Предикторы летальности у пациентов с вено-венозной экстракорпоральной мембранной оксигенацией при COVID-19-ассоциированном ОРДС

Цель исследования. Выявить факторы, ассоциированные с госпитальной летальностью, у пациентов с COVID-19-ассоциированным острым респираторным дистресс-синдромом (ОРДС), которым была инициирована вено-венозная экстракорпоральная мембранная оксигенация (В-В ЭКМО).

Материалы и методы. В ретроспективное исследование включили данные медицинской документации 123 пациентов, находившихся на лечении в отделении реанимации и интенсивной терапии (ОРИТ) № 7 ГКБ № 52 ДЗМ. Всем пациентам инициировали В-В ЭКМО по респираторным показаниям, согласно актуальным рекомендациям. Систематизировали и проанализировали ряд характеристик, потенциально ассоциированных с летальностью. Статистическую обработку для поиска предикторов летальности провели с использованием методов однофакторного анализа и расчетом отношения шансов (ОШ), ROC-анализа с расчетом площади под ROC-кривой (AUROC).

Результаты. Итоговая летальность составила 87% (107/123), 13% (14/107) пациентов умерли после отлучения от В-В ЭКМО. Независимыми предикторами летального исхода в исследуемой группе являлись высокая максимальная производительность В-В ЭКМО, увеличенные временные рамки от начала заболевания до перевода на ИВЛ и до инициации В-В ЭКМО, и низкий pH на момент инициации ЭКМО. В период 28 сут от момента инициации В-В ЭКМО предикторами летальности являлись низкая медиана концентрации альбумина и продолжительное использование норадреналина. Во время проведения В-В ЭКМО предикторами летального исхода являлись: развитие острого почечного повреждения (ОПП), потребовавшее инициации заместительной почечной терапии (ЗПТ), факт развития септического шока и количество его рецидивов, а также факт использования экстракорпоральных методов детоксикации по поводу септического шока.

Заключение. Предикторами летального исхода у пациентов с COVID-19-ассоциированным ОРДС, которым была инициирована В-В ЭКМО, являются высокая максимальная производительность В-В ЭКМО, отсроченные перевод на ИВЛ и инициация В-В ЭКМО, гипоальбуминемия, длительная потребность в инфузии норадреналина, развитие ОПП, требующее инициации ЗПТ, а также факт развития септического шока, количество его рецидивов и использование в связи с этим методов экстракорпоральной детоксикации за время проведения В-В ЭКМО.

1. Azagew A.W., Beko Z.W., Ferede Y.M., Mekonnen H.S., Abate H.K., Mekonnen C.K. Global prevalence of COVID-19-induced acute respiratory distress syndrome: systematic review and meta-analysis. Syst Rev. 2023; 12 (1): 212. DOI: 10.1186/s13643023-02377-0. PMID: 37957723.

2. Extracorporeal Life Support Organization. Registry Dashboard of ECMO-Supported COVID-19 Patient Data [Электронный ресурс] // https://elso.org/home.aspx.2023.

3. Badulak J., Antonini M.V., Stead C.M, Shekerdemian L., Raman L., Paden M.L., Agerstrand C., et al. Extracorporeal membrane oxygenation for COVID-19: updated 2021 guidelines from the Extracorporeal Life Support Organization. ASAIO J. 2021; 67 (5): 485–495. DOI: 10.1097/MAT.0000000000001422. PMID: 33657573.

4. Chong W.H., Biplab K.S., Medarov B.I. Clinical characteristics between survivors and nonsurvivors of COVID-19 patients requiring extracorporeal membrane oxygenation (ECMO) support: a systematic review and meta-analysis. J Intensive Care Med. 2022; 37 (3): 293–303. DOI: 10.1177/08850666211045632. PMID: 34636697.

