Ekstrakorporeal hjerte-lungeredning (ECPR)

Ekstrakorporeal livsstøtte (ECLS) og ECMO (ekstrakorporeal membranoksygenering)

Overlevelse etter hjertestans avhenger primært av at spontan sirkulasjon (ROSC) gjenopprettes raskt for å minimere irreversibel organskade. Sannsynligheten for å oppnå ROSC er en funksjon av varigheten av sirkulasjonsstansen («no-flow» og «low-flow» tid) og den underliggende årsaken, som beskrevet i tidligere kapitler (se 3-fasemodellen for hjertestans). Både brystkompresjoner av høy kvalitet og tidlig defibrillering er avgjørende for å gjenopprette hjertets elektriske aktivitet og kontraktilitet. I mange tilfeller er det imidlertid ikke mulig å defibrillere rytmen til sinusrytme, for eksempel ved ikke-sjokkbare rytmer (PEA/asystoli) forårsaket av lungeemboli, eller ved refraktær ventrikkelflimmer etter lange perioder med hypoperfusjon. Under slike omstendigheter reduseres effekten av konvensjonell HLR betraktelig på grunn av metabolsk opphopning og iskemi. Ekstrakorporeal livsstøtte (ECLS) fremstår som et livreddende behandlingsalternativ i slike situasjoner for å gjenopprette systemisk perfusjon. I dag er denne behandlingen begrenset til høyspesialiserte sentre og er generelt forbeholdt nøye selekterte pasienter hvor årsaken til stansen anses som reversibel.

ECLS (Extracorporeal Life Support) er en fellesbetegnelse for teknologier som bruker en ekstrakorporeal krets med pumpe og oksygenator for å erstatte lunge- og/eller hjertefunksjon. ECMO (Extracorporeal Membrane Oxygenation) er den vanligste formen for ECLS i akuttmedisinen. Prinsippet baserer seg på at venøst blod dreneres fra pasienten via en kanyle til en sentrifugalpumpe, føres gjennom en membranoksygenator (gassveksler) for oksygenering og fjerning av karbondioksid, før det tempererte og oksygenerte blodet returneres til pasientens sirkulasjon.

Bruk av ECMO under pågående hjertestans kalles ECPR (Extracorporeal Cardiopulmonary Resuscitation). Dette krever umiddelbar etablering av veno-arteriell ECMO (VA-ECMO), som gir full hemodynamisk støtte (både hjerte og lunge). Den vanligste tilgangen er perkutan kanylering av a. femoralis og v. femoralis. Blod dreneres fra vena cava inferior/høyre atrium via venekanylen og returneres under trykk via arteriekanylen i a. femoralis. Dette skaper en retrograd blodstrøm opp aorta, som møter hjertets egen anterograde strøm (hvis noe restfunksjon foreligger) og sikrer perfusjon av koronararterier og cerebrum.

Hemodynamiske utfordringer og LV-unloading

Ved etablering av perifer VA-ECMO endres hemodynamikken drastisk. Den retrograde blodstrømmen i aorta øker afterload for venstre ventrikkel (LV) betydelig. Dersom venstre ventrikkel er sviktende og ikke klarer å pumpe mot dette økte trykket, kan det føre til LV-distensjon, økt veggstress, lungeødem og ytterligere iskemi. I slike tilfeller kan det være nødvendig med «LV-unloading» (avlastning), for eksempel ved bruk av en perkutan ventrikkelstøttepumpe (som Impella) i kombinasjon med ECMO (ofte kalt «EC-Pella») eller atrieseptostomi, for å redusere fyllingstrykket og beskytte myokard.

ECPR er indisert når konvensjonell avansert hjerte-lunge-redning (AHLR) ikke fører til stabil ROSC. Dette defineres ofte som «refraktær hjertestans», hvor sirkulasjon ikke oppnås tross adekvate tiltak. Stabil ROSC innebærer at spontansirkulasjonen opprettholdes i minst 20 minutter uten behov for nye brystkompresjoner. Målet med ECPR er å gjenopprette perfusjon til vitale organer raskere enn konvensjonell HLR kan, og dermed minimere iskemisk skade.

ECMO vurderes hos pasienter som antas å kunne overleve med tilfredsstillende nevrologisk funksjon og livskvalitet hvis sirkulasjonen midlertidig støttes. Metoden er avgjørende for å muliggjøre kausalbehandling, som for eksempel perkutan koronar intervensjon (PCI) ved akutt hjerteinfarkt, pulmonal embolektomi ved massiv lungeemboli, eller oppvarming ved aksidentell hypotermi. ECMO fungerer dermed som en «bro til behandling» (bridge to therapy), «bro til beslutning» (bridge to decision) eller «bro til transplantasjon».

