transplantologiyaТрансплантологияTransplantologiya. The Russian Journal of Transplantation2074-05062542-0909IPO Association of Transplantologists10.23873/2074-0506-2019-11-2-107-115transplantologiya-427Research ArticleАКТУАЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ ТРАНСПЛАНТОЛОГИИACTUAL ISSUES OF TRANSPLANTATIONФакторы прогноза применения экстракорпоральной мембранной оксигенации при трансплантации легкихPredictors of using extracorporeal membrane oxygenation in lung transplantationhttps://orcid.org/0000-0002-0746-1884ХубутияМ. Ш.KhubutiyaM. Sh.

акад. РАН, проф., д-р мед. наук, президент ГБУЗ «НИИ скорой помощи им. Н.В. Склифосовского ДЗМ»,

129090, Москва, Большая Сухаревская площадь, д. 3

Acad. of RAS, Prof., Dr. Med. Sci., President of N.V. Sklifosovsky Research Institute for Emergency Medicine,

3 Bolshaya Sukharevskaya Sq., Moscow 129090

https://orcid.org/0000-0002-9616-1161ТарабринЕ. А.TarabrinE. A.

канд. мед. наук, заведующий научным отделением неотложной торакоабдоминальной хирургии,

129090, Москва, Большая Сухаревская площадь, д. 3

Cand. Med. Sci., Head of the Scientific Department of Urgent Thoracoabdominal Surgery,

3 Bolshaya Sukharevskaya Sq., Moscow 129090

https://orcid.org/0000-0002-9992-9260ЖуравельС. В.ZhuravelS. V.

д-р мед. наук, заведующий научным отделением анестезиологии и реанимации для трансплантации органов,

129090, Москва, Большая Сухаревская площадь, д. 3

Dr. Med. Sci., Head of the Scientific Department of Anesthesiology and Intensive Care for Organ Transplantation,

3 Bolshaya Sukharevskaya Sq., Moscow 129090

https://orcid.org/0000-0001-7838-4890КотанджянВ. Г.KotandzhyanV. G.

научный сотрудник отделением неотложной торакоабдоминальной хирургии,

129090, Москва, Большая Сухаревская площадь, д. 3

Researcher, Department of Urgent Thoracoabdominal Surgery,

3 Bolshaya Sukharevskaya Sq., Moscow 129090

dr.kotanjan@yandex.ruhttps://orcid.org/0000-0001-8368-1056КарчевскаяН. А.KarchevskayaN. A.

врач-пульмонолог торакального хирургического отделения,

129090, Москва, Большая Сухаревская площадь, д. 3

Pulmonologist of the Thoracic Surgery Department,

3 Bolshaya Sukharevskaya Sq., Moscow 129090

https://orcid.org/0000-0002-2163-5537ПерваковаЭ. И.PervakovaE. I.

канд. мед. наук, заведующая отделением реанимации и интенсивной терапии с методами диализа для больных после трансплантации органов,

129090, Москва, Большая Сухаревская площадь, д. 3

Cand. Med. Sci., Head of the Intensive Care Unit with Dialysis Methods for Patients after Organ Transplantation,

3 Bolshaya Sukharevskaya Sq., Moscow 129090

https://orcid.org/0000-0001-6217-387XДаниелянШ. Н.DanielyanSh. N.

д-р мед. наук, ведущий научный сотрудник отделения неотложной торакоабдоминальной хирургии,

129090, Москва, Большая Сухаревская площадь, д. 3

Dr. Med. Sci., Leading Researcher, Department of Urgent Thoracoabdominal Surgery,

3 Bolshaya Sukharevskaya Sq., Moscow 129090

https://orcid.org/0000-0003-4532-6437КаллаговТ. Э.KallagovT. E.

научный сотрудник отделения неотложной торакоабдоминальной хирургии,

129090, Москва, Большая Сухаревская площадь, д. 3

Researcher, Department of Urgent Thoracoabdominal Surgery,

3 Bolshaya Sukharevskaya Sq., Moscow 129090

https://orcid.org/0000-0003-2199-8829СапринА. А.SaprinA. A.

