Mechanical Ventilation during ECMO: Lessons from Clinical Trials and Future Prospects

Abstract

Acute Respiratory Distress Syndrome (ARDS) accounts for 10% of ICU admissions and affects 3 million patients each year. Despite decades of research, it is still associated with one of the highest mortality rates in the critically ill. Advances in supportive care, innovations in technologies and insights from recent clinical trials have contributed to improved outcomes and a renewed interest in the scope and use of Extracorporeal life support (ECLS) as a treatment for severe ARDS, including high flow veno-venous Extracorporeal Membrane Oxygenation (VV-ECMO) and low flow Extracorporeal Carbon Dioxide Removal (ECCO2R). The rationale being that extracorporeal gas exchange allows the use of lung protective ventilator settings, thereby minimizing ventilator-induced lung injury (VILI). Ventilation strategies are adapted to the patient's condition during the different stages of ECMO support. Several areas in the management of mechanical ventilation in patients on ECMO, such as the best ventilator mode, extubation-decannulation sequence and tracheostomy timing, are tailored to the patients' recovery. Reduction in sedation allowing mobilization, nutrition and early rehabilitation are subsequent therapeutic goals after lung rest has been achieved.

COPD Exacerbation: Why It Is Important to Avoid ICU Admission

“…In addition, MV could lead to ventilator-induced lung injury (e.g., barotrauma) and hemodynamic unbalance. ECMO may be helpful in overcoming these limits, providing an external full respiratory and cardiac support and being able to both oxygenate patients and improve hypercapnia [102][103][104].…”

Balón esofágico en ECMO: reporte de caso

“…El síndrome de insuficiencia respiratoria aguda (SIRA) tiene una alta tasa de mortalidad (de 35 a 46%). 1,2 El SIRA severo, con PaO 2 /FiO 2 de 80 mmHg y sin respuesta a ventilación mecánica (VM) convencional, requiere soporte extracorpóreo (ECMO, del inglés extracorporeal membrane oxygenation) como terapia de rescate. 1,3 La terapia ECMO proporciona oxigenación y ventilación, 2 lo que permite que los pulmones descansen y se recuperen de la insuficiencia respiratoria al tiempo que minimiza la lesión pulmonar inducida por el ventilador (VILI).…”

“…1,3 La terapia ECMO proporciona oxigenación y ventilación, 2 lo que permite que los pulmones descansen y se recuperen de la insuficiencia respiratoria al tiempo que minimiza la lesión pulmonar inducida por el ventilador (VILI). [1][2][3] La ventilación con ultraprotección pulmonar es una estrategia que logra presiones en las vías respiratorias y volumen tidal (Vt) más bajos que el estándar actual. Esta maniobra establece varios parámetros: volumen corriente bajo (0.5-6 mL/kg/min), PEEP (del inglés, positive end-expiratory pressure) alta (de 10 a 15 cmH 2 O), presión meseta baja (< 25 cmH 2 O), 1,2 frecuencia respiratoria limitada, 2,3 tiempo inspiratorio de uno a dos segundos, presión inspiratoria baja (< 15 cmH 2 O) y FiO 2 inferior a 60%.…”

“…Esta maniobra establece varios parámetros: volumen corriente bajo (0.5-6 mL/kg/min), PEEP (del inglés, positive end-expiratory pressure) alta (de 10 a 15 cmH 2 O), presión meseta baja (< 25 cmH 2 O), 1,2 frecuencia respiratoria limitada, 2,3 tiempo inspiratorio de uno a dos segundos, presión inspiratoria baja (< 15 cmH 2 O) y FiO 2 inferior a 60%. 2,3 Es factible ajustar la configuración del ventilador en función de las mediciones de la presión transpulmonar (PtP), lo que puede mejorar la oxigenación y reducir la VILI secundaria a presiones y volúmenes altos durante la inspiración y presiones y volúmenes bajos durante la espiración. [1][2][3] Sin embargo, existen pocos estudios sobre ECMO donde se determina el impacto del ajuste de la PEEP, según la Ptp.…”

“…2,3 Es factible ajustar la configuración del ventilador en función de las mediciones de la presión transpulmonar (PtP), lo que puede mejorar la oxigenación y reducir la VILI secundaria a presiones y volúmenes altos durante la inspiración y presiones y volúmenes bajos durante la espiración. [1][2][3] Sin embargo, existen pocos estudios sobre ECMO donde se determina el impacto del ajuste de la PEEP, según la Ptp. 3 La medición de la presión transpulmonar se basa en la manometría esofágica.…”