Summary
Vi beskriver en teknikk for endotrakeal intubasjon hos nyfødte kaniner etter esophageal kateterisering med magerør.
Abstract
Den nyfødte kaninen er en nyttig dyremodell for ulike patologier og prosedyrer. Airway management av kaninen er kompleks på grunn av sine anatomiske egenskaper, noe som er ytterligere komplisert i tilfelle av det nyfødte. Av de forskjellige metodene for avansert luftveisstyring er endotrakeal intubasjon mindre aggressiv enn trakeostomi, og er mer mulig enn supraglottisk styring gitt mangelen på supraglottiske enheter av så liten størrelse. Som direkte glottis visualisering er svært vanskelig hos dyr på denne størrelsen, presenteres denne blinde intubasjonsmodellen som et effektivt alternativ, spesielt for eksperimenter som krever langvarig anestesi. Ved hjelp av denne metoden utførte vi blinde intubasjoner med en 90% suksessrate.
Introduction
Den særegne anatomien til kaninens åndedrettssystem gjør endotrakeal intubasjon komplisert. Munnhulen er dyp og smal med et begrenset utvalg av munnåpning og en relativt stor tunge, noe som gjør direkte visualisering av strupehodet vanskelig selv ved bruk av et laryngoskop1,2. Videre er intubasjon av den nyfødte kaninen, som er 10-20 ganger mindre enn den voksne, enda mer av en utfordrende prosedyre. I tillegg til disse anatomiske egenskapene er kaniner utsatt for laryngospasme sekundær til manipulering av luftveiene.
Flere intubasjonsteknikker har blitt beskrevet i litteraturen, for eksempel laryngoskop trakeal intubasjon, blind intubasjon, otoskop intubasjon, retrograd intubasjon, endoskop intubasjon, trakeostomi og supraglottisk enhet ventilasjon3,4,5,6,7,8,9. Alle disse teknikkene har blitt utført med hell hos voksne kaniner; Det er imidlertid få publikasjoner om avansert luftveishåndtering hos den nyfødtekaninen 10. En studie beskriver å utføre trakeostomier hos dyr i denne alderen for å vurdere pustemekanikk og lungevolumer, selv om dette er en aggressiv og irreversibelteknikk 11. Denne metoden for endotrakeal intubasjon har vist seg å være en effektiv og rimelig metode for luftveishåndtering hos nyfødte kaniner.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Protocol
Intubasjonsprosedyren som er skissert nedenfor ble godkjent av Barcelona University Institutional Animal Care and Use Committee (CEEA 180/19)
1. Eksperimentell forberedelse
- Få tak i følgende materialer: 2 mm diameter polyvinylklorid (PVC) endotrakealrør, 6 fransk (Fr) polyuretanfôringsrør, flate og brede spissdisseksjonstang og sterilt smøremiddel (figur 1).
- Under intubasjons- og kirurgisprosessene, opprettholde sterile forhold.
2. Anestesi
- Bedøve dyret med 5 mg/kg xylazin og 25 mg/kg ketamin påføres sammen intramuskulært i vastus lateralis av lårbenet quadriceps. Alfa-2 agonister som deksmedetomidin kan også brukes i stedet for xylazin.
- Tillat 3-5 minutter for medisinen å nå effekt.
- Readminister samme dose til dyp anestesi oppnås (negativ pedal, palpebral og hornhinnen reflekser). Ideelt sett vil kaninen opprettholde spontan pusting til intubering.
3. Endotrakeal intubasjon
- Plasser kaninen på et termisk teppe ved 37 °C. Plasser dyret i dorsal recumbency med hodet i hyperextension. Juster hodet så rett og midtlinjet som mulig. En fire centimeter rull laget av steril gasbind plassert i nakkeområdet kan være nyttig for å oppnå minst 45° forlengelse (figur 2).
- Bruk flate og brede tips disseksjon tang for å åpne munnhulen ca en centimeter bred. Bruk tang med en stump og bred ende for å unngå munntraumer.
- Mål avstanden mellom munnen og mageområdet (første ribbe). Introdrer et smurt 6 fransk (Fr) polyuretan gastrisk rør til det forhåndsmålte merket (figur 3-4).
- Flytt materøret til venstre og fest med tape til operasjonsfeltet.
