Modellazione a parametri concentrati per la valutazione dell’emodinamica in presenza di Ossigenazione ExtraCorporea a Membrana

L’Ossigenazione ExtraCorporea a Membrana con accesso Veno-Arterioso (VA-ECMO) è un dispositivo di supporto circolatorio meccanico, che favorisce il sostegno emodinamico e lo scambio di gas permettendo, prevalentemente in pazienti con Shock Cardiogeno o arresto cardiaco, una corretta ossigenazione dei tessuti. Tuttavia, la presenza di un dispositivo esterno, posto in parallelo al sistema circolatorio, altera nel medio lungo periodo le condizioni emodinamiche locali e globali, con possibili danni multiorgano. Il presente elaborato vede lo sviluppo di un nuovo modello a parametri concentrati (modello 0D), sulla base di quello precedentemente implementato da Comunale et al. (2021), nel quale è stata introdotta la rappresentazione 0D di VA-ECMO. L’obiettivo del lavoro è stato quello di verificare l’abilità del modello di replicare evidenze cliniche associate all’utilizzo di VA-ECMO e di confermare la potenzialità dei modelli a parametri concentrati nella messa a punto di uno strumento operativo di dettaglio, capace di supportare il clinico nell’utilizzo e nel controllo del trattamento VA-ECMO su uno specifico paziente. In generale, i risultati ottenuti trovano riscontro con quanto è noto accadere nel panorama reale e mettono in luce aspetti che, ad oggi, richiedono di essere approfonditi. In primo luogo, per una condizione di insufficienza cardiaca grave, VA-ECMO ha dimostrato di ridurre il lavoro a carico del ventricolo sinistro, nonostante si verifichi contemporaneamente un aumento del volume ventricolare, suggerendo un risultato in linea con le evidenze cliniche riguardo il recovery di questa camera cardiaca. Inoltre, si è osservato un aumento delle pressioni venose polmonari, che risulta confermare quanto riscontrato clinicamente circa il peggioramento della respirazione spontanea nei pazienti sottoposti a VA-ECMO, suggerendo che l’utilizzo del trattamento può provocare una condizione di insufficienza respiratoria, o peggiorarne una preesistente. In conclusione, i risultati del presente lavoro si sono dimostrati un primo passo verso la messa a punto di uno strumento previsionale e di supporto clinico per l’utilizzo di VA-ECMO.