ECMO: Principes

JFRN 2018

Pierre BOURGOIN, CHU Nantes

1975

Principe général

Assurer la survie en cas de défaillance cardiaque ou respiratoire réfractaire

Assurer la récupération de l’organe: -Baisser les PTM dans le cœur -Baisser les Pressions de Ventilation

Bridge vers une assistance autre

ECMO

• ExtraCorporeal

• Membrane

• Oxygenation

• ECLS, ECPR, CEC, Assistance circulatoire, AREC

VV et VA

Veino Veineux Veino Arteriel

Canules

A V

Cannulation Centrale

Cannulation périphérique

La Pompe

Nouveau-né Nourrisson Pédiatriques Adultes

150ml/kg/min 100ml/kg/min 80-100 ml/kg/min 60 ml/kg/min

La Pompe • Pompes centrifuges ou rotatives «

centrifugal or kinetic pumps »

• Cone avec ou sans aubes dans structure solide (PVC)

• Orifice entree (axe de rotation) + orifice sortie (perpendiculaire)

• Mouvement de rotation entraine couplage magnetique (7000 t/min max)

• Gradient de pression a l’interieur du cone (force centrifuge)

Richard SIGONNEY, Bordeaux

La Pompe

• Le Gradient de Pression génère: – Une Pression négative au

centre de la pompe: • Aide a l’admission veineuse

qui est passive • Risque d’embols gazeux si

fuite AVANT la pompe

– Une pression positive en périphérie du cône • Génère le débit • Risque hémorragique en cas

de fuite

Une Pompe non occlusive

« n’aspire » PAS

Elle doit donc se remplir pour débiter

PRECHARGE DEPENDANCE

Le Débit dépend des résistances qui s’appliquent a la sortie de la

pompe

POSTCHARGE DEPENDANCE

Le débit dépend de La PRECHARGE 1. Volémie du patient 2. Taille de la (des) canules V 3. Position des canules 4. Hauteur de la pompe

La vitesse de rotation

La Postcharge 1. Calibre et longueur des tuyaux 2. Taille et position de la canule A 3. Résistances vasculaires

périphériques

A tout moment, on monitore le Débit d’ECMO Cible: Débit théorique: 100 mL/kg/min » Presque toujours ass. partielle

Attention: Débit peut être négatif: Tourne a l’envers si Ppompe<PAS: Clamper!

La Membrane

• Surface d’echange

– 0.3 à 0.5 m2 en NN

– Excellente Qualité

– Taux de transfert en O2

– Taux d’epuration du CO2

Il faut 0.2l/min d’02 pour saturer 3l/min de Sang à 30% d’Ht et à 60% SvO2

A. Amblard, Trousseau

Oxygénation: FiO2, débit Ventilation: Débit de gaz

Membrane

• Oxygénation – Sa02 en sortie de

membrane dépend de: • FiO2

• Qualité de la membrane

• Débit de gaz

– SaO2 Patient • SaO2 en sortie de

membrane

• Poumon Patient

• Ratio Qecmo/Qc

• Recirculation en VV

• Ventilation – PaCO2 patient Dépend

de • Débit de gaz: linéaire et

illimité! Attention!

• Poumon Patient

• Qualité de membrane

• Débit sang

Objectifs ECMO

DO2 = CaO2 x Qc = [SaO2 x Hb x 1.34 + 0.03 PaO2] x Qc

Objectifs ECMO

Assurer la survie en cas de défaillance cardiaque ou respiratoire réfractaire

ASSURER une DO2 >> VO2 Dépend de: • Qecmo • Qpatient • VO2 • SaO2, Hb

Monitorer l’efficacité du Support:

SvO2 (circuit) Diurèse Lactates …..et Pression Pulsee

VA DO2 = CaO2 x Qecmo

Objectifs ECMO

Assurer la survie en cas de défaillance cardiaque ou respiratoire réfractaire

ASSURER une DO2 >> VO2 Dépend de: • Qecmo • Qpatient • VO2 • SaO2, Hb

VA ET

Favoriser la récupération myocardique:

Decharger le cœur pour assurer

une perfusion Transmyocardique Amines (ino-vasodilatateurs), Décharge

V, canules de décharge G

POULS

Objectifs ECMO

Assurer la survie en cas de défaillance cardiaque ou respiratoire réfractaire

ASSURER une SpO2 suffisante pour DO2 =VO2, Baisser les PAP le cas échéant Dépend de: • Qecmo / Qpatient • Poumon Patient • Hb

