ECMO: ossigenazione extracorporea, guida per l’SSM
6 Ottobre 2026 · Mario Lomele
L’ECMO, acronimo di extracorporeal membrane oxygenation, cioè ossigenazione extracorporea a membrana, è una tecnica di supporto vitale temporaneo che sostituisce in parte o del tutto la funzione dei polmoni, ed eventualmente del cuore, facendo passare il sangue del paziente attraverso un circuito esterno dotato di pompa e ossigenatore. Non è una terapia della malattia di base: serve a guadagnare tempo, mantenendo vivo il paziente mentre si attende il recupero d’organo, un trapianto o un dispositivo di assistenza a lungo termine. Per il Concorso SSM è un tema di terapia intensiva e cardiochirurgia che richiede di conoscere bene le differenze tra le configurazioni e le principali complicanze.
Che cos’è l’ECMO
L’ECMO è un’evoluzione semplificata della circolazione extracorporea usata in cardiochirurgia, pensata per durare giorni o settimane anziché ore. Il sangue venoso viene drenato da una grossa cannula, spinto da una pompa centrifuga attraverso un ossigenatore a membrana, dove cede anidride carbonica e si arricchisce di ossigeno, e infine restituito al paziente attraverso una seconda cannula. Un dispositivo scambiatore di calore consente di controllare la temperatura del sangue.
La distinzione fondamentale riguarda il punto di restituzione del sangue. Nell’ECMO veno-venosa (VV) il sangue ossigenato torna nel sistema venoso, di solito in prossimità dell’atrio destro: sostituisce lo scambio gassoso polmonare, ma il paziente deve avere un cuore in grado di pompare. Nell’ECMO veno-arteriosa (VA) il sangue viene restituito in un’arteria, spesso femorale o, in ambito chirurgico, direttamente in aorta: in questo caso il circuito fornisce sia ossigenazione sia supporto circolatorio, bypassando cuore e polmoni. Esistono poi configurazioni ibride e tecniche di sola rimozione extracorporea della CO2, che lavorano con flussi più bassi.
Indicazioni principali
L’ECMO veno-venosa trova indicazione nell’insufficienza respiratoria grave e potenzialmente reversibile che non risponde alla terapia convenzionale ottimizzata. Il modello tipico è la sindrome da distress respiratorio acuto, definita secondo i criteri di Berlino, con ipossiemia refrattaria o ipercapnia con acidosi grave nonostante ventilazione protettiva, pronazione e ottimizzazione della PEEP. Altre indicazioni respiratorie sono le polmoniti gravi virali o batteriche, alcune forme di asma refrattario, il ponte al trapianto polmonare e le lesioni delle vie aeree in cui la ventilazione è impraticabile.
L’ECMO veno-arteriosa si usa nello shock cardiogeno refrattario: infarto miocardico esteso, miocardite fulminante, intossicazioni da farmaci cardiodepressori, embolia polmonare massiva con collasso emodinamico, impossibilità di svezzamento dalla circolazione extracorporea dopo cardiochirurgia, scompenso terminale come ponte a decisione, a dispositivo o a trapianto. In centri selezionati l’ECMO veno-arteriosa viene impiegata anche durante l’arresto cardiaco refrattario alla rianimazione convenzionale (rianimazione extracorporea, ECPR), in pazienti scelti con criteri rigorosi.
La selezione del paziente è decisiva: l’ECMO ha senso quando la causa è potenzialmente reversibile o quando esiste una strategia successiva credibile. Controindicazioni relative comuni sono la malattia di base terminale senza prospettiva di trapianto, il danno neurologico grave, l’impossibilità di anticoagulare, la ventilazione invasiva ad alta pressione protratta a lungo prima dell’avvio e, per la forma veno-arteriosa, l’insufficienza aortica significativa e la dissezione aortica.
