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Intubazione endotracheale utilizzando un endoscopio per intubazione flessibile come modello standardizzato per la gestione sicura delle vie aeree nei suini

Published: August 25, 2022 doi: 10.3791/63955

ERRATUM NOTICE

Summary

L'uso dei maiali nella ricerca è aumentato negli ultimi anni. Tuttavia, i maiali sono caratterizzati da una difficile anatomia delle vie aeree. Dimostrando come eseguire l'intubazione endotracheale guidata endoscopicamente, il presente protocollo mira ad aumentare ulteriormente la sicurezza degli animali da laboratorio per evitare sofferenze e morti inutili.

Abstract

L'intubazione endotracheale è spesso un requisito fondamentale per la ricerca traslazionale nei modelli suini per vari interventi che richiedono una via aerea sicura o alte pressioni di ventilazione. L'intubazione endotracheale è un'abilità impegnativa, che richiede un numero minimo di intubazioni endotracheali di successo per ottenere un alto tasso di successo in condizioni ottimali, che è spesso irraggiungibile per i ricercatori non anestesiologici. A causa della specifica anatomia delle vie aeree suine, di solito si può presumere una via aerea difficile. L'impossibilità di stabilire una via aerea sicura può causare lesioni, eventi avversi o morte dell'animale da laboratorio. Utilizzando un approccio di valutazione prospettica, randomizzato e controllato, è stato dimostrato che l'intubazione endotracheale assistita da fibre ottiche richiede più tempo ma ha un tasso di successo di primo passaggio più elevato rispetto all'intubazione convenzionale senza causare cali clinicamente rilevanti nella saturazione di ossigeno. Questo modello presenta un regime standardizzato per l'intubazione endotracheale guidata endoscopicamente, fornendo una via aerea sicura, in particolare per i ricercatori che sono inesperti nella tecnica dell'intubazione endotracheale tramite laringoscopia diretta. Questa procedura dovrebbe ridurre al minimo la sofferenza degli animali e le perdite inutili degli animali.

Introduction

L'intubazione endotracheale è spesso un requisito fondamentale per la ricerca traslazionale in modelli suini per vari interventi che richiedono una via aerea sicura o alte pressioni di ventilazione (come la ventilazione durante la rianimazione cardiopolmonare1 o la sindrome da distress respiratorio acuto2) o richiedono che il flusso sanguigno cerebrale non sia compromesso dalla compressione interna da parte di dispositivi delle vie aeree sopraglottiche3 , che sono occasionalmente propagate come alternative nel contesto di una prevista difficoltà delle vie aeree nei suini 4,5.

Mentre la fisiologia polmonare dei suini mostra caratteristiche simili a quella degli esseri umani6, la protezione delle vie aeree è a volte significativamente più difficile7 a causa di differenze specifiche nell'anatomia orotracheale suina. Il muso di un maiale ha un'apertura stretta con una lingua molto grande, la laringe è estremamente mobile e l'epiglottide è relativamente grande, con un'estremità libera che si estende fino al palato molle. Caudalmente, la laringe forma un angolo ottuso con la trachea. Le cartilagini aritenoidi sono grandi8. La parte più stretta delle vie aeree è al livello sottoglottico9, paragonabile all'anatomia delle vie aeree dei bambini10. Poiché la laringe nei suini è molto mobile, c'è il rischio che l'estremità del tubo endotracheale passi attraverso le corde vocali, ma la laringe sarà spostata caudalmente solo fino a diversi centimetri, che può essere scambiata per una corretta intubazione 8,11. Inoltre, l'intubazione esofagea è un rischio comune quando si tratta di gestione delle vie aeree suine12.

I tassi di intubazioni endotracheali difficili o impossibili con un corrispondente impatto negativo sull'esperimento o mortalità precoce non sono stati sistematicamente registrati, ma sono stati pubblicati diversi casi clinici13,14. Nell'uomo, esiste la possibilità di utilizzare un endoscopio per intubazione flessibile nel contesto di un'intubazione convenzionale inaspettatamente difficile15. Varie false intubazioni spesso precedono questa misura. Questi ripetuti tentativi di intubazione sono associati a eventi avversi nell'uomo 16,17, in particolare complicanze delle vie aeree18. Tali eventi sono deleteri negli animali da esperimento poiché, nel caso più semplice, rappresentano una variabile confondente nell'esperimento; Nel peggiore dei casi, possono portare alla perdita inutile dell'animale.

Il presente studio ha sviluppato un modello basato sulle linee guida per la gestione delle vie aeree difficili previste nell'uomo 15,19,20,21,22,23,24. In precedenza, una tecnica simile è stata descritta per l'apprendimento dell'intubazione a fibre ottiche negli studi sull'uomo25,26. Il protocollo presentato in questo rapporto mira a fornire un modello di intubazione standardizzato e facile da adattare che consenta anche agli specialisti non delle vie aeree di eseguire con successo e sicura l'intubazione endotracheale nei suini.

