ECMO – was ist das?

Die ECMO ist spätestens seit Corona bekannt geworden. In der Intensivmedizin ist das Organersatzverfahren schon länger an Zentren verbreitet. Wir haben mit Dr. Matthias Baumgärtel über die Grundlagen zu diesem Verfahren gesprochen und möchten euch im Video einen Einblick und ein Grundverständnis über die Durchführung geben!

Was ist die ECMO?

ECMO – Basics

Die ECMO (Extrakorporale Membranoxygenierung) setzt sich im Wesentlichen aus zwei Komponenten zusammen:

  • Pumpe
    • über eine Zentrifugalpumpe wird das Blut aus der entnehmenden Kanüle gesaugt und am Oxygenator vorbei durch die zuführende Kanüle in die Patient:innen zurückgepumpt. Durch die Pumpleistung kann bei venoarterieller Kanülierung ein Persusionsdruck in den Patient:innen erzeugt werden.
  • Oxigenator
    • moderne Hohlfaseroxigenatoren erreichen durch ihre Kapillarstruktur einen Gasaustausch zwischen Blut und zugeführtem Gasgemisch.

Vereinfacht kann man sage, dass die Pumpe die Herzleistung (bei venoarterieller Kanülierung) ersetzen kann, während der Oxigenator die künstliche Lunge darstellt. Der Oxigenator wird auf der Gasseite in der Regel mit reinem Sauerstoff durchströmt. Ein Fluss von 1-2l/min (!) reicht dabei meist zur vollständigen Oxigenierung des Blutes aus. Zur Decarboxylierung wird jedoch oft ein höherer Gasfluß verwendet (Faustregel Gasfluss=Blutfluss).

Vereinfacht kann man bei den Einstellungen der vvECMO also sagen:

  • Oxigenierung: Steuerung über den Blutfluss
  • Decarboxylierung: Steuerung über den Gasfluß

Bei der vaECMO ersetzt der Blutfluss teilweise oder vollständig die Herzleistung des/der Patient:in. Daher kann bei vaECMO über den Blutfluss zusätzlich der Perfusionsdruck reguliert werden.

Kanülierung

Um einen ausreichenden Blutfluss durch die ECMO zu erzielen, muss die Blutentnahme und -Zuführung durch große Kanülen erfolgen. Hierfür wird das Blut bei erwachsenen Patient:innen üblicherweise über 21-25 French messende, 55-60cm lange Kanüle abgenommen und über eine 15-19 French messende, 15-30cm lange Kanüle in den Körper zurückgeführt.

Das Einbringen der Kanülen erfolgt in der Regel über Seldinger-Technik. Ähnlich wie bei der ZVK Anlage wird dabei nach Punktion zunächst ein Führungsdraht in das Gefäß eingeführt und der Zugang dann in mehreren Schritten mit Dilatatoren für die Kanüle vorgedehnt. Abschließend wird die Kanüle über den Draht in das Gefäß eingeführt und abschließend mittels Halteplatten an der Haut fixiert.

Weitere Möglichkeiten der Kanülierung umfassen die chirurgische Präparation der Gefäße oder die zentrale Implantation in Aorta oder Herz im Rahmen von herzchirurgischen Eingriffen.

Venovenöse Kanülierung (vvECMO)

Das venovenöse Verfahren wird als klassisches Lungenersatzverfahren eingesetzt. Durch die Entnahme von venösem Blut und die Rückführung von oxygeniertem Blut in die Vena Cava ist eine ausreichende intrinsische kardiale Funktion notwendig.

Prinzipiell kann das venöse Blut dabei durch jede große Vene zu- und abgeleitet werden. Typischerweise wird das Blut über die abnehmende Kanüle über die V. femoralis in die Vena Cava inferior vorgeschoben und die zuführende Kanüle über die V. jugularis interna in die Vena Cava superior eingebracht.

