Adolescent u dobi od 16 godina hitno je hospitaliziran zbog perikardijalnog izljeva. Klinička slika perikardijalnog izljeva razvila se nakon deset dana febriliteta praćenog suhim kašljem, inapetencijom, proljevom i općim algičkim sindromom. S obzirom na prijeteću tamponadu srca, neposredno po prijemu učinjena je perikardiocenteza s postavljanjem perikardijalnog drena. Unutar 24 sata od perikardiocenteze došlo je do naglog razvoja kardiogenog šoka refraktornog na konzervativne mjere liječenja. U sklopu mjera oživljavanja postavljen je periferni vensko-arterijski sustav izvantjelesne membranske oksigenacije.

Mladić u prošlosti nije teže bolovao. Četiri mjeseca prije hospitalizacije prebolio je vodene kozice. Alergije nije manifestirao.

Tijekom ekstenzivne dijagnostičke obrade u jedinici za intenzivno liječenje djece uočen je uvećani supraklavikularni limfni čvor. Indicirana je žurna selektivna disekcija vrata radi dijagnostike i odluke o daljnjoj terapiji.

Tijekom prijeoperacijskoga anesteziološkog pregleda u Jedinici za intenzivno liječenje djece mladić, tjelesne mase 90 kg, bio je analgosediran kontinuiranom infuzijom midazolama i fentanila, miorelaksiran rokuronijem te intubiran i mehanički ventiliran. Kanile vensko-arterijskog ECMO uređaja bile su postavljene u lijevu femoralnu arteriju i lijevu femoralnu venu. Stabilne vrijednosti krvnog tlaka i pulsa održavane su uz kontinuiranu inotropnu i vazoaktivnu potporu noradrenalinom u dozi od 0,046 mcg/kg/min i milrinonom u dozi od 0,92 mcg/kg/min. Kontinuirana infuzija heparina u dozi od 12 jed./kg/h prilagođavana je prema nalazu aktiviranog vremena zgrušavanja (engl. activated clotting time, ACT) i koagulograma. Iz laboratorijskih nalaza učinjenih dan prije planiranoga kirurškog zahvata izdvajala se narušena funkcija jetre i bubrega, trombocitopenija (69 x 10⁹/L), aktivirano parcijalno tromboplastinsko vrijeme (skr. APTV) 33,9 s i koncentracija fibrinogena 1,2 g/L. Prijeoperacijska ehokardiografija pokazala je oslabljenu sistoličku funkciju miokarda lijeve klijetke, osobito interventrikularnog septuma, uz ejekcijsku frakciju lijeve klijetke (skr. EF LK) do 30% te smanjenu gibljivost desne klijetke srca. Mladiću je dodijeljena kategorija IV fizikalnog statusa bolesnika prema klasifikaciji Američkog društva anesteziologa.

Ukupno petoga dana od postavljanja bolesnika na izvantjelesnu potporu životu pristupilo se operacijskom zahvatu. Osigurana je prisutnost perfuzionista u operacijskoj sali i dodatnoga pomoćnog medicinskog osoblja radi što sigurnijeg premještanja bolesnika. Mladić je do kirurške sale Klinike za kirurgiju glave i vrata dovezen u pratnji medicinskog tima Jedinice za intenzivno liječenje djece. Vazoaktivna potpora nije prekidana tijekom perioperacijskog razdoblja. Sat vremena prije kirurškog zahvata zaustavljena je kontinuirana infuzija heparina. Uzevši u obzir predmnijevani rizik od krvarenja, osigurani su krvni pripravci.

