Intubation endotrachéale utilisant un endoscope d’intubation flexible comme modèle normalisé pour la gestion sécuritaire des voies respiratoires chez les porcs

L’intubation endotrachéale est souvent une exigence de base pour la recherche translationnelle dans des modèles porcins pour diverses interventions qui nécessitent des voies respiratoires sécurisées ou des pressions de ventilation élevées (comme la ventilation pendant la réanimation cardiorespiratoire¹ ou le syndrome de détresse respiratoire aiguë²) ou qui exigent que le flux sanguin cérébral ne soit pas compromis par la compression interne par des dispositifs des voies respiratoires supraglottiques³ , qui sont parfois multipliés comme solutions de remplacement dans le contexte d’une difficulté anticipée des voies respiratoires chez les porcs ^4,5.

Alors que la physiologie pulmonaire des porcs présente des caractéristiques similaires à celles des humains⁶, la sécurisation des voies respiratoires est parfois beaucoup plus difficile⁷ en raison de différences spécifiques dans l’anatomie orotrachéale porcine. Le museau d’un porc a une ouverture étroite avec une très grande langue, le larynx est extrêmement mobile et l’épiglotte est relativement grande, avec une extrémité libre qui s’étend jusqu’au palais mou. Caudally, le larynx forme un angle obtus avec la trachée. Les cartilages aryténoïdes sont gros⁸. La partie la plus étroite des voies respiratoires se trouve au niveau sous-glottique⁹, comparable à l’anatomie des voies respiratoires des enfants¹⁰. Comme le larynx chez le porc est très mobile, il y a un risque que l’extrémité du tube endotrachéal passe par les cordes vocales mais que le larynx ne soit déplacé caudale que de plusieurs centimètres maximum, ce qui peut être confondu avec une intubation correcte ^8,11. De plus, l’intubation œsophagienne est un risque courant lorsqu’il s’agit de la gestion des voies respiratoires porcines¹².

Les taux d’intubations endotrachéales difficiles ou impossibles avec un impact négatif correspondant sur l’expérience ou une mortalité précoce n’ont pas été systématiquement enregistrés, mais plusieurs rapports de cas ont été publiés^13,14. Chez l’homme, il est possible d’utiliser un endoscope d’intubation flexible dans le contexte d’une intubation conventionnelle étonnamment difficile¹⁵. Diverses fausses intubations précèdent souvent cette mesure. Ces tentatives d’intubation répétées sont associées à des événements indésirables chez l’homme16,17^, en particulier des complications des voies respiratoires ¹⁸. De tels événements sont délétères chez les animaux d’essai puisque, dans le cas le plus simple, ils représentent une variable de confusion dans l’expérience; Dans le pire des cas, ils peuvent entraîner la perte inutile de l’animal.

La présente étude a développé un modèle basé sur les lignes directrices pour la gestion difficile des voies respiratoires chez les humains 15,19,20,21,22,23,24. Auparavant, une technique similaire a été décrite pour l’apprentissage de l’intubation par fibre optique dans des études humaines^25,26. Le protocole présenté dans ce rapport vise à fournir un modèle d’intubation normalisé et facile à adapter qui permet également aux non-spécialistes des voies respiratoires d’effectuer une intubation endotrachéale réussie et sûre chez les porcs.

Les expériences de ce protocole ont été approuvées par le Comité national et institutionnel pour la protection des animaux (Landesuntersuchungsamt Rheinland-Pfalz, Coblence, Allemagne; approbation n° G20-1-135). Les expériences ont été menées conformément aux directives ARRIVE. Dans l’ensemble, 10 porcs mâles anesthésiés (Sus scrofa domestica) pesant en moyenne 30 kg ± 2 kg et âgés de 12 à 16 semaines ont été utilisés pour la présente étude.

