ECMO EN CHOQUE SÉPTICO:MÁS ALLÁ DE LA

HORA DORADA

James A. ThomasIntensivista Pediátrico

PCCSA, Houston, noviembre 8, 2019

3 PROBLEMAS

EL PROBLEMA DE LA SEPSIS

• Causa muy importante de morbilidad y mortalidad a nivel mundial

• Reporte de tasas de mortalidad en la UCIP entre 4 – 10.3%

• Mayor mortalidad en UCI de adultos• Aproximadamente 21.448 admisiones pediátricas

anuales por sepsis severa en EEUU• Complicaciones a largo plazo por daño de órganos

y complicaciones por uso de ventilación e inotrópicos a dosis altas

Wynn et al, 2010

EL PROBLEMA DE LA “HORA DORADA”■ No existe como tal

■ Nació en la literatura de trauma sin ninguna base empírica

■ Lo que más se ha demostrado fue un aumento de mortalidad en pacientes sub-resucitados en la primera hora de atención

Olveira et al, Pediatr Emerg Care, 2009

PROBLEMAS PLANTEADOS SOBRE EL USO DEL ECMO EN SEPSIS

■ Preocupación por posible colonización del circuito por microorganismos patógénicos

■ Coagulopatía séptica dificulta la anticoagulación en ECMO

■ Reportes iniciales con resultados desalentadores más allá del período neonatal:

– Muerte secundaria a disfunción multiorgánica persistente, acidosis, vasoplejía y requerimiento persistente de soporte vasopresor

– Perfusión inadecuada de los órganos durante la fase de alta demanda de oxígeno

– Alta incidencia de lesión cerebral

Por esto el ECMO está recomendado como terapia de última opción para el manejo de choque refractario en los pacientes pediátricos con sepsis

Brierley et al, 2009

Terapia contraindicada

Resultados no muy alentadores

Supervivencias mayores al 50% con nuevas estrategias

EXPERIENCIA PUBLICADA

■ Reportes de casos y series de casos

■ Muestran un cambio de paradigma:

■ 10 pacientes entre 1984 y 1986

■ Mortalidad esperada del 80% con terapia médica convencional

■ Supervivencia reportada: 100%

■ Comparados con otros neonatos en ECMO:– Mayores tiempos de ventilación post ECMO– Mayor incidencia de enfermedad pulmonar crónica– Mayor incidencia de hemorragia cerebral

■ Sugiere una fisio-patología diferente de los pacientes con SALAM o HTPP

■ Anticipa 2 indicaciones diferentes para ECMO en pacientes sépticos

■ Conclusión: se debe considerar el ECMO como una alternativa viable de tratamiento en neonatos con choque séptico que no ha respondidoal manejo médico convencional

J Ped Surg 1990

■ Primera serie de casos en reportar desenlaces de pacientes pediátricos no neonatos con choque séptico

■ 9 niños entre 1989 y 1991 en el Royal Children’s Hospital de Melbourne, Australia

■ Pre ECMO:– Requerimiento inotrópico alto (mcg/kg/min):

■ Dopamina 15■ Dobutamina 12.5■ Epinefrina: 4■ Norepinefrina: 3.5

– Todos con falla respiratoria severa y soporte ventilatorio alto– 6/10 con disfunción de 5 o más órganos o sistemas– Puntaje PRISM promedio: 27

■ ECMO:

– Promedio de duración: 137 horas

– Canulación VA únicamente:

■ Canulación de la arteria carótida interna derecha y de la vena yugular interna derecha en todos los pacientes

■ 2 pacientes tuvieron cánulas venosas adicionales ubicadas en la vena femoral

■ Los flujos se titularon para mantener una perfusión y oxigenación adecuadas

■ DESENLACES:

– 5 pacientes (56%) sobrevivieron:

■ 1 sobreviviente con hemiplejía leve por hemorragia intracerebral pero con actividad cognitiva normal

■ Todos los otros funcionalmente normales a los 12 y 36 meses de seguimiento

– 4 pacientes (44%) murieron:

■ 2 pacientes con muerte cerebral

■ 2 pacientes desconectados o con choque intratable

– Complicaciones por sangrado:

■ 2 hemorragias intracerebrales (1 fatal)

■ 2 hemorragias intratorácicas (ninguna fatal)

■ CONCLUSIÓN:– El ECMO soportó la circulación en más de la mitad de los niños

con probable choque séptico fatal – 5 de los 9 sobrevivieron– El choque séptico puede dejar de ser considerado como una

contraindicación para el ECMO

■ COMENTARIOS:– Serie retrospectiva con número reducido de pacientes– El efecto del ECMO en la supervivencia desconocido

