Background. Lung transplantation is considered a valid therapy for end-stage chronic respiratory failure unresponsive to medical treatment. Over the years the development of surgical technique and the introduction of new circulatory support devices allowed treatment of increasingly complex patients. Although the use of ECMO support is increasingly widespread, indications to its placement in lung transplantation are uncertain. This study primarily aims to evaluate possible benefits from systematic application of intraoperative veno-arterial ECMO support during double lung transplantation surgeries. Control groups are represented by patients who underwent surgery without ECMO support and those transplanted with ECMO support unplanned, as in case of ventilatory or hemodynamic instability during any phase of the surgery. The secondary aim of the study is to verify the presence of differences in postoperative course and outcome in patients who needed postoperative ECMO support after surgery compared to control group represented by patients who didn’t need postoperative ECMO assistance. Material and methods. Data concerning lung transplantation from January 2015 to December 2021 were collected. Exclusion criteria were single lung transplantations, retransplantations, transplants performed in emergency, use of ECMO as bridge to transplantation and transplantation requiring cardiopulmonary bypass. As concerns the primary objective of the study, patients who didn’t fulfill exclusion criteria were divided in three groups: patients who underwent transplantation without ECMO support, patients who underwent transplantation with unplanned ECMO support and patients who underwent transplantation with planned ECMO support. As regards the secondary aim of the study, eligible patients were divided in three groups: patients who left the operating room without ECMO and didn’t need to replace it, patients who prolonged ECMO from the operating room and patients who needed to replace it in the intensive care unit. Collected data included preoperative, intraoperative and postoperative information about the recipient and information about the donor. Results. Patients who underwent bilateral lung transplantation with elective intraoperative ECMO support, despite presenting more severe pulmonary disease at the time of surgery (median LAS 36,9; p=0,013), showed a better postoperative course than patients who underwent surgery with unplanned intraoperative ECMO (median LAS 35,3). Statistical analysis revealed lesser incidence of complications and lower in-hospital and long-term mortality. In fact, data show a 3-year mortality risk three times higher (HR 1,83; p=0,05) in patients treated with unplanned ECMO than the other two groups. Elective positioning of ECMO also proved potential protective effect towards development of PGD 3 and acute rejection. The course of patients who needed postoperative ECMO support has proven complex, with frequent PDG 3 and acute renal failure development, that required renal replacement therapy. Given the high incidence of severe graft disfunction, the protective effect of ECMO towards its development may have been lost due to too prolonged circulatory assistance. Statistical analysis showed high in-hospital mortality in both patients undergoing prolonged ECMO support (30%) and replacing it de novo in intensive care unit (56%). Additionally, 3-year mortality risk resulted respectively three times higher (HR 2,91; p=0,00154) and more than six times (HR 6,70; p<0,001) than patients who didn’t need postoperative support.

Introduzione. Il trapianto polmonare è considerato un valido trattamento per l’insufficienza respiratoria cronica terminale non responsiva alla terapia medica. Nel corso degli anni l’evoluzione della tecnica chirurgica e l’introduzione di nuove tecniche di supporto circolatorie hanno permesso il trattamento di pazienti sempre più complessi. Sebbene il ricorso a supporto ECMO sia sempre più diffuso, non sono ancora chiare le indicazioni al suo posizionamento. Il presente studio ha l’obiettivo primario di indagare i possibili benefici derivanti dal posizionamento sistematico di supporto ECMO veno-arterioso intraoperatorio durante gli interventi di trapianto polmonare bilaterale. I gruppi di controllo sono costituiti da pazienti sottoposti al medesimo intervento chirurgico senza supporto ECMO o con posizionamento intraoperatorio non a priori in caso di necessità, ovvero in caso di comparsa di instabilità ventilatoria o emodinamica durante le varie fasi chirurgiche. Materiali e metodi. Sono stati raccolti dati riguardanti i trapianti polmonari eseguiti nel periodo da gennaio 2015 a dicembre 2021. Sono stati esclusi i trapianti monopolmonari, i retrapianti, i trapianti eseguiti in emergenza, i trapianti in cui il paziente è arrivato all’intervento in ECMO bridge e i trapianti eseguiti con bypass cardiopolmonare. Per quanto riguarda l’obiettivo primario dello studio, i pazienti risultati idonei all’arruolamento sono stati divisi in tre gruppi: pazienti operati senza supporto ECMO, pazienti operati con supporto ECMO non pianificato e pazienti operati con supporto ECMO pianificato. I dati raccolti comprendevano le caratteristiche preoperatorie, intraoperatorie e postoperatorie del ricevente e le caratteristiche del donatore. Per quanto riguarda l’obiettivo secondario dello studio, i pazienti risultati idonei sono stati divisi in tre gruppi: pazienti che sono usciti dalla sala operatoria senza ECMO senza rimetterlo, pazienti che hanno prolungato ECMO dalla sala operatoria e pazienti che sono usciti dalla sala operatoria senza ECMO per rimetterlo in terapia intensiva. Risultati. I pazienti sottoposti a trapianto polmonare bilaterale con supporto ECMO intraoperatorio programmato elettivo, nonostante presentassero una patologia polmonare più grave al momento del trapianto (LAS mediano 36,9; p=0,013), hanno mostrato un decorso postoperatorio migliore rispetto ai pazienti trattati con ECMO intraoperatorio non pianificato (LAS mediano 35,3). L’analisi statistica ha rilevato per il gruppo ECMO pianificato una minor incidenza di complicanze e una minor mortalità sia intraospedaliera che a lungo termine. Dai dati si evince infatti un rischio di mortalità a 3 anni di circa il doppio (HR 1,83; p=0,05) nei pazienti trattati con ECMO intraoperatorio non programmato rispetto agli altri due gruppi. Il posizionamento elettivo di ECMO ha inoltre dimostrato di avere un potenziale effetto protettivo nei confronti dello sviluppo di PGD 3 e di rigetto acuto. Il decorso dei pazienti che hanno necessitato di supporto ECMO nel periodo postoperatorio è risultato complesso, con frequente sviluppo di PGD 3 e insufficienza renale acuta richiedente terapia renale sostitutiva. Vista l’elevata incidenza di disfunzione d’organo severa, l’effetto protettivo di ECMO nei confronti del suo sviluppo sembra essere perso a causa dell’eccessivo prolungamento dell’assistenza circolatoria. L’analisi statistica ha rilevato un’elevata mortalità intraospedaliera sia nei pazienti trattati con ECMO prolungato dalla sala operatoria (30%) che nei pazienti che lo hanno posizionato de novo (56%). In aggiunta, il rischio di mortalità a 3 anni dal trapianto è risultato rispettivamente quasi tre volte maggiore (HR 2,91; p=0,00154) e più di sei volte maggiore (HR 6,70; p<0,001) rispetto ai pazienti che non hanno necessitato di supporto postoperatorio.

