ECMO - ECLS Assistência Cardiopulmonar Extracorpórea Prolongada.

Introdução à Anticoagulação na ECMO

Sempre que o sangue entra em contato com superfícies não revestidas por tecido endotelial - endocárdio ou endotélio vascular - torna-se necessário que os mecanismos da coagulação sejam inibidos, com o objetivo de evitar a formação de trombos e coágulos. O sangue é um tecido complexo que permanece na forma líquida enquanto estiver em contato com o revestimento interno do aparelho circulatório, graças a um delicado equilíbrio físico-químico, em que se opõem forças que favorecem a coagulação e forças que favorecem a anticoagulação e a dissolução de coágulos formados. Quando o sangue entra em contato com qualquer tipo de superfície diferente do endotélio e do endocárdio, sejam superfícies biológicas ou de outra natureza, o equilíbrio se altera e o sangue tende a coagular.

Durante a circulação extracorpórea (CEC) convencional e em todas as suas variantes, inclusive a ECMO, o sangue circula através de tubos plásticos, cânulas e aparelhos em cuja construção são utilizados diversos materiais que, apesar de relativamente biocompatíveis são, em verdade, superfícies estranhas ao organismo e, por essa razão, constituem fortes estímulos à coagulação do sangue.

Embora diversos problemas da circulação extracorpórea convencional e das técnicas dela derivadas, como a ECMO, tenham sido resolvidos, os efeitos do contato do sangue com as superfícies estranhas persistem inalterados, inclusive a coagulação. Quando o sangue entra em contato com qualquer superfície não revestida por endotélio, ocorre um conjunto de reações que resultam na conversão de uma proteína, o fibrinogênio, em um complexo de proteínas insolúveis, a fibrina, que é a matriz do coágulo. O coágulo é o resultado final dos fenômenos da coagulação.

A exposição do sangue às superfícies não endoteliais durante os tratamentos com a ECMO é significativamente menos intensa do que durante os procedimentos da circulação extracorpórea convencional. Durante a circulação extracorpórea convencional, todo o sangue do paciente é exposto a superfícies estranhas, aspirado, resfriado, reaquecido, filtrado e bombeado sob pressão. Para a CEC convencional recomenda-se a anticoagulação plena com elevação do tempo de coagulação ativada (TCA) até cerca de 4-5 vezes o seu valor normal. Considerando que o TCA nos indivíduos normais oscila entre 80 e 120 segundos, podemos concluir que o prolongamento adequado desse parâmetro para a circulação extracorpórea deverá ser elevado para a faixa de 320-600 segundos. Mais de 98% das equipes concordam que um tempo de coagulação ativada inferior a 400 segundos pode propiciar a formação de fibrina em certas áreas de estase relativa existentes nos reservatórios e circuitos da circulação extracorpórea. A maioria das equipes também concorda que um TCA superior a 600 segundos é desnecessário e pode aumentar o sangramento nas áreas de dissecções extensas. Podemos, então, aceitar que, para a CEC habitual, o TCA deve ser mantido entre 400 e 600 segundos.

Os mecanismos básicos da ativação das proteínas sanguíneas durante as diferentes aplicações da circulação extracorpórea são idênticos. Entretanto, a intensidade destas reações varia dependendo da duração e, principalmente, da intensidade do estímulo. Durante os procedimentos de ECMO ou ECLS o sangue circula pela impulsão de uma bomba mecânica, mas os elementos dos circuitos apresentam menores superfícies estranhas e não há contato com tecidos, capazes de liberar grandes quantidades de tromboplastina. Por essas razões, a anticoagulação necessária à realização dos procedimentos de assistência cardiopulmonar extracorpórea prolongada é menos intensa do que os níveis requeridos pela circulação extracorpórea convencional. De um modo geral, recomenda-se que o tempo de coagulação ativada (TCA) seja mantido entre 180-200 segundos. Esses valores representam cerca de 2 a 2,5 o valor normal do TCA. Nos pacientes com sangramentos, valores de TCA da ordem de 160 segundos são recomendados durante a ECMO. Certos pacientes com maiores riscos de sangramentos ou com sangramentos ativos podem ser mantidos em ECMO com anticoagulação branda. Nesses casos o TCA pode ser mantido em torno de 130 segundos.

O protocolo de anticoagulação pode variar segundo a indicação seja insuficiência respiratória aguda de difícil manuseio com a ventilação mecânica ou insuficiência cardíaca após cirurgia cardíaca, particularmente para cardiopatias complexas.

Cada equipe tem os seus protocolos para a manutenção da anticoagulação. A heparina bruta (não fracionada) é o anticoagulante usado, salvo em circunstâncias especiais. A heparina inibe as reações que levam à formação do coágulo e atua promovendo a ativação da antitrombina (AT) também denominada antitrombina III (ATIII). A heparina necessita da presença da antitrombina para exercer a sua atividade. Portanto, à medida que os pacientes recebem heparina há uma tendência de queda nos níveis de AT no plasma. A redução dos níveis de AT faz com que seja necessária mais heparina para a obtenção da mesma resposta anticoagulante ou, em outras palavras, para manter o TCA nos mesmos níveis desejados.