Arteriovenöse Kanülierung (ECLS)

Bei der venoarterielle Kanülierung wird die entnehmende Kanüle üblicherweise durch die Vena femoralis in die Vena Cava inverior eingebracht, die zuführende Kanüle wird jedoch über die Arteria femoralis in die Aorta vorgeschoben (es gibt jedoch auch eine Reihe anderer möglicher Zugangswege). Durch die arterielle Rückführung des Blutes kann ein Perfusionsdruck aufrechterhalten werden, welcher auch bei Herzstillstand bzw. Low-Output eine Organperfusion ermöglicht.

Im Rahmen von Reanimationen wird dieses Verfahren auch als Extracorporal-Life Support (ECLS) bezeichnet.

Tipps zur Vorbereitung von Patient:innen für die ECMO im Notfall:

Folgende Kriterien sollten (in Nürnberg) für präklinischen ECLS erfüllt werden:

  • Alter: 15 bis 65 Jahre (Gewicht > 45 kg) 
  • Keine limitierenden Vorerkrankungen 
  • Beobachteter Kreislaufstillstand (NoFlow < 5 min) 
  • Max. 15 min bis Eintreffen Rettungsdienst 
  • Initial kein Nulllinien-EKG
  • Adäquate Reanimationsbehandlung länger als 10 Minuten ohne ROSC
  • keine präklinische Lysetherapie
Merke: Es existieren keine harten Ein- und Ausschlusskriterien, im Zweifel sollte immer mit dem zuständigen ECLS Team Rücksprache gehalten werden.

ECLS? CPR Team an Oberkörper/Kopf – ECLS Team ab Becken/Rumpf!

Ist die Implantation einer vaECMO im Rahmen einer Reanimation geplant, so kann die Zeit bis zum Eintreffen des ECLS Teams genutzt werden, um eine möglichst schnelle Kanülierung zu begünstigen.

Organisiert euer Team so, dass Ihr die Reanimation am Oberkörper und Kopf des/der Patient:in durchführt und im Bereich des Beckens und der Beine Platz für das ECMO Team bereitstellt. Sinnvoll ist auch das Entfernen von Kleidung am Unterleib für möglichst schnellen Zugang zu den Beckengefäßen.

Nach der ECMO ist vor dem Transport! Egal ob präklinisch oder im Schockraum, ist eine ausreichende Perfusion über die ECMO hergestellt worden, muss eine möglichst schnelle Therapie der reversiblen Ursachen erfolgen – hierfür kann durch freie Helfer:innen bereits während der Reanimation die weitere Versorgung/Transport vorbereitet werden (Herzkatheterlabor informieren etc.)

Schone die zentralen Venen!

Bei der Anlage von zentralvenösen Zugängen sollten insbesondere die Leistengefäße geschont werden. Auch die V. jugularis interna sollte möglichst nicht als Anlageort verwendet werden. Günstig ist in diesem Fall eine ZVK Anlage über die V. Subclavia bzw. ein arterieller Zugang über A. radialis/brachialis. So kann bei venovenöser Kanülierung auf möglichst viele zentrale Zugangswege zurückgegriffen werden. Ist eine Anlage des ZVKs nur über die V. jugularis möglich, so sollte möglichst die rechte V. jugularis interna für die ECMO Kanüle freigelassen werden, da diese meist einen günstigeren Gefäßverlauf und damit bessere Platzierung der ECMO-Kanüle ermöglicht.

Weitere Quellen:

Die besprochene App: CPR-Teamleader (kostenpflichtig, nur für IOS): https://alphabet-medical.de/cpr/

Autor: Philipp Gotthardt

Ich bin begeisterter Notfallmediziner aus Nürnberg. Ich arbeite in der Notaufnahme, Intensivstation und als Notarzt sowie ärztlicher Dozent und versuche mich mit Nerdfallmedizin an der FOAMed Welt zu beteiligen.

2 Gedanken zu „ECMO – was ist das?“

  1. Vielen Dank für das tolle Video (wie ja alle 😉 ) und die vielen Infos.

    Im Video verweist ihr auf eine App, den Link finde ich aber nicht, gibt’s den noch irgendwo?

    Mfg Hendrik

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