Einfluss peripherer VA-ECMO-Flussschwankungen auf den pulmonalen arteriellen Verschlussdruck (PAPO) bei Patienten mit refraktärem kardiogenem Schock. (PAPO-Flow)

Der kardiogene Schock ist die schwerste Form der Herzinsuffizienz. Sie ist durch eine akute und schwere kontraktile Dysfunktion des Myokards gekennzeichnet, die zu einem starken Abfall des Herzindex (<2,2) führt L/min), verbunden mit Anzeichen einer peripheren Minderdurchblutung. In den schwersten Formen geht die Beeinträchtigung der Herzkontraktionsfunktion mit einem intensiven systemischen Entzündungsreaktionssyndrom (SIRS) einher, das zum Versagen mehrerer Organe und zum Tod des Patienten führt. Die Sterblichkeitsrate für Patienten in dieser Situation ist sehr hoch und liegt bei nahezu 50 %.

In den letzten Jahrzehnten haben mechanische Kreislaufunterstützungstechniken an Interesse gewonnen, und ihr Einsatz bei Patienten mit kardiogenem Schock, die auf medizinische Behandlungen nicht ansprechen, hat weltweit deutlich zugenommen. Die periphere venoarterielle extrakorporale Membranoxygenierung (VA-ECMO) ist die wichtigste temporäre Herzunterstützungstechnik, die zur Aufrechterhaltung einer ausreichenden Durchblutung der Organe eingesetzt wird, während auf die Erholung des Myokards oder eine Herztransplantation gewartet wird. Das Prinzip besteht darin, venöses Blut in der Nähe des rechten Vorhofs durch eine Kanüle abzuleiten, die perkutan oder chirurgisch in die Oberschenkelvene des Patienten eingeführt wird. Das venöse Blut wird dann nach extrakorporaler Sauerstoffanreicherung über eine weitere in die Oberschenkelarterie eingeführte Kanüle entgegen dem natürlichen Blutfluss in die absteigende Aorta reinfundiert.

Es wurde postuliert, dass die retrograde Blutreinfusion durch ECMO die Nachlast des Herzens erhöhen, die Arbeitsbelastung des Herzens erhöhen und folglich seine eigene Perfusions- und Erholungsfähigkeit verringern könnte. Darüber hinaus wurde vermutet, dass durch denselben Effekt der Pulmonalarterienverschlussdruck (PAOP) ansteigen und zu einem akuten Lungenödem (APE) führen könnte, das bei 30 % der Patienten unter peripherer ECMO auftritt. Dies wiederum verschlechtert die Sauerstoffversorgung des Gewebes des Patienten und letztendlich auch seine Prognose. Nach diesem Prinzip würde sich dieser Effekt verstärken, wenn der vom Arzt eingestellte ECMO-Fluss zunimmt.

Mehrere Autoren haben über dieses Phänomen geschrieben und dabei diese hypothetischen physiologischen Überlegungen berücksichtigt. Bisher hat jedoch keine prospektive Studie bestätigt, dass der sequenzielle Anstieg des ECMO-Flusses zu einem korrelierten Anstieg des PAOP bei Patienten führt, die wegen eines refraktären kardiogenen Schocks einer peripheren VA-ECMO unterzogen werden. Darüber hinaus können mehrere Faktoren diesem Prinzip entgegenstehen.

Erstens: Da VA-ECMO retrograd Blut über den arteriellen Weg in die Aorta injiziert, entlastet es gleichzeitig die rechten Herzkammern um eine entsprechende Menge (in Litern/Minute) und reduziert die Herzvorbelastung. Infolgedessen werden die Füllung der linken Herzkammern und das linksventrikuläre enddiastolische Volumen, beides Determinanten von PAOP, verringert. Zweitens erfolgt die arterielle Reinfusion durch periphere ECMO mehr als 30 cm von der Aortenklappe entfernt und ihre Auswirkung auf die Herznachlast kann minimal sein, insbesondere bei Patienten mit verbleibendem Herzauswurf. Schließlich weisen Patienten im kardiogenen Schock unter ECMO häufig eine schwere Kreislaufinsuffizienz auf, die zu einer erheblichen Volumenexpansion führt. Möglicherweise weisen sie eine deutlich positive Natrium-Wasser-Bilanz auf, was allein den Anstieg von PAOP und das Auftreten von APE unabhängig vom ECMO-Effekt erklären könnte.

