ECMO (Extracorporeal Membrane Oxygenation): técnicas, modalidades, indicações e riscos
ECMO é a sigla para
Extracorporeal Membrane Oxygenation
, uma técnica avançada de suporte que visa ofertar funções respiratórias (e também circulatórias) temporárias para pessoas gravemente doentes. Apesar de ser uma técnica que ganhou mais atenção com a pandemia de COVID-19, ela não é nova.
Os primeiros estudos remontam o final dos anos 1970 e início dos anos 1990, que não demonstraram benefício do uso de oxigenação extracorpórea no tratamento da síndrome da angústia/desconforto respiratória aguda (SARA). Porém, com a pandemia de influenza H1N1 em 2009 e mais recentemente de COVID-19, ela voltou a ganhar atenção. Além disso, das técnicas iniciais até agora, muito se avançou em técnicas e materiais, reduzindo os efeitos adversos deste tratamento.
Como veremos a seguir, é uma técnica que utiliza equipamentos para oxigenar e remover gás carbônico (CO2) do sangue externamente ao pulmão. Nesta postagem compreenderemos a técnica e suas modalidades, indicações e riscos deste procedimento.
Equipamento e modalidades de tratamento
A estrutura básica de um sistema de ECMO envolve os seguintes equipamentos:
- Cânulas inseridas em grandes vasos do corpo (veias e artérias centrais) que retiram e reinfundem o sangue para pessoa.
- Uma bomba externa que faz o sangue circular e, em algumas situações, oferece suporte hemodinâmico adicional ao paciente.
- Uma membrana que realiza as trocas de oxigênio e CO2 do sangue com uma mistura de gases.
- Um misturado (blenderem inglês) que oferece uma quantidade determinada de oxigênio e fluxo de gases à membrana de troca.
- Uma central de comando em que se mexem nos parâmetros do sistema.
Apesar de não fazer parte do conjunto de equipamentos, deve-se lembrar que a maioria dos pacientes realizando o tratamento precisam ficar anticoagulados para minimizar trombos e complicações do tratamento - em especial naqueles com sistemas arteriais (ver a seguir).
Além disso, algumas questões de nomeclatura são importantes para compreender as modalidades e estruturações do sistema. Por convenção
V
indica um acesso venoso,
A
um acesso arterial e o hífen indica onde a membrana (e os componentes externos) do sistema estão. Assim temos sistemas veno-venosos (ECMO V-V), veno-arteriais (ECMO V-A) e, em algumas situações pontuais (que fogem do escopo deste texto) veno-venoarteriais (ECMO V-VA).
A
Figura 1
apresenta de forma esquemática as principais arquiteturas disponíveis para realização de ECMO, incluindo sistema de acesso único, com cânulas de duplo-lúmen. Outras arquiteturas utilizadas em situações pontuais são sistemas artério-venosos (para sistemas sem bomba) e sistemas V-PA (venoso com retorno para a artéria pulmonar).
Figura 1.
Principais estruturações de sistemas de ECMO (
Extracorporeal Membrane Oxygenation
). Adaptado da referência 2.
Além dessas questões de arquitetura do sistema, alguns aspectos técnicos merecem atenção. A compreensão dos determinantes da oxigenação e da remoção de CO2 do sangue é importante.
A
oxigenação
é definida pelo fluxo de sangue passando pela membrana, o percentual do débito cardíaco que passa pelo sistema, grau de acometimento do pulmão do paciente pela doença de base, além de características da membrana de troca (material, presença de trombos,
design
. Uma questão interessante é a relação entre fluxo do equipamento e débito cardíaco: quando o débito cardíaco é 5 L/min e o fluxo é 4 L/min, 80% do sangue do paciente estará 100% oxigenado, porém se o fluxo para o aparelho for reduzido (de 4 para 2 L/min) ou o débito cardíaco aumentar (por exemplo, por um choque distributivo) o percentual do sangue que estará 100% oxigenado é reduzido e consequentemente a oxigenação sistêmica se reduzirá.