врач-торакальный хирург торакального хирургического отделения,

129090, Москва, Большая Сухаревская площадь, д. 3

Thoracic Surgeon of the Thoracic Surgery Department,

3 Bolshaya Sukharevskaya Sq., Moscow 129090

https://orcid.org/0000-0001-5989-5505ИбавовИ. У.IbavovI. U.

младший научный сотрудник отделения неотложной торакоабдоминальной хирургии,

129090, Москва, Большая Сухаревская площадь, д. 3

Junior Researcher, Department of Urgent Thoracicabdominal Surgery,

3 Bolshaya Sukharevskaya Sq., Moscow 129090

https://orcid.org/0000-0002-7966-7320ПетуховаА. Г.PetukhovaA. G.

младший научный сотрудник отделения неотложной торакоабдоминальной хирургии,

129090, Москва, Большая Сухаревская площадь, д. 3

Junior Researcher, Department of Urgent Thoracicabdominal Surgery,

3 Bolshaya Sukharevskaya Sq., Moscow 129090

https://orcid.org/0000-0002-1994-2052ГасановА. М.GasanovA. M.

канд. мед. наук, старший научный сотрудник отделения неотложной хирургии, эндоскопии и интенсивной терапии,

129090, Москва, Большая Сухаревская площадь, д. 3

Cand. Med. Sci., Senior Researcher of the Department for Urgent Surgery, Endoscopy, and Intensive Therapy, 

3 Bolshaya Sukharevskaya Sq., Moscow 129090

ГБУЗ «НИИ скорой помощи им. Н.В. Склифосовского ДЗМ»РоссияN.V. Sklifosovsky Research Institute for Emergency MedicineRussian Federation201913062019112107115Copyright © Хубутия М.Ш., Тарабрин Е.А., Журавель С.В., Котанджян В.Г., Карчевская Н.А., Первакова Э.И., Даниелян Ш.Н., Каллагов Т.Э., Саприн А.А., Ибавов И.У., Петухова А.Г., Гасанов А.М., 20192019Хубутия М.Ш., Тарабрин Е.А., Журавель С.В., Котанджян В.Г., Карчевская Н.А., Первакова Э.И., Даниелян Ш.Н., Каллагов Т.Э., Саприн А.А., Ибавов И.У., Петухова А.Г., Гасанов А.М.Khubutiya M.S., Tarabrin E.A., Zhuravel S.V., Kotandzhyan V.G., Karchevskaya N.A., Pervakova E.I., Danielyan S.N., Kallagov T.E., Saprin A.A., Ibavov I.U., Petukhova A.G., Gasanov A.M.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://www.jtransplantologiya.ru/jour/article/view/427Актуальность

Актуальность. Трансплантация легких при заболеваниях легких в терминальной стадии – единственный радикальный метод лечения. Во время операции в качестве метода протезирования дыхательной функции в последние годы используется экстракорпоральная мембранная оксигенация (ЭКМО), которая также не лишена недостатков: наличие экстракорпорального контура, необходимость гепаринизации, потенциальная тромбогенность, которые лежат в основе рисков развития специфических осложнений, ухудшающих прогноз трансплантации. В связи с этим актуальным является изучение факторов, позволяющих прогнозировать интраоперационное применение ЭКМО, чтобы избежать необоснованных применений этой методики.

Цель

Цель. Выявить факторы прогноза интраоперационного применения ЭКМО при трансплантации легких.

Материал и методы

Материал и методы. Ретроспективно были рассмотрены истории болезни пациентов, перенесших трансплантацию легких в НИИ СП им. Н.В. Склифосовского с мая 2011 г. по июль 2017 г. Выполнили 49 двусторонних трансплантаций легких, из них 15 пациентам (30,6%) трансплантацию легких без применения ЭКМО, а 34 (69,4%) – с применением ЭКМО. У всех пациентов проводили его центральное веноартериальное подключение. В данном исследовании были проанализированы различные факторы исходного состояния пациентов. Выявлены наиболее значимые из них, по которым можно с высокой степенью вероятности прогнозировать применение ЭКМО во время операции, не допуская эпизодов газообменных и гемодинамических нарушений и не увеличивая продолжительности выполнения операции, и, следовательно, длительности ишемии трансплантата.

