Применение системы Cardiohelp у детей школьного возраста и подростков
Аннотация. Использование системы Cardiohelp для педиатрической экстракорпоральной мембранной оксигенации (ЭКМО) вне транспортных условий мало описано в литературе. Мы сообщаем об использовании системы Getinge Cardiohelp у детей и комплексном использовании мобильной бригады восстановления ЭКМО (MERT) в специализированном кардиореспираторном центре для всех возрастов. Электронная база данных всех пациентов в возрасте до 16 лет, получивших ЭКМО с использованием системы Cardiohelp в период с января 2018 г. по март 2020 г., была ретроспективно рассмотрена и проанализирована с точки зрения демографических данных, условий, осложнений и исходов. Из 41 пациента семь пациентов (четыре в среднем детском возрасте, трое в раннем подростковом возрасте) со средним возрастом 10 лет (диапазон 8,8–15,6) получили поддержку с использованием системы Cardiohelp. Средний вес и рост составляли 34 кг (диапазон 28–53) и 145 см (диапазон 134–166) соответственно. Первоначальное применение ЭКМО было вено-артериальным (ВА) у пяти пациентов и вено-венозным (В-В) у двух. MERT осуществил три межбольничных перевода и 12 внутрибольничных переводов для вмешательств или визуализации. Медиана терапии ЭКМО составляла 7 дней (диапазон 4–25) со стандартной трубкой 3/8 дюйма и диапазоном скорости потока ЭКМО 56–100 мл/кг/мин (1,89–5,0 л/мин). Было два изменения схемы канюлляции и три реконфигурации поддержки. Двум пациентам проводилась непрерывная вено-венозная гемофильтрация по контуру ЭКМО. 90-дневная и 180-дневная выживаемость составила 100% (включая две трансплантации сердца на 7-й и 8-й день). В течение 1750 часов использования Cardiohelp осложнений, связанных с транспортировкой или контуром, не было. Использование системы Cardiohelp безопасно для педиатрических пациентов для разнообразного применения поддержки ЭКМО, включая межбольничные и внутрибольничные переводы.
Ключевые слова. Педиатрическая ЭКМО, искусственная почка, методы афереза и дезинтоксикации, Cardiohelp, транспортировка, детская кардиохирургия, детская кардиологическая помощь.
Введение. Технические усовершенствования в оборудовании для ЭКМО, включая центробежные насосы, полиметилпептеновые (ПМП) диффузионные мембранные оксигенаторы, контуры с гепариновым покрытием и канюли для чрескожных методик, снизили количество осложнений, связанных с ЭКМО. Межбольничная и внутрибольничная транспортировка пациентов на ЭКМО – серьезная логистическая проблема с высоким риском осложнений. Система Cardiohelp от Getinge с соответствующими канюлями и контурами имеет европейский сертификат на 30-дневное использование. Легкая 10-килограммовая консоль удобна для переноски при внутрибольничном использовании и перемещении между больницами. Это сверхкомпактное устройство имеет низкий объем экстракорпоральной циркуляции, сводящий к минимуму контакт крови с инородной поверхностью, покрытой гепарином BIOLINE®, что вместе с преимуществами усовершенствованной технологии помпы снижает потребность в системной антикоагулянтной терапии. Cardiohelp была описана как безопасная и надежная портативная система жизнеобеспечения. Однако в литературе мало сообщений о ее расширенном применении у детей и вне педиатрических транспортных программ. Королевский госпиталь Бромптон (Лондон, Великобритания) — специализированный кардиоваскулярный и торакальный центр для всех возрастов. Это один из пяти введенных в эксплуатацию центров ЭКМО для лечения тяжелой острой дыхательной недостаточности (severe acute respiratory failure – SARF) у взрослых в Англии, включая мобильную спасательную ЭКМО команду (MERT). Наша цель — предоставить опыт использования системы Getinge Cardiohelp у педиатрических пациентов для внутрибольничного использования, помимо переводов и межбольничной транспортировки.
