Coagulation factors consumption

Coagulation factors consumption

Anti thrombin & paediatric CPB

– Low pre bypass AT level in 9% of the cases

– Very low AT level when 2h– Remaining low AT level after CPB in 15% of the children

30

50

70

90

110

Act

ivité

AT

(%

)

H1 H2 H2 H24 per-CEC post-CEC post-CEC

Distribution de la concentration d'AT

91,3

71,5 75

86,1

48,6

28,5 25

13,95,8

28,621,4

8,3 11,1

51,4

8,7

0

20

40

60

80

100

pré-CEC H1 per-CEC H2 per-CEC H2 post-CEC H 24 post-CEC

Pro

portio

n de

pat

ient

s (%

)

AT > 60% AT

Anti thrombin & paediatric CPB

– Low pre bypass AT level in 9% of the cases

– Very low AT level when 2h– Remaining low AT level after CPB in 15% of the children

30

50

70

90

110

Act

ivité

AT

(%

)

H1 H2 H2 H24 per-CEC post-CEC post-CEC

Distribution de la concentration d'AT

91,3

71,5 75

86,1

48,6

28,5 25

13,95,8

28,621,4

8,3 11,1

51,4

8,7

0

20

40

60

80

100

pré-CEC H1 per-CEC H2 per-CEC H2 post-CEC H 24 post-CEC

Pro

portio

n de

pat

ient

s (%

)

AT > 60% AT

Consumptive coagulopathy

• During the First 24 h of ECMO – Factors level

– AT level– Platelets

• Urlesberger B J ped 1996

Fibrinolysis

• J Cardiothorac Vasc Anesth. 1998 Dec;12(6):633-8. Fibrinolysis in pediatric patients undergoing cardiopulmonary bypass.Williams GD, Bratton SL, Nielsen NJ, Ramamoorthy C. : very rare except sometimes on ECMO

Platelet dysfunction

Heparin Induced Thrombocytopenia

• Platelets < 100 000• antiheparin ab + PF4 + endothelium• Thrombus• Adultes: 25 - 50% (CC) develop antibodies with

Thromboembolic events 1à 3% (� 28%)• In pediatrics ? 1à 2%• Isolated Thrombopenia or thrombosis • � 42.1% without Tt & 18% with direct thrombin

inhibitors

Aloufi B, Semin Thorac Cardiovasc Surg Pediatr Card Surg Annu. 2004Risch L .intensive Care Med. 2004Klenner AF, Thromb Haemost. 2004Schmugge M, Pediatrics. 2002

Optimization of Anticoagulation:Heparin sensitivity & monitoring

• The activated coagulation time: suitability for monitoring heparin effect and neutralization during pediatric cardiac surgery.Martindale SJ, Shayevitz JR, D'Errico C.J Cardiothorac Vasc Anesth. 1996 Jun;10(4):458-63.

• Age-related differences in heparin sensitivity and heparin-protamine interactions in cardiac surgery patients.D'Errico C, Shayevitz JR, Martindale SJ.J Cardiothorac Vasc Anesth. 1996 Jun;10(4):451-7

• Postoperative antithrombin levels and outcome in cardiac operations.Ranucci M, Frigiola A, Menicanti L, Ditta A, Boncilli A, Brozzi S.Crit Care Med. 2005 Feb;33(2):355-60

• A comparison of heparin management strategies in infants undergoing cardiopulmonary bypass. Guzzetta NA Anesth Analg 2008.

Anticoagulation is more difficult in neonates:

• More thrombin produced• More inflammation • Less AT

ACT and heparin dosage timecourseACT and heparin dosage timecourse

0

0,3

0,6

0,9

1,2

0

20

40

60

80

100

120

140

160

180

200

J1

J2

J3

J4

J5

J6

J7

J8

J9

J10

J11

UI/m

l

Sec

onde

Jour

ACT vs AntXa

ACT

Zone anticogulation Zone anticogulation efficaceefficace

Monitoring

Haemostasis

4 times a day:

Anti Xa, PT, Platelets

count, fibrinogen, AT

1X: DD

Circuit

•Pressure gradient •Frequent look

•O2 saturation on both side of the membrane

•Pump head

•TTE : – Position of the canula– Contrasts in LV

Informations about Coagulation Platelet functionsFibrinolysisHeparin

Avantages

Takes 30 minutes

Hypercoagulability ?