VV Monitorer l’efficacité du Support:

Sp02 PAP SvO2 (Patient!) Diurèse Lactates

Objectifs ECMO

Assurer la survie en cas de défaillance cardiaque ou respiratoire réfractaire

ASSURER une SpO2 suffisante pour DO2 =VO2, Baisser les PAP le cas échéant Dépend de: • Qecmo / Qpatient • Poumon Patient • Hb

VV

ET Assurer une VENTILATION ULTRA PROTECTRICE Diminution Stress pulmonaire/ Pressions motrices

Enjeux multiples

Enjeux multiples

ECMO: Choix des techniques,

qualité du support, changements de circuits,

Hémolyse, Anticoagulation,

Modalité de sevrage

Enjeux multiples

Neuromonitoring Multimodal

Enjeux multiples

Ventilation protectrice, recrutement alvéolaire Manœuvres posturales

Réveil, travail Diaph. Gestion des shunts

Traitement de l’HTAP

Enjeux multiples

Nutrition

Enjeux multiples

Gestion des inotropes? Optimiser la récupération?

Sédation Pharmacocinétique sous

ECMO

Enjeux multiples

Chirurgie Décharge G Troubles du

rythme

Enjeux multiples

Et moi dans

tout ça?

Contre indications classiques

• Risque hémorragique: – Age gestationnel – Coagulopathie – Contre indications a l’heparine

• Technique – Poids (1800g)

• Bénéfice non démontré – Maladie non reversible ET non indication d’une

assistance prolongée/ Greffe – Post GMO – Maladie neuro dégénérative

ECMO dans l’insuffisance circulatoire

Cas clinique en néonatologie et vue générale des indications

Préface

• L’ECMO n’est le traitement d’aucune maladie

• C’est un support envisageable en cas d’echec du traitement conventionnel bien mené

• Parfois « miracle de l’ECMO »

• Souvent, parcours long, plusieurs complications

• Beaucoup plus souvent: satisfaction d’un travail d’equipe bien mene sans recours a l’ECMO

ECMO: Indications

Surfactant NO HFOV Réseau

ECMO « cardiaque » Néonatale

indications RESPIRATOIRES

Stratification de la sévérité de l’atteinte respiratoire Manœuvres, conseils, Délais de quelques heures

Etats de chocs néonataux Menant à l’ECMO

Cardiopathies congénitales Chocs infectieux Cardiopathie rythmiques Myocardites Autres: BAV, metabolique, … Arrêt Cardiaque Formes frontières: CDH, HTAPNN

Naissance de Missy à la maternité de Lorient 39 SA, 2995 OCB Urgente pour Tacycadie fœtale Apgar 10/10 FC 248/min

Manœuvres vagales: ROC SNG Vessie de Glace

Striadyne 0,1 mg/kg, 0,2 mg/kg Echec

Transfert en RéaNN de niveau 3 RENNES

Que proposez Vous?

Que Proposez Vous?

A ce stade

Quel est votre diagnostic?

Que pensez vous du Traitement mis en

œuvre?

Choc cardiogénique compliquant une cardiopathie rythmique

Toujours: Eliminer une malformation cardiaque Exiger une Radio pulmonaire Exiger un bilan

Que proposez vous?

Quand evoquer l’ECMO?

DO2 = CaO2 x Qc = [SaO2 x Hb x 1.34 + 0.03 PaO2] x Qc

Quand evoquer l’ECMO? DO2 = CaO2 x Qc = [SaO2 x Hb x 1.34 + 0.03 PaO2] x Qc

Quand evoquer l’ECMO?

+++MONITORING SERRE+++ D’autant plus que la gravité initiale est

importante

NIRSS LACTATES DIURESE CONSCIENCE TRC ETT

EVOQUER= ORGANISER 1-TRANSPORTABLE? 2-CONTACT CENTRE ECMO

SE FIXER DES DELAIS et S’Y TENIR

Di Nardo 2016

Organiser un réseau UMAC

JFRN 2018

Pierre BOURGOIN, CHU Nantes

Une Unite Mobile d’Assistance Circulatoire dans l’ouest?

