Využití mimotělních podpor v hrudní chirurgii

Souhrn

Vedle konvenčního mimotělního oběhu, běžně používaného v kardiochirurgii, jsou v současné době stále častěji v hrudní chirurgii využívány metody tzv. mimotělní podpory (extracorporeal life support, ECLS). Nejčastěji používané modality těchto podpor jsou extrakorporální membránová oxygenace (extracorporeal membrane oxygenation – ECMO) a Novalung interventional lung assist device (iLA). Úspěch ECLS vede ke stále širšímu využití těchto metod ve všeobecné hrudní chirurgii, především jako nástroj ke zvládnutí hyperkapnie, poskytnutí oxygenace a hemodynamické podpory. Zásadní význam mají tyto metody v programech transplantace plic, bez kterých by provedení samotné transplantace a řešení vážných komplikací spojených s těžkou primární dysfunkcí štěpu ve většině případů nebylo možné.

Mimotělní oběh rovněž umožňuje provedení některých operačních a intervenčních výkonů, které by byly za standardních podmínek neproveditelné nebo by byly zatíženy neadekvátním rizikem. Využití mimotělních podpor může zcela zásadně zvýšit radikalitu resekce u pokročilých nitrohrudních maligních tumorů, které jsou v těsném kontaktu se srdcem a velkými cévami nebo do těchto struktur prorůstají. Bez možnosti resekovat en bloc tyto struktury spolu s tumorem a dosažení tak R0 resekce jsou tyto maligní nádory buď často rovnou kontraindikovány k operačnímu výkonu, či jsou operovány neradikálně, tedy neúspěšně, jelikož dosažení kompletní resekce nádoru je nejdůležitější prognostický faktor chirurgického výkonu.

Klíčová slova:

extracorporeal life support – extracorporeal membrane oxygenation – general thoracic surgery – airway surgery – Lung transplantation

Úvod

Mimotělní oběh je obecně spojen především s oborem kardiochirurgie a původně byl pro operace na otevřeném srdci také vyvinut. V posledních letech však došlo k výraznému pokroku v oblasti mimotělních náhrad a podpor kardiopulmonálních funkcí a tyto metody se staly výrazným nástrojem a součástí léčby v pokročilé všeobecné hrudní chirurgii [1].

Vedle konvenčního mimotělního oběhu, běžně používaného v kardiochirurgii, jsou však v současné době stále častěji v hrudní chirurgii využívány metody tzv. mimotělní podpory (extracorporeal life support, ECLS)[2]. Nejčastěji používané modality těchto podpor jsou extrakorporální membránová oxygenace (extracorporeal membrane oxygenation, ECMO) a Novalung interventional lung assist device (iLA). Úspěch ECLS vede ke stále většímu využití těchto metod ve všeobecné hrudní chirurgii, především jako nástroj ke zvládnutí hyperkapnie, poskytnutí oxygenace a hemodynamické podpory. Zásadní význam mají tyto metody v programech transplantace plic, bez kterých by provedení samotné transplantace a řešení vážných komplikací spojených s těžkou primární dysfunkcí štěpu ve většině případů nebylo možné.

Mimotělní oběh rovněž umožňuje provedení některých operačních a intervenčních výkonů, které by byly za standardních podmínek neproveditelné nebo by byly zatíženy neadekvátním rizikem. Využití mimotělních podpor může zcela zásadně zvýšit radikalitu resekce u pokročilých nitrohrudních maligních tumorů, které jsou v těsném kontaktu se srdcem a velkými cévami nebo do těchto struktur prorůstají. Bez možnosti resekovat en bloc tyto struktury spolu s tumorem a dosažení tak R0 resekce jsou tyto maligní nádory buď často rovnou kontraindikovány k operačnímu výkonu, či jsou operovány neradikálně, tedy neúspěšně, jelikož dosažení kompletní resekce nádoru je nejdůležitější prognostický faktor chirurgického výkonu [1].

