Inleiding

De vooruitgang op het gebied van mechanische circulatie heeft geleid tot verbeteringen in zowel de overleving als de levenskwaliteit van een toenemend aantal patiënten met hartfalen in een gevorderd stadium.1 Desondanks blijft cardiogene shock een aandoening met een hoge mortaliteit. Snelle identificatie en reanimatie van patiënten heeft een duidelijke invloed op de verbetering van de resultaten.2,3 Veno-arteriële extracorporale membraanoxygenatie (VA-ECMO) is een gevestigde strategie voor cardiopulmonale ondersteuning die in toenemende mate wordt gebruikt bij patiënten met een cardiovasculaire collaps. Deze modaliteit vereist echter een hoger niveau van zorg en wordt van oudsher te weinig gebruikt. In dit artikel van Expert Analysis worden de indicaties, bijwerkingen en managementstrategieën voor VA-ECMO besproken.

In tegenstelling tot veno-veneuze ECMO, waarbij de primaire focus ligt op gasuitwisseling, kan met VA-ECMO bloed worden afgetapt uit een centrale ader en worden teruggevoerd naar het arteriële systeem. Dit maakt zowel ademhalingsondersteuning als ondersteuning van de bloedsomloop mogelijk.3 Voor alles geldt dat snelle herkenning van klinische verslechtering, pathologie en het initiëren van VA-ECMO bij geschikte kandidaten de grootste kans op overleving biedt.4

Het initiëren van VA-ECMO is een interventie met een hoog risico. Ondanks de toenemende indicaties en het succes van cardiale ondersteuning, moet altijd zorgvuldig worden overwogen of een ECMO-circuit moet worden geïnitieerd. Contra-indicaties voor VA-ECMO bij hartfalen zijn onder meer: onherstelbare hartfunctie, patiënten die geen kandidaat zijn voor transplantatie of duurzame mechanische ondersteuning, chronische orgaanschade (emfyseem, cirrose, nierfalen), langdurige cardiopulmonale reanimatie (CPR) zonder adequate weefselperfusie en patiënten met therapietrouwbeperkingen (financiële, cognitieve, psychiatrische en sociale beperkingen). Artsen moeten de prognose van de patiënt, co-morbiditeit en afscheidingsstrategieën in overweging nemen voordat zij een patiënt met VA-ECMO ondersteunen. Richtlijnen en aanbevelingen voor gebruik en onderhoud zijn schaars. De Extracorporeal Life Support Organization (ELSO) is echter een internationaal consortium dat zich richt op alle vormen van ECMO, waaronder gepubliceerde richtlijnen voor VA-ECMO bij hartfalen.5

Indicaties voor VA-ECMO

De klassieke indicatie voor VA-ECMO is cardiogene shock, gedefinieerd als verminderde cardiale output en myocardiale contractiliteit die resulteert in weefselhypoperfusie.3 Dit kan het gevolg zijn van een acute gebeurtenis, zoals een groot myocardinfarct (MI), of van verergering van een chronisch ischemisch of cardiomyopathisch proces. Hoewel er geen gerandomiseerde gegevens bestaan, suggereren niet-gerandomiseerde studies dat het gebruik van VA-ECMO bij acuut MI gecompliceerd door cardiogene shock de overleving in het ziekenhuis verbetert en de 30-dagen mortaliteit verlaagt wanneer het wordt gebruikt in combinatie met revascularisatie.6,7

Cardiogene shock kan ook optreden als gevolg van een niet-ischemisch proces. De meest voorkomende niet-ischemische etiologieën zijn fulminante myocarditis en sepsis-geassocieerde cardiomyopathie. Bij patiënten met fulminante myocarditis die met VA-ECMO worden overbrugd naar herstel, zijn de resultaten vergelijkbaar met die van myocarditispatiënten zonder shock.8 De gegevens voor VA-ECMO bij gemengde cardiogene en septische shock zijn minder betrouwbaar, hoewel er mogelijk een rol is weggelegd voor patiënten bij wie de voordelen van geavanceerde cardiale ondersteuning opwegen tegen de risico’s van bloedingen en trombose.9 Ten slotte kan VA-ECMO ook met succes worden gebruikt in shock na een cardiotomie bij patiënten die niet onmiddellijk van de cardiopulmonaire bypass kunnen worden ontwend.

