Heparinfreie Veno-Venöse Extrakorporale Membranoxygenierung bei Patienten mit schwierigen Atemwegen für chirurgische Eingriffe
Was tun, wenn die Atemwege eines Patienten so stark verengt sind, dass eine Operation lebensgefährlich wird? Extrakorporale Membranoxygenierung (ECMO) kann in solchen Fällen eine lebensrettende Lösung sein. Doch die traditionelle Verwendung von Heparin während der ECMO birgt Risiken wie Blutungen und Gerinnselbildung. Neue Technologien ermöglichen nun eine heparinfreie ECMO, insbesondere bei Traumapatienten. Aber wie sicher ist diese Methode bei Patienten ohne Trauma, die aufgrund von Atemwegsproblemen operiert werden müssen? Dieser Artikel zeigt drei erfolgreiche Fälle von heparinfreier veno-venöser ECMO (VV-ECMO) bei solchen Patienten.
Hintergrund und Problemstellung
Patienten mit schwerer Verengung der Luftröhre (Trachealstenose) stehen während einer Operation vor dem Risiko eines vollständigen Verschlusses der Atemwege und schwerer Sauerstoffmangelzustände. Eine Intubation im Wachzustand ist oft zu riskant, und eine Tracheotomie (Luftröhrenschnitt) ist aufgrund der Lage oder Größe der Verengung nicht immer möglich. In solchen Fällen bietet ECMO eine zuverlässige Methode, um die Sauerstoffversorgung und Atmung des Patienten während der Operation sicherzustellen. Allerdings birgt die Verwendung von Heparin während der ECMO Risiken wie Blutungen und Gerinnselbildung, die lebensbedrohlich sein können. Neue Studien zeigen, dass eine heparinfreie ECMO bei Traumapatienten möglich ist, aber ihre Anwendung bei Patienten ohne Trauma, insbesondere bei solchen mit Tumoren, ist kaum erforscht.
Fallbeispiele
Drei Patienten mit schwerer Trachealstenose, verursacht durch Tumore im Halsbereich, wurden zur Tumorresektion oder Entfernung eines Teils der Luftröhre eingeliefert. Die engste Stelle der Luftröhre maß 0,20–0,39 cm in der kontrastmittelverstärkten Computertomographie (CT). Aufgrund des hohen Risikos eines vollständigen Verschlusses der Atemwege und eines Sauerstoffmangels wurde vor der Narkoseeinleitung eine VV-ECMO eingesetzt, um die Atmung und Sauerstoffversorgung sicherzustellen. Die ECMO-Einstellungen für jeden Patienten sind in Tabelle 1 detailliert. Wichtig ist, dass während des gesamten Eingriffs kein Heparin verabreicht wurde.
ECMO-Einstellungen und Management
Die VV-ECMO bestand aus einem Polymethylpenten-Hohlfasersauerstoffator und heparinbeschichteten Schläuchen und Kanülen. Die Abflusskanüle wurde in die rechte Oberschenkelvene gelegt, während die Rückführkanüle in die rechte oder linke Halsvene positioniert wurde, abhängig von der Anatomie des Patienten. In einem Fall wurde die linke Halsvene gewählt, da die rechte Halsvene durch einen Schilddrüsentumor stark verengt war. Die Gerinnungszeit (ACT) wurde während der Operation zwischen 140–180 Sekunden gehalten, und es wurden keine Gerinnselereignisse beobachtet.
Narkose und Beatmungsstrategie
Mit der Sauerstoffversorgung durch ECMO gesichert, wurde die Narkose eingeleitet, und die Beatmung erfolgte über einen Endotrachealtubus oder eine Kehlkopfmaske. Bei allen drei Patienten wurde eine lungenprotektive Beatmungsstrategie angewendet. Es ist wichtig zu beachten, dass nicht das gesamte venöse Blut aus dem rechten Vorhof abgeleitet wird. Das verbleibende sauerstoffarme Blut, das in die Lunge gelangt, ist auf die Lunge für den Gasaustausch angewiesen. Daher war die lungenprotektive Beatmung entscheidend, um eine zusätzliche Sauerstoffversorgung und Lungenschutz zu gewährleisten.