•Miller et al, Pediatric Anesthesia , 2000 ; 90: 1324-1330•S Barrieu-Moussa et al., Etude du ROTEM en chirurgie cardiaque pédiatrique, Hôpital Necker, GEHT Grenoble, Octobre 2005

rFVIIa

Yilmaz BTSuccessful Use of Recombinant Factor VIIa)During Cardiac Surgery in a Pediatric Patient …Pediatr Cardiol. 2005 Feb 10; Egan JR,Recombinant activated factor VII

in paediatric cardiac surgery.Intensive Care Med. 2004 Al Douri M, Effect of the administration of recombinant activated factor VII (rFVIIa; NovoSeven)in the management of severeuncontrolled bleeding in patients.Blood Coagul Fibrinolysis. 2000Karkouti K, Recombinant factor VIIafor intractable blood loss after cardiac surgery:a propensity score-matched case-control

analysisTransfusion. 2005 Jan.Aggarwal ARecombinant activated factor VII (rFVIIa) as salvage treatment for intractablehemorrhage.Thromb J. 2004 No

Act F VII 60-120 µg/kg• Bui J JTCS 2002• Syburra TATS 2010• Garcia J Ped Surg 2011

• 60% thrombotic events• Synergy with APCC

• Dunne.B heart lung Circ 2011• Dominguez pediatr Crit care 2005• Wittenstein ped crit care 2005

Active and soft replacement therapy

Anti fibrinolytics ?

• Ecmo : decreased PAI and increased TPA level => Fibrinolysis

• TA : 4 mg /kg and 1 mg/kg/h or 15 mg/kg /8h

• Aprotinin– Decreases bleeding and transfusion

• Brunet F Int Care Med 1992• Van der Stark 1997

ASA

• ASA 1,5 mg/kgBW/d

• Decreases heparin need• Improves oxygenation• Addition of acetylsalicylic acid to heparin for anticoagulation management

during pumpless extracorporeal lung assist.Bein T , Zimmermann M, Philipp A, Ramming M, Sinner B, Schmid C, Müller T, Graf B, Schlitt HJ, Weber-Carstens S.ASAIO J. 2011 May-Jun;57(3):164-8

• Coagulation management in pediatric mechanical circulatory support.DrewsT, Stiller B, Hübler M, Weng Y, Berger F, Hetzer R.ASAIO J. 2007 Sep-Oct;53(5):640-5.PMID: 17885339 [PubMed -

Predictors of haemostasis disorders• Laboratory and clinical predictors of thrombosis and hemorrhage in 29

pediatric extracorporeal membrane oxygenation nonsurvivors.Reed RC, Rutledge JC.Pediatr Dev Pathol. 2010 Sep-Oct;13(5):385-92

• PT, aptt, • ACT, • Platelets count • fibrinigen level, • Heparin dose.

=> Poor predictors

Coagulopathy during ECMO

Nearly always results from mismanagements:• Bleeding Prior or during placement of ECMO • Too fast and too important supplementation• Inadequate monitoring • Inadequate circuit: stagnant blood (bridge)• Limb ischemia

Take home message

• Miniaturized circuit• Coated circuits (tip to tip) • Perfect surgical set up • Monitoring

– Blood: Anti Xa, AT , Platelets, PT, DD– Oxygenator ( pressure drop, oxygenation, view) – Echo : contrasts in the LV

