Ekstrakorporal cirkulationsstøtte til patienter med refraktært hjertestop uden for hospital

Hvert år rammes ca. 4.000 personer i Danmark af hjertestop uden for hospital (OHCA), og på trods af en forbedret prognose er kun ca. 10% i live 30 dage efter hjertestoppet [1]. Hjertestop er desuden forbundet med en betydelig morbiditet, idet en del af de overlevende får varige fysiske og/eller psykiske men [2]. Ved hjertestop ophører cirkulationen til kroppens organer øjeblikkeligt, hvilket fører til iskæmi og celledød, og da hjernen er det organ, der er mest følsomt for iskæmi, kan der opstå irreversibel anoksisk hjerneskade efter bare fem minutter uden cirkulation [3]. Hjerte-lunge-redning kan forlænge tiden, til irreversibel hjerneskade indtræffer, men selv ved effektiv hjerte-lunge-redning vil den nedsatte perfusion på længere sigt føre til anoksisk hjerneskade. Derfor afhænger patientens overlevelse af, at cirkulationen genetableres så hurtigt som muligt. I forbindelse med avanceret genoplivning ved hjertestop anbefaler internationale guidelines cykler af to minutters varighed bestående af hjertemassage og ventilation kombineret med medicinindgift, kontrol af hjerterytme og eventuel defibrillering [4]. Såfremt tilbagevenden til spontan cirkulation (ROSC) ikke opnås inden for 15-20 minutter, er der, ud over fortsat genoplivning, ingen yderligere behandlingstilbud, og prognosen er særdeles alvorlig. Mekanisk cirkulationsstøtte, især i form af ekstrakorporal membranoxygenation (ECMO), anvendes imidlertid i stigende grad ved behandlingsrefraktært hjertestop, og betegnes her som extracorporeal cardiopulmonary resuscitation (eCPR).

Ved eCPR foretages der kardiopulmonalt bypass, hvor det venøse blod ledes igennem en hjerte-lunge-maskine og tilbage i det arterielle kredsløb, hvorved cirkulation med iltet blod opretholdes. I denne artikel gennemgås metode, komplikationer og etiske udfordringer ved eCPR som behandling af refraktært OHCA.

EKSTRAKORPORAL MEMBRANOXYGENATION
OG EXTRACORPOREAL CARDIOPULMONARY
RESUSCITATION

ECMO bruges generelt til at støtte den kardiopulmonale funktion i situationer, hvor denne er truet, og hvor inotropi- og respiratorbehandling ikke er tilstrækkelig. Historisk set er ECMO blevet anvendt ved behandling af patienter med lungesvigt siden 1970’erne [5], men metoden betegnes eCPR i forbindelse med behandling af refraktære hjertestop. Ved eCPR benyttes venoarteriel ECMO [2, 4], hvor blodet fjernes fra den venøse side, iltes og returneres i det arterielle kredsløb. Med eCPR opretholder man kroppens cirkulation midlertidigt og giver dermed tid til at identificere og behandle den tilgrundliggende årsag til OHCA.

PROCEDURE

eCPR etableres ved perkutan kanylering af arteria og vena femoralis under igangværende hjertemassage. Der anvendes katetre med stor diameter (typisk 19-21 Fr til arterieadgangen og 21-23 Fr til veneadgangen). Det venøse blod ledes via en pumpe til en oxygenator og derfra til arteria femoralis (Figur 1). Det maksimale flow ved eCPR er ca. 6 l/min, afhængigt af den anvendte pumpe- og kateterstørrelse. eCPR benyttes ofte i 2-4 dage og forsøges herefter aftrappet. Kanylerne seponeres efterfølgende, hvorefter der oftest er behov for kirurgisk assistance til suturering af kar og hud.