Результаты

Результаты. В данном исследовании единственным фактором, при оценке которого отмечено увеличение вероятности использования ЭКМО, явилась легочная гипертензия. Статистически значимо вероятность использования ЭКМО повышается у пациентов с систолическим давлением в легочной артерии более 50 мм рт. ст. (p<0,05).

Вывод

Вывод. Наличие легочной гипертензии более 50 мм рт.ст. определяет превентивное применение ЭКМО при трансплантации легких, что должно уменьшить количество экстренных неконтролируемых ситуаций во время проведения основных этапов хирургического вмешательства, во всех остальных случаях ЭКМО подключают по результатам пробы с пережатием легочной артерии либо по факту возникновения показаний. 

Rationale

Rationale. Lung transplantation is the only definitive treatment in end-stage pulmonary disease. Extracorporeal membrane oxygenation (ECMO) has been used during surgery in recent years as a replacement for respiratory function; ECMO, however, has some drawbacks: the presence of an extracorporeal circuit, the need for heparinization, potential thrombogenicity that underlies the risks of developing specific complications that worsen the transplantation prognosis. In this regard, it is relevant to study the factors that make it possible to predict the need in intraoperative ECMO in order to avoid its unjustified use.

Purpose

Purpose. To identify predictors for intraoperative use of ECMO in lung transplantation.

Material and methods

Material and methods. The medical records of patients who underwent lung transplantation in the Sklifosovsky Research Institute for Emergency Medicine from May 2011 to July 2017 were retrospectively reviewed. Forty nine bilateral lung transplantations were made where 15 patients (30.6%) had lung transplantation performed without ECMO, and 34 (69.4%) underwent lung transplantation and ECMO. A central veno-arterial connection was used in all patients. The study analyzed various factors of patient condition at baseline and identified the most significant of them that enabled to predict the need of ECMO use at surgery with a high degree of probability, avoiding episodes of gas exchange and hemodynamic impairments, the prolongation of surgery, and, therefore, the graft ischemia time.

Results

Results. As assessed in this study, pulmonary hypertension was the only predictor of an increased likelihood of using ECMO. The probability of connection to ECMO statistically significantly increased in the patients with systolic pulmonary artery pressure higher 50 mm Hg (p<0.05).

Conclusion

Conclusion. The presence of pulmonary hypertension > 50 mm Hg determines the preventive use of ECMO during lung transplantation, which should reduce the number of uncontrolled emergencies during the main stages of surgical intervention; in all other cases, ECMO should be connected basing either on the pulmonary artery compression test results or when indicated. 

