Ciągłe pozaustrojowe natlenianie krwi

Ciągłe pozaustrojowe natlenianie krwi, in. pozaustrojowe utlenowanie krwi (ang. extracorporeal membrane oxygenation, ECMO) – metoda utlenowania krwi i eliminacji z niej dwutlenku węgla poprzez użycie krążenia pozaustrojowego, stosowana w leczeniu zespołu ostrej niewydolności oddechowej lub ostrej niewydolności serca, u podłoża których leży odwracalny proces chorobowy możliwy do wyleczenia oraz brak przeciwwskazań bezwzględnych^[1].

Historia

Pierwsze próby zastosowania krążenia pozaustrojowego jako metody leczniczej w zespole ostrej niewydolności oddechowej były prowadzone na modelu zwierzęcym już w okresie 1934–1939 przez amerykańskiego chirurga Johna Heyshama Gibbona^[1]^[2]. Stosowane wówczas materiały uniemożliwiały prowadzenie pozaustrojowego utlenowania krwi przed dłuższy okres, ponieważ powodowały bardzo duże uszkodzenie komórek krwi, prowadząc do śmierci pacjenta z powodu niewydolności wielonarządowej^[1]^[2]. Dopiero odkrycie w 1957 roku przez Karla Kammermeyera gumy silikonowej o odpowiednich parametrach umożliwiło budowę współczesnego płucoserca, które działa na zasadzie wymiany gazowej przez membranę^[1]^[3]. Pierwsze pozaustrojowe utlenowanie krwi było prowadzone przez 75 godzin^[a] w 1972 roku przez zespół Johna Donalda Hilla w California Pacific Medical Center^[1]^[4]^[5]. W 1977 roku zespół pod kierunkiem Robert H. Bartletta przedstawił wyniki leczenia 28 pacjentów^[b], które stały się podstawą dalszych badań^[5]^[6]. W wyniku przeprowadzonego badania klinicznego prowadzonego metodą podwójnie ślepej próby, stwierdzono brak przewagi ECMO nad konwencjonalną wentylacją mechaniczną, przy znacznie wyższym koszcie ECMO^[1]^[5]^[7]. Mimo że przeprowadzona późniejsza analiza tego badania wykazała, że do badania kwalifikowano chorych po wirusowym zapaleniu płuc z nieodwracalnym uszkodzeniem pęcherzyków płucnych, wówczas spowodowało ono dyskwalifikację ECMO jako rutynowej metody postępowania na 15 lat^[1]. W 1979 roku opracowana została przez Luciano Gattinoni z zespołem, nowa metoda nazwana ECCO₂R (pozaustrojowe usuwanie dwutlenku węgla (CO₂), ang. extracorporeal CO₂ removal)^[5]^[8]. Kolejne badanie kliniczne w 1979 roku nie dowiodło przewagi tego leczenia nad konwencjonalnym postępowaniem, jednakże późniejsza analiza ponownie dowiodła błędów metodologicznych tego badania (nierównoważność grup, użycie ECMO o różnym poziomie technicznym) oraz przyjętych częściowo błędnych założeń leczenia wentylacją mechaniczną^[5]^[9]. Przeprowadzona w 2004 analiza retrospektywna oraz w 2005 roku badanie kliniczne wykazały lepsze przeżycie chorych leczonych pozaustrojowym utlenowaniem krwi w stosunku do oczekiwanego w ich sytuacji klinicznej^[5].

Budowa układu ECMO

Układ ECMO składa się z oksygenatora membranowego, pompy rolkowej, wymiennika ciepła, czujników ciśnień i temperatury oraz układu drenów^[1].

Rodzaje konfiguracji ECMO

Konfiguracja żylno-żylna

Konfiguracja żylno-żylna jest stosowana w leczeniu zespołu ostrej niewydolności oddechowej bez niewydolności serca^[10]. Technicznie polega na umieszczeniu specjalnego wkłucia w żyle szyjnej i udowej lub specjalnego wkłucia dwuświatłowej wprowadzonej do żyły szyjnej^[10]. W tym układzie natlenowana krew powraca ponownie do układu żylnego, a następnie przez serce do krążenie ogólnego^[10].

Konfiguracja tętniczo-żylna

Konfiguracja tętniczo-żylna jest stosowana w leczeniu zespołu ostrej niewydolności oddechowej z niewydolnością serca^[10]. Technicznie polega na umieszczeniu specjalnego wkłucia w żyle szyjnej lub udowej oraz do tętnicy udowej^[10]. W tym układzie natlenowana krew zostaje podana do układu tętniczego^[10].

Kwalifikacja do ECMO

Do ciągłego pozaustrojowego natleniania krwi kwalifikowane są zarówno dzieci, jak i dorośli ze schorzeniami możliwymi do wyleczenia^[1].

