Intubación orotraqueal asistida por vídeo en ratas usando un otoscopio conectado a un smartphone de bajo coste

Resumen

Este protocolo describe un método sencillo, de bajo coste y asistido por vídeo para la intubación orotraqueal, que permite una intubación rápida y visualmente guiada en ratas adultas bajo anestesia isoflurana.

Resumen

La intubación endotraqueal fiable es esencial para procedimientos experimentales en ratas que requieren ventilación controlada, especialmente durante cirugías torácicas y cardiovasculares. Sin embargo, el manejo de las vías respiratorias en ratas sigue siendo técnicamente complicado debido a limitaciones anatómicas y al acceso limitado a las técnicas de intubación disponibles. El objetivo de este protocolo es describir un método sencillo y de bajo coste para la intubación orotraqueal en ratas utilizando laringoscopia directa asistida por vídeo, aplicado con éxito en una cohorte de 50 ratas.

Este protocolo utiliza un otoscopio de vídeo comercialmente disponible con una fuente de luz integrada y conectividad inalámbrica para smartphones para proporcionar visualización en tiempo real de la vía aérea superior. El método no requiere modificación de dispositivos ni sistemas de imagen especializados. Las ratas adultas son anestesiadas con xilazina e isoflurano, colocadas sobre una plataforma de intubación inclinada e intubadas bajo guía visual continua mediante una guía flexible y un tubo endotraqueal. La colocación correcta del tubo se define por la expansión torácica bilateral, la saturación estable de oxígeno (SpO₂) y una forma de onda consistente de CO₂ al final de la marea (capnografía). Tras la intubación, se inicia la ventilación mecánica sin presión positiva al final de la espiración, y el volumen de marea se ajusta a 7,5 mL/kg. En esta cohorte, la técnica permitió una intubación rápida con una alta tasa de éxito al primer intento y se asoció con una baja incidencia de complicaciones periprocediales. La visualización continua puede reducir el riesgo de intubación esofágica y traumatismo en las vías respiratorias. Estos hallazgos apoyan la viabilidad de este enfoque bajo las condiciones probadas, sin extrapolación más allá de este entorno experimental.

Introducción

Las ratas se utilizan ampliamente en investigaciones experimentales y traslacionales, y puede ser necesaria la intubación endotraqueal para procedimientos que requieren ventilación controlada ^1,2. Sin embargo, la intubación fiable en ratas sigue siendo técnicamente un reto debido a su pequeña cavidad oral, estrecha abertura glotética y angulación anatómica de la vía aérea ^3,4,5.

Se han propuesto varios enfoques para superar estas^{limitaciones 6,7,8}. Entre ellas, las técnicas de intubación ciega se han perfeccionado en los últimos años y pueden mejorar las tasas de éxito cuando se emplean estrategias específicas de posicionamiento; No obstante, estos métodos siguen siendo muy dependientes del operador y siguen conllevando un riesgo de fallo o efectos secundarios como desplazamiento esofágico o lesiones en las vías^{respiratorias 3}. Se han desarrollado técnicas asistidas por vídeo para mejorar la visualización de la glotis y mejorar la seguridad procedimental. Aunque estos enfoques proporcionan una visualización eficaz de las vías respiratorias, a menudo requieren equipos endoscópicos especializados, monitores externos, sistemas de anestesia inhalada o dispositivos modificados a medida, lo que puede limitar la accesibilidad y la implementación^{rutinaria 7,9,10}.

A pesar de estos avances, muchos métodos siguen limitados por la complejidad técnica, la invasividad o la dependencia de equipos costosos o modificados que resultan difíciles de reproducir entre laboratorios. La principal ventaja del enfoque actual es la provisión de una visualización de vías aéreas de bajo coste sin necesidad de modificar el dispositivo. Este protocolo está destinado a laboratorios que requieren intubación asistida por visualización de bajo coste sin acceso a sistemas endoscópicos especializados.

