Assistances circulatoires première partie Ph Pouard bis (2.05 Mo)

(1)

Philippe Pouard Unité de Réanimation, Anesthésie et CEC Centre de référence des Malformations Cardiaques Congénitales Complexes

Hôpital Universitaire Necker Enfants Malades, Paris

Assistance circulatoire en pédiatrie Qu’attend t’on d’une assistance circulatoire?

• Assistance en vue d’une restauration

• Assistance en attente de transplantation

• Définitive ?

• 1970 First VA ECMO for cardiac support (Baffes TG)

• 1976 VA ECMO with centrifugal pump

• 1980 VAD with centrifugal pump

• 1990 Pulsatile Pediatric VAD

– Excor Berlin heart (FDA approval 2005-2011) – Medos HIA

• Developpment of several centrifugal pump and axial pump for uni and biventricular assist.

NECKER 2005 1973

Oxygenator

Assistances circulatoires mécaniques en pédiatrie

• ECMO VA avec pompes occlusives ou centrifuges

• Assistance ventriculaire paracorporelle par pompes centrifuges

• Assistance ventriculaire paracorporelle par dispositif pulsé

• LVAD par pompes axiales ou centrifuges implantables

• Application of mechanical circulatory support in pediatric cardiac surgery varies between institutions based on

manpower availability, financial support, philosophy and ethical view

towards ECLS utilization

(2)

De nombreuses indications

Défaillance post cardiotomie: rare

• Traitment palliatif des VU (Norwood)

• Echec de sevrage de CEC

• Sd de bas débit post opératoire réfractaire Cardiomyopathies Aigues ou chroniques

• CMD

• Myocardites

• Intoxication

• Arythmies

ECMO de sauvetage sur Arrêt circulatoire Défaillance VD sur crise d’HTAP

7500 pediatric patients supported with cardiac ECMO (3400 neonates) (ELSO registry 2009

1120 implantation d’ Berlin Hearts pédiatrique

1500- 2200 patients pédiatriques en liste d’attente => seulement 347-480 transplantés

Assistances mécaniques(Necker)

• Systématiques en cas de bas débit réfractaire

• 2011: 792 pts en CEC + 2012 (July) 570 patients

• 1362 pts = 11 ECMO post opératoire 0,8%

• 8 sortis de l’hôpital

• En augmentation

EVALUATION DE LA FONCTION MYOCARDIQUE

Données d’imagerie Evaluation fonction VD

(3)

Imagerie préopératoire Mais pour le VD :

• TAPSE et Sa dépendants conditions de charge, des atcd chirurgicaux et de la déformation du VD

• Dans les cardiopathies à contraintes volumique opérées ou native TAPSE et Sa non corrélées à FEVD

• Les volumes 3D par la technique Ventripoint bien corrélés à la FEVD IRM

Evaluation fonction VG

• BNP

• FE

• FR

• Indice de Tei

Tissue Doppler Septal Tei Index Indicates Severity of Illness in Pediatric Patients With Congestive Heart Failure.

Sanchez Mejia AA, Simpson KE, Hildebolt CF, Pahl E, Matthews KL, Rainey CA, Canter CE, Jay PY, Johnson MC. Pediatr Cardiol. 2013 Sep 24

ECMO

ASSISTANCE PAR POMPE CENTRIFUGE ASSISTANCE VENTRICULAIRE PULSÉE AUTRES

ECMO

Principales differences avec la CEC

• Assistance de longue durée

• Absence de contact air sang

• Surfaces non biologiques plus petites

• Absence d’aspirateurs

• Existence d’un débit pulmonaire

• Adult 35 yo, take down of a Fontan (TA) for a TCPA. 12h CPB

• 22/03 /2012

• EOS

•

12 yo child , DCM 20/3/2012 ECMO 29 /3 Waiting list EOS

3 do ASO with Intramural single coronary LV dysfunction

27/03/2012 Lilliput ECMO

My first ECMO 1982

Jones - Gibbon - Kirklin Hart-Lung Machine

(4)

Pour une ECMO facile

• Choix des canules

• Choix des sites de canulation

• Gestion de l’hémostase

débit necessaire

Circuit ECMO veino-artérielle

1/

1/ « « Nouveauté Nouveaut és s » » en ECMO VA en ECMO VA Circuits

• Un échangeur gazeux

• Une canule et une ligne artérielle avec Pression

• Une canule veineuse et une ligne veineuse avec Capteurs

• Lignes et canules adaptés au débit (écho)