Met verbeterde uitkomsten zijn de indicaties ook uitgebreid. Meer recentelijk zijn ook patiënten met pulmonale hypertensie en pulmonale embolie met rechterhartfalen naar voren gekomen als kandidaten voor VA-ECMO. Bij deze patiënten kan VA-ECMO worden gebruikt als overbrugging naar een meer definitieve behandeling, zoals trombectomie, met name wanneer er acuut decompensatie optreedt.

Hulp bij reanimatie met behulp van VA-ECMO, bekend als extracorporale CPR (E-CPR), is nog een andere toepassing van VA-ECMO om de circulatie tijdens een hartstilstand te helpen herstellen wanneer deze wordt gebruikt in combinatie met algoritmische levensondersteunende strategieën. Uit de gegevens blijkt dat de overleving in het ziekenhuis en de overleving zonder ernstige neurologische stoornissen tot twee jaar zijn verbeterd wanneer VA-ECMO wordt gebruikt in combinatie met reanimatie bij hooggeselecteerde patiënten.10,11

Naast shock wordt VA-ECMO ook steeds vaker gebruikt bij hartfalen in klasse IV/stadium D. Net als bij shock na een cardiotomie, wordt VA-ECMO ook met succes gebruikt bij patiënten na een harttransplantatie met primaire transplantaatdisfunctie en myocardafstoting met hemodynamische instabiliteit. In deze gevallen is aangetoond dat vroegtijdige start van VA-ECMO gunstigere resultaten voor de patiënt oplevert.12 Hoewel het sterftecijfer voor patiënten met primaire transplantaatdisfunctie hoog is, kunnen patiënten die vroegtijdig met VA-ECMO worden ondersteund en na de eerste gebeurtenis overleven, vergelijkbare overlevingspercentages hebben als transplantatieontvangers zonder primaire transplantaatdisfunctie.13

Ten slotte is VA-ECMO ook met succes gebruikt als overbrugging naar LVAD-implantatie (left ventricular assist device) of harttransplantatie bij patiënten met terminaal hartfalen. Het kan ook worden gebruikt als overbrugging naar een beslissing bij een snel decompenserende patiënt bij wie de prognose onzeker kan zijn.15,16 VA-ECMO wordt ook gebruikt voor het postoperatieve beheer van LVAD-patiënten, met name bij patiënten met kritisch rechterhartfalen. Hier kan het gebruik van VA-ECMO cardiale ondersteuning mogelijk maken terwijl de rechterventrikel zich aanpast aan hemodynamische veranderingen na LVAD-implantatie.17

Bijwerkingen

Zoals besproken, is de grootste voorspeller van uitkomsten voor VA-ECMO de snelle herkenning en start van deze technologie. Het gebruik van VA-ECMO moet echter zorgvuldig worden afgewogen tegen mogelijke complicaties. De meest voorkomende complicaties zijn bloedingen en trombose. Anticoagulatie is een hoeksteen van de behandeling voor VA-ECMO om trombose te voorkomen. Hoewel er geen standaarddoelstellingen voor antistolling bestaan, is een geactiveerde partiële tromboplastinetijd (aPTT) van 60-80 seconden gebruikelijk om trombose in het circuit te voorkomen. Bij patiënten bij wie het risico op bloedingen hoger kan zijn, kan een aPTT-doel van 40-60 seconden worden gebruikt. Voor patiënten met lagere antistollingsdoelen moet de stroom door het circuit worden gemaximaliseerd om de kans op trombose te verkleinen.

Bijdragend aan de bloedings- en trombotische risico’s zijn de hematologische gevolgen van het onderhouden van een ECMO-circuit, waaronder hemolyse, verworven von Willebrand-factordeficiëntie en trombocytopenie. Samen met een verhoogd risico op gedissemineerde intravasculaire stolling en door heparine geïnduceerde trombocytopenie (met of zonder trombose) dragen deze bij aan de last van hematologische complicaties bij patiënten die op ECMO worden gehouden. Door de hoge neiging tot trombusvorming is kennis van potentiële intra-atriale communicatieplaatsen, zoals atriumseptumdefecten of een patent foramen ovale, belangrijk voor het aanpassen van de antistolling om het risico op beroertes te beperken en de gevolgen van trombo-embolie te minimaliseren.

