TECHNOLOgies ECLS dans les indications de ressucitation

R.Deredec - CAEN

INTRODUCTION

Le concept d’utilisation d’une circulation extracorporelle dans le cadre de la ressuscitation n’est pas nouveau. John Gibbon l’a proposé pour la première fois, en 1937, dans une embolie pulmonaire massive.
L’ECMO, par la suite, a essentiellement été développée dans les années 70 afin d’assurer un support cardiorespiratoire aux enfants présentant une pathologie cardiaque ou respiratoire non contrôlée par le traitement médical conventionnel. Chez l’enfant, la défaillance cardiaque est fréquemment en rapport avec une défaillance bi ventriculaire et liée ou associée à une hypertension artérielle pulmonaire et une hypoxie. L’ECMO, en permettant un support bi ventriculaire (assistance droite-gauche), en shuntant la circulation pulmonaire et en assurant une oxygénation et une décarboxylation directe du sang, autorise une prise en charge globale de l’enfant présentant une défaillance cardiaque.
Chez l’adulte, le choc cardiogénique aigu, dont l’étiologie la plus fréquente reste la pathologie ischémique, peut le plus souvent être pris en charge par une contre pulsion diastolique ou la mise en place d’un coeur artificiel. L’apparition de progrès technologiques significatifs (fiabilité, mobilité de l’ECMO, circuits préhéparinés, etc.) a augmenté sa fréquence d’utilisation et a fait émerger deux indications :

* l’assistance respiratoire : ECMO : extracorporeal membrane oxygenation ou AREC : assistance respiratoire extracorporelle ou ECCOR : extracorporeal CO2 removal.
* l’assistance circulatoire : ECLS : extracorporeal life support ou CPS : cardiopulmonary support.

PRINCIPE

L’ECLS est une circulation extracorporelle artério-veineuse permettant une assistance coeur droit / coeur gauche. Le sang est prélevé dans l’oreillette droite par l’intermédiaire d’une longue canule veineuse de 19 à 23 French. Cette canule est reliée à une pompe permettant d’assurer un débit pouvant varier en fonctionnement stable entre 3 et 5 l/min. Deux types de pompes sont utilisés actuellement, soit la classique pompe à galets, soit les pompes dites rotatives (diagonale ou radiale). Cette pompe est connectée à un oxygénateur permettant l’épuration du CO2 et l’oxygénation directe du sang. Il existe différents typesd’oxygénateur (Silicone Solide, Polypropylène Polyméthylpentène), avec des durées de vie variant de quelques jours à quelques semaines pour le dernier. Enfin le sang est réinjecté par l’intermédiaire d’une canule artérielle de 17 à 19 F.
L’ensemble des circuits est préhépariné. Une des limites de l’assistance circulatoire de type ECLS est la décharge insuffisante des cavités cardiaques gauches, notamment en cas d’incompétence myocardique majeure. L’assistance circulatoire de type ECLS restitue le sang après oxygénation dans l’artère fémorale, ce qui augmente la postcharge du ventricule gauche et n’améliore pas la perfusion coronaire. Des complications, comme l’hypertension artérielle pulmonaire, l’oedème pulmonaire parfois hémorragique ou la dilatation du ventricule gauche avec aggravation des dommages ischémiques, peuvent survenir et compromettre la récupération myocardique. Afin de limiter ces complications, la contre-pulsion intra-aortique peut être utilisée en association avec l’assistance circulatoire.

Une des limites de l’assistance circulatoire de type ECLS est la décharge insuffisante des cavités cardiaques gauches, notamment en cas d’incompétence myocardique majeure. L’assistance circulatoire de type ECLS restitue le sang après oxygénation dans l’artère fémorale, ce qui augmente la postcharge du ventricule gauche et n’améliore pas la perfusion coronaire. Des complications, comme l’hypertension artérielle pulmonaire, l’oedème pulmonaire parfois hémorragique ou la dilatation du ventricule gauche avec aggravation des dommages ischémiques, peuvent survenir et compromettre la récupération myocardique. Afin de limiter ces complications, la contre-pulsion intra-aortique peut être utilisée en association avec l’assistance circulatoire.
Si la contre-pulsion intra-aortique ne suffit pas à décharger suffisamment les cavités gauches, outre un traitement inotrope positif maximal pour améliorer le débit du coeur « natif », une autre technique de décharge du coeur gauche doit alors être envisagée (septostomie atriale ou changement de type d’assistance type coeur artificiel). Par ailleurs, la canule artérielle fémorale entraîne systématiquement une diminution voir une interruption du flux d’aval avec risque d’ischémie du membre inférieur correspondant. Cette complication est résolue par la mise en place d’un shunt de 8 à 9 french (également préhépariné), à contre courant dans la fémorale superficielle. Cette complication potentielle explique les nécessité de pose par voie chirurgicale de ce type d’assistance initialement prévue pour être posée par voie percutanée par la technique de Seldinger.

