Ludzkie koronawirusy - autor: Krzysztof Pyrć z Zakładu Mikrobiologii, Wydział Biochemii, Biofizyki i Biotechnologii, Uniwersytet Jagielloński, Kraków

Chcesz wydać pracę doktorską, habilitacyjną czy monografię? Zrób to w Wydawnictwie Borgis – jednym z najbardziej uznanych w Polsce wydawców książek i czasopism medycznych. W ramach współpracy otrzymasz pełne wsparcie w przygotowaniu książki – przede wszystkim korektę, skład, projekt graficzny okładki oraz profesjonalny druk. Wydawnictwo zapewnia szybkie terminy publikacji oraz doskonałą atmosferę współpracy z wysoko wykwalifikowanymi redaktorami, korektorami i specjalistami od składu. Oferuje także tłumaczenia artykułów naukowych, skanowanie materiałów potrzebnych do wydania książki oraz kompletowanie dorobku naukowego.

Poniżej zamieściliśmy fragment artykułu. Informacja nt. dostępu do pełnej treści artykułu tutaj
© Borgis - Anestezjologia Intensywna Terapia 2/2001, s. 101-106
Ewa Urbańska, Adam Grzybowski, Roman Przybylski, Tomasz Szary, Grzegorz Włoczka, Janusz Skalski, Jacek Białkowski, Marian Zembala
Zastosowanie pozaustrojowego utlenowania krwi (ECMO) u noworodków
Extracorporeal membrane oxygenation in neonates
z Katedry i Kliniki Kardiochirurgii i Transplantologii;
kierownik: prof. dr hab. M. Zembala – Śl. AM,
i z Katedry i Klinicznego Oddziału Kardiologii Dzieci;
kierownik: dr hab. J. Białkowski – Śląskiego Centrum Chorób Serca w Zabrzu
Pozaustrojowe utlenowanie krwi lub ECMO ( Extracorporeal Membrane Oxygenation) jest to zmodyfikowana forma krążenia pozaustrojowego umożliwiająca przedłużone wspomaganie układu oddechowego lub krążenia w oddziale intensywnej opieki medycznej lub też całkowite zastąpienie układu oddechowego chorego. Początki prac z zastosowaniem pompy zewnętrznej dla wsparcia lub zastąpienia pracy serca i płuc datują się od 1865 r. [1]. Dopiero wykrycie i zastosowanie heparyny umożliwiło stworzenie bezpiecznego i skutecznego układu krążenia pozaustrojowego [2] i obecnie jest ono rutynowo stosowane w kardiochirurgii [3,4,5]. Po pomyślnym zastosowaniu krążenia pozaustrojowego w sali operacyjnej podjęto próbę przeniesienia tej metody do oddziałów intensywnej terapii. Pierwsze próby przedłużonego zastosowania oksygenatorów stosowanych w salach operacyjnych nie były zachęcające ze względu na powikłania wynikające z interakcji krwi z niefizjologiczną powierzchnią sztucznego płuca. Odkrycie w 1957 r. przez Kammermeyera gumy silikonowej, wytrzymałej na ciśnienie hydrostatyczne i równocześnie pozwalającej na przenikanie gazów, umożliwiło budowę pierwszych oksygenatorów membranowych do wielogodzinnego zastosowania [6].
Pierwsza skuteczna próba zastosowania przedłużonego, 72-godzinnego krążenia pozaustrojowego u dorosłych pacjentów została wykonana i opisana przez Hilla i wsp. w 1972 r. [7]. Przez następnych pięć lat opisano 150 przypadków zastosowania tej metody u dorosłych. Ze względu na powszechniejsze próby stosowania ECMO u dorosłych chorych ze skrajną niewydolnością oddechową przeprowadzono wieloośrodkowe badania porównujące wyniki leczenia ECMO z konwencjonalną wentylacją mechaniczną. W badaniu tym, finansowanym przez Narodowy Instytut Zdrowia w USA, uczestniczyło 96 pacjentów z 80% ryzykiem śmiertelności, losowo przydzielonych do grup ECMO i wentylacji konwencjonalnej. Badanie te wykazało brak różnic w przeżywalności pomiędzy badanymi grupami (8,7% przeżycia przy konwencjonalnej wentylacji mechanicznej, 9,3% przeżycia w grupie ECMO) [8]. Opublikowane wyniki spowodowały odrzucenie ECMO jako metody leczenia na około 15 lat. Retrospektywna analiza ujawniła, że powodem kwalifikacji pacjentów do terapii ECMO w tym badaniu było zapalenie płuc powodowane przez niezwykle zjadliwą odmianę wirusa grypy. Wirus ten powodował martwicę pęcherzyków płucnych, a nieodwracalność tego procesu nie pozwoliła na uzyskanie lepszych wyników terapii [9].
