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ECMO
Extra Cor poreal Membrane
Oxygenation
AER Lyon Novembre 2012
N Boscher_A Bonadona
CHU Grenoble
Un peu d’histoire….
¾  1953 : Philadelphie : 1ère opération à cœur ouvert utilisant une
machine de suppléance cardiopulmonaire (fermeture de CIA)- J.H. Gibbon
¾  Fin années 50 : développement de machines d’ECMO capables de
« sortir » du bloc opératoire
¾  1972 : 1ère utilisation de l’
’ECMO en
pratique clinique, chez l’
’adulte, avec succès
(SDRA post trauma)- J.Donald Hill
¾  1975 : 1er succès de l’ECMO en néonatologie
Bartlett
Un peu d’histoire….
n  1975
¾  Années 80-90
ECMO dans les détresses respiratoires:
a  succès chez l’’enfant : développement en réanimation néonat et infantile
a  échecs chez l’adulte : utilisation marginale
n  1992 : développement comme assistance circulatoire,
- postopératoire de chirurgie cardiaque ++
- chocs cardiogéniques réfractaires
Amélioration +++ du matériel, progrès techniques décisifs
ææ complications
n  Fin années 1990_début 2000 : petites études positives chez l’adulte
Un peu d’histoire….
¾  Registre ELSO 2012
¾  2009 : Etude CESAR :1ère étude randomisée montrant un bénéfice sur la survie dans le
SDRA chez l’adulte
¾  2009-2010 : « expérience » grippe H1N1 : quelques centaines de SDRA très graves
traités par ECMO au niveau mondial a 50-70% survie
Principe de l’ECMO
a  Remplacement total ou partiel TEMPORAIRE de la pompe cardiaque et/ou
de l’échangeur gazeux
O  Restaurer une perfusion et une oxygénation
O  Suppléance externe, de mise en place facile, pouvant faire face aux
situations d’
’urgence immédiate
O  La machine se « déplace » vers le patient
a  Suppléance de COURTE DUREE (qq jours à qq semaines : 2-3 maxi en gal)
« PONT »
Récupération fonctionnelle
du cœur et/ou des poumons
Autre traitement :
- chirurgie réparatrice
- greffe cardiaque ou pulmonaire
- assistance ventriculaire de
longue durée
Indications : de + en + nombreuses…
ECMO artério veineuse :
a défaillances cardiaques à forte
probabilité de récupération précoce
O Choc ♥ post-op de chirurgie cardiaque
O Dysfonction de greffon cardiaque
O Contusion myocardique
O IDM avec choc ♥
O Orage rythmique
O Myocardite fulminante
O Myocardiopathies péri-postpartum
O Intoxication par cardiotropes
O EP massive
O SDRA + défaillance ♥
O Hypothermie accidentelle
O ACR réfractaire (> 20 min RCP médicalisée)
(= en présence de témoins, NF< 5 min, LF < 100 min,
âge < 70 ans)
O Prélèvement de greffon à cœur arrêté
ECMO veino veineuse :
a défaillances respiratoires
potentiellement réversibles,
sans défaillance cardiaque associée
O SDRA
O Asthme aigu grave réfractaire
O Trauma thoracique
O Dysfonction de greffon pulmonaire
Généralisation progressive
dans les services de
Réanimation médicale ou
polyvalente
ECMO artério-veineuse
(A-V)
1.  ECMO AV centrale : canules intrathoraciques
-  OD
-  aorte thoracique ascendante
-  +/- canule de décharge des
cavités gauches (apex VG ou Tc AP)
a  Au Bloc.
Généralement en post CEC
ECMO artério-veineuse
(A-V)
2. ECMO AV périphérique :
- fémoro-fémorale ++ : abord percutané (seldinger) ou chirurgical (dissection à minima)
- fémoro axillaire : abord chirurgical
a  Possible en chambre
a  Libérer l’accès
aux fémorales D
ECMO veino-veineuse
Canules percutanées
- V. Fémorale D de préférence
- V. Jugulaire D obligatoire
a  En chambre
a  Pose des guides avant l’arrivée de l’équipe de chirurgie
cardiaque
Matériel
LES CANULES
Choix α morphologie, pathologie et site d’implantation
Armées et profilées
à Canule veineuse
à Canule artérielle +/- Cathéter de reperfusion
Matériel
LE CIRCUIT
Circuit pré-hépariné mais un traitement anticoagulant reste nécessaire
Ni trop long, ni trop court
LA POMPE CENTRIFUGE
Pompe rotative, centrifuge
Elle n’est pas occlusive : si la pompe s’arrête, le sang s’écoule selon
un gradient de pression!