Методы и методики. Данные обо всех пациентах в возрасте до 16 лет, получавших ЭКМО в период с января 2018 г. по март 2020 г. в Королевской больнице Бромптона, были получены путем ретроспективного обзора (n = 41). Компактная система Cardiohelp использовалась у семи пациентов. Электронные медицинские записи и база данных Cardiohelp были проанализированы на предмет демографических данных, настроек, осложнений и исходов для этих случаев. Система Cardiohelp (рис 1), используемая для наших пациентов, состояла из центробежного насоса со встроенной батареей для транспортировки производительностью до 5 л/мин, диффузионно-мембранного оксигенатор ПМП, для предотвращения утечки плазмы с общей поверхностью газообмена 1,3 м2 и двумя канюлями. Устройство было заправлено 500 мл раствора Хартмана.
Для трансстернальной ЭКМО использовались бикавальные венозные канюли (35,6 см, 22 Fr и 24 Fr, одноступенчатые венозные канюли Medtronic DLP™ с металлическим наконечником под прямым углом) для обеспечения оптимального дренирования, а также 22,9 см, 14 Fr, педиатрическая цельная канюля Medtronic DLP™. Чрескожная бедренная канюляция выполнялась с помощью многоступенчатых бедренных дренажных канюль Medtronic Bio-Medicus™ 50 см 21–25 Fr, одноступенчатых бедренных канюль Medtronic 19–21 Fr 50 см или 31,8 см 15–19 Fr Bio-Medicus™ бедренных артериальных канюль. В случаях, требующих перфузии дистального отдела конечности после канюляции бедренной артерии для ЭКМО, в поверхностную бедренную артерию имплантировали перкутанную антеградную канюлю канюли 6 Fr и 10 Fr. Все пациенты получали однократную внутривенную дозу нефракционированного гепарина (НФГ) перед канюляцией. Системная антикоагулянтная терапия была достигнута за счет непрерывной инфузии пациенту НФГ в соответствии с протоколом. Антикоагулянтный эффект гепарина измеряли по уровням анти-Ха. В дополнение, уровни ACT контролировались в соответствии с инструкциями подразделения. Ежедневно измеряли уровни свободного гемоглобина (PfHb) и D-димера для мониторинга внутрисосудистого гемолиза.
Результаты. Из 41 пациента моложе 16 лет семеро (пять женщин, двое мужчин) были переведены на ЭКМО с помощью системы Cardiohelp. Среди них было четыре пациента в среднем детском возрасте и трое в раннем подростковом возрасте, возрастной диапазон составлял от 8,8 до 15,6 лет (медиана 10 лет). Средний вес и рост составляли 34 кг (диапазон 28–53) и 145 см (диапазон 134–166) соответственно. Показаниями к ЭКМО были тяжелая острая легочная недостаточность (n = 3), кардиогенный шок (n = 3) и после кардиотомии (n = 1). Диагнозы, приведшие к ЭКМО, обобщены в таблице 1. Первоначальное применение ЭКМО было вено-венозным (В-В) у одного пациента и вено-артериальным (В-А) у шести пациентов (рис2).
Один пациент находился на неинвазивной вентиляции во время ипсилатеральной бедренной венозной катетеризации ЭКМО под местной анестезией в состоянии бодрствования, в лаборатории катетеризации сердца (пациент 1). Продолжительность ИВЛ до ЭКМО колебалась от 0 до 3 дней у шести пациентов. Один пациент был подключен к В-А ЭКМО в связи с невозможностью отлучения от искусственного кровообращения с труднокупируемыми сложными тахиаритмиями после операции на сердце из-за аномалии Эбштейна (пациент 4). Четырем пациентам была выполнена канюляция для ЭКМО (3 В-А и 1 В-В) в педиатрическом отделении интенсивной терапии (PICU), включая одну экстракорпоральную сердечно-легочную реанимацию (ЭКЛР) в течение 15 минут с первоначальной перкутанной ипсилатеральной бедренной канюляцией для В-А ЭКМО для купирования гипоксии после остановки на фоне осложненной стафилококковой инфекцией тяжелой дыхательной недостаточности (SARF), а затем переход на контралатеральную бедренную В-В ЭКМО в течение часа после восстановления сердечной функции (пациент 5). Одному пациенту с септическим шоком, осложнившим грипп A (H2N3), мобильной спасательной бригадой ЭКМО (MERT) до перевода