ЭКМОтрансплантация легкихлегочная артериальная гипертензияECMOlung transplantationpulmonary arterial hypertensionReferencesVigneswaran W., Garrity E., Odell J. (eds.) Lung Transplantation: Principles and Practice. CRC Press, 2016. 442 p.Vigneswaran W., Garrity E., Odell J., eds. Lung Transplantation: Principles and Practice. CRC Press, 2016. 442 p.Чучалин А.Г. (ред.) Пульмонология. Национальное руководство. Краткое издание. М.: ГЭОТАР-Медиа, 2016. 800 с.Chuchalin A.G., ed. Pulmonology National leadership. Brief Edition. Moscow: GEOTAR-Media Publ., 2016. 800 p. (In Russian).Triantafillou A.N., Pasque M.K., Huddleston C.B., et al. Predictors, frequency, and indications for cardiopulmonary bypass during lung transplantation in adults. Ann. Thorac. Surg. 1994;57(5):1248–1251. PMID:8179394Triantafillou A.N., Pasque M.K., Huddleston C.B., et al. Predictors, frequency, and indications for cardiopulmonary bypass during lung transplantation in adults. Ann Thorac Surg. 1994;57(5):1248–1251. PMID:8179394Hoechter D.J., von Dossow V., Winter H., et al. The Munich Lung Transplant Group: Intraoperative extracorporeal circulation in lung transplantation. Thorac. Cardiovasc. Surg. 2015;63(8):706–714. PMID:26291747 DOI:10.1055/s-0035-1556873Hoechter D.J., von Dossow V., Winter H., et al. The Munich Lung Transplant Group: Intraoperative extracorporeal circulation in lung transplantation. Thorac Cardiovasc Surg. 2015;63(8):706–714. PMID:26291747 DOI:10.1055/s-0035-1556873Курилова О.А., Журавель С.В., Романов А.А. и др. Опыт применения экстракорпоральной мембранной оксигенации для обеспечения двусторонней трансплантации легких. Вестник трансплантологии и искусственных органов. 2014;(2):66–74. DOI:10.15825/1995-1191- 2014-2-66-74Kurilova O.A., Zhuravel S.V., Romanov A.A., et al. Experience with application of extracorporeal membrane oxygenation in double lung transplantation. Russian Journal of Transplantology and Artificial Organs. 2014;16(2):66–74. (In Russian). DOI:10.15825/1995-1191-2014-2-66-74Biscotti M., Yang J., Sonett J., Bacchetta M. Comparison of extracorporeal membrane oxygenation versus cardiopulmonary bypass for lung transplantation. J. Thorac. Cardiovasc. Surg. 2014;148(5):2410-2415. PMID:25444203 DOI:10.1016/j.jtcvs.2014.07.061Biscotti M., Yang J., Sonett J., Bacchetta M. Comparison of extracorporeal membrane oxygenation versus cardiopulmonary bypass for lung transplantation. J Thorac Cardiovasc Surg. 2014;148(5):2410–2415. PMID:25444203 DOI:10.1016/j.jtcvs.2014.07.061Bermudez C.A., Shiose A., Esper S.A., et al. Outcomes of intraoperative venoarterial extracorporeal membrane oxygenation versus cardiopulmonary bypass during lung transplantation. Ann. Thorac. Surg. 2014;98(6):1936–1942. PMID:25443002 DOI:10.1016/j.athoracsur.2014.06.072Bermudez C.A., Shiose A., Esper S.A., et al. Outcomes of intraoperative venoarterial extracorporeal membrane oxygenation versus cardiopulmonary bypass during lung transplantation. Ann Thorac Surg. 2014;98(6):1936–1942. PMID:25443002 DOI:10.1016/j.athoracsur.2014.06.072Machuca T.N., Collaud S., Mercier O., et al. Outcomes of intraoperative extracorporeal membrane oxygenation versus cardiopulmonary bypass for lung transplantation. J. Thorac. Cardiovasc. Surg. 2015;149(4):1152–1157. PMID:25583107 DOI:10.1016/j.jtcvs.2014.11.039Machuca T.N., Collaud S., Mercier O., et al. Outcomes of intraoperative extracorporeal membrane oxygenation versus cardiopulmonary bypass for lung transplantation. J Thorac Cardiovasc Surg. 2015;149(4):1152-1157. PMID:25583107 DOI:10.1016/j.jtcvs.2014.11.039Ius F., Kuehn C., Tudorache I., et al. Lung transplantation on cardiopulmonary support: venoarterial extracorporeal membrane oxygenation outperformed cardiopulmonary bypass. J. Thorac. Cardiovasc. Surg. 2012;144(6):1510– 1516. PMID:22944092 DOI:10.1016/j.jtcvs.2012.07.095Ius F., Kuehn C., Tudorache I., et al. Lung transplantation on cardiopulmonary support: venoarterial extracorporeal membrane oxygenation outperformed cardiopulmonary bypass. J Thorac Cardiovasc Surg. 2012;144(6):1510- 1516. PMID:22944092 DOI:10.1016/j.jtcvs.2012.07.095McRae K. Con: lung transplantation should not be routinely performed with cardiopulmonary bypass. J. Cardiothorac. Vasc. Anesth. 