ECMO – urządzenie, które daje płucom i sercu czas na regenerację lub przeszczep

O ECMO słyszeliśmy podczas ostrej fazy pandemii Covid-19, wykorzystywane jest jednak także w leczeniu innych dolegliwości, m.in. ostrej niewydolności oddechowej lub krążeniowo-oddechowej, gdy inne dostępne sposoby zawiodą. Choć metoda ta jest ryzykowna i inwazyjna, pozwala przenieść na jakiś czas proces utlenowania krwi poza ustrój. Dzięki temu organy wewnętrzne zyskują czas na regenerację do takiego stopnia, by móc samodzielnie funkcjonować lub do czasu wykonania przeszczepu. 

ECMO – co to jest? 

ECMO to skrót od pełnej nazwy urządzenia do pozaustrojowego utlenowania krwi – Extra Corporeal Membrane Oxygenation, jakie składa się z: 

• oksygenatora membranowego, którego rolą jest utlenowanie krwi, 
• pompy rolkowej, 
• wymiennika ciepła, który podgrzewa krew, 
• drenów, 
• czujników ciśnienia, 
• czujników temperatury. 

To urządzenie do saturacji wykorzystywane jest, gdy serce oraz płuca z różnych przyczyn nie są w stanie funkcjonować. Wówczas to układ, na który składa się m.in. pompa i oksygenator pracują za organy wewnętrzne, aby te miały czas na zregenerowanie albo do czasu, gdy możliwy będzie przeszczep. 

Aparatura ECMO wykorzystywana jest w leczeniu ostrej niewydolności oddechowej, kiedy inne metody okażą się nieskuteczne. Wiąże się bowiem z dużym ryzykiem, choć niekiedy jako jedna daje szansę na przeżycie. 

Pierwsze próby przeniesienia krążenia poza ustrój dzięki wykorzystaniu aparatu ECMO nie dawały zbyt pozytywnych wyników. Materiały wykorzystywane w terapii niszczyły składniki morfotyczne krwi. W zaledwie kilka godzin pacjent umierał nie tylko z powodu niewydolności oddechowej, ale również przez uszkodzenia wielonarządowe. Dopiero gdy w 1957 r. wykorzystano gumę silikonową do budowy oksygenatora, rokowania po terapii ECMO znacząco się poprawiły. Po licznych badaniach pierwsze satysfakcjonujące efekty terapii ECMO uzyskano w 1979 r. podczas leczenia noworodka w Stanach Zjednoczonych. To właśnie wówczas uznano ECMO za skuteczną metodę leczenia chorych z ostrą niewydolnością oddechową. 

Jak działa ECMO? 

Aparatura ECMO jest stosowana wyłącznie w wyodrębnionych pomieszczeniach i pod stałą kontrolą zespołu specjalistów. Przy łóżku pacjenta przez całą dobę przebywają lekarze kontrolujący pracę oksygenatora, ponieważ często to właśnie wada tego podzespołu stwarza zagrożenie dla życia. 

Kaniulację (podłączenie do naczyń, umożliwiające przetaczanie płynów) wykonywana jest w znieczuleniu ogólnym. U pacjentów wyłącznie z niewydolnością oddechową wykonywana jest kaniulacja żylno-żylna. Wówczas wyłącznie krążenie płucne odbywa się pozaustrojowo. Krew pobierana jest z żył centralnych i oddawana do żyły głównej zaraz po tym, jak zostanie utlenowana i pozbawiona dwutlenku węgla. W przypadku pacjentów, którzy dodatkowo nie są stabilni krążeniowo – wykonuje się kaniulację tętniczo-żylną. Wówczas zarówno praca serca, jak i płuc zastępowana jest czasowo przez urządzenie do saturacji pozaustrojowej. Krew pobierana jest z żyły głównej dolnej i oddawana do tętnicy (najczęściej tętnicy udowej). 

W czasie terapii konieczna jest heparynizacja, czyli rozrzedzanie krwi preparatami krwiopochodnymi. Wdrażana jest też sedacja, czyli stosowanie środków farmakologicznych o działaniu uspokajającym. Jest to konieczne zwłaszcza przy zbiegach mogących wywołać dużych dyskomfort lub ból. U małych dzieci wprowadza się analgezję, czyli medyczne, czasowe całkowite zniesienie bólu. Kontrolowana jest też praca mózgu poprzez wykonywanie EEG u dorosłych lub USG u małych dzieci. 

