Pumpenfreie extrakorporale Lungenunterstützung mit arteriovenösem Shunt beim schweren akuten Lungenversagen des Erwachsenen

Zusammenfassung

Hintergrund

Die extrakorporale Lungenunterstützung ist als Maßnahme bei schwerstem Lungenversagen mit drohender Hypoxämie etabliert. Dieses Verfahren ist allerdings mit einem hohen technischen und personellen Aufwand verknüpft und damit wenigen Zentren vorbehalten. Wir berichten über ein neues System, das auf einem arteriovenösen Shunt basiert und auf den Einsatz einer Pumpe verzichtet.

Patienten und Methode

Das pumpenfreie extrakorporale Lungenunterstützungssystem (pECLA) wurde bei 30 Patienten mit schwerstem „acute respiratory distress syndrome“ (ARDS; p_aO₂/F_IO₂=67±23 mmHg) implantiert. Die Implantation erfolgte mithilfe der Kanülierung von A. und V. femoralis. Hierdurch wurde ein passiver Shunt erzeugt, in den ein Membransystem zum Gasaustausch eingeschaltet war. Es wurde lediglich eine „Low-dose-Heparinisierung“ benötigt, und das System arbeitete nach Implantation nahezu wartungsfrei.

Ergebnisse

Unter pECLA wurde die arterielle Oxygenierung bei 25 von 30 Patienten (87%) akut signifikant gesteigert (p_aO₂/F_IO₂=103±56 mmHg nach 2 h) und die Kohlendioxidelimination deutlich verbessert, so dass die Invasivität der Beatmung erheblich reduziert werden konnte. Bei 5 von 30 Patienten (17%) war keine Verbesserung nachweisbar. Die mittlere Einsatzdauer der pECLA betrug 6,5 Tage. Es überlebten 15 Patienten (50%) das schwere ARDS, das zumeist auf dem Boden eines Polytraumas oder einer Pneumonie entstanden war.

Schlussfolgerung

Das pumpenfreie extrakorporale Lungenunterstützungssystem stellt ein neues System zum partiellen Lungenersatz bei schwerstem ARDS dar, das durch eine erhebliche Reduktion von Aufwand und Kosten im Vergleich zu pumpengestützten Verfahren gekennzeichnet ist. Die Mortalität dieser Erkrankung ist allerdings trotz moderner Strategien nach wie vor hoch.

Abstract

Background

Extracorporeal lung assist has been proposed as an invasive measure in patients with acute respiratory distress syndrome (ARDS) when oxygenation is critically impaired. However, this technique generally requires high personnel and technical ressources. We report on a new system, which is characterised by a short circuit arterio-venous shunt using arterio-venous pressure gradient as driving force (pumpless extracorporeal lung assist [pECLA]).

Patients and methods

In 30 patients with ARDS due to multitrauma, pneumonia or after surgery (p_aO₂/F_IO₂-ratio 67±23 mmHg) pECLA was established by insertion of cannulae to the femoral artery and vein followed by connection with a membrane gas exchanger. For this system, only “low dose” continuous heparin infusion is required.

Results

Arterial oxygenation was acutely and significantly increased by pECLA (p_aO₂/F_IO₂=103±56 mmHg 2 h after begin) and carbon dioxide removal was markedly enhanced in 25 out of 30 patients (87%) allowing a lung protective ventilation strategy. The mean duration of pECLA therapy was 6.5 days, 15 patients (50%) died due to ARDS or non-ARDS related reasons.

Conclusion

pECLA represents a feasable and effective treatment in patients with severe ARDS. Compared with pump-driven systems pECLA is characterised by low costs and reduced personnel requirements. However, mortality remains high in patients suffering from severe ARDS despite newer treatment modalities.