Проблема лечения острой дыхательной недостаточности до сих пор остается одной из самых сложных, что заставляет искать новые методы борьбы с этим осложнением. До недавнего времени искусственная вентиляция легких оставалась последним достижением медицины в лечении дыхательной недостаточности, когда весь комплекс терапевтических мероприятий оказывался неэффективным.

История

Отличия ЭКМО от ИК. Оборудование необходимое для ЭКМО

Показания и противопоказания. Критерии для ЭКМО

Подключение ЭКМО

Ведение пациента при ЭКМО

Отлучение от ЭКМО. Осложнения

История экстракорпоральной мембранной оксигенации

Сегодня можно использовать новые достижения исследователей, занимающихся искусственным кровообращением и разработкой новой аппаратуры для вспомогательного кровообращения. Создание мембранного легкого позволило осуществлять газообмен в течение нескольких дней и даже недель, т.е. появилась возможность помочь больным, которым грозит cмерть от острой дыхательной недостаточности. Каждый метод лечения имеет пределы своего воздействия, и судить о его эффективности можно только по приобретении достаточного опыта его применения.

Впервые метод экстракорпоральной мембранной оксигенации был применен у больного с дыхательной недостаточностью J.A. Helmsworth в 1952 году. Однако до создания современных мембранных оксигенаторов он не мог получить широкого распространения. Так же, как и новые методы вспомогательного кровообращения, мембранную оксигенацию применяли у умирающих больных, поэтому успех терапии был незначительным.

Непрерывное совершенствование оксигенаторов заставляет по-новому оценить роль ЭКМО в лечении больных с острой дыхательной недостаточностью. Накапливающийся опыт убеждает в необходимости начинать ЭКМО до развития необратимых процессов в органах и тканях, обязательно учитывая при этом степень эффективности обычных терапевтических мероприятий.

Больным с такими видами острой дыхательной недостаточности показана ЭКМО, когда, несмотря на вдыхание смеси, содержащей более 50% кислорода, напряжение кислорода в артериальной крови не поднимается выше 50 мм рт.ст. При гипоксемии такой степени (в условиях нормальной работы сердца), веноартериальное шунтирование составляет более 2 /3 общего объема легочного кровотока. Дальнейшее повышение инспираторной фракции кислорода существенно не влияет на величину напряжения кислорода в артериальной крови, но возрастает риск токсического действия кислорода и дальнейшего поражения легких. Одним из действенных способов снизить внутрилегочное шунтирование является применение постоянной искусственной вентиляции легких с положительным давлением в конце выдоха, которая позволяет повысить напряжение кислорода в артериальной крови. В тех случаях, когда, несмотря на большую концентрацию кислорода в дыхательной смеси, гипоксемия сохраняется, нужно, прежде всего, применить положительное давление в конце выдоха.

Нарастание гипоксемии, несмотря на применение ИВЛ с ПДКВ 100% кислородом в течение длительного времени, а также клинические признаки ухудшения состояния больного, служат показаниями для экстракорпоральной мембранной оксигенации.

Экстракорпоральная мембранная оксигенация, однако, не является лечением самого патологического процесса, приведшего к острой дыхательной недостаточности. Это лишь симптоматическая терапия, дающая возможность выиграть время, в течение которого газообменная функция легких может быть восстановлена, Главным условием успеха данного лечения является обратимость патологических процессов в легких. Несомненно, однако, что уменьшение действия таких повреждающих факторов, как высокая концентрация кислорода и повышенное давление в дыхательных путях, при экстракорпоральной мембранной оксигенации должно способствовать обратному развитию патологических процессов.

Эстракорпоральная мембранная оксигенация – процедура продленного экстракорпорального кровообращения. Используется у пациентов с остро развившимися и потенциально обратимой респираторной, сердечной или кардиореспираторной недостаточностью, которые не отвечают на стандартную терапию.

1953 г. Gibbon с коллегами впервые успешно использовал искусственную поддержку перфузии и оксигенации при операции на открытом сердце.

1965 г, Rashkind с коллегами использовали пузырьковый оксигенатор в качестве поддержки у новорожденных умирающих от дыхательной недостаточности.

1969 г, Dorson с коллегами использовали мембранный оксигенатор для искусственного кровообращения (ИК) у детей.

1970 г, Baffes с коллегами успешно использовали ЭКМО в качестве поддержки у детей после кардиохирургического вмешательства по причине ВПС.

1975 г, Bartlett с коллегами успешно использовали ЭКМО у новорожденных с тяжелым дыхательным дистресом.
 