Pierwsze doniesienie Germana i Gazzaniga o zastosowaniu ECMO u noworodka z przetrwałym krążeniem płodowym po chirurgicznej korekcji przepukliny przeponowej pojawiło się w 1977 r. [10]. W 1981 r. opisano zastosowanie ECMO w latach 1979-1980 u kolejnych czterech noworodków w leczeniu tej samej patologii [11]. Od 1980 r. rozpoczęto stosowanie tego typu leczenia u noworodków w przypadkach skrajnej niewydolności oddechowej w przebiegu innych patologii okresu noworodkowego [12]. Na podstawie przeprowadzonych dwóch niezależnych badań klinicznych w USA [12,13] oraz w pełni randominizowanego badania klinicznego w Wielkiej Brytanii [14] nastąpiła pełna akceptacja tej metody leczenia u krytycznie chorych noworodków. Od tego czasu nastąpił znaczny rozwój ECMO, a także stworzenie i opisanie jej żylno-żylnej odmiany [15].
Oksygenatory membranowe stosowane są obecnie w układach o różnych modyfikacjach takich jak: postać żylno-żylna lub tętniczo-żylna ECMO, pozaustrojowe usuwanie dwutlenku węgla ( extracorporeal carbon dioxide removal – ECCO2R), wewnątrznaczyniowa oksygenacja ( intravascular oxygenation – IVOX), lub francuska modyfikacją żylno-żylnego ECMO – AREC ( Assistance Respiratoire Extracorporeale) [15,16,17]. W trosce o dobro pacjenta leczonego za pomocą ECMO powstała w 1989 r. organizacja międzynarodowa ELSO ( Extracorporeal Life Support Organization) z siedzibą w Ann Arbor w Stanie Michigan USA [9]. Zajmuje się ona prowadzeniem ogólnoświatowego rejestru pacjentów leczonych z zastosowaniem ECMO, szkoleniami zespołów ludzi zajmujących się takim leczeniem, organizacją badań klinicznych i eksperymentalnych oraz wymianą informacji medycznej i technicznej dotyczącej pozaustrojowego wspomagania życia. Każdy pacjent leczony tą metodą jest wprowadzany do światowej bazy danych wraz z zaznaczeniem przyczyn zakwalifikowania do ECMO, przebiegu terapii oraz obserwowanych powikłań. Dzięki ELSO możliwe jest ujednolicenie postępowania terapeutycznego, prowadzenie prac badawczych, rozwój a także dokładne określenie skuteczności tej metody. Dla tych celów jest to szczególnie ważne, ponieważ każdy z krajów wysokorozwiniętych posiada obecnie własny program ECMO i wyspecjalizowane ośrodki, w których możliwe jest jej zastosowanie. Prowadzenie pracy badawczej przez pojedynczy ośrodek intensywnej terapii jest praktycznie niemożliwe, ze względu na małą liczbę pacjentów. W Polsce dotychczas brak było ośrodka prowadzącego ECMO u noworodków ze skrajną niewydolnością oddechową. Jedynymi próbami zastosowania natleniania pozaustrojowego było przedłużone wsparcie krążeniowo-oddechowe z zastosowaniem metody tętniczo-żylnej po zabiegach kardiochirurgicznych u dzieci. Obecnie w Zabrzańskim Śląskim Centrum Chorób Serca, dzięki dofinansowaniu przez KBN powstał program wdrożeniowy i zespół ECMO, który wyleczył już w ten sposób dwa noworodki ze skrajną niewydolnością oddechową (ryc. 2).