1.        Historie

Mimotělní oběh ve své standardní podobě byl poprvé použit v roce 1953 Johnem Gibbonem, který provedl uzávěr defektu septa síní u 18leté pacientky, kdy byla funkce srdce a plic kompletně nahrazena mimotělním oběhem na krátký časový úsek [3].

V hrudní chirurgii bylo využití mimotělního oběhu poprvé popsáno při resekci distální průdušnice v roce 1961 pro recidivu adenoidně cystického karcinomu [4].

Využití dlouhodobé extrakorporální membránové oxygenace u dospělého pacienta bylo publikováno jako záchranná metoda v roce 1972 u 24letého pacienta s polytraumatem, u kterého došlo k postupnému rozvoji kardiopulmonálního selhání a rozvoji ARDS i přes veškerou konvenční léčbu. Byla provedena periferní kanylace z třísla a zahájena parciální veno-arteriální perfuze po dobu 75 hodin. Těžký ARDS se podařilo zvládnout a pacient se zotavil [5].

Klíčovým momentem pro širší a dlouhodobější využití mimotělní podpory v hrudní chirurgii byl výzkum v oblasti oxygenátorů a především vývoj nové generace membrán, který umožnil vznik extrakorporální membránové oxygenace (ECMO) a její postupné zavedení do klinické praxe v 70. a 80. letech především v léčbě respiračního selhání u dětí v novorozeneckém a kojeneckém věku [6,7].

U dospělých pacientů však byla mortalita a morbidita příliš vysoká. Přístroje využívané pro ECMO byly tehdy jen lehce modifikované přístroje konvenčního mimotělního oběhu, které byly alokovány na jednotkách intenzivní péče, a hlavním limitem dlouhodobého a efektivního využití byla řada technických nedostatků. Nový typ membrán v nízkorezistentních oxygenátorech, zavedení centrifugální pumpy a kanyly s okruhy potaženými heparinem byly zásadním momentem pro technický pokrok, který umožnil radikální rozvoj ECMO a jejího širšího využití v klinické praxi.

Přístroje pro ECMO je možné dnes používat dny až týdny s minimální zánětlivou reakcí, malým rizikem krvácení, nízkou dysfunkcí trombocytů a nežádoucí komplikace se rovněž daří s použitím těchto metod a trvale narůstající zkušeností minimalizovat [8]. 

Využití Novalung iLA bylo poprvé popsáno v hrudní chirurgii jako most k transplantaci plic u skupiny 12 pacientů v letech 2003–2004 [9].

Jedním z významných momentů pro získání větší klinické zkušenosti a implementace ECMO do klinické praxe byla epidemie chřipky H1N1 v roce 2009 [10,11]. Další zásadní vliv na rozšíření této metody měla publikace studie CESAR, která porovnávala výsledky konvenční ventilace a ECMO u pacientů léčených pro ARDS a která prokázala benefit v přežívání v 6měsíčním sledování ve skupině pacientů léčených ECMO [12].

K nebývalému rozvoji a využití ECMO došlo v programech transplantace plic jako most k transplantaci, jako podpora během výkonu i v potransplantačním období. ECMO se stala dominantní metodou využívanou v celém managementu transplantace plic a až na zcela výjimečné indikace nahradila konvenční mimotělní oběh [13]. Transplantace plic, jejich narůstající počet a úzké propojení s ECMO mají rovněž výrazný vliv na narůstající zkušenosti s touto metodou a její rutinní využívání v centrech, která koncentrují pacienty s potřebou ECLS z různých důvodů.

2.        Metody mimotělní podpory

2.1.     Standardní mimotělní oběh a ECMO

Standardní (konvenční) mimotělní oběh má ve všeobecné hrudní chirurgii využití především při resekci pokročilých nitrohrudních tumorů s prorůstáním do srdce nebo velkých cév, kdy je pro radikální resekci a případnou rekonstrukci na otevřeném srdci či velké cévě nutné podání kardioplegického roztoku se zastavením srdeční aktivity.

