-Versagen bzw. beim kombiniertem
Herz-Lungen-Versagen. Die drainierende Kanüle wird in das venöse Gefäßsystem
und die zum Patienten zurückführende Kanüle in das arterielle Gefäßsystem
eingebracht. Oftmals genutzte Kanülierungsstellen beim ECLS sind die V.
femorales und die A. femorales (Abweichende Gefäßzugänge wie Aorta oder
A. subclavia sind möglich). Durch die veno-arterielle Kanülierung entsteht
ein paralleles Kreislaufsystem, welches den Patientenkreislauf unterstützt.
ECMO
Die ECMO ist das bevorzugte Unterstützungssystem beim isolierten therapiefrakären
Lungenschädigungen. Dabei befinden sich die drainierende und auch die zum
Patienten zurückführende Kanüle im venösen Gefäßsystem. Oftmals genutzte
Kanülierungsstellen sind die rechte V. femoralis (zur ECMO drainierend)
und die rechte V. jugularis bzw. V. subclavia (zum Patienten führend). Eine
Ausnahme stellen Doppellumen-Kanülen (z.B.: Avalon-Kanüle oder Novalung-Kanüle)
dar. Diese Kanülen benötigen nur einen Gefäßzugang und sind hervorragend
zur späteren Patientenmobilisation an einem ECMO-System geeignet. Der Einsatz
einer veno-venösen-ECMO setzt zwingend eine suffiziente kardiale Pumpfunktion
voraus, damit eine ausreichende Organperfusion gewährleistet werden kann.
Transatlantikflug
mit der transportablen Herz-Lungen- Maschine „Life Box“
Wir beschreiben den Transport eines Patienten mit Lungenversagen (Acute
Respiratory Distress Syndrome – ARDS) von Guadeloupe (Karibik) nach Frankfurt/Main
mit Hilfe einer transportablen Herz-Lungen- Maschine „Life Box“ sowie einer
Hämofiltration in einem REGA-Jet. Der Anschluss an die „Life Box“ erfolgte
dabei über die Leistengefäße (Vena femoralis links, Vena femoralis rechts).
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im Beitrag von F. Born im pdf-Format ......
Extracorporeal
Live Support (ECLS) bei akutem kardiogenen Schock
Im September wurde eine 41-jährige Patientin mit akutem Myokardinfarkt im
Universitätsklinikum Halle aufgenommen. Aufgrund einer massiv reduzierten
Ejektionsfraktion wurde die Patientin zunächst mittels eines Extracorporeal-Live-Support-
Systems (ECLS) stabilisiert und ihr dann im weiteren Verlauf ein „long-term“
linksventrikuläres Unterstützungssystem (HeartMate II) implantiert. Die
interdisziplinäre Zusammenarbeit von Kardiologie, Anästhesie und Herzchirurgie
im Universitätsklinikum Halle trug maßgeblich zum Erfolg dieser mehrstufigen,
komplexen Therapie und zu einem zügigen Heilungsverlauf bei. Mehr
im Beitrag von T. Neitzel im pdf-Format ......
Langzeitfunktion
von Oxygenatoren bei extra korporaler Lungenunterstützung
Das schwere akute Lungenversagen beim Erwachsenen hat aufgrund neuer Erkenntnisse
über lungenprotektive Beatmungsstrategien extrakorporale Gasaustauschverfahren
wie die veno-venöse extrakorporale Membranoxygenierung (VV-ECMO) oder die
ohne Pumpsystem arbeitende PECLA (pumpless extracorporeal lung assist) bzw.
iLA (interventional lung assist) in den Fokus wissenschaftlicher Untersuchungen
gerückt. Für extrakorporale Gasaustauschverfahren werden Membranoxygenatoren
(MO) benötigt. Die Langzeitfunktion dieser artifiziellen Gasaustauscher
ist aus klinischer Sicht noch nicht zufriedenstellend gelöst. Mehr
im Beitrag von A. Philipp im pdf-Format ......
Interhospitaltransfer
mit extrakorporalen Perfusionssystemen
Die Prognose von Patienten im kardiopulmonalen Kreislaufversagen ist trotz
Fortschritten in der Notfall- und Intensivmedizin nach wie vor eingeschränkt.
Extrakorpo rale Herz- und/oder Lungenunterstützungssysteme werden heute
zunehmend für die Überbrückung des Zeitraumes einer interventionellen Maßnahme
bis hin zu einer möglichen Organerholung bzw. Transplantation respektiv
als Rettungsmaßnahme bei kardiopulmonaler Reanimation eingesetzt. Mehr
im Beitrag von A. Philipp im pdf-Format ......