■ Aunque la mortalidad esperada era alta con el manejo convencional – 4 pacientes (44%) tuvieron complicaciones hemorrágicas

significativas (1 muerte)

■ Revisión retrospectiva de 12 casos de ECMO pediátrico por sepsis por meningococo entre 1989 y 1997

■ 3 hospitales ingleses y 1 australiano

■ 2 subgrupos según la indicación del ECMO:– Choque séptico refractario

■ Hipotensión / falla orgánica múltiple a pesar de resucitación con fluidos y soporte inotrópico alto

■ 7 pacientes

■ Canulados más tempranamente (36 horas post ingreso a la UCIP)

– Falla respiratoria

■ Imposibilidad de mantener oxigenación y ventilación con FiO2 <0.9 y PEEP – Ti altos o VAFO

■ 5 pacientes: 2 en ECMO VV y 3 en ECMO VA

■ Canulados más tardiamente (2-8 dias post ingreso a la UCIP)

■ Mortalidad esperada: 81%– Supervivencia global: 67%– Supervivencia “intactos”: 50%– Alta incidencia de injuria

cerebral■ Inotrópicos (promedio) para el

choque (mcg/kg/min)– Dopamina 10– Dobutamina 20– Epinefrina 1.8– Norepinefrina 1.2

■ Promedio de falla orgánica: 4

Choque (7) SDRA (5)

Vivos 4 (57%) 4 (80%)

Muertos 3 1

COMENTARIOS:

■ Serie retrospectiva con pocos pacientes

– Número inadecuado para determinar eficacia

– Pero la supervivencia fue muy superior a la mortalidad esperada

■ El choque séptico requiere el soporte de ECMO antes que la falla respiratoria provocada por la sepsis

■ Ninguna complicación por sangrado reportada– Desconocido si los pacientes con muerte cerebral sufrieron

hemorragia intracraneana

■ Serie retrospectiva de 11 casos de un centro de referencia para ECMO (Hospital Glenfield, Leicester, Inglaterra)

■ Todos los pacientes referidos de otros hospitales

■ Todos con choque refractario o falla respiratoria/SDRA

■ Para el estudio y por la experiencia hospitalaria:– ECMO VV para pacientes con falla respiratoria como problema

primario

– ECMO VA para pacientes con choque como problema principal

Diferencias entre los pacientes con SDRA y choque refractario:

DESENLACES:

■ 5/6 pacientes canulados por choque refractario murieron (83%)– Todos con muerte cerebral (sin imágenes ni autopsia para determinar

la causa)

■ 5/5 pacientes puestos en ECMO por SDRA sobrevivieron (100%)

■ Sin información sobre complicaciones o desenlace funcional

COMENTARIOS:■ ¿Por qué los pacientes mueren de choque, aun en ECMO VA?■ El ECMO VV puede suplir la disfunción pulmonar del SDRA de la sepsis ■ Pero el ECMO VA convencional no revierte la disfunción multiorgánica del

paciente choqueado■ ¿Qué es necesario para revertir la disfunción multiorgánica en el choque

refractario?

■ Revisión retrospectiva de casos del Royal Children’s Hospital, Melbourne, Australia desde Julio 1988 a Octubre de 2006

■ 45 pacientes canulados para ECMO VA para soporte hemodinámico por choque séptico refractario

■ Múltiples patógenos (Gram-positivos, Gram-negativos, virus)

■ Pre ECMO:– Todos los pacientes recibían altas dosis de inotrópicos– 91% con falla de ≥ 3 órganos– 42% con bolos de adrenalina antes del ECMO– 40% con paro cardiaco y RCP inmediatamente antes de la

canulación

DESENLACES:

■ 21 pacientes (47%) sobrevivieron hasta el alta hospitalaria

■ El desenlace funcional evaluado a los 5 años post alta por medio de la Escala Pediátrica para el Desempeño Global y por Categorías

– 13 pacientes (62%) sin discapacidad

– 5 (24%) con discapacidad leve

– 3 (14%) con discapacidad moderada

– No hubo discapacidad severa o muerte post alta

■ 24 pacientes (53%) murieron:– 1 paciente murió durante un cambio del circuito del ECMO

– 4 pacientes con muerte cerebral

– 17 pacientes desconectados por daño orgánico irreversible

– 2 pacientes decanulados, pero luego murieron en la UCI por otras complicaciones

■ 11 (24%) pacientes tuvieron episodios de sangrado que requirieron manejo quirúrgico o transfusiones

■ No hubo muertes por complicaciones hemorrágicas

Sobrevivientes vs No sobrevivientes:

■ Mejores supervivencias con mejores flujos?

