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Sebbene siamo lontani dallo sviluppo di un sistema di supporto vitale in stile Darth Vader, l'ECMO o l'ossigenazione extracorporea della membrana ha fatto molta strada negli ultimi anni. Sebbene inizialmente fosse un mezzo di terapia utilizzato per aiutare i neonati, un numero crescente di adulti riceve l'ECMO ei centri ECMO stanno spuntando in tutto il mondo.Secondo la Extracorporeal Life Support Organization (ELSO), che continua a tenere sotto controllo l'ECMO, sin dal 1990, l'ECMO è stato utilizzato per aiutare 58.842 persone in tutto il mondo, con un numero che aumenta ogni anno. Sebbene quasi la metà di questi casi riguardi neonati con problemi respiratori, un totale di 10.426 casi coinvolge adulti con problemi respiratori e cardiaci o che necessitano di rianimazione polmonare.
Panoramica
L'ECMO (AKA extracorporeal life support o ECLS) è un mezzo a breve termine per fornire supporto vitale a persone gravemente malate (si pensi allo scompenso cardiaco o polmonare). In particolare, ECMO infonde ossigeno nel sangue e rimuove l'anidride carbonica. Può anche fornire supporto emodinamico (pressione sanguigna). L'ECMO è un mezzo di bypass cardiopolmonare parziale e viene utilizzato al di fuori della sala operatoria. Le macchine per bypass cardiopolmonare completo (macchine cuore-polmone) vengono utilizzate solo per poche ore durante l'intervento chirurgico.
L'ECMO viene spesso utilizzato per alleviare lo stress dai polmoni e dal cuore per diversi giorni, il che teoricamente promuove la guarigione. Viene utilizzato nei pazienti che, se trattati in via di emergenza, hanno buone possibilità di sopravvivenza e che altrimenti probabilmente morirebbero senza ECMO.
Già nel 1944, i ricercatori hanno riconosciuto che il sangue che passava attraverso le membrane semipermeabili diventava ossigenato. Questa osservazione è diventata la base per il bypass cardiopolmonare. All'inizio, il bypass cardiopolmonare si basava su ossigenatori a bolle o dischi che esponevano il sangue direttamente all'aria. Un effetto negativo di questa prima forma di bypass coinvolgeva l'emolisi o la distruzione delle cellule del sangue che ne limitavano i benefici a poche ore al massimo. Nel 1956, lo sviluppo di un ossigenatore a membrana risolse questo problema e pose le basi per un uso più prolungato dell'ECMO.
Ecco i componenti di un tipico ECMO:
- scambiatore di calore
- ossigenatore a membrana
- pompa a rulli o centrifuga
- tubi del circuito
- cateteri specifici per il sito di accesso (VV ECMO restituisce il sangue al venoso attraverso la vena cava superiore o l'atrio destro, e VA ECMO restituisce il sangue al arterioso sistema attraverso l'aorta o l'arteria carotide comune)
In alcune configurazioni, un circuito in parallelo contenente un'altra pompa e ossigenatore viene utilizzato per aiutare con l'ossigenazione e la rimozione dell'anidride carbonica. Le velocità di flusso vengono regolate in base a un attento monitoraggio dell'omeostasi del paziente: pressione sanguigna, stato acido-base, funzione degli organi terminali e stato venoso misto. Da notare, solo VA ECMO fornisce supporto emodinamico o della pressione sanguigna. Infine, sebbene il bypass cardiopolmonare completo sia collegato in sala operatoria in anestesia generale, l'ECMO viene tipicamente impostato utilizzando l'anestesia locale.
I pazienti che sono in ECMO di solito sono molto malati e non tutti sopravvivono all'esperienza. Nel 2013, ELSO ha riferito che in tutto il mondo solo il 72% delle persone è sopravvissuto all'ECMO con questa statistica fortemente pesata a favore dei neonati che hanno un danno polmonare limitato durante la procedura. (Tieni presente che i bambini hanno nuovi polmoni e quindi spesso entrano nell'ECMO senza la comorbilità o il danno polmonare di accompagnamento tipico degli adulti.) Inoltre, sebbene il 72% di tutte le persone sia sopravvissuto all'ECMO, solo il 60% è riuscito a dimettersi o trasferirsi; ancora una volta questa statistica è stata soppesata a favore dei neonati. In particolare, solo il 56% degli adulti con problemi respiratori è riuscito a dimettersi o trasferirsi.
Gli effetti avversi dell'ECMO comprendono gravi emorragie interne ed esterne, infezioni, trombosi (coaguli di sangue all'interno dei vasi sanguigni potenzialmente letali) e guasto della pompa. Per mitigare la minaccia di trombosi, i componenti dell'ECMO sono rivestiti con eparina, un anticoagulante.
Quando viene utilizzato
Ecco alcune situazioni in cui l'ECMO viene utilizzato nei neonati:
- ipertensione polmonare persistente del neonato (PPHN)
- sindrome neonatale da aspirazione di meconio
- Polmonite o altra grave infezione
- ernia diaframmatica congenita
- cardiopatia congenita
Ecco alcune situazioni in cui l'ECMO viene utilizzato nei bambini più grandi:
- riparazione cardiaca post-operatoria
- polmonite da aspirazione
- polmonite
- sepsi
- avvelenamento
- quasi annegamento
- asma grave
- avvelenamento
L'uso dell'ECMO sta trovando la sua strada nella medicina degli adulti. Sebbene ci sia una scarsità di prove a sostegno del suo uso universale (vale a dire abbiamo bisogno di ampi studi di controllo randomizzato per elaborare linee guida universali), stanno emergendo casi clinici, studi retrospettivi e così via che suggeriscono che l'ECMO può essere utile in un'ampia gamma di condizioni. Da notare che, sebbene non ci siano controindicazioni assolute per il suo utilizzo, sono state suggerite alcune controindicazioni relative, in parte basate sull'opinione di esperti, tra cui un sistema immunitario indebolito (immunosoppressione), rischio di sanguinamento grave (coagulopatia marcata), età avanzata e BMI elevato.
Ecco alcune situazioni in cui ECMO viene utilizzato negli adulti:
- arresto cardiaco secondario a infarto miocardico acuto o embolia polmonare
- insufficienza cardiaca
- insufficienza respiratoria secondaria a sintomo di distress respiratorio acuto (ARDS) o virus H1N1
Altre due informazioni sull'ECMO per quanto riguarda gli adulti. Innanzitutto, a differenza dei ventilatori, l'ECMO evita di danneggiare i polmoni attraverso traumi (barotrauma) o atelettasia (collasso polmonare). In secondo luogo, la meta-analisi (ricerca aggregata) mostra che l'ECMO può essere di beneficio limitato in coloro che ricevono trapianti di cuore, quelli con cardiomiopatia virale (un'infezione virale del cuore) e quelli con aritmie che non hanno risposto al trattamento convenzionale.
In conclusione, l'ECMO è probabilmente un trattamento che non dovrai mai affrontare né nella tua vita né in quella dei tuoi cari, il che è fortunato; L'ECMO è serio e riservato a chi è molto malato. Tuttavia, ECMO rappresenta un nuovo modo promettente per aiutare molte più persone. Anche se potremmo non sviluppare mai un sistema di supporto vitale che funga anche da armatura di Darth Vader, stiamo ulteriormente affinando la nostra comprensione del supporto vitale a breve termine della terra ferma.