V onkologické chirurgii se diskutuje o problému cirkulujících nádorových buněk, které proniknou do okruhu mimotělního oběhu [14]. Ostatní stavy a situace lze ve většině případů zvládnout pomocí ECMO, při větším krvácení lze ECMO kombinovat s přístrojem na rekuperaci, tzv. cell saver. Standardní mimotělní oběh vyžaduje plnou heparinizaci s cílovým ACT (activated clotting time) nad 480s, potenciálně vyšší spotřebu krevních derivátů, které někdy mohou vést až k poškození plic ve smyslu syndromu TRALI (transfusion related acute lung injury). Oproti tomu ECMO vyžaduje jen minimální heparinizaci s cílovým ACT 160−200s [8]. Celý systém je konstruován pro možnost dlouhodobého použití, využívá centrifugální pumpu, která minimalizuje hemolýzu. Jedná se o uzavřený systém bez rezervoáru s limitovaným kontaktem vzduch/krev, a tedy s minimálním rizikem možných vzduchových embolizací. Nízké riziko krvácivých komplikací, menší invazivita a možnost dlouhodobého využití doslova předurčuje tuto metodu k využití v hrudní chirurgii.

2.2.     ECMO

2.2.1.  Veno-arteriální ECMO

Venoarteriální (VA) ECMO poskytuje hemodynamickou podporu a náhradu plicních funkcí.

Použití VA ECMO je indikováno k hemodynamické podpoře s nebo bez respiračního selhání. Při periferní kanylaci jsou kanyly nejčastěji zaváděny z třísla cestou femorální tepny a žíly, kdy arteriální kanyla dosahuje do ilické tepny a žilní kanyla dosahuje do pravé síně.  Kanylace může být provedena buď perkutánně Seldingerovou metodou, nebo chirurgicky. Při předpokladu dlouhodobější podpory je nutné také zajistit adekvátní perfuzi dolní končetiny periferně od již centrálně zavedené arteriální kanyly. Tuto perfuzi zajistí další tenčí arteriální kanyla zavedená periferně. 

Periferní kanylace je nejčastěji používána předoperačně nebo pooperačně. Při centrální kanylaci, která je používána peroperačně, je nejčastěji žilní kanyla zavedena do pravé síně a dolní duté žíly cestou přes pravé ouško a arteriální kanyla do vzestupné aorty.

Přístupem při centrální kanylaci je v hrudní chirurgii nejčastěji transverzální torakotomie s přerušením sterna, tzv. clamshell torakotomie, pravostranná anterolaterální torakotomie či sternotomie. Komplikace nejčastěji souvisejí s technikou kanylace zejména ve vysokotlakém tepenném řečišti, kdy může dojít k disekci tepny, krvácivým komplikacím či embolizaci. Při periferní kanylaci z třísla může dojít k postupnému rozvoji tzv. Harlekýnova syndromu, kdy horní polovina těla a s tím i mozek a myokard jsou nedostatečně oxygenovány. Tato situace vzniká při špatné funkci plic a dobré funkci levé komory, jejíž dobrý výdej špatně oxygenované krve je v kompetici s perfuzí ogygenované krve dodávané arteriální kanylou z femorální tepny. Proto je nutná vždy dobrá monitorace oxygenace na horní polovině těla a na pravé horní končetině. Řešením může být zvýšení průtoků VA ECMO, které vede ke snížení průtoku krve plicním řečištěm, farmakologická úprava hemodynamické situace a změna konfigurace zapojení, kdy je možné přidat další žilní kanylu nejčastěji cestou jugulární žíly a do plic perfundovat okysličenou krev či přidat další arteriální kanylu do axilární tepny ke zlepšení perfuze horní poloviny těla.

