Caracterização de pacientes transportados com suporte respiratório e/ou cardiovascular extracorpóreo no Estado de São Paulo - Brasil / Characterization of patients transported with extracorporeal respiratory and/or cardiovascular support in the State of São Paulo, Brazil

RESUMO Objetivo: Caracterizar pacientes graves transportados em suporte respiratório ou cardiovascular extracorpóreo. Métodos: Descrição de uma série de 18 casos registrados no Estado de São Paulo. Todos os pacientes foram consecutivamente avaliados por uma equipe multidisciplinar no hospital de origem. Os pacientes foram resgatados, sendo a oxigenação por membrana extracorpórea instalada in loco. Os pacientes foram, então, transportados para os hospitais referenciados já em oxigenação por membrana extracorpórea. Os dados foram recuperados de um banco de dados prospectivamente coletado. Resultados: De 2011 até 2017, 18 pacientes com 29 (25 - 31) anos, SAPS3 de 84 (68 - 92), com principais diagnósticos de leptospirose e influenza A (H1N1) foram transportados no Estado de São Paulo para três hospitais referenciados. Uma distância mediana de 39 (15 - 82) km foi percorrida em cada missão, em um tempo de 360 (308 - 431) minutos. As medianas de um (0 - 2) enfermeiro, três (2 - 3) médicos e um (0 - 1) fisioterapeuta foram necessárias por missão. Dezessete transportes foram realizados por ambulância e um por helicóptero. Existiram intercorrências: em duas ocasiões (11%), houve falha de fornecimento de energia para a bomba e, em duas ocasiões, queda da saturação de oxigênio < 70%. Treze pacientes (72%) sobreviveram para a alta hospitalar. Dos pacientes não sobreviventes, dois tiveram morte encefálica; dois, disfunção de múltiplos órgãos; e um, fibrose pulmonar considerada irreversível. Conclusões: O transporte com suporte extracorpóreo ocorreu sem intercorrências maiores, com uma sobrevida hospitalar alta dos pacientes.

ABSTRACT Objective: To characterize the transport of severely ill patients with extracorporeal respiratory or cardiovascular support. Methods: A series of 18 patients in the state of São Paulo, Brazil is described. All patients were consecutively evaluated by a multidisciplinary team at the hospital of origin. The patients were rescued, and extracorporeal membrane oxygenation support was provided on site. The patients were then transported to referral hospitals for extracorporeal membrane oxygenation support. Data were retrieved from a prospectively collected database. Results: From 2011 to 2017, 18 patients aged 29 (25 - 31) years with a SAPS 3 of 84 (68 - 92) and main primary diagnosis of leptospirosis and influenza A (H1N1) virus were transported to three referral hospitals in São Paulo. A median distance of 39 (15 - 82) km was traveled on each rescue mission during a period of 360 (308 - 431) min. A median of one (0 - 2) nurse, three (2 - 3) physicians, and one (0 - 1) physical therapist was present per rescue. Seventeen rescues were made by ambulance, and one rescue was made by helicopter. The observed complications were interruption in the energy supply to the pump in two cases (11%) and oxygen saturation < 70% in two cases. Thirteen patients (72%) survived and were discharged from the hospital. Among the nonsurvivors, there were two cases of brain death, two cases of multiple organ dysfunction syndrome, and one case of irreversible pulmonary fibrosis. Conclusions: Transportation with extracorporeal support occurred without serious complications, and the hospital survival rate was high.

Oxigenação por membrana extracorpórea na síndrome do desconforto respiratório agudo devido à pneumonia por influenza A (H1N1) pdm09. Experiência em um único centro durante a temporada de 2013-2014 / Extracorporeal membrane oxygenation in acute respiratory distress syndrome due to influenza A (H1N1)pdm09 pneumonia. A single-center experience during the 2013-2014 season