Les circuits étant préhéparinés, un bolus initial de 50 UI/kg d’héparine est suffisant pour la mise en route de l’assistance, l’activating clotting time (ACT) étant par la suite maintenu entre 160 et 200 secondes.
La dernière particularité de ce type d’assistance est sa très grande mobilité. Dans notre expérience, elle a été implantée dans des lieux variés : blocs opératoires, USI de chirurgie cardiaque, salle de cathétérisme cardiaque, urgence médicale, réanimation médicale.

INDICATIONS

Hypoxie réfractaire : ECMO

Du fait de l’existence d’un oxygénateur dans le circuit d’ECMO, celle-ci a vu, par la suite, ses indications s’étendre aux SDRA chez le patient de pédiatrie. L’hypoxie réfractaire reste, en effet, une excellente indication de l’ECMO chez l’enfant, notamment en néonatologie (inhalation de méconium, hernie hiatale) et chez le nourrisson (bronchiolite hypoxémiante) avec des résultats tout à fait satisfaisant (70 à 80% de survie). Cette technique est actuellement en forte diminution chez l’adulte dans cette indication, leur taux de survie sous ECMO pour SDRA étant au mieux identique (50 à 60 %) à celui obtenu par le traitement médical (60 à 65 %), notamment depuis l’avènement du décubitus ventral [1]. La particularité de cette indication est la réalisation d’une CEC veino-veineuse. La canule de drainage est placée dans la veine jugulaire et celle de réinjection dans la veine fémorale. Certaines équipes utilisent une seule canule à double voie permettant par un système de clapet alternativement l’aspiration et la réinjection.

ECMO veino-veineuse

Défaillance circulatoire : l’ECLS

Les années 90 - 2000 vont apporter un regain d’intérêt pour l’utilisation de l’ECMO chez l’adulte. Actuellement, un certain nombre d’étiologies d’AC et/ou choc cardiogénique semblent être reconnues comme des indications potentielles de l’ECLS :

1. Le choc cardiogénique en postopératoire de chirurgie cardiaque :
   De nombreuses études semblent montrer l’efficacité de l’ECMO dans ce domaine, avec des taux de survie variant entre 25 et 50% (2,3). Les facteurs prédictifs de succès étant : la mise en place précoce de l’ECMO (1 à 3 heures postopératoires), les possibilités de sevrage précoce (médiane de survie sous ECMO à 4 jours) et/ou la possibilité de passer à un autre mode d’assistance circulatoire (coeur artificiel) en cas de persistance d’une dysfonction ou d’apparition d’une dilatation ventriculaire gauche (jusqu’à 70 % de survie dans certaines études). On estime à 1 à 2 % les patients en post – CEC pouvant relever de ce type de procédure.

2. Le choc cardiogénique post-IDM :
   On estime son incidence à 6 à 9 % (stable depuis 25 ans) avec une mortalité qui reste extrêmement élevée (50 à 70 %) et ceci même en cas de revascularisation et/ou d’utilisation de CPD. L’ECLS peut dans cette indication permettre de présenter le patient dans de bonnes conditions à la mise en place d’un coeur artificiel et/ou à une transplantation si la revascularisation n’est pas possible. En cas de revascularisation, l’assistance peut permettre non seulement de passer le cap de la sidération myocardique en maintenant un support circulatoire adéquat aux organes vitaux mais pourrait également limiter la taille de l’infarctus en mettant le coeur au repos, en diminuant la tension télédiastolique du VG et en interrompant le remodelage ventriculaire. La canulation transeptale est probablement le meilleur moyen de décharge du VG dans ce contexte.                                         
   Diminution de la taille d’un infarctus expérimental       Canulation transeptale
   chez le porc en fonction du type d’assistance            Enhanced preservation of acutely ischemic myocardium transseptal left ventricular assist.
                                                                                James D. Fonger and al. Ann Thorac Surg 1994. 
                                                                              

3. La défaillance circulatoire sur intoxication médicamenteuse par stabilisants de membrane :
   C’est probablement une des meilleures indications de l’ECLS. En effet, en cas de persistance du choc cardiogénique malgré le traitement ou d’évolution vers l’arrêt cardiaque, l’ECLS va permettre d’assurer le support circulatoire, de remettre en fonction les épurateurs naturels des stabilisants de membrane (foie et rein) et d’entraîner leur élimination. Dans notre expérience (8 patients sur11), nous avons obtenu le plus souvent une récupération ad intégrum de la fonction myocardique dans les 48 heures avec sevrage de l’ECLS.
   

