Obwohl wir von der Entwicklung eines Darth-Vader-ähnlichen Lebenserhaltungssystems weit entfernt sind, hat die ECMO oder extrakorporale Membranoxygenierung in den letzten Jahren einen weiten Weg zurückgelegt. Obwohl sie ursprünglich eine Therapieform war, um Neugeborenen zu helfen, erhalten immer mehr Erwachsene eine ECMO, und überall auf der Welt entstehen ECMO-Zentren.
Nach Angaben der Extracorporeal Life Support Organization (ELSO), die die ECMO ständig überwacht, hat die ECMO seit 1990 58.842 Menschen auf der ganzen Welt geholfen, und diese Zahl steigt von Jahr zu Jahr. Obwohl fast die Hälfte dieser Fälle Neugeborene mit Atemproblemen betreffen, handelt es sich bei insgesamt 10.426 Fällen um Erwachsene mit Atmungs- und Herzproblemen oder mit Lungenreanimationsbedarf.
Übersicht
ECMO (auch bekannt als extrakorporale Lebenserhaltung oder ECLS) ist eine kurzfristige Maßnahme zur Lebenserhaltung bei Menschen, die schwer krank sind (man denke an Lungen- oder Herzinsuffizienz). Die ECMO injiziert Sauerstoff in das Blut und entfernt Kohlendioxid. Sie kann auch die Hämodynamik (Blutdruck) unterstützen. Die ECMO ist ein Mittel zur partiellen kardiopulmonalen Umgehung und wird ausserhalb des Operationssaals eingesetzt. Vollständige kardiopulmonale Bypass-Maschinen (Herz-Lungen-Maschinen) werden nur für einige Stunden während der Operation eingesetzt.
Die ECMO wird häufig eingesetzt, um Lunge und Herz für mehrere Tage zu entlasten, was theoretisch die Heilung fördert. Sie wird bei Patienten eingesetzt, die bei einer Notfallbehandlung gute Überlebenschancen haben und die ohne ECMO wahrscheinlich sterben würden.
Bereits 1944 erkannten Forscher, dass Blut, das durch semipermeable Membranen fließt, mit Sauerstoff angereichert wird. Diese Beobachtung wurde zur Grundlage für den kardiopulmonalen Bypass. Zunächst stützte sich der kardiopulmonale Bypass auf Blasen- oder Scheibenoxygenatoren, die das Blut direkt der Luft aussetzten. Eine nachteilige Wirkung dieser frühen Bypassform war die Hämolyse oder die Zerstörung von Blutzellen, was ihren Nutzen auf höchstens einige Stunden begrenzte. Im Jahr 1956 wurde dieses Problem durch die Entwicklung eines Membranoxygenators gelöst und die Grundlage für eine längere Anwendung der ECMO geschaffen.
Hier sind die Komponenten einer typischen ECMO:
- Wärmetauscher
- Membran-Oxygenator
- Rollen- oder Kreiselpumpe
- Leitungsrohre
- Katheter, die für den Ort des Zugangs spezifisch sind (VV ECMO führt Blut über die obere Hohlvene oder den rechten Vorhof in das Venensystem zurück, und VA ECMO führt Blut über die Aorta oder die gemeinsame Halsschlagader in das arterielle System zurück)
In einigen Konfigurationen wird ein Parallelkreislauf mit einer weiteren Pumpe und einem Oxygenator verwendet, um die Oxygenierung und die Entfernung von Kohlendioxid zu unterstützen. Die Flussraten werden auf der Grundlage einer genauen Überwachung der Homöostase des Patienten eingestellt: Blutdruck, Säure-Basen-Status, Endorganfunktion und gemischter venöser Status. Bemerkenswert ist, dass nur die VA ECMO die Hämodynamik oder den Blutdruck unterstützt. Obwohl ein vollständiger kardiopulmonaler Bypass unter Vollnarkose im Operationssaal angeschlossen wird, wird die ECMO in der Regel unter Lokalanästhesie eingerichtet.