• Active action => very soft replacement therapy like driving on ice

COMPLICATIONS

Facteurs de mortalité

• Ventricules uniques

• mise en route lente et longue

• Mais durée de la réanimation cardio-respiratoire controversée

• Le pronostic se dégrade avec la Durée ECMO > 231 h , p < 0,06

• Poids 2,5 kg, p < O,O9

• Complications associées :– Neurologiques 30%– Rein Outcomes of infants weighing three kilograms or less requiring extracorporeal membrane oxygenation after cardiac surgery.Bhat P, Hirsch JC,

Gelehrter S, Cooley E, Donohue J, King K, Gajarski RJ. Ann Thorac Surg. 2013 Feb;95(2):656-61p0003

– Saignement et transfusion – Durée de normalisation des lactates => corrélée à la dégradation des scores

de développement neurologique à 2ans

Diagnostic des complications

• Lidegran M Pediatr Radiol 2002 – 112 Ecmo ont eu 46 scanners – 57% des cas, examen utile pour modifier le traitement– cerveau : 13 hie, 16 infarctus, 2 absences de circulation,

1 hydrocéphalie

– thorax : 6 hémothorax , 2 chylothorax, 2 ep pleuraux, 4 ep péricardiques, & abcès, etc..

– abdomen : 3 hie intra péritonéales , 2 hie de paroi, 1 infarctus hepatique et 2 hie surrénales

Importance des systèmes portables

Complications (ELSO)

• 13827 pts (Zwischenberger JB JTCS 1994)

– Cardiopulmonary 43%– Neurological 35% (VV 6% seizures vs 14%

AV)– Bleeding 35%– Metabolic32%– Renal failure 25%– Infection 9%

Autopsy findings in patients on postcardiotomy extracorporeal membrane oxygenation (ECMO). Rastan AJ, Lachmann N, Walther T, Doll N, Gradistanac T, Gommert JF,

Lehmann S, Wittekind C, Mohr FW.Int J Artif Organs. 2006 Dec;29(12):1121-31

• 75% had thrombo embolic events– Cerebral infarction– Bowel ischemia– Venous thrombus formation– Systemic thromboembolic events

– Major dyscrepancies between clinical and post mortem

examination

Risques de saignement• Dépend de l’indication de l’assistance:

– ECMO post cardiotomie: McMullan DM 2011• 32- 34%, identique nouveaux nés, nourrissons et enfants• Risque de DC : 60 to 70%

– ECMO Non chirurgicales• 21% Stolar J Ped Surg 1991 ELSO

• 4-13% Respiratory ECMO� El-Banayosi,1999, OZ, 1997,

� Copeland,1998, Mc Bride, 1999

� 20-Year Experience of Prolonged Extracorporeal Membrane Oxygenation in Critically Ill Children With Cardiac or Pulmonary Failure: GuptaP,McDonald R, Chipman CW, Stroud M, Gossett JM, Imamura M, Bhutta AT.Ann Thorac Surg. Mar 20 13

Thrombotic events

• Respiratory ECMO– 2-18%

– Inadequate Anticoagulation

– FV Leyden

– Acquired VW disease

– HIT

Group Total Survival

Neonatal Respiratory 21,916 76%

Neonatal Cardiac 3,266 38%

Pediatric Respiratory 3,693 56%

Pediatric Cardiac 4,036 45%

Adult Respiratory 1,416 51%

Adult Cardiac 825 33%

Total 36,466 64%

ELSO - Janvier 2008

N England J Med 2012 9; 367(6):532-41

RECHERCHE, FUTUR??