5. Beyls C., Huette P., Viart C., Mestan B., Haye G., Guilbart M., Bernasinski M., et al. Mortality of COVID-19 patients requiring extracorporeal membrane oxygenation during the three epidemic waves. ASAIO J. 2022; 68 (12): 1434–1442. DOI: 10.1097/MAT.0000000000001787. PMID: 36194473.

6. Riera J., Alcántara S., Bonilla C., Fortuna P., Ortiz A.B., Vaz A., Albacete C., et al. Risk factors for mortality in patients with COVID-19 needing extracorporeal respiratory support. Eur Respir J. 2022; 59 (2): 2102463. DOI: 10.1183/13993003.02463-2021. PMID: 34824058.

7. Barbaro R.P., MacLaren G., Boonstra P.S., Iwashyna T.J., Slutsky A.S., Fan E., Bartlett R.H., et al. Extracorporeal membrane oxygenation support in COVID-19: an international cohort study of the Extracorporeal Life Support Organization registry. Lancet. 2020; 396 (10257): 1071–1078. DOI: 10.1016/S0140-6736(20)32008-0. PMID: 32987008.

8. Tran A., Fernando S.M., Rochwerg B., Barbaro R.P., Hodgson C.L., Munshi L., MacLaren G., et al. Prognostic factors associated with mortality among patients receiving venovenous extracorporeal membrane oxygenation for COVID-19: a systematic review and meta-analysis. Lancet Respir Med. 2023; 11 (3): 235–244. DOI: 10.1016/S2213-2600(22)00296-X. PMID: 36228638.

9. Biancari F., Mariscalco G., Dalén M., Settembre N., Welp H., Perrotti A., Wiebe K., et al. Six-month survival after extracorporeal membrane oxygenation for severe COVID-19. J Cardiothorac Vasc Anesth. 2021; 35 (7): 1999–2006. DOI: 10.1053/j.jvca.2021.01.027. PMID: 33573928.

10. Giraud R., Legouis D., Assouline B., De Charriere A., Decosterd D., Brunner M.E., Moret-Bochatay M., et al. Timing of VV-ECMO therapy implementation influences prognosis of COVID-19 patients. Physiol Rep. 2021; 9 (3): 1–11. DOI: 10.14814/phy2.14715. PMID: 33527751.

11. Sromicki J., Schmiady M., Maisano F., Mestres C.A. ECMO therapy in COVID-19: an experience from Zurich. J Card Surg. 2021; 36 (5): 1707–1712. DOI: 10.1111/jocs.15147. PMID: 33124076.

12. Li X., Guo Z., Li B., Zhang X., Tian R., Wu W., Zhang Z., et al. Extracorporeal membrane oxygenation for coronavirus disease 2019 in Shanghai, China. ASAIO J. 2020; 66 (5): 475–481. DOI: 10.1097/MAT.0000000000001172. PMID: 32243266.

13. Bergman Z.R., Wothe J.K., Alwan F.S., Dunn A., Lusczek E.R., Lofrano A.E., Tointon K.M., et al. The use of venovenous extracorporeal membrane oxygenation in COVID-19 infection: one region’s comprehensive experience. ASAIO J. 2021; 67 (5): 503–510. DOI: 10.1097/MAT.0000000000001403. PMID: 33492851.

14. Zayat R., Kalverkamp S., Grottke O., Durak K., Dreher M., Autschbach R., Marx G., et al. Role of extracorporeal membrane oxygenation in critically Ill COVID-19 patients and predictors of mortality. Artif Organs. 2021; 45 (6): 158–170. DOI: 10.1111/aor.13873. PMID: 33236373.

15. Dreier E., Malfertheiner M.V., Dienemann T., Fisser C., Foltan M., Geismann F., Graf B., et al. ECMO in COVID-19-prolonged therapy needed? A retrospective analysis of outcome and prognostic factors. Perfusion. 2021; 36 (6): 582–591. DOI: 10.1177/0267659121995997. PMID: 33612020.