Na bloedingen en trombose blijft infectie de belangrijkste complicatie bij het gebruik van VA-ECMO. Steriele technieken en gecontroleerde implantatie (operatiekamer, hartkatheterisatiekamer) bieden meer kans op succes in vergelijking met een spoedinitiatie. Langdurig gebruik van VA-ECMO leidt ook tot een groter risico op infectie. Dit wordt verondersteld het gevolg te zijn van een langere duur van verblijf in de katheters; bovendien lijden patiënten die langdurige ondersteuning met VA-ECMO nodig hebben vaak aan kritieke ziekte en multi-orgaandisfunctie, waardoor zij een groter risico op infectie lopen.18 Voortdurende antibioticaprofylaxe na de start van VA-ECMO (met een intraveneuze cefalosporine van de eerste generatie) blijft een optie om katheterplaatsgerelateerde infecties te voorkomen, maar het nut ervan voor de preventie van systemische infecties blijft controversieel.

Lim ischemie is ook een bekende complicatie van VA-ECMO. De grootte en de plaatsing van de canule ten opzichte van de vasculatuur van de patiënt spelen hierbij een belangrijke rol. Naast ischemie van de ledematen kan ook compartimentsyndroom optreden, resulterend in spiernecrose, acidose en amputatie van de onderste extremiteit. Het gebruik van een reperfusiekatheter voor perfusie distaal van de intredeplaats van ECMO-canules verhoogt de kans op behoud van ledematen.19 Dit kan worden gedaan via een chirurgische end-to-side graft van het ECMO-circuit in de oppervlakkige femorale slagader, of via een kathetergebaseerde insertie van een reperfusiekanule via retrograde insertie van distale ledemaatvaten.

Toen de tijd op een VA-ECMO-circuit toeneemt, is de kans op distensie van de linkerventrikel groter. VA-ECMO creëert een grote hoeveelheid afterload waartegen de linkerventrikel (LV) moet opboksen. Dit kan vaak leiden tot distensie van de LV en vervolgens tot longoedeem. Er zijn verschillende strategieën gebruikt om de LV te helpen decompresseren bij patiënten met ECMO. Deze strategieën kunnen bestaan uit intra-aortale ballonpompen, katheterpompen, het creëren van een atriale septostomie of directe decompressie van de linkerventrikel. Deze laatste methode vereist plaatsing in de operatiekamer en kan worden gezien bij het gebruik van VA-ECMO in post-cardiotomieshocks. Frequente echocardiografieën, dagelijkse radiografie van de borstkas en nauwlettende monitoring van de hemodynamica kunnen helpen bij het identificeren van LV-distensie en verergerend longoedeem om te helpen bij de timing van LV-decompressie.

Beheersstrategieën

Er zijn geen gerandomiseerde gecontroleerde onderzoeken beschikbaar voor beheersstrategieën met betrekking tot VA-ECMO. Er zijn echter wel managementstrategieën die zijn geaccepteerd bij het gebruik van patiënten die deze therapie nodig hebben.2,5 Hoewel het initiëren van VA-ECMO op niet-tertiaire zorglocaties kan plaatsvinden, wordt aanbevolen dat, indien mogelijk, vroegtijdig overleg tussen zorgverleners in de gemeenschap en tertiaire locaties plaatsvindt wanneer patiënten met een dreigende cardiovasculaire collaps worden geïdentificeerd. Indien mogelijk, op basis van hemodynamische stabiliteit, wordt de voorkeur gegeven aan een vroege overbrenging van patiënten naar tertiaire zorgcentra, zelfs nog vóór de start van VA-ECMO. Indien dit niet mogelijk is, wordt overbrenging naar een instelling voor hogere zorg kort na de implantatie sterk aanbevolen voor het lopende beheer en de overgang naar decannulatie.

De voortdurende aanwezigheid aan het bed van een cardiale perfusionist voor toezicht op en beheer van het ECMO-circuit wordt sterk aanbevolen omdat de zorgverleners niet voortdurend aan het bed zijn en andere zorgverleners zich moeten concentreren op taken in verband met kritieke zorg. De aanwezigheid van een perfusionist om zich te concentreren op ECMO-gebaseerde parameters, waaronder anticoagulatie, gasuitwisselingsdoelen, cardiale output en circuittemperaturen, heeft dus een grote invloed op de patiëntenzorg met VA-ECMO.