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Protocol

Gli esperimenti di questo protocollo sono stati approvati dal Comitato statale e istituzionale per la cura degli animali (Landesuntersuchungsamt Rheinland-Pfalz, Coblenza, Germania; approvazione n. G20-1-135). Gli esperimenti sono stati condotti seguendo le linee guida ARRIVE. Complessivamente, per il presente studio sono stati utilizzati 10 suini maschi anestetizzati (Sus scrofa domestica) con un peso medio di 30 kg ± 2 kg e 12-16 settimane di età.

1. Preparazione degli animali

  1. Mantenere un ambiente normale per gli animali per ridurre al minimo lo stress. Trattenere il cibo 6 ore prima dell'esperimento programmato per ridurre il rischio di aspirazione, ma consentire l'accesso all'acqua.
  2. Sedare i suini con un'iniezione combinata di midazolam (0,5 mg/kg) e azaperone (2-3 mg/kg) (vedere tabella dei materiali) nel muscolo gluteo o nel collo con un ago (20 G) per iniezione intramuscolare. Lasciare gli animali indisturbati fino all'inizio della sedazione (15-20 min).
    NOTA: A seconda delle normative nazionali, la somministrazione di agenti sedativi può essere soggetta a controllo e può richiedere o meno la supervisione di un veterinario addestrato. Consultare le autorità locali prima di pianificare gli esperimenti.
  3. Trasportare gli animali sedati dalle stalle al laboratorio. Il tempo di trasporto non deve superare un tempo di sedazione adeguato (qui, 30-60 min). Garantire una sufficiente ritenzione di calore in modo che l'animale non diventi ipotermico (cioè al di sotto di 38 °C), ad esempio coprendo il corpo con una coperta a seconda della temperatura esterna.
  4. Utilizzando un sensore (vedi Tabella dei materiali) agganciato all'orecchio o alla coda, monitorare la saturazione periferica di ossigeno (SpO2).
  5. Disinfettare la pelle con un disinfettante (alcolico) prima di inserire una cannula venosa periferica (22 G) in una vena dell'orecchio. Spruzzare l'area, pulire una volta, quindi spruzzare di nuovo e lasciare asciugare il disinfettante. Fissare la cannula auricolare con un cerotto (vedi tabella dei materiali).

2. Anestesia e ventilazione meccanica

  1. Somministrare l'analgesia attraverso un'iniezione endovenosa di 4 μg/kg di fentanil. Indurre l'anestesia con un'iniezione endovenosa di 3 mg/kg di propofol (vedere Tabella dei materiali).
    NOTA: A causa dell'applicazione del bolo, il farmaco si riversa rapidamente nel compartimento attivo, fornendo un rapido inizio dell'anestesia profonda.
  2. Metti il maiale su una barella in posizione supina e fissalo con bende. Applicare il miorilassante attraverso un'iniezione endovenosa di 0,5 mg/kg di atracurio (vedere Tabella dei materiali).
  3. Avviare istantaneamente la ventilazione non invasiva tramite una maschera di ventilazione per cani (vedi Tabella dei materiali) o modelli simili. Per garantire una vestibilità aderente della maschera, posizionare l'eminenza thenar e i pollici di entrambe le mani sulla parte superiore della maschera mentre si esegue la spinta della mascella con le dita rimanenti.
    NOTA: Parametri di ventilazione: FiO 2 (frazione inspiratoria di ossigeno) = 100%, pressione inspiratoria di picco = <20 cmH 2 0,frequenza respiratoria = 18-20 respiri / min, PEEP (pressione positiva di fine espirazione) = 5 cmH2 0.
  4. Mantenere l'anestesia attraverso l'infusione continua di 0,1-0,2 mg/kg/h di fentanil e 8-12 mg/kg/h di propofol. Iniziare a infondere con 5 ml/kg/h di soluzione elettrolitica bilanciata (vedere Tabella dei materiali) continuamente. Mantenere costantemente un'adeguata profondità di anestesia.
    NOTA: I parametri surrogati per questo sono l'assenza di movimento, la mancanza di sforzi respiratori propri dopo l'intubazione e l'assenza di un improvviso aumento della frequenza cardiaca. Se possibile, evitare il rilassamento muscolare permanente per consentire reazioni motorie come segno di insufficiente profondità dell'anestesia.

