I takt med at verden bevæger sig fremad gennem denne pandemi uden fortilfælde, forsøger læger over hele verden at finde effektive måder at behandle og redde COVID-19-patienters liv på. En behandlingsmulighed, der viser sig at være lovende, er brugen af ekstrakorporal membranoxygenering (ECMO) til COVID-19-patienter med alvorlig åndedrætsnød. Ved at støtte hjertet og lungerne stabiliserer ECMO-maskinen patienterne, så deres krop får mere tid til at bekæmpe virussen. Som et program, der er udpeget som et Center on Path to Excellence in Life Support af Extracorporeal Life Support Organization (ELSO), har ECMO-teamet på Froedtert & the Medical College of Wisconsin-sundhedsnetværket en enestående erfaring og er i en unik position til at hjælpe COVID-19-patienter.
“Vi er et af de største ECMO-programmer i Midtvesten, da vi har ECMO-dedikeret personale døgnet rundt og har kapacitet til at køre over 15 patienter samtidig”, siger Lucian A. Durham, MD, PhD, direktør for Mechanical Circulatory Support & ECMO på Froedtert & MCW-sundhedsnetværket. “ECMO kan være en potentiel game changer for COVID-19, og det har allerede vist sig at være en livredder. Indtil videre er ni patienter på Froedtert Hospital, der har været på ECMO i mere end 24 timer, kommet sig.”
Hvordan virker ECMO?
Originalt udviklet i 1960’erne til at støtte nyfødte og spædbørn med respiratorisk distress syndrom og hjerteanomalier, er ECMO først blevet bredt tilpasset til brug hos voksne i løbet af de sidste fem år. ECMO-maskinen fungerer ved at indsætte en plastikslange i en stor vene og/eller arterie gennem patientens hals, bryst eller lysken. Dette rør gør det muligt for patientens blod at strømme ud i en oxygenator eller en kunstig lunge. Oxygenatoren tilføjer ilt og fjerner kuldioxid fra blodet, inden en pumpe sender dette blod tilbage til patienten gennem et separat rør med samme frekvens og kraft som hjertet. ECMO hjælper i det væsentlige disse patienter ved at fungere som deres hjerte og lunger.
Maskinen anvendes, når alle andre medicinske muligheder er udtømt for patienter, hvis lunger ikke kan levere nok ilt til deres krop eller fjerne kuldioxid. Den kan også bruges til patienter, hvis hjerte ikke kan pumpe nok blod til kroppen, og til dem, der venter på enten at få en hjerte- eller lungetransplantation.
Hvordan ECMO kan hjælpe COVID-19-patienter
Selv om der er mere at lære om, hvordan COVID-19 påvirker kroppen, ved lægerne, at det først og fremmest påvirker lungerne. I visse tilfælde kan virussen helt overvælde lungerne og til gengæld påvirke hjertet negativt.
“COVID-19 adskiller sig fra lungebetændelse eller influenza A eller B, fordi den påvirker alle fem lungelapper – tre til højre og to til venstre – og den er pletvis og spredt i hele lungen,” siger Dr. Durham. “Det er der, de virkelige respiratoriske problemer kommer fra, da det skader alle områder af lungen.”
Da alle fem lungelapper er beskadiget, kan de ikke udveksle ilt og kuldioxid korrekt. Når kuldioxidniveauet i kroppen stiger, stiger også åndedrætsfrekvensen, da hjernen fortæller kroppen, at den skal trække vejret mere for at slippe af med kuldioxiden. Men da lungerne er beskadiget og ikke er i stand til det, forbliver denne kuldioxid i blodet og bliver til syre.
“Kroppen fungerer ikke godt i et surt miljø”, sagde Dr. Durham, “især ikke i højre side af hjertet. Lungerne bliver stivere, og trykket for at presse blodet gennem lungerne stiger, hvilket kaldes pulmonal hypertension. Dette lægger pres på den højre side af hjertet og får det til at svigte. Når kroppen svigter i denne grad, kan ECMO hjælpe.”
Når en COVID-19-patient overføres til Dr. Durham og ECMO-teamet, hvad enten det er af læger fra medicinske intensivafdelinger inden for Froedtert & MCW-sundhedsnetværket eller læger fra skadestueafdelinger fra eksterne sundhedssystemer, anvendes en højre ventrikulær støtteanordning (RVAD) og en iltningsapparat i ECMO-maskinen. RVAD’en placeres inde i patienten gennem et rør, der går ind i patientens hals, ned gennem højre atrium og højre hjertekammer i hjertet og ind i lungepulsåren. Dette gør det muligt at tage blod ud af højre atrium og sende det til ECMO-maskinen. Der bliver det filtreret, temperaturmoduleret og iltet, og kuldioxiden bliver fjernet. Dette blod kommer derefter ind i kroppen gennem et rør, der er placeret i lungearterien.