Quando a indicação da ECMO é feita e o circuito é preparado para o procedimento, deve-se obter uma determinação do TCA que servirá de linha de base para a anticoagulação do paciente. Nos neonatos, considera-se normal um TCA dentro da faixa de 90 a 150 segundos. Essa faixa de TCA foi determinada em neonatos normais. Não se conhecem os valores "normais" de neonatos em insuficiência respiratória aguda severa e acidose respiratória.

HEPARINA ANTES DA CANULAÇÃO

Após a dissecção e isolamento dos vasos do pescoço - artéria carótida comum direita e veia jugular interna para a ECMO veno-arterial ou apenas a veia jugular interna direita para a ECMO veno-venosa com cânula de duplo lúmen - administra-se de 75 a 150 unidades de heparina por kg de peso corporal. Em média, uma dose de 100 U/Kg eleva o TCA para níveis satisfatórios para uma canulação segura dos vasos a serem usados.

Outra amostra para o TCA deve ser coletada para avaliação do nível de anticoagulação obtido, antes de iniciar o procedimento. Se o TCA após o "bolus" de heparina estiver abaixo de 250 segundos podemos administrar um reforço de heparina na dose de 25-50 u/kg de peso, para iniciar o procedimento e evitar a formação de coágulos ou grumos de fibrina nos componentes do circuito.

Como os catéteres estão inseridos no interior do átrio ou da aorta e, por alguns momentos sem fluxo no seu interior pode ocorrer a formação de coágulos. Por essa razão, durante a canulação o TCA deve ser mantido acima de 250-300 segundos, até o início da circulação do sangue através dos tubos e oxigenador.

MANUTENÇÃO DA ANTICOAGULAÇÃO

Logo após o início da ECMO passamos a administrar a heparina de manutenção. Uma solução de heparina é preparada para a administração de 25-50 u/kg/hora através de uma bomba de administração venosa. Muitas equipes evitam o uso de siringas de infusão com bombas. As bombas infusoras de soluções desfrutam da preferência da maioria das equipes de ECMO. A bomba ideal deve ser capaz de infundir até 0,1 ml/hora, de modo a permitir infusões de doses que variam de 2,5 a 100 u/kg/hora, conforme as necessidades de cada paciente.

A velocidade da infusão da heparina deve ser ajustada de acordo com o TCA. Devemos ter muito cuidado com a heparinização inicial porque na ECMO o paciente não recebe heparina em altas doses e o TCA pode cair rapidamente. Após o início do procedimento o TCA deve ser medido a cada 30 minutos até a estabilização na faixa desejada. À partir desse momento, o TCA pode ser avaliado a cada hora e depois, a cada duas horas. Se hover grandes oscilações volta-se a monitorizar a intervalos menores até obter-se nova estabilização.

A criteriosa monitorização da anticoagulação com a heparina é de fundamental importância para a maior duração da função adequada dos oxigenadores. As linhas gerais da anticoagulação servem para pacientes de qualquer faixa de idade, desde os neonatos até adultos.

SOLUÇÕES PARA INFUSÃO DE HEPARINA COM BOMBA

Para a administração de 50 u/kg/hora podemos preparar a solução do seguinte modo:

1 litro de solução de cloreto de sódio contendo 500 mg de heparina (50.000 U). Para essa diluição preferir os frascos de heparina contendo 50 mg/ml (5.000 U/ml). Cada 10 ml dessa heparina contém 50.000 unidades. Para maior precisão, embora não seja indispensável, podemos retirar 10 ml de soro fisiológico antes de adicionar os 10 ml de heparina com as 50.000 unidades do sal.

A solução assim preparada contém 50.000 unidades em 1.000 mililitros, ou seja, cada 1 ml. contém 50 unidades. Para um neonato com 3kg de peso serão administrados 50 x 3=150 u/hora. Essa dose corresponde a 3ml da solução bombeados em 1 hora.

Com a solução acima padronizada, para achar o volume a ser administrado por hora basta dividir a dose prescrita pela concentração de heparina na bolsa de soro fisiológico. Assim, se a prescrição for de 60 u/kg/hora em um paciente de 3 kg de peso, teremos que administrar 60 x 3 = 180 unidades por hora. Portanto: 180 ÷ 50 = 3,6. Deveremos administrar 3,6 ml da solução de heparina por hora.

Uma outra forma de calcular o volume da infusão a ser administrado de acordo com a prescrição da equipe é a seguinte:

Um adulto com 75kg de peso deve receber (por ordem médica) 18 unidades de heparina/kg/hora. Preparamos uma solução contendo 25.000 unidades de heparina (250 mg)diluidas em uma bolsa de 500 ml de soro fisiológico.

18 unidades x 75 kg = 1350 unidades/hora.

25.000 1350 u/hora
------ = -------------
500 ml X (ml/hora)
X = 500 x 1350/ 25.000
X = 27 ml/hora

A fórmula acima pode ser aplicada a qualquer paciente com qualquer prescrição de heparina em infusão venosa.