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ECMO et ECLS
Olivier PASSOUANT
Journées Carolo-Reimoises
24 novembre 2013
Historique
• 1953 : Fermeture de CIA sous machine de suppléance cardiopulmonaire J.H. Gibbon
• Fin années 50 : développement de machines d’ECMO capables de « sortir » du bloc opératoire
• 1972 : 1ère utilisation de l’ECMO en
pratique clinique, chez l’adulte, avec
succès (SDRA post trauma)- J.Donald
Hill
• 1975 : 1er succès de l’ECMO en
néonatologie Bartlett
• Années 80-90 : ECMO dans les détresses respiratoires:– succès chez l’enfant : développement en réanimation néonat et infantile– échecs chez l’adulte : utilisation marginale
• 1992 : développement comme assistance circulatoire,– postopératoire de chirurgie cardiaque ++
– chocs cardiogéniques réfractaires
Historique
• 2009 : Etude CESAR :1ère étude randomisée
montrant un bénéfice sur la survie dans le
SDRA chez l’adulte
• 2009-2010 : « expérience » grippe H1N1 : quelques centaines de SDRA très graves
traités par ECMO au niveau mondial 50-70%
survie
Principe de l’ECMO
• Remplacement total ou partiel TEMPORAIRE de la pompe cardiaque et/ou de l’échangeur gazeux– Restaurer une perfusion et une oxygénation
– Suppléance externe, de mise en place facile, pouvant faire face aux situations d’urgence immédiate
– La machine se « déplace » vers le patient
• Suppléance de COURTE DUREE (qq jours à qq semaines )
Matériel
MatérielLE CIRCUITCircuit pré-hépariné mais un traitement anticoagulant reste
nécessaire
Ni trop long, ni trop court
LA POMPE CENTRIFUGEPompe rotative, centrifuge
Elle n’est pas occlusive : si la pompe s’arrête, le sang s’écoule
selon un gradient de pression!
LA CONSOLE DE CONTRÔLE•Réglage de la vitesse de rotation de la
pompe (RPM) en tours/minute
•Mesure du débit par un capteur à ultrasons :
débit d’assistance en litre/minute
MatérielL’OXYGENATEURSitué après la pompe Relié à un mélangeur de gaz
•Réglage de la FiO2•Réglage du débit de gaz
Peut être muni d’un échangeur thermiqueRefroidissement /Réchauffement du patient
En cas de défaillance
de cette console ou de la pompe :
manivelle de secours
Les réglages
GA = Débit (en fait TRM)
BU = Fio2
ZO = Débit de Gaz
MEU = ????
Matériel• Canule veineuse
– Son diamètre est un des déterminants du
débit sanguin
– diamètre le plus élevé possible ( limite
supérieure est liée au diamètre du vaisseaux
receveur et à l’obstruction vasculaire induite
par la canule)
• Canule artérielle– Diamètre moins crucial mais doit tolérer un
débit d’assistance compète
– Si diamètre trop petit, risque d’hémolyse
• En pratique, chez l’adulte:
– Canule arterielle entre 15 et 20 F ( 18-20 si
ECMO VV pour l’injection)
– Canule veineuse entre 21 et 25 F ( 19-33)
CanulationsECMO artério-veineuse (A-V)
ECMO AV centrale : canules intrathoraciques
- OD
- aorte thoracique ascendante
- +/- canule de décharge des
cavités gauches (apex VG ou Tc AP)
Canulations
ECMO AV périphérique :
- fémoro-fémorale ++ : abord percutané
(seldinger) ou chirurgical (dissection à minima)
- fémoro axillaire : abord chirurgical
ECMO artério-veineuse (A-V)
Canulations
ECMO veino-veineuse
Canules percutanées- V. Fémorale D de préférence- V. Jugulaire D obligatoire
ComplicationsComplications hémorragiques : 20-60%
• altération de la coagulation : constante, précoce
• activation du complément et de la fibrinolyse
• consommation des facteurs de coagulation
• dysfonction plaquettaire et agrégation
=> thrombopénie
• plaies vasculaires lors de la canulation
• héparine- Hémorragies aux points de ponction, de canulation ++- Hémothorax, hémomédiastin- Hémorragies cérébrales (5-9%)- Hémorragies digestives, trachéobronchiques, etc…
Transfusions : 270-300 ml/j (1à 2,5 l/j en 1979 !)
- 60 à 100 ml/kg/j pour les ECMO de suppléance
cardiaque
- 20 ml/kg/j pour les ECMO VV
ComplicationsComplications ischémiques et thrombo-emboliques
Ischémiques et emboliques artérielles (ECMO A-V) : 6-20 %- Ischémies artérielles des membres inférieurs ++
- Emboles vasculaires systémiques périphériques
- Thrombus intracardiaques
- AVC ischémiques
Thromboses veineuses / canules et EP : 7-20%- Thrombose sur canules, parfois multisite
réalisation doppler veineuxà l’ablation des canules
Canule de reperfusion
de l’A.Fem.Superf
ComplicationsRépercussion systémique :SDMV/SIRS
Neurologiques : 5-20%- AVC ischémiques
- AVC hémorragiques
Infectieuses :- Infection de canule, bactériémie
- Médiastinite
- Endocardite
-etc…
OEdème pulmonaire aigü (ECMO AV périphériques ) :distension du VG par flux de réinjection rétrograde
Autres :- rythmiques
- hémolyse
- hypothermie
- etc….