RESUMO Objetivo: Descrever os desfechos de pacientes com síndrome do desconforto respiratório agudo associada à influenza subtipo H1N1 grave tratados com oxigenação por membrana extracorpórea. Métodos: Trata-se de revisão retrospectiva de uma coorte de pacientes oriunda de um único centro, constituída por adultos com síndrome do desconforto respiratório agudo relacionada com influenza subtipo H1N1 e tratados com oxigenação venovenosa por membrana extracorpórea durante a temporada de inverno no hemisfério norte de 2013/2014. Resultados: Dez pacientes receberam oxigenação venovenosa por membrana extracorpórea para tratamento de influenza subtipo H1N1 entre janeiro de 2013 e março de 2014. Sete deles foram transferidos para nosso centro visando à utilização de oxigenação por membrana extracorpórea dentro de um período de 72 horas após o início da ventilação mecânica. A idade mediana foi de 40 anos, sendo 30% dos pacientes do sexo feminino. O valor mediano da proporção entre pressão parcial de oxigênio e fração inspirada de oxigênio foi de 62,5, sendo o escore RESP mediano de 6. Três pacientes receberam inalação de óxido nítrico e quatro utilizaram posição prona como tratamento de resgate antes de ser iniciada a oxigenação por membrana extracorpórea. A duração mediana da ventilação mecânica foi de 22 dias (variação de 14 - 32). O tempo mediano de permanência na unidade de terapia intensiva foi de 27 dias (variação de 14 - 39). O tempo mediano de permanência no hospital foi de 29,1 dias (variação de 16,0 - 46,9). Ocorreram complicações não importantes de sangramento em seis dos dez pacientes. Oito dos dez pacientes sobreviveram até a alta hospitalar. Conclusão: Os sobreviventes eram relativamente jovens e tiveram alta com boas condições funcionais, o que salienta os anos de vida ajustados pela qualidade que foram salvos. Nossa experiência demonstra que mesmo um programa ainda relativamente novo de oxigenação por membrana extracorpórea pode desempenhar um papel importante, e proporcionar resultados excelentes para os pacientes mais graves.

ABSTRACT Objective: This report aimed to describe the outcomes of the patients with severe H1N1 associated acute respiratory distress syndrome who were treated with extracorporeal membrane oxygenation therapy. Methods: This retrospective review analyzed a single-center cohort of adult patients with H1N1-related acute respiratory distress syndrome who were managed with veno-venous extracorporeal membrane oxygenation during the winter of 2013/2014. Results: A total of 10 patients received veno-venous extracorporeal membrane oxygenation for H1N1 influenza between January 2013 and March 2014. Seven patients were transferred to our center for extracorporeal membrane oxygenation consideration (all within 72 hours of initiating mechanical ventilation). The median patient age was forty years, and 30% were female. The median arterial oxygen partial pressure to fraction of inspired oxygen ratio was 62.5, and the median RESP score was 6. Three patients received inhaled nitric oxide, and four patients were proned as rescue therapy before extracorporeal membrane oxygenation was initiated. The median duration of mechanical ventilation was twenty-two days (range, 14 - 32). The median length of stay in the intensive care unit was twenty-seven days (range, 14 - 39). The median hospital length of stay was 29.1 days (range, 16.0 - 46.9). Minor bleeding complications occurred in 6 of 10 patients. Eight of the ten patients survived to hospital discharge. Conclusion: The survivors were relatively young and discharged with good functional status (i.e., enhancing quality-adjusted life-years-saved). Our experience shows that even a relatively new extracorporeal membrane oxygenation program can play an important role in that capacity and provide excellent outcomes for the sickest patients.

Complicações e desfechos associados aos dispositivos de assistência circulatória mecânica não pulsáteis de curta permanência / Complications and outcomes associated with short-term non-pulsatile mechanical circulatory assist devices

Introdução: Os dispositivos de assistência circulatória mecânica (DACM) são sistemas auxiliares no tratamento de insuficiência cardíaca e choque cardiogênico não responsivos ao tratamento convencional otimizado. Essa tecnologia tem sido cada vez mais utilizada mundialmente. Assim, é relevante conhecer o perfil dos pacientes que a utilizam, suas complicações e desfechos. Objetivos: Caracterizar o perfil demográfico e clínico dos pacientes que utilizaram DACM não pulsáteis de curta permanência e descrever as complicações e desfechos relacionados ao seu uso. Método: Estudo descritivo, transversal retrospectivo, desenvolvido em um hospital privado de São Paulo, SP, com os prontuários de todos os pacientes (n = 31) que utilizaram DACM não pulsáteis de curta permanência até maio de 2015. Foram coletados dados demográficos, clínicos, complicações e desfechos associados aos DACM e analisados com estatística descritiva. Resultados: Do total dos pacientes, 83% eram homens, com média de idade de 55 ± 17,4 anos. As comorbidades mais frequentes foram hipertensão arterial (41,9%), doença arterial coronariana (16,1%), dislipidemia (16,1%) e diabetes mellitus (16,1%). O DACM mais utilizado foi oxigenação por membrana extracorpórea (41,9%), indicado principalmente para IC descompensada (41,9%) como ponte para transplante (41,9%) ou ponte para recuperação (38,7%). As complicações mais comuns foram falência respiratória (22,6%), disfunção renal (12,9%) e sangramento (9,7%). Os desfechos mais frequentes foram óbito (45,2%) e transplante cardíaco (29,0%). Conclusão: Verificaramse o perfil dos pacientes e os resultados do uso dos DACM na instituição, o que pode subsidiar o direcionamento do treinamento da equipe de enfermagem para manejo seguro dos pacientes