Основные отличия экстракорпоральной мембранной оксигенации от стандартного искусственного кровообращения

ЭКМО

 1. Часто может быть установлено через катетеризацию сосудов шеи, которая может быть выполнена под местной анестезией.

 2. Используется для долгосрочной поддержки, начиная от 3-10 дней.

 3. Цель ЭКМО – дать время для собственного восстановления функции легких либо сердца.

Экстракорпоральное кровообращение

1. Канюляция проводится трансторакально (стернотомия) в условиях общей анестезии.

2. Краткосрочная поддержка на время оперативного вмешательства 0,5-8 часов.

3. Цель стандартного ИК – протезирование функции легких и сердца на время кардиохирургического вмешательства.

Оборудование необходимое для ЭКМО

• Канюли для канюляции центральных либо периферических сосудов, и 2-х просветный катетер
• Система магистралей
• Насос. Виды насосов: роликовый, центрифужный, перистальтический
• ОКСИГЕНАТОР Квадрокс D из поли-4-метил-1-пентена диффузионная мембрана (без микропор)
• Газовый смеситель
• Теплообменник
• Модуль управления (LCD)

Система безопасности

• Датчики-детекторы воздушных пузырей
• Артериальный фильтр
• Датчики давления
• Непрерывный on-line мониторинг газового состава крови прибором CDI-500
   

Показания

У детей и взрослых кардиальные показания: сердечная недостаточность, которая может развиться при следующих состояниях: 

• После кардиохирургической коррекции (нет возможности отключить ИК)
• После трансплантации сердца, легкого или комплекса сердце-легкие
• Миокардиты, миокардиопатии
• Как дополнение к сердечно-легочной реанимации

У детей и взрослых респираторные показания, недостаточность функции легких при:

• Пневмонии

• Легочное кровотечение
• Аспирация
• ОРДС
• Трансплантация легких

Противопоказания

Абсолютные

• Противопоказана антикоагуляция
• Терминальное состояние
• PaO₂/FiO₂ < 100 при > 10 дн. (> 5 дн.взр.)
• Полиорганная недостаточность > 2 систем
• Неконтролируемый метаболический ацидоз
• Иммуносуппрессия
• Повреждения ЦНС

Относительные

• Длительная ИВЛ более 7-10 дней
• Миокардиальная дисфункция (сердечный индекс <3,5) при инотропной поддержке
• Тяжелая легочная гипертензия СрДЛА > 45mmHg или >75% от системного
• Остановка сердца
• Возраст > 65 лет

Критерии отбора для новорожденных

• Срок гестации от 34 недель и более
• Вес при рождении от 2 000 г. и более.
• Отсутствие значимой коагулопатии или неконтролируемого кровотечения
• Отсутствие значимого внутричерепного кровоизлияния
• Механическая вентиляция менее 7-10 дней
• Обратимое повреждение легких
• Отсутствие летальных пороков развития
• Отсутствие некорригируемых пороков сердца
• Несостоятельность проводимой максимальной терапии.

Критерии для ЭКМО

Респираторные

Критерии применяются при максимальной респираторной поддержке FiO₂=1,0. PIP=35cmH₂O

1) Индекс оксигенации Oxygenation Index
(OI)= (MAP x FiO₂ x 100) / PaO₂

MAP- среднее давление в дыхательных путях
 

• OI ≥40 в 3 из 5 пробах (постдуктального) анализа газов крови
• OI ≥ 40 → 80% риск смертности
• OI = 25-40 → 50 % риск смертности

2) Альвеолярно-артериальный градиент оксигенации:

AaDO₂= FiO₂ x (760 - 47) - (PaCO₂ /0,8) – PaO_2,

где 47= парциальное давление водяного пара

AaDO₂ > 610 x 8 часов → 79% смертность

3) Резкое ухудшение состояния
 

• PaO₂ < 50 mmHg x 4 часа
• PaO₂ < 40 mmHg x 2 часа
• pH < 7,15 x 2 часа
• Неразрешимая гипотензия

Критерии для ЭКМО

Кардиальные

• Кардиогенный шок (СИ<2 л/мин/м²)

• Гипотензия САД< 90 mmHg (взрослые)

• Лактат-ацидоз

• Максимальная инотропная поддержка:

• ДЗЛА>18 mmHg

• ИВЛ

• ВАБК

Решение об ЭКМО следует принимать быстро и своевременно!