Kwalifikacja dzieci do ECMO

Do ECMO kwalifikowane są dzieci o masie ciała powyżej 2000 g i wieku ciążowym powyżej 35 tygodni (mniejsze dzieci mają nieakceptowalnie wysokie ryzyko krwawienia do ośrodkowego układu nerwowego) z chorobami takimi jak zespół zaburzeń oddychania noworodka, przetrwałe nadciśnienie płucne płodowe, przepuklina przeponowa, wrodzone zapalenie płuc, zespół zachłyśnięcia smółką oraz przetrwałe krążenie płodowe^[1].

Kwalifikacja dorosłych do ECMO

Do ECMO kwalifikowani są dorośli z chorobami takimi jak zapalenie płuc, zespół ostrej niewydolności oddechowej, wstrząs kardiogenny, kardiomiopatia, zapalenie mięśnia sercowego, zatorowość płucna, odma opłucnowa, planowane przeszczepienie serca i płuc oraz hipotermia z temperaturą wewnętrzną poniżej 28 °C^[10].

Rejestr chorych leczonych przy pomocy ECMO

Ogólnoświatowy rejestr chorych leczonych przy pomocy ECMO prowadzony jest przez Extracorporeal Life Support Organization (ELSO)^[1].

Uwagi

↑ Procedura była prowadzona u 24-letniego mężczyzny z zespołem ostrej niewydolności oddechowej, nieskutecznie leczonego wentylacją mechaniczną. Po 75 godzinach uzyskano poprawę, która umożliwiła zaprzestanie prowadzenia natlenowania krwi przy użyciu płucoserca i w efekcie końcowym wyzdrowienie pacjenta^[4].
↑ Leczeniem objęto 28 pacjentów (14 dorosłych i 14 dzieci) w ciągu 5 lat. Poprawę uzyskano u 9 pacjentów, z których 5 przeżyło^[6].

Przypisy

↑ ^a ^b ^c ^d ^e ^f ^g ^h ⁱ ^j ^k Adam Grzybowski, Ewa Urbańska, Roman Przybylski, Janusz H. Skalski: Pozaustrojowe utlenowanie krwi (ECMO). W: Janusz Skalski, Zbigniew Religa: Kardiochirurgia dziecięca. Wydawnictwo Naukowe ŚLĄSK, 2001. ISBN 83-7164-338-1.
↑ ^a ^b Jack Botting: Animals and Medicine: The Contribution of Animal Experiments to the Control of Disease. Open Book Publishers, 2015, s. 104–105. ISBN 978-1-78374-117-5.
↑ Karl Kammermeyer. Silicone Rubber as a Selective Barrier. „Ind. Eng. Chem.”. 49 (10), s. 1685–1686, 1957. DOI: 10.1021/ie50574a024. (ang.).
↑ ^a ^b J.D. Hill, T.G. O’Brien, J.J. Murray, L. Dontigny i inni. Prolonged extracorporeal oxygenation for acute post-traumatic respiratory failure (shock-lung syndrome). Use of the Bramson membrane lung. „N Engl J Med”. 286 (12), s. 629–634, 1972. DOI: 10.1056/NEJM197203232861204. PMID: 5060491.
↑ ^a ^b ^c ^d ^e ^f I.A. Hamid, A.S. Hariharan, N.R. Shankar. The advent of ECMO and pumpless extracorporeal lung assist in ARDS. „J Emerg Trauma Shock”. 4 (2), s. 244–250, 2011. DOI: 10.4103/0974-2700.82212. PMID: 21769212.
↑ ^a ^b R.H. Bartlett, A.B. Gazzaniga, S.W. Fong, M.R. Jefferies i inni. Extracorporeal membrane oxygenator support for cardiopulmonary failure. Experience in 28 cases. „J Thorac Cardiovasc Surg”. 73 (3), s. 375–386, Mar 1977. PMID: 839827.
↑ W.M. Zapol, M.T. Snider, J.D. Hill, R.J. Fallat i inni. Extracorporeal membrane oxygenation in severe acute respiratory failure. A randomized prospective study. „JAMA”. 242 (20), s. 2193–2196, Nov 1979. PMID: 490805.
↑ L. Gattinoni, T. Kolobow, T. Tomlinson, G. Iapichino i inni. Low-frequency positive pressure ventilation with extracorporeal carbon dioxide removal (LFPPV-ECCO2R): an experimental study. „Anesth Analg”. 57 (4). s. 470–477. PMID: 30341.
↑ A.H. Morris, C.J. Wallace, R.L. Menlove, T.P. Clemmer i inni. Randomized clinical trial of pressure-controlled inverse ratio ventilation and extracorporeal CO2 removal for adult respiratory distress syndrome. „Am J Respir Crit Care Med”. 149 (2 Pt 1), s. 295–305, Feb 1994. DOI: 10.1164/ajrccm.149.2.8306022. PMID: 8306022.
↑ ^a ^b ^c ^d ^e ^f ^g Adam Arendarczyk, Radosław Wilimski, Michał Michniewicz, Paweł Czub, Piotr Hendzel. Zasady kwalifikacji do ECMO u osób dorosłych. „Folia Cardiologica”. 12 (1), s. 113–117, 2017. DOI: 10.5603/FC.2017.0016.

