Suporte de vida extracorporal (SVEc)

1. Suporte de vida extracorporal (SVEc) Versão original: Tom Brazelton, MD, MPH Scott Hagen, MD University of Wisconsin Children’s Hospital Versão Portuguesa: Carla Meireles, MD Francisco Cunha, MD Unidade Cuidados Intensivos Pediátricos Hospital S. João – Porto - Portugal

2. Objectivos • Conhecer as indicações e contra-indicações para SVEc • Compreender os princípios básicos do SVEc • Identificar as complicações mais comuns do SVEc • Saber qual o prognóstico dos pacientes submetidos a SVEc

3. Suporte de vida extracorporal • Historial e terminologia • Indicações e contra-indicações • Princípios do SVEc • SVEc Veno-Arterial • SVEc Veno-Venoso • Complicações • Resultados

4. Historial do SVEc • 1950’s: Desenvolvimento do SVEc fora do bloco operatório • 1960’s: Aperfeiçoamento da tecnologia (membrana de oxigenação) e da técnica de SVEc • 1970: Primeira utilização em cardiopatia congénita (Baffes et al) • 1976: Primeira utilização com sucesso na falência respiratória neonatal (Bartlett) • 1980’s: Aumento da utilização do SVEc na falência respiratória neonatal • 1989: Formação da “Organização de Suporte de Vida Extracorporal”

5. Terminologia em SVEc • Bypass cardiopulmonar (BCP): suporte cardiorrespiratório total no bloco operatório • Membrana oxigenação extracorporal (ECMO): suporte parcial • Veno-Arterial: suporte cardíaco e respiratório • Veno-Venoso: suporte pulmonar • Remoção extracorporal CO2: suporte pulmonar parcial • Dispositivo de apoio ventricular (DAV): suporte cardíaco parcial

6. Suporte de vida extracorporal • Historial e terminologia • Indicações e contra-indicações • Princípios do SVEc • SVEc Veno-Arterial • SVEc Veno-Venoso • Complicações • Resultados

7. Diagnósticos Neonatais que mais frequentemente requerem SVEc • Síndrome de aspiração meconial • Hérnia diafragmática congénita • Hipertensão pulmonar persistente • Sépsis • Síndrome de dificuldade respiratória • Pneumonia • Síndrome de “air leak”

8. Indicações para SVEc Neonatal Critérios incluem falência cardíaca e/ou respiratória reversível devido a: • Hipoxemia persistente • Índice de Oxigenação ≥ 35-60 durante 0,5-6 horas • Gradiente A-a > 605 mmHg durante 4-12 horas • PaO2 < 40 mmHg durante mais de 2 horas • Acidose persistente ou choque • pH < 7,25 durante mais de 2 horas ou hipotensão • Falência da “terapêutica convencional” • Ventilação mecânica / VAFO • ONi • Surfactante • Perfusão de catecolaminas

9. Contra-indicações para SVEc Neonatal • Peso ao nascimento < 2,0 kg – limitação relacionada com o tamanho do cateter • Idade gestacional < 34 semanas – devido ao risco de hemorragia intraventricular (HIV) • Doença não pulmonar letal ou incurável • Hemorragia intraventricular II-IV – devido ao risco de aumento da hemorragia • Contra-indicações relativas: • Ventilação mecânica durante > 10 dias (alto risco de lesão pulmonar irreversível) • HIV Grau I • Hemorragia não controlada ou coagulopatia

10. Diagnóstico Pediátricos que mais frequentemente requerem SVEc • Pneumonia • Bacteriana • Vírica • Aspiração • SDRA • Sépsis – bacteriana e vírica • Síndrome torácico agudo • Inalação de fumo/ Queimaduras

11. Critérios para SVEc Pediátrico • Presença doença pulmonar reversível • Ventilação mecânica > 10 dias é contra-indicação relativa • Inexistência de outra disfunção de órgão significativa • Doentes imunocomprometidos têm alta mortalidade • Morte “quase certa” com terapêutica convencional • Sépsis não é contra-indicação para SVEc

12. Indicações para SVEc Cardíaco • Cardiopatia congénita (CC) • Disfunção miocárdica transitória pós-operatória • Insuficiência respiratória em doente com CC tratável • Aumento da resistência vascular pulmonar pós-operatória • Miocardite com disfunção grave do miocárdio • Arritmias – como ponte até a estabilização • Ponte até ao transplante cardíaco • Reanimação na paragem cardíaca

13. Suporte de vida extracorporal • Historial e terminologia • Indicações e contra-indicações • Princípios do SVEc • SVEc Veno-Arterial • SVEc Veno-Venoso • Complicações • Resultados

14. Anatomia pré-ECMO: Lesão do pulmão e falência da função pulmonar

15. Suporte de Vida Extracorporal (SVEc) O principio por detrás da SVEc é garantir o apoio da função pulmonar e cardíaca até estas melhorarem. Permite a redução de outros suportes para níveis inferiores e menos tóxicos