Подключение ЭКМО (способы канюляции)

• Вено-артериальное: забор через правую внутреннюю яремную вену из правого предсердия. Возврат в общую сонную артерию. Из бедренной вены возврат в контрлатеральную бедренную артерию.

• Вено-венозное: забор через правую внутреннюю яремную вену из правого предсердия. Возврат в нижнюю полую вену через бедренную вену

• Вено-венозное: забор через правую внутреннюю яремную вену из правого предсердия. Возврат в правый желудочек через трехстворчатый клапан (2-ходовой катетер).

Начало ЭКМО

• Анестезиологическое пособие+мониторинг
• Сборка  ЭКМО-контура
• Заполнение: растворы + препараты крови
• Гепарин болюс 50-100 ед/кг, контроль АВСК.  АВСК=180-240 сек.
• Канюляция сосудов, соединение физиологического контура, открытие венозного забора, ЭКМО (насыщение +О₂  и элиминация -СО₂ ),возврат в сосудистое русло пациента.

Объемные скорости при ЭКМО

• новорожденные: 120-150 cc/kg/min

• дети : 100-120 cc/kg/min

• взрослые: 70-80 cc/kg/min

• Поток свежего газа 1:1 поток крови (непрерывный on-line мониторинг газового состава крови CDI-500)
   

Ведение пациента при ЭКМО

Дыхательная система

• IMV с ЧД 10-20*мин. FiO2=0,21-0,30
• PIP=15-25 cmH₂O; PEEP=3-5 cmH₂O
• Rg-ОГК каждый день
• Строгая легочная гигиена
• Профилактика ателектазов

Гемодинамика

• У новорожденных СрАД 35-60 мм.рт.ст.
• Дети и взрослые СрАД 45-65 мм.рт.ст.
• При необходимости коррекция за счет седации, аналгезии, миорелаксации, вазопрессоров, гипотензивных препаратов.

Аналгезия и седация

• Канюляция: принятые стандарты (морфин, мидазолам).
• При ЭКМО (морфин, мидазолам, при необходимости мышечные релаксанты (панкуроний), противосудорожные (фенобарбитал).
• Деканюляция. Принятые стандарты.

Лабораторные тесты

• АВСК (АСТ) *1ч.
• ОАК+Тр, электролиты, лактат, глюкоза *8ч.
• Фибриноген *12-24 ч.
• Биохимия *12 ч.
• Посев крови до начала антибиотикотерапии, ч/з 24 ч. И если будет сепсис.
• Аспират из трахеи начала антибиотикотерапии, ч/з 24 ч. И если будет сепсис

Препараты крови

• Эритроцитарная масса 20 мл/кг если Hct < 35. Hb=120-150
• Криопреципитат 1 ЕД/кг, если фибриноген < 150 мг/дл
• СЗП 10 мл/кг если ПВ > 17
• Альбумин если в сыворотке < 25 г/л
• Тромбоциты должны быть >100 тыс./мкл

Инфузия и питание

• Постоянная инфузия гепарина 30-50 ЕД/кг/час под контролем АВСК.180-240 сек.
• Общий объем 80-100 мл/кг/сутки без учета препаратов крови.
• Липиды не более 2 г/кг/сутки и должны непосредственно поступать в пациента, чтобы исключить аккумуляцию и эмболизацию контура ЭКМО.
• Протеины могут идти в контур.
• Антациды и антагонисты Н₂ помпы.

Водный баланс и диурез

• В первые 24-48 часов ЭКМО имеет место олигурия и острый тубулярный некроз связанные с капилярной утечкой и потерей внутрисосудистого объема т.к. контакт с чужеродной поверхностью вызывает СВО, что приводит к задержке жидкости.
• Через 48 часов начинается диуретическая фаза
• Поддержание диуреза 1 мл /кг/час
• Если олигурия 48-72 ч. то использовать диуретики или включить в контур гемофильтрацию или гемодиализ
• Поддержание отрицательного баланса (в разумных рамках).

