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ECMO et transplantation pulmonaire

Considérations comme aide à la greffe

Philippe MontraversDépartement d’Anesthésie et Réanimation

CHU Bichat Claude BernardPole TCAURHUPNVS

Assistance Publique Hôpitaux de Paris,Université Paris VII Denis Diderot

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ECMO

Citations PubMed avec la mention « ECMO »

ECMO AND Lung transplantation 550 citations

Historique• « Prolongement » de la chirurgie cardiaque

• Puis diffusion hors chirurgie cardiaque

• Oxygénation extracorporelle

– SDRA (adulte/ enfant)

• Explosion depuis quelques années

– Arrêt cardiaque

– Grippe H1N1

– Suppléance respiratoire

Ann ThoracSurg 2007;;83:140-5

J Cardiothor VascAnesthes 2003:17;;357-8

Adverse events and potential complications

• Limb ischaemia and amputation of cannulated limbs• Haemorrhage associated with anticoagulation requirements

• Circuit-associated inflammation or coagulopathy• Hemolysis• Mechanical events (eg, failure of the oxygenator, thrombosis)

• Infection• Neurological complications

LindstromSJ et al. Med J Aust 2009;; 191: 178–182

Indications respiratoires– Pneumonie– SDRA– Contusions pulmonaires– Noyade– Pneumopathie méconiale– Hernie diaphragmatique congenitale– Hypertension pulmonaire persistente du nné– Assistance avant/après transplantation pulmonaire

LindstromSJ et al. Med J Aust 2009;; 191: 178–182

Gulack BC et al. J Thorac Dis 2014;;6:1070-1079

ECMO et TP : l’évolution des techniques

ECMO : de nombreuses questions

Techniques Organisationnelles

Ethiques

Médico-économiques Formation initialecontinue/responsabilité

Compétence du personnel soignant

• Chirurgien cardio-vasculaire et perfusionniste paramédical• Disponibles 24H/24

• Un médecin anesthésiste-réanimateur qui connaîsse les problèmes liés à l’ECMO

• Equipe paramédicale formée et habituée à la gestion de l’ECMO… et des greffés…

Crit Care Med 2008;; 36:2529 –2535

Matériel spécifique• Pompe centrifuge, oxygénateur à membrane• Circuits héparinés (traitement de surface)• Amorçage avec sérum physiologique ayant 2U/mL d’HNF (5 minutes)

• Circuits « simplifiés »• Miniaturisation• Chariot avec matériel chirurgical et canules dedifférents diamètres (souvent 18 Fr pour l’artèrefémorale et 24 Fr pour la veine fémorale)

Crit Care Med 2008;; 36:2529 –2535

Biomedicus 550, Medtronic Stockert

Biomedicus 560, Medtronic

Maquet

CardioHelp (Maquet)

Circuit/ pompe/ oxygénateur

Fraction inspirée d’oxygèneBalayage de l’oxygénateur

Canules

Canule artérielle

Canule veineuse

Placement des canules et accès au réseau circulatoire

- Canulation veino-veineuse

- Canulation artério-veineuse

Canulation V-V

Réservée aux dysfonctions respiratoires puresImplique – Une fonction cardiaque préservée– Une fonction vasculaire pulmonaire préservée

L’oxygénateur et le poumon natif sont en série

Oxygénation veino-veineuse

Système Avalon®

Système Avalon®

Vcave Inf

V cave Sup

Système Avalon®Oreillette Dte

Questions pour canulation V-V

• Admission– VCS– VCI

• Réinjection ?– VCS– VCI

• Une ou deux canules d’admission

Oxygénation artério-veineuse

Dépendant de l’hémodynamique et du remplissageDébit non asserviEfficacité plus liée à l’extraction de CO2Peu utiliséEssai canulation Artère pulmonaire-Oreillette G

Patil NP et al. Ann Thorac Surg 2015;;99:719–21

Système Novalung®

Oxygénation veino-artérielle

Compétition entre:Flux issu du VG désoxygéné

(VG conservé/défaillance pulmonaire)Flux issu de l’ECMO

Canulation V-A• Pour les dysfonctions cardio-circulatoires

• Pour les dysfonctions respiratoires avecdysfonction cardiaque

• HTAP

• Oxygénation VV non satisfaisante

• L’injection de sang artérialisé est à contre courantpar rapport au flux ventriculaire gauche natif– Flux compétitifs (natif vs ECMO)

Canulations VA

• Canulation périphérique– Percutanée pure (Seldinger)– Chirurgicale– Mixte– Reperfusion AF distale

• Canulation centraleMarasco SF et al. Heart lung and Circulation 2008

Anticoagulation (bolus) avant canulation : HNF 100 U/kg

FémoraleAxillaireSous Clavière

Monitorage• Abord artériel et veineux

– KT artériel fémoral du côté opposé à la canulation fémorale ?– KT artériel radial droit (GDS)– KT veineux

• Fémoral ?• Cave supérieur ? (SvcO2)

– Indications Swan-Ganz (Sv02, HTAP?) ou à défaut FeCO2– Où et comment mesurer la SvO2 ?

