La stragrande maggioranza degli organi per il trapianto proviene da pazienti che si sono aggravati fino alla morte cerebrale. La morte cerebrale è ben nota per i suoi importanti e dannosi effetti sugli organi, in particolare per causare lesioni ai polmoni. L'implementazione della gestione precoce dei donatori una volta determinata la morte cerebrale è importante per massimizzare la resa dei polmoni dai donatori multiorgano e migliorare i risultati dei riceventi. L'evidenza indica che durante la cascata degli eventi parafisiologici che avviene dopo la morte cerebrale, il polmone è il primo organo ad incorrere in lesioni. Clinica e studi sperimentali hanno dimostrato che la scarica simpatica comunemente associata alla morte cerebrale determina il rilasciamento enormi quantità di catecolamine come dopamina, epinefrina e norepinefrina in circolo. La Figura 12 illustra molti dei cambiamenti fisiologici che si verificano durante la morte cerebrale.
Figura 12 Variazioni fisiologiche associate alla morte cerebrale EMODINAMICA La gestione emodinamica di un donatore di organi è la base e l'intervento più cruciale che può essere fornito. Si stima che l'80% dei donatori di organi richiederà un supporto vaso-attivo e circa il 25% dei donatori di organi si perde durante questa fase. L'ipovolemia è un evento comune, soprattutto a causa degli agenti osmotici somministrati per trattare la crescente
pressione intracranica, il diabete insipido mal trattato e la perdita di sangue in caso di trauma sono tutti fattori che contribuiscono all'ipotensione. Il trauma e la gestione dei donatori includono un significativo carico di fluido per migliorare l'instabilità emodinamica, specialmente nei casi correlati a traumi; tuttavia, questa strategia potrebbe non essere l'ideale per il recupero ottimale degli organi. L'equilibrio fluido restrittivo è stato associato a più alti tassi di ottenimento di polmoni nonostante la controversa teoria della restrizione dei fluidi che influenza la funzione renale del donatore dopo il trapianto. Minambres e colleghi hanno dimostrato per la prima volta che una strategia aggressiva di gestione dei potenziali donatori di polmoni, che include manovre di reclutamento ventilatorie, pressione positiva di fine espirazione (PEEP) superiore a 8 cm H2O, uso di terapie ormonali sostitutive e restrizione dei fluidi per mantenere la pressione venosa centrale (PVC) inferiore a 8 mmHg, si traduce in un maggiore utilizzo dei polmoni senza compromettere il recupero dei reni e la funzionalità renale post-trapianto.
Quando si parla di rianimazione con liquidi, l'obiettivo è quello di stabilire l'euvolemia piuttosto che l'ipervolemia, che insieme all'edema polmonare neurogenico, può avere gravi effetti sui polmoni, influenzando direttamente l'ossigenazione. L'obiettivo della gestione emodinamica dovrebbe essere quello di mantenere un volume adeguato, una corretta gittata cardiaca e un'adeguata perfusione, assicurando quindi un apporto ottimale di ossigeno agli organi sottoposti a valutazione per il trapianto. L’ edema polmonare neurogenico come l’edema polmonare infusione di liquidi devono essere trattati con dosi intermittenti di furosemide per via endovenosa (Lasix). Data la più recente tecnologia, la perfusione polmonare ex vivo è in molti casi un percorso di valutazione dell'alternativa ed è stata utilizzata con successo con
polmoni caratterizzati da sovraccarico di volume, riducendo così in modo significativo l'edema a causa del suo perfusato iperosmotico.
L'uso della terapia ormonale sostitutiva è stato accettato come standard di cura: la vasopressina stabilizza la pressione arteriosa sistemica, corregge l'iperosmolarità del siero, migliora il mantenimento del metabolismo energetico negli organi solidi e diminuisce o elimina la necessità di catecolammine. La vasopressina viene integrata poi con la dopamina, con basse dosi che si traducono in un'aumentata perfusione renale e conseguente aumento dell'output urinario, riducendo in tal modo l'edema polmonare nei donatori cerebrali. L'instabilità emodinamica è stato suggerito essere causata da livelli significativamente diminuiti di tiroxina circolante, che a sua volta porta alla riduzione delle riserve di energia del miocardio e al passaggio dal metabolismo aerobico a quello anaerobico, meno efficiente, con conseguente aumento dei livelli di lattato. La triiodotironina (T3), che è comunemente usata nei donatori cerebrali, è stato dimostrato che migliora la funzione del cuore del donatore. Una riduzione della pressione atriale sinistra e una migliore funzionalità cardiaca complessiva possono limitare l'edema polmonare; inoltre, il T3 aumenta la clearance del fluido alveolare. L'uso della terapia ormonale tiroidea non è senza discussione. Diversi studi non hanno mostrato alcuna correlazione tra instabilità emodinamica e diminuzione dei livelli di ormoni tiroidei. Data la carenza continua di donatori di organi idonei, l'uso di routine della terapia ormonale sostitutiva è importante e dovrebbe essere avviata senza indugio in qualsiasi potenziale donatore di organi.