Exemple de deux patients sous ECLS ayant présenté une intoxication massive par stabilisants de membrane avec retour à des concentrations thérapeutiques vers 36-48 H

  4.  Les myocardites :
        Certains types de myocardites donnent semble t-il d’excellents résultats sous ECLS,
        notamment les myocardites virales où les possibilités de sevrage après quelques jours
        sont possibles. Il est néanmoins souvent très difficile d’obtenir le diagnostic de certitude
        sur l’étiologie de la myocardite dont 50 % ne récupèrent que tardivement, voire pas du
        tout. Il paraît préférable d’implanter lorsque cela est possible un moyen d’assistance de
        plus longue durée type coeur artificiel.

Mecanical circulatory support for patients with acute fulminant myocarditis.
Mickael A. Acker. Ann Thorac surg 2001

    5. L’embolie pulmonaire :
Elle reste une bonne indication de l’ECLS en cas de défaillance ventriculaire droite, notamment si cette dernière persiste après embolectomie. Son indication est beaucoup plus discutable en cas d’AC sur EP réfractaire à la RCP. La gravité du tableau correspondant probablement à une obstruction majeure du tronc de l’artère pulmonaire avec MCE inefficace.
 

      6.   L’hypothermie :
L’ECLS reste le traitement de référence des hypothermes en arrêt circulatoire. Plusieurs équipes ont publié des succès remarquables avec notamment des arrêts circulatoires estimés à plus d’une heure. Le meilleur indice biologique semble être la kaliémie : supérieure à 10 mmol/l, les possibilités de réanimation sont nulles.

      7.   Le polytraumatisme :
Certaines équipes ont rapporté des succès dans la prise en charge de polytraumatisés avec notamment hématome rétropéritonéal. L’indication est dans ce cas la défaillance circulatoire (sur hypovolémie ou contusion myocardique) et/ou respiratoire. Nous avons dans notre série pris en charge deux patients polytraumatisés présentant des arrêts cardiaques itératifs hypoxémiques sur alvéolite hémorragique par contusion pulmonaire et CIVD. Un des patients a survécu et a pu être sevré au bout de 12 heures d’ECLS. Dans ce contexte de polytraumatisme, nous faisons fonctionner l’ECLS sans aucun anticoagulant, ce qui est envisageable tant que le débit de pompe reste > 2l/min. (circuit pré-hépariné)

      8.   L’arrêt cardiaque :
L’arrêt cardiaque réfractaire à la réanimation cardiopulmonaire conventionnelle semble devenir une indication supplémentaire de l’ECMO. Ceci s’explique par l’incidence élevée de ces arrêts cardiaques (50 à 60 000 / an en France, 375 000 / an en Europe et aux USA) chez une population relativement jeune (moyenne d’âge : 61 ans) avec une survie restant faible ( AC extrahospitalier, 85% : Survie : 2 à 5 % ; AC intrahospitalier, 15 % : survie : 8 à 20 %) (4). Dans les années 90 quelques séries ont été publiées, faisant fixer comme contre indication relative une RCP de plus de 30 minutes devant le peu de survie (5).

Survie des patients sous ECLS en fonction de la durée de RCP avant l’implantation