16. Alnababteh M., Hashmi M.D., Vedantam K., Chopra R., Kohli A., Hayat F., Kriner E., et al. Extracorporeal membrane oxygenation for COVID-19 induced hypoxia: single-center study. Perfusion. 2021; 36 (6): 564-572. DOI: 10.1177/0267659120963885. PMID: 33021147.

17. Zhang J., Merrick B., Correa G.L., Camporota L., Retter A., Doyle A., Glover G.W., et al. Veno-venous extracorporeal membrane oxygenation in coronavirus disease 2019: a case series. ERJ Open Res. 2020; 6 (4): 1–8. DOI: 10.1183/23120541.00463-2020. PMID: 33257913.

18. Kon Z.N., Smith D.E., Chang S.H., Goldenberg R.M., Angel L.F., Carillo J.A., Geraci T.C., et al. Extracorporeal membrane oxygenation support in severe COVID-19. Ann Thorac Surg. 2021; 111 (2): 537–543. DOI: 10.1016/j.athoracsur.2020.07.002. PMID: 32687823.

19. Harnisch L.O., Moerer O. Contraindications to the initiation of veno-venous ECMO for severe acute respiratory failure in adults: a systematic review and practical approach based on the current literature. Membranes (Basel). 2021; 11 (8): 1–31. DOI: 10.3390/membranes11080584. PMID: 34436348.

20. Shaefi S., Brenner S.K., Gupta S., O’Gara B.P., Krajewski M.L., Charytan D.M., Chaudhry S., et al. Extracorporeal membrane oxygenation in patients with severe respiratory failure from COVID-19. Intensive Care Med. 2021; 47 (2): 208–221. DOI: 10.1007/s00134-020-06331-9. PMID: 33528595.

21. Enger T., Philipp A., Videm V., Lubnow M., Wahba A., Fischer M., Schmid C., et al. Prediction of mortality in adult patients with severe acute lung failure receiving veno-venous extracorporeal membrane oxygenation: a prospective observational study. Crit Care. 2014; 18 (2): 1–10. DOI: 10.1186/cc13824. PMID: 24716510.

22. Herrmann J., Lotz C., Karagiannidis C., Weber-Carstens S., Kluge S., Putensen C., Wehrfritz A., et al. Key characteristics impacting survival of COVID-19 extracorporeal membrane oxygenation. Crit Care. 2022; 26 (1): 1–14. DOI: 10.1186/s13054-022-04053-6. PMID: 35765102.

23. Supady A., DellaVolpe J., Taccone F.S., Scharpf D., Ulmer M., Lepper P.M., Halbe M., et al. Outcome prediction in patients with severe COVID-19 requiring extracorporeal membrane oxygenation — a retrospective international multicenter study. Membranes (Basel). 2021; 11 (3): 1–12. DOI: 10.3390/membranes11030170. PMID: 33673615.

24. Wu M.Y., Chang Y.S., Huang C.C., Wu T.I., Lin P.J. The impacts of baseline ventilator parameters on hospital mortality in acute respiratory distress syndrome treated with venovenous extracorporeal membrane oxygenation: a retrospective cohort study. BMC Pulm Med. 2017; 17 (1): 1–11. DOI: 10.1186/s12890017-0520-5. PMID: 29221484.

25. Tabatabai A., Ghneim M.H., Kaczorowski D.J., Shah A., Dave S., Haase D.J., Vesselinov R., et al. Mortality risk assessment in COVID-19 venovenous extracorporeal membrane oxygenation. Ann Thorac Surg. 2021; 112 (6): 1983–1989. DOI: 10.1016/j.athoracsur.2020.12.050. PMID: 33485917.

26. Nesseler N., Fadel G., Mansour A., Para M., Falcoz P.E., Mongardon N., Porto A., et al. Extracorporeal membrane oxygenation for respiratory failure related to COVID-19: a nationwide cohort study. Anesthesiology. 2022; 136 (5): 732–748. DOI: 10.1097/ALN.0000000000004168. PMID: 35348610.

