Come il mondo va avanti attraverso questa pandemia senza precedenti, i medici di tutto il mondo stanno cercando di trovare modi efficaci per trattare e salvare le vite dei pazienti COVID-19. Un’opzione di trattamento che si sta dimostrando promettente è l’uso dell’ossigenazione extracorporea a membrana (ECMO) per i pazienti COVID-19 con grave stress respiratorio. Sostenendo il cuore e i polmoni, la macchina ECMO stabilizza i pazienti per consentire al loro corpo più tempo per combattere il virus. Come un programma designato come un centro sulla via dell’eccellenza nel supporto vitale dall’organizzazione Extracorporeal Life Support (ELSO), il team ECMO al Froedtert & la rete sanitaria del Medical College of Wisconsin è unicamente esperto e posizionato per aiutare i pazienti COVID-19.
“Siamo uno dei più grandi programmi ECMO nel Midwest, in quanto abbiamo personale dedicato all’ECMO 24 ore su 24 e la capacità di gestire oltre 15 pazienti contemporaneamente”, ha detto Lucian A. Durham, MD, PhD, direttore del supporto circolatorio meccanico & ECMO al Froedtert & rete sanitaria MCW. “L’ECMO può essere un potenziale cambio di gioco per la COVID-19, e ha già dimostrato di essere un salvavita. Finora, nove pazienti al Froedtert Hospital che sono stati su ECMO più di 24 ore hanno recuperato.”
Come funziona l’ECMO?
Originariamente sviluppato negli anni ’60 per sostenere i neonati e i bambini con sindrome da stress respiratorio e anomalie cardiache, ECMO è stato ampiamente adattato per l’uso negli adulti solo negli ultimi cinque anni. La macchina ECMO funziona inserendo un tubo di plastica in una grande vena e/o arteria attraverso il collo, il petto o l’inguine del paziente. Questo tubo permette al sangue del paziente di fluire in un ossigenatore, o polmone artificiale. L’ossigenatore aggiunge ossigeno e rimuove l’anidride carbonica dal sangue, prima che una pompa rimandi questo sangue al paziente attraverso un tubo separato, alla stessa frequenza e forza del cuore. Essenzialmente, l’ECMO aiuta questi pazienti agendo come loro cuore e polmoni.
La macchina viene utilizzata quando tutte le altre opzioni mediche sono state esaurite per i pazienti i cui polmoni non possono fornire abbastanza ossigeno al loro corpo o liberarsi di anidride carbonica. Può anche essere usato per i pazienti il cui cuore non può pompare abbastanza sangue al corpo e per quelli in attesa di ottenere un trapianto di cuore o polmone.
Come l’ECMO può aiutare i pazienti COVID-19
Anche se c’è ancora da imparare su come COVID-19 colpisce il corpo, i medici sanno che colpisce principalmente i polmoni. In alcuni casi, il virus può sopraffare completamente i polmoni e, a sua volta, influenzare negativamente il cuore.
“COVID-19 è diverso dalla polmonite o da un’influenza A o B perché colpisce tutti e cinque i lobi del polmone – tre a destra e due a sinistra – ed è irregolare e diffuso in tutto il polmone”, ha detto il dottor Durham. “È da qui che provengono i veri problemi respiratori, poiché danneggia tutte le aree del polmone”
Perché tutti e cinque i lobi del polmone sono danneggiati, non possono scambiare correttamente ossigeno e anidride carbonica. Quando i livelli di anidride carbonica nel corpo aumentano, aumenta anche la frequenza respiratoria, poiché il cervello dice al corpo di respirare di più per liberarsi di questa anidride carbonica. Tuttavia, poiché i polmoni sono danneggiati e non sono in grado di farlo, questa anidride carbonica rimane nel sangue e si trasforma in acido.
“Il corpo non funziona bene in un ambiente acido”, ha detto il dottor Durham, “in particolare, il lato destro del cuore. I polmoni diventano più rigidi e la pressione per spingere il sangue attraverso i polmoni sale, nota come ipertensione polmonare. Questo mette sotto sforzo il lato destro del cuore e lo fa fallire. Quando il corpo fallisce a questo livello, è allora che l’ECMO può aiutare.”