Tijekom operacijskog zahvata korišten je standardni anesteziološki monitoring vitalnih funkcija bolesnika (elektrokardiogram – EKG, pulsna oksimetrija – SpO2, koncentracija ugljikovog dioksida na kraju izdisaja – EtCO2) uz kontinuirano invazivno mjerenje arterijskog tlaka. Bolesnik je bio intubiran oralnim tubusom veličine 6,5 s cuffom, te je kontrolirano mehanički ventiliran tlačnom potporom (koncentracija kisika u udahnutom volumenu, engl. fraction of inspired oxygen, FiO₂ 40%, uz pozitivni tlak na kraju ekspirija, engl. positive end-expiratory pressure, PEEP 10 cm H₂O). Anestezija je održavana kontinuiranim infuzijama midazolama, fentanila i rokuronija koje su bile titrirane prema kliničkom odgovoru. U cjelokupnom perioperacijskom periodu bila je prisutna pulsatilnost krivulje arterijskog tlaka. Intraoperativno je održavana stabilna vrijednost protoka uređaja ECMO. Posebna pažnja usmjerena je na prevenciju skokovitih promjena vrijednosti hemodinamike uz ciljni srednji arterijski tlak (engl. mean arterial pressure, MAP) u rasponu od 60 do 90 mmHg. Učinjeni kontrolni nalaz acidobaznog statusa iz arterijske krvi desne ruke pokazao je uredne vrijednosti parcijalnog tlaka kisika i ugljikovog dioksida. Zahvat je protekao bez komplikacija i neželjenih događaja.

U poslijeoperacijskom periodu postupno se pratio oporavak srčane funkcije. Bolesnik je nakon ukupno 9 dana odvojen od V-A ECMO potpore. Patohistološkom analizom limfnog čvora (prikazanog na Figure 1), dijagnosticiran je Hodgkinov limfom i započeto je kemoterapijsko liječenje uz dobar odgovor na terapiju.

Uređaj ECMO u raznim konfiguracijama koristi se kao sredstvo za potporu plućnoj ili srčanoj funkciji. Prema registru Organizacije za izvantjelesnu reanimaciju (engl. extracorporeal life support organisation, ELSO) u razdoblju od 1989. do 2020. godine, primijenjen je u ukupno 133.371 bolesnika svih dobnih skupina. Ukupno preživljenje bolesnika na ECMO-u do otpusta iz bolnice kreće se oko 55%. (8)

Europsko društvo za reanimaciju u svoje je smjernice uključilo preporuku korištenja uređaja ECMO u odraslih bolesnika u kojih su inicijalne mjere zbrinjavanja života neuspješne ili kao pomoć u provođenju visokorizičnih intervencija poput koronarne angiografije i trombektomije u liječenju masivne plućne embolije. (9) Tijekom posljednjeg desetljeća prati se porast primjene uređaja ECMO u pedijatrijskoj populaciji. U sklopu postupaka oživljavanja u bolničkim uvjetima (engl. extracorporeal cardiopulmonary resuscitation, ECPR), ECMO je primijenjen u više od 3.000 djece sa stopom preživljenja do otpusta iz bolnice od 43%. (10) Zahvaljujući napretku tehnologije, recentna izvješća predviđaju proširenje primjene uređaja ECMO izvan jedinica za intenzivno liječenje. (11, 12)

Prikazani bolesnik priključen je na periferni vensko-arterijski uređaj ECMO tijekom postupka oživljavanja u bolničkim uvjetima (engl. skr. ECPR). Vensko-arterijski uređaj za izvantjelesnu membransku oksigenaciju modificirana je inačica srčano-plućne premosnice. Osim što preuzima ili podržava cirkulacijsku funkciju srca, može istodobno preuzeti funkciju izmjene plinova u krvi. (13) ECMO fiziološki stabilizira bolesnika, smanjuje rizik daljnjih jatrogenih ozljeda i pruža dodatno vrijeme za dijagnozu, liječenje i oporavak od primarne ozljede. (14) Kao potpora srčanoj funkciji V-A ECMO koristi se u sljedećim indikacijama: kardiogeni šok različitih uzroka (akutni koronarni sindrom, teške srčane aritmije refraktorne na druge mjere liječenja, sepsa uz depresiju miokarda, predoziranje ili toksičnost lijeka udružena s dubokom depresijom miokarda, miokarditis i dr.); nemogućnost odvajanja sa srčano-plućne premosnice nakon kardiokirurškog zahvata; primarno odbacivanje presatka nakon transplantacije srca; terapija premoštenja u kroničnoj kardiomiopatiji, te kao periproceduralna potpora u visokorizičnih perkutanih koronarnih intervencija. (6, 9)

