ECLS A Ouattara 1ère partie - Reanesth

ExtraCorporeal Life Support (ECLS)
Pr Alexandre OUATTARA
Service d’Anesthésie Réanimation II, Hôpital du Haut-Lévêque,
Pôle d’Anesthésie-Réanimation, Groupe Hospitalier Sud, CHU de Bordeaux
Adaptation Cardiovasculaire à l’ischémie (Unité INSERM 1034)
[email protected]
1
Conflits d’intérêts
Préambule
o Thérapeutiques de haute technicité
o Suppléance cardiaque et/ou respiratoire
"Some day, the Heart-Lung Machine
will become a practical affair." John
and Marry Gibbon (1948)
o Dérivées de la circulation extracorporelle du bloc
chirurgie cardiaque
o Avancées technologiques
─ Hémo-compatiblité (coating),
─ Miniaiturisation,
─ Membrane de diffusion…
o Unité de réanimation, unité soins intensifs,
urgence, ou en pré-hospitalier…
Edmunds LH Jr N Engl J Med 2004; 351:1603-6
Stoney WS Circulation 2009; 119:2844-53
Prise en charge par
un Centre « expert »
• Equipe « experte »
• Domaine de la circulation extracorporelle et assistance
d’organe
• Multidisciplinaire
– Chirurgien
– Anesthésiste-Réa (hémodynamique, ETO, ventilation, EER, …)
– Technicien de CEC
• Réanimation spécialisée ou à proximité de chirurgie
cardio-thoracique et vasculaire
• Etude de cohorte 2003-2008 (n=72)
• ECLS postcardiotomie
• Durée moyenne =130 heures [25-624]
• Complications
– 25% reprise hémostatique chirurgicale
– 8% accident vasculaire cérébral
– 11% ischémie membre inférieur
• Sevrage difficile si > 7 jours
Kounta M, Ouattara A, et al. (unpublished data)
Terminologies
Terminologie
/
Définition
ExtraCorporeal Membrane Oxygenation (ECMO)
Hill JD et al. N Engl J Med 1972; 286:629-34
Zapol WM et al. JAMA 1979;242:2193-6
–Respiratoire: droite/droite
–Hémodynamique: droite/gauche
Assistance respiratoire
Majorité de veino-artérielle
Peu d’expérience et mise en place tardive
Hémorragie
Pas de ventilation de repos ou protectrice
The first successful extracorporeal
life support patient treated by J.
Donald
Hill
using
Bramson
oxygenator (Santa barbara 1971)
ExtraCorporeal CO2 Removal (ECCO2R)
Gattinoni L et al. JAMA 1986; 256:881-6
Assistance respiratoire
Circuit veino-veineux avec oxygénation par diffusion
Epuration CO2 par membrane
ECCO2-R
Extracorporeal Lung Assist (ECLA)
Reng M et al. Lancet 2000; 356:219-220
Assistance respiratoire
Absence de pompe
Shunt entre artère et veine fémorales
ExtraCorporeal Life Support (ECLS)
Terme généraliste pour désigner les assistances respiratoires et/ou circulatoire
assistance circulatoire et/ou respiratoire)
permettant d’améliorer perfusion tissulaire (assistance
respiratoire
Extracorporeal Cardiopulmonary Resuscitation (ECCPR)
Place de l’assistance circulatoire dans la réanimation de l’ACR
ECLA
ECLS (n)
Année
Combes A et al. Réanimation 2009; 18:420-7
ECLS adultes
Tableau 2. Mortalité selon les indications (n=75)
Indications
Effectif
Mortalité
Complications
spécifiques
- Choc cardiogénique post-IDM
29 (39)
39%
46%
- Post-cardiotomie
23 (30)
65%
42%
- ICA sur ICC
11 (15)
36%
46%
- Intoxications médicamenteuses
9 (12)
33%
44%
- Cœur pulmonaire aigu
3 (4)
33%
0%
Ouattara A et al. Perfusion (in submission)
Intensive Care Med 2015 (in press)
Choc cardiogénique réfractaire
Etat d’insuffisance cardiaque Choc cardiogénique comportant:
- PAS<90 mmHg
- IC < 2-2,2 L.min-1.m-2
- PCP > 24 mmHg (congestion et optimisation du remplissage vasculaire)
- FEVG < 25 %
- Signes hypoperfusion périphérique (marbrures, extrémités froides)
Malgré un traitement médical considéré comme optimal.