PumpKIN Trial

$ 23 million

1,4 to 2,5l/min , 12 and 35g

Pedipump (Axial, left and right)

ClevelandPriming 0;6ml

> 15 kg < 15 kg

PediaflowPittsburgh

0,3 -1,5l/min

5 ml

3-15 kg

PCAS

Cavopulmonary Assist: (Em)powering

the

Univentricular Fontan Circulation

Mark D. Rodefeld, et al, Semin Thorac Cardiovasc Surg Pediatr Card

Surg Ann 14:45-54, 2011

Oxygénation intracorporelle

• Hemostasis– Coating – Enhanced monitoring: AT, Pl Mapping– Anti Xa vs ACT

• Monitoring:– NIRS regionnal oxygen delivery – SvO2 global oxygen delivery

• Pharmacological support – Sildenafil to reduce RV afterload– Levosimendan to support R & L ventricles

Non mecanichal advances

ASSISTANCE POST CARDIOTOMIE

RARE

de 1 à 3,5 % des opérés

(8,4% en 1992)

•Extracorporeal membrane oxygenation in pediatric patients: our experience in the last ten years. Sasson L, Cohen I, Tamir A, Sternfeld AR, Berlowitz Y, Lenczner O, Houri S. Isr Med Assoc J.

2013 Jan;15(1):13-6.

•Extracorporeal membrane oxygenation in children after cardiac surgery.

Raithel SC, Pennington DG, Boegner E, Fiore A, Weber TR. Circulation. 1992 Nov;86

•Extracorporeal circulation for support of palliative cardiac surgery in infants. Baffes TG, Fridman JL, Bicoff JP, Whitehill JL.Ann Thorac Surg. 1970 Oct;10(4):354-63.

•« Planifiée ? » plutôt « envisagée » < 0,1%

Assistances post cardiotomies

(Necker)

Systématique en cas de bas débit réfractaire

• 2011: 792 pts en CEC + 2012 (July) 570 patients

• 1362 pts = 11 ECMO post cardiotomies (0,8%)

• 8 pts Sortis

Avant d’ envisager une AC post cardiotomie,

il faut savoir que:

• Les aspects éthiques peuvent être difficiles

• La survie est variable selon la réparation

• La durée d’assistance peut être très longue

• Si en attente de TX: peu de greffon

Enfants sur liste d’attente de TX

�1500- 2200 patients pédiatriques en liste d’attente =>

seulement 347-480 transplantés

45%

Préalables

Absence de lésions résiduelles

•Determinants of success in pediatric cardiac patients undergoing extracorporeal membrane oxygenation. Black MD, Coles JG, Williams WG, Rebeyka IM, Trusler GA, Bohn D, Gruenwald C, Freedom RM. Ann Thorac Surg. 1995 Jul;60(1):133-8.

100% DC

Considérations éthiques

• Quel est le meilleur pour le patient et les parents?• Risque moral : processus de sélection, consentement

« éclairé », décision en urgence au bloc

• Ressources de la société• Contre indications ?

– Anomalies chromosomiques?– Pathologies associées – Insuffisance Rénale préexistante– Poids < 2,5 kg – Prématurité

Survie

• Globale de 30 à 60 % selon équipes• Selon la cardiopathie : de 30% ASO à 100

RVPA et CIV

Extracorporeal membrane oxygenation in pediatric patients: our experience in the last ten years. Sasson L, Cohen I, Tamir A, Sternfeld AR, Berlowitz Y, Lenczner O, Houri S. Isr Med Assoc J. 2013 Jan;15(1):13-6.

Sur quels patients peut on prévoir une

AC post cardiotomie?

• Patients déjà opérés une à plusieurs fois

• Cardiopathies de la voie droite

• Défaillance gauche : ALCAPA, ACCIDENT

De 1996 à 2001 avec CEC hypothermique & CSDO: gpe 1 (15)

De 2001 à 2005 avec CEC & CP NT : gpe 2 (n= 10)

De 2006 à 2011 avec CEC & CP NT : gpe 3 (n= 21)

Gpe 1(15)

Gpe 2(10)

Gpe 3(21)

Age (mois m)

14 9 4 ± 1,5

Poids (kg m)

6 5,5 4,3 ± 1

Ass G-G 3 2 0

Mortalité 2 (13%) 0 0

2010-11: intubation med 84 h, réa moyenne/med 6 j

Mais….ALCAPA FE < 20% à Necker

Mais……. TGVx 2,8kg, 2 Jours

VGDisposition coronaireDouble boucle (type E)

CEC 190 min/ KLAo 93 min

Pas d’assistance (adrénaline 0,1 mcg/kg/min et milrinone 0,35mcg/kg/min + FSRfermeture J2, extubation J4)

Sur quels patients peut on prévoir une

AC post cardiotomie?

