Alors que le monde avance dans cette pandémie sans précédent, les médecins du monde entier tentent de trouver des moyens efficaces pour traiter et sauver la vie des patients COVID-19. Une option de traitement qui s’avère prometteuse est l’utilisation de l’oxygénation par membrane extracorporelle (ECMO) pour les patients COVID-19 présentant une détresse respiratoire sévère. En soutenant le cœur et les poumons, la machine ECMO stabilise les patients pour donner à leur corps plus de temps pour combattre le virus. En tant que programme désigné comme un centre sur la voie de l’excellence en matière de maintien de la vie par l’Organisation de maintien de la vie extracorporelle (ELSO), l’équipe ECMO du réseau de santé Froedtert & the Medical College of Wisconsin a une expérience et une position uniques pour aider les patients COVID-19.
« Nous sommes l’un des plus grands programmes d’ECMO du Midwest, car nous disposons d’un personnel dédié à l’ECMO 24 heures sur 24 et de la capacité de gérer plus de 15 patients simultanément », a déclaré Lucian A. Durham, MD, PhD, directeur de l’assistance circulatoire mécanique & ECMO au réseau de santé Froedtert & MCW. « L’ECMO peut potentiellement changer la donne pour le COVID-19, et elle a déjà prouvé qu’elle pouvait sauver des vies. Jusqu’à présent, neuf patients de l’hôpital Froedtert qui ont été sous ECMO pendant plus de 24 heures se sont rétablis. »
Comment fonctionne l’ECMO ?
Développée à l’origine dans les années 1960 pour soutenir les nouveau-nés et les nourrissons atteints du syndrome de détresse respiratoire et d’anomalies cardiaques, l’ECMO n’a été largement adaptée à l’usage chez les adultes qu’au cours des cinq dernières années. La machine ECMO fonctionne en insérant un tube en plastique dans une grande veine et/ou artère à travers le cou, la poitrine ou l’aine du patient. Ce tube permet au sang du patient de s’écouler dans un oxygénateur, ou poumon artificiel. L’oxygénateur ajoute de l’oxygène et élimine le dioxyde de carbone du sang, avant qu’une pompe renvoie ce sang dans le patient par un autre tube, à la même fréquence et avec la même force que le cœur. Essentiellement, l’ECMO aide ces patients en agissant comme leur cœur et leurs poumons.
La machine est utilisée lorsque toutes les autres options médicales ont été épuisées pour les patients dont les poumons ne peuvent pas fournir suffisamment d’oxygène à leur corps ou se débarrasser du dioxyde de carbone. Elle peut également être utilisée pour les patients dont le cœur ne peut pas pomper suffisamment de sang dans le corps et pour ceux qui attendent soit une transplantation cardiaque, soit une transplantation pulmonaire.
Comment l’ECMO peut aider les patients atteints de COVID-19
Même s’il reste encore à apprendre sur la façon dont le COVID-19 affecte le corps, les médecins savent qu’il affecte principalement les poumons. Dans certains cas, le virus peut entièrement submerger les poumons et, à son tour, avoir un effet négatif sur le cœur.
« Le COVID-19 est différent d’une pneumonie ou d’une grippe A ou B parce qu’il affecte les cinq lobes du poumon – trois à droite et deux à gauche – et qu’il est parcellaire et diffus dans tout le poumon », a déclaré le Dr Durham. « C’est de là que viennent les véritables problèmes respiratoires, car elle endommage toutes les zones du poumon. »
Comme les cinq lobes du poumon sont endommagés, ils ne peuvent pas échanger correctement l’oxygène et le dioxyde de carbone. Lorsque le taux de dioxyde de carbone augmente dans le corps, la fréquence respiratoire augmente également, car le cerveau demande au corps de respirer davantage pour se débarrasser de ce dioxyde de carbone. Cependant, les poumons étant endommagés et incapables de le faire, ce dioxyde de carbone reste dans le sang et se transforme en acide.
« Le corps ne fonctionne pas bien dans un environnement acide », a déclaré le Dr Durham, « en particulier, le côté droit du cœur. Les poumons deviennent plus rigides et la pression pour pousser le sang dans les poumons augmente, ce qu’on appelle l’hypertension pulmonaire. Cela met à rude épreuve le côté droit du cœur et provoque sa défaillance. C’est lorsque le corps est défaillant à ce point que l’ECMO peut aider. »
Lorsqu’un patient COVID-19 est transféré au Dr Durham et à l’équipe ECMO, que ce soit par des médecins de l’unité de soins intensifs médicaux au sein du réseau de santé Froedtert & MCW ou par des médecins du service des urgences de systèmes de santé externes, un dispositif de soutien ventriculaire droit (RVAD) et un oxygénateur au sein de la machine ECMO sont utilisés. Le RVAD est placé à l’intérieur du patient par le tube qui passe dans le cou du patient, qui descend à travers l’oreillette droite et le ventricule droit du cœur et dans l’artère pulmonaire. Cela permet d’extraire le sang de l’oreillette droite et de l’envoyer à la machine ECMO. Là, il est filtré, modulé en température et oxygéné, et le dioxyde de carbone est éliminé. Ce sang pénètre ensuite dans le corps par un tube placé dans l’artère pulmonaire.