27. Supady A., Combes A., Barbaro R.P., Camporota L., Diaz R., Fan E., Giani M., et al. Respiratory indications for ECMO: focus on COVID-19. Intensive Care Med. 2022; 48 (10): 1326–1337. DOI: 10.1007/s00134-022-06815-w. PMID: 35945343.

28. MacLaren G., Schlapbach L.J., Aiken A.M. Nosocomial infections during extracorporeal membrane oxygenation in neonatal, pediatric, and adult patients: a comprehensive narrative review. Pediatr Crit Care Med. 2020; 21 (3): 283–290. DOI: 10.1097/PCC.0000000000002190. PMID: 31688809.

29. Franchineau G., Luyt C.E., Combes A., Schmidt M. Ventilator-associated pneumonia in extracorporeal membrane oxygenation-assisted patients. Ann Transl Med. 2018; 6 (21): 427. DOI: 10.21037/atm.2018.10.18. PMID: 30581835.

30. Андреев С. С., Кецкало М.В., Нарусова П.О., Лысенко М.А. Вторичные инфекции у пациентов с COVID-19 крайне тяжелого течения во время проведения ЭКМО. Общая реаниматология. 2023; 19 (2): 4–13. DOI: 10.15360/18139779-2023-2-2265.

31. Vigneshwar N.G., Masood M.F., Vasic I., Krause M., Bartels K., Lucas M.T., Bronsert M., et al. Venovenous extracorporeal membrane oxygenation support in patients with COVID-19 respiratory failure: a multicenter study. JTCVS Open. 2022; 12: 211-220. DOI: 10.1016/j.xjon.2022.08.007. PMID: 36097635.

32. Azoulay É., Thiéry G., Chevret S., Moreau D., Darmon M., Bergeron A., Yang K., et al. The prognosis of acute respiratory failure in critically ill cancer patients. Medicine (Baltimore). 2004; 83 (6): 360–370. DOI: 10.1097/01.md.0000145370.63676.fb. PMID: 15525848.

33. Lecuyer L., Chevret S., Guidet B., Aegerter P., Martel .P, Schlemmer B., Azoulay E. Case volume and mortality in haematological patients with acute respiratory failure. Eur Respir J. 2008; 32 (3): 748–754. DOI: 10.1183/09031936.00142907. PMID: 18448491.

34. Minne L., Abu-Hanna A., de Jonge E. Evaluation of SOFAbased models for predicting mortality in the ICU: a systematic review. Crit Care. 2008; 12 (6): 1–13. DOI: 10.1186/cc7160. PMID: 19091120.

35. de Grooth H.J., Geenen I.L., Girbes A.R., Vincent J.L., Parienti J.J., Oudemans-van Straaten H.M. SOFA and mortality endpoints in randomized controlled trials: a systematic review and meta-regression analysis. Crit Care. 2017; 21 (1): 1–9. DOI: 10.1186/s13054-017-1609-1. PMID: 28231816.

36. Safari S., Shojaee M., Rahmati F., Barartloo A., Hahshemi B., Forouzanfar M.M., Mohammadi E. Accuracy of SOFA score in prediction of 30-day outcome of critically ill patients. Turk J Emerg Med. 2016; 16 (4): 146–150. DOI: 10.1016/j.tjem.2016.09.005. PMID: 27995206.

37. Hayanga J.W.A., Kakuturu J., Dhamija A., Asad F., McCarthy P., Sappington P., Badhwar V. Cannulate, extubate, ambulate approach for extracorporeal membrane oxygenation for COVID-19. J Thorac Cardiovasc Surg. 2023; 166 (4): 1132–1142. DOI: 10.1016/j.jtcvs.2022.02.049. PMID: 35396123.