• Patients déjà opérés une à plusieurs fois

• Cardiopathies de la voie droite

• Défaillance gauche : ALCAPA, ACCIDENT

• Données biologiques préopératoires ? ( BNP > 300 , lactates en augmentation +/- défaillance rénale et/ou hépatique )

Où, bloc ou réa? Controverse

• Postoperative extracorporeal life support in pediatric cardiac surgery: recent results. Ghez O, Feier H, Ughetto F, Fraisse A, Kreitmann B, Metras D ASAIO J. 2005 Sep-Oct;51(5):513-6. meilleur bloc

• Extracorporeal membrane oxygenation in pediatric patients: our experience in the last ten years. Sasson L, Cohen I, Tamir A, Sternfeld AR, Berlowitz Y, Lenczner O, Houri S. Isr Med Assoc J. 2013 Jan;15(1):13-6.

• Extracorporeal membrane oxygenation for cardiac support in children del Nido PJ. Ann Thorac Surg. 1996 Jan;61(1):336-9; discussion 340-1 Moins bon bloc

• Extracorporeal life support in neonates, infants, and children after repair of congenital heart disease: modern era results in a single institution. Alsoufi B, Shen I, Karamlou T, Giacomuzzi C, Burch G, Silberbach M, Ungerleider R. Ann Thorac Surg. 2005 Jul;80(1):15-2

• Extracorporeal membrane oxygenation in children after repair of congenital cardiac lesions. Aharon AS, Ann Thorac Surg. 2001 Dec;72(6):2095-101;

Quand une AC est « planifiée » ou « envisagée », faut il la poserau bloc

ou attendre une dégradation en réanimation??

Combien de temps faut il assister ?

• Meilleure récupération en 48-72h • Peu de survivants après 6 J • Récupération anecdotique >12 j

• Recurrent or prolonged mechanical circulatory support: bridge to recovery or road to nowhere? d'Udekem Y, Shime N, Lou S, MacLaren G. Pediatr Crit Care Med. 2013 Jun;14

• Extracorporeal membrane oxygenation in pediatric patients: our experience in the last ten years. Sasson L, Cohen I, Tamir A, Sternfeld AR, Berlowitz Y, Lenczner O, Houri S. Med Assoc J. 2013 Jan;15(1):13-6.

• Extra-corporeal life support following cardiac surgery in children: analysis of risk factors and survival in a single institution. Alsoufi B, Al-Radi OO, Gruenwald C, Lean L, Williams WG, McCrindle BW, Caldarone CA, Van Arsdell GS. Eur J Cardiothorac Surg. 2009 Jun;35(6):1004-11

• Ghez O, Feier H, Ughetto F, Fraisse A, Kreitmann B, Metras D. ASAIO J. 2005 Sep-Oct;51(5):513-6.

Prévoir une assistance de plus longue durée type VAD

Faut il insister? « road to nowhere »

Après TX : oui, 15% post TX Mechanical circulatory support after paediatric heart transplantation. Perri G, Hasan A, Cassidy J, Kirk R, Haynes S, Smith J, Crossland D, Griselli M.Eur J Cardiothorac Surg. 2012 Oct;42(4):696-701

ECMO répétées ?