Антибиотики

Ампициллин

• если < 14 дней 150 мг/кг в/вен через 12 ч
• если >14 дней 50 мг/кг в/вен через 6 ч

Оксациллин

• если <14 дней 50 мг/кг в/вен через 12 ч
• если >14 дней 50 мг/кг в/вен через 6 ч

Цефотаксим

• если <14 дней 50 мг/кг в/вен через 12 ч
• если >14 дней 50 мг/кг в/вен через 8 ч

Оценка ЦНС

• У новорожденных УЗИ головного мозга.
• Перед началом канюляции 12 ч.
• После канюляции 24 ч. Т.к высокий риск внутрижелудочковых кровотечений.
• Малое ВЧК- оптимизацияция коагуляционных факторов, назначение аминокапроновой кислоты.Уменьшить АВСК (АСТ).
• Стремительное (premature) ВЧК- прекращение ЭКМО

Уход за кожными покровами

• Госпитальные рекомендации
• Подушки с гелем
• Билатеральная ротация пациента
• Центрированное поддержание головы
• Каждые 0,5 часа слегка поворачивать, чтобы перераспределить нагрузку на точки давления.

Отлучение от ЭКМО

Возможно при:

• Восстановлении функций легких и, или сердца
• Отсутствие отека легких

Далее:

• Снизить объем эктрацеллюлярной жидкости
• Снизить общий объем жидкости тела

На протяжении 6-24 часов:

• Снизить постепенно производительность ЭКМО каждый час на 5-10% до 25% не менее 250 мл/мин + разумные вентиляционные (респираторные) настройки.
• Остановка на 5-10 мин. Оценка кардиореспираторной функции и принятие решения.
• Деканюляция, сосудистая реконструкция.
• Контрольные исследования.

Осложнения при ЭКМО

Механические

• Повреждение сосудов при канюляции
• Тромбообразование в контуре ЭКМО
• Воздушная и материальная эмболии
• Разрыв контура ЭКМО
• Отказ системы безопасности и мониторинга
• Снижение функции оксигенатора
• Отказ работы насоса
• Отказ работы теплообменника

Неврологические

• Нарушения мозгового кровообращения
• Судороги

Геморрагические

• Гемолиз
• Коагулопатия потребления
• Тромбоцитопения
• Кровотечение в полости, в месте канюляции

Сердечно-сосудистые

• Оглушенный миокард (снижение ФВ более чем на 25% от исходного и возвращается к норме спустя 48 часов)
• Гипертензия – риск кровотечения и ОНМК
• Аритмии
• Тампонада сердца

Легочные

• Пневмоторакс
• Легочное кровотечение

Ренальные

• Олигурия (обычно вначале ЭКМО)
• Острый тубулярный некроз

ЖКТ

• Желудочно-кишечное кровотечение (в результате стресса, ишемии)
• Прямая гипербилирубинемия, желчные камни (при гемолизе, длительном голодании, полном парентеральном питании, приеме диуретиков).

Септические осложнения

Водно-электролитные расстройства

Для ЭКМО характерна мобильность и транспортабельность.

Жизнь после ЭКМО

• Трудно восстановить полное энтеральное питание примерно у 1/3 малышей, даже при сохраненных сосательном и глотательном рефлексах
• Соматический рост - нормальный, задержка роста определяется по другим причинам
• ~15% детей требуют оксигенотерапии в течение 28 дней после ЭКМО. Эти дети часто повторно госпитализируются по легочным причинам, особенно первые 6 мес. после ЭКМО. А так же выше показатель распространенности бронхиальной астмы.
• Дети выжившие после ЭКМО, часто повторно госпитализируются по нелегочным и хирургическим причинам.
• Частота нейросенсорных расстройств в среднем составляет 6%, задержка развития встречается у 9%.
• Нейросенсорная потеря слуха после 1 года жизни у 9% детей после ЭКМО.
• Редко встречаются нарушения зрения, чаще при повреждении зрительной коры, ретинопатий не наблюдалось, в дальнейшем зрительная функция улучшается.
• Эпилепсия встречается у 2% в возрасте 5 лет.
• Нейромоторные нарушения: от умеренной гипотонии до грубых моторных нарушений и спастического тетрапареза.
• Увеличивается частота социальных проблем, академические трудности в школьном возрасте, синдром дефицита внимания.

Для сравнения

В Великобритании имеется 4 ЭКМО-центра в течение 1 года в каждом из них подвергаются этой процедуре ~ 50 пациентов .

Всего :
~ 200 при населении Великобритании 60 млн. человек.
~200/6 = ~33 пациента для развитой РБ с ее ~ 10 млн. населением.
Для Великобритании 1 экмо/сутки стоит 10 000 фунтов.
В Республике Беларусь в настоящее время выполняется более 10 процедур ЭКМО в год и только у взрослых пациентов.

Подключение ЭКМО в Беларуси - европейское качество за разумную цену

Мирончик Ю. А, Минск, октябрь 2010.

Скачать презентацию: Экстракорпоральная мембранная оксигенация (8,27 Мб)