■ Mejores flujos con cánulas más grandes

COMENTARIOS:

■ Serie de casos retrospectiva con mayor número de pacientes (datos más fuertes)

■ Evolución de técnicas y equipamiento de ECMO y cuidado en UCIP durante 18 años

– Difícil evaluar la eficacia del ECMO en pacientes sépticos con la práctica actual

■ La canulación central asociada con mejor supervivencia (aunque los números fueron pequeños)

■ Seguimiento al estudio previo

■ Todos los pacientes pediátricos puestos en ECMO por choque séptico refractario desde 9/2000 a 8/2009 canulados por vía central (ruta atrio-aórtica)

■ Incluidos 11 pacientes del reporte anterior

■ 23 pacientes (13 M, 10 F) canulados centralmente vía AD y aorta

■ Flujos de ECMO titulados para mantener una PA y un lactato normales, SVO2>70% y revertir la disfunción multiorgánica

■ Múltiples patógenos (Gram positivos, Gram negativos, virus)

DESENLACES:■ 17 pacientes (73%) sobrevivieron hasta el alta hospitalaria■ 6 pacientes (27%) murieron:

– 1 paciente decanulado pero murió antes del alta– Los otros desconectados (2) o muertos por choque

fulminante a las 24 horas después de canulación (3)■ 7 (30%) reexplorados quirúrgicamente por sangrado en el

sitio de la esternotomía■ 1 paciente con hemorragia digestiva alta tratado de forma

conservadora■ Ningún paciente con mediastinitis

COMENTARIOS:

■ Nuevamente, serie retrospectiva de casos, pero..– Mejor supervivencia de la esperada en pacientes con

choque séptico refractario

■ Esa mejoría de sobrevida puede deberse a los mayores flujos proporcionados por la canulación central

– Falta un grupo control

■ La cánula arterial en la aorta ascendente puede mejorar la oxigenación cerebral y coronaria

CONCLUSIONES DE LA LITERATURA

• Uso de ECMO en pacientes pediátricos con choque séptico relativamente raro

• No. de casos pequeño y aleatorización con un grupo control impráctica

• Series reportan supervivencias ≥ 40-50% en ECMO para pacientes pediátricos con choque séptico en los que se espera una mortalidad elevada

• Flujos más altos en ECMO posiblemente correlacionados con supervivencias mejores

• Complicaciones hemorrágicas frecuentes pero tratables

¿Cuál es la experiencia en TCH?

■ Entre 2011 y 2018, 5 pacientes canuladoscentralmente por choque séptico refractario

■ 5/5 fueron decanulados exitosamente■ 4/5 sobrevivieron hasta el alta■ Estadía media en la UCIP de 21 días■ Curso medio de ECMO de 170.7 horas (>6

días)

CONCLUSIONES

• Considerar las condiciones de base• Potencial de reversibilidad del evento agudo

• Anticiparse a la necesidad de flujos altos y cánulas grandes en ECMO

• En ECMO VA, vigilar la posibilidad de hipertensión de la AI y crear un escape (“vent”) tempranamente si presente

• Monitorizar complicaciones hemorrágicas y tener plan de ajuste de anticoagulación

• Considerar ajuste de dosis de antimicrobianos debido a los cambios farmacocinéticos que ocurren en ECMO

CONSIDERACIONES EN ECMO PARA EL PACIENTE CON CHOQUE SÉPTICO:

MUCHAS GRACIAS

ESTUDIOS DE CASOS

CASO 1: ECMO PARA COLAPSO HEMODINÁMICO EN SEPSIS

■ Masculino de 10 años de edad con historia personal de asma

■ 1 día de fiebre de 39.4° C y vómito■ Consulta a urgencias de hospital externo■ Requirió múltiples tratamientos con albuterol, O2 por

cánula nasal, ceftriaxona, 1 L SS 0.9%■ Influenza A and B negativos, se tomaron hemocultivos■ RX: Neumonía derecha■ Leuc: 10,000 con 72% neutrófilos, 19% bandas,

Plaquetas: 73,000

CASO 1

■ Transportado e ingresado en el piso de pediatría■ Leucocitos disminuyeron a 400 de 10.000 (120