Kandydatami do leczenia metodą natleniania pozaustrojowego są noworodki, a także dzieci i dorośli ze skrajną ostrą niewydolnością oddechową lub oddechowo-krążeniową oporną na zastosowane konwencjonalne metody leczenia, spełniającymi kryteria do zastosowania ECMO.
Wskazaniem bezwzględnym do zastosowania ECMO jest ostra niewydolność oddechowa lub krążeniowo-oddechowa, u podłoża której leży odwracalny proces chorobowy, oporny na zastosowanie metod konwencjonalnych oraz brak przeciwwskazań bezwzględnych.
Wskazaniami względnymi dla zastosowania ECMO u noworodka są procesy chorobowe np.: RDS, przetrwałe nadciśnienie płucne, przepuklina przeponowa, wrodzone zapalenie płuc, zespół zachłyśnięcia smółką, przetrwałe krążenie płodowe, u noworodków z masą ciała powyżej 2000 g i wiekiem płodowym powyżej 35 hbd.
Tab. I. Wskazania gazometryczne i kliniczne do zastosowania ECMO*
AaDO2620 przez kolejne 4 godziny do 605 przez kolejne 12 godzin terapii
Indeks utlenowania(OI):> 60 przez 30 minut do > 35 przez kolejne 6 godzin terapii
PaO2od < 35 mm Hg (4,5 kPa) przez 2 godziny do < 50 mm Hg (6,5 kPa) przez kolejne 12 godzin terapii
Ostre pogorszenie kliniczne w połączeniu z kwasicą i wstrząsemPaO2 < 30-40 mm Hg (4-5,33 kPa) przy pH < 7,25 przez kolejne 2 godziny terapii, szczególnie w połączeniu z obniżeniem ciśnienia systemowego
*wg [9].
Przy zastosowaniu tej metody terapii konieczna jest zgoda rodziców lub prawnych opiekunów. Za kryteria kwalifikacji do ECMO uznaje się (tab. I, II): indeks utlenowania> 60-25 przez kolejne 1-6 godzin, A-aDO2 624-605 przez kolejne 4 do 12 godzin, PaO2 35-50 mm Hg (4,5-6,5 kPa) przez kolejne 2-12 godzin, ostre pogorszenie stanu klinicznego z PaO2<30 mmHg (4 kPa), pH <7,25 przez 2 godziny i utrzymujące się niedociśnienie.
Tab. II. Stosowane wzory*
Gradient pęcherzykowo-włośniczkowy (AaDO2)=PB - 47 - (PaCO2 + PaO2)
------------------------------------------
FiO2
gdzie FiO2 - zawartość tlenu w powietrzu wdechowym, PB - ciśnienie barometryczne, PaCO2 - ciśnienie cząstkowe CO2 w krwi tętniczej, PaO2 - ciśnienie cząstkowe tlenu w krwi tętniczej.
Indeks utlenowania (OI)=MAP x FiO2 x 100
------------------------------------------
PaO2
MAP - średnie ciśnienie w drogach oddechowych, PaO2 - ciśnienie cząstkowe tlenu w krwi tętniczej, FiO2 - zawartość tlenu w powietrzu wdechowym
* wg [9].
Przeciwwskazaniami bezwzględnymi są: niewydolność oddechowa lub krążeniowo-oddechowa ze zmianami o charakterze nieodwracalnym, zbyt duże ryzyko przedłużonej heparynizacji, przewidywany brak poprawy stanu chorego oraz brak zgody pacjenta lub jego prawnych opiekunów. Przeciwwskazaniami względnymi do zastosowania ECMO u noworodka są: masa ciała poniżej 2000g, wiek płodowy poniżej 34 tygodni ciąży, stosowanie wentylacji mechanicznej więcej niż 8-10 dni przy użyciu 80-100% stężenia tlenu, obecność lub podejrzenie wad genetycznych chromosomalnych, obecność wad morfologicznych (wady serca; chirurgiczne ciężkie wady rozwojowe), stwierdzenie wylewu śródczaszkowego II st., obecność skazy krwotocznej i/lub potencjalnego źródła krwawienia.