Nauw na de start van VA-ECMO moet de cardiale output worden gericht op het in stand houden van de eindorgaanperfusie. Idealiter kan dit alleen met het VA-ECMO-circuit worden bereikt door het toerental per minuut van het circuit aan te passen om de perfusie te maximaliseren en zo het herstel uit het circuit te bevorderen. Soms kan aanvulling met inotropes op basis van andere hemodynamische parameters (gemiddelde arteriële druk, systemische vasculaire weerstand) noodzakelijk zijn. Bovendien zullen de meeste patiënten met VA-ECMO worden geïntubeerd en beademd, vooral kort na de canule. Het afstemmen van oxygenatie op beademing voor ECMO vereist nauwgezette en frequente analyse van hemodynamica en arteriële bloedgassen. Dit is de hoeksteen van het beheer dat een perfusionist aan het bed kan overzien in overleg met de ECMO-arts en het team.

Zoals eerder vermeld, is antistolling een hoeksteen en een potentiële valkuil van elk ECMO-circuit. Hoewel een aPTT in het 60-80 bereik de startdoelstelling voor antistolling is, kan dit worden aangepast, hoger of lager, op basis van de individuele behoeften en het risicoprofiel van de patiënt. In combinatie hiermee zal hemolyse in verband met ECMO-circuits na verloop van tijd bloedarmoede veroorzaken die een transfusie van bloedproducten kan rechtvaardigen. De transfusiedoelstellingen, in het bijzonder van verpakte rode bloedcellen, moeten worden afgewogen tegen het algemene geïndividualiseerde behandelingsplan voor elke patiënt.

In iemand die uiteindelijk een transplantatiekandidaat kan zijn, wordt een oordeelkundig gebruik van transfusieproducten aanbevolen, zodat allosensibilisatie kan worden geminimaliseerd om de posttransplantatiegerelateerde resultaten te verbeteren. Dit geldt in het bijzonder voor bloedplaatjestransfusies. Routinematige transfusies van bloedplaatjes zijn afkomstig van samengevoegde of multidonorbronnen. Elke eenheid bloedplaatjes van meerdere donoren kan een patiënt met VA-ECMO blootstellen aan vele menselijke leukocytenantigenen, wat het risico op allosensibilisatie aanzienlijk kan verhogen. Bij patiënten met een grote kans op transplantatie kunnen bloedplaatjes van één donor worden overwogen om allosensibilisatie te minimaliseren, hoewel de optie van bloedplaatjes van één donor extra kosten en zeldzaamheid met zich meebrengt en moet worden gereserveerd voor specifieke gevallen.

Zoals bij elke technologie die bij ernstig zieke patiënten wordt gebruikt, zijn besprekingen aan het einde van het leven over de reanimatiestatus, therapiedoelen en prognose essentieel. Dagelijkse updates en besprekingen vooraf met familieleden zijn van cruciaal belang bij de verzorging van een patiënt met VA-ECMO. Een consultatie voor palliatieve zorg, indien beschikbaar, moet vroeg in het proces worden gestart, idealiter zelfs vóór de start van het ECMO-circuit.20

Conclusies

VA-ECMO is een bewezen strategie voor de ondersteuning van patiënten met cardiovasculaire collaps als een brug naar herstel of meer definitieve therapieën. Initiëring moet zorgvuldig worden overwogen bij geselecteerde patiënten. Vroegtijdige overplaatsing en co-management met locaties voor tertiaire zorg met ervaring in de zorg voor patiënten met hartfalen in klasse IV/stadium D voor gevorderden is gunstig. Beheersstrategieën en -doelstellingen moeten zorgvuldig worden bewaakt wanneer patiënten overgaan op herstel of meer definitieve therapieën om complicaties te voorkomen.

