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Suporte de vida extracorporal (SVEc) Versão original: Tom Brazelton, MD, MPH Scott Hagen, MD University of Wisconsin Childrens Hospital Versão Portuguesa:

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1 Suporte de vida extracorporal (SVEc) Versão original: Tom Brazelton, MD, MPH Scott Hagen, MD University of Wisconsin Childrens Hospital Versão Portuguesa: Carla Meireles, MD Francisco Cunha, MD Unidade Cuidados Intensivos Pediátricos Hospital S. João – Porto - Portugal

2 Objectivos Conhecer as indicações e contra- indicações para SVEcConhecer as indicações e contra- indicações para SVEc Compreender os princípios básicos do SVEcCompreender os princípios básicos do SVEc Identificar as complicações mais comuns do SVEcIdentificar as complicações mais comuns do SVEc Saber qual o prognóstico dos pacientes submetidos a SVEcSaber qual o prognóstico dos pacientes submetidos a SVEc

3 Suporte de vida extracorporal Historial e terminologiaHistorial e terminologia Indicações e contra-indicaçõesIndicações e contra-indicações Princípios do SVEcPrincípios do SVEc –SVEc Veno-Arterial –SVEc Veno-Venoso ComplicaçõesComplicações ResultadosResultados

4 Historial do SVEc 1950s: Desenvolvimento do SVEc fora do bloco operatório1950s: Desenvolvimento do SVEc fora do bloco operatório 1960s: Aperfeiçoamento da tecnologia (membrana de oxigenação) e da técnica de SVEc1960s: Aperfeiçoamento da tecnologia (membrana de oxigenação) e da técnica de SVEc 1970: Primeira utilização em cardiopatia congénita (Baffes et al)1970: Primeira utilização em cardiopatia congénita (Baffes et al) 1976: Primeira utilização com sucesso na falência respiratória neonatal (Bartlett)1976: Primeira utilização com sucesso na falência respiratória neonatal (Bartlett) 1980s: Aumento da utilização do SVEc na falência respiratória neonatal1980s: Aumento da utilização do SVEc na falência respiratória neonatal 1989: Formação da Organização de Suporte de Vida Extracorporal1989: Formação da Organização de Suporte de Vida Extracorporal

5 Terminologia em SVEc Bypass cardiopulmonar (BCP): suporte cardiorrespiratório total no bloco operatórioBypass cardiopulmonar (BCP): suporte cardiorrespiratório total no bloco operatório Membrana oxigenação extracorporal (ECMO): suporte parcialMembrana oxigenação extracorporal (ECMO): suporte parcial –Veno-Arterial: suporte cardíaco e respiratório –Veno-Venoso: suporte pulmonar Remoção extracorporal CO 2 : suporte pulmonar parcialRemoção extracorporal CO 2 : suporte pulmonar parcial Dispositivo de apoio ventricular (DAV): suporte cardíaco parcialDispositivo de apoio ventricular (DAV): suporte cardíaco parcial

6 Suporte de vida extracorporal Historial e terminologiaHistorial e terminologia Indicações e contra-indicaçõesIndicações e contra-indicações Princípios do SVEcPrincípios do SVEc –SVEc Veno-Arterial –SVEc Veno-Venoso ComplicaçõesComplicações ResultadosResultados

7 Diagnósticos Neonatais que mais frequentemente requerem SVEc Síndrome de aspiração meconialSíndrome de aspiração meconial Hérnia diafragmática congénitaHérnia diafragmática congénita Hipertensão pulmonar persistenteHipertensão pulmonar persistente SépsisSépsis Síndrome de dificuldade respiratóriaSíndrome de dificuldade respiratória PneumoniaPneumonia Síndrome de air leakSíndrome de air leak

8 Indicações para SVEc Neonatal Critérios incluem falência cardíaca e/ou respiratória reversível devido a: –Hipoxemia persistente Índice de Oxigenação durante 0,5-6 horasÍndice de Oxigenação durante 0,5-6 horas Gradiente A-a > 605 mmHg durante 4-12 horasGradiente A-a > 605 mmHg durante 4-12 horas PaO 2 < 40 mmHg durante mais de 2 horasPaO 2 < 40 mmHg durante mais de 2 horas –Acidose persistente ou choque pH < 7,25 durante mais de 2 horas ou hipotensãopH < 7,25 durante mais de 2 horas ou hipotensão –Falência da terapêutica convencional Ventilação mecânica / VAFOVentilação mecânica / VAFO ONiONi SurfactanteSurfactante Perfusão de catecolaminasPerfusão de catecolaminas