Osnovni dijelovi vensko-arterijskog ECMO sustava jesu: membranski oksigenator (obogaćuje krv kisikom i uklanja ugljikov dioksid iz krvi), crpka za krv, „pristupna“ (venska) i „povratna“ (arterijska) kanila te konzola za kontrolu (Figure 2). Sustavni arterijski protok rezultat je protoka u cirkulacijskom krugu i vlastita izbačaja lijeve klijetke. (13, 15) Ako je prisutna, pulsatilnost krivulje arterijskog tlaka odraz je ostatne aktivnosti srca. (16) U perifernoj konfiguraciji V-A ECMO uređaja, krv vraćena iz ECMO kruga susreće se s nativnim srčanim minutnim volumenom na razini torakalne aorte. Ukoliko je područje sliva ovih dvaju protoka distalno od lijeve arterije subklavije, a bolesnikova plućna funkcija je loša, postoji značajan rizik hipoksemije mozga, srca i gornjih ekstremiteta i nastanka tzv. sindroma sjever-jug (engl. north-south syndrome, Harlequin syndrome). Mjerenje periferne zasićenosti kisikom na desnoj ruci i kanulacija desne radijalne/brahijalne arterije uz serijsko praćenje acidobaznog statusa minimalni je standard intraoperacijskog monitoringa s ciljem smanjenja rizika od cerebralne hipoksemije. (16, 17)

Anesteziolog mora biti svjestan i drugih bitnih komplikacija primjene perifernog V-A ECMO uređaja: distenzije lijeve klijetke uz razvoj plućnog edema (posljedica povećanog tlačnog opterećenja LK uslijed visokog protoka na ECMO-u), ishemije donjih ekstremiteta zbog kanulacije femoralne arterije, krvarenja i tromboembolijskih incidenata. (18)

Poznato je da interakcija krvi s biomaterijalom unutar ECMO kruga potiče upalni i protrombotski odgovor organizma. Fiziološka hemostaza usmjerena je k hiperkoagulabilnom stanju. Klinički najveći izazov jest pravilno titrirati lijekove za antikoagulaciju kako bi se komplikacije svele na što manju razinu. Prema izvješćima, krvarenje se javlja u 10–30% bolesnika na ECMO-u, s nešto višom incidencijom u djece, od 12% do 52% slučajeva. (14, 19) Glavni su uzroci krvarenja sistemska heparinizacija sustava, disfunkcija trombocita i razrjeđenje faktora zgrušavanja krvi. S trajanjem ECMO potpore i kanulacijom prsišta rizik od pojave krvarenja raste, osobito u djece. (5, 14, 19) S druge strane, neke analize pokazuju da se tromboembolijski incidenti često ne zabilježe te je njihova incidencija vjerojatno značajno viša od klinički uočene. (20) Prospektivna opservacijska studija provedena u osam dječjih bolnica u Americi navodi pojavnost tromboembolijskih incidenata u čak 37,5% djece na ECMO-u (u 31,1% slučajeva tromb se nalazio unutar ECMO kruga). (21)