VENTILAZIONE I donatori cerebrali devono avere la testa sollevata tra i 35 ei 45 gradi e un sondino nasogastrico posizionato per prevenire ogni possibilità di aspirazione. Tutti i potenziali donatori di polmoni dovrebbero avere una radiografia del torace di riferimento, anche se è stato dimostrato che è in qualche modo inaffidabile nella diagnosi definitiva della polmonite. I reperti radiografici del torace mostrano un'accuratezza predittiva solo dal 50% al 60% per la polmonite e dal 60% all'80% per l'edema polmonare. La TC del torace, sebbene non eseguita di routine sui donatori, è una tecnica più precisa per l'imaging del torace in quanto offre maggiore accuratezza e coerenza quando si tratta di reperti di polmonite, contusioni e lesioni che spesso non vengono rilevate durante la radiografia del torace di routine. I donatori con una storia di oltre 20 anni di fumo dovrebbero avere una TC di base del torace eseguita come parte del processo di valutazione della donazione dei polmoni per il trapianto. Viene eseguito un esame broncoscopico per valutare la qualità delle vie aeree (eventuale iperemia) e cercare prove di aspirazione, corpi estranei, sangue e secrezioni (mucose, purulente, emorragiche); consente inoltre la raccolta diretta delle secrezioni per le colture. Notare se le secrezioni si riformano è importante perché ciò potrebbe indicare un processo continuo come la polmonite. Un esame broncoscopico deve essere eseguito il più vicino possibile al momento in cui vengono assegnati gli organi. I team responsabili devono poi sempre eseguire la propria valutazione broncoscopica. Una strategia di ventilazione protettiva è costituita da bassi volumi correnti (da 6 a 8 ml / kg) e un valore di PEEP inferiore a 8 cm H2O. Gli alti volumi correnti dovrebbero essere evitati o limitati il più possibile a causa del potenziale barotrauma nei polmoni. Elevati livelli di PEEP sono scoraggiati e potenzialmente dannosi perché esacerbano la lesione polmonare nel donatore già innescata dalla risposta infiammatoria sistemica alla morte cerebrale. Idealmente, la PEEP
dovrebbe essere mantenuta a meno di 8 con una pressione inspiratoria di picco inferiore a 30 cm H2O. I gas ematici devono essere misurati circa ogni 3 ore per consentire interventi
polmonari in corso e determinare le tendenze. La ventilazione minuta deve essere regolata per mantenere i livelli di CO2 e pH nell'intervallo per alcalosi respiratoria lieve. Le manovre di
reclutamento senza barotrauma sono una componente estremamente importante dell'ottimizzazione degli organi per il possibile trapianto, sebbene il metodo ottimale sia ancora discusso. A parte gli effetti dannosi della cascata di eventi associati alla morte cerebrale sui polmoni, il danno alveolare secondario alla ventilazione meccanica risulta dalle forze di taglio, che a loro volta producono stress alveolare. Si verificano anche danni epiteliali ed endoteliali con aumento della risposta alle citochine: questi effetti sono esacerbati dalla soluzione di conservazione e dal danno da ischemia-riperfusione.
L'uso di una ventilazione a volume controllato consente regolazioni automatiche della pressione inspiratoria in risposta a cambiamenti dinamici nella meccanica polmonare del donatore. Poiché la meccanica respiratoria cambierà in base al respiro in ogni paziente ventilato meccanicamente, l'uso di questa ventilazione nei donatori di polmoni consente di regolare le pressioni target per raggiungere il volume corrente richiesto: ottenere pressioni aeree più basse aiuterà a compensare le lesioni alveolari nei potenziali donatori.
La pressione parziale arteriosa dell'ossigeno (PaO2) rimane un elemento critico nella valutazione
della funzionalità del polmone del donatore. I criteri standard dei donatori di polmoni in letteratura raccomandano che il set point della PaO2 del donatore sia di 300 mmHg o maggiore
con una frazione di ossigeno inspirato (FiO2) del 100% quando un polmone viene considerato
per il trapianto. Sebbene molti centri molto probabilmente non considerassero più un donatore con un PaO2 inferiore a 300 mmHg, Zafar e colleghi hanno messo in discussione questo
standard. Lo studio retrospettivo degli autori ha esaminato i dati UNOS su 12.545 trapianti di polmone performati tra il 2000 e il 2009 per valutare l'effetto della PaO2 del donatore sulla
sopravvivenza del trapianto. Al momento, il loro studio ha rivelato che il 20% dei trapianti di polmoni eseguiti negli Stati Uniti nel decennio precedente aveva un PaO2 inferiore a 300 mmHg
al momento della donazione: gli autori hanno concluso che l'uso di organi da donatori con una PaO2 inferiore a 300 mm Hg non ha influenzato la sopravvivenza del trapianto a breve o medio
termine nei trapianti polmonari doppi.