Introduction: Mechanical circulatory assist devices (MCAD) are ancillary systems for the treatment of heart failure and cardiogenic shock that fail to respond to conventional optimized treatment. This technology has been increasingly used worldwide. Thus, it is important to know the profile of the patients who use it, and its complications and outcomes. Objectives: To characterize the demographic and clinical profile of patients who used short-term non-pulsatile MCAD, and to describe the complications and outcomes related to its use. Method: A retrospective, descriptive cross-sectional study, developed in a private hospital in São Paulo, SP, with the medical records of all patients (n=31) who used short-term non-pulsatile MCAD up until May 2015. Demographic and clinical data, complications and outcomes associated with MCAD were collected and analyzed using descriptive statistics. Results: 83% of the patients were men, with a mean age of 55±17.4 years. The most co mmon comorbidities were hypertension (41.9%), coronary artery disease (16.1%), dyslipidemia (16.1%) and Diabetes mellitus (16.1%). The most frequently used MCAD was extracorporeal membrane oxygenation (41.9%), mainly indicated for decompensated HF (41.9%) as a bridge for transplant (41.9%) or bridge for recovery (38.7%). The most co mmon complications were respiratory failure (22.6%), renal dysfunction (12.9%) and bleeding (9.7%). The most frequent outcomes were death (45.2%) and heart transplantation (29.0%). Conclusion: The patients' profile and the outcomes of the use of MCAD in the institution were determined, which can help guide the training of the nursing team for the safe management of patients

Uso de membrana de oxigenação extracorpórea venoarterial em um caso de miocardite chagásica fulminante como ponte para transplante cardíaco / Use of venoarterial extracorporeal membrane oxygenation in fulminant chagasic myocarditis as a bridge to heart transplant

RESUMO Jovem com 17 anos de idade atendido com dispneia progressiva há 15 dias e piora nas últimas 24 horas. Foi admitido em estado de insuficiência respiratória e choque cardiogênico com disfunção de múltiplos órgãos. O ecocardiograma mostrou fração de ejeção ventricular esquerda de 11%, grave hipocinesia difusa e pressão sistólica da artéria pulmonar de 50mmHg. Houve necessidade de suporte hemodinâmico com uso de dobutamina (20mcg/kg/minuto) e noradrenalina (1,7mcg/kg/minuto). Após 48 horas, o paciente não apresentou melhora hemodinâmica nem clínica, optando-se, então, pela implantação de membrana de oxigenação extracorpórea. Ocorreu melhora do ponto de vista hemodinâmico, da perfusão sistêmica, da função renal e hepática, porém, após 72 horas, não houve recuperação da função cardíaca. Optou-se, assim, pela transferência para outro hospital. O paciente foi transferido por transporte aéreo de Salvador (BA) para Recife (PE). Foi realizado transplante cardíaco com rápida recuperação da função hepática e renal, e boa função do enxerto. A histopatologia do coração explantado demonstrou miocardite crônica ativa e amastigotas de Trypanosoma cruzi. A prevalência global estimada de infecção por T. cruzi caiu de 18 milhões em 1991, quando a primeira iniciativa regional de controle teve início, para 5,7 milhões em 2010. A miocardite é uma doença inflamatória causada por condições infecciosas ou não infecciosas. As manifestações clínicas variam desde um quadro subclínico até insuficiência cardíaca e choque cardiogênico. Diversos relatos sugerem que o uso de membrana de oxigenação extracorpórea em pacientes com quadro grave e refratário de miocardite é uma opção como terapia ponte até transplante cardíaco, nos casos sem recuperação espontânea da função ventricular. Em uma consulta ambulatorial de acompanhamento realizada 6 meses após o transplante, o paciente encontrava-se bem e assintomático.