в наше учреждение, была проведена неотложная чрескожная контралатеральная бедренная канюляция с дополнительной правой внутренней яремной дренажной канюлей для гибридной В-В-А ЭКМО (пациент 6). ЭКМО этого пациента была прреобразована на 48 часов в бедренно-яремную конфигурацию, на оставшиеся 23 дня поддержки проводилась В-В ЭКМО. У двух (28,6%) пациентов развилось острое повреждение почек (ОПП), и им была проведена непрерывная вено-венозная гемофильтрация (ВВВГ) через ЭКМО (пациент 2 и пациент 6). Средняя продолжительность поддержки ЭКМО составила 7 дней (диапазон 81–595 ч), со стандартной трубкой 3/8 дюйма и диапазоном скорости потока ЭКМО 1,89–5,0 л/мин (56). –100 мл/кг/мин). Всем пациентам проводилось переливание эритроцитарной массы со средней потребностью 40 мл/кг на пациента (5,8–92,8 мл/кг на пациента). Показаниями к переливанию крови были эпизоды кровотечения и поддержание уровня гемоглобина выше порогового значения в соответствии с рекомендациями отделения. Уровень свободного гемоглобина в плазме оставался <0,3 г/л у всех пациентов на фоне курса ЭКМО. Средний пик D-димера составлял 8601,1 нг/мл (276–27 271) (таблица 2). Двум пациентам потребовалась замена контура из-за образования сгустков и фибрина в возвратных канюлях с повышением уровня D-димера, несмотря на уровни анти-Ха в пределах нормы (пациент 4 и пациент 6)
.
У пациента 4 (аномалия Эбштейна) развился тромбоз в правом желудочке на 4-й день центральной поддержки В-А ЭКМО, выявленный в вентиляционной канюле, расположенной внутри сильно расширенного правого желудочка. Тромб был удален хирургическим путем на 4-е сутки поддержки ЭКМО.
Было три случая ишемии дистального отдела конечности, два из которых были успешно купированы путем размещения реперфузионной канюли в поверхностной бедренной артерии (пациент 1 и пациент 2). У одного пациента был сохранен остаток канюли в наружной подвздошной артерии (пациент 6). Этого пациента лечили консервативно с сохранением конечности после междисциплинарных дискуссий, которые уравновешивали риск воздействия дальнейших осложнений от реперфузионной канюли, которая вряд ли улучшала перфузию дистальных отделов конечности, антикоагуляцию и траекторию основного клинического течения.
Во время курса ЭКМО у семи пациентов неврологических осложнений не было. У одного пациента развился синдром задней обратимой энцефалопатии через 6 недель после деканюляции ЭКМО (пациент 6). Три случая новой бактериальной инфекции во время курса ЭКМО с Pseudomonas aeruginosa, Klebsiella pneumonia и Staphylococcus aureus у трех пациентов лечили антибиотиками с полным разрешением инфекции. Было три межбольничных транспортирвки и 30 внутрибольничных переводов для вмешательств или визуализации. Не было никаких нежелательных явлений во время переводов или осложнений, связанных с контуром, в течение 1750 часов использования Cardiohelp. Все семь детей были успешно отлучены от ЭКМО со 100% выживаемостью на 30-й, 90-й и 180-й день, включая мост на трансплантацию сердца двум пациентам на 7-й и 8-й день поддержки ЭКМО. Средняя продолжительность ИВЛ после деканюляции ЭКМО составила 5 дней (диапазон 0–14).
Обсуждение. Педиатрический контур подключения и менеждмент канюль остаются одними из ключевых проблем для поддержания безопасного оказания помощи ЭКМО при низкой и различной скорости потока.
Система Cardiohelp эффективна при всех формах транспортировки пациентов, приобретая все большую популярность при транспортировке между больницами на дальние и короткие расстояния автомобильным или воздушным транспортом, и во всем мире используется в основном для взрослых. Модификации для его использования в педиатрических случаях ЭКМО учитывают низкий объем жидкости, для избежания гемодилюции, отношение объема к поверхности для снижения напряжения сдвига, биосовместимый оксигенатор для минимизации утечки плазмы и центробежный насос для обеспечения стабильной скорости потока.