Matériel
L’
’OXYGENATEUR
Situé après la pompe
Relié à un mélangeur de gaz
à Réglage de la FiO2
à Réglage du débit de gaz
Peut être muni d’un échangeur thermique
à Refroidissement /
Réchauffement du patient
Matériel
LA CONSOLE DE CONTRÔLE
à Réglage de la vitesse de rotation
de la pompe (RPM) en tours/minute
à Mesure du débit par un capteur à ultrasons :
débit d’assistance en litre/minute
(encadré par des alarmes)
En cas de défaillance
de cette console ou de la pompe :
manivelle de secours
Complications 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 a 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
Complications ischémiques et thrombo-emboliques
2. Ischémiques et emboliques artérielles (ECMO A-V) : 6-20 %
- Ischémies artérielles des membres inférieurs ++
- Emboles vasculaires systémiques périphériques
- Thrombus intracardiaques
- AVC ischémiques
ð  Canule de reperfusion
de l’A.Fem.Superf
3. Thromboses veineuses / canules et EP : 7-20%
- Thrombose sur canules, parfois multisite
ð  réalisation doppler veineux
à l’ablation des canules
Complications : autres
4. Neurologiques : 5-20%
-
AVC ischémiques
AVC hémorragiques
5. Infectieuses :
- Infection de canule, bactériémie
-  Médiastinite
-  Endocardite
-  etc…
6. Œdème pulmonaire aigü (ECMO AV périphériques ) :
ï distension du VG par flux de réinjection rétrograde
7. Autres :
- rythmiques
- hémolyse
- hypothermie
- etc….
Complications liées à la technique
1.  Compétition (ECMO A-V périphérique)
Lors de la reprise d’une activité cardiaque efficace :
a compétition de flux entre le débit de l’ECMO
et le débit de l’activité cardiaque
a 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)
aEquipement obligatoire avec une PA radiale Droite, SaO2 sur main Dte
2.  Recirculation (ECMO VV)
Recirculation du sang oxygéné entre
les 2 canules situées dans l’OD
a  Repositionnement sous
ETO parfois nécessaire
Complications mécaniques (machine)
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…..
Surveillance paramédicale
SURVEILLANCES SPECIFIQUES DU PATIENT
à Hémodynamique
à Respiratoire
à Risque de thrombose et de saignement
à Points d’insertion
à Membre inférieur canulé
à Température
à Installation et mobilisations
SURVEILLANCES DE LA MACHINE
à Console
à Circuit
à Oxygénateur
Surveillances spécifiques du patient
1. SURVEILLANCE HEMODYNAMIQUE
En cas d’assistance veino-artérielle, le patient peut présenter
uniquement une PAM
à Ligne droite continue sur le scope
à Cathéter artériel indispensable pour la
surveillance de la tension artérielle
2. SURVEILLANCE RESPIRATOIRE
En cas d’assistance veino-artérielle :
à Surveillance de la SpO2 sur la main droite
(monitorage difficile en cas de pression continue)
à Gazométrie sanguine au niveau de l’artère
radiale droite de préférence
Surveillances spécifiques du patient
3. SURVEILLANCE DES RISQUES DE THROMBOSE
ET DE SAIGNEMENT
Syndromes hémorragiques fréquents : points de ponction, ORL ou œdème
pulmonaire hémorragique
à Porter une grande attention aux ablations de cathéter
à Aspirations des cavités creuses (bouches, nez, pharynx) avec la plus
grande prudence.
4. SURVEILLANCE DES POINTS D’
’INSERTION
Saignements très fréquents au niveau des points d’insertion des canules
à Réaliser un pansement légèrement compressif si nécessaire
Pansements occlusifs refaits tous les 2 jours (ou plus souvent en cas de
souillure)
à Les points de ponction des canules feront l’objet de la même
attention que ceux des cathéters veineux centraux (inflammation, écoulement,
fixation)
Surveillances spécifiques du patient
5. SURVEILLANCE DU MEMBRE INFERIEUR CANULÉ
Recherche d’une ischémie de membre en cas d’assistance Veino-Artérielle :
à Surveillance clinique : couleur et chaleur du membre inferieur
à Surveillance du pouls pédieux : ∆ débit d’ECMO non pulsatile
à Chez le patient conscient : douleur et motricité/sensibilité des orteils
Cathéter de reperfusion du membre inférieur :
à Doit rester visible, à l’extérieur du pansement
à Arceau pour éviter une coudure du circuit de reperfusion
6. SURVEILLANCE DE LA TEMPERATURE
Risque d’hypothermie, en raison de la circulation extracorporelle
à Mise en place d’une couverture chauffante
à Mise en place d’un bloc thermique directement sur l’oxygénateur
si nécessaire.
Surveillances spécifiques du patient
7. INSTALLATION ET MOBILISATIONS DU PATIENT
à Installation, non spécifique, en décubitus dorsal et, dans l’idéal, sur un
matelas dynamique avant la pose de l’ECMO.