Interhospitaltransport
einer Patientin mit extrakorporaler Lungenunterstützung>Veno-arterielle
ECMO zur Therapie des therapierefraktären ARDS bei adultem Polytrauma
Das posttraumatische Lungenversagen ist eine gefürchtete Komplikation mit
sehr hoher Mortalität. Der Einsatz der extrakorporalen Membranoxygenierung
(ECMO) wird hierbei kontrovers diskutiert. Heute stehen verschiedene Anwendungsverfahren
der extrakorporalen Zirkulation zur Verfügung. Neben der pumpenlosen arterio-venösen
(av-) ECMO (oder auch ECLA: Extracorporeal Lung Assist) findet die pumpengetriebene
veno-venöse (vv-)ECMO bei ausreichendem Herzzeitvolumen und stabilen hämodynamischen
Verhältnissen Anwendung. Bei instabilen Kreislaufverhältnissen ist das Standardverfahren
die veno-arterielle (va-) ECMO. Diese Methode wird allerdings in der Literatur
neben einer höheren Komplikationsrate und Invasivität (arterielle Kanülierung)
vor allem aufgrund der möglichen ischämischen Schädigung der Lunge kritisiert,
auch wenn der wissenschaftliche Beweis dafür fehlt. Wir setzten bei unseren
schwerst polytraumatisierten Patienten aus folgendem Grund die va-ECMO ein:
Häufig liegt bei Patienten mit einem akuten therapierefraktären Lungenversagen
bedingt durch die aggressive mechanische Beatmungstherapie ein erhöhter
pulmonaler Gefäßwiderstand vor. Dies kann zusätzlich durch eine dekompensierte
oder permissive Hyperkapnie mit niedrigem paO2 und höherem paCO2
zu einer weiteren Steigerung des pulmonalarteriellen Hypertonus mit einer
nicht zu unterschätzenden Rechtsherzbelastung führen. Aus letztgenannten
Punkten sowie durch die in der Akutphase ggf. notwendige Massentransfusion
und Volumenüberladung kann eine schwere Rechtsherzinsuffizienz bis Rechtsherzversagen
resultieren. Erschwerend kommt hinzu, dass bei einer Vielzahl von polytraumatisierten
Patienten eine Myokardkontusion häufig unbemerkt bleibt. So variiert die
Inzidenz der Contusio cordis nach Thoraxtrauma in der Literatur zwischen
8 und 75% . Komplikationen wie potenziell letale Arrhythmien, kardiogener
Schock, Herzruptur, Myokardinfarkt und Klappenverletzungen, die im weiteren
Verlauf ursächlich für den fatalen Ausgang bei vielen polytraumatisierten
Patienten sind, werden wiederholt beobachtet. Mehr
im Beitrag von N. Madershahian im pdf-Format ......
Bewertung
einer Laufzeitoptimierung von extrakorporalen Unterstützungssystemen durch
D-Dimere als Fibrinolyseparameter
Extracorporeal-Life-Support-Systeme (ECLS) zur extrakorporalen Unterstützung
von Herz oder Lunge verschieben das Gleichgewicht der plasmatischen Gerinnung
hin zu einer generalisierten prokoagulatorischen Tendenz. Trotz obligater
Heparinisierung steigt empirisch mit zunehmender Unterstützungsdauer die
Thromboseneigung der Systeme an. Eine beschriebene hohe Häufigkeit der Thrombosierung
und korrespondierende neurologische Komplikationen bei dieser Anwendung
rechtfertigen eine systematische Bewertung dieser prokoagulatorischen Tendenz.
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im Beitrag von J. Gehron im pdf-Format ......
Entwicklung
eines mobilen Membranoxygenationssystems (HEXMO) zur schonenden Therapie
des akuten, schweren Lungenversagens (ARDS)
Das akute, schwere Lungenversagen (ARDS) tritt sehr häufig bei Verbrennungen,
Rauchvergiftungen, Beinahe-Ertrinken oder Verkehrsunfällen auf. Aber auch
Lungenentzündungen oder chronisches Asthma können dieses lebensbedrohliche
Krankheitsbild verursachen. Die Mortalität der Betroffenen liegt zwischen
40 und 60 % [1]. Für viele Patienten ist die Behandlung mittels extrakorporaler
Membranoxygenation (ECMO) oftmals die letzte Hilfe [2]. Am Lehrstuhl für
Angewandte Medizintechnik der RWTH Aachen wird aus diesem Grund ein hochintegrierter
extrakorporaler Membranoxygenator (HEXMO) entwickelt, der durch die Integration
einer Rotationsblutpumpe [3] eine besonders kompakte Bauweise aufweist [4]
und für den mobilen Notfalleinsatz konzipiert ist. Eine Anwendung der ECMO
wäre somit nicht nur als „ultima ratio“, sondern, rechtzeitig eingesetzt,
als schonende alternative Beatmungsform zur aggressiven Überdruckbeatmung
denkbar. Mehr
im Beitrag von A. Strauß im pdf-Format ......