Zbog nedostatka jasnih smjernica, u prošlosti je postojala izrazita varijabilnost korištenja antikoagulacijskih sredstava tijekom izvantjelesne oksigenacije u različitim centrima. Nefrakcionirani heparin danas je najčešće korišteno sistemsko antikoagulacijsko sredstvo u bolesnika na uređaju za izvantjelesnu potporu cirkulaciji. (5, 22) Cilj antikoagulacije heparinom jest reducirati pojavu tromba u bolesnika i unutar ECMO kruga. Vezujući se na antitrombin (skr. AT) kao kofaktor, heparin neizravno djeluje na mnogobrojnim mjestima u procesu zgrušavanja krvi. Povećava stvaranje kompleksa trombin-AT za 1000 do 10.000 puta, što u konačnici sprječava pretvorbu fibrinogena u fibrin. Konformacijska promjena antitrombina u interakciji s heparinom dodatno smanjuje djelovanje aktiviranih faktora zgrušavanja IX, X, XI i XII. (23) Prednost nefrakcioniranog heparina u odnosu na druga antikoagulacijska sredstva jest u relativno jednostavnom i brzom poništavanju njegova učinka protaminom. Međutim, točno doziranje heparina i dalje ostaje prijeporno pitanje. Trenutne smjernice za ECMO preporučuju doziranje heparina u kontinuiranoj infuziji od 7,5 – 20 jed/kg/h kako bi se ACT održavao u rasponu od 180 – 220 sekundi. (5) U nedostatku preciznijih smjernica, brojni su centri razvili vlastite protokole za doziranje i mjerenje učinka heparina. (20, 22) Više provedenih studija potvrdilo je da korištenje samo jednog laboratorijskog testa za praćenje antikoagulacije i titriranje terapije nije dostatno. (20, 22, 24, 25) Također, postoje kvantitativne razlike različitih komponenti hemostatskog sustava u djece i u odraslih, poznate kao koncept razvojne hemostaze. (26) U djece je fiziološki snižena koncentracija antikoagulacijskih proteina, uključujući antitrombin. U usporedbi s odraslima, reducirana je aktivnost faktora zgrušavanja ovisnih o vitaminu K te inhibitora koagulacije proteina C i S. (20) Unatoč navedenim razlikama, smatra se da je hemostaza u novorođenčeta u ravnoteži. Međutim, titriranje antikoagulacije po shemi za odrasle u djece nije potpuno adekvatno, posebno zbog dokazanih razlika u referentnim vrijednostima testova za praćenje koagulacije. (20, 26, 27) S obzirom na to da je razlika u koagulacijskim parametrima najizraženija u dojenčadi u usporedbi sa starijom djecom i odraslima, zaključili smo da u prikazanog bolesnika dob nema značajnog utjecaja na pristup antikoagulaciji. (20, 28)

Optimalna antikoagulacija treba se temeljiti na procjeni cjelokupnog stanja hemostaze u bolesnika korištenjem više laboratorijskih testova. (5, 20, 24) Table 2 sažeto prikazuje panel testova zgrušavanja krvi koji su se pokazali korisnima u svrhu titracije doze heparina u bolesnika na ECMO-u. Laboratorijske nalaze treba tumačiti u kontekstu kliničkog stanja bolesnika i njegovog individualnog rizika od krvarenja ili trombotskih komplikacija. Ukoliko vrijeme dozvoljava, svaku podležeću koagulopatiju potrebno je liječiti prije spajanja bolesnika na potporu uređajem za izvantjelesnu membransku oksigenaciju. (24) Kirurški pristup bolesniku na ECMO uređaju ne razlikuje se od pristupa bolesniku s koagulopatijom. Savjetuje se ekstenzivna upotreba elektrokauterizacije. (5) Upozoravajući znakovi hipovolemije tijekom kirurškog zahvata jesu treskanje cijevi uređaja i alarm niskog protoka. (18)

Osim utjecaja na bolesnikovu hemostazu, ECMO značajno mijenja i farmakokinetiku lijekova. Promjena se prvenstveno odnosi na povećani volumen distribucije lijeka te sekvestraciju ili apsorpciju lijeka unutar ECMO kruga. (29, 30) Najčešće korišteni lijekovi u bolesnika na ECMO-u su opioidi fentanil, hidromorfon i morfij, te sedativi propofol, deksmedetomidin i benzodiazepini. (31) Većina ovih lijekova je lipofilna te je izražena njihova sekvestracija u krugu. Studija Ex vivo pokazala je da se značajna količina fentanila i midazolama gubi unutar kruga, što klinički rezultira povećanom potrebom za analgeticima i sedativima kroz vrijeme. (30) Funkcija organa te farmakokinetika i farmakodinamika primijenjenih lijekova trebaju biti procijenjene individualno za svakog bolesnika. Odluka o izboru terapije temelji se na željenom kliničkom učinku uz promišljanje o potencijalnim nuspojavama lijeka. Intravenski anestetici preferiraju se u bolesnika na V-A ECMO-u, jer se hlapljivi anestetici ne mogu pouzdano isporučiti u bolesnika sa smanjenim plućnim protokom krvi. (31, 32)

