Was ist ECMO und wie hält sie Menschen am Leben?

Eine Maschine, die für Sie atmet

Wenn das Herz nicht mehr effektiv pumpt oder die Lunge keinen Sauerstoff mehr aufnehmen kann, haben Ärzte eine letzte Möglichkeit, die wie Science-Fiction klingt: das Blut aus dem Körper entnehmen, es mit einer Maschine mit Sauerstoff anreichern und es wieder hineinpumpen – und das alles, während der Patient noch lebt. Diese Technologie wird ECMO genannt, kurz für extrakorporale Membranoxygenierung (extrakorporal bedeutet „außerhalb des Körpers“), und sie hat Tausende von Leben in Situationen gerettet, in denen nichts anderes geholfen hätte.

Wie ECMO funktioniert

Im Kern ist ein ECMO-Kreislauf ein ausgeklügeltes Pump- und Oxygenierungssystem, das über Kunststoffschläuche, sogenannte Kanülen, mit dem Patienten verbunden ist. Diese werden in große Venen und Arterien eingeführt – typischerweise im Hals, Brustkorb oder in der Leiste. Das Blut fließt durch eine Kanüle ab, passiert eine Zentrifugalpumpe, die es in Bewegung hält, und gelangt dann in einen künstlichen Membranoxygenator – ein Gerät, das die Lunge nachahmt, indem es Sauerstoff hinzufügt und Kohlendioxid entfernt. Das frisch mit Sauerstoff angereicherte Blut wird dann über eine zweite Kanüle in den Körper zurückgeführt.

Es gibt zwei Hauptkonfigurationen. Veno-venöse (VV) ECMO unterstützt nur die Lunge: Blut wird aus einer Vene entnommen, mit Sauerstoff angereichert und in eine Vene zurückgeführt, sodass das Herz weiterhin selbstständig pumpen kann. Veno-arterielle (VA) ECMO unterstützt sowohl das Herz als auch die Lunge gleichzeitig, umgeht beide Organe vollständig und übernimmt die gesamte Aufgabe, das Blut im Körper zu zirkulieren.

Wann Ärzte auf ECMO zurückgreifen

ECMO ist Situationen vorbehalten, in denen herkömmliche Behandlungen – mechanische Beatmung, Medikamente, CPR – versagt haben oder wahrscheinlich nicht ausreichen werden. Häufige Indikationen sind:

• Schweres akutes Atemnotsyndrom (ARDS) – wenn die Lunge so entzündet ist, dass ein Beatmungsgerät nicht genügend Sauerstoff hineinpressen kann
• Herzstillstand, der nicht auf Wiederbelebungsmaßnahmen anspricht
• Herzinsuffizienz nach einer Herzoperation oder einem massiven Herzinfarkt
• Schwere Lungenentzündung, einschließlich Fälle, die durch Influenza oder andere Viren verursacht werden
• Atemversagen bei Neugeborenen – ECMO wird seit den 1970er Jahren bei Neugeborenen eingesetzt

Das Leitprinzip ist, dass ECMO Zeit gewinnt. Sie hält den Patienten am Leben, während die zugrunde liegende Ursache des Versagens – eine Infektion, eine Entzündung, ein korrigierbarer Herzfehler – behandelt wird oder von selbst ausheilen kann.

Ein kurzer Abriss der Geschichte

ECMO entwickelte sich aus den Herz-Lungen-Maschinen, die in den 1950er und 60er Jahren bei Operationen am offenen Herzen eingesetzt wurden und einen Patienten nur wenige Stunden lang unterstützen konnten. Laut Northwestern Medicine wurde die Technologie von dem Chirurgen Robert H. Bartlett entwickelt, der 1972 den ersten erfolgreichen Einsatz von verlängerter ECMO bei einem Traumapatienten leitete. Bartlett passte die Technik dann für schwerkranke Neugeborene an, rettete 1976 aufsehenerregend ein Baby namens Esperanza und berichtete bis 1984 von einer Überlebensrate von 90 % bei Atemversagen bei Neugeborenen. Er gründete 1989 die Extracorporeal Life Support Organization (ELSO), die heute das weltweit größte ECMO-Register führt und weltweit klinische Standards setzt.

Überlebensraten und ihre Bedeutung

ECMO ist keine Heilung – sie ist eine Brücke. Laut ELSO-Registerdaten, die von NCBI StatPearls zusammengestellt wurden, variieren die Überlebensraten stark je nach Patientengruppe: etwa 75 % bei Atemversagen bei Neugeborenen, etwa 56 % bei Atemversagen bei Kindern und etwa 55 % bei Atemversagen bei Erwachsenen. Bei Erwachsenen mit Herzstillstand, die an VA-ECMO angeschlossen werden, sinkt die Überlebensrate im Krankenhaus auf etwa 40 %. Bei Patienten, die 30 Tage mit ECMO überleben, steigt die Fünf-Jahres-Überlebensrate auf etwa 70–73 %, was darauf hindeutet, dass sich diejenigen, die die akute Phase überstehen, oft gut erholen.

Die ernsten Risiken

ECMO ist eine der komplexesten und invasivsten Behandlungen in der Intensivmedizin, und die Risiken sind erheblich. Cleveland Clinic und Mayo Clinic listen die wichtigsten Komplikationen auf:

• Blutungen – betreffen bis zu 50 % der Patienten, da Blutverdünner erforderlich sind, um Blutgerinnsel im Kreislauf zu verhindern
• Schlaganfall – es können sich Blutgerinnsel bilden und ins Gehirn wandern
• Infektion – die Kanülen schaffen einen direkten Weg in die Blutbahn
• Gliedmaßenischämie – eine verminderte Durchblutung in einem Bein kann in schweren Fällen zu einer Amputation führen
• Nierenversagen – eine verminderte Perfusion kann eine Dialyse erforderlich machen

Die Dauer ist entscheidend: Die Infektionsraten steigen von etwa 6 % bei Patienten, die eine Woche oder weniger an ECMO angeschlossen sind, auf über 30 % bei Patienten, die sie länger als zwei Wochen benötigen.

Wer ECMO einsetzen kann – und wo

Johns Hopkins Medicine weist darauf hin, dass ECMO ein hochspezialisiertes Team erfordert – Kardiotechniker, Intensivmediziner, Chirurgen und Pflegekräfte, die speziell in dieser Technologie geschult sind. Sie ist daher in großen akademischen medizinischen Zentren und spezialisierten ECMO-Programmen konzentriert. Die Forschung zeigt immer wieder, dass die Ergebnisse in ECMO-Zentren mit hohem Durchsatz deutlich besser sind, was die Bedeutung der Verlegung schwerkranker Patienten in spezialisierte Einrichtungen unterstreicht, wenn die Technologie möglicherweise benötigt wird.

Warum ECMO wichtiger ist denn je

Die COVID-19-Pandemie hat das Profil von ECMO beschleunigt: Krankenhäuser weltweit setzten sie bei den schwersten Fällen von viraler Lungenentzündung ein, wenn Beatmungsgeräte nicht ausreichten. Da die Herzchirurgie immer aggressiver wird und immer mehr Patienten Erkrankungen überleben, die einst sofort tödlich waren, wächst der Bedarf an ECMO-Expertise. Sie bleibt eine Technologie der letzten Wahl – aber für die Patienten, die sie benötigen, ist sie oft die einzige Wahl.