Neutrófilos)■ En 6 horas: Disminución de la PA (80s/40s), aumento

en requerimientos de O2 y aumento en la confusión/agitación

■ Trasladado a la UCIP■ Signos vitales al ingreso a la UCIP: P 148, FR 27, PA

105/49, SpO2 97% en 100% O2 con 20 L cánula de alto flujo

CASO 1. EVOLUCIÓN EN LA UCIP■ Intubado por deterioro del estado clínico varias horas

después del ingreso a la UCIP■ Durante la inducción presenta paro sin pulso

requiriendo 6 minutos de RCP■ Hipotensión persistente requiriendo aumento en los

inotrópicos (dopamina 20 mcg/kg/min, epinefrina 1 mcg/kg/min), múltiples bolos de epinefrina

■ Dificultades continuas con la oxigenación y la ventilación a pesar de ventilación manual con presión positiva y múltiples maniobras ventilatorias

■ Empeoramiento de la acidosis metabólica (pH 7.11 (previo: 7.35, déficit de base: -12 (previo: -4.6)

CASO 1. CANULACIÓN PARA ECMO

Canulado para ECMO VA debido a choque refractarioa pesar de manejo médico:

■ Cánula venosa 21 Fr en la VF izquierda

■ Cánula arterial 15 Fr en la AF izquierda proximal

■ Cánula arterial 12 Fr en la AF superficial izquierdapara perfusión distal de la pierna

■ Flujo inicial: 3.1 L/min

CASO 1. MICROBIOLOGÍA Y TAC

■ Cultivo de secreciones del TOT y del lavado bronco-alveolar: S. aureus meticilino-resistente

– Tratado con vancomicina y clindamicina

■ Inmunofluorescenciadirecta en el lavado bronco-alveolar: variante H1N1 de Influenza A

– Tratado con oseltamivir

CASO 1. CURSO EN ECMO

■ Milrinone iniciado luego de la canulación y continuado por 7 días mejorando la función sistólica en la ecocardiografía

■ Desmonte de la norepinefrina y la epinefrina a las 48 horas de la canulación

■ Luego de mejorar la función cardíaca se consideró decanular pero empeoraron la oxigenación y la compliance.

CASO 1. DECANULACIÓN

■ La función pulmonar mejora lentamente, a pesar de estabilidad hemodinámica, debido a la extensión de la neumonía necrotizante

■ Decanulación y reparación de la AF luego de la mejora de compliance/oxigenación

RESUMEN DEL ECMO Y DESENLACE

■ Tiempo total en ECMO: 344 horas

■ Flujo máximo: 3.8 L/min (68 ml/kg/min)

■ Extubado a los 2 días post decanulación

■ Traslado a piso luego de 23 días en la UCIP

■ Alta 13 días después

CASO 1. COMPLICACIONES

■ Tubo a tórax bilateral puestos en la UCIP al día 3 para tratamiento de derrames pleurales sin complicaciones mayores por sangrado

■ Coágulo en la cánula de la AF proximal, el cual fue removido sin necesidad de reemplazar la cánula y con buena tolerancia por parte del paciente

CASO 2. ECMO PARA FALLA RESPIRATORIA EN SEPSIS

■ Femenina, 11 años de edad, con historia de telangiectasia hemorrágica familiar y asma

■ 5-6 días de fiebre, malestar y brote no pruriginoso que comenzó en la parte superior del tórax y luego se expandió al resto del cuerpo al día siguiente

■ Vómito y diarrea por 2 días■ Recibió antibióticos por 2 días en la sala de

emergencias local (azitromcina y ceftriaxona)■ Evaluada por el médico de familia al día siguiente por

tos y fue enviada a emergencias del CMC

CASO 2. CLÍNICA AL INGRESO

■ En emergencias la PA cae (80s/40s), se le administra 60 ml/kg de SSN en bolos con mejoría de la PA (100s/40s)

■ Se trata con vancomicina, ceftriaxona y doxiciclina■ Brote maculo-papular en el pecho, abdomen y extremidades

que desaparece a la digito presión. Descamación de la piel del rostro hasta el cuello. Inyección conjuntival bilateral y labios secos y fisurados.

■ Laboratorio: Desviación a la izquierda en los leucocitos, PCR/VSG elevadas, hiperbilirrubinemia, transaminasas levemente elevadas

■ Admitida al piso de pediatría■ Transferida a la UCIP unas horas después por hipotensión

persistente, incremento del trabajo respiratorio y edema pulmonar con cardiomegalia en los Rx de tórax

CASO 2. EVOLUCIÓN EN LA UCIP

■ Intubada al ingreso a UCIP por choque séptico (taquicardia 150/min, pulsos saltones y llenado capilar de 3-5 segundos)

■ Reanimación con volumen e inicio de goteo de norepinefrina

■ Se añade clindamicina y se administra IgIV por sospecha de síndrome de choque tóxico

■ Durante la noche requiere nueva reanimación con fluidos e incremento de norepinefrina a 0.1 mcg/kg/min por hipotensión y acidosis metabólica

■ Durante los 2 días siguientes requiere aumento de norepinefrina, adición de epinefrina e incremento rápido del soporte ventilatorio.

