Extrakorporale Membranoxygenierung (ECMO)

Die extrakorporale Membranoxygenierung (ECMO) ist eine Form der Lebenserhaltung, bei der das Blut eines Patienten abgeleitet, über eine externe Membranlunge oxygeniert und Kohlendioxid entfernt und anschließend in den Kreislauf zurückgeführt wird. Sie ersetzt vorübergehend die Funktion der Lunge und in einigen Konfigurationen auch des Herzens bei Patienten, deren Herz- oder Atemversagen refraktär gegenüber konventioneller Unterstützung ist.

Definition

Die extrakorporale Membranoxygenierung ist eine temporäre mechanische Lebenserhaltungstechnik, bei der Blut außerhalb des Körpers durch einen Membranoxygenator zirkuliert wird, der den Gasaustausch durchführt und die Atemfunktion (venovenös) oder sowohl die Herz- als auch die Atemfunktion (venoarteriell) unterstützt, wenn die Organe des Patienten dazu nicht in der Lage sind.

Scope

Der Eintrag behandelt das Prinzip des extrakorporalen Gasaustauschs, die wichtigsten venovenösen und venoarteriellen Konfigurationen und deren jeweilige Unterstützungsfunktion, die Registerdaten, die ihre Anwendung beschreiben, sowie die Studienergebnisse bei schwerem Atemversagen und Schock. Es handelt sich um eine Referenzbeschreibung der Technik und ihrer Evidenzbasis, nicht um eine Anleitung zur Patientenauswahl oder zum Gerätemanagement.

Core questions

• Was ersetzt ECMO, und wie führt sie den Gasaustausch außerhalb des Körpers durch?
• Wie unterscheiden sich venovenöse und venoarterielle ECMO in ihrer Unterstützungsfunktion?
• Was zeigt die Evidenz über ECMO bei schwerem Atemversagen und Schock?

Key concepts

• Extrakorporaler Gasaustausch
• Membranoxygenator
• Venovenöse (VV) ECMO zur Atemunterstützung
• Venoarterielle (VA) ECMO zur Herz- und Atemunterstützung
• Brücke zur Genesung, Entscheidung oder Transplantation
• Extrakorporale kardiopulmonale Reanimation (ECPR)

Mechanisms

Eine Pumpe leitet venöses Blut durch einen Kreislauf, der einen Membranoxygenator enthält. Dort wird Sauerstoff hinzugefügt und Kohlendioxid über eine gasdurchlässige Membran entfernt, bevor das Blut dem Patienten zurückgeführt wird. Bei der venovenösen Konfiguration wird oxygeniertes Blut in das venöse System zurückgeführt und das Herz des Patienten pumpt es weiter, sodass die Technik ausschließlich die Lunge unterstützt. Bei der venoarteriellen Konfiguration wird das Blut in das arterielle System zurückgeführt, wodurch sowohl Gasaustausch als auch Kreislaufunterstützung gewährleistet werden und somit ein versagendes Herz sowie die Lunge unterstützt werden. Da Blut mit künstlichen Oberflächen in Kontakt kommt, sind Antikoagulation und sorgfältiges Kreislaufmanagement wesentliche Bestandteile der Technik.

Clinical relevance

ECMO veranschaulicht, wie die fortschrittlichsten Formen der Organunterstützung Herz und Lunge mechanisch ersetzen, und die Studien und Register, die sie beschreiben, bilden einen Teil der Evidenz, die Kliniker bewerten. Dieser Eintrag beschreibt die Technik und ihre Evidenzbasis als Referenz; er liefert keine Kriterien für die Patientenauswahl oder Anweisungen für das Gerätemanagement.

Epidemiology

Die Anwendung von ECMO hat in den letzten Jahrzehnten erheblich zugenommen, was durch internationale Registerberichte dokumentiert ist, und sich in Zeiten hoher Nachfrage nach Atemunterstützung weiter ausgedehnt. Die Ergebnisse variieren je nach Indikation, Konfiguration und Erfahrung des behandelnden Zentrums.

Evidence & guidelines

Die EOLIA-Studie (Combes et al., 2018) untersuchte die venovenöse ECMO bei schwerem akutem Atemnotsyndrom, und Registerberichte der Extracorporeal Life Support Organization (Thiagarajan et al., 2017) beschreiben Anwendungsmuster und Ergebnisse. Übersichtsartikel wie der von Vincent und De Backer (2013) ordnen die venoarterielle Unterstützung unter den Optionen für Kreislaufversagen ein, und Gerätestudien wie DanGer Shock (Møller et al., 2024) erweitern das breitere Spektrum der mechanischen Unterstützung bei Schock.

History

Der extrakorporale Gasaustausch entwickelte sich aus der Herz-Lungen-Maschine, die für die Herzchirurgie entwickelt wurde, und wurde für die verlängerte Unterstützung außerhalb des Operationssaals angepasst, mit frühen Erfolgen bei neonatalem Atemversagen. Die Anwendung bei Erwachsenen nahm zu, als sich die Kreislauftechnologie verbesserte und Studien und Registerdaten gesammelt wurden, und die Nachfrage stieg während Epidemien von schwerem Atemversagen stark an.

Debates

Wann verbessert ECMO die Ergebnisse bei schwerem Atemversagen?

Die Studienergebnisse für die venovenöse ECMO bei schwerem akutem Atemnotsyndrom wurden unterschiedlich interpretiert, wobei die Debatte über Patientenauswahl, Zeitpunkt und Crossover die Beurteilung ihres Nutzens beeinflusst.

Key figures

• Alain Combes
• Robert H. Bartlett

Seminal works

• combes-2018-eolia
• thiagarajan-2017-elso

Frequently asked questions

Was ist der Unterschied zwischen venovenöser und venoarterieller ECMO?

Die venovenöse ECMO führt oxygeniertes Blut in die venöse Seite zurück und unterstützt die Lunge, während das Herz pumpt, wohingegen die venoarterielle ECMO Blut in die arterielle Seite zurückführt und sowohl Herz als auch Lunge unterstützt.

Heilt ECMO die zugrunde liegende Krankheit?

Nein; ECMO ersetzt vorübergehend die Herz- oder Lungenfunktion, um Zeit zu gewinnen, und dient als Brücke, während sich der zugrunde liegende Zustand erholt oder andere Entscheidungen oder Behandlungen verfolgt werden.