Complications
5 à 20% selon les centres…
1. Dysfonction de pompe
2. Rupture de tubulure
3. Dysfonction d’oxygénateur
4. Embolie gazeuse
5. Thrombose de circuit, d’oxygénateur,…
6. etc…..
Complications « Techniques »
Complications
Compétition (ECMO A-V périphérique)Lors de la reprise d’une activité cardiaque efficace :
•compétition de flux entre le débit de l’ECMO et le débit de
l’activité cardiaque
•risque de gradient de saturation entre
• les territoires des membres inférieurs (oxygénés par
l’ECMO)
• et les territoires artériels à visée cérébrale (alimentés
par du sang peu oxygéné)
Equipement obligatoire avec une PA radiale Droite, SaO2 sur main Droite
Recirculation (ECMO VV)Recirculation du sang oxygéné entre
les 2 canules situées dans l’OD
Repositionnement sous
ETO parfois nécessaire
Complications « Techniques »
• Hémodynamique :– HypoTA
– Hypovolémie
– Compétition myocardique
– Récupération Myocardique
– ETT/ETO
– Radial (préférentiellement à droite)/ECG/lactates ….
• Hématose : GDSA pluriquotidien
• Défaillance d’organes : IRA, cytolyse hépatique, ….
• ANTICOAGULATION • L’emploi de circuit prétraité permet de réduire voire pour certains de se passer d’une
anticoagulation (ACR refractaire initiale, polytraum)
• Le plus souvent un bolus au démarrage de l’ECMO ( 50 UI/kg) puis uneanticoagulation efficace ( TCA à 2-2,5 fois le témoin, antiXa 0,6 à 1)
Surveillance
Indications
• 4 Stratégies – Bridge to recovery
– Bridge to bridge
– Bridge to transplantation
– Destination Therapy
• Mais des fois dans le contexte d’urgence– Bridge to « where ? »
– Bridge to « whathever seems reasonnable ? »
– Retrait d’ECMO (SDMV, complications neurologiques dépassées ….)
IndicationsECMO artério veineuse :
défaillances cardiaques à forte
probabilité de récupération précoce
•Choc ♥ post-op de chirurgie cardiaque
•Dysfonction de greffon cardiaque
•Contusion myocardique
•IDM avec choc ♥
•Tako-Tsubo
•Orage rythmique
•Myocardite fulminante
•Myocardiopathies péri-postpartum
•Intoxication par cardiotropes
•EP massive
•SDRA + défaillance ♥
•Hypothermie accidentelle
•ACR réfractaire (> 20 min RCP médicalisée) (= en
présence de témoins, NF< 5 min, LF < 100 min, âge <
70 ans)
•Prélèvement de greffon à coeur arrêté
ECMO veino veineuse :défaillances respiratoires potentiellement réversibles,sans
défaillanc e cardiaque associée
•SDRA
•Asthme aigu grave réfractaire
•Trauma thoracique
•Dysfonction de greffon pulmonaire
IndicationsINDICATION ECMO ET ACRREFRACTAIRE
CI
• Futilité ( ACR sans témoin,
pathologie sous jacente non curable
en phase
terminale…)
• Insuffisance valvulaire aortique
• Dissection aortique
Sfar 2008
- ACR : 18-28 % survie / ACR
intra-hospitaliers
IndicationsPronostic des ECMO AV ds la dysfonction cardiaque
Expérience internationale :
- Myocardites : 65-85% survie- Intoxications : 45-75%- Dysfonction greffe cardiaque : 50-55%- Chocs cardiogéniques réfractaires (médical/ post chirurgie) : 20-35%
Tako Tsubo ?
IndicationsPronostic des ECMO dans l’insuffisance respiratoire aigue
• Etude européenne CESAR / SDRA graves :
63% survie à 6 mois (vs 47%)
• Registre ELSO : 2121 ECMO pour insuffisance
respiratoire aiguë (1986-2010)
• Survie globale : 53%• meilleure si ECMO VV
• ECMO et grippe :
Indications
INTOXICATION
Indications
CONCLUSION• Technique « lourde »
• Réservée à des défaillances cardiaques et/ou respiratoires
ultrasévères
• Mortalité élevée mais en amélioration
• Pathologie sous jacente
• Taux de complication élevé
• Complications à potentiel très rapidement létal
• Surveillance accrue ++ :
• Fonctionnement correct du dispositif
• Dépistage précoces des complications (malade, circuit,
membrane,..)
• Connaissance minimum de la technique, du matériel et des
complications
• Réactivité
• PEC pluridisciplinaire : perfusionnistes, IDE, chirurgiens,
médecins,….
• Amélioration +++ des techniques ces 2 dernières décennies
• Taux de complication ↘, pronostic ↗
• Durée de vie + longue des ECMO
• Utilisation de + en + fréquentes, notamment dans le SDRA
• Avenir proche : probable généralisation progressive dans les
services de réanimation
Condition obligatoire: équipe dechirurgie cardiaque et perfusionnistesdisponibles 24/24
CONCLUSION
L’avenir ?
L’objectif de cette technique :
DONNER DU TEMPS
→ aux thérapeutiques engagées
→ pour engager des thérapeutiques
→à l’équipe médicale
→ au patient
CONCLUSION
ECMOjo Simulator and Trainer - Homeecmojo.sourceforge.net/ -
ECMOjo is a simulator and trainer for extracorporeal membrane oxygenation