ECMO: Vascular Access
การทำ peripheral cannulation มักจะเลือกเส้นเลือดขนาดใหญ่ที่ neckหรือ groinซึ่ง total blood flow จะขึ้นกับ resistance ของ venous drainage cannula; ส่วน post membrane lung pressure จะขึ้นกับ resistance ของ blood return cannula
- ประเภทของ vascular access มี 3 รูปแบบ
- Venoarterial เพื่อเป็น cardiac supportและเหมาะสมกับ respiratory support
- Venovenousจะไม่มี hemodynamic supportเหมาะเฉพาะกับ respiratory supportซึ่งไม่ต้องไปยุ่งกับ major artery และหลีกเลี่ยง systemic embolismที่อาจเกิดขึ้น
- AV-arteriovenousมี low blood flowใช้ในกรณีที่ต้องการเฉพาะ CO2 removal
- Cannulasสำหรับ ECMO คำว่า “cannula” จะหมายถึง catheter ที่เข้าไปใน vessel เพื่อกันความสับสนจาก catheter อื่นๆ
- Blood flow resistance ของ cannula เป็นสัดส่วนกับความยาวและผกผันกับรัศมียกกำลังสี่ เพราะฉะนั้น internal diameter ของ catheter จึงเป็นปัจจัยที่สำคัญที่สุดของ blood flow resistance ปัจจัยอื่นๆ เช่น side holes, tapering sections และ resistance จะเพิ่มขึ้นเมื่อ blood flow เร็วขึ้น เพราะฉะนั้นเราต้องรู้จักลักษณะของ cannula แต่ละชนิดก่อนที่จะทำ cannulation ปกติในผู้ใหญ่จะใช้drainage cannula ขนาด 23-25 Fr (สามารถคำนวณจาก vessel diameter (mm) x 3 = Fr) และ return cannula ขนาด 17-21 Fr
 |
| แนวทางเลือกขนาดของ cannula size |
 |
| single-lumen cannulas |
- Cannulation สามารถใส่ได้หลายวิธี ได้แก่
- Cut down exposure ที่ neck vessels มักจะจำเป็นในทารกและเด็กตัวเล็ก
- Percutaneous cannulation (Seldinger technique) ใช้มากที่สุดใน VV-ECMO ในเด็ก > 2 ปีและในผู้ใหญ่
- Combination ระหว่าง cut downและ Seldinger cannulation
- Directcardiac cannulationที่ right atrium และaorta (thoracotomy) ใช้ในผู้ป่วยที่ไม่สามารถหยุด CPB ได้ใน OR
Cannulation technique
ให้ heparin IV bolus 50-100 units/kg ก่อนใส่ cannula (แม้ว่าจะมี coagulopathy และ bleeding)
ให้ heparin IV bolus 50-100 units/kg ก่อนใส่ cannula (แม้ว่าจะมี coagulopathy และ bleeding)
Direct cut down cannulation
- มักทำใน ICU ด้วย full sterile preparation และ OR team
- ให้ยา deep sedation/anesthesia และmuscle relaxation ไม่ให้ผู้ป่วยหายใจเองเพื่อป้องกัน air embolus
- Local anesthesia ที่ผิวหนัง และ dissection จนเห็น vessels
- พยายามไม่ไปสัมผัส vessels เพื่อหลีกเลี่ยง spasmอาจให้ topical lidocaine หรือ papaverine เพื่อหลีกเลี่ยง spasm
- คล้องไหมรอบ vessels ในตำแหน่งเหนือและใต้ต่อ cannulation site
- ให้ heparin IV bolus 50-100 units/kg, ผูกฝั่ง distal vessels
- ฝั่ง proximal vessel ให้ clamp ด้วยใช้ vascular clamp
- เปิด vessel และใส่ cannula ถ้าใส่ลำบากเพราะ vessel มีขนาดเล็กหรือ spasm ให้ fine stay sutures ที่ขอบของ vessel
- ผูก vessel รอบ cannulaเหนือ plastic “boot” เพื่อให้การทำ cannula removalสะดวกในภายหลัง