-Perfusion continue de hautes doses de catécholamines (ADRE > 0,2 g.kg.-1min-1
ou DOBU > 20 g/kg/min et/ou NAD > 0,2 g/kg/min
- Perfusion continue d’au moins 2 substances inotropes à hautes doses
associées à la mise en place d’une pompe de contre-pulsion intra-aortique
Pagani FD et al. Ann Thorac Surg. mars 2001;71(3 Suppl):S77-81
Combes A, et al. Crit Care Med. 2008;36:1404-11
Bréchot N et al. Crit Care Med. 2013;41:1616-26
Abrams D et al. J Am Coll Cardiol 2014; 63:2769
•• Traitement
Traitement de
de recours
recours
•• Perfusion
Perfusion «« optimale
optimale »» organes
organes
périphériques
périphériques
•• Conditions
Conditions de
de charge
charge
ventriculaire
ventriculaire gauche
gauche
•• Augmenter
Augmenter le
le W
W myocardique
myocardique
•• Altérer
Altérer la
la récupération
récupération
•• Œdème
Œdème aigu
aigu pulmonaire
pulmonaire
Principes de l’assistance
Canule
Canule
Air – O2
Débitmètre
Pompe centrifuge
Membrane
d’oxygénation
Les canules…
15/19 F
veineuse
Artérielle
17/23 F
Mise en place par voie percutanée au lit du patient (écho-guidage +++)
Mise en place par voie chirurgicale
Retrait systématiquement au bloc opératoire ++++
ECMO vv
Jugulaire interne : réinjection
Extrémité non radio-opaque (2-3 cm)
Veine cave inférieure : drainage
ECMO veino-artérielle périphérique
Canule artérielle
Canule Veineuse
Abords chirurgicaux
ECMO AV fémoro-fémorale
Ligne de reperfusion
(systématique)
5/8 F
Alimentée par la canule artérielle : risque d’hypoperfusion si diminution du débit d’ECMO
Intérêt de la NIRS (STO2) pur détecter précocément l’ishcémie membre inférieur
Schachner T et al. Eur J Cardiothorac Surg 2008; 34:1253-4
Détection ischémie MI = clinique et NIRS +++
Saturométrie Transcutanée
Pompes centrifuges
Jostrarotaflow (Maquet) 32 ml
Revolution, Sorin ®
(avec aubes vitesse moindre)
Biomedicus, Medtronic®
(cones superposés)
Biomedicus 550, Medtronic
Maquet Cardiopulmonary
Stockert centrifugal pump console
Biomedicus 560, Medtronic
Membrane Microporeuse
Membrane de diffusion
(Polypropylène)
(Polyméthylpentène)
Le gaz passe à travers les micropores
de la paroi des fibres capillaires
Le gaz est diffusé à travers la membrane
perméable (principe du poumon humain)
Imperméabilisation
Pas de fuite plasmatique possible
Durée d’utilisation (marquage CE 14 jours)
Pompes contrifuges
non occlusives
•
Précharge et postcharge dépendantes
•
Débit dépend:
– Gradient de pression crée dans le cône (vitesse de rotation)
– Taille des canules, longueur et diamètre des tuyaux
– Volémie du patient (pré-charge de la pompe)
– Résistances vasculaires systémiques (post-charge de la pompe)
•
Intérêt de mesurer le débit artériel (électromagnétique ou
ultrasonique)
•
Débit rétrograde possible quand pompe à l’arrêt ou vitesse rotation