9 Contra-indicações para SVEc Neonatal Peso ao nascimento < 2,0 kg – limitação relacionada com o tamanho do cateterPeso ao nascimento < 2,0 kg – limitação relacionada com o tamanho do cateter Idade gestacional < 34 semanas – devido ao risco de hemorragia intraventricular (HIV)Idade gestacional < 34 semanas – devido ao risco de hemorragia intraventricular (HIV) Doença não pulmonar letal ou incurávelDoença não pulmonar letal ou incurável Hemorragia intraventricular II-IV – devido ao risco de aumento da hemorragiaHemorragia intraventricular II-IV – devido ao risco de aumento da hemorragia Contra-indicações relativas:Contra-indicações relativas: –Ventilação mecânica durante > 10 dias (alto risco de lesão pulmonar irreversível) –HIV Grau I –Hemorragia não controlada ou coagulopatia

10 Diagnóstico Pediátricos que mais frequentemente requerem SVEc Diagnóstico Pediátricos que mais frequentemente requerem SVEc PneumoniaPneumonia –Bacteriana –Vírica –Aspiração SDRASDRA Sépsis – bacteriana e víricaSépsis – bacteriana e vírica Síndrome torácico agudoSíndrome torácico agudo Inalação de fumo/ QueimadurasInalação de fumo/ Queimaduras

11 Critérios para SVEc Pediátrico Presença doença pulmonar reversívelPresença doença pulmonar reversível –Ventilação mecânica > 10 dias é contra-indicação relativa Inexistência de outra disfunção de órgão significativaInexistência de outra disfunção de órgão significativa –Doentes imunocomprometidos têm alta mortalidade Morte quase certa com terapêutica convencionalMorte quase certa com terapêutica convencional Sépsis não é contra-indicação para SVEcSépsis não é contra-indicação para SVEc

12 Indicações para SVEc Cardíaco Cardiopatia congénita (CC)Cardiopatia congénita (CC) –Disfunção miocárdica transitória pós-operatória –Insuficiência respiratória em doente com CC tratável –Aumento da resistência vascular pulmonar pós- operatória Miocardite com disfunção grave do miocárdioMiocardite com disfunção grave do miocárdio Arritmias – como ponte até a estabilizaçãoArritmias – como ponte até a estabilização Ponte até ao transplante cardíacoPonte até ao transplante cardíaco Reanimação na paragem cardíacaReanimação na paragem cardíaca

13 Suporte de vida extracorporal Historial e terminologiaHistorial e terminologia Indicações e contra-indicaçõesIndicações e contra-indicações Princípios do SVEcPrincípios do SVEc –SVEc Veno-Arterial –SVEc Veno-Venoso ComplicaçõesComplicações ResultadosResultados

14 Anatomia pré-ECMO: Lesão do pulmão e falência da função pulmonar

15 Suporte de Vida Extracorporal (SVEc) Suporte de Vida Extracorporal (SVEc) O principio por detrás da SVEc é garantir o apoio da função pulmonar e cardíaca até estas melhorarem. Permite a redução de outros suportes para níveis inferiores e menos tóxicos

16 Circuito de ECMO: Componentes primários Circuito de ECMO: Componentes primários 1. Cateter venoso (auricular ou veia central ) Heparinizado, medição SvO 2 Heparinizado, medição SvO 2 2. Bomba propulsora (fornece retorno venoso) 3. Pulmão artificial (troca de gases) 4. Aquecedor (permite aquecer o sangue) 5. Cateter arterial Veno-Arterial (VA): retorno sanguíneo para o arco aórtico Veno-Arterial (VA): retorno sanguíneo para o arco aórtico Veno-Venoso (VV): retorno sanguíneo para aurícula direita ou veia central Veno-Venoso (VV): retorno sanguíneo para aurícula direita ou veia central

17 Circuito de ECMO VA Venous Drainage Right Atrium Aortic Arch HeparinFluids Bridge Pump Servo Regulation Blood Return Heat Exchanger Membrane Lung Gas source

18 Sangue arterial Sangue venoso Membrana pulmonar Aquecedor Aquecedor Circuito de ECMO

19 Circuito de ECMO em utilização Monitor SvO 2 Aquecedor Bomba propulsora Monitor de pressão Pulmão artificial Fluídos/Heparina Medidor do fluxo de gás Ultrafiltração