Przeciwwskazania powyższe wynikają z ograniczeń samej metody i sposobu jej prowadzenia. Ograniczenie dotyczące masy ciała wynika z warunków anatomicznych i rozmiarów dostępnych kaniul ECMO [9]. Najmniejszą dostępną kaniulą jest kaniula o wielkości 8 French. Dla skuteczności prowadzenia ECMO istotne jest, aby wprowadzić możliwie najszerszą kaniulę, która pozwoli zapewnić prawidłowy spływ żylny z prawego przedsionka do układu drenów. Dlatego u najmniejszych pacjentów możliwe jest zastosowanie ECMO wyłącznie w opcji tętniczo żylnej, podczas gdy u dziecka o masie około 3 kg możliwa jest kaniulacja pojedynczą dwuświatłową kaniulą i zastosowanie metody żylno-żylnej. Ograniczenie terapii dotyczy również wszystkich pacjentów, u których pełna heparynizacja może spowodować groźne następstwa. Dotyczy to zarówno noworodków w wieku <34 hbd, u których heparynizacja może wywołać lub pogłębić krwawienie śródczaszkowe, jak i wszystkich pacjentów z czynnym krwawieniem lub zaburzeniami krzepnięcia [9]. Jest to ograniczenie w wielu przypadkach czasowe i po prawidłowym chirurgicznym zaopatrzeniu źródła krwawienia, wyrównaniu zaburzeń krzepnięcia, możliwe jest zastosowania tej metody. Należy zwrócić uwagę, że w trakcie ECMO, po zapewnieniu hemostazy naczyniowej, możliwe jest operowanie, np. przepukliny przeponowej, przebiegającej ze skrajnym nadciśnieniem płucnym [9].
Dyskwalifikacja pacjentów ze względu na dotychczasową terapię układu oddechowego, tj. 8-10 dni wentylacji mechanicznej z zastosowaniem wysokich parametrów oddechowych, wynika z zaleceń Organizacji ELSO [18]. Z doświadczenia wynikało, że 8 dni wentylacji mechanicznej z zastosowaniem wysokich stężeń tlenu i skrajnie wysokich ciśnień w drogach oddechowych prowadzi do tak znacznego uszkodzenia miąższu płucnego, iż leczenie dziecka metodą ECMO nie ma szans na powodzenie a jedynie zwiększa całkowite koszty terapii [17,19].
Jednym z najtrudniejszych do określenia kryteriów selekcji pacjentów ECMO jest sprecyzowanie momentu, kiedy prowadzenie dalszej terapii metodami konwencjonalnymi może przynieść mniejsze korzyści dla chorego niż podjęcie natleniania pozaustrojowego. Rozważenie tej metody jako opcji terapii dla noworodka powinno nastąpić przy braku znamiennej poprawy klinicznej pacjenta przy zastosowaniu optymalnych warunków i metod leczenia (np. możliwość redukcji stężenia podawanego tlenu). Określenie „optymalne”, w odróżnieniu od maksymalnych warunków i metod leczenia wskazuje na to, że metoda ta powinna być rozważana przed podjęciem maksymalnego wysiłku terapeutycznego dla ratowania pacjenta. Określenie optymalnych warunków i metod terapii jest w praktyce niezwykle trudne ze względu na różne sposoby leczenia skrajnie chorego noworodka. Powyżej przedstawione parametry wydolności układu oddechowego wiązane były w piśmiennictwie z 20% szansą na przeżycie [9,17]. Doświadczenie wielu lat jednolitego prowadzenia ECMO i rejestracji wszystkich występujących powikłań pozwala przewidywać przyszłość zdrowotną pacjenta po zastosowaniu ECMO, podczas gdy brak jest takich rejestrów w przypadkach leczenia innymi nowatorskimi metodami. Podanie surfaktantu, zastosowanie wentylacji wysokimi częstotliwościami, zastosowanie tlenku azotu czy w przyszłości wentylacji płynowej, są dużo prostsze i tańsze w codziennej praktyce. W rękach doświadczonych lekarzy są to metody niezwykle skuteczne i pozwalają uzyskać dobre odległe efekty leczenia bez zastosowania ECMO [20]. Możliwość zastosowania wielu metod leczenia odsuwa jednak decyzję o zastosowaniu ECMO poza bezpieczne, wytyczone doświadczeniem ELSO granice i powoduje wykluczenie pacjenta jako kandydata do ECMO. Schumacher i wsp. w 1993 r., analizując koszty i korzyści wynikające z zastosowania ECMO, podjęli próbę udowodnienia, że wcześniejsza decyzja o rozpoczęciu terapii ECMO w ostrym procesie chorobowym może skrócić czas hospitalizacji i zmniejszyć koszty leczenia pacjentów [19,21]. Całkowity koszt terapii krytycznie chorego noworodka metodami konwencjonalnymi wraz z kosztami leczenia i rehabilitacji w okresie niemowlęcym pozostaje trudny do określenia.