16. Circuito de ECMO: Componentes primários • Cateter venoso (auricular ou veia central) • Heparinizado, medição SvO2 • Bomba propulsora (fornece retorno venoso) • Pulmão artificial (troca de gases) • Aquecedor (permite aquecer o sangue) • Cateter arterial • Veno-Arterial (VA): retorno sanguíneo para o arco aórtico • Veno-Venoso (VV): retorno sanguíneo para aurícula direita ou veia central

17. Circuito de ECMO VA Aortic Arch Right Atrium Venous Drainage Fluids Heparin Blood Return Bridge Heat Exchanger Gas source Servo Regulation Membrane Lung Pump

18. Circuito de ECMO Aquecedor Membrana pulmonar Sanguearterial Sanguevenoso

19. Circuito de ECMO em utilização MonitorSvO2 Monitor de pressão Pulmão artificial Aquecedor Medidor do fluxo de gás Ultrafiltração Fluídos/ Heparina Bomba propulsora

20. Membrana Pulmonar • Membrana de policarbonatos/silicone com ansas em espiral • Fase gasosa e sanguínea separadas pela membrana • Permeabilidade ao CO2 > O2 (razão 6:1) • Área de superfície variável (Neonatal < Pediátrico < Adulto) • Transporte de O2 e CO2 determinado por: • Área superfície da membrana • Características de difusão da membrana • Gradiente de difusão do gás através da membrana • Transporte de O2 também determinado por: • taxa de fluxo sanguíneo através da membrana • Transporte de CO2 também determinado por: • taxa de fluxo de gás através da membrana

21. Membrana Pulmonar

22. Cateterização extratóracica

23. ECMO Veno-Arterial (VA) • Indicado para falência cardiorrespiratória combinada • Fornece suporte cardiorrespiratório parcial, a longo prazo • até 80-90% do suporte • faz bypass ao sistema cardiorrespiratório do doente • Fornece uma oxigenação eficaz • Cateter venoso: veia central ou aurícula direita • Cateter arterial: orifício da artéria subclávia via artéria carótida direita

24. Anatomia ECMO CateterizaçãoVeno-Arterial Cateter venoso Cateter arterial

25. ECMO Veno-Arterial (VA) • Débito cardíaco é a soma do fluxo da ECMO com o débito cardíaco do doente • Factores que aumentam oxigenação arterial do doente: • Aumento do fluxo da ECMO • Diminuir o fluxo sanguíneo pulmonar • Diminuir o consumo de oxigénio(VO2) – aumento da saturação de oxigénio venoso misto (SvmO2) • Factores que determinam o fornecimento de oxigénio: • Débito cardíaco total (QECMO + Qdoente) • Saturação da hemoglobina e PaO2 • Concentração da hemoglobina • O melhor indicador de suporte adequado: (SvmO2)

26. Bypass Cardiopulmonar * *Na ECMO VA o fluxo extracorporal é menor do que o total, com algum fluxo pulmonar ainda presente (representado pela seta parcial) ECMO (Red Book), 2000, p. 53, Figure 13

27. Considerações no Uso da ECMO Veno-Arterial (VA) • Laqueação da artéria carótida • Laqueação da veia jugular interna • Potencial para êmbolos arteriais directos • Efeitos renais do fluxo sanguíneo não pulsátil • PVC imprecisa • Elevada pós-carga ventricular esquerda • Baixo fornecimento de oxigénio pelas coronárias – a maioria do fluxo sanguíneo coronário provém do débito ventricular esquerdo

28. ECMO Veno-Venoso (VV) • Indicado para falência respiratória • O sangue flúi a partir do sistema venoso central e regressa ao sistema venoso central através de um ou mais cateteres • Sem apoio cardíaco - o débito cardíaco é determinado pelo doente • Oxigenação menos eficiente - saturações arteriais do doente 80-95% • Factores que aumenta a oxigenação arterial (doente) : • Optimização do fluxo da ECMO (minimizar a recirculação de sangue através do circuito da ECMO) • Aumento do débito cardíaco • Melhoria da função pulmonar do paciente • Diminuição do consumo de oxigénio (VO2) - aumentar SvmO2

29. Anatomia ECMO Cateterização Veno-Venosa Cateter com sangue venoso e arterial (oxigenado)

30. Cateter de duplo lúmen para ECMO VV

31. Considerações na ECMO Veno-Venoso (VV) • À medida que aumenta a função pulmonar do doente melhora a SaO2 • Artéria carótida poupada • Menor risco de êmbolos arteriais • Preservação da pulsatilidade do fluxo de sangue renal • Medições precisas da PVC • Pode ocorrer recirculação de sangue no circuito da ECMO • Sinais de recirculação: • Aumento SvO2 no circuito da ECMO • Diminuição ou sem melhoria da SaO2 do doente • Diminuição da diferença da saturação de oxigénio antes e depois da membrana • Recirculação causada por: altas taxas de fluxo na ECMO, diminuição do débito cardíaco e pela posição do cateter

32. Abordagem do paciente com ECMO • Pulmonar – proporcionar “repouso” ao pulmão: • PEEP suficiente para manter pulmão aberto (CPAP no síndrome de “air leak”) • Distensão cíclica para melhorar a função do pneumócito (com VT e PIP baixas) • FiO2 0,21-0,30 (na ECMO VA a maior parte do fluxo sanguíneo coronário é a partir do ventrículo esquerdo) • Cardíaco – pode necessitar de suporte inotrópico por disfunção miocárdica • ECMO VV • Doentes pediátricos