• Possibilité de faire une CIA ou de mettre une décharge gauche

• Pompe centrifuge (nb de tours fixe, le débit varie)

• Portable (Scanner, transport)

Les systèmes doivent être

Transportables : Scanner SAMU Sûrs et monitorés

Gaz du sang Pression NIRS

De faibles volumes: de 100 à 450 ml Peu consommateurs de produits sanguin:

Volume Coating

Non toxiques : élimination du PVC

Coated Hollow Fiber Coated Hollow Fiber Standard Hollow Fiber

Standard Hollow Fiber

(5)

Membranes en silicone Membranes en polyméthylpentène

Durée de vie des membranes Echanges gazeux aussi performants

surface d’échange

résistance au débit sanguin

volume sanguin d’amorçage

Sorin Medos Maquet

La durée de vie de la membrane dépend plus :

du patient

de la gestion de l’hémostase de l’expérience de l’équipe,

(IDE+++)

Pompes

Maquet

Sorin Medos

PediVas

Tuyaux

Le moins de raccords possible Eviter les « cul de sacs ( pont clampés)

Parois toxiques

• Dioxine, DEHP, (di-etilhesilphtalate) migration dés le priming –interaction système Immunologique

–Lésions foie rein, testicules( infertilité masculine)

– Polyolefin

: une solution possible

Pas de PVC

Pas de phtalates

Excellente résistance (i.e. roller clamp resistant) Excellente flexibilité

Faible absorption de drogues Facilement stérilisable

•

Canules

ECMO VA

Toujours avec coating.

Artèrielles:

Ao Trans thoracique si sortie de CEC Carotide droite (obligatoire en néonat) Artère fémorale (circulation terminale ) De 6 à 18 Fr

Veineuses

Veine jugulaire interne ou fémorale ou les deux OD transthoracique

De 10 à 28 Fr

Choix des canules selon la taille des vaisseaux (echo doppler) Et percutanées:

Artèrielles: 15 à 23 fr Veineuses 15 à 19 fr

Circuit et Amorçage

• Composition du priming : CG avec héparine 100 ui/CG bicarb 13 ml /CG, Ca 2ml/CG

• Instabilité hémodynamique fréquente au départ car chute des hormones et catécholamines (cortisol, T3, T4, TSH, Glucagon) et (ad et Nad), diminuée si priming au sang

Agus MS ASAIO J 2004

From the ICU to the OR

Heart TX after

7 days on ECMO (DCM)

(6)

From the ICU to the OR Heart TX after 7 days on ECMO

• Hémostase

• Anti Xa vs ACT

• Amélioration du monitoring ( Platelet mapping, AT, TEG)

• Substitution agressive mais lente et bien évaluée

• Monitoring de l’oxygénation:

–Régionale: NIRS cérébrale et locale (membre, rein)

–Globale : SvO2

Améliorations autour de l’ECMO

Autour de l’ECMO

• Maintien de la normothermie

• Sédation : midazolam, morphiniques, titration/BIS

• Si insuffisance rénale => CVVH> UF

• Nursing ++++++

• Ventilation : VT < 5 ml/kg , FiO2 30%, 6/min, PEP

< 4-5, PI < 15 mmHg Surtout si ECMO VA

• Nutrition parentérale + Insuline ( pas NEDC)

• Pas d’ATB prophylactiques

But: pH 7,4. PaO2 80-100 mmHg et PaC0

_:

40 45 mmHg SvO2> 65%, lactates <2mmol/l, courbe artérielle pulsée

ELEMENT INDISPENSABLE quelque soit le type d’assistance

•Position des canules

•Evaluation VG/VD

•Dilatation OG Décharge

•Contractilité - Récupération

•Thrombus

•Epanchement

•Ouverture des valves - Shunt

AIDE démarrage et sevrage De l’Assistance circulatoire

RVAD et ETT en r RVAD et ETT en rééanimationanimation

Echographie et assistance

OG OG VG

VG Anneau Mitral Anneau Mitral Valve Mitrale Valve Mitrale

Pilier isch Pilier ischéémiquemique

Valve Mitrale Valve Mitrale

Canule Canule

ALCAPA ALCAPA --LVADLVAD

Echographie et assistance

ALCAPA ALCAPA --LVADLVAD VG

VG

OG OG

ETT apr

ETT aprèès mobilisation s mobilisation canule OG canule OG Anneau Mitral

Anneau Mitral Valve Mitrale Valve Mitrale Canule

Canule

Echographie et assistance

(7)