Sebbene comunque i criteri standard dei donatori suggeriscano un PaO2 superiore a 300 mmHg,
"stimolare i gas" con una Fio2 del 100% dopo reclutamento polmonare potrebbe non rappresentare con precisione la vera qualità dei polmoni. Spesso, quando altri valori, come quelli degli studi radiografici e broncoscopici e le tendenze nei valori della PaO2 sono favorevoli,
viene inviato un team di chirurghi, che procederà all’eventuale espianto, nella sede della donazione e possono eseguire un'ulteriore valutazione, come nel caso della valutazione di gas venosi polmonari selettivi dopo le procedure di reclutamento intraoperatorio. Valori intraoperatori di gas venosi polmonari selettivi forniscono un supporto corroborativo ai reperti intraoperatori durante la palpazione e la valutazione visiva dei polmoni, come l'esame broncoscopico di supporto eseguito subito prima dell’espianto. Grandi differenze in PaO2 (>
100) sono indicative di lesioni lobari selettive, come polmonite o contusione, che possono avere conseguenze postoperatorie significative. Le manovre di reclutamento sono aumenti sostenuti della pressione atmosferica con l'obiettivo di aprire unità alveolari collassate, dopo di che viene applicata una PEEP sufficiente a prevenire il ricollasso (derecruitment). Le strategie di reclutamento polmonare consistono in diverse modalità di ventilazione, come il controllo della pressione e la ventilazione a rilascio della pressione delle vie aeree (APRV). Le strategie di
reclutamento effettive variano da centro a centro. Tipicamente, la modalità di ventilazione preferita è la ventilazione a pressione controlla con una pressione inspiratoria di 25 cm H2O, a valori di PEEP di 10 cm H2O e rapporto tempo inspiratorio / espiratorio (rapporto I / E) di 1: 1 erogato per 2 ore. Dopo questo intervallo di 2 ore e con la FiO2 portata al 100%, vengono
eseguiti gli EGA. La FiO2 può essere riportata alla sua precedente impostazione dopo la
misurazione emogasanalitica. Una strategia di reclutamento polmonare efficace è definita come un miglioramento del rapporto PaO2/FiO2 (rapporto P/F) ad almeno 3 e un miglioramento nella
radiografia del torace di follow-up.
APRV è una modalità di ventilazione originariamente sviluppata come modalità protettiva polmonare che consente il reclutamento alveolare riducendo al minimo le lesioni indotte dal ventilatore. L'uso di APRV in potenziali donatori può essere di beneficio perché il tempo di rilascio in questa modalità è molto più breve del tempo di equilibrio, risultando in un volume residuo di aria residua nei polmoni, creando un auto-PEEP intenzionale ed evitando il dereclutamento. Sfortunatamente, in pazienti senza pulsione respiratoria, come i donatori cerebrali o i pazienti fortemente sedati, la mancanza di sforzi respiratori spontanei porta alla perdita dei vantaggi fisiologici di questa modalità. Nella modalità APRV, l’auto-PEEP viene controllata regolando le impostazioni di ventilazione che limitano il flusso espiratorio. Questa procedura fornirà una pressione media delle vie aeree relativamente elevata, che impedirà il dereclutamento degli alveoli mentre con il tempo continueranno a reclutarsi ulteriori unità alveolari nel polmone.
Quando APRV viene utilizzata in potenziali donatori di organi, il tempo di espirazione dovrebbe essere sufficientemente breve da prevenire qualsiasi dereclutamento del polmone e abbastanza a lungo da fornire un volume corrente adeguato. Il tempo di espirazione deve essere impostato
tra 0,4 e 0,6 secondi con un volume corrente compreso tra 6 e 8 ml/kg. La pressione di plateau dovrebbe essere mantenuta tra 20 e 25 cm HO2 e comunque non superiore a 35 cm H2O. La
frequenza respiratoria viene impostata inizialmente tra 10 e 12 atti respiratori al minuto e il tempo inspiratorio è impostato tra 4 e 6 secondi e progressivamente aumentato nel tempo fino a un massimo di 10-15 secondi e regolati in base all'ossigenazione. La pressione media delle vie aeree viene mantenuta impostando una PEEP tra 5 e 10 cm H2O.