Prowadzenie terapii metodą ECMO

Powyżej zamieściliśmy fragment artykułu, do którego możesz uzyskać pełny dostęp.

Płatny dostęp do wszystkich zasobów Czytelni Medycznej

Aby uzyskać płatny dostęp do pełnej treści powyższego artykułu oraz WSZYSTKICH około 7000 artykułów Czytelni, należy wprowadzić kod:

Kod (cena 30 zł za 30 dni dostępu) mogą Państwo uzyskać, przechodząc na tę stronę.
Wprowadzając kod, akceptują Państwo treść Regulaminu oraz potwierdzają zapoznanie się z nim.

Piśmiennictwo
1. Richardson B.W.: An inquiry into the possibility of restoring the life of warm blooded animals in certain cases where respiration, the circulation and the ordinary manifestation of organic motion are exhausted or have ceased. Proceedings of the Royal Society of London, 1865.
2. McLean J.: The thromboplastic action of cephalin. American Journal of Physiology 1916, 41,250-257.
3. Gibbon J.H.: Artificial maintenance of life during experimental occlusion of the pulmonary artery followed by survival. Surgery, Gynecology & Obstetrics 1939, 69, 602-614.
4. Gibbon J.H.Application of a mechanical heart and lung apparatus to cardiac surgery. Minnesota Medicine 1954, 171-180.
5. Kolf W.J., Effler D.B.: Disposable membrane oxygenator (heart-lung machine) and its use in experimental and clinical surgery whilst the heart is arrested with potassium citrate according to the Melrose technique. ASAIO Transactions 1956, 2, 13-21.
6. Krammermeyer K.: Silicon rubber as a selective barrier. Ing. Eng. Chem. 1957, 49, 1659.
7. Hill D.J., O´Brien T.G., Murray J.J.: Prolonged extracorporeal oxygenation for acute posttraumatic respiratory failure (shock-lung syndrome). Use of Bramson membrane lung. New England Journal of Medicine 1972, 286, 629-634.
8. Zapol W.M., Snider M.T., Hill J.D.: Extracorporeal membrane oxygenation in severe respiratory faillure. JAMA 1979, 242, 2193-2196.
9. Zwischenberger J.B., Bartlett R.H.: ECMO. Extracorporeal cardiopulmonary support in critical care. Extracorporeal Life Support Organization Ann Arbor, Michigan 1995.
10. German J.C., Gazzaniga A.B., Amlie R., Huxtable R.F., Bartlett R.H.: Management of pulmonary insufficiency in diaphragmatic hernia using extracorporeal circulation with membrane oxygenator (ECMO). Journal of Pediatric Surgery 1977, 12, 905-912.
11. Hardesty R.L., Bartley P.G., Debski R.F., Jeffries M.R., Borovetz H.S.: Extracorporeal membrane oxygenation. Journal of Thoracic and Cardiovascular Surgery 1981, 91,556-563.
12. Bartlett R.H., Andrews A.F., Toomasian J.M.: Extracorporeal membrane oxygenation for newborn respiratory failure: forty five cases. Surgery 1982, 92,425-433.
13. Bartlett R.H., Roloff D.W., Cornell R.G.: Extracorporeal circulation in neonatal respiratory failure: a prospective randomized study. Pediatrics 1985, 4,479-487.
14. Anonymous: UK collaborative randomized trial of neonatal extracorporeal membrane oxygenation. UK Collaborative ECMO Trial Group. Lancet 1963, 48, 75-82.