3. Intubazione endotracheale

  1. Chiedi a un assistente di stare sul lato sinistro della testa. Chiedi alla mano sinistra dell'assistente di aprire la bocca e pizzicare la lingua verso l'esterno e sinistra con un impacco. Chiedi all'assistente di premere verso il basso sul labbro superiore destro con l'indice destro per fornire una migliore apertura della bocca.
  2. Eseguire laringoscopia diretta. Per fare ciò, inserire il laringoscopio (vedi Tabella dei materiali) nella parte destra della bocca e spingerlo in avanti mentre si spinge la lingua verso sinistra. Avanzare la punta del laringoscopio fino a quando non si appoggia nella vallecula epiglotica.
    NOTA: L'epiglottide di solito oscura la glottide attaccandosi al palato molle.
  3. Spingere con cautela l'epiglottide da parte con un filo guida del tubo (vedi Tabella dei materiali) con un leggero movimento di scooping dalla rientranza piriforme destra a sinistra lungo il palato molle.
  4. Passare la maniglia del laringoscopio all'assistente per fissarlo nella posizione corrente.
  5. Ora, prendi l'endoscopio flessibile per intubazione su cui è già stato montato un tubo endotracheale e che è collegato a un monitor video. Inserire l'endoscopio per via orale e farlo avanzare sulla base della lingua fino a visualizzare la glottide.
    NOTA: Per evitare l'appannamento della fotocamera, si raccomanda l'applicazione preventiva di agenti antiappannamento (vedere la tabella dei materiali).
  6. Far avanzare l'endoscopio tra i legamenti vocali nella trachea. Confermare l'anatomia della trachea identificando visivamente gli anelli cartilaginei e la pars membranacea. Avanzare l'endoscopio fino a quando non si appoggia sopra la carena. Cerca di non toccare la mucosa sensibile con la punta dell'endoscopio per evitare gonfiore e sanguinamento.
  7. Mantenendo la posizione dell'endoscopio, far avanzare il tubo endotracheale fino a quando non diventa visibile nell'immagine della fotocamera.
    NOTA: Se il tubo endotracheale non può essere avanzato attraverso il piano glottico, esiste la possibilità che sia rimasto intrappolato sulla cartilagine aritenoide. In questo caso, il tubo endotracheale deve essere ritirato di 1 cm e ruotato di 90° prima di avanzare di nuovo delicatamente. Se necessario, questa manovra può essere ripetuta. Calibri simili di endoscopio flessibile per intubazione e tubo endotracheale possono ridurre al minimo il rischio che si verifichi questo problema. Se il tubo endotracheale non può essere avanzato nonostante questa manovra, è probabile che la ristrettezza sottoglottica - la parte più stretta della laringe suina - non possa essere superata. In questo caso, è necessario selezionare una dimensione del tubo endotracheale più piccola. I normali tubi endotracheali disponibili in commercio nelle dimensioni 6,5 cm o 7,0 cm ID dovrebbero essere in grado di passare la glottide finché non sono presenti anomalie anatomiche. I requisiti di dimensione del tubo endotracheale variano a seconda delle dimensioni e della razza dei suinetti.
  8. Prelevare l'endoscopio flessibile per intubazione mantenendo la posizione del tubo endotracheale.
  9. Utilizzando una siringa da 10 ml, gonfiare il bracciale con 10 ml di aria. Controllare la pressione del bracciale con un gestore del bracciale (valore target: 30 cmH2O, vedi tabella dei materiali).
  10. Confermare il corretto posizionamento del tubo endotracheale e un'adeguata ventilazione mediante espirazione periodica e regolare di anidride carbonica tramite capnografia24 e ventilazione bifacciale tramite auscultazione15.
  11. Avviare la ventilazione meccanica dopo aver collegato il tubo con un ventilatore (PEEP = 5 cmH 2 O, frequenza respiratoria = variabile per ottenere un CO2 corrente di fine marea di <6 kPa, di solito 30-50 min−1, FiO 2 = 0,4, I:E (rapporto inspirazione/espirazione) = 1:2, volume corrente = 6-8 ml/kg).
  12. Espandere il monitoraggio (ad esempio, l'istituzione di una misurazione della pressione arteriosa intra-arteriosa, l'installazione di un catetere arterioso venoso o polmonare centrale27) o continuare con l'intervento.
    NOTA: A seconda della domanda degli ulteriori esperimenti, definire i valori limite per i parametri vitali e le opzioni di intervento e stabilire il monitoraggio di conseguenza nel protocollo di studio.

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Representative Results

L'intubazione endotracheale è stata eseguita su 10 suini maschi (età 12-16 settimane, peso 30 kg ± 3 kg) in un ambiente di studio prospettico, randomizzato e controllato. I suini sono stati randomizzati in due gruppi: uno era convenzionalmente laringoscopicamente intubato (gruppo CI) e l'altro gruppo è stato intubato assistito tramite un endoscopio di intubazione flessibile come descritto nel protocollo (gruppo FIE). L'assegnazione del gruppo è stata effettuata tirando buste sigillate. L'investigatore è stato assegnato in modo casuale su base giornaliera.

Lo studio è stato eseguito da stagisti anestesiologici con più di 3 anni di esperienza in anestesia, profonda conoscenza della gestione delle vie aeree negli esseri umani e meno di 7 mesi di esperienza nell'intubazione endotracheale nei suini, con un infermiere di anestesia che assiste l'intubazione e valuta i dati (n = 2, età: 33 anni ± 1 anno, esperienza di intubazione endotracheale nell'uomo: >1.000, intubazione a fibre ottiche da sveglio nell'uomo: >100).

Il gruppo FIE è stato sottoposto a intubazione assistita da fibre ottiche come descritto nel protocollo di cui sopra. Il gruppo CI è stato trattato in modo identico al gruppo FIE fino al punto 3.2 del protocollo. Successivamente, è stata apportata la seguente modifica. Dopo aver inserito il laringoscopio nella vallecula epiglottica, l'esaminatore ha spinto l'epiglottide da parte con un tubo endotracheale, nel quale era stato inserito un filo guida del tubo, con un leggero movimento in picchiata dal recesso del piriforme destro a sinistra lungo il palato molle. Successivamente, questo tubo endotracheale è stato avanzato tra i legamenti vocali nella trachea. Il filo guida è stato ritirato dall'assistente, il bracciale del tubo endotracheale è stato gonfiato utilizzando una siringa da 10 ml ed è stata avviata la ventilazione meccanica.

