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Kurzzeitige venoarterielle extrakorporale Membranoxygenierung (ECMO) bei massiver

6.6 Kurzzeitige venoarterielle extrakorporale Membranoxygenierung (ECMO)

Von Januar 2014 bis Dezember 2016 wurden 396 Patienten (216 Männer, 180 Frauen) einer PEA unterzogen. Die Tabelle 12 zeigt die präoperativen demographischen und hämodynami-schen Daten sowie die Jamieson-Klassifikation aller 396 Patienten.

Das mittlere Alter betrug 60 ± 18 Jahre mit fast ausgeglichener Geschlechtervertei-lung. Der MPAP betrug 45 ± 13 mmHg.

Tabelle 12: Hämodynamik aller Patienten, die einer pulmonalen Endarteriektomie unterzogen wurden

Alle Werte sind Mittelwerte ± Standardabweichung oder n (%), CBP = Kardiopulmonaler Bypass; sPAP = systolischer pulmonalar-terieller Druck; mPAP = mittlerer pulmonalarpulmonalar-terieller Druck;

dPAP = diastolischer pulmonalarterieller Druck; PVR = pulmonal-vaskulärer Widerstand; SVR = systempulmonal-vaskulärer Widerstand; CVP

= zentralvenöser Druck; CO = Herzzeitvolumen.

Die perioperative Letalität lag bei 2,3%

(9/396 Patienten). Insgesamt 16 Patienten wurden mit ECMO-Unterstützung behan-delt, wovon 8 Patienten aufgrund einer schweren endobronchialen Blutung mittels venoarterieller (va) ECMO behandelt wur-den. Es handelte sich hierbei um 6 Frauen und 2 Männer, welche im Mittel 67 ± 11 Jahre alt waren. Diese ECMO-Patienten wiesen präoperativ ein niedrigeres HZV (3,7 ± 1,1 L/min) und einen höheren PVR (857 ± 553 dyn·s·cm-5) auf. Diese Patienten hatten eine Bypass-Zeit von 308 ± 45 min

mit einer Aortenabklemmzeit von 103 ± 32 min und einer totalen Kreislaufstillstands-zeit von 38 ± 8 min. Die niedrigste Körper-kerntemperatur lag bei 18,6 ± 1,2 °C. Einer der 8 Patienten starb aufgrund eines post-operativen Multiorganversagens. Die Cha-rakteristika der Patienten mit der Kurzzeit-ECMO sind in Tabelle 13 dargelegt. Bei al-len Patienten wurde intraoperativ von der extrakorporalen Zirkulation auf die Kurz-zeit-ECMO gewechselt, nachdem eine schwere endobronchiale Blutung broncho-skopisch festgestellt wurde.

Tabelle 13: ECMO nach pulmonaler Endarteriekto-mie (kurzzeitige venoarterielle ECMO)

Alle Werte sind Mittelwerte ± Standardabweichung oder n (%), vaECMO = venoarterielle extrakorporale Membranoxygenie-rung; pRBCs = Erythrozytenkonzentrate; FFP = gefrorene Frisch-plasmen

Nach Wiederherstellung der Gerinnung mittels Protamin konnten im Mittel nach 49 ± 13 min (20 – 113 min) alle Patienten vom vaECMO-System entwöhnt werden.

Ein Patient benötigte 6 h später aufgrund schlechter Oxygenierung eine venovenöse ECMO-Unterstützung.

Die detaillierten Daten für die einzelnen Patienten sind nachfolgend in Tabelle 14 dargestellt.

Tabelle 14: Klinischer Verlauf nach ECMO

WHO FC = Welt-Gesundheits-Organisation Funktionsklasse; ECMO = extrakorporale Membranoxygenierung; CT = Computertomographie; S

= Segment; RLL = rechter Unterlappen; RUL = rechter Oberlappen; ML = Mittellappen; LUL = linker Oberlappen; ICU = Intensivstation; pRBCs

= Erythrozytenkonzentrate; FFP = gefrorene Frischplasmen

Alle Patienten benötigten perioperativ signifikant mehr Blutprodukte mit 6,8 ± 3,0 Erythrozy-tenkonzentraten, 8,1 ± 3,7 Einheiten an Frischplasma und 1,7 ± 1,3 Thrombozytenkonzentra-ten. Alle Patienten befanden sich präoperativ in der WHO-Funktionsklasse (FC) III und in der Computertomographie zeigten sich in 6 Fällen parenchymale Läsionen. Die Operationszeiten (489 ± 36 vs. 416 ± 65 min, P < 0,0001), Beatmungszeiten (164 ± 139 vs. 52 ± 76 h, P < 0,0001), sowie die Zeiten auf der Intensivstation (9,4 ± 1,1 vs. 3,6 ± 3,1 d, P < 0,0001) und der Kranken-hausaufenthalt (15 ± 5 vs. 12 ± 20 d, P = 0.0102) insgesamt waren signifikant länger verglichen mit Patienten ohne ECMO-Therapie. Sieben Patienten konnten aus dem Krankenhaus entlas-sen werden. Alle Patienten sind am Leben (mittleres Follow-up von 2,6 Jahren): 3 in WHO-FC I, 3 in WHO-FC II und einer in WHO-FC III. Ein Jahr nach der Operation wiesen die Patienten sowohl eine erhebliche Verbesserung ihrer Lebensqualität als auch eine signifikante Verbes-serung der pulmonalen Hämodynamik auf (Tabelle 15).