20 Membrana Pulmonar Membrana de policarbonatos/silicone com ansas em espiralMembrana de policarbonatos/silicone com ansas em espiral –Fase gasosa e sanguínea separadas pela membrana –Permeabilidade ao CO 2 > O 2 (razão 6:1) –Área de superfície variável (Neonatal < Pediátrico < Adulto) Transporte de O 2 e CO 2 determinado por:Transporte de O 2 e CO 2 determinado por: –Área superfície da membrana –Características de difusão da membrana –Gradiente de difusão do gás através da membrana Transporte de O 2 também determinado por:Transporte de O 2 também determinado por: taxa de fluxo sanguíneo através da membrana taxa de fluxo sanguíneo através da membrana Transporte de CO 2 também determinado por:Transporte de CO 2 também determinado por: taxa de fluxo de gás através da membrana taxa de fluxo de gás através da membrana

21 Membrana Pulmonar

22 Cateterização extratóracica

23 ECMO Veno-Arterial (VA) Indicado para falência cardiorrespiratória combinadaIndicado para falência cardiorrespiratória combinada Fornece suporte cardiorrespiratório parcial, a longo prazoFornece suporte cardiorrespiratório parcial, a longo prazo –até 80-90% do suporte –faz bypass ao sistema cardiorrespiratório do doente Fornece uma oxigenação eficazFornece uma oxigenação eficaz Cateter venoso: veia central ou aurícula direitaCateter venoso: veia central ou aurícula direita Cateter arterial: orifício da artéria subclávia via artéria carótida direitaCateter arterial: orifício da artéria subclávia via artéria carótida direita

24 Anatomia ECMO Cateterização Veno-Arterial Cateter arterial Cateter venoso

25 ECMO Veno-Arterial (VA) Débito cardíaco é a soma do fluxo da ECMO com o débito cardíaco do doenteDébito cardíaco é a soma do fluxo da ECMO com o débito cardíaco do doente Factores que aumentam oxigenação arterial do doente:Factores que aumentam oxigenação arterial do doente: –Aumento do fluxo da ECMO –Diminuir o fluxo sanguíneo pulmonar –Diminuir o consumo de oxigénio(VO 2 ) – aumento da saturação de oxigénio venoso misto (S vm O 2 ) Factores que determinam o fornecimento de oxigénio:Factores que determinam o fornecimento de oxigénio: –Débito cardíaco total (Q ECMO + Q doente ) –Saturação da hemoglobina e P a O 2 –Concentração da hemoglobina O melhor indicador de suporte adequado: (S vm O 2 )O melhor indicador de suporte adequado: (S vm O 2 )

26 Bypass Cardiopulmonar ECMO (Red Book), 2000, p. 53, Figure 13 *Na ECMO VA o fluxo extracorporal é menor do que o total, com algum fluxo pulmonar ainda presente (representado pela seta parcial) *

27 Considerações no Uso da ECMO Veno-Arterial (VA) Laqueação da artéria carótidaLaqueação da artéria carótida Laqueação da veia jugular internaLaqueação da veia jugular interna Potencial para êmbolos arteriais directosPotencial para êmbolos arteriais directos Efeitos renais do fluxo sanguíneo não pulsátilEfeitos renais do fluxo sanguíneo não pulsátil PVC imprecisaPVC imprecisa Elevada pós-carga ventricular esquerdaElevada pós-carga ventricular esquerda Baixo fornecimento de oxigénio pelas coronárias – a maioria do fluxo sanguíneo coronário provém do débito ventricular esquerdoBaixo fornecimento de oxigénio pelas coronárias – a maioria do fluxo sanguíneo coronário provém do débito ventricular esquerdo

28 ECMO Veno-Venoso (VV) Indicado para falência respiratóriaIndicado para falência respiratória O sangue flúi a partir do sistema venoso central e regressa ao sistema venoso central através de um ou mais cateteresO sangue flúi a partir do sistema venoso central e regressa ao sistema venoso central através de um ou mais cateteres Sem apoio cardíaco - o débito cardíaco é determinado pelo doenteSem apoio cardíaco - o débito cardíaco é determinado pelo doente Oxigenação menos eficiente - saturações arteriais do doente 80-95%Oxigenação menos eficiente - saturações arteriais do doente 80-95% Factores que aumenta a oxigenação arterial (doente) :Factores que aumenta a oxigenação arterial (doente) : –Optimização do fluxo da ECMO (minimizar a recirculação de sangue através do circuito da ECMO) –Aumento do débito cardíaco –Melhoria da função pulmonar do paciente –Diminuição do consumo de oxigénio (VO 2 ) - aumentar S vm O 2