1. Préparation des animaux

1. Maintenez un environnement normal pour les animaux afin de minimiser le stress. Retenir la nourriture 6 h avant l’expérience prévue pour réduire le risque d’aspiration, mais permettre l’accès à l’eau.
2. Sédater les porcs avec une injection combinée de midazolam (0,5 mg/kg) et d’azapérone (2-3 mg/kg) (voir le tableau des matières) dans le muscle fessier ou le cou avec une aiguille (20 g) pour injection intramusculaire. Laissez les animaux tranquilles jusqu’à ce que la sédation s’installe (15-20 min).
   NOTE: Selon les réglementations nationales, l’administration d’agents sédatifs peut faire l’objet d’un examen minutieux et peut ou non nécessiter la supervision d’un vétérinaire qualifié. Consultez les autorités locales avant de planifier les expériences.
3. Transporter les animaux sous sédation des écuries au laboratoire. Le temps de transport ne doit pas dépasser le temps de sédation adéquat (ici, 30-60 min). Assurez-vous d’une rétention suffisante de la chaleur pour que l’animal ne devienne pas hypothermique (c.-à-d. en dessous de 38 °C), par exemple en recouvrant le corps d’une couverture en fonction de la température extérieure.
4. À l’aide d’un capteur (voir le tableau des matériaux) fixé à l’oreille ou à la queue, surveillez la saturation périphérique en oxygène (SpO₂).
5. Désinfecter la peau avec un désinfectant (alcoolique) avant d’insérer une canule veineuse périphérique (22 G) dans une veine auriculaire. Vaporisez la zone, essuyez une fois, puis vaporisez à nouveau, et laissez le désinfectant sécher. Fixez la canule auriculaire avec un pansement (voir le tableau des matériaux).

2. Anesthésie et ventilation mécanique

1. Administrer l’analgésie par injection intraveineuse de 4 μg/kg de fentanyl. Induire l’anesthésie par injection intraveineuse de 3 mg/kg de propofol (voir le tableau des matières).
   REMARQUE: En raison de l’application du bolus, le médicament inonde rapidement le compartiment actif, fournissant un début rapide d’anesthésie profonde.
2. Placez le porc sur une civière en décubitus dorsal et fixez-le avec des bandages. Appliquer un relaxant musculaire par injection intraveineuse de 0,5 mg/kg d’atracurium (voir le tableau des matières).
3. Commencez instantanément une ventilation non invasive à l’aide d’un masque de ventilation pour chien (voir le tableau des matériaux) ou de modèles similaires. Pour assurer un ajustement serré du masque, placez l’éminence thénar et les pouces des deux mains sur le masque tout en effectuant une poussée de la mâchoire avec les doigts restants.
   NOTE: Paramètres de ventilation: FiO 2 (fraction inspiratoire d’oxygène) = 100%, pression inspiratoire de pointe = <20 cmh 2 0, fréquence respiratoire = 18-20 respirations / min, PEP (pression expiratoire positive) = 5 cmH₂ 0.
4. Maintenir l’anesthésie par perfusion continue de 0,1-0,2 mg/kg/h de fentanyl et de 8-12 mg/kg/h de propofol. Commencer à perfuser avec 5 mL/kg/h de solution électrolytique équilibrée (voir le tableau des matières) en continu. Maintenez constamment une profondeur d’anesthésie adéquate.
   REMARQUE: Les paramètres de substitution pour cela sont l’absence de mouvement, le manque d’efforts respiratoires propres après l’intubation et l’absence d’une augmentation soudaine de la fréquence cardiaque. Si possible, évitez la relaxation musculaire permanente pour permettre des réactions motrices comme un signe de profondeur insuffisante de l’anesthésie.