El protocolo actual describe un método sencillo, reproducible y de bajo coste para la intubación orotraqueal en ratas utilizando un otoscopio de vídeo comercialmente disponible equipado con una fuente de luz integrada y conectividad inalámbrica para smartphones. A diferencia de los enfoques asistidos por vídeo descritos anteriormente, esta técnica no requiere modificación del dispositivo (por ejemplo, la adición de una hoja de plástico con punta roma hecha a partir de una tapa modificada de 1 mL)¹¹ y evita la necesidad de sistemas de imagen externos (por ejemplo, pantallas basadas en ordenador)^9,12, al tiempo que proporciona una visualización clara y en tiempo real de la abertura glotética. Por tanto, este enfoque representa una alternativa accesible a los sistemas de visualización de mayor coste y puede facilitar la gestión de las vías respiratorias en entornos donde no hay equipos endoscópicos dedicados.

Protocolo

Todos los procedimientos con animales fueron aprobados por el Comité de Ética de Normand para la Experimentación Animal (CENOMEXA; autorización del proyecto nº 46008). Los animales fueron aclimatados durante 9 días en la instalación institucional de animales antes de la experimentación, con acceso ad libitum a comida y agua.

1. Animales y anestesia

1. Utiliza ratas Wistar macho (>12 semanas; 450–460 g). Registrar el peso corporal, luego administrar xilazina (5 mg/kg, intraperitoneal) para anestesia y buprenorfina (0,05 mg/kg, subcutánea) para analgesia.
2. Coloca a los animales en una cámara de inhalación y mantén la anestesia durante 15 minutos usando una mezcla de aire–isoflurano al 2% (2 L/min) y oxígeno (0,4 L/min).
3. Confirmar la profundidad de la anestesia por la ausencia de movimiento espontáneo y la ausencia de reflejos de retirada en las extremidades anteriores, extremidades traseras y cola en respuesta a la estimulación tóxica.
   1. Si la sedación es insuficiente, coloque al animal de nuevo en la cámara de inducción de isoflurano durante unos minutos más hasta alcanzar un nivel adecuado de sedación.

2. Intubación orotraqueal

1. Colocar a la rata en posición supina sobre la plataforma de intubación inclinada a 45° y mantener una mascarilla de ventilación sobre las vías respiratorias durante todo el procedimiento para preservar la oxigenación (oxígeno 0,4 L/min) y la anestesia (aire 0,4 L/min e isoflurano 2%) (Figura 1A-C). Sujeta al animal por los incisivos superiores usando una banda de velpeau (Figura 1B). Elimina el exceso de isoflurano usando un cartucho de filtro de evacuación.
2. Extiende suavemente la lengua e introduce el videootoscopio (Figura 2) en la cavidad bucal para desplazar la lengua alejándola del paladar y hacia el suelo de la boca (Figura 3A). Avanzar el otoscopio hasta visualizar el paladar blando (Figura 3B), luego aplicar una tracción suave para exponer las cuerdas vocales (Figura 3C).
   1. Si no se visualizan las cuerdas vocales, reposiciona la lengua aplicando suavemente tracción y desplazándola hacia el suelo de la boca.
   2. Si se produce intubación esofágica, retira la guía y el tubo endotraqueal. Reposiciona al animal y asegura una visualización clara de las cuerdas vocales aplicando una suave tracción a la lengua. Asegúrate de que la curvatura de la guía flexible esté orientada hacia las cuerdas vocales antes de intentar la intubación de nuevo.
   3. Si ocurre desaturación de ogénito (por ejemplo, la lengua aparece azulada o morada), pausa el procedimiento y aplica la máscara nasal sobre el hocico del animal para restaurar la oxigenación.
   4. Si los intentos de intubación no tienen éxito (por ejemplo, tras dos intentos) y se produce desaturación, se vuelve a colocar el animal en la cámara de inducción y se aumenta el suministro de oxígeno para restaurar una oxigenación adecuada, manteniendo el isoflurano para una profundidad adecuada de anestesia.
3. Inserta la guía flexible entre las cuerdas vocales usando su curvatura anterior (Figura 3D).
4. Avance cuidadosamente el tubo endotraqueal sobre la guía hacia la tráquea hasta que se perciba una resistencia táctil correspondiente a los anillos traqueales (Figura 3E).
   NOTA: En este protocolo, los autores usaron un tubo metálico con un diámetro aproximado de 2,8 mm, según lo especificado en la Tabla de Materiales.
5. Libera la rata de la banda Velpeau, retira la guía, conecta el tubo endotraqueal al ventilador y sujeta con cinta adhesiva (Figura 4A).