A
remoção de CO2
, por sua vez, é definida pelo fluxo de gás ofertado através da membrana. Como há um maior gradiente entre o sangue e o gás utilizado, esta troca tende a ser bastante eficiente, só reduzindo em situações de fluxos muito baixos de sangue.
Indicações e complicações
Como regra geral, recomenda-se uso de ECMO para pacientes com doenças agudas cardio-pulmonares após outras terapias "convencionais" falharam. Isso acaba se referindo a pacientes com um risco de mortalidade acima de 50% e, frequentemente, 80%. Um segundo aspecto é a compreensão que é uma terapia transitória, ou seja, a chance de recuperação deve ser sempre considerada na indicação da terapia. Deve-se definir
a priori
um tempo pré-determinado para a terapia. Um termo útil é pensar no ECMO como uma ponte para um de dois alvos:
- Ponte para recuperação ou tratamento:a doença de base tem um curso esperado de recuperação ou tratamento. Isto inclui melhora de SARA grave, mas também transplante cardíaco e/ou pulmonar, uso de coração artificial, procedimentos cirúrgicos.
- Ponte para decisão:trata-se de uma indicação mais frágil, mas frequentemente é necessário superar a fase aguda para determinar se o paciente é candidato a alguma das terapias listadas acima (em especial, transplante). Assim, pode-se utilizar o ECMO como uma forma de "ganhar tempo" para essas definições. A questão, nesta abordagem, é o risco de o ECMO levar a uma situação de "ponte para nada", em que a terapia definitiva não é possível ou indicada.
A indicação mais frequente de ECMO em adultos acaba sendo SARA grave/gravíssima (das mais diferentes etiologias, com uma relação P/F < 80 mmHg) em que ventilação protetora é limitada por hipoxemia ou dificuldade de excreção de CO2.
Algumas outras indicações são terapia ponte para transplante cardíaco ou pulmonar, disfunção de enxerto grave, trauma pulmonar, choque cardiogênico e sepse. Como pode-se ver há uma combinação de condições que geram insuficiência ventilatória e circulatória e a configuração do sistema depende destas questões. Tende-se a preferir sistemas V-V para indicações ventilatórias exclusivas e sistemas V-A quando há necessidade de suporte hemodinâmico (adicional ou exclusivo).
Dois fenômenos circulatórios podem ocorrer em consequência do tratamento e influenciar a eficácia do ECMO. O primeiro é a recirculação. Ela acontece em sistemas V-V quando as cânulas de drenagem e reinfusão estão muito próximas - ver
Figura 1
. Nesta situação parte do sangue fica apenas circulando no sistema, sem perfundir o paciente e assim há diminuição da eficácia da troca.
Um segundo fenômeno é a circulação dupla, que acontece em ECMOs V-A quando o paciente tem função ventricular preservada (ou está recuperando ela). Como a cânula arterial (de retorno) costuma ficar na artéria femoral, existe o risco de apenas a metade inferior do corpo ser perfundida pelo sangue oxigenado pelo ECMO e a metade superior pela circulação nativa do paciente. Isso é especialmente problemático quando as trocas pulmonares estão comprometida e tecidos mais sensíveis como miocárdio e cérebro acabam sendo perfundidos pelo sangue que não passou pelo ECMO.
As possível complicações do tratamento são extensas e mais comuns em sistemas que incluam canulação arterial. As mais comuns são sangramento (seja na cânula, seja em outros locais), tromboses, infecções, hemólise e danos mecânicos, relacionados à punção.
Por fim, deve-se reforçar que trata-se de uma terapia de exceção, para centros selecionados, com treinamento e times estruturados. Um número muito grande de profissionais fazem parte destes times, incluindo intensivistas, cardiologistas cirurgiões, enfermeiros e técnicos, fisioterapeutas, nutricionistas, além de apoio espiritual e psíquico. Do ponto de vista mais amplo, as redes de atendimento à saúde devem prever sistema de direcionamento de pacientes elegíveis para esta terapia para estes locais.
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