2.2.2.  Veno-venózní ECMO

Veno-venózní (VV) ECMO poskytuje pouze podporu plicních funkcí ve smyslu oxygenace a eliminace CO₂. VV ECMO je možné použít v elektivních situacích u pacientů bez srdečního selhání a bez předpokladu rozvoje kardiální nestability. Kanylace se provádí v naprosté většině případů periferně a perkutánně, kanyly jsou zaváděny do femorální a jugulární žíly, tedy krev je drenována z centrálních žil a do centrálních žil opět vracena. Alternativou je kanyla s dvojitým lumen, která je zavedena cestou jugulární žíly a do pravé síně. Její poloha musí být kontrolována transezofageální echokardiografií (TEE) tak, aby otvor kanyly pro oxygenovanou krev směřoval proti trikuspidální chlopni. Optimální metodou pro správné polohování kanyly je vedle TEE také fluoroskopie. Tento typ kanyly výrazně minimalizuje invazivitu přístupu a výrazně usnadňuje mobilizaci a rehabilitaci pacienta. S volným tříslem bez kanyly se může pacient pohybovat v okolí lůžka a volně se posazovat.

VV ECMO nemá přímý vliv na srdeční funkci, ačkoli srdeční dysfunkce spojená s hypoxemií a respirační acidózou se v důsledku optimální výměny krevních plynů může upravit.

VV ECMO může dlouhodobě zajistit výměnu plynů a dlouhodobá apnoe může být velkým přínosem pro technické provedení hrudní operace. Nejčastějšími komplikacemi jsou krvácení, komplikace trombotické, syndrom horní duté žíly či recirkulace oxygenované krve mezi kanylami.

2.2.3.  Novalung iLA

Tento systém je nejčastěji v hrudní chirurgii používán jako most k transplantaci plic u pacientů s těžkou plicní hypertenzí a selháváním pravé komory. Novalung systém je napojen mezi drenážní kanylu, která je zavedena přímo do plicní tepny nebo do cévní protézy, našité na plicní tepnu a reinfuzní katétr, který přivádí krev do levé síně a je zaveden přes ouško levé síně nebo přes horní plicní žílu. Vysoké tlaky v pravostranných srdečních oddílech zajišťují průtok nízkorezistentním systémem Novalung do levé síně a vedou k odlehčení pravé komory a současně tím umožní lepší plnění levé komory. Tento výkon vyžaduje torakotomii, clamshell torakotomii či sternotomii a ve většině případů zavedení VA ECMO podpory před úvodem do celkové anestezie. Bezprostředně po výkonu může dojít k selhávání levé netrénované komory, která není schopna tolerovat zvýšený přítok krve. Tato situace se řeší zavedením a ponecháním VA ECMO k postupné stabilizaci. Velká část pacientů může být extubována, mobilizována a čekat na vhodný orgán k transplantaci.

3.        Možnosti využití mimotělních podpor v hrudní chirurgii

3.1.     Chirurgické resekce u pokročilých nádorů

U pokročilého nemalobuněčného karcinomu plic a jiných maligních tumorů, které prorůstají do srdce nebo velkých cév, může být radikální resekce možná pouze s využitím mimotělního oběhu. Výsledky těchto resekcí mohou mít výrazný vliv na přežití u přísně selektovaných pacientů na základě indikace multidisciplinárního týmu. Ve většině těchto případů jsou tyto resekce indikovány po pečlivém vyloučení vzdálených metastáz, vyloučení postižení mediastinálních uzlin na PET/CT, pomoci EBUS či mediastinoskopie. Nejčastěji se jedná o resekci horní duté žíly, aorty, kmene plicní tepny a levé síně. Volba mimotělní podpory záleží na typu výkonu. Tam, kde je třeba zástava srdce s otevřením některého srdečního oddílu, je nutné využít standardní mimotělní oběh buď s centrální kanylací vzestupné aorty pro perfuzi a bikavální kanylací (kanylace obou dutých žil) pro žilní drenáž, nebo periferní kanylací z třísla. Vždy je nutné podání kardioplegie k ochraně myokardu během srdeční zástavy a mírné systémové hypotermie.