Sevrage de l

Sevrage de l’ ’assistance assistance

Phase de Stabilisation Phase de Stabilisation H Hé émodynamique modynamique

= = Maintien du d

Maintien du dé ébit stable au bit stable au moins pendant 24 heures moins pendant 24 heures

D

Dé ébit d bit d’ ’assistance puls assistance pulsé é et infé et inf érieur au d rieur au dé ébit th bit thé éorique orique

Echographie cardiaque répétée Critères de récupération

Critè Crit ères de r res de ré écup cupé ération ration

–

– Crit Critè ères res é échographiques et Test de remplissage chographiques et Test de remplissage

–

–AmAméélioration de la pulsatilitlioration de la pulsatilitééde la courbe artde la courbe artéériellerielle ––AssociAssociéée e ààune augmentation de la contractilitéune augmentation de la contractilitédu ventricule du ventricule

consid considéérréé –

–Fonction ventriculaire, ouverture valveFonction ventriculaire, ouverture valve……

–

– Diminution des pressions de remplissages Diminution des pressions de remplissages à à dé d ébit constant bit constant d d ’ ’assistance assistance

–

– Diminution du support inotrope positif Diminution du support inotrope positif –

– Recherche de variation spontan Recherche de variation spontané ée de d e de dé ébit : Am bit : Amé élioration lioration –

– Valeur et cin Valeur et ciné étique de la Troponine IC tique de la Troponine IC Diminution progressive du d

Diminution progressive du dé ébit jusqu bit jusqu’ ’à à un d un dé ébit minimum (100 bit minimum (100 ml/min) avant arr

ml/min) avant arrêt complet assistance êt complet assistance Fermeture sternale

Fermeture sternale à à distance distance

2/ 2/ Centrifugal paracorporeal ventricular assist device

Right VAD Right VAD Left VAD

Left VAD

Assistance Gauche

Assistance Gauche - - Gauche Gauche

OG

OG ouou VGVG AorteAorte SiteSite

Canulation Canulation

Pompe Centrifuge Pompe Centrifuge

Canulation pointe VG impossible Canulation pointe VG impossible

Absence de canule adapt Absence de canule adaptéée e

Assistance Droite

Assistance Droite - - Droite Droite

ODOD ouou VDVD APAP Site

Site Canulation Canulation

Pompe Centrifuge Pompe Centrifuge Canulation pointe VD impossible Canulation pointe VD impossible

Absence de canule adapt Absence de canule adaptéée e

Assistance Biventriculaire Assistance Biventriculaire

SiteSite Canulation Canulation

Pompe Centrifuge Pompe Centrifuge

ODOD VDVD APAP OGOG VGVG AoAo

+ +

(8)

RA Cannula RA Cannula PA cannula

PA cannula Ligne AP Ligne AP

Right Ventricular Assist After Heart TX with

PHT

Ao Cannula

LA Cannula Ao Cannula

LA Canula

Centrifugal Pump ALCAPA, 4,5 kg Left ventricular assist

Implantable centrifugal pump:

HeartWare LVAD

Intracorporeal centrifugal pump:

Heart Ware

42 Kg child Bridge to TX 7days

3/ Assistance ventriculaire pulsatile

• Excor Berlin Heart

• Medos HIA

• Enfants plus grands : Thoratec, Abiomed,

Diagnosis EXCOR ^® Pediatric patients worldwide (n=1120)

Pre-operation conditions:

Most frequent Diagnosis:

50% DCMP 29% emergency patients NYHA Level IV: 94%

33% on MCS Mean Cardiac Index:

2.1 l/min/m² Mean Cardiac Output:

1.9 l/min LVEF: 19.4%

(9)

Case report : Medos bi VAD Case report : Medos bi VAD

• • Child - Child - 5 years 5 years

• • End stage cardiomyopathy End stage cardiomyopathy

• • BiVAD Assist (Mé BiVAD Assist (M édos dos

^®^®

) )

• • Bridge to TX Bridge to TX

• • 2 months 2 months

• • Heart TX Heart TX

Assistance gche: Berlin Heart

Assistance droite:

iNO, Sildenafil Levosimendan

.