33. Abordagem do paciente com ECMO • Sedação e analgesia • A curarização não é necessária por rotina • Fluidos e nutrição • Nutrição parenteral de acordo com a idade • Alimentação enteral parece ser tolerada nos adultos e crianças com ECMO; dados neonatais são limitados • Habitualmente os doentes ficam edemaciados • As necessidades de electrólitos podem ser aumentadas devido ao volume do circuito

34. Abordagem do paciente com ECMO • Hematologia – anticoagulação com heparina • Monitorizar terapêutica anticoagulante • Renal – pode se necessário diuréticos, ultrafiltração ou hemodiálise • Cuidado com a pele para evitar ruptura da barreira cutânea • Profilaxia antibiótica (cateter) • Neurológico – avaliação clínica frequente • nos neonatos vigilância com ecografia transfontanelar

35. Interromper ECMO • Quando: as condições que levaram a necessidade de ECMO foram corrigidas • Restabelecimento da função pulmonar • Restabelecimento da estabilidade hemodinâmica • Como: • Avaliando a função pulmonar e fornecendo ventilação mecânica (SaO2 e gasometria ) • Avaliando a função cardíaca: ecocardiograma • ECMO-VV: • Diminuição do fluxo da ECMO e da FiO2 • ECMO-VA: • Diminuição da taxa de fluxo da ECMO • Pode ser necessário algum suporte inotrópico • Monitorização hemodinâmica, SvO2, gasometria

36. Suporte de vida extracorporal • Historial e terminologia • Indicações e contra-indicações • Princípios do SVEc • SVEc Veno-arterial • SVEc Veno-venoso • Complicações • Resultados

37. Complicações SVEc • Associação com: • Contacto do sangue com a superfície do circuito • Duração do tempo em ECMO • Quanto mais tempo ECMO  mais complicações • Anticoagulação com heparina • Deficiência congénita/adquirida de factores • Ruptura das barreiras fisiológicas contra a infecção (cateter) • Fluxo sanguíneo não pulsátil para os órgãos (rins) • Inclui tanto as complicações do doente como as complicações mecânicas do circuito de ECMO

38. Complicações SVEc • Complicações do doente: • Hemorragia (SNC, local do cateter, GI) • Hemólise • Neurológicas (convulsões, embolia gasosa) • Disfunção renal • Infecção • “Atordoamento” cardíaco • Complicações do circuito: • Falência do pulmão artificial • Coágulos no circuito (áreas com baixo fluxo, conectores) • Falência da bomba propulsora ou do aquecedor

39. Suporte de vida extracorporal • Historial e terminologia • Indicações e contra-indicações • Princípios do SVEc • SVEc Veno-arterial • SVEc Veno-venoso • Complicações • Resultados

40. Resultados globaias SVEc: Sobrevivência até à alta hospitalar ou transferência Falência respiratória neonatal 78% Falência cardíaca neonatal 37% Falência respiratória pediátrica 55% Falência cardíaca pediátrica 42% ELSO, 1/2003

41. Resultados: ECMO neonatal UK Collaborative ECMO Trial: • 20 UCIN e 5 centros de ECMO (Reino Unido) • 185 neonatos com alto risco de mortalidade • Randomização: ECMO ou terapêutica convencional • ECMO: 71% de sobrevida à data da alta, 68% sobrevida ao fim de um ano sem incapacidade grave • “Control:” 41% sobrevida à data da alta, 40% ao fim de um ano sem incapacidade grave UK Collaborative ECMO Group,Pediatrics, 1998

42. Sobreviventes do SVEc pediátrico: Resultados • Neurológico • 72-91% sem sequelas ou com incapacidade ligeira • Enfarte cerebral até 6% • Convulsões referidas até 10% • Pulmonar • Raramente é referida doença pulmonar crónica ELSO, 1/2000

43. Questões actuais nos estudos dos resultados com SVEc • Mudanças na terapêutica convencional da população “control” • Alteração na estratégia de ventilação mecânica convencional • Uso de ONi, VAFO, surfactante • Mais intervenções originam aumento do tempo antes de se iniciar ECMO • Aumento da complexidade médica dos pacientes • Diminuição da experiência clínica com SVEc • Todos estes factores reduzem uso de SVEc e aumentam a mortalidade

44. Referências / Sugestões de leitura • Zwischenberger JB, Steinhorn RH, and Bartlett RH (editors), ECMO: Extracorporeal Cardiopulmonary Support in Critical Care, Second Edition, Extracorporeal Life Support Organization, 2000 • Chapter 3 - Physiology of ECLS (VA ECMO) • Chapter 6 - Principles and practice of VV ECMO • Chapter 19 - Clinical Management of Neonates on VA ECMO • Chapter 25 - Management of Children with ECLS • UK Collaborative ECMO Group. The Collaborative UK ECMO Trial: Follow-up to 1 year of age. Pediatrics 1998; 101(4)e 1-10