FORELØBIGE ERFARINGER MED EXTRACORPOREAL CARDIOPULMONARY RESUSCITATION

Der er ingen, der i kontrollerede randomiserede studier har dokumenteret effekten af eCPR over for konventionel genoplivning, men p.t. er fem randomiserede studier undervejs (NCT01511666, NCT01605409, NCT02527031, NCT03065647 og NCT03101787). Mange opfatter eCPR som en »alt eller intet«-løsning, hvor man enten kan forsøge eCPR eller acceptere, at genoplivning er nytteløs. Imidlertid ses der ROSC ved konventionel CPR, også efter langvarig genoplivning, mens eCPR sandsynligt vil være livreddende hos en del af de patienter, der ikke opnår ROSC. Sandsynligheden for et godt funktionelt outcome efter eCPR for OHCA varierer mellem 4% og 40% i publicerede patientserier [6-16]. På grund af den høje komplikationsrate og de etiske forhold er patientselektion et essentielt aspekt af eCPR, idet en række faktorer kan påvirke prognosen og risikoen for komplikationer.

Alder

I et prospektivt studie inkluderede man 100 konsekutive patienter med refraktært kardiogent shock, hvoraf 55% havde OHCA [17]. Efter 18 måneder var kun 6% patienterne > 60 år i live, mens det gjaldt for 32% af patienterne < 60 år. I flere serier har man benyttet alder over 70 år [8, 13], 74 år [9], 75 år [6, 15] eller 80 år [10] som grænse for, hvornår eCPR skulle etableres, men i de nævnte studier var gennemsnits-/medianalderen 40-56 år. Alder skal sandsynligvis opfattes som »biologisk« snarere end kronologisk i denne sammenhæng.

Primær rytme

Ved OHCA er overlevelsen højest ved de stødbare rytmer, ventrikelflimren og ventrikulær takykardi. Dette skyldes sandsynligvis, at hyppige reversible årsager til OHCA såsom ST-segment-elevationsmyokardieinfarkt ofte resulterer i stødbare rytmer, hvorimod årsager såsom lungeemboli og hypoksi som regel udløser ikkestødbare rytmer. Desuden vil stødbare rytmer med tiden konvertere til ikkestødbare rytmer, hvorfor stødbar primærrytme opfattes som en markør for hjertestop af kortere varighed. I én serie rapporterede man om en overlevelse på 0% ved ikkestødbar rytme og 32% ved stødbar rytme (p < 0,0001) [14]. I andre serier havde man meget lav prævalens af eller ekskluderede patienter med ikkestødbar rytme [6, 8, 15]. I en metaanalyse fandt man en odds-ratio på 2,2 (1,3-3,7; p = 0,003) for godt neurologisk outcome ved stødbar primærrytme sammenlignet med ikkestødbar rytme [18].

Tid til initiering af extracorporeal
cardiopulmonary resuscitation

Kort no flow-tid (perioden fra hjertestop til hjerte-lunge-redning startes) og kort low flow-tid (perioden fra hjerte-lunge-redning påbegyndes til ROSC eller påbegyndelse af eCPR) er vigtige forudsætninger for et godt outcome, også ved eCPR. I flere serier har man brugt no flow-tider under 5-15 min [8, 9, 12] og/eller low flow-tider under 60-100 min som inklusionskriterier [6, 9, 12, 13]. Tiden fra hjertestop til ECMO er initieret varierede i studierne fra 52 til 192 min [7, 8, 10, 12-16]. I én serie rapporterede man om en mediantid fra hjertestop til ECMO på 120 (spændvidde: 102-149) min og en overlevelse på 4% [8], og i en anden fandt man, at kun en ud af 15 patienter overlevede, hvis low flow-tiden oversteg 90 min [12]. Andre har påvist en kortere tid fra hospitalsankomst til eCPR hos overlevende patienter end hos patienter, der ikke overlevede (25 versus 43 min, p = 0,005) [11].

eCPR er forsøgt initieret præhospitalt. I tre rapporter har man beskrevet præhospital initiering af eCPR ved OHCA; alle med dødelig udgang [19-21]. I et igangværende randomiseret studie sammenligner man præhospitalt initieret eCPR med eCPR initieret på hospital ved hjertestop (NCT02527031).