Présentation du projet

Pierre Bourgoin, Olivier Baron

Le Baule le 28 mars 2015

Enquête Club ECMO 2017

Unités Identifiées N = 86

Réponses N = 72

Centres ECMO N = 20

Réanimations pédiatriques 15 15 (100%) 7 (47%)

Réanimations néonatales 45 31 (69%) 1 (3%)

Réanimations mixtes 21 21 (100%) 7 (33%)

Réanimations chir. cardiaque 5 5 (100%) 5 (100%)

Démographie par région et centres ECMO

Régions Habitants N = 66 959

830

Moins de 17 ans

N = 14 587 834

Centres ECMO N = 20

Auvergne-Rhône-Alpes 8 069 287 1 747 173 3

Bourgogne-Franche-Comté 2 904 749 591 507 1

Bretagne 3 392 706 712 923 0

Centre-Val de Loire 2 647 342 559 058 1

Corse 332 723 60 715 0

Grand Est 5 680 632 1 175 161 2

Guadeloupe, Martinique, Guyane

404 542 282 957 0

Hauts-de-France 6 115 829 1 425 518 2

Île-de-France 12 228 726 2 815 692 6

La Réunion 860 896 244 453 1

Normandie 3 426 063 738 859 0

Nouvelle-Aquitaine 6 071 466 1 174 688 1

Occitanie 5 913 298 1 180 334 1

Pays de la Loire 3 820 568 856 538 1

Provence-Alpes-Côte d'Azur 5 091 003 1 022 258 1

Données INSEE 2015

ECMO Pédiatrique et néonatale en France, 2016

Indication Respiratoire N = 53

Hémodynamique hors cardiotomie

N = 46

Hémodynamique post-cardiotomie

N = 51

ECPR N = 11

Néonatale 20 (38%) 10 (22%) 31 (61%) NR

Pédiatrique 33 (62%) 36 (78%) 20 (39%) NR

Total 53 46 51 11

161 ECMO pour 12357 admissions en 2016: 2% des admissions

Centres Non Ecmo: En bref

• 44 centres non ECMO

• Répartition territoriale homogène

• Profil variable : – 52% de réa néonatales

– 27% de réa mixtes

– 20% de réa pédiatriques

– Pas de réanimation cardiaque

0

5

10

15

20

25

Réa pédiatrique Réa néonatale Réa mixte Réa cardiologique

Répartition des centres non ECMO

Centres Non Ecmo: En bref

– Activité au cours des 5 dernières années :

• 7 % n’ont pas transfere de patients pour ECMO • 20 % ont transféré un patient pour ECMO moins de 5 fois • 11 % ont transféré un patient pour ECMO plus de 10 fois

– Transferts extra-hospitaliers : • 81 % ne disposent pas de service pouvant prendre en charge une ECMO

dans leur centre • 43 % non jamais initié une ECMO dans leur service au cours des dernières

années. – Collaboration avec un centre ECMO :

• 77 % n’ont pas de convention avec un reseau UMAC • 64 % des centres non conventionnés à une UMAC connaissent un centre

ECMO vers qui transférer – Collaboration avec un service de réanimation adulte :

• 65 % ont des relations avec des réanimations adultes pour des enfants pouvant relever d’une ECMO

Réseaux UMAC

Le grand ouest dans le paysage de l’ECMO

Régions Habitants N = 66 959

830

Moins de 17 ans

N = 14 587 834

Centres ECMO N = 20

Auvergne-Rhône-Alpes 8 069 287 1 747 173 3

Bourgogne-Franche-Comté 2 904 749 591 507 1

Bretagne 3 392 706 712 923 0

Centre-Val de Loire 2 647 342 559 058 1

Corse 332 723 60 715 0

Grand Est 5 680 632 1 175 161 2

Guadeloupe, Martinique, Guyane

404 542 282 957 0

Hauts-de-France 6 115 829 1 425 518 2

Île-de-France 12 228 726 2 815 692 6

La Réunion 860 896 244 453 1

Normandie 3 426 063 738 859 0

Nouvelle-Aquitaine 6 071 466 1 174 688 1

Occitanie 5 913 298 1 180 334 1

Pays de la Loire 3 820 568 856 538 1

Provence-Alpes-Côte d'Azur 5 091 003 1 022 258 1

Données INSEE 2015

Organisation de l’ECMO pediatrique et Neonatale en France: Un sondage du Club ECMO Pédiatrique.