ABSTRACT A 17-year-old Brazilian male presented with progressive dyspnea for 15 days, worsening in the last 24 hours, and was admitted in respiratory failure and cardiogenic shock, with multiple organ dysfunctions. Echocardiography showed a left ventricle ejection fraction of 11%, severe diffuse hypokinesia, and a systolic pulmonary artery pressure of 50mmHg, resulting in the need for hemodynamic support with dobutamine (20mcg/kg/min) and noradrenaline (1.7mcg/kg/min). After 48 hours with no clinical or hemodynamic improvement, an extracorporeal membrane oxygenation was implanted. The patient presented with hemodynamic, systemic perfusion and renal and liver function improvements; however, his cardiac function did not recover after 72 hours, and he was transfer to another hospital. Air transport was conducted from Salvador to Recife in Brazil. A heart transplant was performed with rapid recovery of both liver and kidney functions, as well as good graft function. Histopathology of the explanted heart showed chronic active myocarditis and amastigotes of Trypanosoma cruzi. The estimated global prevalence of T. cruzi infections declined from 18 million in 1991, when the first regional control initiative began, to 5.7 million in 2010. Myocarditis is an inflammatory disease due to infectious or non-infectious conditions. Clinical manifestation is variable, ranging from subclinical presentation to refractory heart failure and cardiogenic shock. Several reports suggest that the use of extracorporeal membrane oxygenation in patients presenting with severe refractory myocarditis is a potential bridging therapy to heart transplant when there is no spontaneous recovery of ventricular function. In a 6-month follow-up outpatient consult, the patient presented well and was asymptomatic.

Variação da razão entre fluxo sanguíneo e rotações da bomba centrífuga como ferramenta para monitorar o desempenho do oxigenador durante o suporte respiratório extracorpóreo / Blood flow/pump rotation ratio as an artificial lung performance monitoring tool during extracorporeal respiratory support using centrifugal pumps

RESUMO Objetivo: Analisar as correlações da taxa de fluxo sanguíneo e rotação da bomba com a pressão transmembrana e a transferência de CO2 e O2 durante o suporte respiratório extracorpóreo. Métodos: Cinco animais foram instrumentalizados e submetidos à oxigenação extracorpórea de membrana em um protocolo de cinco fases, as quais incluíam sepse abdominal e lesão pulmonar. Resultados: Este estudo demonstrou que as variações da taxa de fluxo sanguíneo e rotação da bomba dependem, de forma logarítmica positiva, do fluxo sanguíneo na membrana extracorpórea de oxigenação. As variações da taxa de fluxo sanguíneo e rotação da bomba têm associação negativa com a pressão transmembrana (R2 = 0,5 para o fluxo sanguíneo = 1.500mL/minuto e R2 = 0,4 para o fluxo sanguíneo = 3.500mL/minuto, ambos com p < 0,001) e associação positiva com as variações de transferência de CO2 (R2 = 0,2 para o fluxo do gás de varredura ≤ 6L/minuto, p < 0,001, e R2 = 0,1 para o fluxo de gás de varredura > 6L/minuto, p = 0,006). A taxa de fluxo sanguíneo com a rotação da bomba não se associa às variações na transferência de O2 (R2 = 0,01 para o fluxo sanguíneo = 1.500mL/minuto, p = 0,19, e R2 = -0,01 ao fluxo sanguíneo = 3.500mL/minuto, p = 0,46). Conclusão: Neste modelo em animais, a variação da taxa de fluxo sanguíneo e rotação da bomba se associa negativamente com a pressão transmembrana e positivamente com a transferência de CO2. Conforme a situação clínica, uma diminuição na taxa do fluxo sanguíneo e rotação da bomba pode, na ausência de hipoxemia, indicar uma disfunção do pulmão artificial. .