Další kapitolou jsou kombinované výkony u pacientů indikovaných k revaskularizaci myokardu nebo jinému kardiochirurgickému výkonu a současně k resekci plic pro maligní tumor s dobrými krátkodobými i dlouhodobými výsledky.

Další možnou indikací k využití mimotělního oběhu je akutní použití při vzniku velkého krvácení k dosažení hemodynamické stability a případné rekonstrukci vzniklé léze. V situacích, kdy dojde k velkému krvácení, je zásadní výhodou standardního mimotělního oběhu možnost odsávat krev do reservoiru a snadno ji vracet zpět do oběhu.

ECMO může být vynikající alternativou tam, kde není třeba srdeční zástava. Výhodou je výrazně nižší heparinizace a uzavřený systém, který eliminuje možnost odsávání nádorových buněk, které se mohou uvolňovat při preparaci tumoru, a jejich následný návrat s okysličenou krví zpět do cévního systému [14]. VA ECMO lze využít při resekci horní duté žíly, resekci levé síně, distální hrudní aorty a resekci kariny.

Je k dispozici pouze málo studií, aby bylo možné stanovit jasná doporučení. Často jsou prezentovány malé skupiny pacientů s nehomogenními základními diagnózami a s různým technickým přístupem. Na druhou stranu u pečlivě vybraných pacientů může pouze mimotělní oběh umožnit radikální chirurgickou resekci, která v kombinaci s neoadjuvantní nebo adjuvantní léčbou může přinést výrazný profit pro pacienta. Byla by škoda a chyba těmto pacientům neumožnit radikální resekci maligního nádoru s využitím mimotělního oběhu. Velký význam může mít strategické rozhodnutí, zda mimotělní oběh použít plánovaně, či až v situaci, která je dále bez mimotělního oběhu nezvládnutelná, jak je uvedeno v kapitole o využití mimotělního oběhu v akutních situacích. Muralidaran a kol. provedli systematickou analýzu 20 publikací, které hodnotily výsledky využití mimotělního oběhu při resekci pro primární plicní karcinom T4N0. U 74 % byla provedena pneumonektomie a nejčastěji resekce aorty (43 %), levé síně (25 %) a plicní tepny (11 %). Pětileté přežívání dosáhlo 37 %. Při hlubší analýze bylo prokázáno, že plánované či akutně vynucené použití bylo jediným signifikantním faktorem spojeným s přežíváním [15].

3.2.     Mimotělní podpora u chirurgie dýchacích cest

První případ využití konvenčního mimotělního oběhu byl popsán v roce 1961 u pacienta s resekcí trachey pro adenoidně cystický karcinom. Ve většině případů při resekci dýchacích cest lze vystačit s ventilací z operačního pole zavedením endotracheální kanyly do distální části průdušnice nebo bronchu. Rekonstrukci a anastomózu lze provést se zavedenou kanylou a následně v apnoických pauzách po dostatečné preoxygenaci. Alternativou může být trysková ventilace. Problémem takto vedených výkonů může být nedostatečná přehlednost operačního pole, postupný rozvoj respirační a následně hemodynamické nestability, což vše může limitovat exaktnost operace a může zvýšit stres operačního týmu. S rozvojem ECMO se tato metoda stala zcela dominantní v chirurgii dýchacích cest v těch situacích, které nelze zvládnout standardní ventilací. U složitých komplexních tracheobronchiálních resekcí může ECMO poskytnout zcela zásadní výhody. Volným operačním polem, které umožňuje precizní preparaci a rekonstrukci zvláště při použití periferní kanylace a při užití VA ECMO, je možné dosáhnout hemodynamické stability a částečného vyprázdnění srdečních oddílů, což vše může rovněž operační výkon zjednodušit. Není třeba se obávat odsávání nádorových elementů, protože ECMO je uzavřený systém. ECMO lze tak bezpečně použít při operacích dýchacích cest pro maligní tumory a jiné příčiny, jakými může být například tracheoezo­fageální píštěl či podpora během intervenčních výkonů. Rigidní bronchoskopie u pacientů s kritickou stenózou dýchacích cest může být velmi riskantní a ECMO může být řešením pro překlenutí kritické fáze, kdy může během výkonu dojít k rozvoji kompletního uzávěru dýchacích cest.