insuffisante (<1500 TRM). Clampage des lignes impératif
Indications
« Choc cardiogénique réfractaire au traitement conventionnel »
• Post-cardiotomie (conventionnelle ou transplantation)
– D’emblée si sevrage de la CEC impossible
– Secondairement sur un SBDC d’origine cardiogénique
Bakhtiari F et al. J Thorac Cardiovasc Surg 2008;135:382-8
Rastan AJ et al. J Thorac Cardiovasc Sug 2010; 139:302-11
• Indications médicales
– Infarctus du myocarde
– Cardiomyopathie non obstructive
– Myocardite fulminante
– Intoxication médicamenteuse cardio-toxiques
– Cœur pulmonaire aigue (embolie pulmonaire, embolie amniotique)
– Hypothermie accidentelle (noyade)
Marasco SF et al. Heart, Lung and Circulation 2008; 17:S41-7
Baud F et al. Crit Care 2007;11:207
Suppléance cardiorespiratoire
ECLS veino-artérielle périphérique
Flux artériel rétrograde
(compétition avec flux natif)
Calderon J et al. Traité Anesthésie-Réanimation O. Fourcade (4ème Edition)
Assistance cardiaque ou cardiorespiratoire
ECLS veino-artérielle
Centrale
À partir de Marasco SF et al. Heart lung and Circulation 2008
?
?
??
?
???
?
Assistance respiratoire (ECMO)
ECMO Veino-veineuse
Assistance uniquement respiratoire +++
Contre-indication relative si dysfonction VD (CPA?)
Inefficace si dysfonction VG associée
À partir de Marasco SF et al. Heart lung and Circulation 2008
ECMO périphérique monocanule: Canule AVALON
A
B
C
ExtraCorporeal Membrane oxygenation (ECMO)
Oxygénation pré-cardiaque (suppléance respiratoire)
Aucune suppléance hémodynamique (???)
Mono-canulation
Double canulation
Calderon J et al. Traité Anesthésie-Réanimation O. Fourcade (4ème Edition)
Myocardite à EBV sous ECLS périphérique…
ECLS pé
périphé
riphérique
veinoveino-arté
artérielle
fémoromoro-fémorale
OAP sous ECLS pé
périphé
riphérique
Kawashima D et al. ASAIO Journal 2011; 57:169-76
Modèle canin de cardiopathie
ischémique aigue par ligature de l’IVA
(défaillance cardiaque croissante)
Hémodynamique intra-cardiaque au
cours de l’assistance ventriculaire
(PIVG, Emax)
Impact de l’ECLS périphérique (OD/AF)
versus IMPELLA
Travail myocardique courbe PV (aire)
PTSVG (mmHg)
PAS (mmHg)
PTDVG (mmHg)
PAPm (mmHg)
PVC (mmHg)
Kawashima D et al. ASAIO Journal 2011; 57:169-76
Variations du travail myocardique
(aire boucle pression-volume intra-ventriculaire)
Variation de surface de la boucle pression volume
(% de la valeur sans assistance)
Kawashima D et al. ASAIO Journal 2011; 57:169-76
Ann Thorac Surg 1988; 45:526-32
• Modèle d’insuffisance cardiaque aigue chez
brebis (n=14)
• Ischémie
myocardique
global/clampage
aortique de 30 min
• Mise en place d’une ECLS périphérique
(débit de 20 à 100 ml.kg-1.min-1)
• Stress circonférentiel pariétal (Systolic Stress
index=SSI)
corrélé
myocardique.