Cardiomyopathie Dilatée

Timo (Berlin) Age distribution of EXCOR ^® Pediatric patients worldwide

(n=1156)

(10)

Patients characteristics of EXCOR ^® Pediatric worldwide

(n=1156)

Patient characteristics EXCOR^®Pediatric worldwide

Mean age (range) 4.7 years (2 days – 17 years)

Sex 47% female

53% male

Type of support:

LVAD BVAD RVAD

58%

41%

1%

Mean time on device (range) 79.5 days (0 – 902 days)

1-year survival EXCOR ^® Pediatric worldwide (n=1176)

1-year survival 75%

1-year survival EXCOR ^® Pediatric worldwide LVAD vs BVAD

(n=1147)

1-year survival LVAD 80%

BVAD 69%

Autour de l’assistance pulsatile

• Extubation rapide

• Nutrition orale rapide

• Levé rapide

• Absence d’ Antibioprophyllaxie

Stiller B

N England J Med 2012 9; 367(6):532-41

Pulsatile VAD + Oxygenator

Luis Garcia-guereta et al J Heart Lung Transplant , 2009;28:740-2

(11)

Successful use of the total artificial heart in the failing fontan circulation.

Rossano JW, Goldberg DJ, Fuller S, Ravishankar C, Montenegro LM, Gaynor JW

Ann Thorac Surg. 2014 Apr;97(4):1438-40

Depuis 4 Ans

Choix de la technique

ECMO VA VAD

Mise en place rapide Absence de ventriculotomie Assistance respiratoire possible Pansements simples

Surveillance rigoureuse mais simple Très bon marché

Abords difficiles Nutrition parentérale Sédation Intubation petit Durée limitée décharge gauche ??

Pulsée et bonne décharge Gauche Extubation rapide

Alimentation orale rapide Levé et marche rapides Absence ATB prophylaxie Longue Durée

Tjrs intra-thoracique ±CEC Pas d’assistance respiratoire Pansements long et complexes Surveillance plaquettes difficile Coût

Centrimag®, Heartware®, Berlin heart®

Mechanical circulatory support in children with cardiac disease.Duncan BW, Hraska V, Jonas RA, Wessel DL, Del Nido PJ, Laussen PC, Mayer JE, Lapierre RA, Wilson JM. J Thorac Cardiovasc Surg. 1999Mar;117(3):529-42.

Résumé

• Support mécanique de courte durée ou attente de restauration : ECMO

• Support mécanique de longue durée ou attente de TX : VAD pulsatile ou non

• La prise en charge autour de l’assistance mécanique est aussi important que le système lui même

L’HÉMOSTASE

Prior to ECMO

• Balanced hemostasis

• Do not add heparin until bleeding is stopped

• Perfect surgical hemostasis on canulation sites

• Ca, pH , temperature

toutes les 4 heures, réaliser : TP, TCA, Fibrinogène, anti-Xa

Fréquence de dosage des autres analyses : ATIII : toutes les 12 heures

DDimères : si TQ, FBG et plaquettes stables : 1 fois par jour FII, V, VII+X : 1 fois par jour si TP < 70% et stable.

Davantage si TP < 70% et baisse de plus de 5%.

Numération plaquettaire : toutes les 8 heures

Bilan d’hémostase

(12)

Basic Anticoagulation

• Heparin 50 UI/kg and 20-60 UI /kg/h

• Post surgical : neutralization and no heparin until no bleeding.

• Keep : – Hb 12 g,

– Fibrinogene > 1g – Platelets > 100 000 – AT 100%

– PT > 80%

– Anti Xa between 0.25- 0.35 U

Coagulopathy

• Dilution

• Consumption

• Activation

• Fibrinolysis

• Platelet dysfunction

• HIT

• Worsenning of coagulopathy prior to ECMO

Management and monitoring of anticoagulation for children undergoing cardiopulmonary bypass

in cardiac surgery.Gruenwald CE, Extra Corpor Technol. 2010 Mar;42(1):9-19

Coagulation and hemodilution

• The initiation of CPB results in :

– A 50% decrease in circulating coagulation factors and antithrombin III levels.

– A reduction by 70% of platelet counts

Chan AK Thrombosis Haemost 1977, Kern F Ann Thorac Surg 1992, Guay J Ann Thorac Surg 1996

– This suggests that the coagulation system of a neonate undergoing ECMO is profoundly and globally effected by hemodilution

Williams GD, Factors associated with blood loss and blood product transfusions: a multivariate analysis in children after open-heart surgery. Anesth Analg 1999

Miller BE,.Predicting and treating coagulopathies after cardiopulmonary bypass in children. Anesth Analg 1997