3. Intubation endotrachéale

1. Demandez à un assistant de se tenir sur le côté gauche de la tête. Demandez à la main gauche de l’assistant d’ouvrir la bouche et de pincer la langue vers l’extérieur et de la laisser avec une compresse. Demandez à l’assistant d’appuyer sur la lèvre supérieure droite avec l’index droit pour offrir une meilleure ouverture de la bouche.
2. Effectuer une laryngoscopie directe. Pour ce faire, insérez le laryngoscope (voir Tableau des matériaux) dans le côté droit de la bouche et poussez-le vers l’avant tout en poussant la langue vers la gauche. Avancez la pointe du laryngoscope jusqu’à ce qu’elle repose dans la vallecule épiglotte.
   REMARQUE: L’épiglotte obscurcit généralement la glotte en collant au palais mou.
3. Écartez délicatement l’épiglotte à l’aide d’un fil de guidage tubulaire (voir Tableau des matériaux) en effectuant un léger mouvement d’écoulement de l’évidement piriforme droit vers la gauche le long du palais mou.
4. Passez la poignée du laryngoscope à l’assistant pour le fixer dans la position actuelle.
5. Maintenant, prenez l’endoscope à intubation flexible sur lequel un tube endotrachéal a déjà été monté et qui est connecté à un moniteur vidéo. Insérez l’endoscope par voie orale et avancez-le sur la base de la langue jusqu’à ce que la glotte soit visualisée.
   REMARQUE : Pour éviter la formation de buée de la caméra, l’application préalable d’agents antibuée (voir le tableau des matériaux) est recommandée.
6. Faire avancer l’endoscope entre les ligaments vocaux dans la trachée. Confirmer l’anatomie de la trachée en identifiant visuellement les anneaux cartilagineux et la pars membranacea. Faites avancer l’endoscope jusqu’à ce qu’il repose au-dessus de la carène. Essayez de ne pas toucher la muqueuse sensible avec l’extrémité de l’endoscope pour éviter l’enflure et les saignements.
7. Tout en maintenant la position de l’endoscope, avancez le tube endotrachéal jusqu’à ce qu’il devienne visible sur l’image de la caméra.
   REMARQUE: Si le tube endotrachéal ne peut pas être avancé à travers le plan glottique, il est possible qu’il se soit pris sur le cartilage aryténoïde. Dans ce cas, le tube endotrachéal doit être retiré de 1 cm et tourné de 90° avant d’avancer doucement à nouveau. Si nécessaire, cette manœuvre peut être répétée. Des calibres similaires d’endoscope à intubation flexible et de tube endotrachéal peuvent minimiser le risque que ce problème se produise. Si le tube endotrachéal ne peut pas être avancé malgré cette manœuvre, il est probable que l’étroitesse sous-glottique - la partie la plus étroite du larynx porcin - ne puisse pas être dépassée. Dans ce cas, une taille de tube endotrachéal plus petite doit être sélectionnée. Les tubes endotrachéaux réguliers disponibles dans le commerce dans des tailles 6,5 cm ou 7,0 cm ID devraient pouvoir passer la glotte tant qu’aucune anomalie anatomique n’est présente. Les exigences en matière de taille de sonde endotrachéale varient en fonction de la taille et de la race du porcelet.
8. Retirer l’endoscope d’intubation flexible tout en maintenant la position du tube endotrachéal.
9. À l’aide d’une seringue de 10 mL, gonfler le brassard avec 10 mL d’air. Contrôlez la pression du brassard avec un gestionnaire de brassard (valeur cible : 30_cmH2O, voir tableau des matériaux).
10. Confirmer la mise en place correcte de la sonde endotrachéale et une ventilation adéquate par une expiration périodique et régulière du dioxyde de carbone par capnographie²⁴ et une ventilation double face par auscultation¹⁵.
11. Commencer la ventilation mécanique après avoir connecté le tube à un ventilateur (PEP = 5_cmH2O, fréquence respiratoire = variable pour obtenir un CO 2 en fin de marée de <6 kpa, généralement 30-50 min⁻¹, FiO 2 = 0,4, I:E (rapport inspiration/péripération) = 1:₂, volume courant = 6-8 mL/kg).
12. Élargir la surveillance (p. ex., établissement d’une mesure intra-artérielle de la pression artérielle, installation d’un cathéter artériel veineux ou pulmonaire central²⁷) ou poursuivre l’intervention.
    NOTE: En fonction de la question des expériences ultérieures, définir des valeurs limites pour les paramètres vitaux et les options d’intervention et établir la surveillance en conséquence dans le protocole d’étude.

L’intubation endotrachéale a été réalisée sur 10 porcs mâles (âgés de 12 à 16 semaines, poids 30 kg ± 3 kg) dans le cadre d’une étude prospective, randomisée et contrôlée. Les porcs ont été randomisés en deux groupes : l’un était intubé par laryngoscopie conventionnelle (groupe IC) et l’autre groupe était intubé assisté par un endoscope à intubation flexible tel que décrit dans le protocole (groupe FIE). L’affectation de groupe a été faite en tirant des enveloppes scellées. L’enquêteur a été assigné au hasard sur une base quotidienne.

L’étude a été réalisée par des stagiaires en anesthésiologie ayant plus de 3 ans d’expérience en anesthésie, une connaissance approfondie de la gestion des voies respiratoires chez l’homme et moins de 7 mois d’expérience en intubation endotrachéale chez le porc, avec une infirmière anesthésique aidant à l’intubation et évaluant les données (n = 2, âge: 33 ans ± 1 an, expérience d’intubation endotrachéale chez l’homme: >1 000, intubation éveillée par fibre optique chez l’homme: >100).

Le groupe FIE a subi une intubation assistée par fibre optique comme décrit dans le protocole ci-dessus. Le groupe IC a été traité de manière identique au groupe FIE jusqu’à l’étape 3.2 du protocole. Après cela, le changement suivant a été apporté. Après avoir inséré le laryngoscope dans la vallecule épiglotte, l’examinateur a écarté l’épiglotte avec un tube endotrachéal, dans lequel un fil de guidage du tube avait été inséré, avec un léger mouvement de piqué du creux piriforme droit vers la gauche le long du palais mou. Par la suite, ce tube endotrachéal a été avancé entre les ligaments vocaux dans la trachée. Le fil de guidage a été retiré par l’assistant, le brassard du tube endotrachéal a été gonflé à l’aide d’une seringue de 10 ml et la ventilation mécanique a été mise en marche.