- สำหรับ femoral artery อาจใช้ non-ligation technique (semi-Seldinger technique ด้านล่าง) เพื่อให้มี flow ผ่าน cannula ให้มี distal perfusion
Percutaneous cannulation
- มักทำใน ICU, OR, หรือ cath lab ด้วย full sterile preparation ไม่จำเป็นต้องใช้ OR team แต่ต้องวางแผนเผื่อต้องทำ direct cutdown ในกรณีที่เกิดภาวะแทรกซ้อนจากการทำ percutaneous placement
- เทคนิคที่ปลอดภัยที่สุดคือ ใส่ small conventional intravascular catheters ก่อนแล้วยืนยันด้วยการตรวจ blood sampling หรือวัด blood
- หลังจาก full sterile preparation ใส่ guidewire เข้าไปใน small catheter แล้วนำ small catheter ออก ตามด้วยใส่ dilator ขนาดต่างๆเข้าไปแทน
- การทำต้องใช้คน 2 คน คือ คนหนึ่งร้อย dilator เข้าไปใน wire แล้ว อีกคนหนึ่งใส่ dilator และคอยอุด vesselระหว่างการใส่ dilator เพื่อป้องกัน bleeding
- การใช้Seldinger technique กับ dilatorและ cannulasขนาดใหญ่ ต้องตรวจสอบ wire เมื่อใส่ dilator แต่ละครั้ง ถ้า wire งอหรือบิดต้องเอาออกและใช้ wireใหม่แทน
 |
| wire kinking; intensiveblog.com |
- การใช้ ultrasound หรือ fluoroscopy ช่วยบอกตำแหน่งของ cannula
- Heparin IV bolus สามารถให้หลังจากที่ใส่ wire เข้าไปแล้ว
Semi-Seldinger technique
- มักทำใน ICU, OR, หรือ cath lab โดยใช้ anaesthesia และaseptic precautions
- ทำการ cutdown จนเห็น vessel แต่ไม่ dissect
- ใช้ IV catheter (20G) แทงเข้าไปใน vessel ผ่านทางผิวหนังส่วนที่ distal กว่ารอย incisionยืนยันตำแหน่งโดยการดูด แล้วให้ heparin
- แล้วใส่ guidewire ทาง catheter แล้วเปลี่ยนเป็น dilator ขนาดต่างๆ จนใส่ ECMO cannulaแล้วปิดแผล
- ข้อดี คือ ใส่ได้เร็ว ประเมินขนาด vessel ได้แม่นยำ และสามารถยืดหยุ่นกับสถานการณ์ได้
Management of the distal vessels
- ถ้าเป็น neck cutdown ให้ผูก vein และ artery ในตำแหน่ง distal และให้ขึ้นกับ collateral circulation ที่ไปและกลับจากศีรษะ บางสถาบันอาจจะใส่ cephalad venous cannula
- ถ้าเป็น femoral vein จะมี collateral เพียงพอ แต่ถ้าเป็น femoral artery อาจทำให้ distal flow มีไม่เพียงพอ ให้ใส่ perfusion line แยกอีกเส้นที่ distal superficial femoral artery โดยทำ direct cutdownหรือที่ posterior tibial artery เป็น retrograde perfusion
 |
| perfusion line เลี้ยง distal limb |
Adding หรือchanging cannulas
- ถ้า venous drainage ไม่เพียงพอ ซึ่งถูกจำกัดด้วย blood flow resistance ของ drainage cannulaแก้ไขได้โดยใส่ venous drainage cannula เพิ่มจาก veinเส้นอื่น หรือจะเปลี่ยน cannula ให้มีขนาดใหญ่ขึ้น แต่การเปลี่ยน cannula ทำได้ยากกว่า ถ้าใส่ด้วยวิธี cutdown ให้เปิดแผลแล้วเปลี่ยน cannula ถ้าใส่แบบ percutaneous access ให้ใช้ Seldinger wireช่วยในการเปลี่ยน และทำการเปลี่ยน cannula ถ้า cannula เสียหาย หรือมี clotted
Ref: ELSO general guideline 2017; เอกสารBDMS ECMO training Aug 2018