Сообщается, что центробежные насосы вызывают меньший гемолиз, чем роллерные насосы, но могут вызывать гемолиз из-за напряжения сдвига при высоких скоростях крови. Центробежные насосы в системах Cardiohelp аналогичны насосам CentriMag™ или PediVAS™, доступным в других системах ЭКМО, используемых в нашем центре. Насосы не содержат подшипников, что снижает тепловыделение, мертвые зоны жидкости и области высокого напряжения сдвига. Основное различие между двумя насосами заключается в том, что система Cardiohelp включает в себя рукоятку, которую можно использовать для ручного запуска насоса в случае чрезвычайной ситуации, в то время как помпы CentriMag™ или PediVAS™ не имеют этой функции, поэтому необходимо наличие второй резервной помпы на весь период транспортировки, что делает систему Cardiohelp более удобной для транспортировки.
В нашем центре Cardiohelp был успешно применен у семи детей младше 16 лет и весом более 28 кг. Кроме того, наш опыт использования Cardiohelp в подростковой группе от 16 до 18 лет включает восемь пациентов (вес от 37 до 99 кг) с общей продолжительностью более 1400 часов на В-В ЭКМО. Самый низкий вес 37 кг был у 16-летней школьницы с ДЦП, перенесшей аспирационную пневмонию и тяжелую острую дыхательную недостаточность SARF. У нее была неосложненная 18-дневная респираторная ЭКМО, включающая ряд специализированных физиотерапевтических процедур, без необходимости замены контура. Эта молодая пациентка была выписана домой через 7 недель, после 3-месячного наблюдения чувствовала себя хорошо и вернулась в свою специальную школу через 6 месяцев. Клинических признаков гемолиза не было, а уровень свободного гемоглобина в плазме, как маркер гемолиза, не изменился на фоне курса ЭКМО. Исследования показали, что покрытие BIOLINE сохраняет тромбоциты, снижает активацию фибринолиза и любые воспалительные реакции. В нашей когорте пациентов частота образования тромбов в контуре, наиболее распространенное механическое осложнение при ЭКМО, соответствует опубликованным отчетам.
Обычные перевозки на ЭКМО могут быть опасными, поэтому были разработаны транспортные программы с мобильной ЭКМО. Нежелательные явления включают свертывание крови или неадекватность ЭКМО, необходимость замены системы/помпы, блокирование просвета оксигенатора или канюли и завоздушивание контура. Системы Cardiohelp спроектированы так, чтобы быть компактными и портативными, поэтому они определенно лучше с точки зрения транспортировки. Все средства контроля давления интегрированы, и в контуре нет необходимости в перемычке, что означает отсутствие «опасных зон» на венозной линии. Кроме того, система Cardiohelp имеет преимущество отображения и мониторинга параметров, включая насыщение смешанной венозной крови кислородом, гемоглобин, давление доступа или трансмембранное давление. Эти данные могут быть загружены и проанализированы в случае инцидента, что повысит профиль безопасности устройства. Ручной кривошипный механизм, не требующий дополнительной системы, улучшает его портативную конструкцию для транспортировки, включая мобилизацию бодрствующих пациентов с ЭКМО на Cardiohelp.
Внутрибольничные транспортировки, включая использование подъемника и переводы в интервенционные отделения для процедур, были выполнены командой врачей интенсивной терапии, медсестер ЭКМО и перфузиолога, без каких-либо осложнений. Нежелательных явлений при межгоспитальных перевозках, выполненных ни областной детской неотложной транспортной службой, ни MERT, не было. Наши межгоспитальные возможности мобильной ЭКМО позволяют обмениваться протоколами для поддержки безопасных стандартов практики ЭКМО параллельно с интегрированным обучением персонала для поддержания компетентности в использовании оборудования.
В нашем центре предпочтение отдается использованию Cardiohelp из-за простоты сборки (предварительно подключенные помпа и оксигенатор), простоты подключения CVVH и мобильности. Поскольку система Cardiohelp поставляется со стандартными контурами диаметром 3/8 дюйма, которые не подходят для новорожденных и младенцев из-за повышенного риска гемодилюции, наш центр не рекомендует ее использование для лечения детей младше 8 лет и/или весом менее 28 кг. При всех видах ЭКМО, каждое применение происходит на основе передовой практики, основанной на фактических данных. Критическое исследование с использованием Cardiohelp помимо межбольничной транспортировки у педиатрических пациентов позволяет принимать индивидуализированные решения, основанные на фактических данных, с учетом взаимодействия интра- и экстракорпоральных факторов, включая патологию, траекторию и требования к потоку, калибр принимающего сосуда и размер канюль. Обучение через сотрудничество может помочь подтвердить и улучшить эмпирическую практику в учреждении.