Obecně je třeba zvážit využití ECLS před výkonem u všech pacientů s kritickou stenózou dýchacích cest, u pacientů s plánovanou komplexní resekcí trachey a kariny, u kterých bude riskantní spolehnout se pouze na ventilaci z operačního pole. Veno-venózní ECMO je metodou volby ve většině případů, kdy postačí náhrada plicních funkcí. Při předpokladu prolonogované ECMO je vhodné zvážit možnost použití jedné kanyly s dvojitým lumen, kdy následná mobilizace a rehabilitace je výrazně jednodušší než při zavedené kanyle v třísle.

Pokud lze předpokládat vznik oběhové nestability během operace při tlaku na srdeční oddíly, je optimální volbou využití VA ECMO s centrální kanylací. Nejčastějšími operačními přístupy v těchto situacích jsou pravostranná torakotomie, clamshell torakotomie či sternotomie [16].

3.3.     Komplikace s peroperační selektivní ventilací

Typickým příkladem indikace pro využití ECLS a zvláště veno-venózní ECMO v hrudní chirurgii jsou potíže či nemožnost provedení výkonu při selektivní ventilaci jedné plíce. Příčiny mohou být rozmanité, nejčastěji špatné plicní funkce před operací, které znemožňují toleranci selektivní ventilace, respirační insuficience s hraniční ogygenací a eliminací CO₂ před plánovanou operací již u ventilovaného pacienta v těžkém stavu a s respiračním selháním. Dalším příkladem je výkon na plíci či v pleurální dutině u pacienta po pneumonektomii kontralaterální plíce, např. klínovitá resekce plic na zbylé plíci či intratorakální operace jícnu u pacienta po pneumonektomii, kdy bez využití ECMO je výkon neproveditelný [17,18,19]. Dalším příkladem je alveolární proteinóza s progresivní hypoxií, která může být indikací k laváži obou plic velkým množstvím tekutin, a využití VV ECMO zajišťuje bezpečí provedeného výkonu s minimalizací rizik prohloubení hypoxie během laváže [20].

3.4.     Akutní stavy v hrudní chirurgii

Dostupnost ECLS může být v řadě akutních situací, vzniklých nečekaně během operace, život zachraňující. Nejčastější příčiny selhání oběhu a srdeční zástavy jsou hemorhagický šok a hypoxie. Obě tyto příčiny mohou být řešeny využitím ECMO nebo konvenčního mimotělního oběhu. Pokročilé zkušenosti s využitím mimotělních podpor v hrudní chirurgii při radikálních resekcích maligních tumorů se vztahem k srdci a velkým cévám a hlavně v kontextu programu transplantace plic jako most k transplantaci, jako podpora během transplantace a po transplantaci, umožní zkušenému týmu v akutní situaci se rychle rozhodnout pro volbu typu mimotělní podpory a způsobu kanylace, která často souvisí s polohou pacienta a momentálně zvoleným přístupem [21]. Při plánování operace je vždy dobré myslet na možné komplikace, které by mohly během výkonu vzniknout. Pokud řešením těchto komplikací je možnost využití mimotělní podpory, je nutné mít tuto podporu s veškerým technickým a personálním zabezpečením k dispozici „stand by“. Anesteziolog, perfuzionista a instrumentářka musejí být o této možnosti přesně předem informováni.

