CCU | ECMO 간호: 중환자 치료(3)

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Cannulation

Types of ECMO

V-V ECMO & V-A ECMO

Drain(access line)-Reinfusion(return line)
a. Veno-venous
Supports only the lungs
Hemodynamic에 영향을 주지 않는다
CPR 상황 시 흉부압박을 해야한다
b. Veno-arterial
Support heart & lung

	V-V ECMO	V-A ECMO
Primary use case	Severe respiratory failure	Severe cardiac or circulatory failure
Blood collection	Vein (typically femoral or jugular)	Vein (typically femoral or jugular)
Blood return	Another vein	Artery (typically the aorta)
Mechanism	Adds oxygen and removes CO2	Bypasses the heart to circulate oxygenated blood
Application	ARDS, severe pneumonia, etc.	Cardiogenic shock, severe heart failure, cardiac arrest
Support provided	Respiratory support	Cardiac and respiratory support

V-V ECMO

• 정맥혈을 우심방으로 부터 배액 받아 ECMO회로를 통해 O2공급과 CO2를 제거한 후 정맥순환계로 주입
• 폐의 환기 요구를 감소, 과도한ventilator setting에 의한 폐손상을 줄여주어 폐를 쉬게 함으로써 폐의 회복을 촉진
• 산소공급의 효율성은 환자의 CO에 따른 pump flow에 따라 달라진다

To remove CO2 increase the O2 sweep gas
To increase the pO2 you increase the pump flow

Femoro-jugular VV ECMO

Femoro-femoral VV ECMO

V-A ECMO

• 정맥혈을 우심방으로 부터 배액 받아 ECMO 회로를 통해 O2공급과 CO2를 제거한 후 동맥순환계로 주입
• 산소화된 혈액은 동맥계로 직접 주입되기 때문에 pump flow의 변화는 PO2에 영향을 주지 않고 환자의 Cardiac output에 영향을 준다.
• ECMO failure는 Cardiac arrest를 초래할 수 있다

Flat arterial line due to the laminar flow of the ECMO pump and thd absence of heart contraction

V-V ECMO vs V-A CEMO

V-V ECMO	V-A ECMO
• Respiratory support • Vein-Vein • 동맥손상 가능성이 적다 • Circuit으로 인한 air or emboli 가능성이 감소 • Circuit의 pressure가 낮아 circuit 수명을 연장시킨다 • Hemodynamic에 영향 X • Arterial pO2 55-90mmHg • Flow의 변화는 pO2에 영향을 준다	• Respiratory & hemodynamic support • Vein-artery • 회복 또는 심장이식을 위한 bridge • Pump flow = 환자의 CO (flow가 제대로 유지되지 않으면 Cardiac arrest로 이어질 수 있다) • 산화기에서 가스교환 된 혈액은 동맥혈로 주입된다= pO2 400-500mmHg • Flow의 변화는 CO에 영향을 준다.

Circuit related management

Care of Equipment

• 전원상태 확인(wall power사용하기)

• Pump head가 다른 장비와 최대한 부딪히지 않는 곳에 위치시킨다(ex:portable x-ray)
• Heater/cooler 호스와 O2 flow line이 발이나 침대 등 에 눌려 폐쇄되지 않도록 한다
• 회로의 어떠한 부분도 알코올이나 유기용제에 닿지 않도록 한다.(베타딘 사용)

Pump flow

Flow rates: V-V

• 환자 CO의 2/3, 최소 50%
• Sweep gas flow는 ECMO flow의 1~2배
• Pump flow를 유지하기 위해 crystalloid를 늘리는건 피해야함: 부종→호흡기능저하
• 최소 SaO2 85-90% 또는 PaO2 55-60mmHg

Flow rates: V-A

• Flow rate CI 2.1-2.4L/min/m2

Circuit의 혈전을 예방하기 위해 ECMO flow를 2L/min/m2 미만으로 오랜시간 유지하는 것을 피해야 한다.