Patienten, die an der ECMO teilnehmen, sind in der Regel sehr krank, und nicht alle überleben diese Erfahrung. Im Jahr 2013 berichtete die ELSO, dass weltweit nur 72 Prozent der Menschen die ECMO überlebt haben, wobei diese Statistik stark zugunsten von Neugeborenen mit begrenzter Lungenverletzung gewichtet wird, die in den Eingriff gehen. (Denken Sie daran, dass Säuglinge neue Lungen haben und daher oft ohne die für Erwachsene typische Komorbidität oder begleitende Lungenschäden in die ECMO eintreten). Darüber hinaus überlebten zwar 72 Prozent aller Menschen die ECMO, aber nur 60 Prozent schafften es bis zur Entlassung oder Verlegung; auch diese Statistik wurde zugunsten der Neugeborenen abgewogen. Konkret schafften es nur 56 Prozent der Erwachsenen mit Atembeschwerden bis zur Entlassung oder Verlegung.
Zu den unerwünschten Wirkungen der ECMO gehören schwere innere und äußere Blutungen, Infektionen, Thrombosen (lebensbedrohliche Blutgerinnsel in den Blutgefäßen) und Pumpenversagen. Um die Thrombosegefahr zu mindern, werden Komponenten der ECMO mit Heparin, einem Blutverdünner, beschichtet.
Wenn es benutzt wird
Hier sind einige Situationen, in denen die ECMO bei Neugeborenen eingesetzt wird:
- anhaltende pulmonale Hypertonie des Neugeborenen (PPHN)
- neonatales Mekonium-Aspirationssyndrom
- Lungenentzündung oder andere schwere Infektion
- angeborene Zwerchfellhernie
- angeborene Herzkrankheit
Hier sind einige Situationen, in denen die ECMO bei älteren Kindern eingesetzt wird:
- Herzreparatur nach der Operation
- Aspirationspneumonie
- Lungenentzündung
- Sepsis
- Vergiftung
- fast ertrinkend
- schweres Asthma
- Vergiftung
Der Einsatz der ECMO hält Einzug in die Erwachsenenmedizin. Zwar gibt es nur wenige Belege für den universellen Einsatz der ECMO (d.h. wir brauchen große randomisierte Kontrollstudien, um universelle Leitlinien zu erstellen), aber es gibt Fallberichte, retrospektive Studien usw., die darauf hindeuten, dass die ECMO bei einer Vielzahl von Erkrankungen nützlich sein könnte. Bemerkenswert ist, dass es zwar keine absoluten Kontraindikationen für ihren Einsatz gibt, aber einige relative Kontraindikationen, die zum Teil auf Expertenmeinungen beruhen, vorgeschlagen wurden, darunter ein geschwächtes Immunsystem (Immunsuppression), ein schweres Blutungsrisiko (ausgeprägte Koagulopathie), ein fortgeschrittenes Alter und ein hoher BMI.
Hier sind einige Situationen aufgeführt, in denen die ECMO bei Erwachsenen eingesetzt wird:
- Herzstillstand als Folge eines akuten Myokardinfarkts oder einer Lungenembolie
- Herzinsuffizienz
- Atemstillstand als Folge eines akuten Atemnot-Symptoms (ARDS) oder des H1N1-Virus
Zwei weitere Informationen über die ECMO, wie sie für Erwachsene gilt. Erstens vermeidet die ECMO im Gegensatz zu Beatmungsgeräten eine Schädigung der Lunge durch Trauma (Barotrauma) oder Atelektase (Lungenkollaps). Zweitens zeigt die Metaanalyse (gepoolte Forschung), dass die ECMO bei Personen, die Herztransplantationen erhalten, bei Personen mit viraler Kardiomyopathie (einer Virusinfektion des Herzens) und bei Personen mit Herzrhythmusstörungen, die auf die konventionelle Behandlung nicht angesprochen haben, von begrenztem Nutzen sein kann.
Abschließend ist zu sagen, dass die ECMO wahrscheinlich eine Behandlung ist, der Sie weder in Ihrem Leben noch im Leben Ihrer Angehörigen jemals begegnen werden und die sich glücklich schätzen kann; die ECMO ist ernsthaft und denjenigen vorbehalten, die sehr krank sind. Dennoch stellt die ECMO einen vielversprechenden neuen Weg dar, um viel mehr Menschen zu helfen. Auch wenn wir vielleicht nie ein Lebenserhaltungssystem entwickeln werden, das sich mit der Panzerung von Darth Vader messen kann, sind wir dabei, unser Verständnis der kurzfristigen Lebenserhaltung an stationären Standorten weiter zu verfeinern.