29 Anatomia ECMO Cateterização Veno-Venosa Cateter com sangue venoso e arterial (oxigenado)

30 Cateter de duplo lúmen para ECMO VV

31 Considerações na ECMO Veno-Venoso (VV) À medida que aumenta a função pulmonar do doente melhora a S a O 2À medida que aumenta a função pulmonar do doente melhora a S a O 2 Artéria carótida poupadaArtéria carótida poupada Menor risco de êmbolos arteriaisMenor risco de êmbolos arteriais Preservação da pulsatilidade do fluxo de sangue renalPreservação da pulsatilidade do fluxo de sangue renal Medições precisas da PVCMedições precisas da PVC Pode ocorrer recirculação de sangue no circuito da ECMOPode ocorrer recirculação de sangue no circuito da ECMO –Sinais de recirculação: Aumento S v O 2 no circuito da ECMOAumento S v O 2 no circuito da ECMO Diminuição ou sem melhoria da SaO 2 do doenteDiminuição ou sem melhoria da SaO 2 do doente Diminuição da diferença da saturação de oxigénio antes e depois da membranaDiminuição da diferença da saturação de oxigénio antes e depois da membrana –Recirculação causada por: altas taxas de fluxo na ECMO, diminuição do débito cardíaco e pela posição do cateter

32 Abordagem do paciente com ECMO Pulmonar – proporcionar repouso ao pulmão:Pulmonar – proporcionar repouso ao pulmão: –PEEP suficiente para manter pulmão aberto (CPAP no síndrome de air leak) –Distensão cíclica para melhorar a função do pneumócito(com V T e PIP baixas) –FiO 2 0,21-0,30 (na ECMO VA a maior parte do fluxo sanguíneo coronário é a partir do ventrículo esquerdo) Cardíaco – pode necessitar de suporte inotrópico por disfunção miocárdicaCardíaco – pode necessitar de suporte inotrópico por disfunção miocárdica –ECMO VV –Doentes pediátricos

33 Abordagem do paciente com ECMO Sedação e analgesiaSedação e analgesia –A curarização não é necessária por rotina Fluidos e nutriçãoFluidos e nutrição –Nutrição parenteral de acordo com a idade –Alimentação enteral parece ser tolerada nos adultos e crianças com ECMO; dados neonatais são limitados –Habitualmente os doentes ficam edemaciados –As necessidades de electrólitos podem ser aumentadas devido ao volume do circuito

34 Abordagem do paciente com ECMO Hematologia – anticoagulação com heparinaHematologia – anticoagulação com heparina –Monitorizar terapêutica anticoagulante Renal – pode se necessário diuréticos, ultrafiltração ou hemodiáliseRenal – pode se necessário diuréticos, ultrafiltração ou hemodiálise Cuidado com a pele para evitar ruptura da barreira cutâneaCuidado com a pele para evitar ruptura da barreira cutânea Profilaxia antibiótica (cateter)Profilaxia antibiótica (cateter) Neurológico – avaliação clínica frequenteNeurológico – avaliação clínica frequente –nos neonatos vigilância com ecografia transfontanelar

35 Interromper ECMO Quando: as condições que levaram a necessidade de ECMO foram corrigidasQuando: as condições que levaram a necessidade de ECMO foram corrigidas –Restabelecimento da função pulmonar –Restabelecimento da estabilidade hemodinâmica Como:Como: –Avaliando a função pulmonar e fornecendo ventilação mecânica (S a O 2 e gasometria ) –Avaliando a função cardíaca: ecocardiograma –ECMO-VV: Diminuição do fluxo da ECMO e da F i O 2Diminuição do fluxo da ECMO e da F i O 2 –ECMO-VA: Diminuição da taxa de fluxo da ECMODiminuição da taxa de fluxo da ECMO Pode ser necessário algum suporte inotrópicoPode ser necessário algum suporte inotrópico –Monitorização hemodinâmica, SvO 2, gasometria