Certaines publications plus récentes semblent montrer que ce temps de RCP peut être augmenté, notamment en cas de mise en oeuvre d’une hypothermie modérée dans un but de protection cérébrale (6, 7). A ce titre, l’étude de Nagao et col. (8) réalisée sur 50 AC préhospitaliers est intéressante avec un taux de survie de 30 % dans le groupe ayant bénéficié d’une ECLS associée à une hypothermie. D’autres équipes ont montré que la possibilité de réaliser un « bridge » secondaire vers un coeur artificiel puis  éventuellement une transplantation augmente le taux de survie (43 % dans l’étude de Bowen et col.). L’ECLS est utilisée dans ce contexte, uniquement comme une assistance de sauvetage. Dans notre expérience (de juin 1997 à avril 2004), sur 49 patients en AC lors de l’implantation, le temps de RCP reste un facteur déterminant de la survie (patients décédés : 123 ± 35 min, patients survivants : 75 ± 37 min : p < 0,005). Indépendamment des répercussions cérébrales, les durées très longues de RCP si elles sont compatibles avec la survie (une patiente survivante après 170 min de RCP dans notre série), entraînent des troubles de l’hémostase sévère. Le syndrome de post ressuscitation est, en effet, à l’origine d’une fibrinolyse et d’une augmentation du facteur 4 plaquettaire souvent difficiles à gérer sous ECLS. Autant que la durée de MCE, la qualité de celui-ci, semble être un élément important du succès avec notamment l’existence d’un hiatus à la réanimation initiale. Dans notre série, nous avons du procéder à 27 arrêts d’ECLS (55%) dans les premières 24 heures, le plus souvent pour mort cérébrale malgré un bon fonctionnement de l’assistance. L’analyse secondaire de ces dossiers retrouvant, notamment pour les AC préhospitaliers, un hiatus ou des conditions de RCP initiale difficiles.

SURVEILLANCE DE L’ASSISTANCE CIRCULATOIRE

A - Le patient

1° Prise en charge hémodynamique
* Surveillance des principaux paramètres hémodynamiques : Scope – ECG : permettent de :

• objectiver la régression d’une lésion ischémique si un geste de revascularisation a été effectué après la mise en place de l’ECLS, la coronarographie devant être systématique après rétablissement d’une circulation adéquate par l’assistance.

• surveiller la survenue d’éventuels troubles du rythme qui peuvent diminuer les possibilités de sevrage de l’ECLS et majorent le risque de thrombus cardiaque intracavitaire et donc d’embolie.

• objectiver la régression de trouble de la conduction avec diminution de la durée des QRS en cas d’intoxication médicamenteuse.

ECG avant et après 36 H d’ECLS pour intoxication aux Béta bloquants

Pression artérielle sanglante : seule méthode disponible notamment en cas d’incompétence cardiaque persistante du fait de la perte du débit pulsé remplacé par le flux linéaire de la pompe centrifuge.
POD : elle permet l’adaptation de la volémie déterminant essentiel du bon fonctionnement de ce type d’assistance. Elle peut également objectiver un problème de drainage si elle reste élevée.
Swan ganz : dans le cadre d’une assistance circulatoire droite gauche, le débit cardiaque par thermodilution est ininterprétable. Par contre la surveillance de la SvO2 en continu est un bon témoin de l’adéquation entre les apports et les besoins en O2 et donc indirectement du débit cardiaque. Elle permet de plus en l’absence de SpO2 (du fait de l’absence d’un débit pulsé suffisant), un contrôle du bon fonctionnement de l’oxygénateur de l’ECLS. On devra néanmoins éviter sa mise en place après le départ de l’assistance circulatoire du fait du risque important d’hématome cervical en rapport avec les troubles de la coagulation. La PAP est intéressante notamment dans le contexte d’une ECLS pour défaillance droite postgreffe lors du sevrage. La PCP peut servir pour la surveillance du problème essentiel de l’ECLS : la distension ventriculaire gauche.
Echocardiographie : examen par excellence du patient sous ECLS elle permet de vérifier le bon positionnement de la canule veineuse (effectuée dans l’idéal lors de la pose), d’apprécier le remplissage des cavités droites, la surcharge volumétrique des cavités gauches (flux veineux pulmonaires). Elle objective également les complications telles que la distension ventriculaire gauche, l’épanchement péricardique ou le thrombus intracavitaire. Elle est indispensable pour le sevrage de l’assistance circulatoire, en sachant qu’il existe souvent une discordance entre les données de la Swan Ganz et du pic d’éjection systolique de la PA sanglante qui peuvent être satisfaisants, alors que l’échographie retrouve une dysfonction VG persistante.