ECLS metody lze s úspěchem použít při rozvoji těžkého a na konveční léčbu refrakterního ARDS (acute respiratory distress syndrom). S pomocí těchto metod lze pacienta ubránit agresivní umělé plicní ventilaci se všemi jejími konsekvencemi a zvýšit šanci na přežití u pacientů s ARDS po plicních resekcích [22]. Rovněž při traumatu hrudníku může být využití ECLS optimálním řešením. VA ECMO je volbou při hemodynamické nestabilitě, refrakterní hypotenzi při kontuzi myokardu, naopak VV ECMO může být řešením pro refrakterní posttraumatické ARDS, kdy bylo prokázáno, že nezvyšuje incidenci komplikací a zvyšuje 60denní přežívání [23]. Dalším významným akutním stavem je akutní plicní embolie s kardiogenním šokem s možností provedení embolektomie [24].

3.5.     Transplantace plic

Doménou využití ECLS se stala metoda transplantace plic. Indikace využití mimotělních podpor se objevuje na všech úrovních procesu transplantace jako most k transplantaci u pacientů na čekacích listinách, během vlastní transplantace a po výkonu jako plánovaná prolongovaná podpora nebo v případě rozvoje primární dysfunkce štěpu.

3.5.1.  Most k transplantaci plic

Nejčastěji využívanou a optimální metodou jako most k transplantaci je VV ECMO, v ideálním případě s využitím kanyly s dvojitým lumen [25]. Cílem je tak pacienty odpojit od umělé plicní ventilace, zajistit jejich plné vědomí se zachovaným perorálním příjmem stravy a udržet nebo ideálně ještě vylepšit jejich rehabilitační potenciál. U pacientů s těžkou plicní hypertenzí a hemodynamickou nestabilitou je nutné použití ECMO ve veno-arteriální konfiguraci, nejčastěji s periferním zavedením z třísla. Jsou popsány i způsoby centrálního zavedení VA ECMO jako most k transplantaci [26,27].

K mostu k transplantaci je indikována skupina pacientů, jejichž stav na čekací listině se výrazně zhoršil a nelze ho již zvládnout prostou oxygenoterapií. Výsledky využití ECMO jako mostu k transplantaci ve srovnání s umělou plicní ventilací jsou výrazně lepší a umělá plicní ventilace sama o sobě je považována za nevhodnou formu mostu k transplantaci. 

U menší skupiny pacientů s plicní hypertenzí může být užita metoda Novalung iLA. Zásadní nevýhodou této metody je nutnost provedení sternotomie či torakotomie [9].

Jsou popsány jednotlivé úspěšné kazuistiky u pacientů s cystickou fibrózou, u kterých došlo během čekání na transplantaci k dramatické progresi respirační insuficience a rozvoji těžkého septického stavu s hemodynamickou nestabilitou, které byly řešeny bilaterální pneumonektomií jako jedinou možností, jak odstranit zdroj sepse, zavedením VA ECMO centrálně a implantací systému Novalung iLA mezi plicní tepnu a levou síň nebo anastomózou levé plicní tepny s levou horní plicní žílou [28,29]. Tato konfigurace v obou případech umožnila most k transplantaci pacienta bez plic [30].

3.5.2.  Mimotělní podpora během transplantace plic

Od první úspěšné transplantace jedné plíce v roce 1983 prošla tato metoda výraznými změnami a vývojem. V dnešní době je naprostá většina pacientů indikována k bilaterální transplantaci plic, která se provádí sekvenčně. Mimotělní oběh nebo mimotělní podporu je třeba použít vždy, kdy pacient netoleruje selektivní ventilaci, a vždy u pacientů s těžkou plicní hypertenzí, hraniční funkcí pravé komory a vždy při rozvoji hemodynamické nestability během operace. Konvenční mimotělní oběh byl ve většině center nahrazen ECMO pro všechny již výše zmíněné výhody [31].