Ergebnisse und Komplikationen
Alle drei Patienten wurden erfolgreich operiert, ohne dass es zu Komplikationen durch die ECMO kam. Die ACT-Werte blieben im Zielbereich von 140–180 Sekunden, und es wurden keine Gerinnselereignisse wie Sauerstoffator- oder Pumpenversagen, Venenthrombose, Lungenembolie, tiefe Beinvenenthrombose, Schlaganfall oder andere größere Gefäßthrombosen beobachtet. Die Dauer der ECMO lag zwischen 316 und 376 Minuten. Die Gerinnungsfunktionstests waren vor der Operation normal, und während des Eingriffs wurden eine ausreichende Flüssigkeitszufuhr, eine strenge Überwachung der Urinausscheidung und die ACT-Messung aufrechterhalten.
Diskussion
Traditionell erfordert ECMO eine systemische Antikoagulation, um Gerinnselbildung im Kreislauf zu verhindern. Die Antikoagulationsrichtlinien der Extracorporeal Life Support Organization aus dem Jahr 2014 empfehlen, mit Heparin eine ACT von 180–220 Sekunden anzustreben. Dieser Ansatz erhöht jedoch das Blutungsrisiko, das eine lebensbedrohliche Komplikation in der ersten Stunde nach der ECMO-Implantation darstellt. Blutungen, einschließlich Hirnblutungen, Blutungen an der Operationsstelle und Magen-Darm-Blutungen, sind mit höheren Sterblichkeitsraten verbunden.
Fortschritte in der ECMO-Technologie, wie Zentrifugalpumpen, Sauerstoffatoren und biokompatible Kreisläufe, haben das Risiko thromboembolischer Komplikationen theoretisch verringert. Dies ermöglicht die Erforschung von ECMO mit niedriger Heparindosis oder ganz ohne Heparin bei Patienten mit hohem Blutungsrisiko, wie Traumapatienten. Neuere Studien zeigen, dass ein vollständig heparinbeschichteter ECMO-Kreislauf für begrenzte Zeiträume, bis zu 24–48 Stunden, ohne systemisches Heparin ausreichenden Schutz vor Gerinnselbildung bieten kann.
Die drei vorgestellten Fälle zeigen die Sicherheit und Wirksamkeit von heparinfreier VV-ECMO bei Patienten ohne Trauma mit schwierigen Atemwegen während der Operation. Das Fehlen von Gerinnselereignissen in diesen Fällen unterstützt die Machbarkeit dieses Ansatzes, insbesondere für die kurzzeitige Nutzung von ECMO. Es ist jedoch wichtig, die Möglichkeit von Mikroembolien zu berücksichtigen, die mit herkömmlichen bildgebenden Verfahren nicht nachweisbar sind. Studien mit transkranieller Dopplersonographie haben gezeigt, dass Mikroembolien die klinischen Ergebnisse nicht wesentlich beeinflussen, aber empfindlichere Nachweismethoden sind vorzuziehen.
Grenzen und zukünftige Richtungen
Obwohl die Ergebnisse dieser Fälle vielversprechend sind, sind die Daten zur heparinfreien ECMO bei Patienten ohne Trauma begrenzt. Größere Studien sind notwendig, um diese Beobachtungen zu bestätigen und die mit dieser Methode verbundenen Risiken und Vorteile zu klären. Darüber hinaus erfordern die optimale Kombination, Dauer und Dosierung von Gerinnungshemmern während der ECMO weitere Untersuchungen, um das Risiko von Blutungen und Gerinnselbildung auszugleichen.
Fazit
Heparinfreie VV-ECMO ist eine sichere und wirksame Option für Patienten ohne Trauma mit schwierigen Atemwegen während der Operation, insbesondere für die kurzzeitige Nutzung. Die Verwendung eines vollständig heparinbeschichteten ECMO-Kreislaufs, kombiniert mit einer sorgfältigen Überwachung der ACT und der Gerinnungsfunktion, kann Gerinnselereignisse verhindern, ohne dass systemisches Heparin erforderlich ist. Dieser Ansatz bietet eine wertvolle Alternative für Patienten mit hohem Blutungs- oder Gerinnselrisiko, wie solche mit Tumoren. Weitere Forschung ist jedoch notwendig, um diese Ergebnisse zu bestätigen und die ECMO-Behandlung bei Patienten ohne Trauma zu optimieren.
For educational purposes only.
DOI: doi.org/10.1097/CM9.0000000000002651