Tabelle 15: Hämodynamische Änderungen und prä- und postoperative WHO-Funktionsklasse bei Pati-enten mit kurzfristiger venoarterieller ECMO

Alle Werte sind Mittelwerte ± Standardabweichung, WHO FC = WHO-Funktionsklasse; mPAP = mittlerer pulmonalarterieller Druck; CI = Herzindex; PVR = pulmonalvaskulärer Widerstand.

Abbildung 14 vergleicht das Überleben von Patienten mit schwerer endobronchialer Blutung in 2 Zeiträumen: Zeitraum 1 geht von 2009 bis 2013 mit 2 Überlebenden und

6 Verstorbenen und Zeitraum 2 geht von 2014 bis 2016 mit 7 Überlebenden und ei-nem Verstorbenen.

Abbildung 14: Überlebensvergleich zwischen 2 verschiedenen Konzepten der ECMO-Unterstützung. Dargestellt werden die Langzeit-Unterstützung von 2009 bis 2013 und die kurzzeitige Unterstützung von 2014 bis 2016. Grün steht für überlebende und Blau für verstorbene Patienten.

Diese Arbeit beschreibt ein neues Konzept der kurzfristigen venoarteriellen ECMO-Unterstüt-zung zur Behandlung schwerer endobronchialer Blutungen, welches das Entwöhnen von der extrakorporalen Zirkulation nach Antagonisierung der Voll-Heparinisierung ermöglicht.

Alle großen PEA-Zentren (> 100 PEA-Operationen pro Jahr) haben aufgrund der zunehmenden Expertise die Indikationsstellung zur PEA erweitert. Hierbei müssen seltene, aber lebensbe-drohliche Komplikationen wie Reperfusionsödeme, persistierende PH und endobronchiale Blutungen suffizient therapiert werden, um die Letalität der Operation zu minimieren 15. In den meisten Fällen zeigt sich die endobronchiale Blutung zu Beginn der Entwöhnung von der extrakorporalen Zirkulation, wenn der MPAP wieder ansteigt. Durch Abnahme des Tidal-volumens bei druckgesteuerter Ventilation ist dies bereits frühzeitig erkennbar. Bronchosko-pisch wird die Blutung verifiziert und falls diese lokalisierbar ist, wird versucht den betroffenen Bronchus zum Beispiel mittels Fibrin zu blockieren.

In Fällen massiver Blutung wird zunehmend die extrakorporale Unterstützung favorisiert:

venovenös 124,wenn vorwiegend die Lungenfunktion unterstützt werden muss, und venoarte-riell 125 , wenn auch eine kardiale Unterstützung notwendig wird. Früher wurden Patienten mit dieser Komplikation ohne ECMO therapiert mit zum Teil hoher Letalität 128, 129. Zuletzt wurden zahlreiche Fallberichte veröffentlicht, die die ECMO-Unterstützung zur Behandlung

einer massiven endobronchialen Blutung beschreiben. Hierbei war die Art der Anwendung sehr unterschiedlich und die mittlere Unterstützungsdauer betrug 3½ Tage. Insbesondere die längere venoarterielle Unterstützung kann zur Stase des Blutes in der Pulmonalarterie mit Rethrombosierung führen. Diese fatale Komplikation trat bei einem unserer Patienten auf, so dass wir über einen alternativen Ansatz nachdachten.

Bei einer schweren endobronchialen Blutung muss die Gerinnung wieder normalisiert wer-den. Das gelingt aber nicht an der Herz-Lungen-Maschine, da hier der Oxygenator zugerinnt und somit das System zur Kreislaufunterstützung zum Stillstand kommt. Somit ergab sich die Überlegung, von der Herz-Lungen-Maschine intraoperativ direkt auf ein ECMO-System zu wechseln, da dessen Komponenten heparinbeschichtet sind und dadurch die volle Dosis an Protamin zur Antagonisierung der Heparinwirkung verabreicht werden kann. Darunter gelang es, alle Patienten nach Stabilisierung der Blutung noch im Operationssaal wieder von der ECMO-Unterstützung zu entwöhnen und die Operation wie üblich zu beenden.

6.6.1 Schlussfolgerung

Diese Arbeit beschreibt nicht zum ersten Mal die ECMO-Unterstützung bei massiver en-dobronchialer Blutung 126, 127, 130, 131, aber unseres Wissens nach zum ersten Mal eine kleine Fallserie, welche dieses Kurzzeit-Management zur Behandlung einer endobronchialen Blutung im Operationssaal einsetzt. Alle anderen Fallberichte beschreiben eine ECMO-Unterstützung von 2-4 Tagen, wobei die meisten ECMO-Systeme nach der Entwöhnung von der Herz-Lungen-Maschine gestartet wurden. Durch die Anwendung des neuen Konzepts der kurzzeitigen vaECMO-Unterstützung gelang es, die Letalität dieser Komplikation dramatisch zu reduzieren.

6.7 Pulmonale Endarteriektomie bei chronisch thromboembolischer