Iako se još uvijek istražuju optimalne strategije ventilacije u bolesnika na ECMO-u, pristup tzv. poštedne mehaničke ventilacije poput one u bolesnika s akutnim respiratornim distres sindromom (skr. ARDS), pokazao se uspješnim. (32) Mehanička ventilacija uz pozitivni tlak na kraju ekspirija >10 cm H₂O utjecat će na smanjenje tlačnog opterećenja LK i posredno smanjiti rizik nastanka plućnog edema. Parametri ventilacije u prikazanog bolesnika postavljeni su s ciljem održavanja zasićenosti arterijske krvi kisikom u rasponu od 92 – 97% i EtCO₂ unutar normalnih vrijednosti. Novije spoznaje pokazuju kako je hipokapnija povezana s većim mortalitetom bolesnika nakon kardiopulmonalne reanimacije. (33) Mehaničku ventilaciju potrebno je uskladiti s ukupnim protokom plinova na ECMO uređaju (engl. sweep gas flow) kako bi se izbjegla izrazita hipokapnija i hiperoksija. (34)

Stabilna vrijednost srednjega arterijskog tlaka, zasićenost miješane venske krvi kisikom (SvO₂) iznad 65% i vrijednost laktata manja od 2,2 mmol/L pokazatelji su zadovoljavajuće tkivne perfuzije kao rezultat optimalno postavljenog protoka krvi u cirkulacijskom krugu uređaja za izvantjelesnu oksigenaciju. (18)

Zahvaljujući napretku tehnologije ECMO danas postaje dostupniji, jednostavniji i sigurniji za korištenje. Iako je rizik od krvarenja i dalje ograničavajući čimbenik za široku primjenu uređaja ECMO, indikacije za njegovu primjenu više nisu ograničene na puku potporu cirkulaciji. Pokazalo se da ECMO poboljšava preživljenje kod teškoga septičkog šoka u djece. (35) U peripartalnom razdoblju korišten je u slučajevima plućne embolije, embolije amnionskom tekućinom i teške plućne hipertenzije, s dobrim ishodima za majku i dijete. (36) Pojedini centri već su započeli s rutinskom primjenom ECMO-a u slučajevima teške traume prsnog koša. (37)

Više nije rijetkost da bolesnik priključen na uređaj za izvantjelesnu potporu cirkulaciji bude podvrgnut određenim dijagnostičko-terapijskim postupcima prilikom kojih je potrebna prisutnost anesteziologa. S razvojem netrombogenih površina za uređaj ECMO, u budućnosti se očekuje smanjenje potrebe za antikoagulacijom i reduciranje komplikacija u smislu krvarenja. Samim time, ECMO vjerojatno više neće biti prepreka za pristupanje nekardijalnim kirurškim zahvatima. Iako je intraoperacijsko zbrinjavanje bolesnika na uređaju za izvantjelesnu membransku oksigenaciju relativno kratka epizoda u odnosu na sveukupno trajanje liječenja, anesteziolog mora voditi računa o fiziologiji i komplikacijama uređaja ECMO i s posebnom pažnjom pristupiti anesteziji bolesnika tijekom kirurškog zahvata.

Cilj ovog rada bio je dati sažeti prikaz trenutnih spoznaja i preporuka za zbrinjavanje bolesnika na ECMO-u anesteziolozima koji se u svojoj praksi ne susreću rutinski s uređajem za izvantjelesnu membransku oksigenaciju. Interdisciplinarni pristup i suradnja, kao i poznavanje značajki uređaja, najbolji su put do uspješnog ishoda liječenja.