Utilizzo intra-operatorio di ECMO (extracorporeal membrane oxygenation) programmato e non programmato nel trapianto polmonare: analisi dei fattori di rischio e degli outcome a breve e lungo termine

VALESIO, FRANCESCO
2021/2022

Abstract

Background. Lung transplantation is considered a valid therapy for end-stage chronic respiratory failure unresponsive to medical treatment. Over the years the development of surgical technique and the introduction of new circulatory support devices allowed treatment of increasingly complex patients. Although the use of ECMO support is increasingly widespread, indications to its placement in lung transplantation are uncertain. This study primarily aims to evaluate possible benefits from systematic application of intraoperative veno-arterial ECMO support during double lung transplantation surgeries. Control groups are represented by patients who underwent surgery without ECMO support and those transplanted with ECMO support unplanned, as in case of ventilatory or hemodynamic instability during any phase of the surgery. The secondary aim of the study is to verify the presence of differences in postoperative course and outcome in patients who needed postoperative ECMO support after surgery compared to control group represented by patients who didn’t need postoperative ECMO assistance. Material and methods. Data concerning lung transplantation from January 2015 to December 2021 were collected. Exclusion criteria were single lung transplantations, retransplantations, transplants performed in emergency, use of ECMO as bridge to transplantation and transplantation requiring cardiopulmonary bypass. As concerns the primary objective of the study, patients who didn’t fulfill exclusion criteria were divided in three groups: patients who underwent transplantation without ECMO support, patients who underwent transplantation with unplanned ECMO support and patients who underwent transplantation with planned ECMO support. As regards the secondary aim of the study, eligible patients were divided in three groups: patients who left the operating room without ECMO and didn’t need to replace it, patients who prolonged ECMO from the operating room and patients who needed to replace it in the intensive care unit. Collected data included preoperative, intraoperative and postoperative information about the recipient and information about the donor. Results. Patients who underwent bilateral lung transplantation with elective intraoperative ECMO support, despite presenting more severe pulmonary disease at the time of surgery (median LAS 36,9; p=0,013), showed a better postoperative course than patients who underwent surgery with unplanned intraoperative ECMO (median LAS 35,3). Statistical analysis revealed lesser incidence of complications and lower in-hospital and long-term mortality. In fact, data show a 3-year mortality risk three times higher (HR 1,83; p=0,05) in patients treated with unplanned ECMO than the other two groups. Elective positioning of ECMO also proved potential protective effect towards development of PGD 3 and acute rejection. The course of patients who needed postoperative ECMO support has proven complex, with frequent PDG 3 and acute renal failure development, that required renal replacement therapy. Given the high incidence of severe graft disfunction, the protective effect of ECMO towards its development may have been lost due to too prolonged circulatory assistance. Statistical analysis showed high in-hospital mortality in both patients undergoing prolonged ECMO support (30%) and replacing it de novo in intensive care unit (56%). Additionally, 3-year mortality risk resulted respectively three times higher (HR 2,91; p=0,00154) and more than six times (HR 6,70; p<0,001) than patients who didn’t need postoperative support.
Dipartimento di Medicina - DIMED
2021
Intraoperative use of planned and unplanned ECMO (extracorporeal membrane oxygenation) in lung transplantation: analysis of risk factors and short- and long-term outcomes