Vue par ETO : Décharge ventriculaire droite avec distension ventriculaire gauche

* Objectifs hémodynamiques :
On essaiera de maintenir une 70 < PAM >85 afin d’obtenir une Pression de perfusion cérébrale suffisamment élevée pour lutter contre l’oedème cérébral pouvant exister en post – AC (souvent nécessité d’adrénaline ou noradrénaline initialement) et pour ne pas avoir des RVS trop élevées qui obligeraient à augmenter le nombre de trs/min de la pompe pour conserver un débit suffisant avec le risque d’augmentation de l’hémolyse et de la thrombopénie.
La distension ventriculaire gauche doit être évitée absolument durant l’ECLS notamment en cas de dysfonction VG sévère : Elle diminue les chances de récupération de la fonction ventriculaire si l’objectif est un sevrage. Elle majore le risque d’OAP cataclysmique avec lésions pulmonaires irréversibles si l’objectif est une transplantation, un « bridge to bridge » ou l’état neurologique encore mal connu. D’où’ l’intérêt de la dobutamine (sans excès : coeur à mettre au repos si sevrage secondaire) et/ou de la CPD et d’un bon management de la balance hydrique. La CPD rétablit un flux pulsatile qui pourrait permettre (en dehors d’améliorer le flux coronaire) une augmentation de la perfusion systémique. Enfin la contraction ventriculaire diminue le risque de thrombus intracardiaque et d’embolies. En cas de distension à G (9)):

• soit l’objectif est une récupération précoce de la fonction VG sous ECLS ou l’état neurologique mal connu et l’on peut envisager une septostomie atriale par ballon en salle de coro sous contrôle écho (risque de lésions veines pulmonaires) ou la mise en place d’une canule transeptale OD/OG.

• soit l’état neurologique est normal et l’objectif est la transplantation ou une récupération tardive et l’on réalise double bridge avec un coeur artificiel.

2° Prise en charge neurologique :
En cas de pose d’ECLS pour AC prolongé toute la difficulté consiste à pouvoir analyser l’étendue des lésions cérébrales dues à l’anoxie. Soit l’histoire de la prise en charge de l’AC est bien connu (RCP immédiate par des personnes compétentes) et il n’existe pas de signes de gravité clinique ou aux examens complémentaires, on peut alors tout à fait réveiller le patient sous ECLS pour confirmer l’intégrité cérébrale.
Soit il existe un possible hiatus à la RCP ou des signes de gravité et il convient de pratiquer un traitement préventif optimal de l’oedème cérébral et de refaire le point au bout de 48H : en effet l’oedème cérébral est un effet iatrogène d’un mécanisme adaptatif survenant après une anoxie cérébrale dont l’étendue est maximale dans les 48 premières post-AC. Les signes de gravité cliniques sont les suivants : asymétrie pupillaire > 1 mm, perte de réactivité pupillaire, aggravation du score de glasgow  2 points.
Un certain nombre d’examens peut aider dans ce contexte d’état neurologique incertain : L’EEG : il est peu contributif en dehors de l’EEG plat, mais essentiel pour la détection de la comitialité (infraclinique dans ce contexte).

Potentiels évoqués :
Ils ont surtout un intérêt en cas de stade 1 ou les chances d’un réveil normal sont de 60% et de stade 4 ou on peut affirmer l’absence de possibilité de réveil dans 100% des cas (conduisant à l’arrêt de l’ECLS). Les stades intermédiaires sont beaucoup moins contributifs et devront conduire en cas de distension ventriculaire associée à des techniques de décharge gauche telle la septostomie atriale.

Doppler transcranien : il a la particularité de montrer la persistance d’une autorégulation et d’un flux pulsatile cérébral en cas d’intégrité du cerveau même en l’absence de pulsatilité cardiaque (fig A). Par contre la visualisation d’un flux linéaire correspondant au flux linéaire de la pompe signe la mort cérébrale (fig B).

Figure A - Figure B

Mesures générales non spécifiques de lutte contre l’oedème cérébral :
Pas d’hyperthermie (T°37,4°c),
Éviter la gène au retour veineux jugulaire (tête à 30°),
Oxygénation adéquate (PaO2 􀂘 60 mmhg),
Normocapnie (PaCO2 􀂘 35 mmhg) en se méfiant du double effet respirateur / ECLS,
Maintien d’une PPC 􀂘 70 mmhg,
Sédation et analgésie, (intérêt du propofol pour un réveil rapide)

Normo ou hypothermie
En 2002, deux études randomisées prospectives ont comparé l’hypothermie modérée (32° - 34°c) à la normothermie chez les patients comateux après AC. Sur la base de ces publications, les recommandations officielles préconisent l’hypothermie modérée comme thérapeutique chez le patient inconscient présentant une circulation spontanée après AC. Cette hypothermie est simple à réaliser lorsque l’ECLS possède un échangeur thermique sur le circuit et doit être envisagé en cas de doute sur l’intégrité cérébrale du patient.