- Introder PVC-endotrakealrøret med 2 mm diameter, dekket med sterilt smøremiddel til 3 cm-merket.
- Hvis det er noen problemer med å fremme røret, flytt det helt og reattempt til en jevn glide er oppnådd. Risikoen for traumer til strupehodet og epiglottis er betydelig med flere intubasjonsforsøk. Fest røret med teip til operasjonsfeltet (figur 5-6).
- Koble endotrakealrøret til ventilatoren med følgende innstillinger: Tidevannsvolum - 10 ml/kg; respirasjonsfrekvens: 40 åndedrag/min; Fio2 100%, PEEP 6.
- Bekreft rørets korrekte posisjon ved påvisning av CO2 i utåndet luft (ETCO2), direkte visualisering av thoraxekspansjon og tåkete rør. Overvåking av dyret ved pulsoksymetri og lungeuskultasjon kan også være nyttig (figur 7).
- Ved avslutningen av forsøket, bruk en standardisert eutanasiprotokoll som består av intravenøs administrering av pentobarbital 120-240 mg/kg. Gjenta doser til pusten opphør, refleks fravær og asystole oppnås.
MERK: I de kirurgiske eksperimentene er dyret i live under ventilasjonsprosessen og til slutt blir eutanisert.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Representative Results
I laboratoriet utføres denne teknikken av medisinsk personell med erfaring i eksperimentering med New Zealand kaniner og ekspertise innen pediatrisk luftveishåndtering. Prosedyren har blitt utført av en etterforsker i 10 dyr med en global suksessrate på 90%. Tidligere hadde en annen forsker praktisert å optimalisere både dyrets posisjon og riktig rørfikseringslengde. Ingen av dyrene ble intubert i spiserøret. Bare ett forsøk (10 %) på grunn av dyrets ekstremt lille størrelse (tabell 1). Når blind intubasjon er praktisert, oppnås suksess på første forsøk i de fleste tilfeller, selv om prosedyren utføres av personell som ikke tidligere er opplært i kanin airway management. Vi oppnådde en 100% intubasjon suksessrate i ett eller to forsøk på dyr som veier lik eller større enn 120 g.
Figur 1: Materialer som trengs for eksperimentet: Disseksjonst tang, fôringsrør, endotrakealrør, sterilt smøremiddel. Vennligst klikk her for å se en større versjon av denne figuren.
Figur 2: Dyrets posisjon før intubasjon: Dorsal recumbency og mild hyperextension. Vennligst klikk her for å se en større versjon av denne figuren.
Figur 3:Munnåpning med disseksjonst tang. Vennligst klikk her for å se en større versjon av denne figuren.
Figur 4:Fôringsrøret er introdusert i magen. Vennligst klikk her for å se en større versjon av denne figuren.
Figur 5-6: Endotrakealrøret introduseres 3 cm blindt og fast, sammen med materøret, til det kirurgiske feltet. Vennligst klikk her for å se en større versjon av denne figuren.
Figur 6:Det faste endotrakealrøret og materøret. Vennligst klikk her for å se en større versjon av denne figuren.
Figur 7:Dyret er koblet til ventilatoren. Vennligst klikk her for å se en større versjon av denne figuren.
| DYR NUMMER | VEKT (g) | Suksess | Forsøk | Død |
| 1 | 150 | + | 1 | - |
| 2 | 125 | + | 2 | - |
| 3 | 180 | + | 1 | - |
| 4 | 210 | + | 1 | - |
| 5 | 120 | + | 2 | - |
| 6 | 140 | + | 2 | - |
| 7 | 200 | + | 1 | - |
| 8 | 190 | + | 1 | - |
| 9 | 180 | + | 1 | - |
| 10 | 110 | - | 3 | + |
| Totalt | 160.5 | 90% | 1.5 | 10% |
Tabell 1: Dyreprøvefunksjoner og endotrakeal intubasjonsforsøk.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Discussion
Kaniner er mye brukt i dyreeksperimentering på grunn av deres tilgjengelighet, høy reproduksjonshastighet med korte generasjonstider og enkel håndtering2. I vårt senter bruker vi 5-7-dagers gamle New Zealand kaniner (Oryctolagus cuniculus) som en neonatal modell for å studere de nevrologiske konsekvensene av ekstrakorporal kirurgi på den utviklende hjernen. Som et resultat bruker vi prosedyrer som krever dyp anestesi og må bruke endotrakeal intubasjon i perioder opptil en time.