Introduzione. Il trapianto polmonare è considerato un valido trattamento per l’insufficienza respiratoria cronica terminale non responsiva alla terapia medica. Nel corso degli anni l’evoluzione della tecnica chirurgica e l’introduzione di nuove tecniche di supporto circolatorie hanno permesso il trattamento di pazienti sempre più complessi. Sebbene il ricorso a supporto ECMO sia sempre più diffuso, non sono ancora chiare le indicazioni al suo posizionamento. Il presente studio ha l’obiettivo primario di indagare i possibili benefici derivanti dal posizionamento sistematico di supporto ECMO veno-arterioso intraoperatorio durante gli interventi di trapianto polmonare bilaterale. I gruppi di controllo sono costituiti da pazienti sottoposti al medesimo intervento chirurgico senza supporto ECMO o con posizionamento intraoperatorio non a priori in caso di necessità, ovvero in caso di comparsa di instabilità ventilatoria o emodinamica durante le varie fasi chirurgiche. Materiali e metodi. Sono stati raccolti dati riguardanti i trapianti polmonari eseguiti nel periodo da gennaio 2015 a dicembre 2021. Sono stati esclusi i trapianti monopolmonari, i retrapianti, i trapianti eseguiti in emergenza, i trapianti in cui il paziente è arrivato all’intervento in ECMO bridge e i trapianti eseguiti con bypass cardiopolmonare. Per quanto riguarda l’obiettivo primario dello studio, i pazienti risultati idonei all’arruolamento sono stati divisi in tre gruppi: pazienti operati senza supporto ECMO, pazienti operati con supporto ECMO non pianificato e pazienti operati con supporto ECMO pianificato. I dati raccolti comprendevano le caratteristiche preoperatorie, intraoperatorie e postoperatorie del ricevente e le caratteristiche del donatore. Per quanto riguarda l’obiettivo secondario dello studio, i pazienti risultati idonei sono stati divisi in tre gruppi: pazienti che sono usciti dalla sala operatoria senza ECMO senza rimetterlo, pazienti che hanno prolungato ECMO dalla sala operatoria e pazienti che sono usciti dalla sala operatoria senza ECMO per rimetterlo in terapia intensiva. Risultati. I pazienti sottoposti a trapianto polmonare bilaterale con supporto ECMO intraoperatorio programmato elettivo, nonostante presentassero una patologia polmonare più grave al momento del trapianto (LAS mediano 36,9; p=0,013), hanno mostrato un decorso postoperatorio migliore rispetto ai pazienti trattati con ECMO intraoperatorio non pianificato (LAS mediano 35,3). L’analisi statistica ha rilevato per il gruppo ECMO pianificato una minor incidenza di complicanze e una minor mortalità sia intraospedaliera che a lungo termine. Dai dati si evince infatti un rischio di mortalità a 3 anni di circa il doppio (HR 1,83; p=0,05) nei pazienti trattati con ECMO intraoperatorio non programmato rispetto agli altri due gruppi. Il posizionamento elettivo di ECMO ha inoltre dimostrato di avere un potenziale effetto protettivo nei confronti dello sviluppo di PGD 3 e di rigetto acuto. Il decorso dei pazienti che hanno necessitato di supporto ECMO nel periodo postoperatorio è risultato complesso, con frequente sviluppo di PGD 3 e insufficienza renale acuta richiedente terapia renale sostitutiva. Vista l’elevata incidenza di disfunzione d’organo severa, l’effetto protettivo di ECMO nei confronti del suo sviluppo sembra essere perso a causa dell’eccessivo prolungamento dell’assistenza circolatoria. L’analisi statistica ha rilevato un’elevata mortalità intraospedaliera sia nei pazienti trattati con ECMO prolungato dalla sala operatoria (30%) che nei pazienti che lo hanno posizionato de novo (56%). In aggiunta, il rischio di mortalità a 3 anni dal trapianto è risultato rispettivamente quasi tre volte maggiore (HR 2,91; p=0,00154) e più di sei volte maggiore (HR 6,70; p<0,001) rispetto ai pazienti che non hanno necessitato di supporto postoperatorio.
Trapianto polmonare
ECMO
PGD
Rigetto cronico
FACCIOLI, ELEONORA
Lauree magistrali a ciclo unico
File in questo prodotto:
File Dimensione Formato  
Utilizzo intra-operatorio di ECMO (extracorporeal membrane oxygenation) programmato e non programmato nel trapianto polmonare analisi dei fattori di rischio e degli outcome a breve e lungo termine.pdf

accesso riservato

Dimensione 1.93 MB
Formato Adobe PDF
1.93 MB Adobe PDF

The text of this website © Università degli studi di Padova. Full Text are published under a non-exclusive license. Metadata are under a CC0 License

Utilizza questo identificativo per citare o creare un link a questo documento: https://hdl.handle.net/20.500.12608/30576