3° Prise en charge Respiratoire :
L’oxygénateur du circuit d’ECLS permet de réaliser directement les échanges gazeux au niveau sanguin. La SvO2 et la gazométrie permettront d’apprécier son bon fonctionnement. Certaines équipes préconisent son changement dès que le rapport PaO2/FIO2 est < 150. La ventilation assurée par le respirateur a deux objectifs : lutter contre le risque d’OAP sanglant en cas de distension VG, en maintenant une Peep de 5 à 10 cmH2O et éviter la survenue de micro atélectasies avec les réglages ventilatoires suivants : fréquence : 8 à 10/min ; Vt : 4 à 5 ml/kg ; FIO2 : 50% ; pression de plateau 􀁽 30 cm H2O.

4° Prise en charge Rénale :
La rétention hydrique interstitielle est inévitable sous ECLS : dysfonction endothéliale, variations de la perméabilité capillaire engendrées par le syndrome de reperfusion post bas débit cardiaque ou AC, baisse de la pression oncotique du fait de la dilution due à la nécessité de remplissage initiale et au priming, cascade inflammatoire et dysfonction endocrine due à la CEC et au SIADH du syndrome de reperfusion, Tubulopathie voir nécrose corticale du bas débit et de l’arrêt cardiaque. La diurèse sera le meilleur reflet de la qualité du débit de l’ECLS. On cherchera à obtenir un débit urinaire d’au moins 2ml/kg/h, en associant diurétiques et compensation de diurèse. En cas d’échec, il ne faut pas hésiter à recourir à l’hémodiafiltration.

5° Surveillance des complications hémorragiques :
Lors de la pose des canules peuvent survenir une plaie ou une dissection vasculaire pouvant entraîner une hémorragie locale, voire un hématome rétro péritonéal, renforçant l’intérêt d’une pose chirurgicale. Secondairement, une mobilisation accidentelle des canules, du shunt, ou un desserrement des bourses peuvent être responsables de cette même complication. Physiologiquement la mise en route d’une ECMO induit des troubles de l’hémostase (hémodilution, activation et consommation des facteurs de la coagulation, activation et dégranulation des plaquettes). Tous ces troubles peuvent entraîner un saignement généralisé (sites de ponction, sites de canulation, ORL, pulmonaire, gastro intestinal). Ces phénomènes peuvent être majorés par le syndrome de post ressuscitation secondaire à l’arrêt cardiaque prolongé avec une CIVD. Il convient alors de stopper l’héparine, voire de l’antagoniser, ce qui peut être réalisé sans danger si le débit de pompe est supérieur à 2 l/min. On compense également la perte sanguine de façon à obtenir une hématocrite 24%, un TP  50% (PFC : 20ml/kg), un taux de fibrinogène 􀂘 1,5g/l et un taux de plaquettes 􀂘 100 000. En cas de Fibrinolyse et ou de CIVD prouvées biologiquement, on associera la perfusion d’Aprotinine et d’AntiThrombine III.

6° Surveillance des complications ischémiques :
La mise en place d’un shunt doit en principe éviter l’ischémie artérielle du membre inférieur. Il convient néanmoins de la rechercher. L’apparition des signes ischémiques devra faire éliminer une malposition du shunt ou un thrombus artériel. Par ailleurs, il faut rechercher une gène sur le retour veineux fémoral qui peut s’il est important conduire à une compression des masses musculaires du membre inférieur voire à un syndrome des loges. Les causes thrombotiques sont également à éliminer (10).

B - L’ECLS

1° Thrombose du circuit :

Malgré les circuits pré-héparinés et la surveillance vigilante de l’anticoagulation (ACT), la présence de thrombi dans le circuit reste une complication fréquente, et ce d’autant plus que la durée d’ECMO se prolonge. Néanmoins la présence de microthrombi est inévitable et reste le plus souvent sans danger. Il n’en est pas de même pour les thrombi  de plus grande taille qui peuvent être à l’origine d’une défaillance de l’oxygénateur ou d’une complication embolique. Il convient d’y penser devant une hypoxémie, une coagulopathie de consommation (hypofibrinogénémie, thrombopénie) de bien adapter l’anticoagulation (ACT ente 160 et 180 sec) et de changer l’oxygénateur si besoin.