Se la saturazione scendeva al di sotto di SpO2 93% o si verificava una malposizione dell'esofago, il tentativo di intubazione veniva interrotto e la ventilazione della maschera veniva eseguita per 3 minuti. Dopo tre tentativi falliti, il praticante ha dovuto cambiare la procedura. Il tempo è stato contato per ogni prova dall'inizio della laringoscopia.

L'endpoint primario era il successo dell'intubazione al primo tentativo. Gli endpoint secondari erano il tempo all'intubazione, misurato come il tempo tra l'inizio della laringoscopia e il rilevamento di CO2 nel ventilatore, la necessità di modificare la procedura e la valutazione delle vie aeree utilizzando la scala della percentuale di apertura glottica (POGO).

Le analisi statistiche sono state eseguite utilizzando software disponibili in commercio (vedi Tabella dei materiali). La distribuzione normale è stata esaminata utilizzando il test di Kolmogorov-Smirnoff28. Se è stata determinata una distribuzione normale, le differenze di gruppo sono state analizzate utilizzando test t di campioni indipendenti29 o il test U di Mann-Whitney30 per la versione non parametrica. I dati sono presentati come media (± deviazione standard). Le correlazioni dei dati su scala ordinale sono state esaminate utilizzando il coefficiente di correlazione31 di Spearman. È stato ipotizzato un livello di significatività di p < 0,05. Tutti i test sono stati eseguiti con intenzione esplorativa; pertanto i valori p sono descrittivi. Tuttavia, p < 0,05 è stato accettato come indicativo della significatività statistica.

Il gruppo FIE ha mostrato una tendenza verso un tasso di successo più elevato al primo tentativo rispetto al gruppo CI (100% vs 60%); nel complesso, sono stati richiesti meno tentativi di intubazione nel gruppo FIE (1,0 ± 0 vs 1,4 ± 0,548, p = 0,310) (Figura 1). In nessun caso la saturazione è scesa al di sotto del 93%, quindi non è stato necessario modificare la procedura. Un secondo tentativo di intubazione è stato necessario perché il passaggio del restringimento sottoglottico non era possibile senza intoppi (n = 1) e a causa della malposizione esofagea (n = 1).

Nel complesso, i tentativi di intubazione riusciti hanno richiesto molto più tempo nel gruppo FIE rispetto al gruppo CI (71,2 s ± 18,336 s vs 36,8 s ± 18,472 s, p = 0,018). In generale, la glottide era facile da visualizzare con una buona visibilità (POGO: 77% ± 27,1%), senza differenze di gruppo (FIE 86% ± 26,077% vs CI 68% ± 27,749%, p = 0,513). Nel gruppo di intubazione convenzionale (CI), sono stati necessari più tentativi di intubazione endotracheale, ma questo non era statisticamente significativo (1,0 ± 0 vs 1,4 ± 0,548, p = 0,310). Nel gruppo di intubazione endoscopicamente guidata (FIE), ci è voluto molto più tempo per rilevare CO 2 nel ventilatore (71,2 s ± 18,336 s vs 36,8 s ± 18,472 s, p = 0,018) (Figura 2).

Figure 1
Figura 1: Numero di tentativi di intubazione nel confronto di gruppo. Per il gruppo che è stato intubato utilizzando un endoscopio per intubazione flessibile, ogni tentativo di intubazione ha avuto successo; Nel gruppo che è stato intubato convenzionalmente, ci sono voluti in media 1,4 tentativi prima che il tubo endotracheale potesse essere posizionato correttamente. Le barre di errore mostrano la deviazione standard. n = 5 (per ogni gruppo). Fare clic qui per visualizzare una versione ingrandita di questa figura.

Figure 2
Figura 2: Tempo fino al rilevamento di CO2 nel confronto di gruppo. Per il gruppo che è stato intubato utilizzando un endoscopio per intubazione flessibile, ci è voluto molto più tempo prima che la CO2 di fine marea potesse essere rilevata, rappresentata come deviazione media e standard. n = 5 (per ogni gruppo). Fare clic qui per visualizzare una versione ingrandita di questa figura.

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Discussion

In studi precedenti, il nostro gruppo di ricerca ha già descritto dettagli specifici riguardanti i benefici traslazionali del modello suino 2,27,32,33. In generale, ridurre il livello di stress dell'animale e il dolore inutile dovrebbe essere parte integrante di qualsiasi protocollo di studio ed è fondamentale per generare dati riproducibili in modo affidabile. Pertanto, l'intubazione endoscopicamente guidata sveglia del maiale con una prevista via aerea difficile non è un'opzione.

Va sottolineato che l'induzione e il mantenimento dell'anestesia in modelli animali di grandi dimensioni dovrebbero essere eseguiti solo da personale appositamente addestrato o sotto la loro diretta sorveglianza. Il mancato rispetto di questa regola durante la pianificazione e la conduzione di tali esperimenti può causare lesioni, dolore, stress, ansia o morte rilevanti per l'animale. Il corretto posizionamento del maiale è necessario per garantire una ventilazione sufficiente, un'adeguata laringoscopia e un'intubazione di successo. La posizione supina facilita l'accesso al protocollo di gestione delle vie aeree presentato e consente la successiva strumentazione, se necessario, senza riposizionare l'animale8.