38. Cheng Y., Luo R., Wang K., Zhang M., Wang Z., Dong L., Li J., et al. Kidney disease is associated with in-hospital death of patients with COVID-19. Kidney Int. 2020; 97 (5): 829–838. DOI: 10.1016/j.kint.2020.03.005. PMID: 32247631.

39. Ronco C., Reis T., Husain-Syed F. Management of acute kidney injury in patients with COVID-19. Lancet Respir Med. 2020; 8 (7): 738–742. DOI: 10.1016/S2213-2600(20)30229-0. PMID: 32416769.

40. Wengenmayer T., Schroth F., Biever P.M., Duerschmied D., Benk C., Trummer G., Kaier K., et al. Albumin fluid resuscitation in patients on venoarterial extracorporeal membrane oxygenation (VA-ECMO) therapy is associated with improved survival. Intensive Care Med. 2018; 44 (12): 2312–2314. DOI: 10.1007/s00134-018-5443-y. PMID: 30430211.

41. Jeon J.B., Lee C.H., Lim Y., Kim M.C., Cho H.J., Kim D.W., Lee K.S., et al. Hypoalbuminemia and albumin replacement during extracorporeal membrane oxygenation in patients with cardiogenic shock. J Chest Surg. 2023; 56 (4): 244–251. DOI: 10.5090/jcs.22.130. PMID: 37096254.

42. Staley E.M., Wool G.D., Pham H.P., Dalton H.J., Wong E.C.C. Extracorporeal corporeal membrane oxygenation: indications, technical considerations, and future trends. Annals of Blood. 2023; 7. 1–25. DOI: 10.21037/aob-21-85.

43. Yang X., Hu M., Yu Y., Zhang X., Fang M., Lian Y., Peng Y., et al. Extracorporeal membrane oxygenation for SARS-CoV-2 acute respiratory distress syndrome: a retrospective study from Hubei, China. Front Med (Lausanne). 2021; 12 (7): 1–8. DOI: 10.3389/fmed.2020.611460. PMID: 33511146.

44. Ripoll B., Rubino A., Besser M., Patvardhan C., Thomas W., Sheares K., Shanahan H., et al. Observational study of thrombosis and bleeding in COVID-19 VV ECMO patients. Int J Artif Organs. 2022; 45 (2): 239–242. DOI: 10.1177/0391398821989065. PMID: 33506708.

45. Журавель С.В., Иванов И.В., Талызин А.М., Клычникова Е.В., Буланов А.Ю., Попугаев К.А., Владимиров В.В., с соавт. Особенности изменений показателей системы гемостаза при экстракорпоральной мембранной оксигенации у пациентов с новой коронавирусной инфекцией. Вестник анестезиологии и реаниматологии. 2022; 4 (19): 15–21. DOI: 10.21292/2078-56582022-19-4-15-21.

46. Рыбалко А.С., Галкина С.Н., Сарыглар А.С., Колеров В.А., Воронин А.В., Переходов С.Н., Карпун Н.А. Лечение осложнений при проведении экстракорпоральной мембранной оксигенации у больного с COVID-19 (клиническое наблюдение). Общая реаниматология. 2022; 18 (6): 30–36. DOI: 10.15360/1813-9779-2022-6-30-36.

47. Mansour A., Flecher E., Schmidt M., Rozec B., Gouin-Thibault I., Esvan M., Fougerou C., et al; ECMOSARS Investigators. Bleeding and thrombotic events in patients with severe COVID-19 supported with extracorporeal membrane oxygenation: a nationwide cohort study. Intensive Care Med. 2022; 48 (8): 1039–1052. DOI: 10.1007/s00134-022-06794-y. PMID: 35829723.

48. Jin Y., Zhang Y., Liu J., Zhou Z. Thrombosis and bleeding in patients with COVID-19 requiring extracorporeal membrane oxygenation: a systematic review and meta-analysis. Res Pract Thromb Haemost. 2023; 7 (2): 1–17. DOI: 10.1016/j.rpth.2023.100103. PMID: 36999123.