CASO 2. DATOS PRE ECMO

■ VAFO: – PM: 34, potencia: 6.4, ΔP: 92, Hz: 6, FiO2 0.96, ONi 20 ppm

■ Inotrópicos:– Epinefrina 0.05 mcg/kg/min– Norepinefrina 0.14 mcg/kg/min

■ Signos vitales: FC: 133, PAM: 74, SaO2: 85%

■ GA: 7.33/83/69/44/19/91%

CASO 2. CANULACIÓN

■ Debido a la falla respiratoria refractaria se decide canular para ECMO VV

■ Canulada para ECMO VV al 4º día en la UCIP. – Bajo guía fluoroscópica y ecocardiográfica se

reemplaza un catéter de diálisis en la VYI derecha por un catéter 27 Fr doble lumen

CASO 2. EVOLUCIÓN EN ECMO Y COMPLICACIONES■ Desmonte de inotrópicos al cabo de 48 horas en ECMO

■ Se aisla S. aureus meticilino-sensible positivo para producción de toxina TSST-1 del lavado bronco-alveolar

■ Hemopericardio tratado con pericardiocentesis e implantación de dren guiados por eco. Se administró goteo de ácido aminocapróico por 48 horas post-procedimiento

■ Decanulada luego de varias pruebas exitosas de aislar del oxigenador

■ Tiempo total en ECMO: 313 hours

■ Flujo máximo: 46 ml/kg/min (4 L/min)

■ Extubada a los 3 días de la decanulación

■ Alta al piso de pediatría luego de 25 días en la UCIP y transferida a rehabilitación 7 días después

Inquietudes?

EXPERIENCIA DE MELBOURNE

■ 45 niños: – 91% > 3 órganos en

falla– 40% RCP

■ Canulación:– 76% periférica– 24% central: cánulas

grandes, altos flujos– Cambios en la práctica

con el tiempo

Edad (años) 2.5

Peso (kg) 12

PAM (mmHg) 45

pH 7.25

Lactato 8.1

PIP 36

PEEP 9

PaO2 64

PaCO2 43

FiO2 100

ECMO CENTRAL■ Promedio de órganos

disfuncionales = 4■ Inicio: 7 hrs luego de la

admisión a la UCIP■ Duración: 93 hrs■ TRRC: 57%■ Re-exploración: 30%■ ACT: 160-180s (140-

160 si sangrado)■ Plaquetas: >100

Peso Atrial (Fr) Aórtica (Fr)

Flujo máximo (L/min)

< 10 14-28 10-16 1.5

10-20 24-37 16-21 4.0

21-40 28-36 18-21 4.5

41-60 28-51 20-24 7.3

>60 36-56 22-24 10.0

Horton SB, JTCVS 2010

0

20

40

60

80

100

Survived Died

% of

Pat

ient

s

Central Peripheral

MacLaren G, Ped Crit Care Med 2007MacLaren G, Ped Crit Care Med 2011

Horton SB, JTCVS 2010

ECMO VA CONSIDERACIONES CON LA CÁNULAS ARTERIALES

■ En una canulación arterial femoral, la cánula debeser del tamaño suficiente para proveer un flujoadecuado a la parte superior del cuerpo

– Cánulas muy grandes proveen flujo adecuado a la parte superior del cuerpo a expensas de lasextremidades inferiores

■ La cánula arterial para perfusión distal de la pierna también debe proveer un flujo adecuado

– Flujo suficiente para perfundir la pierna, pero no demasiado que afecte adversamente el flujo al restodel cuerpo

ECMO VA HIPERTENSIÓN DE LA AI

■ Si la función sistólica está severamente deprimida y el VI es incapaz de eyectar a través de la válvula aórtica debido a la postcarga aumentada por el ECMO, existe el riesgo de desarrollar sobrecarga de volumen/presión en el VI y en la AI

■ Esto produce:– Edema/hemorragia pulmonar con la consecuente injuria vascular pulmonar si

no se corrige– Isquemia miocárdica por

■ incremento de estrés en la pared■ Presión coronaria disminuida debido a la hipertensión del VI

■ Ecocardiografía (post-canulación): Función biventricular severamente deprimida con apertura trivial de la válvula aórtica

■ Se descomprime la AI en hemodinamia: Presión inicial de la AI: 37mm Hg