36 Suporte de vida extracorporal Historial e terminologiaHistorial e terminologia Indicações e contra-indicaçõesIndicações e contra-indicações Princípios do SVEcPrincípios do SVEc –SVEc Veno-arterial –SVEc Veno-venoso ComplicaçõesComplicações ResultadosResultados

37 Complicações SVEc Associação com:Associação com: –Contacto do sangue com a superfície do circuito –Duração do tempo em ECMO Quanto mais tempo ECMO mais complicaçõesQuanto mais tempo ECMO mais complicações –Anticoagulação com heparina –Deficiência congénita/adquirida de factores –Ruptura das barreiras fisiológicas contra a infecção (cateter) –Fluxo sanguíneo não pulsátil para os órgãos (rins) Inclui tanto as complicações do doente como as complicações mecânicas do circuito de ECMOInclui tanto as complicações do doente como as complicações mecânicas do circuito de ECMO

38 Complicações SVEc Complicações do doente:Complicações do doente: –Hemorragia (SNC, local do cateter, GI) –Hemólise –Neurológicas (convulsões, embolia gasosa) –Disfunção renal –Infecção –Atordoamento cardíaco Complicações do circuito:Complicações do circuito: –Falência do pulmão artificial –Coágulos no circuito (áreas com baixo fluxo, conectores) –Falência da bomba propulsora ou do aquecedor

39 Suporte de vida extracorporal Historial e terminologiaHistorial e terminologia Indicações e contra-indicaçõesIndicações e contra-indicações Princípios do SVEcPrincípios do SVEc –SVEc Veno-arterial –SVEc Veno-venoso ComplicaçõesComplicações ResultadosResultados

40 Resultados globaias SVEc: Resultados globaias SVEc: Sobrevivência até Sobrevivência até à alta hospitalar à alta hospitalar ou transferência ou transferência Falência respiratória neonatal78% Falência cardíaca neonatal 37% Falência respiratória pediátrica 55% Falência cardíaca pediátrica 42% ELSO, 1/2003

41 Resultados: ECMO neonatal UK Collaborative ECMO Trial: –20 UCIN e 5 centros de ECMO (Reino Unido) –185 neonatos com alto risco de mortalidade –Randomização: ECMO ou terapêutica convencional –ECMO: 71% de sobrevida à data da alta, 68% sobrevida ao fim de um ano sem incapacidade grave –Control: 41% sobrevida à data da alta, 40% ao fim de um ano sem incapacidade grave UK Collaborative ECMO Group,Pediatrics, 1998

42 Sobreviventes do SVEc pediátrico: Resultados NeurológicoNeurológico –72-91% sem sequelas ou com incapacidade ligeira –Enfarte cerebral até 6% –Convulsões referidas até 10% PulmonarPulmonar –Raramente é referida doença pulmonar crónica ELSO, 1/2000

43 Questões actuais nos estudos dos resultados com SVEc Mudanças na terapêutica convencional da população controlMudanças na terapêutica convencional da população control –Alteração na estratégia de ventilação mecânica convencional –Uso de ONi, VAFO, surfactante –Mais intervenções originam aumento do tempo antes de se iniciar ECMO Aumento da complexidade médica dos pacientesAumento da complexidade médica dos pacientes Diminuição da experiência clínica com SVEcDiminuição da experiência clínica com SVEc Todos estes factores reduzem uso de SVEc e aumentam a mortalidadeTodos estes factores reduzem uso de SVEc e aumentam a mortalidade

44 Referências / Sugestões de leitura Zwischenberger JB, Steinhorn RH, and Bartlett RH (editors), ECMO: Extracorporeal Cardiopulmonary Support in Critical Care, Second Edition, Extracorporeal Life Support Organization, 2000Zwischenberger JB, Steinhorn RH, and Bartlett RH (editors), ECMO: Extracorporeal Cardiopulmonary Support in Critical Care, Second Edition, Extracorporeal Life Support Organization, 2000 –Chapter 3 - Physiology of ECLS (VA ECMO) –Chapter 6 - Principles and practice of VV ECMO –Chapter 19 - Clinical Management of Neonates on VA ECMO –Chapter 25 - Management of Children with ECLS UK Collaborative ECMO Group. The Collaborative UK ECMO Trial: Follow-up to 1 year of age. Pediatrics 1998; 101(4)e 1-10UK Collaborative ECMO Group. The Collaborative UK ECMO Trial: Follow-up to 1 year of age. Pediatrics 1998; 101(4)e 1-10


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