Linki zewnętrzne

film animowany demonstrujący technikę pozaustrojowego utlenowania krwi. [dostęp 2019-02-04].
strona Extracorporeal Life Support Organization (ELSO) prowadzącej ogólnoświatowy rejestr chorych leczonych przy pomocy ECMO. [dostęp 2019-02-04]. (ang.).<

Przeczytaj ostrzeżenie dotyczące informacji medycznych i pokrewnych zamieszczonych w Wikipedii.

[Hill-4] Procedura była prowadzona u 24-letniego mężczyzny z zespołem ostrej niewydolności oddechowej, nieskutecznie leczonego wentylacją mechaniczną. Po 75 godzinach uzyskano poprawę, która umożliwiła zaprzestanie prowadzenia natlenowania krwi przy użyciu płucoserca i w efekcie końcowym wyzdrowienie pacjenta^[4].

[Bartlett-7] Leczeniem objęto 28 pacjentów (14 dorosłych i 14 dzieci) w ciągu 5 lat. Poprawę uzyskano u 9 pacjentów, z których 5 przeżyło^[6].

[ECMO-1] ↑ ^a ^b ^c ^d ^e ^f ^g ^h ⁱ ^j ^k Adam Grzybowski, Ewa Urbańska, Roman Przybylski, Janusz H. Skalski: Pozaustrojowe utlenowanie krwi (ECMO). W: Janusz Skalski, Zbigniew Religa: Kardiochirurgia dziecięca. Wydawnictwo Naukowe ŚLĄSK, 2001. ISBN 83-7164-338-1.

[Botting-2] Jack Botting: Animals and Medicine: The Contribution of Animal Experiments to the Control of Disease. Open Book Publishers, 2015, s. 104–105. ISBN 978-1-78374-117-5.

[Kammermeyer-3] Karl Kammermeyer. Silicone Rubber as a Selective Barrier. „Ind. Eng. Chem.”. 49 (10), s. 1685–1686, 1957. DOI: 10.1021/ie50574a024. (ang.).

[Hill-5] J.D. Hill, T.G. O’Brien, J.J. Murray, L. Dontigny i inni. Prolonged extracorporeal oxygenation for acute post-traumatic respiratory failure (shock-lung syndrome). Use of the Bramson membrane lung. „N Engl J Med”. 286 (12), s. 629–634, 1972. DOI: 10.1056/NEJM197203232861204. PMID: 5060491.

[Hamid-6] ↑ ^a ^b ^c ^d ^e ^f I.A. Hamid, A.S. Hariharan, N.R. Shankar. The advent of ECMO and pumpless extracorporeal lung assist in ARDS. „J Emerg Trauma Shock”. 4 (2), s. 244–250, 2011. DOI: 10.4103/0974-2700.82212. PMID: 21769212.

[Bartlett-8] R.H. Bartlett, A.B. Gazzaniga, S.W. Fong, M.R. Jefferies i inni. Extracorporeal membrane oxygenator support for cardiopulmonary failure. Experience in 28 cases. „J Thorac Cardiovasc Surg”. 73 (3), s. 375–386, Mar 1977. PMID: 839827.

[Zapol-9] W.M. Zapol, M.T. Snider, J.D. Hill, R.J. Fallat i inni. Extracorporeal membrane oxygenation in severe acute respiratory failure. A randomized prospective study. „JAMA”. 242 (20), s. 2193–2196, Nov 1979. PMID: 490805.

[Gattinoni-10] L. Gattinoni, T. Kolobow, T. Tomlinson, G. Iapichino i inni. Low-frequency positive pressure ventilation with extracorporeal carbon dioxide removal (LFPPV-ECCO2R): an experimental study. „Anesth Analg”. 57 (4). s. 470–477. PMID: 30341.

[Morris-11] A.H. Morris, C.J. Wallace, R.L. Menlove, T.P. Clemmer i inni. Randomized clinical trial of pressure-controlled inverse ratio ventilation and extracorporeal CO2 removal for adult respiratory distress syndrome. „Am J Respir Crit Care Med”. 149 (2 Pt 1), s. 295–305, Feb 1994. DOI: 10.1164/ajrccm.149.2.8306022. PMID: 8306022.

[Arendarczyk-12] ↑ ^a ^b ^c ^d ^e ^f ^g Adam Arendarczyk, Radosław Wilimski, Michał Michniewicz, Paweł Czub, Piotr Hendzel. Zasady kwalifikacji do ECMO u osób dorosłych. „Folia Cardiologica”. 12 (1), s. 113–117, 2017. DOI: 10.5603/FC.2017.0016.

[1]

[2]

[3]

[a]

[4]

[5]

[b]

[6]

[7]

[8]

[9]

[10]