Det finnes ingen universell konsensus om absolutte kriterier, men internasjonale retningslinjer (f.eks. fra European Resuscitation Council – ERC) og lokale protokoller bruker ofte følgende inklusjonskriterier for ECPR:

1. Bevitnet hjertestans: Stansen må være observert, og HLR må være igangsatt umiddelbart av tilstedeværende for å sikre minimal «no-flow» tid.
2. Tidsvindu: Kanylering og oppstart av ECMO-flow bør ideelt sett skje innen 60 minutter etter kollaps. Langvarig «low-flow» tid (tid med HLR) er assosiert med dårligere nevrologisk utfall.
3. Alder og komorbiditet: Yngre pasienter (ofte < 65-70 år) uten alvorlig kronisk sykdom (f.eks. langtkommet kreft, alvorlig lungesykdom eller kjent alvorlig nevrologisk svikt) prioriteres. Fysiologisk alder er viktigere enn kronologisk.
4. Reversibel årsak: Det må foreligge en sannsynlig reversibel etiologi, som akutt koronarsyndrom, lungeemboli, intoksikasjon eller hypotermi.
5. Objektive mål på perfusjon: End-tidal CO2 (ETCO2) under pågående HLR bør være > 10 mmHg; lavere verdier indikerer svært dårlig perfusjon og dårlig prognose. Blodgassverdier (laktat og pH) ved ankomst sykehus kan også inngå i totalvurderingen.

Beslutningen om å starte ECMO er kompleks og må tas av et erfarent team basert på individuell vurdering av pasientens fysiologiske reserver og sjansen for et godt utfall. Kanylering krever også oppmerksomhet rundt vaskulær tilgang; ved perifer VA-ECMO er det kritisk å sikre distal perfusjon i benet (ved hjelp av en separat perfusjonskanyle) for å unngå kritisk iskemi i underekstremiteten.

Effekten av ECMO (ECPR) ved refraktær hjertestans utenfor sykehus

Flere nyere studier har forsøkt å kvantifisere effekten av ECPR sammenlignet med konvensjonell behandling. Resultatene varierer, noe som reflekterer utfordringene ved logistikk, pasientseleksjon og tidsbruk:

• Suverein et al (INCEPTION-studien, 2023): I denne nederlandske randomiserte multisenterstudien ble effekten av ECPR sammenlignet med konvensjonell HLR hos pasienter med refraktær hjertestans utenfor sykehus (OHCA). Pasienter i alderen 18 til 70 år med ventrikulær arytmi som første rytme, og uten ROSC innen 15 minutter, ble inkludert. Etter 30 dager hadde 20 % av pasientene i ECPR-gruppen og 16 % i kontrollgruppen et gunstig nevrologisk utfall. Forskjellen var ikke statistisk signifikant. Kritikk av studien har pekt på at tiden til oppstart av ECMO i intervensjonsgruppen var relativt lang (gjennomsnittlig 74 minutter), noe som kan ha utvannet effekten.
• Yannopoulos et al (ARREST-studien, 2020): Denne en-senter randomiserte studien fra USA sammenlignet ECMO med standard ACLS hos pasienter med OHCA og refraktær ventrikkelflimmer. Pasientene ble transportert direkte til kardiologisk lab for mulig kanylering. Studien ble stanset tidlig grunnet overlegen effekt i ECMO-gruppen. Av 30 pasienter var overlevelsen til utskrivning 43 % i ECMO-gruppen mot kun 7 % i standardgruppen. Studien indikerer at ved et høyt spesialisert senter med korte responstider og streng seleksjon, kan tidlig ECPR øke overlevelsen betydelig.
• Belohlavek et al (Prague OHCA-studien, 2022/Napp et al analyse): Denne studien sammenlignet en hyperinvasiv tilnærming (mekanisk kompresjon, intranasal kjøling, transport til sykehus for ECLS) med standardbehandling på stedet. Inklusjonskriteriene var antatt kardiell årsak og manglende ROSC etter 5 minutter. Selv om primærendepunktet (overlevelse med godt nevrologisk utfall ved 180 dager) ikke var signifikant forskjellig for hele gruppen (31,5 % vs 22,0 %, p=0,09), viste sekundæranalyser en signifikant gevinst for pasienter hvor HLR pågikk i mer enn 45 minutter. Studien antyder at ECPR er mest gunstig når konvensjonell HLR trekker ut i tid, forutsatt at systemet for transport og kanylering er optimalisert.

Klinisk implikasjon

Dataene antyder at ECPR ikke er en universalløsning for all hjertestans, men et kraftig verktøy for en definert undergruppe. Suksessraten er sterkt avhengig av hele «overlevelseskjeden»: HLR-kvalitet før ankomst, kort transporttid, og et drillet team som kan etablere sirkulasjon (ECMO-flow) innenfor det kritiske tidsvinduet. Norske fagmiljøer følger utviklingen tett, og behandlingen er sentralisert til regionsykehusene.