Anche se è necessario evitare più tentativi di intubazione, è fondamentale riprendere la ventilazione della maschera in caso di tentativo di intubazione fallito. Si raccomanda di interrompere il tentativo di intubazione quando la saturazione di ossigeno scende al di sotto del 93%. La preossigenazione tramite ventilazione con maschera deve essere eseguita come descritto sopra per fornire una riserva di ossigeno sufficiente.

Per consentire al tubo endotracheale di avanzare il più delicatamente possibile oltre l'apertura glottica, è necessario evitare un salto di calibro eccessivo tra l'endoscopio e il tubo. Altrimenti, c'è un rischio maggiore di rimanere intrappolati sulle grandi cartilagini aritenoidi8. L'intubazione endotracheale assistita da endoscopio flessibile richiede molto più tempo, ma ha un tasso di successo al primo tentativo più elevato. Gli autori attribuiscono la mancanza di significatività statistica del tasso di successo al primo tentativo di intubazione al piccolo numero di casi. Secondo l'esperienza degli autori, le false intubazioni sono un rischio comune, in particolare se i non anestesisti eseguono l'intubazione in formazione (ad esempio studenti di dottorato). L'intubazione esofagea, che si è verificata una volta nel collettivo di studio qui presentato, è stata possibile perché il tubo endotracheale copriva completamente la vista della glottide sotto laringoscopia diretta a causa della relativa ristrettezza delle vie aeree dopo l'inserimento nel campo visivo. In entrambi i tentativi inizialmente infruttuosi, l'intubatore è stato in grado di creare condizioni di intubazione migliori riposizionando il laringoscopio.

L'aumento della durata non ha avuto alcun significato clinico in questa coorte. In nessun momento è stato raggiunto il criterio di terminazione, una saturazione inferiore al 93%. Questo è mostrato nei risultati perché una modifica della procedura non era necessaria in qualsiasi momento. Una preventiva adeguata ventilazione della maschera è un passo fondamentale per consentire un tempo sufficiente per il posizionamento del tubo endotracheale a fibre ottiche per evitare una rapida desaturazione34. Questi risultati sono coerenti con studi precedenti che hanno confrontato l'intubazione convenzionale e le intubazioni endoscopicamente assistite con fornitori inesperti35. Attribuiamo la durata prolungata dell'intubazione a fibre ottiche al fatto che si deve prima riorientare di nuovo dopo l'inserimento, mentre con l'intubazione convenzionale, si mantiene una visione della glottide. È anche importante evitare il contatto con la mucosa con l'endoscopio flessibile per intubazione durante l'avanzamento. Ciò richiede occasionali manovre correttive. Ultimo ma non meno importante, dopo il posizionamento riuscito, è necessaria la retrazione dell'endoscopio relativamente lungo, che aumenta leggermente il tempo di rilevamento della CO2 .

Il limite dei risultati presentati è che i partecipanti che hanno condotto lo studio erano anestesisti con un alto livello di esperienza delle vie aeree. Per i risultati rappresentativi, abbiamo scelto questo collettivo di studio come investigatori per prevenire variabili confondenti attraverso effetti di apprendimento36. Nell'uomo sono necessarie più di 50 intubazioni endotracheali di successo per raggiungere un tasso di successo superiore al 90%37. Questi numeri sono regolarmente impossibili da realizzare per i non anestesisti.

Rispetto agli esseri umani, è probabile che i maiali abbiano vie aeree difficili 7,8,9. Un tasso di fallimento ancora più elevato rispetto a questi risultati potrebbe essere previsto per i non anestesisti. Rispetto alla curva di apprendimento per l'intubazione endotracheale nell'uomo, l'apprendibilità per l'intubazione endoscopica flessibile nei suini sembra più accessibile35. Ha anche il vantaggio, rispetto alla laringoscopia convenzionale, che un supervisore può riconoscere immediatamente il fallimento dell'intubazione purché venga utilizzato un monitor video. Pertanto, si consiglia di utilizzare un monitor ad alta risoluzione collegato all'endoscopio di intubazione flessibile, soprattutto quando si utilizza questa tecnica per la prima volta. Ciò rende la supervisione molto più facile e aumenta l'effetto di apprendimento per la persona che la esegue poiché il supervisore può moderare la tecnica senza assumere il compito stesso. Nel caso dell'intubazione esofagea, la complicanza più comune12, il problema spesso diventa evidente solo dopo la ventilazione dello stomaco attraverso una curva capnografica mancante perché l'auscultazione può essere falsamente positiva38. Uno stomaco gonfio, a sua volta, ha lo svantaggio negli esseri umani che la capacità residua funzionale è ridotta di conseguenza, e successivi tentativi di intubazione possono portare a un calo più rapido della saturazione39.