Заключение. Использование системы Cardiohelp у детей безопасно и эффективно при тяжелой дыхательной или сердечной недостаточности, рефрактерной к традиционному лечению или мосту к трансплантации. Ультракомпактное устройство обеспечивает простоту применения различных видов поддержки ЭКМО, включая межбольничные и внутрибольничные переводы.
Благодарности. Мы хотели бы поблагодарить Джеймса Вудса (менеджера по информации в педиатрии) и Майкла Гриббона (главную медсестру по аудиту отделения интенсивной терапии взрослых) за вклад в сбор эмпирических данных.
Декларация о конфликте интересов. Автор(ы) заявили об отсутствии потенциального конфликта интересов в отношении исследования, написания и/или публикации этой статьи.
Финансирование. Автор(ы) не получали финансовой поддержки для исследования, написания и/или публикации этой статьи.
Ссылки
1. Peek GJ, Mugford M and Tiruvoipati R. Efficacy and eco-
nomic assessment of conventional ventilatory support ver-
sus extracorporeal membrane oxygenation for severe adult
respiratory failure (CESAR): a multicentre randomised con-
trolled trial. Lancet 2009; 374: 1351–1363.
2. Broman LM and Frenckner B. Transportation of critically
ill patients on extracorporeal membrane oxygenation. Front
Pediatr 2016; 4: 63.
3. Haneya A, Philipp A, Foltan M, et al. First experience with
the new portable extracorporeal membrane oxygenation
system Cardiohelp for severe respiratory failure in adults.
Perfusion 2012; 27: 150–155.
4. Philipp A, Arlt M, Amann M, et al. First experience with
the ultra-compact mobile extracorporeal membrane oxy-
genation system Cardiohelp in inter-hospital transport. Inter
Cardio Thorac Surg 2011; 12(6): 978–981.
5. Ranucci M, Pistuddi V, Carboni G, et al. Effects of priming
volume on allogenic red blood cell transfusions and renal out-
come after heart surgery. Perfusion 2015; 30(2): 120–126.
6. Pedersen TH, Videm V, Svennevig JL, et al. Extracorporeal
membrane oxygenation using centrifugal pump and a servo
regulator to prevent negative inlet pressure. Ann Thorac
Surg 1997; 63(5): 1333–1339.
7. Thiara AP, Hoel TN, Kristiansen F, et al. Evaluation of
oxygenators and centrifugal pumps for long-term pediatric
extracorporeal membrane oxygenation. Perfusion 2007;
22(5): 323–326.
8. Chen Z, Jena SK, Giridharan GA, et al. Flow features and
device-induced blood trauma in CF-VADs under a pulsa-
tile blood flow condition: a CFD comparative study. Int J
Numer Method Biomed Eng 2018; 34(2): e2924.
9. Mendler N, Podechtl F, Feil G, et al. Sealless centrifugal
blood pump with magnetically suspended rotor: Rot-a-Flot.
Artif Organs 1995; 19(7): 620–624.
10. Elbanayosy A, Wang S, Undar A, et al. Choosing a pump
for extracorporeal membrane oxygenation in the USA. Artif
Organs 2014; 38(1): 1–4.
11. Palatianos GM, Froulis CN, Vassili MI, et al. A prospective,
double blind study on the efficacy of the Bioline surface-
heparinized extracorporeal perfusion circuit. Ann Thorac
Surg 2003; 76(1): 129–135.
12. Makdisi G and Wang I. Extra corporeal membrane oxygen-
ation (ECMO) review of a lifesaving technology. J Thorac
Dis 2015; 7(7): E166–E176
Ссылка на оригинальную статью. Ignat, T., Desai, A., Hoschtitzky, A., Smith, R., Jackson, T., Frall, D., Evans, E., Trimlett, R., Ledot, S., & Chan-Dominy, A. (2022). Cardiohelp System use in school age children and adolescents at a center with interfacility mobile extracorporeal membrane oxygenation capability. The International journal of artificial organs, 45(2), 134–139. https://doi.org/10.1177/0391398821990659