Spesso l'auto-PEEP associata alla ventilazione APRV può mascherare la vera valutazione fisiologica del polmone, risultando quindi in un falso rapporto P/F accettabile. Questa situazione si è verificata spesso quando si sono realizzati cambiamenti radicali nelle radiografie del torace e nelle misurazioni dei gas dopo che la modalità APRV è stata modificata in ventilazione a pressione controllata, con conseguente deterioramento di quello che sarebbe stato un organo adatto.
Le manovre di reclutamento possono essere ripetute più volte nel corso della gestione di un donatore e sono ripetute anche dalla equipe espiantatrice intraoperatoriamente, mentre vengono valutati i gas venosi polmonari centrali e selettivi. Le manovre di reclutamento polmonare devono sempre essere accompagnate da un lavaggio polmonare, come l'aspirazione regolare, i cambiamenti di posizione e l'innalzamento della testa tra 30 e 45 gradi in ogni momento.
Nei casi in cui le colture dell’espettorato siano positive, questi organi non devono essere rifiutati immediatamente a meno che le colture siano positive per i patogeni acquisiti in ospedale. Nei casi con evidenza radiografica di infiltrati lobari o multilobari insieme a bassi valori di PaO2
all’EGA e al rifornimento di secrezioni purulente alla broncoscopia, gli organi saranno sicuramente rifiutati. Bonde e colleghi hanno effettuato una revisione retrospettiva di 80
trapianti consecutivi singoli e doppi eseguiti tra il 1998 e il 2001 e hanno riscontrato che su 61 donatori di polmoni, 57 (93%) hanno presentato colture positive, 46 (81%) dei quali erano polimicrobici. Gli organismi più comuni erano le specie Staphylococcus (61,4%), Streptococcus (57,9%), Haemophilus (28,1%), Candida (24,6%) e Pseudomonas (7%). Infezione polmonare post-trapianto si è sviluppata in 24 dei 71 riceventi, con Pseudomonas come agente causale più comune (54,2%). Diciannove di questi 24 destinatari (79,2%) avevano ricevuto polmoni da un donatore con culture positive; tuttavia, l'organismo causale è stato identificato nelle colture dei donatori solo in 5 casi su 19 (26,3%). Nella stragrande maggioranza dei casi, i donatori dovrebbero ricevere una copertura antibiotica di profilassi ad ampio spettro come parte del loro protocollo di gestione.
Prelievo e conservazione del polmone nel
quadro di un prelievo multiorgano
INTRODUZIONE
Il prelievo di polmone si integra nella maggior parte dei casi nel quadro di un prelievo multiorgano nel corso del quale più equipe chirurgiche si succedono in un ordine predefinito per prelevare in condizione ottimale di conservazione differenti organi dallo stesso donatore. Il prelievo multiorgano riguarda in genere il cuore, i polmoni, il fegato e reni. Ogni specialista isola l’organo da prelevare, esclude le controindicazioni e quindi prepara i siti di iniezione del liquido di preservazione prima di asportare l’organo. Come per tutti interventi chirurgici, è necessario conoscere la teoria e la tecnica di realizzazione. La conoscenza dei differenti tempi chirurgici di ciascuna equipe e delle particolarità proprie di ciascun organo consente una migliore coordinazione nel prelievo multiorgano.
due elementi essenziali: la sua compatibilità con un ricevente della lista d’attesa e la sua qualità stabilita su criteri funzionali e morfologici. Più criteri influenzano significativamente la prognosi immediata e a lungo termine del ricevente: la qualità dell'organo stesso, quella della tecnica di prelievo (comprendente la conservazione nel suo insieme: soluzione di conservazione utilizzata, metodo di pneumologia, isolamento dell’organo, condizioni di conservazione durante il trasporto, ecc.) e la durata dell’ischemia fredda. Fino ad oggi una breve durata dei tempi d’ischemia fredda (< quattro ore) è considerata un fattore prognostico favorevole, ma una durata che raggiunga le sei ore è accettabile. Oltre questi tempi esiste un rischio teorico più consistente di fenomeni di ischemia-riperfusione, di disfunzione primaria severa dell’organo e a distanza, di bronchiolite obliterante. Tuttavia, questo non è confermato da studi recenti che riportano risultati simili per durata di ischemia fredda superiore alle otto ore. Limitare questi tempi d’ischemia è tuttavia un obiettivo determinante che necessita di una buona coordinazione tra tutte le equipe coinvolte nel prelievo e con il centro trapianti che ha preso in carico il ricevente.
RICEVIBILITA’ DI UN ORGANO
Come ampiamente discusso nel capitolo precedente, i presupposti del prelievo poggiano inizialmente su condizioni comuni a vari organi: il donatore deve essere in stato di morte cerebrale, in assenza di ostacoli medico-legali al prelievo, con funzioni vitali conservate artificialmente o spontaneamente. A dispetto di una gestione ottimale dei donatori, la cui rianimazione generale ha beneficiato di strategie specifiche, meno del 25% dei donatori di