End-tidal CO2

End-tidal CO₂ (ETCO₂) er den maksimale koncentration af CO₂ i eksspirationsluft og reflekterer samspillet mellem hjertets minutvolumen og den pulmonale gennemblødning, hvor gasudvekslingen finder sted (normalværdi for ETCO₂: 4,0-5,7 kPa). ETCO₂ ses ofte som en del af indikationen for eCPR med en grænse på 1,3 kPa, og i flere serier har man anvendt denne grænse [14, 16, 22]. Man har bl.a. fundet lavere ETCO₂ -værdier hos patienter, der havde OHCA og døde tidligt, end hos patienter, der havde OHCA og overlevede mere end 24 timer (2,4 ± 1,3 kPa vs. 3,9 ± 1,6 kPa; p = 0,006) [8].

ST-segment-elevationsmyokardieinfarkt
eller anden oplagt reversibel årsag

eCPR er ikke en kurativ behandling, og prognosen er derfor helt afhængig af, at OHCA er opstået på grund af en reversibel årsag. Den hyppigste reversible årsag til OHCA er akut koronart syndrom (AKS). I en række serier var AKS årsag til 30-67% af OHCA [6, 9-11, 13-16], og 24-57% af patienterne fik foretaget primær perkutan koronarintervention (PCI) [7, 8, 10, 12, 16]. I en større serie fik 86% af de patienter, der overlevede eCPR, foretaget en intervention (PCI, hjerteklapudskiftning, pulmonal embolektomi, mekanisk cirkulationsstøtte eller andet) mod 63% af de patienter, der ikke overlevede (p = 0,03) [12].

Der er generelt enighed om, at etablering af eCPR prioriteres over anden diagnostik og behandling, når først indikationen er stillet, og at potentielle kandidater til eCPR modtages direkte i et kardiologisk laboratorium med henblik på beslutning om eCPR.

eCPR anvendes også ved accidentel hypotermi som en metode til at opretholde kredsløbet, mens patienten genopvarmes, og der er i nogle serier påvist meget høje overlevelsesrater [23].

KRITERIER, DER STØTTER INDIKATIONEN
FOR EXTRACORPOREAL CARDIOPULMONARY
RESUSCITATION

Selektion af patienter til eCPR spiller således en stor rolle for det mulige outcome. European Resuscitation Council anbefaler påbegyndelse af eCPR ved refraktært hjertestop med mulig reversibel årsag, lav komorbiditet, bevidnet hjertestop og low flow-tid under 60 minutter [24]. I Danmark indgår »biologisk« alder (< 65-70 år), fravær af betydende komorbiditet, primær stødbar rytme, oplagt reversibel årsag til hjertestop (kardiologisk, hypotermi, intoksikation) og tid til etablering af eCPR < 100 minutter samt ETCO₂ over 1,3 kPa i identificering af patienter med rimelig chance for gavn af eCPR. Et eksempel på en dansk algoritme er publiceret i 2016 [16]. Nationale kriterier for udvælgelse til behandling er under udarbejdelse og vil indeholde kriterier som oplistet i Tabel 1.

Ud over, at de ovenstående kriterier for eCPR skal overvejes nøje, er tidsfaktoren særdeles væsentlig. Det er velkendt, at sandsynligheden for at overleve OHCA falder for hvert minut, der går inden ROSC [25, 26]. For den enkelte patient kan det derfor være essentielt, at beslutningen om eCPR tages relativt tidligt i forløbet, da enhver forsinkelse vil forværre prognosen. Omvendt er det ikke hensigtsmæssigt at transportere en patient tidligt med henblik på eCPR, hvis ROSC i stedet kunne være opnået ved god, konventionel, avanceret genoplivning. I et retrospektivt studie har man beskrevet, at gennemsnitligt 16 min avanceret genoplivning (spændvidde: 8-24 min) inden transport til eCPR er den optimale grænse for at balancere fordele og ulemper mellem tidlig og sen transport [27].