« Nous mettons 100 % d’oxygène dans ces artères pulmonaires, qui est ce qui sort dans les deux poumons », a déclaré le Dr Durham. « Cela accomplit deux choses : Premièrement, cela soulage le côté droit du cœur, car nous le contournons essentiellement. Et deux, en augmentant le niveau d’oxygène qui entre dans les poumons, cela diminue la résistance vasculaire pulmonaire et réduit la pression nécessaire pour pousser le sang dans les poumons. »
Ce processus d’ECMO soutient l’organisme des patients et leur donne du temps supplémentaire pour attaquer et vaincre le virus. Ce temps supplémentaire qui leur est accordé est souvent nécessaire pour les patients se trouvant dans de telles situations extrêmes, le patient COVID-19 restant en moyenne sous ECMO pendant 10 à 12 jours. Une fois retirés de l’ECMO, ils restent ensuite isolés pendant leur convalescence dans l’unité de soins intensifs cardiovasculaires.
Une couche supplémentaire de sécurité pour les patients COVID-19 sous ECMO
Certains patients atteints d’une forme agressive de COVID-19 sont susceptibles de subir une « tempête de cytokines », qui peut provoquer une réponse inflammatoire grave et une défaillance de plusieurs organes. Cela se produit lorsque le système immunitaire du patient fonctionne mal et attaque ses propres cellules. S’il a été démontré que l’ECMO seule réduit les risques de tempête de cytokines, le réseau de santé Froedtert & MCW est le premier établissement du Wisconsin à utiliser le filtre CytoSorb, un dispositif utilisé au sein de l’ECMO pour réduire davantage les cytokines et les molécules inflammatoires.
Récemment approuvé par la Food and Drug Administration pour une utilisation temporaire d’urgence chez les patients COVID-19, CytoSorb est un filtre stérile à usage unique qui est placé dans le circuit ECMO d’un patient. Ce filtre contient des billes de polymère absorbantes qui sont conçues pour éliminer les cytokines – ce qui signale au système immunitaire de travailler contre lui-même – lorsque le sang passe à travers. Ce filtre est ensuite remplacé systématiquement pour un traitement de cinq jours.
Promouvoir le traitement du COVID-19 avec l’étude observationnelle ECMOCARD
Avec l’un des plus grands programmes d’ECMO du Midwest, le réseau de santé Froedtert & MCW est l’un des 200 centres de santé dans le monde – et le seul dans le Wisconsin – qui participe à l’étude observationnelle ECMOCARD (Extracorporeal Membrane Oxygenation for 2019 Novel Coronavirus Acute Respiratory Disease) pour faire progresser le traitement du COVID-19. Chaque participant envoie des données et des informations à l’Université d’Oxford en Angleterre sur la façon dont son centre de santé utilise l’ECMO pour les patients atteints de la maladie COVID-19. À Oxford, l’intelligence artificielle et les réseaux neuronaux analyseront les données et les informations dans l’espoir de trouver exactement quel type de traitement ECMO ou quelle combinaison de traitements ECMO sont les meilleurs pour les patients COVID-19.
« C’est l’une des plus grandes études d’observation multicentriques et multinationales qui ait jamais été réalisée », a déclaré le Dr Durham. « Beaucoup d’hôpitaux ont des façons différentes de traiter ces patients. Les données sur la façon dont ils les traitent et sur leurs résultats d’un point de vue pulmonaire, cardiaque et neurologique contribueront à façonner la façon dont les soins sont dispensés à l’avenir du point de vue de l’ECMO. »
Plus tôt, mieux c’est pour l’ECMO
Bien que l’ECMO se soit déjà révélée être un moyen prometteur de sauver des vies, le Dr Durham exhorte les professionnels de la santé à amener les patients vers les équipes d’ECMO plus tôt, car cela pourrait en sauver encore plus. Mettre certains patients sous ECMO plus tôt que tard peut éviter la défaillance des organes que les médecins constatent avec le COVID-19.
« Les patients que nous prenons plus tôt sont ceux sur lesquels nous avons le plus d’impact », a déclaré le Dr Durham.
Découvrez les procédures cardiaques avancées que l’équipe Froedtert & MCW propose.
Si vous êtes un médecin à la recherche de plus d’informations sur notre programme ECMO, appelez le 414-805-4700.