Nell'esperienza degli autori, un'adeguata ventilazione della maschera è facilmente fattibile nei suini. Tuttavia, il tasso di eventi avversi aumenta significativamente dopo più tentativi falliti16, e anche l'intubazione endotracheale stessa diventa sempre più difficile dopo diversi tentativi40. A differenza degli esseri umani, la gestione alternativa delle vie aeree utilizzando dispositivi extraglottici delle vie aeree o il ritorno alla respirazione spontanea15 non è ragionevole a seconda del disegno dello studio. Pertanto, il minor numero di tentativi di intubazione endotracheale per proteggere le vie aeree dovrebbe sempre essere mirato.

In contrasto con l'apprendibilità piuttosto difficile considerando l'intubazione endotracheale convenzionale, l'intubazione endotracheale utilizzando un endoscopio per intubazione flessibile è erroneamente considerata difficile da imparare41. Per quanto a conoscenza degli autori, la curva di apprendimento per l'intubazione endotracheale utilizzando un endoscopio di intubazione flessibile con l'assistenza di un laringoscopio in pazienti anestetizzati non è mai stata studiata sistematicamente. Johnson et al.42 hanno dimostrato in una ricerca sistematica che 10 intubazioni endotracheali endoscopicamente guidate sveglie sono sufficienti per eseguire un'endoscopia di intubazione sicura e soddisfacente negli esseri umani. Tuttavia, questo vale per i pazienti svegli che respirano spontaneamente, che portano i propri livelli di difficoltà (sedazione adeguata, il pronunciato bisogno di tossire, alterazioni tumorali nel tratto respiratorio superiore, ecc.). Cook et al.36 sono giunti a una conclusione simile. In assenza di queste circostanze aggravanti, si prevede una curva di apprendimento ancora più ripida nei suini anestetizzati senza altre patologie rilevanti delle vie aeree. La curva di apprendimento negli esseri umani si appiattisce notevolmente dalla quinta intubazione (Cook et al.36, Johnson et al.42). Questa è una curva di apprendimento molto più ripida rispetto all'intubazione convenzionale.

Ruemmler et al.35 sono stati in grado di dimostrare che l'intubazione endotracheale endoscopicamente assistita è una procedura relativamente facile da eseguire per i principianti guidati dopo una breve introduzione. I novizi erano ancora più veloci nelle intubazioni endotracheali guidate endoscopicamente rispetto agli anestesisti nello studio presentato qui. I novizi sono riusciti a proteggere le vie aeree in modo indipendente in tutti i casi, mentre avevano bisogno di aiuto nel 13% dei casi con intubazione endotracheale convenzionale. L'intubazione endotracheale flessibile endoscopica rappresenta quindi un'alternativa sicura all'intubazione endotracheale convenzionale che è significativamente meno invasiva rispetto, ad esempio, alla tracheotomia transcutanea con respirazione spontanea, presentata in studi precedenti43. Poiché le possibilità di un'adeguata applicazione di ossigeno durante la respirazione spontanea sono basse a causa della limitata compliance nei suini, gli autori di questo rapporto ritengono che l'intubazione endotracheale endoscopicamente assistita sia la variante più sicura della gestione alternativa delle vie aeree nei suini se è necessario un tubo endotracheale. Mentre non tutti i gruppi di ricerca potrebbero avere accesso a endoscopi per intubazione flessibili o la capacità di usarli, quelli che lo fanno potrebbero fornire una maggiore sicurezza degli animali. Le sfide economiche legate all'acquisto di endoscopi per intubazione flessibili monouso, ad esempio, sono solitamente superate dalla prevenzione delle perdite di animali durante una sperimentazione in corso e dalla possibilità di riutilizzarli durante più sperimentazioni.

Questo protocollo sperimentale fornisce una procedura standardizzata per l'intubazione endotracheale endoscopicamente assistita nei suini. Questa impostazione consente una gestione sicura delle vie aeree per vari esperimenti che richiedono l'intubazione endotracheale. Ciò può aiutare a ridurre la sofferenza degli animali e la probabilità di perdite inutili.

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Disclosures

L'endoscopio flessibile per intubazione e i suoi accessori sono stati forniti incondizionatamente dal produttore solo a scopo di ricerca. Gli autori non dichiarano ulteriori conflitti di interesse finanziari o di altro tipo.

Acknowledgments

Gli autori vogliono ringraziare Dagmar Dirvonskis per il suo eccellente supporto tecnico.