3. Verificación de la colocación y ventilación del tubo

1. Antes de la intubación, ajusta el volumen de marea a 7,5 mL/kg.
2. Confirmar la ausencia de intubación selectiva observando la expansión torácica bilateral, una forma de onda capnografía estable y una saturación adecuada de oxígeno (Figura 4B,C).
3. Ventila el animal mecánicamente.
4. Ajusta la frecuencia respiratoria para mantener valores de CO₂ a la marea final entre 50 y 60 mmHg.
   1. Si la capnografía (CO₂ de final de marea) supera los 60 mmHg, aumenta la frecuencia respiratoria para devolver los valores al rango objetivo.

4. Condiciones de monitorización periprocedimental animal

1. Controla la saturación de oxígeno de forma continua usando un pulsiooxímetro. Mantener la saturación periférica de oxígeno (SpO₂) por encima del 95%. Si SpO₂ está por debajo de este umbral, comprueba la ventilación selectiva (endobronquial) y la colocación correcta del tubo según sea necesario.
2. Monitoriza la temperatura corporal usando una sonda térmica rectal. Mantén la temperatura corporal en 37 °C durante todo el procedimiento mediante una almohadilla térmica.

Resultados

El éxito de la intubación se definió como la correcta colocación del tubo endotraqueal confirmada tras la conexión al ventilador mediante la expansión torácica bilateral, la saturación estable de oxígeno (SpO₂) y una onda de CO₂ final de marea consistente.

La intubación orotraqueal fue realizada por un solo operador durante 3 meses en una cohorte consecutiva de 50 ratas adultas. Durante una fase preliminar se utilizaron cinco animales adicionales para establec...

Discusión

Este estudio describe una técnica de laringoscopia directa asistida por vídeo para la intubación orotraqueal en ratas utilizando un otoscopio de vídeo disponible comercialmente conectado inalámbricamente a un smartphone. En esta cohorte, el método permitió la intubación exitosa en todos los animales con una baja tasa de complicaciones periprocediales, bajo las condiciones probadas.

Varias características técnicas contribuyeron al rendimiento procedimental obse...

Materiales

Lista de materiales utilizados en este artículo

Nombre	Empresa	Número de catálogo	Comentarios
0.1 mL syringe for anaesthesia	Fischer	No aplicable	Inyección subcutánea de buprenorfina
1 mL syringe for anaesthesia	Fischer	No aplicable	Inyección intraperitoneal de xilazina
22G needle for anaesthesia	TERUMO	No aplicable	Inyección intraperitoneal de xilazina
Adjustable laptop stand	Amazon	No aplicable
Anesthesia induction chamber	Temsega	No aplicable
Animal ventilator	Physiosuite	No aplicable
Arterial catheter guide	Vygon	No aplicable
Buprenorphine	VIRBAC	No aplicable	0.05 mg/kg
Capnograph	Physiosuite	No aplicable
Endotracheal tube	INSTECH	FTSS-16S-76	Tubo de sondaje de 2.8 mm de diámetro
Heating pad	Physiosuite	No aplicable
Induction chamber	Temsega	No aplicable
Isoflurane	IsoVet	No aplicable
Isoflurane  vaporizer’s	Temsega	No aplicable
Otoscope Vitococo	Amazon	Otoscope Oreille 1920P Camera
Saturation oxymeter	Physiosuite	No aplicable
Scavanger  system	F/air evacuation filter cartrigde	No aplicable
Smartphone	Samsung	Galaxy A52S
Temperature probe	Physiosuite	No aplicable
Velpeau band	Velpeau	No aplicable	Banda de crepé de algodón, 10 cm × 4 m (aproximadamente 120 cm utilizados)
Ventilation mask	Temsega	No aplicable
Xylazine	VIRBAC	No aplicable	5 mg/kg