Zanim ECMO zostanie zakończone, wykonuje się próbny oddech przy zredukowanym przepływie wewnątrz organizmu. Jeśli próba przebiegnie pomyślnie, a jednocześnie diagnostyka obrazowa wykaże poprawę w wyglądzie i pracy płuc – aparatura zostaje odłączona. Jednak kaniule umożliwiające przetaczanie płynów usuwane są dopiero po dwugodzinnym okresie obserwacji pacjenta.  

Pacjent nie jest uważany za zdrowego natychmiast po zakończeniu stosowania ECMO. Wciąż musi przebywać w szpitalu aż do momentu, gdy odzyska wydolność krążeniowo-oddechową na poziomie umożliwiającym samodzielne funkcjonowanie. 

ECMO – z jakim ryzykiem wiąże się metoda? 

ECMO może uratować ludzkie życie w przypadkach ostrej niewydolności oddechowej. Urządzenie do saturacji pozaustrojowej nie jest jednak metodą leczenia. W przypadku infekcji wirusowych doprowadzających do zapalenia płuc i uszkodzenia pęcherzyków płucnych nie może odwrócić powstałych zmian. Jednak krótkotrwałe przeniesienie oddychania poza organizm daje mu czas na regenerację miąższu płucnego, a niekiedy znalezienie organu do przeszczepu. Zastosowanie aparatury ECMO nie trwa długo. Zwykle od podłączenia do odłączenia do aparatury upływa od kilku dni do kilku tygodni. 

Zastosowanie maszyny ECMO jest metodą inwazyjną i pociąga za sobą wiele poważnych powikłań. Lekarz może podjąć decyzję o zastosowaniu oddychania pozaustrojowego tylko po wyczerpaniu innych metod terapeutycznych i po uwzględnieniu kryteriów zastosowania ECMO, opracowanych przez ELSO (ang. Extracorporeal Life Support Organization). Organizacja ta zbiera dane wszystkich chorych leczonych tą metodą, wyniki owego leczenia oraz dane na temat powikłań i zastosowanych rozwiązań.  

Im dłużej stosowana jest metoda ECMO, tym większe ryzyko powstania powikłań. Mogą to być m.in.: 

• hipowolemia (zaburzenie sercowo-naczyniowe przez nagłe obniżenie poziomu płynów w naczyniach krwionośnych), 
• hemoliza (rozpad czerwonych krwinek), 
• niewydolność nerek, 
• odma opłucnowa, 
• nadciśnienie tętnicze, 
• zaburzenie lub zatrzymanie pracy serca, 
• uszkodzenia wielonarządowe, 
• hiperbilirubinemia (podwyższenie stężenia bilirubiny we krwi). 

ECMO – przeciwwskazania do zastosowania  

Aparatura ECMO może być stosowana zarówno u dzieci, jak i dorosłych z ostrą niewydolnością krążeniowo-oddechową.  Nie stosuje się jednak tej metody w następujących przypadkach: 

• nieodwracalnym charakterze choroby, która doprowadziła do niewydolności, 
• przeciwwskazaniach do długotrwałego rozrzedzania krwi heparyną, 
• ryzyka znaczącego pogorszenia funkcjonowania organizmu po zakończeniu terapii, 
• uszkodzeniu płuc przez wentylację mechaniczną, 
• krwawieniu śródczaszkowym, 
• wieku powyżej 60 lat. 

Ponadto aparat ECMO nie jest stosowany u noworodków urodzonych przedwcześnie (przed 34. tygodniem życia) i ważących do 2000 g. Jest to także metoda przeciwwskazana przy wadach chromosomalnych i chirurgicznych, a także wadach serca i skazie krwotocznej. 

Bibliografia 

1. Grzybowski, E-Urbańska i.in., Pozaustrojowe utlenowanie krwi, http://www.kardiochirurgiadziecieca.cm-uj.krakow.pl/r113.pdf, dostęp: 13.06.2022 r. 
2. R. Musiał, T. Darocha, i in., Zastosowanie terapii V-A ECMO jako krótkoterminowego mechanicznego wspomagania krążenia u pacjentów we wstrząsie kardiogennym, „Anestezjologia Intensywna Terapia”, 2015, t. 47, nr 4, s. 336–339. 
3. K. Szułdrzyński, Pozaustrojowe techniki wspomagania wymiany gazowej, „Anestezjologia i Ratownictwo”, 2019; nr 13, s. 337–342.