Oxygenation

• Goal: DO2:VO2 >3
• V-A: SaO2>90%, SvO2>70% (DO2/VO2=3~4)
• V-V: SaO2:60-90%(ECMO flow, native venous flow, lung function, cardiac output에 따라 다름) SvO2>70%
  

Anticoagulation

• Heparin (반감기 30분-1시간)
• Cannulation: ACT >200초(Heparin IVS 50-100u/kg)
• Continuous infusion:10-15u/kg/hr에서 max 40-60u/kg/hr까지
• ACT(activated clotting time, 활성화 응고시간)
• Normal ACT의 1.5-2배: ELSO guideline:180-220sec 출혈경향이 없고 PLT 80000이상의 환자) ECMO weaning time(ECMO flow 1.5-2L):200-250초
  ★ 본 병원 : ACT 140-160sec
• aPTT target: 50-70sec(출혈경향이 없고 PLT 80000이상의 환자인 경우 )
• Nafamostat mesilate(Futhan)
• HIT: Direct thrombin inhibitor(argatroban or bivalirudin) ACT, aPTT로 측정(정상의 1.5배 유지)
  

Traveling

Pump console(베터리 충전 확인), pump head, oxygenator, hand crank, patient monitor, Ambu mask&bag, infusion pump(중요한 약물만 최소한), 응급약물, portable O2 tank 2개(oxygenator, Ambu bagging)

Patient related management

Hemodynamics

V-V	V-A
Indirect cardiac support	direct cardiac support
• 개선된 산소화로 mechanical ventilator support 감소, RV afterload감소→ 우심실 기능 향상     능개선   • 산소포화도 증가→심근의 산소 공급개선→심근기능 개선 • 고탄소성 산증, 혐기성대사 감소 → 심근기능 개선 • Pulmonary vascular에 산소공급 증가 → 폐혈관의 저산소성 혈관수축(Hypoxic vasocontriction) 완화 • SvO2가 70%미만: pump flow 올리기, 수혈 고려 (Hct 35%이상으로 유지)	• Pump flow + native cardiac output + vascular resistance에 의해 결정 • MBP:50-70mmHg  • 처음 ECMO시작시 MBP 저하로 고용량의 승압제를 사용중인 경우가 많다. 환자가 안정되면 점차 약물을 줄여나가야 함  • 부적절한 관류압력 (적은 소변량, 낮은 관류):낮은 용량의 승압제, 혈액추가  • SvO2가 70%이상: MBP가 낮더라도 산소전달은 적 절할수있음  • SvO2가 70%미만: pump flow 올리기, 수혈고려 (Hct 35%이상으로 유지)

Respiratory Management

• PCV->CPAP
• ECMO flow가 적절하고 환자의 oxygenation이 호전되었다면 ventilator support를 줄인다
  • (Resting setting)
  • FiO2 < 0.5
  • PIP < 35cmH2O
  • PEEP < 15cmH2O
  • Respiratory < 12 회/분

• ET suction: 최대한 부드럽게 시행. ECMO 로 lung support를 하고 있어 보통의 환자보다 오랜 시 간 해도 됨
• 3-5일내 Tracheostomy 또는 Extubation 고려(ELSO guideline)
• Blood gas management: ECMO >>ventilator
  

Sedation

Blood volume, fluid balance and hematocrit

Renal support

Peripheral circulation

Limb ischemia

• V-A ECMO, 하지허혈, 구획증후군 (retrograde flow로 인해)
• 동맥 cannula가 삽입된 다리 말단부의 피부 색 변화를 관찰, dorsalis pedis artery pulse check, 도플러검사 → 원위부 관류 (distal perfusion, ex: superficial femoral artery) 시행

Others

Temperature

• Normothermia, set heater/cooler at 37 degrees

Infection and antibiotics

• 삽관부위 확인(Clean)
• 필요시 Blood Cx 혹은다른 Cx
• Vein puncture 주의:Blood Cx도 C-line, A-line 활용고려, 장시간의 압박 요구
• 항생제 사용: ECMO 시작 시 line sepsis예방 위해

Positioning

• position change (“open sternum”환자 제외), air mattress →decannulation주의!!
• flow가 잘 유지되는지, line이 눌리거나 꺾이지 않게 주의하기. Flow 10%이상 변화 시 v/s 확인 후 notify
• 어떠한 이유로 ECMO flow가 유지되지 않고, 문제점이 빨리 교정 되지 않으면 환자가 사망할 수 있다!!

Complications/Troubleshooting

Recirculation

V-A ECMO

A-line 은 왜 오른손에 잡아야 할까?