Creation d’un réseau

Brest

Vannes

Angers

Rennes

Le Mans

Service réaNN niveau 3 et/ou activité de réanimation pédiatrique Partage des indications, Creation d’un reseau Rea Ped de l’ouest Avec une journée annuelle (3 éditions) Creation d’un groupe de travail sur Nantes, multidisciplinaire

St Brieuc

NANTES

Etapes du projet UMAC

• Contact de référents par centre

• Ecriture d’un protocole, indication retenues et non retenues.

• De V1.0 V1.5: Objectif V2.0 pour les trois prochaines années

• Mise en place d’une aide a la regulation

• En parallèle: Projet IBODE, Perfusionniste/ chirurgiens, AR, SAMU

• Rédaction de conventions intercentres

• Recueil prospectif de l’activite

Début Réel: 10/07/2015!

TGV de diagnostic post-natal Etat de choc à J1 de vie à Rennes BAS tardif ne permettant de restaurer une circulation mixée Appel UMAC Délai Appel départ: 60’ Délai Appel Cannulation 360’ PH 7,00 Lactates 15

Dossiers UMAC régulés au 21/11/2018

Définition du cas: Inclus: appel dans le cadre du réseau pour Avis

Enfant gravement malade, potentiel d’assistance (idealement formulaire rempli) Exclu: CI evidente a l’ECMO

21

17

14

4

Dossiers UMAC régulés: Categories d’âge

2015-2018

Dossiers UMAC régulés: Indications Cardiac: Appel pour Choc cardiogénique: Myocardites, découverte de CHD, TDR Respiratory: Appel pour SDRA, PHNN, CDH ECPR (Extra corporeal Cardio Pulmonary Ressuscitation: Appel pour ACR (en cours de reanimation) OU Dysfonction majeure après ROSC OU succession d’ACR

Décision prise après régulation

55 dossiers régulés

15 Laissés sur place 40 Transports (39 Nantes- 1 Paris-1 Rennes)

8 discussions pour optimisation 5 Refus ECMO futilité/ terrain 1 Décès en cours de procédure 1 canulé par équipe

adulte/Angers

23 déclenchements UMAC 18 Cannulations in situ

(1 Trousseau)

2 ½-tours stabilisation: transport samu

1 ½-tour ACR 2 PEC sans ECMO

18 transports

SAMU

Délais patients canulés in situ

Val Moy (min) Val Max (min) Val min (min)

Appel Départ 72 270 13

Appel Retour 521 825 330

Appel Canulation 259 482 130

Temps sur Place 210 360 120

• Transfert materiel / patient ≈ 90-120 min

Devenir des patients cannulés

Cannulations in situ Cannulations in situ ou secondaires

Devenir des patients cannulés par categorie d’âge

• Nouveau-nés: 10/14 vivants J8 et 9 à J30 – 5 Décès:

• 1 AVC hémorragique • 1 Anomalie lymphoïde associée RVPAt • 1 SDMV sans diagnostic ECPR • 1 TGV/ CIV transferee après serie d’ACR ECPR • 1 Candidémie néonatale à terme

• Nourrissons: 2/ 3 survivants • 1 décès: ALCAPA, ECPR

• Pédiatrie: 9/11 survivants à J9 et J30. 7 sans séquelles • 2 décès: 1 ECPR/ Myocardite fulminante; 1 Myocardite MHM • 2 séquelles: 1 PF, nécrose NGC, recup tardive. 1 DMV/ Sepsis:

Ischémie de membre.

Suivi des indications

– Non respect d’une contre indication: N=2/18: Decedes. 1 ECPR d’emblee et 1 Respi/ Onco.

– Indication (devenue) discutable: N=4/ 18 : décédés. 4 ECPR ’like’ ou ROSC avec RCP prolongee (>120 min)

– 12/18: respect des indications: 11 survivants

UMAC vs NON UMAC

En première analyse: UMAC = F. de BON PRONOSTIC!

Conclusion

• Montée en qualité du réseau vraisemblable • Cahier des charges pour les 3 prochaines années

– A court terme: Partage des indications et mise en place de la V2.0: Décembre 2019

– Réharmonisation des vecteurs (SAMU, héliportage) – A moyen terme: Travail de communication – A moyen terme: Mise en place d’un outil de suivi

prospectif sur le Grand ouest/ France entière? – A moyen terme: harmonisation nationale: travail Club

ECMO 2019/ projet de PREPS