Einfluss von ECMO und IABP auf die Koronardurchblutung

Zusammenfassung

Einleitung

Die Behandlung von Patienten im schweren kardiogenen Schock mittels intraaortaler Ballonpulsation (IABP) oder extrakorporaler Membranoxygenierung (ECMO) ist eine verbreitete Prozedur, um eine Stabilisierung zu erreichen. Für die simultane Verwendung beider System liegen bis dato kaum belastbare Daten vor. Die hier vorgestellte Studie hatte das Ziel, den Einfluss der gleichzeitigen Verwendung von IABP und ECMO auf die Koronardurchblutung zu evaluieren. Zusätzlich wurden die Wirkung und der Unterschied bei antegrader und retrograder Perfusion untersucht.

Material und Methoden

Für den Versuch wurden ausgewachsene Schweine mit einem Gewicht von 60–80 kg in Vollnarkose median sternotomiert. Die arterielle Perfusion erfolgte entweder antegrad oder retrograd. Die IABP wurde über die A. femoralis eingeführt. Registriert wurden der arterielle Druck im Ramus interventricularis anterior (RIVA), der linksatriale Druck, Laktat und die Sauerstoffsättigung im Koronarsinus. Je Versuchstier (n = 6) wurden die Parameter 6-mal im Abstand von 2 min gemessen. Die Perfusion erfolgte von antegrad oder von retrograd, die ECMO-Unterstützung betrug 100 oder 50 % des Herzzeitvolumens. Jeder Versuch erfolgte mit bzw. ohne IABP-Unterstützung.

Ergebnisse

Es konnte nachgewiesen werden, dass bei antegrader Perfusion der Einsatz einer IABP zu einer Steigerung des arteriellen Mitteldrucks im RIVA führte, gleichzeitig verbesserte sich die myokardiale Sauerstoffversorgung. Bei retrograder Perfusion kam es mit IABP zu einer signifikanten Reduzierung des arteriellen Mitteldrucks und der myokardialen Sauerstoffversorgung. Der Vergleich zwischen antegrader und retrograder Perfusion wies bessere Werte für antegrade Perfusion bei gleichzeitigem IABP-Betrieb auf. Ohne IABP war bei retrograder Perfusion der arterielle Mitteldruck im RIVA höher.

Schlussfolgerung

Bei antegrader Perfusion ist der gleichzeitige Einsatz von IABP und ECMO sinnvoll, bei retrograder ECMO-Perfusion führt die IABP zu einer signifikanten Verschlechterung des mittleren arteriellen Drucks in den Koronararterien.

Abstract

Background

The treatment of patients in severe cardiogenic shock with an intra-aortic balloon pump (IABP) or extracorporeal membrane oxygenation (ECMO) is a common procedure to achieve stabilization. Only limited data are available on the simultaneous use of both systems. The aim of the present study was to assess the effect of the concomitant use of IABP and ECMO on coronary blood flow. In addition, the influence of antegrade and retrograde perfusion was evaluated.

Methods

A median sternotomy was performed in adult pigs under general anesthesia. Arterial ECMO perfusion was realized through the ascending aorta or the femoral artery, and the IABP was implanted via the second femoral artery. Six measurements of arterial pressure in the left anterior descending artery (LAD) and in the left atrium were made at intervals of 2 min. In addition, lactate concentration and oxygen saturation in the coronary sinus were recorded. The ECMO support was either 100 or 50 % of cardiac output. Each experiment was carried out first without and then with additional IABP support.

Results

The simultaneous use of ECMO and IABP is feasible for antegrade perfusion, where the IABP leads to an increase of blood pressure in the coronary arteries. In addition, the myocardial oxygen supply improves. By contrast, the use of an IABP in retrograde perfusion leads to a reduction of blood pressure in the LAD and to a reduced oxygen supply. A comparison between antegrade and retrograde perfusion with IABP support showed significantly better mean arterial pressure in the LAD for antegrade perfusion. Without IABP, blood pressure in the LAD was better in retrograde perfusion.

Conclusion

In antegrade perfusion the simultaneous use of IABP and ECMO is useful. In retrograde perfusion IABP impairs the mean arterial pressure and consequently the perfusion of the coronary arteries.