• Monitorage cérébral– BIS (utile si curarisation pour hypothermie ?)– NIRS ? Très peu de données mais potentiellement intéressant

• Sonde vésicale avec dispositif de mesure de la pression intravésicale

Objectifs thérapeutiques• Pression artérielle systolique > 90 mm Hg (ou pression artérielle moyenne > 60-80 mmHg) • Index cardiaque > 2,2 l/min/m2• Transport en oxygène > 500 ml/min/m2 • Extraction en oxygène entre 20% et 30%• FeCO2 entre 8 et 15 mmHg• Hémoglobine >10 g/dl • Plaquettes >100 000 /mm3 • Pression intravésicale (< 8 mm Hg)• Ventilation protectrice (FiO2 0,3–0,5, fréquence respiratoire de 6–10/ min, volume courant entre 6-8 ml/ kg de poids idéal théorique)• Contrôle glycémique

Surveillance biologique

– ACT (?), Hemocue, Glycémie– GDS– NFS, Plaquettes, hémostase complète– Ionogramme sanguin– Bilan hépatique


ECMO en pré-transplantation

Inci I et al. Transplantation 2015;;99: 1667–1671

Indications à l’ECMO en attente de TPPas d’indication universellement reconnue Recommandations basées sur les expériences locales

Bittner HB et al. Ann ThoracSurg 2012;;94:942-9Lafarge M et al. J Heart Lung Transplant 2013;;32:905-13.

Lang Get al. Transplantation 2012;;93:729-36.

Initialement pour dysfonction primaire du greffon nécessitant retransplantation

Bermudez CA et al. Ann Thorac Surg 2011;;92:1226-31

ECMO avant transplantation• Sujets jeunes • Décompensation aigue d’une pathologie pulmonaire chronique

• A priori pas pour un SDRAToyoda Y et al. J ThoracCardiovascSurg 2013;;145:1065-70Hämmäinen P et al. J Heart Lung Transplant 2011;;30:103-7.

Bermudez CA et al. Ann Thorac Surg 2011;;92:1226-31

Statut respiratoire « acceptable avant l’épisode aigue Quelques succès en cas d’épisodes aigues irréversibles

Javidfar J, et al. J ThoracCardiovascSurg 2012;;144:716-21Bermudez CA et al. Ann Thorac Surg 2011;;92:1226-31

Mason DP. J Thorac CardiovascSurg 2010;;139:765-773.e1.BermudezCAet al.Ann Thorac Surg 2011;;92:1226-31Orens JB et al J Heart Lung Transplant2006;;25:745-55.

Gulack BC et al. J Thorac Dis 2014;;6:1070-1079Toyoda Y et al. J ThoracCardiovascSurg 2013;;145:1065-70LafargeM et al. J Heart Lung Transplant2013;;32:905-13.

Contre-indications à l’ECMO

Brigde : une indication en développement

• 2000-2 4 patients (3.4% ) période A• 2003-5 17 patients (14.3% )• 2006-8 31 patients (26.1% )• 2009-11 67 patients (56.3% ) période D

HayangaAJ et al. J Thorac Cardiovasc Surg 2015;;149:291-7

United Network for Organ Sharing database. 12,458 adultes transplantés 2000-11

Brigde : une indication en développement

HayangaAJ et al. J Thorac Cardiovasc Surg 2015;;149:291-7

Expérience française

36 patients

11 centres

2007-11

Mucoviscidose n=20 (56%)

FibroseN=11 (30%)

RetransplantationN=3

Lafarge M et al. J Heart lung Transplant 2013:32;;905-13

Expérience française


Sevrage postopératoire de l’ECMOMédiane 2 j (extrêmes 0-10)

Chiumello D et al. Critical Care 2015;;19:19

Inci I et al. Transplantation 2015;;99: 1667–1671

Survie : Expérience française


Kon ZN et al. Ann Thorac Surg 2015;;99:704–7

Lang G et al. J HeartLungTransplant2014;;33:1264–1272

Lee SG et al. Ann Thorac Surg 2014;;20:26-31

Patil NP et al. J Thor CardiovascSurg 2015;;149:e2-4

ECMO peropératoire

Indications: • Hypoxémie sévère• Hypercapnie sévère• Acidémie• HTAP• Défaillance circulatoire

Culture d’équipe:Habitudes chirurgicalesProphylaxie ou « parachute »

Mise en place avant le bloc (bridge)avant l’induction anesthésiqueaprès l’induction anesthésiqueen peropératoire en urgence

ECMO peropératoireSurmortalité dans le groupe CEC vs sans CEC.