Interhospitaltransport
einer Patientin mit extrakorporaler Lungenunterstützung
Zur Behandlung eines akuten Lungenversagens, das sich therapierefraktär
auf konventionelle Beatmungsformen verhält, stehen verschiedene extrakorporale
Unterstützungsverfahren zur Verfügung. Hierbei wird für einen begrenzten
Zeitraum die Funktion der erkrankten Lungen durch einen Oxygenator partiell
übernommen. Je nach Krankheitsbild steht die Übernahme der Oxygenierung
oder die Kohlendioxidelimination im Vordergrund. Als Alternative zu der
etablierten pumpengetriebenen extrakorporalen Lungenunterstützung steht
seit einigen Jahren ein System zur Verfügung, bei dem auf den Einsatz einer
Blutpumpe verzichtet werden kann. Der Blutstrom durch einen speziellen Oxygenator
mit niedrigem Strömungswiderstand wird durch die Blutdruckdifferenz zwischen
einem arteriellen und venösen Gefäß erzielt. Trotz einer verfahrensbedingten
Limitation der erzielbaren Blutvolumenströme ist insbesondere die Elimination
von Kohlendioxid aus dem Blut mit diesem System möglich, der Effekt auf
die systemische, arterielle Sauerstoffkonzentration ist geringer ausgeprägt.
Dieses als „pumpless Extracorporeal Lung Assist (pECLA)“ bezeichnete Verfahren
wird insbesondere von der Arbeitsgruppe der Herzchirurgie Regensburg propagiert
und kam in dem hier beschriebenen Fall zur Anwendung. Der reduzierte technische
Aufwand einer pECLA gegenüber einer pumpenbetriebenen Lungenunterstützung
vereinfacht eine erforderliche Patientenverlegung erheblich (Abb.: pECLA
mit perkutaner, femoro-femoraler Kanülierung unmittelbar nach Implantation).
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im Beitrag von D. Buchwald im pdf-Format ......
ECMO
bei einem kardiologischen Patienten
Beim akuten Herz-Kreislauf-Lungen-Versagen ist die extrakorporale Membranoxygenierung
(ECMO) eine probate Option. Bei Lungenversagen kommt eine veno-venöse Kanülierung,
bei kardialem Versagen in der Regel eine veno-arterielle Kanülierung zur
Anwendung. Gerinnungsprobleme stellen bei dieser Patientengruppe die häufigste
Komplikation dar. Eine adäquate Verteilung von ausreichend oxygeniertem
Blut kann durch mehrere Kanülenzugänge erreicht werden. Mehr
im Beitrag von F. Born im pdf-Format ......
Differenzierung
von Initialisierung und Monitoring zwischen kardialer und pulmonaler ECMO
bei Neugeborenen, Säuglingen und Kindern
Auch wenn die kardiale oder respiratorische ECMO bei nicht mehr erfolgreicher
konventioneller Therapie zu einer mechanischen Entlastung von Herz und/oder
Lunge führt, ergeben sich aufgrund der Entstehung des Organversagens und
den daraus resultierenden Veränderungen des Säure- Basen-Haushaltes verschiedene
Ansätze bei der Initialisierung. Bei der kardialen Unterstützung, die bei
65 % eines Patientenkollektivs aus Philadelphia wegen eines Postkardiotomiesyndroms
benötigt wurde, ist eine hämodynamische Reserve für einen Minimalkreislauf
kaum vorhanden. Deswegen ist eine schnelle Übernahme des Herzzeitvolumens
durch die ECMO notwendig, um ein Kreislaufversagen zu verhindern. Wird die
kardiale ECMO außerdem nach einer kardiopulmonalen Reanimation verwendet,
so spielt die zügige HZV-Übernahme eine noch bedeutendere Rolle. Da durch
eine eingeschränkte Ventrikelfunktion bei einem Postkardiotomiesyndrom eine
Entwöhnung kaum oder nur unter hochdosierter Katecholamintherapie mit evtl.
nur zeitlich verzögertem LV-Versagen möglich ist, können die kardialen Reserven
durch einen frühen Übergang auf eine ECMO geschont werden. Bei bereits vorhandener
EKZ, mit einer flussabhängigen zentralen Kanülierung von rechtem Vorhof
und Aorta ascendens, ist die Kontrolle einer adäquaten Kanülierung, die
für eine Langzeitunterstützung unabdingbar ist, einfacher. Die Konnektion
zur ECMO findet dabei auf maschineller Ebene statt. Ein Ausgleich des Säure-Basen-Status
und des Flüssigkeitshaushaltes kann durch die noch vorhandene EKZ einfacher
gestaltet werden. Somit liegen bei Beginn der ECMO keine dekompensierten
Zustände des Flüssigkeits- und Säure-Basen-Haushaltes vor. Bei einer vom
Priming her angeglichenen ECMO ist außerdem nicht mit starken Blutgas- oder
Elektrolytveränderungen zu rechnen. Bei adäquater Vorbereitung ist nach
unserer Erfahrung somit selbst bei einer maximal eingeschränkten LV-Funktion
ein Wechsel zu einer ECMO problemlos bei bleibender zentraler Kanülierung
möglich (Abb.: Der Einbau zweier gegenläufiger Y- Konnektoren (Diamond)
vor und nach dem Oxygenator erlaubt die klemmfreie Konstruktion eines Oxygenator-Shunts).
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im Beitrag von J. Gehron im pdf-Format ......
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Maik Foltan, Webmaster der Deutschen Gesellschaft für Kardiotechnik e.V.
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