“Vi sender 100 % ilt ind i disse lungearterier, og det er det, der kommer ud i de to lunger,” sagde Dr. Durham. “Dette opnår to ting: For det første aflaster det den højre side af hjertet, da vi i det væsentlige omgår den. Og for det andet, ved at øge iltniveauet, der går ind i lungerne, mindskes den pulmonale vaskulære modstand og reducerer det tryk, der skal til for at presse blodet gennem lungerne.”
Denne ECMO-proces støtter patienternes kroppe og giver dem ekstra tid til at angribe og overvinde virussen. Denne ekstra tid, som de får tildelt, er ofte nødvendig for patienter i sådanne ekstreme situationer, idet den gennemsnitlige COVID-19-patient forbliver på ECMO i 10-12 dage. Når de ikke længere har ECMO, forbliver de derefter isolerede, mens de kommer sig på den kardiovaskulære intensivafdeling.
Et ekstra lag af sikkerhed for COVID-19-patienter på ECMO
Visse patienter med en aggressiv form for COVID-19 er modtagelige for en “cytokinstorm”, som kan forårsage et alvorligt inflammatorisk respons og flere organsvigt. Dette sker, når en patients immunsystem fungerer dårligt og angriber sine egne celler. Mens ECMO alene har vist sig at reducere risikoen for en cytokinstorm, er Froedtert & MCW-sundhedsnetværket den første institution i Wisconsin, der anvender CytoSorb-filter, en anordning, der anvendes inden for ECMO for yderligere at reducere cytokiner og inflammatoriske molekyler.
CytoSorb er et sterilt filter til engangsbrug, der er blevet godkendt af Food and Drug Administration til midlertidig nødbrug hos COVID-19-patienter, og som placeres i patientens ECMO-kredsløb. Dette filter indeholder absorberende polymerperler, der er designet til at fjerne cytokiner – det, der signalerer, at immunsystemet arbejder mod sig selv – når blodet passerer igennem. Dette filter udskiftes derefter rutinemæssigt i et femdages behandlingsforløb.
Fremme COVID-19-behandling med ECMOCARD-observationsundersøgelse
Med et af de største ECMO-programmer i Midtvesten er Froedtert & MCW-sundhedsnetværket et af 200 sundhedscentre på verdensplan – og det eneste i Wisconsin – der deltager i observationsundersøgelsen Extracorporeal Membrane Oxygenation for 2019 Novel Coronavirus Acute Respiratory Disease (ECMOCARD) for at fremme COVID-19-behandlingen. Hver deltager sender data og oplysninger til University of Oxford i England om, hvordan deres sundhedscenter anvender ECMO til COVID-19-patienter. I Oxford vil kunstig intelligens og neurale netværk analysere dataene og oplysningerne i håb om at finde præcis den type ECMO-behandling eller kombination af ECMO-behandlinger, der er bedst for COVID-19-patienter.
“Dette er en af de største multicenter- og multinationale observationsundersøgelser, der nogensinde er blevet gennemført”, sagde Dr. Durham. “Mange af hospitalerne har forskellige måder at behandle disse patienter på. Dataene om, hvordan de behandler dem, og hvad deres resultater har været ud fra et lungemæssigt, kardialt og neurologisk synspunkt, vil være med til at forme den måde, hvorpå plejen leveres i fremtiden ud fra et ECMO-synspunkt.”
Desto tidligere, jo bedre for ECMO
Og selv om ECMO allerede har vist sig at være en lovende måde at redde liv på, opfordrer Dr. Durham læger til at få patienterne til ECMO-teams tidligere, da dette kan redde endnu flere. Ved at få visse patienter på ECMO tidligere end senere kan man undgå organsvigt, som lægerne ser med COVID-19.
“De patienter, vi får tidligere, er dem, vi har størst indflydelse på,” siger Dr. Durham.
Læs mere om de avancerede hjerteprocedurer, som Froedtert & MCW-teamet tilbyder.
Hvis du er læge og ønsker flere oplysninger om vores ECMO-program, kan du ringe på 414-805-4700.