ABSTRACT Objective: To analyze the correlations of the blood flow/pump rotation ratio and the transmembrane pressure, CO2 and O2 transfer during the extracorporeal respiratory support. Methods: Five animals were instrumented and submitted to extracorporeal membrane oxygenation in a five-step protocol, including abdominal sepsis and lung injury. Results: This study showed that blood flow/pump rotations ratio variations are dependent on extracorporeal membrane oxygenation blood flow in a positive logarithmic fashion. Blood flow/pump rotation ratio variations are negatively associated with transmembrane pressure (R2 = 0.5 for blood flow = 1500mL/minute and R2 = 0.4 for blood flow = 3500mL/minute, both with p < 0.001) and positively associated with CO2 transfer variations (R2 = 0.2 for sweep gas flow ≤ 6L/minute, p < 0.001, and R2 = 0.1 for sweep gas flow > 6L/minute, p = 0.006), and the blood flow/pump rotation ratio is not associated with O2 transfer variations (R2 = 0.01 for blood flow = 1500mL/minute, p = 0.19, and R2 = - 0.01 for blood flow = 3500 mL/minute, p = 0.46). Conclusion: Blood flow/pump rotation ratio variation is negatively associated with transmembrane pressure and positively associated with CO2 transfer in this animal model. According to the clinical situation, a decrease in the blood flow/pump rotation ratio can indicate artificial lung dysfunction without the occurrence of hypoxemia. Objetivo: Analisar as correlações da taxa de fluxo sanguíneo e rotação da bomba com a pressão transmembrana e a transferência de CO2 e O2 durante o suporte respiratório extracorpóreo. .

Severe hypoxemia during veno-venous extracorporeal membrane oxygenation: exploring the limits of extracorporeal respiratory support

OBJECTIVE: Veno-venous extracorporeal oxygenation for respiratory support has emerged as a rescue alternative for patients with hypoxemia. However, in some patients with more severe lung injury, extracorporeal support fails to restore arterial oxygenation. Based on four clinical vignettes, the aims of this article were to describe the pathophysiology of this concerning problem and to discuss possibilities for hypoxemia resolution. METHODS: Considering the main reasons and rationale for hypoxemia during veno-venous extracorporeal membrane oxygenation, some possible bedside solutions must be considered: 1) optimization of extracorporeal membrane oxygenation blood flow; 2) identification of recirculation and cannula repositioning if necessary; 3) optimization of residual lung function and consideration of blood transfusion; 4) diagnosis of oxygenator dysfunction and consideration of its replacement; and finally 5) optimization of the ratio of extracorporeal membrane oxygenation blood flow to cardiac output, based on the reduction of cardiac output. CONCLUSION: Therefore, based on the pathophysiology of hypoxemia during veno-venous extracorporeal oxygenation support, we propose a stepwise approach to help guide specific interventions. .

First-year experience of a Brazilian tertiary medical center in supporting severely ill patients using extracorporeal membrane oxygenation

OBJECTIVES: The aim of this manuscript is to describe the first year of our experience using extracorporeal membrane oxygenation support. METHODS: Ten patients with severe refractory hypoxemia, two with associated severe cardiovascular failure, were supported using venous-venous extracorporeal membrane oxygenation (eight patients) or veno-arterial extracorporeal membrane oxygenation (two patients). RESULTS: The median age of the patients was 31 yr (range 14-71 yr). Their median simplified acute physiological score three (SAPS3) was 94 (range 84-118), and they had a median expected mortality of 95% (range 87-99%). Community-acquired pneumonia was the most common diagnosis (50%), followed by P. jiroveci pneumonia in two patients with AIDS (20%). Six patients were transferred from other ICUs during extracorporeal membrane oxygenation support, three of whom were transferred between ICUs within the hospital (30%), two by ambulance (20%) and one by helicopter (10%). Only one patient (10%) was anticoagulated with heparin throughout extracorporeal membrane oxygenation support. Eighty percent of patients required continuous venous-venous hemofiltration. Three patients (30%) developed persistent hypoxemia, which was corrected using higher positive end-expiratory pressure, higher inspired oxygen fractions, recruitment maneuvers, and nitric oxide. The median time on extracorporeal membrane oxygenation support was five (range 3-32) days. The median length of the hospital stay was 31 (range 3-97) days. Four patients (40%) survived to 60 days, and they were free from renal replacement therapy and oxygen support. CONCLUSIONS: The use of extracorporeal membrane oxygenation support in severely ill patients is possible in the presence of a structured team. Efforts must be made to recognize the necessity of extracorporeal respiratory support at an early stage and to prompt activation of the extracorporeal membrane oxygenation team.