I den voksne kaninen har flere luftveisbehandlingsteknikker blitt beskrevet, vanligvis i kirurgisk sammenheng. Da vi prøvde å ekstrapolere disse teknikkene til kaninsettene, oppstod flere problemer. Kaninene veier mellom 110 og 210 gram og har et maksimalt munnåpningsområde på 1 cm. Disse egenskapene gjør direkte visualisering av strupehodet vanskelig, og det er komplisert å finne endoskopisk materiale lite nok. Et annet alternativ som er beskrevet i litteraturen er å plassere et otoskop i munnhulen og bruke det som en guide for å introdusere PVC-røret7. Hos nyfødte kaniner gjør både tilstedeværelsen av tungen og den lille størrelsen på munnen direkte visualisering av glottis vanskelig. I tillegg er det ingen supraglottiske enheter av tilstrekkelige dimensjoner for nyfødte.
På grunn av omstendighetene nevnt ovenfor, er det to grunnleggende mekanismer for å sikre luftveiene til den svært lille kaninen: trakeostomi og blind intubasjon. Trakeostomi er en invasiv tilnærming som har blitt brukt hos både voksne og nyfødte kaniner10,12. Den har fordelen av direkte trakeal visualisering, slik at prosedyreisten kan identifisere den nøyaktige plasseringen av endotrakealrøret. Det er imidlertid stor risiko for mekaniske komplikasjoner og infeksjon i snittområdet, i tillegg til en redusert overlevelsesrate for dyrene når prosedyrene er fullført13. Endoskopisk / fiberoptisk intubasjon er en metode som ville tillate direkte visualisering uten kirurgi5. Et annet alternativ for å forhindre strupetraumer er bruken av en tettsittende ansiktsmaske, som har noen ekstra ulemper som suboptimal ventilasjon og magefukting.
I laboratoriet brukes blind intubasjon til å håndtere nyfødte kaninluftveier. Denne metoden har blitt beskrevet i den voksne kaninen som en mulig teknikk med høy suksessindeks6. I de første eksperimentene prøvde vi å utføre denne teknikken uten okklusjon i fordøyelseskanalen. Resultatet ble en høy innføring av endotrakealrøret i spiserøret. Med innsetting av magerøret før intubasjon ble det imidlertid oppnådd vellykket intubasjon i 90% av tilfellene. Når det gjelder størrelsen på endotrakealrøret, prøvde vi først å bruke perifere venøse katetre opp til 14 gauge i diameter, observere vanskeligheter i både innsetting (større stivhet) og ventilasjon (diameter for liten og vanskeligheter med å koble til ventilatoren). Etter vår erfaring har bruken av 2 mm indre diameter endotrakealrør introdusert til en dybde som ikke er mer enn 3 cm vært den mest effektive i å ventilere små kaniner, vist ved korrekte gassometriske og ETCO2-verdier. Mens intubasjon hos voksne kaniner vanligvis krever hyperextension av hodet til i hovedsak en 90 ° vinkel til den horisontale overflaten av bordet, var vi i stand til å utføre prosedyren med bare en mild hodeforlengelse.
Et av de viktige elementene som skal vurderes når du utfører denne prosedyren, er den nyfødte kanintracheaens sprø natur. Med dette er tankene, introduserer vi det forhåndssmurte røret sakte og forsiktig for å unngå trakealperforering. Vi anbefaler ikke å sette inn røret lenger enn 3 cm, da dette ble funnet å være den optimale lengden under praksisforsøk, og stoppe intubasjonen hvis prosedyreisten møter noen motstand; i denne situasjonen er det å foretrekke å fjerne røret og starte på nytt. Vi opplevde ett tilfelle av sannsynlig trakeal perforering hos det minste dyret i kohorten.