Quando un paziente COVID-19 viene trasferito al Dr. Durham e al team ECMO, sia da medici dell’unità di terapia intensiva medica all’interno della rete sanitaria Froedtert & MCW o da medici del dipartimento di emergenza da sistemi sanitari esterni, viene utilizzato un dispositivo di supporto ventricolare destro (RVAD) e ossigenatore all’interno della macchina ECMO. Il RVAD viene posizionato all’interno del paziente attraverso il tubo che va nel collo del paziente, giù attraverso l’atrio destro e il ventricolo destro del cuore e nell’arteria polmonare. Questo permette al sangue di essere prelevato dall’atrio destro e inviato alla macchina ECMO. Lì, viene filtrato, modulato in temperatura e ossigenato, e l’anidride carbonica viene rimossa. Questo sangue entra poi nel corpo attraverso un tubo inserito nell’arteria polmonare.
“Stiamo mettendo il 100% di ossigeno in quelle arterie polmonari, che è quello che esce nei due polmoni”, ha detto il dottor Durham. “Questo realizza due cose: Uno, toglie il carico dal lato destro del cuore, poiché lo stiamo essenzialmente bypassando. E due, aumentando il livello di ossigeno che va nei polmoni, diminuisce la resistenza vascolare polmonare e riduce la pressione necessaria per spingere il sangue attraverso i polmoni.”
Questo processo ECMO supporta i corpi dei pazienti e permette loro tempo extra per attaccare e superare il virus. Questo tempo extra che viene loro assegnato è spesso necessario per i pazienti in tali estremi, con il paziente medio COVID-19 che rimane in ECMO per 10-12 giorni. Una volta fuori dall’ECMO, rimangono isolati mentre si riprendono nell’unità di terapia intensiva cardiovascolare.
Un ulteriore livello di sicurezza per i pazienti COVID-19 su ECMO
Alcuni pazienti con una forma aggressiva di COVID-19 sono suscettibili di una “tempesta di citochine”, che può causare una grave risposta infiammatoria e insufficienza di più organi. Questo accade quando il sistema immunitario di un paziente funziona male e attacca le sue stesse cellule. Mentre ECMO da solo ha dimostrato di ridurre le probabilità di una tempesta di citochine, la rete sanitaria Froedtert & MCW è la prima istituzione in Wisconsin per utilizzare il filtro CytoSorb, un dispositivo che viene utilizzato all’interno di ECMO per ridurre ulteriormente le citochine e molecole infiammatorie.
Approvato recentemente dalla Food and Drug Administration per uso temporaneo di emergenza in pazienti COVID-19, CytoSorb è un filtro sterile, monouso che viene inserito nel circuito ECMO di un paziente. Questo filtro contiene perle di polimeri assorbenti che sono progettati per rimuovere le citochine – ciò che segnala il sistema immunitario a lavorare contro se stesso – come il sangue passa attraverso. Questo filtro viene poi sostituito di routine per un ciclo di cinque giorni di trattamento.
Avanzare la cura COVID-19 con lo studio osservazionale ECMOCARD
Con uno dei più grandi programmi ECMO nel Midwest, la rete sanitaria Froedtert & MCW è uno dei 200 centri sanitari in tutto il mondo – e l’unico nel Wisconsin – che sta partecipando allo studio osservazionale Extracorporeal Membrane Oxygenation for 2019 Novel Coronavirus Acute Respiratory Disease (ECMOCARD) per avanzare il trattamento COVID-19. Ogni partecipante sta inviando dati e informazioni all’Università di Oxford in Inghilterra su come il loro centro sanitario sta usando l’ECMO per i pazienti COVID-19. A Oxford, l’intelligenza artificiale e la rete neurale analizzeranno i dati e le informazioni nella speranza di trovare esattamente quale tipo di trattamento ECMO o combinazione di trattamenti ECMO sono migliori per i pazienti COVID-19.
“Questo è uno dei più grandi studi osservazionali multicentrici e multinazionali che sia mai stato fatto”, ha detto il dottor Durham. “Molti ospedali hanno modi diversi di trattare questi pazienti. I dati su come li stanno trattando e quali sono stati i loro risultati da un punto di vista polmonare, cardiaco e neurologico aiuteranno a plasmare il modo in cui la cura viene fornita in futuro da un punto di vista ECMO.”
Prima, meglio è per ECMO
Anche se ECMO ha già dimostrato di essere un modo promettente per salvare vite umane, il dottor Durham esorta i professionisti medici a portare i pazienti alle squadre ECMO prima, come questo potrebbe salvare ancora di più. Portare alcuni pazienti all’ECMO prima piuttosto che dopo può evitare l’insufficienza d’organo che i medici stanno vedendo con COVID-19.
“I pazienti che prendiamo prima sono quelli su cui abbiamo il maggiore impatto”, ha detto il dottor Durham.
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Se sei un medico che cerca maggiori informazioni sul nostro programma ECMO, chiama il 414-805-4700.