Si la saturation tombait en dessous de SpO2 93% ou si une malposition de l’œsophage se produisait, la tentative d’intubation était interrompue et la ventilation du masque était effectuée pendant 3 minutes. Après trois tentatives infructueuses, le praticien a dû changer la procédure. Le temps a été compté pour chaque essai à partir du début de la laryngoscopie.

Le critère d’évaluation principal était le succès de l’intubation dès la première tentative. Les critères d’évaluation secondaires étaient le délai jusqu’à l’intubation, mesuré comme le temps écoulé entre le début de la laryngoscopie et la détection du CO2 dans le ventilateur, la nécessité de modifier la procédure et l’évaluation des voies respiratoires à l’aide de l’échelle de pourcentage d’ouverture glottique (POGO).

Les analyses statistiques ont été effectuées à l’aide de logiciels disponibles sur le marché (voir le tableau des matières). La distribution normale a été examinée à l’aide du test de Kolmogorov-Smirnoff28. Si une distribution normale était déterminée, les différences entre les groupes étaient analysées à l’aide de tests t d’échantillons indépendants29 ou du test U de Mann-Whitney30 pour la version non paramétrique. Les données sont présentées sous forme de moyenne (± écart-type). Les corrélations des données à l’échelle ordinale ont été examinées à l’aide du coefficient de corrélation31 de Spearman. Un seuil de signification de p < 0,05 a été supposé. Tous les essais ont été effectués avec une intention exploratoire; Par conséquent, les valeurs de p sont descriptives. Néanmoins, p < 0,05 a été accepté comme indicateur de signification statistique.

Le groupe FIE a montré une tendance vers un taux de réussite plus élevé à la première tentative que le groupe IC (100% contre 60%); dans l’ensemble, moins de tentatives d’intubation ont été nécessaires dans le groupe EIF (1,0 ± 0 vs 1,4 ± 0,548, p = 0,310) (figure 1). En aucun cas, la saturation n’est tombée en dessous de 93%, il n’a donc pas été nécessaire de changer la procédure. Une deuxième tentative d’intubation a été nécessaire parce que le passage du rétrécissement sous-glottique n’était pas possible en douceur (n = 1) et en raison d’une malposition œsophagienne (n = 1).

Dans l’ensemble, les tentatives d’intubation réussies ont pris significativement plus de temps dans le groupe EIF que dans le groupe IC (71,2 s ± 18,336 s contre 36,8 s ± 18,472 s, p = 0,018). En général, la glotte était facile à visualiser avec une bonne visibilité (POGO : 77 % ± 27,1 %), sans différence entre les groupes (FIE 86 % ± 26,077 % vs IC 68 % ± 27,749 %, p = 0,513). Dans le groupe d’intubation conventionnelle (IC), davantage de tentatives d’intubation endotrachéale étaient nécessaires, mais cela n’était pas statistiquement significatif (1,0 ± 0 vs 1,4 ± 0,548, p = 0,310). Dans le groupe d’intubation guidée par endoscopie (EIF), il a fallu beaucoup plus de temps pour détecter le CO2 dans le ventilateur (71,2 s ± 18,336 s contre 36,8 s ± 18,472 s, p = 0,018) (Figure 2).

Figure 1 : Nombre de tentatives d’intubation dans la comparaison de groupe. Pour le groupe qui a été intubé à l’aide d’un endoscope d’intubation flexible, chaque tentative d’intubation a réussi; Dans le groupe qui a été intubé de manière conventionnelle, il a fallu en moyenne 1,4 tentative avant que le tube endotrachéal puisse être placé correctement. Les barres d’erreur indiquent l’écart type. n = 5 (pour chaque groupe). Veuillez cliquer ici pour voir une version agrandie de cette figure.

Figure 2 : Temps écoulé jusqu’à la détection du CO2 dans la comparaison de groupe. Pour le groupe qui a été intubé à l’aide d’un endoscope à intubation flexible, il a fallu beaucoup plus de temps avant que le CO2 en fin de marée puisse être détecté, représenté par la moyenne et l’écart-type. n = 5 (pour chaque groupe). Veuillez cliquer ici pour voir une version agrandie de cette figure.

L’endoscope à intubation flexible et ses accessoires ont été fournis sans condition par le fabricant à des fins de recherche uniquement. Les auteurs ne déclarent plus de conflits d’intérêts financiers ou autres.