Hovedbegrensningen av denne teknikken er vanskeligheten med å oppdage riktig posisjon av endotrakealrøret når det er introdusert. Etter vår erfaring har fremføring av enheten uten motstand, påvisning av passende ETCO 2 , tåkete avrøretog visualisering av thoraxutvidelse under ventilasjon, samt vedlikehold av vitale tegn vært tilstrekkelig til å bekrefte egnetheten av prosedyren i alle tilfeller. I noen av de eksperimentelle forsøkspersonene ble arterielle gasometrier utført under ventilasjon som viser tilstrekkelige nivåer av karbondioksid og oksygenkonsentrasjon. I tillegg, selv om histopatologianalyse ikke ble utført, har tidligere publisert litteratur beskrevet slimhinneskade på luftrøret i fravær av kliniske endringer sekundært til intubasjon14.
Til slutt er modellen for intubasjon hos nyfødte kaniner vi har beskrevet en rask teknikk som bruker grunnleggende forsyninger og gir effektiv ventilasjon. Vi tror denne teknikken kan innlemmes i armamentarium av luftveishåndtering av neonatal kaniner.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Disclosures
Forfatterne har ingenting å avsløre.
Acknowledgments
Dette arbeidet ble støttet av tilskudd fra Instituto de Salud Carlos III [PFIS2017-0224], "Beca Ruza" fra Sociedad Española de Cuidados Intensivos Pediátricos og Vanderbilt Medical Scholars Program.
Sponsorene var ikke involvert i innsamling, analyse eller tolkning av dataene.
Vi vil gjerne takke Isabel Salas for hjelpen i dyrelaboratoriet og Mr. Carles Fábrega og Ms. Gemma Fernandez-Asensio fra Audio-Visual Techincal Team fra Sant Joan de Déu Hospital for deres tekniske støtte med videoopptak og produksjon.
Materials
| Name | Company | Catalog Number | Comments |
| 2 mm diameter Polyvinyl Chloride (PVC) endotracheal tube | Vygon | 520.20 | |
| 6 French polyurethane feeding tube | Vygon | 310.06 | |
| Anesthesia (Ketamine and Xylazine) | |||
| Multiparameter monitor Intellivue MP5 | Phillips | ||
| Plain and wide tip dissection forceps | LensforVision | AK005 | |
| Sterile lubricant (Silkospray) | Rush | ||
| Ventilator Servo 900c | Maquet |
References
- Gilroy, B. A. Endotracheal intubation of rabbits and rodents. Journal of the American Veterinary Medical Association. 179 (11), 1295 (1981).
- Graham, J.
- Fick, T. E., Schalm, S. W. A simple technique for endotracheal intubation in rabbits. Laboratory Animals. 21 (3), 265-266 (1987).
- Conlon, K. C., et al. Atraumatic endotracheal intubation in small rabbits. Laboratory Animal Science. 40 (2), 221-222 (1990).
- Johnson, D. H. Endoscopic intubation of exotic companion mammals. The Veterinary Clinics of North America. Exotic Animal Practice. 13 (2), 273-289 (2010).
- Falcão, S. C., et al. Technique of blind tracheal intubation in rabbits (Oryctolagus cuniculi) supported by previous maneuver of esophageal cannulization. Acta Cirurgica Brasileira. 26 (5), 352-356 (2011).
- Miura, H., et al.
- Thompson, K. L., et al. Endotracheal Intubation of Rabbits Using a Polypropylene Guide Catheter. Journal of Visualized Experiments. (129), (2017).
- Comolli, J., et al. Comparison of endoscopic endotracheal intubation and the v-gel supraglottic airway device for spontaneously ventilating New Zealand white rabbits undergoing ovariohysterectomy. Veterinary Record. , 1-8 (2020).
- Hua, S., et al. Effects of different ventilation strategies on lung injury in newborn rabbits. Pediatric Pulmonology. 47 (11), 1103-1112 (2012).
- Kitchen, M. J., et al. The role of lung inflation and sodium transport in airway liquid clearance during lung aeration in newborn rabbits. Pediatric Research. 73 (4-1), 443-449 (2012).
- Boon, M. S., et al. Tubeless tracheotomy for survival airway surgery in the leporine model. The Laryngoscope. 125 (3), 680-684 (2015).
- Dion, G. R., et al. Morbidity and mortality associated with preclinical tracheostomy models. The Laryngoscope. 128 (2), 68-71 (2018).
- Phaneuf, L. R., et al. Tracheal injury after endotracheal intubation and anesthesia in rabbits. Journal of the American Association for Laboratory Animal Science. 45 (6), 67-72 (2006).