2000;14(6):746– 750. PMID:11139122 DOI:10.1053/jcan.2000.18601McRae K. Con: lung transplantation should not be routinely performed with cardiopulmonary bypass. J Cardiothorac Vasc Anesth. 2000;14(6):746– 750. PMID:11139122DOI:10.1053/jcan.2000.18601Van Raemdonck D., Hartwig M.G., Hertz M.I., et al. Report of the ISHLT Working Group on primary lung graft dysfunction Part IV: Prevention and treatment: A 2016 Consensus Group statement of the International Society for Heart and Lung Transplantation. J. Heart Lung Transplant. 2017;36(10):1121– 1136. PMID:28784325 DOI:10.1016/j.healun.2017.07.013Van Raemdonck D., Hartwig M.G., Hertz M.I., et al. Report of the ISHLT Working Group on primary lung graft dysfunction Part IV: Prevention and treatment: A 2016 Consensus Group statement of the International Society for Heart and Lung Transplantation. J Heart Lung Transplant. 2017;36(10):1121– 1136. PMID:28784325 DOI:10.1016/j.healun.2017.07.013Hoechter D.J., Shen Y.M., Kammerer T., et al. Extracorporeal circulation during lung transplantation procedures: a meta-analysis. ASAIO J. 2017;63(5):551–561. PMID:28257296 DOI:10.1097/MAT.0000000000000549Hoechter D.J., Shen Y.M., Kammerer T., et al. Extracorporeal circulation during lung transplantation procedures: a meta-analysis. ASAIO J. 2017;63(5):551–561. PMID:28257296 DOI:10.1097/MAT.0000000000000549Hinske L.C., Hoechter D.J., Schröeer E., et al. Predicting the necessity for extracorporeal circulation during lung transplantation: a feasibility study. J. Cardiothorac. Vasc. Anesth. 2017;31(3):931–938. PMID:28366711 DOI:10.1053/j.jvca.2017.02.005Hinske L.C., Hoechter D.J., Schröeer E., et al. Predicting the necessity for extracorporeal circulation during lung transplantation: a feasibility study. J Cardiothorac Vasc Anesth. 2017;31(3):931– 938. PMID:28366711 DOI:10.1053/j.jvca.2017.02.005Shah P.R., Boisen M.L., Winger D.G., et al. Extracorporeal support during bilateral sequential lung transplantation in patients with pulmonary hypertension: Risk Factors and Outcomes. J. Cardiothorac. Vasc. Anesth. 2017;31(2):418– 425. PMID:27842947 DOI:10.1053/j.jvca.2016.08.021Shah P.R., Boisen M.L., Winger D.G., et al. Extracorporeal support during bilateral sequential lung transplantation in patients with pulmonary hypertension: Risk Factors and Outcomes. J Cardiothorac Vasc Anesth. 2017;31(2):418– 425. PMID:27842947 DOI:10.1053/j.jvca.2016.08.021Hoetzenecker K., Schwarz S., Muckenhuber M., et al. Intraoperative extracorporeal membrane oxygenation and the possibility of postoperative prolongation improve survival in bilateral lung transplantation. J. Thorac. Cardiovasc. Surg. 2018;155(5):2193–2206. PMID:29653665 DOI:10.1016/j.jtcvs.2017.10.144Hoetzenecker K., Schwarz S., Muckenhuber M., et al. Intraoperative extracorporeal membrane oxygenation and the possibility of postoperative prolongation improve survival in bilateral lung transplantation. J Thorac Cardiovasc Surg. 2018;155(5):2193–2206. PMID:29653665 DOI:10.1016/j.jtcvs.2017.10.144Pettenuzzo T., Faggi G., Di Gregorio G., et al. Blood products transfusion and mid-term outcomes of lung transplanted patients under extracorporeal membrane oxygenation support. Prog. Transplant. 2018;28(4):314–321. PMID:29879861 DOI:10.1177/1526924818765816Pettenuzzo T., Faggi G., Di Gregorio G., et al. Blood products transfusion and mid-term outcomes of lung transplanted patients under extracorporeal membrane oxygenation support. Prog Transplant. 2018;28(4):314–321. PMID:29879861 DOI:10.1177/1526924818765816

The authors declare that there are no conflicts of interest present.