Dalibon N et al. J CardioTh VascAnesth 2006;;20:668-72

Résultats contradictoires et effets négatifs de la CEC débattus surtout pour les greffes bipulmonaires

Szeto WY et al. J CardioTh VascSurg 2002;;124:241-9Marczin N et al. J CardioTh VascAnesth 2000;;14:739-45

McRae K. J CardioTh VascAnesth 2000;;14:746-50

ECMO peropératoireECMO préférée par plusieurs équipes vs CEC• Risque hémorragique plus faible• Moins de dysfonction primaire du greffon• Réponse inflammatoire plus faible

Li-Feng XU et al. Chin Med J 2010;;123:269-73McRae K. J CardioTh VascAnesth 2000;;14:746-50

Gammie JS et al. J CardioTh VascSurg 1998;;115:990-7

Autres avantages de l’ECMO• Moindre encombrement du champ opératoire (canule AV-FF)• Décharge pulmonaire réduisant la reperfusion du greffon• Moindres besoins en héparine• Possible maintien en postopératoire

AignerC et al. Eur J Cardioth Surg 2007;;31:468-73Ko WJ et al. Artif Organs 2001;;25:607-12Ko WJ et al. Transplant Proc 2001;;33:1939-

41Pereszlenyi A et al. Eur J Cardioth Surg 2002;;21:858-63

Première utilisation dysfonction primaire du greffonHartwigMG et al. Ann ThoracSurg 2005;;80:1872-9HartwigMG et al. Ann ThoracSurg 2012;;93:366-71.

En attente d’une retransplantationBittner HB et al. Ann ThoracSurg 2012;;94:942-9

Meyers BF et al. J Thorac CardiovascSurg 2000;;120:20-6

Environ 5% des TP nécessitent une ECMO postop pour PGD ou complications précoces

HartwigMG et al. Ann Thorac Surg 2005;;80:1872-9

ECMO post transplantation

Instauration rapide de l’ECMO Eviter les effets néfastes de la ventilation en pression positive et hautes FiO2

Diaz-Guzman E et al. Ann Thorac Surg 2012;;94:686-7

Recommandations variables d’un centre à l’autrePic de pression inspiratoire >35 cm H2O ou FiO2 > 60%


Mise en place retardée facteur de mauvais pronostic.Marasco SF et al. Clin Transplant 2012;;26:E71-7.

Bermudez C et al. Ann Thorac Surg 2009;;87:854–60

5,6% 1991-510,1% 1996-20007,6% 2001-6

Pittsburgh 1991-2006 763 TP 58 (7,6%) ECMO postop


Survie avec et sans ECMO Survie ECMO VV et VA


Hartwig MG et al. Ann Thorac Surg 2012;;93:366–71

Conclusions

• Faible nombre de donneurs et de greffons• Amélioration des caractéristiques techniques• Ouverture du champ des indications• Ne pas banaliser = Pas encore une routine• Nécessité d’un encadrement• Charge de travail très lourde pour les équipes• Nécessité d’essais randomisés

Sevrage de l’ECMO dans le SDRA

Sevrage envisagé si :ü amélioration cliniqueü amélioration radiologiqueü amélioration gazométriqueü amélioration de la compliance pulmonaire

Protocole : ü baisse du débit d’assistance à 1l/minü baisse du balayage à 1l/minü Fi02 21% sur membrane d’oxygénation

Sevrage de ECMO si : ü Pa02 > 60 mmHg avec Fi02 respirateur < 60%ü P° plateau < 30 cmH20ü pas de signes de cœur pulmonaire aigue sur ETT

Combes Réanimation juillet 2009

ü Evaluation quotidienne sous échographieü Si

ü Stabilité hémodynamiqueü Sans ou avec très faibles doses de catécholaminesü Pas de dilatation des cavités droites en post transplantation

ü Epreuve de sevrageü Réduction du débit de pompe jusqu’à 1l/minü Clampage des 2 voiesü 1 à 2 minutes

ü Sevrage siü ITV aortique > 12cmü Vit syst Sa anneau mitral externe en doppler tissulaire ≥ 5,8 cm/sü FEVG > 35%ü si post transplantation : pas de dilatation VD

Sevrage de l’ECMO dans la défaillance circulatoire

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