Principi fisiopatologici
Nella configurazione veno-venosa il circuito è collegato in serie con i polmoni. L’ossigenazione arteriosa dipende dal rapporto tra flusso del circuito e portata cardiaca del paziente: una parte del sangue venoso non viene captata dalla cannula di drenaggio e si mescola con quello ossigenato, mentre un’altra quota di sangue già ossigenato viene subito riaspirata dal circuito, fenomeno chiamato ricircolo. La rimozione della CO2 dipende invece soprattutto dal flusso di gas fresco (sweep gas) che attraversa la membrana ed è molto efficiente. Questo consente di ridurre drasticamente pressioni e volumi del ventilatore, mettendo i polmoni a riposo e limitando il danno da ventilazione.
Nella configurazione veno-arteriosa il circuito è in parallelo con cuore e polmoni. Il flusso retrogrado in aorta, quando la cannula è femorale, aumenta il postcarico del ventricolo sinistro: un cuore molto depresso può non riuscire ad aprire la valvola aortica, con distensione ventricolare, stasi, trombosi intracavitaria ed edema polmonare. Per questo talvolta si associa una strategia di scarico del ventricolo sinistro. Un altro fenomeno tipico è la sindrome di Arlecchino o ipossia differenziale: se il cuore riprende a pompare ma i polmoni sono ancora malati, il sangue poco ossigenato espulso dal ventricolo sinistro perfonde coronarie e vasi del capo, mentre la parte inferiore del corpo riceve sangue ben ossigenato dal circuito.
Tecnica in termini generali
L’avvio di un’ECMO richiede un team esperto e un centro organizzato. Le cannule vengono posizionate per via percutanea con tecnica di Seldinger e guida ecografica, oppure chirurgicamente. Nella forma veno-venosa si usano tipicamente la vena femorale per il drenaggio e la giugulare interna per la restituzione, o una cannula unica a doppio lume in giugulare. Nella forma veno-arteriosa periferica si incannulano vena e arteria femorale, spesso con una cannula aggiuntiva di riperfusione distale dell’arto per prevenirne l’ischemia. Nel postoperatorio cardiochirurgico si può usare la configurazione centrale, con cannule in atrio destro e aorta.
Il paziente viene anticoagulato, in genere con eparina non frazionata, per prevenire la trombosi del circuito. La ventilazione viene impostata in modalità protettiva o di riposo. La gestione quotidiana comprende la regolazione del flusso di sangue e del gas fresco, il controllo dei bilanci idrici, la sedazione titolata, la nutrizione e la mobilizzazione quando possibile. Lo svezzamento dal circuito si tenta quando la funzione d’organo si è ripresa: nella forma veno-venosa si riduce il gas fresco fino a spegnerlo osservando la tolleranza del paziente, nella forma veno-arteriosa si riduce il flusso valutando la contrattilità cardiaca, spesso con l’ecocardiografia.
Parametri monitorati in corso di ECMO
Il monitoraggio riguarda paziente e circuito. Sul circuito si seguono il flusso di sangue, il numero di giri della pompa, le pressioni prima e dopo l’ossigenatore, il flusso e la composizione del gas fresco, l’aspetto della membrana e delle connessioni alla ricerca di coaguli. Un aumento del gradiente di pressione attraverso l’ossigenatore o un calo della sua efficienza suggeriscono trombosi della membrana. Le oscillazioni della linea di drenaggio, dette chattering, indicano spesso ipovolemia o cannula mal posizionata.
Sul paziente si monitorano pressione arteriosa invasiva, preferibilmente dall’arteria radiale destra nella forma veno-arteriosa per intercettare l’ipossia differenziale, saturazione periferica e venosa, emogasanalisi pre e post membrana, lattati, diuresi, perfusione degli arti incannulati, stato neurologico. Il laboratorio comprende emocromo con piastrine, test della coagulazione e dell’attività anticoagulante, fibrinogeno, marcatori di emolisi come emoglobina libera plasmatica e lattato deidrogenasi. L’ecocardiografia, anche transesofagea, guida posizionamento delle cannule, valutazione del ventricolo sinistro e svezzamento. I bersagli numerici variano tra i protocolli dei centri, e per lo studio è più utile capire cosa ciascun parametro segnala.