Referanser

Tidlig ekstrakorporal HLR ved refraktær hjertestans utenfor sykehus Liste over forfattere. Martje M. Suverein, M.D., Thijs S.R. Delnoij, M.D., Roberto Lorusso, M.D., Ph.D., George J. Brandon Bravo Bruinsma, M.D., Ph.D, Luuk Otterspoor, M.D., Ph.D., Carlos V. Elzo Kraemer, M.D., Alexander P.J. Vlaar, M.D., Ph.D., Joris J. van der Heijden, M.D., Erik Scholten, M.D., Corstiaan den Uil, M.D., Ph.D., Tim Jansen, M.D., Ph.D., Bas van den Bogaard, M.D., Ph.D., Marijn Kuijpers, M.D., Ka Yan Lam, M.D., José M. Montero Cabezas, M.D., Antoine H.G. Driessen, M.D., Ph.D., Saskia Z.H. Rittersma, M.D., Ph.D., Bram G. Heijnen, M.D., Dinis Dos Reis Miranda, M.D., Ph.D., Gabe Bleeker, M.D., Ph.D., Jesse de Metz, M.D., Ph.D., Renicus S. Hermanides, M.D., Ph.D., Jorge Lopez Matta, M.D., Susanne Eberl, M.D., Dirk W. Donker, M.D., Ph.D., Robert J. van Thiel, M.D., Sakir Akin, M.D., Ph.D., Oene van Meer, M.D., José Henriques, M.D., Ph.D, Karen C. Bokhoven, M.D., Loes Mandigers, M.D., Jeroen J.H. Bunge, M.D., Martine E. Bol, M.Sc., Bjorn Winkens, Ph.D., Brigitte Essers, Ph.D., Patrick W. Weerwind, Ph.D., Jos G. Maessen, M.D., Ph.D., og Marcel C.G. van de Poll, M.D., Ph.D. N Engl J Med 2023; 388:299-309 DOI: 10.1056/NEJMoa2204511

Yannopoulos D, Bartos J, Raveendran G, et al. Advanced reperfusion strategies for patients with out-of-hospital cardiac arrest and refractory ventricular fibrillation (ARREST): a phase 2, single centre, open-label, randomised controlled trial. Lancet 2020; 396: 1807–16.

Bellezzo JM, Shinar Z, Davis DP, et al. Akuttlege-initiert ekstrakorporeal kardiopulmonal gjenopplivning. Resuscitation 2012;83:966-970.

Haneya A, Philipp A, Diez C, et al. 5 års erfaring med hjerte-lungeredning ved hjelp av ekstrakorporeal livsstøtte hos pasienter med hjertestans som ikke er postkardiotomi. Resuscitation 2012;83:1331-1337.

Le Guen M, Nicolas-Robin A, Carreira S, et al. Ekstrakorporeal livsstøtte etter refraktær hjertestans utenfor sykehus. Crit Care 2011;15:R29-R29.

Chen Y-S, Lin J-W, Yu H-Y, et al. Hjertelungeredning med assistert ekstrakorporeal livsopprettholdelse versus konvensjonell hjertelungeredning hos voksne med hjertestans på sykehus: en observasjonsstudie og propensitetsanalyse. Lancet 2008;372:554-561.

Sakamoto T, Morimura N, Nagao K, et al. Ekstrakorporeal hjerte-lungeredning versus konvensjonell hjerte-lungeredning hos voksne med hjertestans utenfor sykehus: en prospektiv observasjonsstudie. Resuscitation 2014;85:762-768.

Kagawa E, Inoue I, Kawagoe T, et al. Vurdering av resultater og forskjeller mellom hjertestanspasienter på og utenfor sykehus behandlet med hjerte-lungeredning ved hjelp av ekstrakorporeal livsstøtte. Resuscitation 2010;81:968-973.

Belohlavek J, Kucera K, Jarkovsky J, et al. Hyperinvasiv tilnærming til hjertestans utenfor sykehus ved bruk av mekanisk brystkompresjonsenhet, prehospital intraarrest kjøling, ekstrakorporeal livsstøtte og tidlig invasiv vurdering sammenlignet med standard omsorg: et randomisert forslag til sammenlignende studie med parallelle grupper: «Praha OHCA-studie» J Transl Med 2012;10:163-163.

Bol ME, Suverein MM, Lorusso R, et al. Tidlig igangsetting av ekstrakorporeal livsstøtte ved refraktær hjertestans utenfor sykehus: design og begrunnelse for INCEPTION-studien. Am Heart J 2019;210:58-68.

Belohlavek J, Smalcova J, Rob D, et al. Effekt av intraarrest transport, ekstrakorporeal hjerte-lungeredning og umiddelbar invasiv vurdering og behandling på funksjonelt nevrologisk utfall ved ildfast hjertestans utenfor sykehus: en randomisert klinisk studie. JAMA 2022;327:737-747.