2° Canules :
La canule artérielle doit être positionnée dans l’artère iliaque commune et l’extrémité de la canule veineuse à l’abouchement de la VCI dans l’OD. Le bon positionnement des canules (en particulier la veineuse) doit être confirmé soit par radiographie, soit par échocardiographie. L’apparition d’un syndrome cave supérieur est le plus souvent lié à un défaut de drainage par positionnement trop bas de la canule veineuse. A contrario une canule veineuse poussée trop loin et buttant sur le septum inter auriculaire peut simuler une obstruction de canule. Au niveau des points d’entrée des canules, on recherchera un saignement localisé et un sepsis.

3° Embolie gazeuse :
Il y a plusieurs sources d’embolie gazeuse à partir du circuit. Le plus souvent elles surviennent lors de manipulations sur le circuit (soit lors de prélèvements sur le circuit, soit lors de l’utilisation du circuit comme voie de remplissage) ou lors de « clampage » (le plus souvent involontaire et lors des transferts) du circuit veineux ce qui crée en aval une dépression et favorise la formation de bulles. Ce phénomène est appelé cavitation. L’autre grande cause peut survenir lorsque l’on tolère des pressions partielles sanguines en O2 très élevées (>> à 600 mmHg), en post membrane. Par ailleurs, une déchirure de la membrane de l’oxygénateur permet le passage de sang vers l’oxygénateur. Cela peut se traduire soit par une fuite de sang visible, soit par la formation de caillot. Celui ci peut selon l’endroit où il est situé, aller obstruer à bas bruit la sortie des gaz. Et lorsque la pression des gaz excède celle du sang, il y a formation de bulles qui vont traverser la membrane vers le sang. La répétition de ces incidents peut prendre en défaut les pièges à bulles situés sur le circuit dont la capacité maximale est de 90ml et donc induire des embolies gazeuses. Parmi les mesures préventives, il convient de garder une PaO2 < à 600 mmHg en aval de l’oxygénateur, d’interdire formellement de placer des clamps sur le circuit, d’être très vigilant si on utilise le circuit d’ECLS comme voie de remplissage et de surveiller les lignes lors des mobilisations pour éviter toute coudure sur les lignes. Par ailleurs, le fait d’occlure, même brièvement, le circuit en aval de la membrane peut en augmentant la pression, induire une rupture de la membrane et provoquer une embolie.
Une stricte adhérence au protocole de surveillance horaire et une connaissance des causes possibles permet une reconnaissance rapide et une réponse adaptée. Devant la présence d’air dans le circuit, les lignes artérielle et veineuse doivent clampées et le bypass ouvert, la ventilation du patient doit être assurée soit par le respirateur, soit manuellement en attendant la remise en route de l’ECLS, Si l’air est au niveau de la canule artérielle, le clamp doit être mis entre la bulle et le patient. Si l’air est déjà dans le patient, il convient de positionner le patient «tête en bas», d’aspirer l’air avec une seringue à partir de la canule artérielle, voir de majorer le support inotrope en cas d’embolie coronarienne ou envoyer le patient vers un caisson hyperbare si cela est possible.

4° Echangeur thermique

Il permet soit de réchauffer soit de refroidir le patient.

5° Dysfonctionnement de la pompe

Actuellement avec le matériel utilisé, le dysfonctionnement vrai de la pompe est exceptionnel. Le débit de la pompe centrifuge est intimement lié à la précharge et à la postcharge du patient. Toute diminution de la volémie ou augmentation des résistances vasculaires systémiques entraînera immédiatement une diminution du débit d’assistance pour un même nombre de tours/min. Il est donc très important, pour la surveillance d’un tel système, de noter de façon simultanée le débit d’assistance et le nombre de tours/min de la pompe, sans quoi le débit serait ininterprétable. Le plus souvent, il s’agit d’un défaut de retour veineux vers la pompe. Cela s’objective par de grandes variations du débit délivré par la pompe. La cause la plus simple et la plus fréquente est l’hypovolémie. En attendant que le remplissage soit efficace, on peut diminuer le débit de la pompe, afin de minimiser les variations. Il faut de principe vérifier que la ligne veineuse n’est pas obstruée et que la canule veineuse est bien positionnée (RP ou Echo cardiaque). L’échocardiographie permet par ailleurs d’éliminer une tamponnade et de visualiser le bon remplissage des cavités. La RP élimine un pneumothorax ou un épanchement pleural. Ce même tableau peut être observé devant des résistances vasculaires systémiques élevées que l’on traitera en majorant la sédation et /ou en diminuant les drogues a +, tout en ajustant la volémie. Si les éléments ci dessus ne permettent pas d’améliorer la situation, la mise en place d’une seconde canule de drainage est à discuter.

