Che cos’è l’ossigenazione extracorporea a membrana (ECMO)?

L’ossigenazione extracorporea della membrana (ECMO) è un metodo per fornire supporto polmonare e cardiaco a pazienti con perfusione sanguigna inadeguata nel corpo o scambio di gas nei polmoni. Il sangue viene pompato dal corpo in un polmone artificiale, ossigenando i globuli rossi e rimuovendo l’anidride carbonica in eccesso prima che venga restituito per fornire ossigeno ai tessuti e agli organi.

Quando potrebbe essere utilizzato ECMO?

I pazienti possono richiedere l’ECMO per una serie di motivi, ma in genere saranno sottoposti a grave insufficienza polmonare o cardiaca acuta e non avranno risposto alla terapia convenzionale. Le linee guida pubblicate dalla Extracorporeal Life Support Organization suggeriscono che l’ECMO viene preso in considerazione solo quando si prevede già che il paziente avrà un rischio di mortalità del 50% e di solito è indicato all’80%.

Mantenere i pazienti in ECMO per lunghi periodi di tempo è molto costoso e utile solo se è probabile che il paziente si riprenda dall’esperienza. Pertanto, vengono considerati anche altri fattori come la presenza di condizioni preesistenti, l’età e le dimensioni del paziente e la futilità del processo.

La FDA approva l’uso di ECMO per un uso continuo fino a 6 ore durante le procedure mediche o il trasporto e per il supporto respiratorio per periodi più lunghi. La maggior parte dei pazienti raccomandati per l’ECMO sono in grave shock cardiogeno, ovvero quando il cuore non è in grado di pompare abbastanza sangue per soddisfare le esigenze del corpo, di solito a seguito di un grave attacco di cuore.

I pazienti con insufficienza cardiaca biventricolare e grave ipossiemia che non sono riusciti a migliorare da altri interventi sono tra il gruppo più considerato per l’ECMO. Un attento monitoraggio del paziente è importante durante l’ECMO, poiché mentre può alleviare la pressione dalle vene centrali, dall’atrio destro e dal ventricolo destro, l’atrio sinistro è sottoposto a una pressione maggiore a causa dell’infusione nell’aorta, quindi i pazienti con scarsa funzionalità cardiaca contrattile sono maggiormente a rischio di sviluppare necrosi mediata da ischemia.

L’ECMO viene utilizzato solo come dispositivo di supporto temporaneo per i pazienti che si prevede si riprenderanno naturalmente, come quelli con miocardite, o i pazienti in attesa di trapianto o altro intervento importante. Le complicazioni comuni includono la sindrome da risposta infiammatoria sistemica, danno vascolare e ictus, pertanto vengono sempre prese in considerazione alternative come i dispositivi di assistenza ventricolare. Tuttavia, solo l’ECMO offre la rimozione dell’anidride carbonica e l’ossigenazione del sangue, quindi è necessario nei casi che richiedono un supporto polmonare.

Come funziona ECMO?

L’attrezzatura ECMO è spesso attaccata al paziente in modo venoarterioso, il che significa che il sangue deossigenato viene rimosso dal paziente tramite la cannula da una vena, mentre il sangue ossigenato viene restituito in un’arteria.

Questo può essere fatto in una scelta di posizioni a seconda delle esigenze immediate: centralmente, nelle grandi vene e arterie vicino al cuore (la vena cava superiore, l’atrio destro e / o la vena cava inferiore e l’aorta addominale distale), utilizzato in sala operatoria per supporto a breve termine; o perifericamente, attraverso le vene e le arterie femorali o giugulari.

La cannula di ritorno viene talvolta posizionata sull’arteria succlavia per garantire la perfusione nel cervello, una configurazione che consente anche ai pazienti una mobilità leggermente migliorata durante l’ECMO, mentre l’arteria femorale è più spesso utilizzata per comodità di accesso e velocità di attuazione. Le cannule di afflusso di solito hanno un’estremità e fori laterali in caso di blocco e sono di dimensioni da 19F a 25F, mentre le cannule arteriose sono leggermente più piccole da 15F a 24F.

La cannula arteriosa viene inserita rivolta verso il cuore e il sangue viene effettivamente pompato attraverso il corpo nella direzione opposta al normale, dall’arteria iliaca o femorale indietro verso l’aorta. A causa di ciò, il sangue deossigenato proveniente dai polmoni e in fuga dal ventricolo sinistro può entrare nell’aorta e impedire al sangue ossigenato dell’arteria femorale di raggiungere la parte superiore del corpo, nei casi in cui anche i polmoni del paziente sono compromessi.

Questa è nota come Arlecchino o sindrome nord-sud, dal nome del sangue ben ossigenato (“rosso”) nella parte inferiore del corpo e del sangue scarsamente ossigenato (“blu”) nella parte superiore.

In alternativa, le cannule possono essere posizionate in modo venoso, con il sangue rimosso da una vena principale come la vena cava inferiore, con il sangue ossigenato che viene restituito alla vena cava superiore, con le cannule una di fronte all’altra.

Il sangue in uscita dalla cannula può pompare nel ventricolo destro da qui, passando i polmoni e il ventricolo sinistro nel resto del corpo. Questo è preferito per il supporto respiratorio, poiché evita lo sviluppo della sindrome di Arlecchino ed è meno dannoso per le arterie.

Dopo la cannulazione, le pompe vengono attivate e la velocità del flusso sanguigno viene aumentata gradualmente fino al livello di sicurezza più alto che il paziente può tollerare, prima di essere abbassato al livello più basso possibile che soddisfa ancora i requisiti, solitamente intorno all’80% di saturazione arteriosa.

Questo serve prima a determinare la massima portata possibile, poi la riduzione serve a non esercitare pressioni indebite sul sistema circolatorio. La velocità del flusso sanguigno non deve superare la capacità del polmone artificiale di scambiare anidride carbonica e ossigeno e vengono eseguiti controlli per garantire che il livello di saturazione dell’ossigeno in ingresso sia superiore al 70%, mentre il deflusso è superiore al 95%.

L’anidride carbonica viene rimossa dal gas di spazzamento (ossigeno) che passa sulla membrana polmonare e i livelli di CO 2 nel sangue vengono attentamente monitorati per regolare la velocità di flusso e il rapporto di miscelazione del gas di spazzamento, dove un po ‘di anidride carbonica può essere aggiunta se i livelli nel sangue sono troppo bassi. Infine, il sangue viene riscaldato alla temperatura corporea utilizzando un bagnomaria, che può essere impostato appena sopra la temperatura corporea (<4 ° C).