Tabel 1: Indicaties voor Veno-Arteriële ECMO

• Cardiogene shock: met of zonder MI
• Fulminante myocarditis
• Pulmonale hypertensie en rechter hartfalen
• Pulmonale embolie met hemodynamische compromis
• Cardiale arrestatie (geassisteerde CPR)
• Medicatie overdosis
• Niet ischemische cardiomyopathie inclusief door sepsis veroorzaakte cardiomyopathie
• Brug naar beslissing voor transplantatie of VAD (LVAD/BiVAD)
• Ondersteuning na hartchirurgie

Tabel 2: Veel voorkomende complicaties van VA-ECMO (in procenten)

• Thrombose: 1-22%
• Bloedingen en coagulopathie, inclusief hemolyse: 5-79%
• Limbische ischemie: 13-25%
• Infectie: 17-49%
• Neurologische voorvallen: 10-33%

TABEL 3: Doelen voor initiële behandeling (Aangepast van Lafc, et al)21

• Flow: 60-80 cc/kg/min
• FiO2: 100%
• SaO2: 100%
• MvO2: 60-75%
• SpO2: 95-100%
• pCO2: 35-45 mm Hg
• MAP: 60-90 mm Hg
• pH: 7,35-7,45
• Platelettentelling: groter dan 80.000
• Hematocriet: groter dan 28%

1. Gelijins AC, Moskowitz AJ, et al. Long-term use of a left ventricular assist device for end-stage heart failure. N Engl J Med 2001;345:1435-43.
2. Rihal CS, Naidu SS, Givertz MM, et al. 2015 SCAI/ACC/HFSA/STS clinical expert consensus statement on the use of percutaneous mechanical circulatory support devices in cardiovascular care: endorsed by the American Heart Assocation, the Cardiological Society of India, and Sociedad Latino Americana de Cardiologia Intervencion; Affirmation of Value by the Canadian Association of Interventional Cardiology-Association Canadienne de Cardiologie d’intervention. J Am Coll Cardiol 2015;65:e1-20.
3. Abrams D, Combes A, Brodie D, et al. Extracorporale membraanoxygenatie bij cardiopulmonale aandoeningen bij volwassenen. J Am Coll Cardiol 2014;63:2769-78.
4. Takayama H, et al. Clinical outcome of mechanical circulatory support for refractory cardiogenic shock in the current era. J Heart Lung Transplant 2013;32:106-11.
5. Extracorporeal Life Support Organization (ELSO). ELSO Adult Cardiac Failure Supplement bij de ELSO Algemene Richtlijn (ELSO website). 2013. Beschikbaar op: https://www.elso.org/Portals/0/IGD/Archive/FileManager/e76ef78eabcusersshyerdocumentselsoguidelinesforadultcardiacfailure1.3.pdf. Accessed 6/2/2015.
6. Hochman JS, Sleeper LA, Webb JG, et al. Early revascularization in acute myocard infarction complicated by cardiogenic shock. N Engl J Med 1999;341:625-34.
7. Thiele H, Zeymer U, Neumann F-J, et al. Intraaortic balloon support for myocardial infarction with cardiogenic shock. N Engl J Med 2012;367:1287-96.
8. Asaumi Y, Yasuda S, Morii I, et al. Gunstige klinische uitkomst bij patiënten met cardiogene shock als gevolg van fulminante myocarditis ondersteund door percutane extracorporale membraanoxygenatie. Eur Heart J 2005;26:2185-92.
9. Brechot N, et al. Venoarterial extracorporeal membrane oxygenation support for refractory cardiovascular dysfunction during severe bacterial septic shock. Crit Care Med 2013;41:1616-26.
10. Shin TG, et al. Twee-jaars overleving en neurologische uitkomst van patiënten met een hartstilstand in het ziekenhuis die zijn gered door extracorporale cardiopulmonale resuscitatie. Int J Cardiol 2013;168:3424-30.
11. Maekawa K, Tanno K, Hase M, Mori K, Asai Y. Extracorporale cardiopulmonale reanimatie voor patiënten met een hartstilstand van cardiale oorsprong buiten het ziekenhuis: een propensity-matched studie en predictoranalyse. Crit Care Med 2013;41:1186-96.
12. D’Alessandro C, Golmard JL, Barreda E, et al. Predictive risk factors for primary graft failure requiring temporary extra-corporeal membrane oxygenation support after cardiac transplantation in adults. Eur J Cardiothorac Surg 2011;40:962-9.
13. Marasco SF, Vale M, Pellegrino V, et al. Extracorporeal membrane oxygenation in primary graft failure after heart transplantation. Ann Thoracic Surg 2010;90:1541-6.
14. Kittleson MM, Patel JK, Moriguchi JD, et al. Harttransplantatie-ontvangers ondersteund met extracorporale membraanoxygenatie: uitkomsten van een single-center ervaring. J Heart Lung Transplant 2011;30:1250-6.
15. Chung JC, Tsai PR, Chou NK, Chi NH, Wang SS, Ko WJ. Extracorporale membraanoxygenatie brug naar harttransplantatie bij volwassenen. Clin Transplant 2010;24:375-80.
16. Barth E, Durand M, Heylbroeck C, et al. Extracorporeal life support as a bridge to high-urgency heart transplantation. Clin Transplant 2012;26:484-8.
17. Takayama H, Naka Y, Kodali SK, et al. A novel approach to percutaneous right-ventricular mechanical support. Eur J Cardiothoracic Surg 2012;41:423-6.
18. Sun HY, Ko WJ, Tsai PR, et al. Infecties die optreden tijdens het gebruik van extracorporale membraanoxygenatie bij volwassen patiënten. J Thorac Cardiovasc Surg 2010;140:1125-32.
19. Jackson KW, Timpa J, McIlwain RB, et al. Side-arm grafts for femoral extracorporeal membrane oxygenation cannulation. Ann Thorac Surg 2012;94:e111-2.
20. Meltzer EC, Ivascu NS, Acres CA, et al. Extracorporeal membrane oxygenation in adults: a brief review and ethical considerations for non-specialist health providers and hospitalists. J Hosp Med 2014;9:808-13.
21. Lafçı G, Budak AB, Yener AU, Cicek OF. Gebruik van extracorporale membraanoxygenatie bij volwassenen. Heart Lung Circ 2014;23:10-23.

