Extracorporale circulatie: ECLS/ECMO

Een extracorporale circulatie is een kunstmatige bloedsomloop buiten het lichaam, die wordt gebruikt bij ernstig zieke long- en/of hartpatiënten. ECLS (extra corporeal life support) is de techniek waarbij de pompfunctie van het hart wordt overgenomen door een machine. Wanneer daarnaast de functie van de longen (uitwisseling van zuurstof en koolstofdioxide) wordt overgenomen, noem je de totale extracorporale circulatie ‘ECMO’ (extra corporeal membrane oxygenation). ECLS / ECMO wordt gebruikt op de intensive care en doet eigenlijk hetzelfde als de hart-longmachine die gebruikt wordt in de operatiekamer.

• Wat is een extracorporale circulatie?
• Wat wordt er bedoeld met ECLS en ECMO?
• Wat zijn de overeenkomsten en verschillen tussen ECLS en ECMO?
• Wanneer wordt ECLS/ECMO gebruikt?
• Hoe wordt een ECLS/ECMO apparaat aangesloten?
• Hoe wordt een patiënt weer van een ECLS/ECMO afgehaald?
• Geschiedenis van ECLS/ECMO
• Wat zijn de verschillen tussen ECLS/ECMO en een hart-long machine?
• Risico’s van het gebruik van ECLS/ECMO

Wat is een extracorporale circulatie?

Het woord ‘extracorporaal’ betekent ‘buiten het lichaam’. (‘Corpus’ is het Latijnse woord voor lichaam). Een extracorporale circulatie is dus een kunstmatige circulatie (een stelsel van bloedvaten) die buiten het lichaam ligt.

Wat wordt er bedoeld met ECLS en ECMO?

ECLS is de afkorting voor ‘Extra Corporeal Life Support’. Via een extracorporale circulatie wordt het lichaam van de patiënt (en dan voornamelijk het hart) ondersteund. Wanneer een patiënt hartfalen heeft, kan zijn of haar hart soms niet genoeg bloed meer rondpompen. Dit veroorzaakt problemen bij de organen. Om het hart even te laten rusten, kan de bloedsomloop aangesloten worden op een extracorporale circulatie met een pomp buiten het lichaam. De pomp zorgt ervoor dat het bloed wordt rondgepompt, zodat het hart kan rusten. Deze mechanische ondersteuning van het lichaam noem je Extra Corporeal Life Support (in het Nederlands: extracorporale levensondersteuning) of ECLS.

ECMO is de afkorting van het Engelse woord ‘Extra Corporeal Membrane Oxygenation’. In dit geval wordt het ECLS apparaat uitgebreid met een membraan oxygenator. Een membraan oxygenator voegt zuurstof aan het bloed toe en zorgt dat de koolstofdioxide uit het bloed wordt gehaald. Dit wil dus zeggen dat naast het mechanisch overnemen van het hart, nu ook de functies van de longen mechanisch worden overgenomen. Wanneer dit gebeurt, dan noem je het gecombineerde apparaat ECMO.

Wat zijn de overeenkomsten en verschillen tussen ECLS en ECMO?

De overeenkomsten tussen een ECLS en een ECMO apparaat zijn natuurlijk dat ze beiden het bloed (deels buiten het lichaam) rond pompen. Een ECMO neemt naast de functie van het hart ook nog de functies van de longen over, door het toevoegen van zuurstof en het verwijderen van koolstofdioxide.

Wanneer wordt ECLS/ECMO gebruikt?

Een ECMO is een ondersteuningsmechanisme in patiënten met omkeerbare condities. De ECMO ondersteunt de patiënt, maar zal de onderliggende ziekte niet behandelen. Wanneer het lichaam zich weer kan herstellen door de gekregen ‘rust’ van de ECMO, kan een ECMO worden gebruikt. Een ECMO is dus niet zoals een stoma of een insulinepomp, wat je gewoon bij je kunt dragen tijdens dagelijkse activiteiten. Wanneer je schade aan bijvoorbeeld je hart hebt die niet omkeerbaar is, heb je een andere soort ondersteuning nodig.

Bij neonatale (pasgeboren) kinderen wordt de ECMO gebruikt bij pulmonaire hypertensie, meconium aspiratie syndroom, acute longziekte, bloedvergiftiging, infecties, longontsteking en bij aangeboren hartziekten.
Bij oudere kinderen wordt de ECMO ingezet bij een longontsteking, astma, bijna verdronken kinderen, bloedvergiftiging, ontstekingen van het hartweefsel en na een operatie aan het hart.
Bij volwassenen wordt de ECMO gebruikt als tijdelijke ondersteuning voor het hart. Ook wordt een ECMO gebruikt bij een septische shock, longontsteking of falende longen.

Hoe wordt een ECLS/ECMO apparaat aangesloten?

Er zijn twee manieren waarop een ECLS/ECMO kan worden aangesloten:

Veno-arteriële (VA) ECMO/ECLS

Wanneer zowel het hart (bloedsomloop) als de longen (zuurstof + koolstofdioxide uitwisseling) ondersteund (of overgenomen) moeten worden, kiest men voor een veno-arteriële ECMO. In dit geval wordt er bloed weggezogen uit een veneus vat (een ader, zuurstofarm bloed), waarna er zuurstof aan wordt toegevoegd. Koolstofdioxide wordt verwijderd. Via een arterieel vat (een slagader, zuurstofrijk) wordt het bloed weer terug in het lichaam gepompt.