Recurrent or prolonged mechanical circulatory support: bridge to recovery or road to nowhere? d'Udekem Y, Shime N, Lou S, MacLaren G. Pediatr Crit Care Med. 2013 Jun;14

Aucun arrêt de réanimation sans être passé par l’ECMO

Acharnement thérapeutique ? Non

Diminution de la mortalité post opératoire de 50%

Evolution des techniques et des matériels

Comme le ventilation artificielle ? Pas encore

En réanimation de chirurgie cardiaque pédiatrique

En réanimation Cardio pédiatrique

Toujours penser à l’ecmo en attente de TX avant

de décider un accompagnement

En réanimation pédiatrique

De plus en plus d’indication d’ECMO respiratoire et circulatoire

ECMO

• Décision éthique en équipe

• Décision économique (Circuit de 800 à 3000€ !!)

• Matériel optimisé toujours en amélioration

• Importance de ce qui est autour de l’ECMO

Conclusions

• Il n’existe pas actuellement de facteurs prédictifs pour planifier une ECMO post opératoire.

• La meilleure évaluation du VD est l’IRM et reconctruction 3D Ventripoint

• L’évolution pré et post op du TAPSE est intéressante

• Les facteurs per opératoires et post op immédiats sont essentiels

• Réactivité, choix du type d’assistance, des sites de cannulation avant l’intervention

En pré opératoire on doit

• Discuter la possibilité d’une assistance.• Pour éviter la discussion en urgence au bloc.• Et pour :

– Choisir le type d’assistance et du matériel – Choisir le site de canulation – Prévoir les arguments décisionnels

• Préop: évaluation VD VG, rein, poumons, foie, neuro• Perop: protection myocardique, Durées Clampage Ao

et CEC

• Postop : cliniques, évolution lactates, TAPSE, Sa, BNP

• Impossible de planifier un assistance circulatoire mécanique avec certitude

• La discussion pré opératoire doit l’envisager et la préparer

• Cela n’évite pas forcément les débats

Assistance circulatoire mécanique

après chirurgie cardiaque et /ou pour

transplantation cardiaque

� Débat éthique

� Risque immunologique

� Risque financier

� Est un support Cardio Pulmonaire précieux pour un

grand nombre de cardiopathies

� Permet de sauver > 30% à 80%

� Plus souvent en attente de TX que pour récupération

Take home message:

• Short term mechanical support or bridge to recovery: ECMO

• Long term mechanical support or bridge to transplantation : pulsatile VAD

• Management around the mechanical support as important as the device

Advances in mechanical circulatory

assistance

• Improvement in ECMO circuits : pump, coating, centrifugal pumps

• Improvement in monitoring :– Hemostasis: platelet mapping, anti Xa /ACT– NIRS, SVO2,BGA

• New VAD : Excor BH, Medos HIA, Heartware • Early recovery and extubation • Oral feeding • Less bleeding and immunization by blood transfusion, less

infection

• Avoid ATB prophyllaxis • Easier hemostasis management

� BON CHOIX DES CANULES ET DU SITE DE CANULATION

ABSENCE DE SAIGNEMENT

MONITORING DE L’OXYGÉNATION ET DE L’HÉMOSTASE

RÔLE DES IDE ET DU TRAINING

Apport de la CEC néonatale

• A partir de 1,5 kg, >90% vivants à l âge adulte, compréhension des complications neurologiques.

• Différences ECMO/ CEC

– Pas de contact air sang– Pas d’aspirateurs – Plus stable …… pas de chirurgien!– Gestion de l’hémostase plus fine et plus complexe– Longue durée– Pas la même surveillance humaine

Pulsatile devices

� Hemostasis management &

monitoring

� ICU management

Pediatric Jarvick 2000 (axiale)

1.4 to 2.5 L/min

Pediatric Jarvick 2000 (axial)

1.4 to 2.5 L/min

Advances in pediatric MCS

Circuit ECMO veino-veineuse

Circuit d’AREC

� Débit de 10 à 40%

(50-70 ml/kg/min)

� 2 à 3 sec de drainage

1 sec d’injection� Oxygénation apnéique

� Elimination du CO2� ETCO2, Pressions, ACT

.. .

Canule de 10 à 24 F

Clamps alternatifs

RP

06

Corps de pompe

Echangeur

gazeux

P