Materials

Name Company Catalog Number Comments
Ambu aScope Regular Ambu GmbH, Medizinprodukte, Bad Nauheim, Germany Disposable fiber optic outer diameter 5 mm
Ambu aView Monitor Ambu GmbH, Medizinprodukte, Bad Nauheim, Germany monitor
Atracurium Hikma 50 mg/5mL Hikma Pharma GmbH, Martinsried atracurium
Azaperone (Stresnil) 40mg/mL Lilly Deutschland GmbH, Bad Homburg, Germany azaperone
BD Discardit II Spritze 2, 5, 10, 20 mL Becton Dickinson S.A. Carretera, Mequinenza Fraga, Spain syringe
BD Luer Connecta Becton Dickinson Infusion Therapy, AB Helsingborg, Schweden 3-way-stopcock
BD Microlance 3 20 G Becton Dickinson S.A. Carretera, Mequinenza Fraga, Spain cannula
Curafix i.v. classics Lohmann & Rauscher International GmbH & Co. KG, Rengsdorf, Germany Cannula retention dressing
Engström Carestation GE Heathcare, Madison USA ventilator
Fentanyl-Janssen 0.05 mg/mL Janssen-Cilag GmbH, Neuss fentanyl
Führungsstab, Durchmesser 4.3 Rüsch endotracheal tube introducer
IBM SPSS Statistics for Windows, Version 20 IBM SPSS Statistics for Windows, Version 20.0. Armonk, NY: IBM Corp.) Statistical software
Incetomat-line 150 cm Fresenius, Kabi Deutschland, GmbH perfusor line
Intrafix Primeline B. Braun Melsungen AG, Melsungen, Germany Infusion line
JOZA Einmal Nitril Untersuchungshandschuhe JOZA, München, Germany disposable gloves
Laryngoscope, 45.48.50, KL 2000 Medicon Laryngoscope handle
Littmann Classic III Stethoscope 3M Deutschland GmbH, Neuss, Germany stethoscope
Luer Lock B.Braun Melsungen AG, Germany
Maimed Vlieskompresse Maimed GmbH, Neuenkirchen, Germany Fleece compress to fix the tongue
Masimo LNCS Adtx SpO2 sensor Masimo Corporation Irvine, Ca 92618 USA saturation clip for the tail
Masimo LNCS TC-I SpO2 ear clip sensor Masimo Corporation Irvine, Ca 92618 USA Saturation clip for the ear
Masimo Radical 7 Masimo Corporation Irvine, Ca 92618 USA periphereal oxygen saturation
Midazolam 15 mg/3 mL Hameln Pharma GmbH, Hameln, Germany midazolam
Midmark Canine Mask Small Plastic with Diaphragm FRSCM-0005 Midmark Corp., Dayton, Ohio, USA dog ventilation mask
Octeniderm farblos Schülke & Mayr GmbH, Nordenstedt, Germany Alcoholic disinfectant
Original Perfusor syringe 50 mL B.Braun Melsungen AG, Germany perfusor syringe
Perfusor FM Braun B.Braun Melsungen AG, Germany syringe pump
Propofol 2% 20 mg/mL (50 mL flasks) Fresenius, Kabi Deutschland, GmbH propofol
RÜSCH Führungsstab für Endotrachealtubus (ID 5.6 mm) Teleflex Medical Sdn. Bhd, Malaysia PVC coated tube guiding wire
Rüschelit Super Safety Clear >ID 6/6.5 /7.0 mm Teleflex Medical Sdn. Bhd, Malaysia endotracheal tube
Stainless Macintosh Größe 4 Welch Allyn69604 blade for laryngoscope
Sterofundin B.Braun Melsungen AG, Melsungen, Germany Balanced electrolyte solution
Ultrastop Antibeschlagmittel bottle with dropper 25 mL Sigmapharm Arzneimittel GmbH, Wien, Austria Antifog agent
Vasofix Safety 22 G-16 G B.Braun Melsungen AG, Germany venous catheter
VBM Cuff Manometer VBM Medizintechnik GmbH, Sulz a.N., Germany cuff pressure gauge
Zelette Lohmann & Rauscher International GmbH & Co. KG, Rengsdorf, Germany Tissue swab

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Medicina Numero 186 Gestione delle vie aeree suino modello animale intubazione endotracheale fibre ottiche

Erratum

Formal Correction: Erratum: Endotracheal Intubation Using a Flexible Intubation Endoscope As a Standardized Model for Safe Airway Management in Swine
Posted by JoVE Editors on 04/03/2023. Citeable Link.

An erratum was issued for: Endotracheal Intubation Using a Flexible Intubation Endoscope As a Standardized Model for Safe Airway Management in Swine. The Protocol, Representative Results, and Discussion sections were updated.

In the Protocol, step 1.5 was updated from:

Disinfect the skin with a disinfectant (alcoholic) before inserting a peripheral vein cannula (22 G) into an ear vein. Spray the area, wipe once, then spray again, and allow the disinfectant to dry.

to:

Disinfect the skin with a disinfectant (alcoholic) before inserting a peripheral vein cannula (22 G) into an ear vein. Spray the area, wipe once, then spray again, and allow the disinfectant to dry. Secure the ear cannula with a band-aid (See Table of Materials).

In the Protocol, step 3.7 was updated from:

While maintaining the position of the endoscope, advance the endotracheal tube until it becomes visible in the camera image.
NOTE: If the endotracheal tube cannot be advanced through the glottic plane, there is a possibility that it has become caught on the arytenoid cartilage. In this case, the endotracheal tube must be withdrawn 1 cm and rotated by 90° before gently advancing again. If necessary, this maneuver can be repeated. Similar calibers of flexible intubation endoscope and endotracheal tube can minimize the risk of this issue occurring. If the endotracheal tube cannot be advanced despite this maneuver, it is likely that the subglottic narrowness-the narrowest part of the porcine larynx-cannot be passed. In this case, a smaller endotracheal tube size needs to be selected. Regular commercially available endotracheal tubes in sizes 6.5 cm or 7.0 cm ID should be able to pass the glottis as long as no anatomic abnormalities are present.