Het bloed van de pomp mengt met het bloed wat uit de longen komt. Dit wil dus zeggen dat de hoeveelheid zuurstof en koolstofdioxide in het bloed in het lichaam afhangt van hoe de pomp is ingesteld en van een eventuele resterende longfunctie van de patiënt.

Als alleen het hart ondersteund moet worden, wordt er een veno-arteriële ECLS gebruikt. Dit gebeurt bijvoorbeeld als patiënten een cardiogene shock hebben.

Veno-veneuze (VV) ECMO

Deze manier van aansluiten is favoriet wanneer alleen de longen ondersteund moeten worden. Dit komt omdat je geen grote slagader gebruikt en omdat je dan hiermee mogelijke embolieën voorkomt. Een veno-veneuze ECMO ondersteunt het hart niet.
Het bloed wordt weggetrokken uit een veneus bloedvat (een ader, zuurstofarm), waarna er zuurstof aan toegevoegd wordt. Ook wordt koolstofdioxide verwijderd. Hierna wordt het bloed via een veneuze canule weer terug in het lichaam gepompt.
Er wordt even veel bloed uit het lichaam gehaald als er weer ingepompt wordt. Dit geeft dus geen invloed op de hemodynamica.

De hoeveelheid zuurstof en koolstofdioxide in het arteriële bloed (in de slagaderen, zuurstofrijk) hangt af van het bloed wat via de ECMO in het lichaam wordt gepompt en van een eventuele bijdrage van de longen van de patiënt.

Hoe wordt een patiënt weer van een ECLS/ECMO afgehaald?

Als een patiënt aan de ECLS of ECMO ligt, wordt de bloedstroom die de pomp uit het vat zuigt hoog gehouden. Hierdoor komt er bijna geen bloed bij het hart en de longen aan, zodat ze kunnen rusten.

Wanneer de status van de patiënt verbetert, kunnen de longen en het hart weer iets meer doen. In dat geval zal de hoeveelheid bloed die de pomp wegzuigt uit het bloedvat verlaagd worden. Dit heeft als resultaat dat de longen en het hart het werk iets gaan overnemen. Om te kijken of ze dit kunnen, wordt de patiënt goed in de gaten genomen. Verschillende testen (zoals bloedtesten, bewegingen van de longen en een echocardiogram) worden uitgevoerd om te kijken of het hart en de longen de grotere hoeveelheid bloed aankunnen. Als de patiënt stabiel blijft, kan de ECLS/ECMO worden verwijderd, waarna de bloedvaten gerepareerd worden.

Het hele proces van het verwijderen van de ECLS/ECMO wordt ‘weaning’ of afwennen genoemd.

Geschiedenis van ECLS/ECMO

Rond 1930 begon dr. John Gibbon met het werken aan extracorporale technieken. Dit leidde uiteindelijk tot de ontwikkeling van de hart-long machine. In 1971 kwamen de eerste publicaties van het behandelen van een patiënt.

Voor 1970 was het nog moeilijk om de extracorporale ondersteuning in te zetten vanwege de gasuitwisseling. Bij de eerste oxygenators kwam het gas direct in contact met het bloed van de patiënt. Dit leidde tot hemolyse en stollingen van het bloed.
In 1975 behandelde Bartlett en zijn groep met succes een pasgeborene. Dit was het begin van ECMO in de kritieke zorg. Het leidde ook tot verscheidene klinische onderzoeken die lieten zien dat de extracorporale inzet voordelen had voor de overleving bij ziektes met falende longen.

Wat zijn de verschillen tussen ECLS/ECMO en een hart-long machine?

De ECLS/ECMO zijn ontwikkeld uit de hart-longmachine. Een hart-longmachine wordt gebruikt in het ziekenhuis in de operatiekamer, bijvoorbeeld tijdens een bypass operatie. Een hart-longmachine is groter, maar het grootste verschil is dat een hart-longmachine kort gebruikt wordt. Een patiënt ligt alleen tijdens de operatie aan de hart-longmachine. ECLS/ECMO kunnen voor een langere termijn worden gebruikt. De patiënt ligt in dat geval op de intensive care aan de ECLS/ECMO.

Risico’s van het gebruik van ECLS/ECMO

Bij het gebruik van ECLS/ECMO kunnen ook complicaties optreden. Deze complicaties zijn te onderscheiden in twee groepen: primaire en secundaire complicaties.

Primaire complicaties

Primaire complicaties zijn complicaties die voorkomen tijdens het aansluiten van de extracorporale ondersteuning. Er kunnen problemen zijn die te maken hebben met het aansluiten van de canules (de buizen), zoals het falen van het aansluiten of een reactie op het perforeren van de bloedvaten. Ook kan het voorkomen dat een canule verkeerd geplaatst wordt. Daarnaast kunnen er complicaties optreden bij het circuit, wanneer er bijvoorbeeld een obstructie is. Ook kan de pomp en/of de oxygenator falen. Als laatste heb je ook het risico van bloedverlies, tijdens het aansluiten van de canules.

Secundaire complicaties

Secundaire complicaties zijn de complicaties die zich ontwikkelen als reactie op de pathofysiologie van de extracorporale circulatie. Voorbeelden zijn interne bloedingen, trombussen, infecties of onvoldoende perfusie (wat bijvoorbeeld leidt tot nierfalen). Ook kan ischemie (een zuurstoftekort) optreden in de ledemaat waarvan het bloed wordt weggezogen.

Lees verder

• Extracorporale circulatie: hart-longmachine