STRATEGIE THERAPEUTIQUE DU PATIENT SOUS ECLS

Elle est fonction de l’étiologie de la défaillance circulatoire. Certaines pathologies telles l’intoxication médicamenteuse, le choc post cardiotomie, la défaillance ventriculaire droite post greffe, voire le choc post IDM avec revascularisation précoce peuvent faire espérer une récupération de la fonction cardiaque en quelques jours avec sevrage de l’ECLS. Les données échographiques sont les meilleurs éléments permettant d’objectiver cette récupération. Deux protocoles de sevrage sont le plus souvent utilisés : Soit on effectue un sevrage progressif avec diminution du débit de l’ECLS de 25 %  toutes les 12 heures avec adaptation de la ventilation et de l’anticoagulation dès que le débit est < 2 l/ min (250 < ACT < 300). On réalise le sevrage après 2 heures de stabilité hémodynamique et gazométrique avec un débit d’ECLS 􀂗 1l / min et un contrôle échographique objectivant un index cardiaque 􀂘 2,5 l/min/m2. Soit, on fait une évaluation ponctuelle deux fois / J sous échographie en diminuant le débit de l’ECLS à 0,5 l / min.

Évolution du taux de plaquettes pendant les 48 premières heures

D’après le registre de l’ELSO, la médiane de survie sous ECLS est de 3,4 jours. Ceci s’explique surtout par la survenue fréquente vers la fin de la première semaine de complications hémorragiques générales dues à la thrombopénie. En l’absence de début des signes de récupération espérés au bout de 3 jours ou en cas d’impossibilité de sevrage après une semaine, il convient de réévaluer la situation est d’envisager un moyen d’assistance type coeur artificiel.

Exemple :

Patient ayant bénéficié d‘une ECLS pour AC post cardiotomie (à J0 d’un Pontage coronarien) présentant des complications hémorragiques généralisées sur thrombopénie dès J5.
On note :

*la persistance des complications et de la thrombopénie malgré les transfusions en concentré plaquettaire (CUP) pendant toute la durée de l’ECLS,
* la remontée du taux de plaquettes spontané après le sevrage de l’assistance à J8.

Pour les étiologies où les possibilités de récupération précoce sont absentes. L’ECLS ne doit être considérée que comme une assistance de sauvetage permettant de présenter le patient dans de bonnes conditions à la mise en place d’un coeur artificiel et/ou d’une greffe cardiaque. Ceci limite donc les indications d’implantation d’ECLS à des patients potentiellement greffables. Aux USA, cette technologie est utilisée pour permettre de muter des patients dans des centres ayant l’habilitation pour le coeur artificiel et la greffe. Le problème essentiel se pose chez les patients pour lequel l’état neurologique est mal  onnu (post AC) et chez qui survient une distension ventriculaire gauche. Il paraît en effet difficile d’envisager chez eux une technique aussi lourde et coûteuse que le coeur artificiel. Dans ce cas, les techniques de décharge gauche telles la septostomie atriale ou la canulation transeptale OD/OG sont d’une aide appréciable.

CONCLUSION

L’ECLS représente une assistance prolongée mais temporaire de la fonction cardiaque et pulmonaire, grâce à un dispositif mécanique. Le succès d’une circulation extracorporelle d’assistance dans les situations d’urgence hémodynamiques est basée sur la collaboration multidisciplinaire entre les différents services concernés. Le rétablissement d’une circulation précoce en cas d’arrêt cardiaque réfractaire peut améliorer la survie en évitant l’atteinte neurologique anoxique, tout en préservant une perfusion cardiaque et rénale essentielle, expliquant la nécessité de l’implantation des ECLS la plus rapide possible

Diminution du temps de RCP avant implantation de l’ECLS des 6 premiers patients de notre série après concertation multidisciplinaire

Pour les cas de choc cardiogénique, l’ECLS ne présente un intérêt que pour les assistances de courte durée telle l’intoxication médicamenteuse ou l’embolie pulmonaire. Elle pourrait également permettre dans le cadre de l’IDM avec revascularisation précoce de limiter la taille de la nécrose. Enfin pour les patients nécessitant une assistance prolongée type coeur artificiel, l’ECLS peut permettre le transfert dans de meilleures conditions hémodynamiques vers des centres disposant de ces technologies lourdes.

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