Pro rozvoj primární dysfunkce štěpu je zásadní míra ischemicko-reperfuzního poškození a řada studií prokázala význam kontrolované reperfuze transplantované plíce bezprostředně po implantaci [32]. Po implantaci první plíce a během implantace druhé plíce bez užití mimotělního oběhu veškerý srdeční výdej prochází první implantovanou plící, a může tak dojít k vážnému ischemicko-reperfuznímu poškození. Při využití ECMO peroperačně se dodržuje koncept pomalé a kontrolované reperfuze, která spolu s hemodynamickou stabilitou a dobrou oxygenací jsou hlavními argumenty pro stále větší využití ECMO během transplantace plic. Řada světových center provádí tento výkon ve všech případech s podporou ECMO s centrálním zavedením. Strategii maximálního využití ECMO převzal i Národní program transplantací plic ve Fakultní nemocnici v Motole, kdy bez ECMO podpory transplantaci plic provádíme jen ve zcela výjimečných případech. Pokud po implantaci první plíce bez podpory ECMO dojde k postupnému vzestupu tlaku v plicní tepně, který je peroperačně monitorován, zavádíme okamžitě ECMO a implantaci druhé plíce již provádíme s ECMO podporou [33,31].

3.5.3.  Mimotělní podpora po transplantaci plic

Zásadní výhodou ECMO je možnost po transplantaci s touto podporou pokračovat. Indikace k prolongované ECMO může být akutní, při rozvoji primární dysfunkce štěpu ještě na operačním sále, kdy se funkce plic po implantaci výrazně zhorší a odpojení od ECMO není možné. Tento stav je obecně charakterizován špatnou funkcí plic ve smyslu nedostatečné oxygenace, eliminace CO₂, dochází ke vzestupu plicní hypertenze a k hemodynamické nestabilitě. Primární dysfunkce štěpu se dále může rozvinout kdykoli v pooperačním období (nejčastěji v prvních 72 hodinách) na jednotkách intenzivní péče a v této situaci rychlé zavedení VA ECMO jako záchranné metody je zásadní prognostický faktor pro úspěšné zvládnutí tohoto vážného stavu. Odklad zavedení ECMO s prodlužováním agresivity umělé plicní ventilace výrazně zhoršuje prognózu [27].

Především u pacientů s idiopatickou plicní hypertenzí a těžkou dysfunkcí pravé komory byl vypracován koncept profylakticky prolongované ECMO, který umožní postupnou reparaci funkce pravé komory a adaptaci netrénované levé dysfunkční komory. Je snaha pacienta první dny po výkonu odpojit od umělé plicní ventilace, zahájit aktivní rehabilitaci, obnovit perorální příjem a po postupném snížení průtoku a při dostatečné funkci plic ECMO ukončit [33,13,34,35].

Závěr

ECLS představují velmi důležité technologické metody s širokým využitím v hrudní chirurgii. Stále se rozšiřují indikace použití v kontextu dramaticky narůstajících zkušeností, vědeckého pokroku a postupné implementace těchto metod do standardů. Stále však platí, že se jedná o metody komplikované a velmi komplexní jak ve volbě správné indikace s vhodnou konfigurací zapojení, tak v celkovém managementu s cílem dosažení maximálního efektu a minima komplikací. Rozvoj těchto metod je možný v dedikovaných centrech, kde jsou ECLS programy institucionalizovány a je zajištěna multidisciplinární spolupráce zkušených odborníků [36,37]. 

Grantová podpora: Interní grant FN Motol č. 6028

Konflikt zájmů

Autoři článku prohlašují, že nejsou v souvislosti se vznikem tohoto článku ve střetu zájmů a že tento článek nebyl publikován v žádném jiném časopise, s výjimkou kongresových abstrakt a doporučených postupů.

prof. MUDr. Robert Lischke, Ph.D.

III. chirurgická klinika 1. LF UK a FN Motol

V Úvalu 84

150 06 Praha 5e-mail: robert.lischke@fnmotol.cz