Effectiviteit van locoregionale antistolling van de ECMO oxygenator gedurende flow vermindering bij patienten aan veno-arteriele ECMO: een prospectieve observationele cohort studie

Veno-arterial extracorporeal membrane oxygenation (V-A ECMO) biedt
ondersteuning aan patienten met ernstige cardiogene shock door het grotendeels
overnemen van circulatie en oxygenatie/ventilatie. Het wordt toegepast in
patienten met cardiogene shock, bijvoorbeeld na een groot myocard infarct, na
gecompliceerde hartchirurgie of om de circulatie te herstellen bij een
refractair circulatoir arrest. Het V-A ECMO circuit bestaat uit een veneuze
canule (meestal in de vena cava via de vena femoralis), die naar een pomp leidt
waarmee een flow van 4-5 l/min wordt gehaald. Het bloed wordt door een
oxygenator gepompt waar oxygenatie en CO2 uitwas plaatsvindt, en wordt daarna
door een arteriële canule het lichaam in gepompt (gewoonlijk retrograad in de
femoraal arterie). Een antegrade (smallere) been canule voorziet het been van
geoxygeneerd bloed, om ischemie door (gedeeltelijke) obstructie van de femoraal
arterie door de retrograde canule te voorkomen. Patiënten krijgen intraveneus
heparine per pomp om stolling in het ECMO circuit te voorkomen. Om effecient te
ontstollen, wordt in het Erasmus MC de heparine direct aan het ECMO circuit
gekoppeld, juist voor de oxygenator. In de meeste andere ziekenhuizen wordt de
heparine systemisch aan de patient toegediend, in plaats van via het ECMO
circuit.
ECMO is een tijdelijke vorm van ondersteuning, bedoeld om de organen voldoende
van bloed te voorzien als overbrugging naar herstel van cardiale functie of
lange termijn mechanische ondersteuning (steunhart). De beslissing om de ECMO
te verwijderen wordt gebaseerd op een flow reductie trial, waarbij de ECMO flow
wordt verminderd naar minder dan 1 l/min, terwijl hemodynamische parameters
worden gemonitord en er met echo naar de pompfunctie van het hart gekeken
wordt. Echter, met lage flow neemt het risico op stolstelvorming in het ECMO
circuit toe en daarom wordt een lage flow maar kortdurend volgehouden, wat
goede beoordeling van cardiale functie lastig maakt.
Tijdens de flow reductie trial wordt de stand van de heparinepomp volgens
afdelingsprotocol 2-3 keer verhoogd. Omdat een flow reductie trial maar 30
minuten duurt, veronderstellen we dat het systemisch effect van deze extra
heparine verwaarloosbaar is. Echter, omdat de heparine direct aan de oxygenator
verbonden is en de bloedflow door de oxygenator verminderd wordt, neemt de
ratio van heparine en bloed flow fors toe, waarbij er vermoedelijk wel een
meetbaar effect is op ontstolling in de oxygenator.

Met deze prospectieve observationele studie willen wij het precieze effect van
onze wijze van ontstollen tijdens een flow reductie trial onderzoek. De
resultaten kunnen helpen bij het doen van veilige flow reductie trials van
voldoende duur, om goed te kunnen inschatten of de ECMO verwijderd kan worden.
Daarbij is het zo dat de meeste ziekenhuizen de heparine niet in het ECMO
circuit geven, dus als onze resultaten laten zien dat er lokale intensieve
antistolling wordt bereikt zonder systemische effecten, kan dit onderzoek van
waarde zijn voor patiënten aan V-A ECMO in het algemeen en in het bijzonder
voor patiënten met verhoogde bloedingsneiging, waarbij te hoge systemische
antistolling vermeden moet worden.

Primair doel:
Vastleggen van de stijging van APTT in de oxygenator aan het eind van de flow
reductie trial, nadat de heparine infusie snelheid 2-3 keer verhoogd is tijdens
de flow reductie trial.

Secondair doelen:
Vastleggen van de stijging van systemische APTT en de verandering van aXa en
Intem CT- Heptem CT (ROTEM) systemisch en in de oxygenator aan het einde van
een flow reductie trial nadat de heparine infusie snelheid 2-3 keer verhoogd
is tijdens de flow reductie trial.

Prospectief observationele cohort studie. In het Erasmus MC is de beschreven
procedure om de heparine direct aan de oxygenator te koppelen standaard zorg
volgens lokaal protocol. Tevens is het verhogen van de heparine infusie
snelheid tijdens een flow reductie trial routine zorg.
Flow reductie trials worden verricht wanneer geïndiceerd op basis van lokaal
protocol, dat wil zeggen wanneer orgaanfunctie gestabiliseerd is en er
verbetering van hartfunctie wordt gezien.
Voor aanvang van de flow reductie trial worden bloedmonsters afgenomen uit de
arterielijn en ECMO circuit ter bepaling van bovengenoemde stollingsparameters.
Hierna wordt de heparinepomp verhoogd en wordt de flow-reducion trial gestart.
Aan het einde van de flow reductie trial worden deze bloedbepalingen herhaald.
In de eerste 8 patienten zal de heparine infusiesnelheid worden verdubbeld.
Indien er in deze patienten inderdaad geen/weinig toename wordt gezien van
systemische APTT (<10s verlenging), dan wordt in de volgende 8 patienten de
heparine infusiesnelheid verdrievoudigd.

De belasting en het risico op voor de patiënt is minimaal, aangezien de normale
zorg wordt gegeven, inclusief gestandaardiseerde flow reductie trials. De enige
aan de studie gerelateerde handelingen zijn 3 extra bloed afnames, alle 3 via
al in situ zijnde afname punten in deze patiënten categorie.
De patiënt heeft geen baat bij deelname aan de studie, maar er is wel een
mogelijk voordeel voor patienten die met V-A ECMO behandeld worden, aangezien
deze studie bijdraagt aan onze kennis om veilig flow reductie trials te kunnen
uitvoeren.