Complicanze dell’ECMO
Le complicanze più frequenti sono emorragiche: sanguinamento dai siti di incannulazione, emorragie gastrointestinali, polmonari e soprattutto intracraniche, le più temute. Contribuiscono l’anticoagulazione, la piastrinopenia da consumo, la disfunzione piastrinica e la sindrome di von Willebrand acquisita legata alle forze di taglio del circuito. Sul versante opposto ci sono le complicanze trombotiche: trombosi dell’ossigenatore, della pompa e delle cannule, embolie sistemiche, ictus ischemico, trombosi venose.
Altre complicanze sono l’emolisi, che può causare danno renale, l’ischemia dell’arto incannulato, le infezioni del circuito e dei siti di accesso, con necessità di sorveglianza mediante emocoltura, l’insufficienza renale acuta, l’embolia gassosa per ingresso di aria nel circuito e i guasti meccanici. Nella forma veno-arteriosa si aggiungono la distensione del ventricolo sinistro con edema polmonare e l’ipossia differenziale. Le infezioni rientrano nel capitolo più ampio delle infezioni correlate all’assistenza, con le stesse regole di prevenzione.
Errori tipici
L’errore concettuale più comune è confondere le due configurazioni: l’ECMO veno-venosa non dà alcun supporto circolatorio diretto, quindi non è la scelta in un paziente in shock cardiogeno. Un secondo errore è considerare l’ECMO una terapia: senza un piano di uscita, che sia il recupero, il trapianto o un dispositivo, il supporto rischia di diventare un ponte verso il nulla. Un terzo errore è avviarla troppo tardi, dopo giorni di ventilazione aggressiva che hanno già prodotto danno polmonare e multiorgano.
Nella gestione pratica sono errori ricorrenti misurare l’ossigenazione dal braccio sinistro o dagli arti inferiori nella forma veno-arteriosa periferica, perdendo il segnale di ipossia differenziale; trascurare la perfusione dell’arto incannulato; continuare con una ventilazione ad alte pressioni anziché mettere i polmoni a riposo; non riconoscere il ricircolo come causa di ipossiemia nella forma veno-venosa; sottovalutare segni neurologici che possono indicare un’emorragia cerebrale.
Come cade l’ECMO al concorso
Le domande sull’ECMO al Concorso SSM sono in genere di tre tipi. Le prime sono definitorie: che cosa sostituisce la forma veno-venosa e che cosa la forma veno-arteriosa, quale configurazione scegliere in un dato scenario. Le seconde sono casi clinici: un paziente con ARDS grave e ipossiemia refrattaria nonostante ventilazione protettiva e pronazione, in cui la risposta è l’invio a un centro ECMO per supporto veno-venoso; oppure una miocardite fulminante con shock refrattario, in cui la risposta è il supporto veno-arterioso. Le terze riguardano le complicanze, con l’emorragia come evento più comune e l’ipossia differenziale come concetto fisiopatologico caratteristico.
Per rispondere bene serve una mappa mentale chiara: polmone malato con cuore valido, veno-venosa; cuore che non pompa, veno-arteriosa; causa reversibile o strategia di uscita, condizione necessaria. Le simulazioni commentate sulla Piattaforma Accademia aiutano a esercitarsi proprio su questi distrattori, spesso costruiti mescolando configurazione e indicazione.
In sintesi
L’ECMO è un supporto extracorporeo temporaneo che ossigena il sangue e rimuove l’anidride carbonica tramite una membrana, e nella forma veno-arteriosa sostiene anche il circolo. La forma veno-venosa si usa nell’insufficienza respiratoria grave e reversibile, la veno-arteriosa nello shock cardiogeno refrattario e, in centri selezionati, nell’arresto cardiaco. Richiede anticoagulazione e un monitoraggio continuo di paziente e circuito; le complicanze principali sono emorragie, trombosi, emolisi, ischemia d’arto e infezioni. Al concorso conta saper scegliere la configurazione giusta, riconoscere che si tratta di un ponte e non di una cura, e ricordare i fenomeni tipici come ricircolo e ipossia differenziale.
Articolo a cura della redazione di Test Ammissione, che dal 2016 prepara medici al Concorso Nazionale SSM con manuali, simulazioni commentate e lezioni online.