Der er dog et åbenlyst behov for prospektive og gerne randomiserede studier på området.

KOMPLIKATIONER I FORBINDELSE MED
EXTRACORPOREAL CARDIOPULMONARY
RESUSCITATION

Der er flere kendte og relativt hyppige komplikationer i forbindelse med eCPR. Kompromitteret perfusion til den underekstremitet, hvor arteriekanylen er placeret, er hyppig og kan resultere i iskæmi samt eventuelt behov for amputation. Dette forsøges imødegået med anlæggelse af en sheath antegradt i a. femoralis superficialis, hvilket kan sikre selektiv perfusion til underekstremiteten. For at undgå tromboemboliske komplikationer anvendes der heparinisering ved eCPR, og blødning er derfor meget hyppig.

Ved perifer kanylering til aorta descendens forårsager det retrograde flow i aorta et øget afterload i hjertet, hvilket fører til volumenbelastning af venstre ventrikel og lungeødem [28]. Dette kan delvis forhindres ved f.eks. aflastning af venstre ventrikel ved anlæggelse af en Impellapumpe, der støtter tømningen af venstre ventrikel, eller ved atrieseptotomi. Ved ECMO via sternotomi og kanylering direkte på hjertet vil venstre ventrikel kunne aflastes med drænage fra venstre atrium. Denne kanyleringsteknik er dog sjældent mulig ved refraktært hjertestop.

En anden vigtig komplikation i forbindelse med eCPR med perifer kanylering forårsages af, at hjertet pumper dårligt iltet blod antegradt, hvor iltet blod pumpes retrogradt via aortakanylen. Afhængigt af hvor disse strømme mødes, kan hjerte og eventuelt hjerne modtage blod med lav ilttension. Den mekaniske ventilation af patienten forsættes derfor under eCPR, således at koronar- og hjerneperfusionen med oxygeneret blod sikres, når hjertets egen funktion starter igen. Ilttensionen i blodet i højre arm anvendes ofte til monitorering af dette.

Anoksisk hjerneskade og akut nyreinsufficiens er hyppige komplikationer hos hjertestopoverlevere.

ETIK

Behandling af refraktært hjertestop danner grundlag for flere etiske overvejelser. eCPR er forbundet med stor risiko for komplikationer, som kan være invaliderende og livstruende, samtidig med at overlevelseschancen med godt neurologisk resultat fortsat er relativ lav. Metoden er endvidere en omkostningstung behandling, der kræver et stort logistisk setup præhospitalt og på hospital, intensivkapacitet samt specialuddannet personale. eCPR binder altså mange ressourcer, hvilket kan betyde, at anden velindiceret og dokumenteret effektiv behandling af andre patienter må udsættes. Det er derfor centralt, at behandlingen tilbydes efter strikte kriterier og altid efter multidisciplinær teambeslutning.

Nyere opgørelser tyder på, at eCPR kan øge sandsynligheden for, at organer kan bruges til donation.
I en nyligt publiceret oversigtsartikel rapporteredes det, at 19% af patienterne blev organdonorer efter opfyldelse af hjernedødskriteriet [29]. Dette aspekt indgår endnu ikke i beslutningstagningen om brugen af eCPR i Danmark.

KONKLUSION

eCPR er en behandlingsmodalitet, der potentielt kan forbedre outcome hos udvalgte patienter med refraktært hjertestop. Evidensen for brug af eCPR er begrænset, og der mangler kontrollerede undersøgelser, der dels kan belyse effekten af eCPR, og dels kan forbedre udvælgelsen af patienter, der potentielt har gavn af behandlingen.

Korrespondance: Jesper Kjærgaard.
E-mail: jesper.kjaergaard.05@regionh.dk

Antaget: 15. august 2017

Publiceret på Ugeskriftet.dk: 30. oktober 2017

Interessekonflikter: