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