à
la
consommation
Cœur sain
Cœur pathologique
*
ECMO (ml.kg-1.min-1)
*:SSI= Systolic Stress index
ECMO (ml.kg-1.min-1)
ECLS périphérique
Sauren LDC et al. Artificial Organs 2007;31:31-
Risque de surcharge
Diastolique ventriculaire gauche
Shunt bloc cœur-poumon
Alimentation sanguine des cavités gauches
•Flux pulmonaire résiduel
•Circulation bronchique (shunts intra-pulmonaires)
•Veines de Thébésius (veines paroi myocardique se jetant
dans le ventricule)
•Engorgement des cavités ventriculaires cardiaques
gauches (VG défaillant+++)
•Dilation du ventricule, augmentation de la tension
pariétale
•Diminution de la perfusion sous-endocardique
Œdème pulmonaire hydrostatique
Modifications des conditions de charge VG
Risque d’aggravation ou survenue d’un OAP
Altération perfusion myocardique sous-endocardique
Altération récupération fonction cardiaque
Risque accru si dysfonction VG +++ (absence de « washout ») ou si IM ou IA
Périphérique
J’ai mal
au
cœur…
Décharge ventriculaire gauche…
•
Médicamenteuse = maintien d’une fonction contractile avec faibles doses
d’inotropes (« wash-out » des cavités)
– Evite la formation thrombus intra-cavitaire
•
Mécanique
– Impella 2.5 (pompe axiale)
– CPIA
– Septotomie atriale percutanée
– Décharge centrale (ECLS centrale)
Décharge OG- canule veineuse
ECLS pé
périphé
riphérique
ECLS centrale
OAP sous ECLS pé
périphé
riphérique
J5 ECLS centrale
Expérience d’une septotomie atriale percutanée (n=7)
Délai médian 11 heures (6-130 heures)
POG = 31 mmHg (22-45)
Durée de procédure 51 min (42-145)
Avant
Après
Jouan J et al. J Heart Lung Transplant 2010;29:135-6.
Impella 2,5
Amélioration
Amélioration balance
balance énergétique
énergétique
myocardique
myocardique
-Baisse
-Baisse de
de la
la MVO2
MVO2 (conditions
(conditions de
de charge)
charge)
-Amélioration
perfusion
myocardique
-Amélioration perfusion myocardique
Augmentation
Augmentation (30-70%)
(30-70%)
de
la
pression
de la pression diastolique
diastolique
aortique
(inflation
rapide)
aortique (inflation rapide)
Diminution
(5-15%)de
la
Diminution
(5-15%)de
la
pression
pression systolique
systolique aortique
aortique
(déflation
rapide).
Diminution
(déflation rapide). Diminution de
de
la
post-charge
la post-charge
Diminution de
de la
la pression
pression télétéléDiminution
diastolique
diastolique aortique
aortique (5-20%).
(5-20%).
Diminution
de
la
pré-charge.
Diminution de la pré-charge.
Diminution
Diminution de
de la
la FC
FC 10%
10%
Augmentation
Augmentation du
du DC
DC ou
ou VES
VES
(10%).
(10%).
Organes
Organes périphériques
périphériques
(assistance
(assistance pulsatile)
pulsatile)
SHE
SHE 20
20 000
000 ergs
ergs
deWaha S et al. Vascular Pharmacology 2014;61:30-34
Papaioannou TG et al. ASAIO Journal 2005;51:296-300
Wang S et al. JECT 2009;41:P20-P25
«
« We
We strongly
strongly recommended
recommended these
these formulas
formulas as
as standard
standard criteria
criteria for
for all
all scientific
scientific reports
reports that
that
concern pulsatile
concern
pulsatile vs.
vs. non-pulsatile
non-pulsatile perfusion
perfusion during
during CPB.
CPB. These
These reports
reports must
must show
show the
the difference
difference
in hemodynamic
hemodynamic energy
energy levels
levels between
between the
the perfusion
perfusion modes
modes before
before making
making any
any comparison
comparison
in
regarding function
function or
or recovery.
recovery. Precise
Precise quantification
quantification of
of pressure-flow
pressure-flow waveforms
waveforms is
is a
a
regarding
requirement and
and not
not an
an option.
option. »
»
requirement
Lazar HL et al. Ann Thorac Surg 1994;5:663-8