à Mobilisations, pour les soins de confort, réalisées à 3 soignants de
préférence
8. TRANSPORT DU PATIENT SOUS ECMO
à Installation du patient sur un brancard
à Transport assuré par un médecin, un interne et un infirmier
Surveillances de la machine
1. SURVEILLANCE DE LA CONSOLE
A la prise de poste, il est prescrit de :
à Vérifier le branchement de la console sur une prise onduleur
à S’assurer que la pompe manuelle de secours est dans une position
permettant son utilisation de façon aisée en cas de besoin
à Contrôler les alarmes :
à Secteur / Batterie
à Débit haut, et bas surtout
à Vérifier la présence du numéro du perfusionniste d’astreinte
A chaque tour de surveillance, différents paramètres réglés sur prescription
médicale sont à rapporter sur la feuille de surveillance.
àVitesse de rotation de la pompe : tours par minute (RPM). Elle doit
toujours être supérieure à 1500tr/min.
à Débit de la pompe (LPM) en litre/min. Il est encadré par deux alarmes
vérifiées à la prise de poste (débit haut et débit bas), et ne doit pas
rester inférieur à 2L/min
Surveillances de la machine
2. SURVEILLANCE DU CIRCUIT
à Vérifier la différence de couleur entre le circuit veineux et le circuit
artériel
à Etre vigilant à l’’absence de fuites et de coudures du circuit
à Deux clamps doivent rester en permanence à proximité du circuit
à Vérifier la présence de la pâte ultrasonique, nécessaire au
fonctionnement du capteur de débit
3. SURVEILLANCE DE L’
’OXYGENATEUR
A la prise de poste :
à Veiller au branchement correct des prises d’air et d’O2
à Vérifier la présence d’une bouteille d’O2 et d’une bouteille d’air
à Apprécier l’apparition de caillots et/ou de dépôts de fibrine dans
l’oxygénateur, avec une lampe de poche.
Toutes les 2 heures, doivent être rapportés différents paramètres ventilatoires
prescrits :
à Débit de gaz (en litre/min)
à FiO2
Pronostic des ECMO AV ds la dysfonction cardiaque
¾  Expérience Grenobloise (Réa cardiaque) : 100 ECMO AV de 2002 à 2007
O 
Indications :
-  choc ♥ : 50%
-  ACR devant témoins : 38 %
-  échec sevrage CEC post chir ♥ : 12%
O 
Pose avec succès dans 93%
O 
Complications : 56%
O 
Sevrage CEC : 30%
O 
Survie : 21% (10% si ACR)
(44% des chocs, 13% ACR)
¾  Expérience internationale :
- 
- 
- 
- 
- 
Myocardites : 65-85% survie
Intoxications : 45-75%
Dysfonction greffe cardiaque : 50-55%
Chocs cardiogéniques réfractaires (médical/ post chirurgie) : 20-35%
ACR : 18-28 % survie / ACR intra-hospitaliers
Pronostic des ECMO dans l’insuffisance respiratoire aigue
n  Etude européenne CESAR / SDRA graves : 63% survie à 6 mois (vs 47%)
n  Registre ELSO : 2121 ECMO pour insuffisance respiratoire aiguë (1986-2010)
- Survie globale : 53%,
- meilleure si ECMO VV
n  ECMO et grippe :
Pronostic des ECMO
n  Registre ECLS 2012
Conclusions
O  Technique « lourde »
O  Réservée à des défaillances cardiaques et/ou respiratoires ultrasévères
O  Mortalité élevée
\ Pathologie sous jacente
\ Taux de complication élevé
\ Complications à potentiel très rapidement létal
O  Surveillance accrue ++ :
Ø Fonctionnement correct du dispositif
Ø Dépistage précoces des complications (malade, circuit, membrane,..)
O  Connaissance minimum de la technique, du matériel et des complications
O  Réactivité
O 
PEC pluridisciplinaire : perfusionnistes, IDE, chirurgiens, médecins,….
Conclusions
O  Amélioration +++ des techniques ces 2 dernières décennies
ê 
ê 
Taux de complication æ, pronostic ä
Durée de vie + longue des ECMO
O  Utilisation de + en + fréquentes, notamment dans le SDRA
O  Avenir proche : probable généralisation progressive dans les
services de réanimation médicale
O  Condition obligatoire: équipe de
chirurgie cardiaque et perfusionnistes
disponibles 24/24
ECMOjo Simulator and Trainer - Home
ecmojo.sourceforge.net/ ECMOjo is a simulator and trainer for extracorporeal membrane oxygenation
4ème congrès international de Paris sur l’ECMO
2ème congrès européen sur l’ECMO Stockholm 2013