Clinical Topics: Antistollingsbeheer, aritmieën en klinische EP, hartchirurgie, aangeboren hartaandoeningen en kindercardiologie, diabetes en cardiometabole ziekten, hartfalen en cardiomyopathieën, invasieve cardiovasculaire angiografie en interventie, pulmonale hypertensie en veneuze trombo-embolie, implanteerbare hulpmiddelen, SCD/ ventriculaire aritmieën, hartchirurgie en hartritmestoornissen, hartchirurgie en CHD en kindergeneeskunde, Hartchirurgie en hartfalen, Aangeboren hartaandoeningen, CHD en pediatrie en aritmieën, CHD en pediatrie en interventies, CHD en pediatrie en preventie, CHD en pediatrie en kwaliteitsverbetering, acuut hartfalen, hartfalen en hartbiomarkers, harttransplantatie, mechanische ondersteuning van de bloedsomloop, pulmonale hypertensie, interventies en structurele hartaandoeningen, interventies en vasculaire geneeskunde

Keywords: Acidose, Amputatie, Anemie, Antibiotica profylaxe, Arteriële druk, Bloedplaatjes, Hartkatheterisatie, Hartminuutvolume, Cardiochirurgische procedures, Cardiopulmonale bypass, Cardiopulmonale reanimatie, Katheterisatie, Inwendige katheters, Cephalosporines, Cognition, Compartment Syndromes, Critical Care, Critical Illness, Disseminated Intravascular Coagulation, Embolism, Emphysema, Erythrocytes, Extracorporeal Membrane Oxygenation, Femoral Artery, Foramen Ovale, Patent, Gases, Heart Arrest, Heart Failure, Heart Transplantation, Hartventrikels, Hartondersteunende apparatuur, Hematocriet, Hemolyse, Heparine, Hypertensie, Pulmonaal, Myocarditis, Palliatieve zorg, Gedeeltelijke tromboplastinetijd, Trombocytentelling, Trombocytentransfusie, Primaire transplantatiestoornis, Prognose, Pulmonaal oedeem, Pulmonaal embolie, Nierinsufficiëntie, Reanimatie, Shock, Cardiogeen, Shock, Septisch, Beroerte, Tertiaire gezondheidszorg, Trombectomie, Trombocytopenie, Trombo-embolie, Trombose, Transplantatie, Vasculaire weerstand, von Willebrand Factor

< Terug naar lijsten