15. Gattinoni L., Pesenti A., Mascheroni D.: Low-frequency positive pressure ventilation with extracorporeal CO2 removal in severe acute respiratory failure. JAMA 1986, 256, 881-886.
16. Klein A., Andrews A.F., Wesley J.R.: Veno-venous perfusion in ECMO for newborn respiratory insufficiency. A clinical comparison with veno-arterial perfusion. Annals of Surgery 1985, 201,520-526.
17. Levy F.H., O´Rourke P., Crone R.K.: Extracorporeal membrane oxygenation. Anesthesia and Analgesia 1992, 75, 1053-1062.
18. Pranikoff T., Hirschl R.B., Steimle C.N., Anderson H.L., III: Mortality is directly related to the duration of mechanical ventilation before the initiation of extracorporeal life support for severe respiratory failure. Critical Care of Medicine 1997, 25, 28-32.
19. Schumacher R.E., Roloff D.W., Chapman R., Snedecor S., Bartlett R.H.: ECMO in term newborns. A prospective cost – benefit analysis. ASAIO Journals 1993, 39, 873-879.
20. Arensman R.M., Statter M.B., Bastawrous A.L., Madonna M.B.: Modern treatment modalities for neonatal and pediatric respiratory failure. American Journal of Surgery 1996, 172, 41-47.
21. Schumacher R.E.: Extracorporeal membrane oxygenation. Will this therapy continue to be efficacious in the future? Pediatric Clinics of North America 1993, 40, 1005-1022.
22. Firmin R.K.: Cannulation for ECMO; in: Mechanical Life Support (Ed. Lewis T. Graham) Edward Arnold, London 1995, 319-321.
23. ECMO Specialist Training Program Course Textbook 1997.
24. Roy B.J., Cornish J., Devn C., Reese H.: Veno-venous extracorporeal membrane oxygenation affects renal function. Pediatrics 1995, 95, 573-578.
25. Grayck E., Nozik M., Jon N.K., Frank H., Hansell D.R.: Elevated serum lactate correlates with intracranial hemorrhage in neonates treated with extracorporeal life support. Pediatrics 1995, 96,914-918.
26. ECMO Registry Report of Extracorporeal Life Support Organization. International Summary 1997.
27. Zwischenberger J.B., Nguyen T.T., Upp Jr J., Bash P.E., Cox C.S., Delosh T., Broemling L.: Complications of neonatal extracorporeal membrane oxygenation. Journal of Thoracic and Cardiovascular Surgery 1994, 107, 838-849.
28. Urlesberger B., Zobel G., Zenz W., Kuttnig-Haim M.: Activation of the clotting system during extracorporeal membrane oxygenation in term newborn infants. Journal of Pediatrics 1996, 129,264-268.
29. Becker J.A., Short B.L., Martin G.R.: Cardiovascular complications adversely affect survival during extracorporeal membrane oxygenation. Critical Care of Medicine 1998, 26, 1582-1586.
30. Fortenberry J.D., Bhardwaj V., Niemer P., Cornish J. Devn: Neutrophil and cytokine activation with neonatal extracorporeal membrane oxygenation. Journal of Pediatrics 1996, 128,670-678.
31. Klien A., Whittlesey G.C.: Extracorporeal membrane oxygenation. Pediatric Clinics of North America 1994, 41, 365-384.
32. Lazzara R.R., Magovern J.A.: Extracorporeal membrane oxygenation for adult post cardiotomy cardiogenic shock using heparin bonded system. ASAIO Journal 1993, 39, M 444-447.
33. Lowrie L., Blumer J.L.: Extracorporeal membrane oxygenation: are more descriptions needed? Critical Care Medicine 1998, 26,1484-1486.
34. Roberts T.E.: Economic evaluation and randomised controlled trial of extracorporeal membrane oxygenation: UK collaborative trial. British Medical Journal 1998, 317,911-915.
35. Green T.P., Moler F.W., Goodman D.M.: Probability of survival after prolonged extracorporeal membrane oxygenation in pediatric patients with acute respiratory failure. Critical Care Medicine 1995, 23, 1132-1139.
Adres do korespondencji:
Śląskie Centrum Chorób Serca
ul. Szpitalna 12, 41-800 Zabrze

Anestezjologia Intensywna Terapia 2/2001