V-A ECMO

LV distension

좌심실로 기관지 정맥 등으로부터 혈류가 유입→좌심실, 좌심방, 폐순환 압력 ↑ →좌심실 과잉팽창( LV overdistension) & stagnation ->혈전 형성

LV decompression :강심제, vasodilators, Diuretics, 중재술, 수술

Bleeding

• 원인
  • Systemic anticoagulation
  •  Thrombocytopenia
  •  Thrombocytopathy •
• 부위
  • Cannulation site, Operation site, Catheter passage, Mucous membrane, GI bleeding, Brain parenchyma
• 최적의 Anticoagulation 상태
  • Optimal ACT
  • Platelet transfusion >80000
  • Hematocrit: 35-40%
• 예방
  • IV, E-T suction, foley/L-tube 삽입시 주의
  • Procedure는 낮은 ACT 상태에서 시행해야함
  • Stress ulcer prophylaxis is standard
  • Neurological and pupillary assessment(brain hemorrhage)
  • Cannula for bleeding: oozing여부확인
• If patient bleeding
  • Heparin stop
  • 원인 파악, 교정
  • T/F: Platelets, Cryoprecipitate, FFP, packed RBC
• Protamine 사용 금기: circuit내 심각한 thrombosis 유발 가능성

Hemolysis

Thrombus

Emergency Complications

• 환자의 생명이 위협받는 즉각적인 처치가 필요한 상황

• General rules
  • Call
  • Clamp
  • Ventilate, hemodynamic support

Decannulation

V-V	V-A
Hypoxemia  Cardiac arrest(cardiac & respiratory)  bleeding	Cardiac arrest  Central cannula가 빠진 경우 치명적  bleeding

Management

• 3C rule
  • Clamp
  • Call
  • Compress
• CPR, ventilation & inotropic support, T/F
• Peripheral: apply pressure
• Central: prepare chest opening

Cardiac arrest on VA ECMO

Cardiac arrest

V-V	V-A
• No patient circulation • ECMO flow decrease • Patient in cardiac arrest with no output	Little hemodynamic effect if flow > 4L/min
• Call for help • CPR	• 적절한 flow 설정 • Call for help • Pump에 문제가 없다면 CPR은 필요하지 않다 • NSR→ V-tac, V-fib → Defibrillation

Pump failure

• 기계적 문제 또는 pump head이탈로 flow 가 소실
• Pump stop 기간 동안 circuit내 혈전이 생길 수 있다
• 예방
  • 항상 다른 의료장비와 부딪히지 않도록 pump head를 위치 시켜야 함
  • 배터리 사용은 최소한으로
  • Wall power사용하기
  • 충전 확인하기

V-V	V-A
• Hypoxemia/hypercarbia which may lead to cardiac arrest	• Cardiac arrest if circuit providing full CO • 만약 native CO이 있다면 저혈압 및 저산소증의 정도 는 심장기능에 따라 달라짐

Pump failure Management

• Call
• Ventilate & hemodynamic support
• Electrical motor failure
  • Clamp line & turn off pump
  • 만약 껐다 켜도 해결되지 않으면 새로운 기계가 도착 전까지 Hand crank사용
  • Pump head 다시 장착
  • Turn on pump to 1500rpm & remove clamp
  • Rpm 점차적으로 올리기
• Pump head disengaged
  • Clamp line & decrease pump speed
  • Pump head 다시 장착
  • Turn on pump to 1500rpm & remove clamp
  • Rpm 점차적으로 올리기

Weaning from ECMO

V-V	V-A
X-ray image, 폐 순응도, PaO2개선	최소 24시간 이상 맥압이 발생하는 동맥파형이 있고, 최소 용량 승압제 사용에서 MBP 60mmHg이상 유지
• Pump Flow 유지 • 적절한 ventilator setting • Oxygenator의 O2 stop • 6hr stability then decannulation	• Pump flow 1-1.5L/min까지 점차 낮추고 심초음 파 시행 • Heparin stop후 30-60min후 decannulation ✔️ 호흡기능 저하 우려 시 ▶️ Pump flow <1.5L/min 상태에서 ▶️ oxygenator의 O2 stop ▶️ Ventilator 단독으로의 산소공급 평가 ▶️ O2, CO2 good → decannulation