Daher liegen den Forschern bisher nicht genügend wissenschaftliche Beweise vor, um zu bestätigen, dass die Variation des peripheren VA-ECMO-Flusses allein einen Anstieg des PAOP bei Patienten mit refraktärem kardiogenem Schock unter peripherer VA-ECMO induziert. Ziel ist es, diese Frage zu beantworten dass die Forscher die PAPO-Flow-Studie in Betracht ziehen.

Alle infrage kommenden Patienten der medizinischen Intensivstation der Krankenhausgruppe Pitié-Salpêtrière werden nach Überprüfung der Einschluss- und Ausschlusskriterien durch den Prüfer, Erläuterung der Studie und Bereitstellung des Informationsblatts aufgenommen. Nachdem dem Patienten eine notwendige Bedenkzeit gegeben wurde, um seine Entscheidung zu treffen, wird eine schriftliche und freiwillige Einwilligung eingeholt. Wenn der Patient zum Zeitpunkt der Aufnahme nicht in der Lage ist, die Informationen zu verstehen oder seine schriftliche Zustimmung nicht auszudrücken, werden Informationen und Zustimmung von seinem Angehörigen eingeholt. Eine Notfallaufnahme ist möglich, wenn der Patient die Informationen nicht verstehen oder seine Einwilligung nicht äußern kann und wenn die Kontaktaufnahme zu einem Angehörigen zum Zeitpunkt der Patientenaufnahme nicht möglich ist. Patienteninformationen und die Einholung ihrer Einwilligung zur weiteren Teilnahme werden eingeholt, sobald ihr Zustand dies zulässt.

Demografische Daten des Patienten, klinische Daten einschließlich Krankengeschichte, Vitalfunktionen, Flüssigkeits- und Natriumhaushalt sowie verabreichte Behandlungen werden zum Zeitpunkt der Patientenaufnahme erfasst.

Das Protokoll gliedert sich wie folgt in 5 Schritte, wobei jeder Schritt zwischen 10 und 15 Minuten dauert, um die hämodynamische Anpassung des Patienten zu ermöglichen. Bei jedem Schritt wird eine invasive und nicht-invasive hämodynamische Bewertung durchgeführt.

1. Der erste Schritt heißt „100 % Fluss“: Dabei werden die hämodynamischen Messungen des Patienten zu Beginn aufgezeichnet, d. h. bei 100 % seines ECMO-VA-Flusses, der zuvor vom Kliniker völlig unabhängig von der Studie festgelegt wurde.
2. Der 2. Schritt heißt „125 % Flow“: Der ECMO-VA-Flow des Patienten wird auf 125 % des anfänglichen Flows erhöht.
3. Der 3. Schritt heißt „150 % Flow“: Der ECMO-VA-Flow des Patienten wird auf 150 % des anfänglichen Flows erhöht.
4. Der 4. Schritt heißt „175 % Fluss“: Der ECMO-VA-Fluss des Patienten wird auf 175 % des anfänglichen Flusses erhöht.
5. Der 5. und letzte Schritt heißt „200 % Flow“: Der ECMO-VA-Flow des Patienten wird auf 200 % des anfänglichen Flows erhöht.

Am Ende des Protokolls wird der ECMO-Fluss wieder auf seinen Ausgangswert (100 %) zurückgeführt, ohne dass ein Risiko für den Patienten besteht.

Bei jedem Schritt des Protokolls wird die hämodynamische Toleranz durch kontinuierliche Überwachung der Vitalfunktionen des Patienten durch die Studienprüfer beurteilt. Bei schlechter Patientenverträglichkeit wird das Protokoll unterbrochen und der ECMO-VA-Fluss wird sofort auf seinen Ausgangswert zurückgesetzt. Anschließend setzt der Patient seine Nachsorge wie geplant fort.