to:

While maintaining the position of the endoscope, advance the endotracheal tube until it becomes visible in the camera image.
NOTE: If the endotracheal tube cannot be advanced through the glottic plane, there is a possibility that it has become caught on the arytenoid cartilage. In this case, the endotracheal tube must be withdrawn 1 cm and rotated by 90° before gently advancing again. If necessary, this maneuver can be repeated. Similar calibers of flexible intubation endoscope and endotracheal tube can minimize the risk of this issue occurring. If the endotracheal tube cannot be advanced despite this maneuver, it is likely that the subglottic narrowness-the narrowest part of the porcine larynx-cannot be passed. In this case, a smaller endotracheal tube size needs to be selected. Regular commercially available endotracheal tubes in sizes 6.5 cm or 7.0 cm ID should be able to pass the glottis as long as no anatomic abnormalities are present. Endotracheal tube size requirements vary depending on the piglet size and breed.

In the Representative Results, the sixth paragraph was updated from:

Statistical analyses were performed using commercially available software (see Table of Materials). Normal distribution was examined using the Kolmogorov-Smirnoff test28. If a normal distribution was determined, group differences were analyzed using t-tests of independent samples29 or the Mann-Whitney U test30 for the non-parametric version. Data are presented as mean (± standard deviation). Correlations of ordinal-scale data were examined using Spearman's correlation coefficient31. A significance level of p < 0.05 was assumed.

to:

Statistical analyses were performed using commercially available software (see Table of Materials). Normal distribution was examined using the Kolmogorov-Smirnoff test28. If a normal distribution was determined, group differences were analyzed using t-tests of independent samples29 or the Mann-Whitney U test30 for the non-parametric version. Data are presented as mean (± standard deviation). Correlations of ordinal-scale data were examined using Spearman's correlation coefficient31. A significance level of p < 0.05 was assumed. All tests were performed with exploratory intention; therefore p-values are descriptive. Nevertheless, p < 0.05 was accepted as indicative of statistical significance.

In the Representative Results, the legend for figure 1 was updated from:

Figure 1: Number of intubation attempts in group comparison. For the group that was intubated using a flexible intubation endoscope, every intubation attempt was successful; in the group that was conventionally intubated, it took an average of 1.4 attempts before the endotracheal tube could be placed correctly. Error bars show the standard deviation. Please click here to view a larger version of this figure.

to:

Figure 1: Number of intubation attempts in group comparison. For the group that was intubated using a flexible intubation endoscope, every intubation attempt was successful; in the group that was conventionally intubated, it took an average of 1.4 attempts before the endotracheal tube could be placed correctly. Error bars show the standard deviation. n = 5 (for each group). Please click here to view a larger version of this figure.

In the Representative Results, figure 2 was updated from:

Figure 2
Figure 2: Time until CO2 detection in group comparison. For the group that was intubated using a flexible intubation endoscope, it took significantly longer until end-tidal CO2 could be detected, depicted as mean and standard deviation. Please click here to view a larger version of this figure.

to:

Figure 2
Figure 2: Time until CO2 detection in group comparison. For the group that was intubated using a flexible intubation endoscope, it took significantly longer until end-tidal CO2 could be detected, depicted as mean and standard deviation. n = 5 (for each group). Please click here to view a larger version of this figure.

In the Discussion, the fifth paragraph was updated from:

The increased duration had no clinical significance in this cohort. At no time was the termination criterion-a saturation of less than 93%-reached. This is shown in the results because a procedure change was unnecessary at any time. Prior adequate mask ventilation is a critical step to allow sufficient time for fiberoptic endotracheal tube placement to avoid rapid desaturation34. These results are consistent with previous studies comparing conventional intubation and endoscopically assisted intubations with inexperienced providers35.

to:

The increased duration had no clinical significance in this cohort. At no time was the termination criterion-a saturation of less than 93%-reached. This is shown in the results because a procedure change was unnecessary at any time. Prior adequate mask ventilation is a critical step to allow sufficient time for fiberoptic endotracheal tube placement to avoid rapid desaturation34. These results are consistent with previous studies comparing conventional intubation and endoscopically assisted intubations with inexperienced providers35. We attribute the prolonged duration of fiberoptic intubation to the fact that one must first reorient again after insertion, whereas with conventional intubation, one retains a view of the glottis. It is also important to avoid contact with the mucosa with the flexible intubation endoscope during advancement. This requires occasional corrective maneuvers. Last but not least, after successful placement, retraction of the relatively long endoscope is required, which increases the time to CO2 detection slightly.

Intubazione endotracheale utilizzando un endoscopio per intubazione flessibile come modello standardizzato per la gestione sicura delle vie aeree nei suini
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Mohnke, K., Riedel, J., Renz, M.,More

Mohnke, K., Riedel, J., Renz, M., Rissel, R., Ziebart, A., Kamuf, J., Hartmann, E. K., Ruemmler, R. Endotracheal Intubation Using a Flexible Intubation Endoscope as a Standardized Model for Safe Airway Management in Swine. J. Vis. Exp. (186), e63955, doi:10.3791/63955 (2022).

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