Intubation orotrachéale assistée par vidéo chez les rats à l’aide d’un otoscope connecté à un smartphone à faible coût

Résumé

Ce protocole décrit une méthode simple, peu coûteuse et assistée par vidéo, pour l’intubation orotrachéale, permettant une intubation rapide et guidée visuellement chez les rats adultes sous anesthésie isoflurane.

Résumé

Une intubation endotrachéale fiable est essentielle pour les procédures expérimentales chez les rats nécessitant une ventilation contrôlée, en particulier lors des chirurgies thoraciques et cardiovasculaires. Cependant, la gestion des voies respiratoires chez les rats reste techniquement difficile en raison de contraintes anatomiques et de l’accessibilité limitée des techniques d’intubation disponibles. L’objectif de ce protocole est de décrire une méthode simple et peu coûteuse pour l’intubation orotrachéale chez les rats utilisant une laryngoscopie directe assistée par vidéo, appliquée avec succès dans une cohorte de 50 rats.

Ce protocole utilise un otoscope vidéo commercialement disponible avec une source lumineuse intégrée et une connectivité sans fil pour un smartphone afin de fournir une visualisation en temps réel des voies respiratoires supérieures. La méthode ne nécessite pas de modification de dispositif ni de systèmes d’imagerie spécialisés. Les rats adultes sont anesthésés avec de la xylazine et de l’isoflurane, placés sur une plateforme d’intubation inclinée, puis intubés sous guidage visuel continu à l’aide d’un guide flexible et d’un tube endotrachéal. Le bon placement du tube est défini par une expansion thoracique bilatérale, une saturation stable en oxygène (SpO₂) et une onde cohérente de CO₂ en fin de marée (capnographie). Après l’intubation, la ventilation mécanique est initiée sans pression expiratoire positive, et le volume de marée est fixé à 7,5 mL/kg. Dans cette cohorte, la technique a permis une intubation rapide avec un taux de réussite élevé au premier coup et était associée à une faible incidence de complications péri-procédurales. La visualisation continue peut réduire le risque d’intubation œsophagienne et de traumatisme des voies respiratoires. Ces résultats confirment la faisabilité de cette approche dans les conditions testées, sans extrapolation au-delà de ce cadre expérimental.

Introduction

Les rats sont largement utilisés dans la recherche expérimentale et translationnelle, et une intubation endotrachéale peut être nécessaire pour des procédures nécessitant une ventilation^{contrôlée 1,2}. Cependant, une intubation fiable chez les rats reste techniquement difficile en raison de leur petite cavité buccale, de leur ouverture glotte étroite et de leur angulation anatomique ^{des voies respiratoires 3,4,5}.

Plusieurs approches ont été proposées pour surmonter ces^{contraintes 6,7,8}. Parmi elles, les techniques d’intubation aveugle ont été affinées ces dernières années et peuvent améliorer les taux de réussite lorsque des stratégies de positionnement spécifiques sont utilisées ; Néanmoins, ces méthodes restent fortement dépendantes de l’opérateur et comportent un risque de défaillance ou d’effets secondaires tels que le déplacement de l’œsophage ou une blessure des voies^{respiratoires 3}. Des techniques assistées par vidéo ont été développées pour améliorer la visualisation de la glotte et renforcer la sécurité procédurale. Bien que ces approches offrent une visualisation efficace des voies respiratoires, elles nécessitent souvent des équipements endoscopiques spécialisés, des moniteurs externes, des systèmes d’anesthésie inhalatoire ou des dispositifs modifiés sur mesure, ce qui peut limiter l’accessibilité et la mise en œuvre de routine ^7,9,10.

Malgré ces avancées, de nombreuses méthodes restent limitées par la complexité technique, l’invasivité ou la dépendance à des équipements coûteux ou modifiés, difficiles à reproduire entre laboratoires. L’avantage principal de l’approche actuelle est la fourniture d’une visualisation des voies aériennes à faible coût sans nécessité de modification de dispositifs. Ce protocole est destiné aux laboratoires nécessitant une intubation assistée par visualisation à faible coût sans accès à des systèmes endoscopiques spécialisés.

Le protocole actuel décrit une méthode simple, reproductible et peu coûteuse pour l’intubation orotrachéale chez les rats, utilisant un otoscope vidéo commercialement disponible équipé d’une source lumineuse intégrée et d’une connectivité sans fil pour smartphone. Contrairement aux approches assistées par vidéo décrites précédemment, cette technique ne nécessite aucune modification du dispositif (par exemple, l’ajout d’une lame en plastique à embout émoussé fabriquée à partir d’un bouchon de seringue modifié de 1 mL)¹¹ et évite le besoin de systèmes d’imagerie externes (par exemple, des écrans informatiques^)9,12, tout en offrant une visualisation claire et en temps réel de l’ouverture glottique. Cette approche représente donc une alternative accessible aux systèmes de visualisation plus coûteux et peut faciliter la gestion des voies aériennes dans des contextes où l’équipement endoscopique dédié n’est pas disponible.

Protocole

Toutes les procédures animales ont été approuvées par le Comité d’éthique de la norme pour l’expérimentation animale (CENOMEXA ; autorisation de projet n° 46008). Les animaux ont été acclimatés pendant 9 jours dans l’établissement institutionnel avant l’expérimentation, avec un accès ad libitum à la nourriture et à l’eau.

1. Animaux et anesthésie

1. Utilisez des rats Wistar mâles (>12 semaines ; 450–460 g). Enregistrer le poids corporel, puis administrer la xylazine (5 mg/kg, intrapéritonéale) pour l’anesthésie et la buprénorphine (0,05 mg/kg, sous-cutanée) pour l’analgésie.
2. Placez les animaux dans une chambre d’inhalation et maintenez l’anesthésie pendant 15 minutes à l’aide d’un mélange d’air–isoflurane à 2 % (2 L/min) et d’oxygène (0,4 L/min).
3. Confirmer la profondeur de l’anesthésie par l’absence de mouvement spontané et l’absence de réflexes de retrait dans les membres antérieurs, les membres postérieurs et la queue en réponse à une stimulation toxique.
   1. Si la sédation est insuffisante, replacez l’animal dans la chambre d’induction à l’isoflurane pendant quelques minutes supplémentaires jusqu’à atteindre un niveau de sédation approprié.

2. Intubation orotrachéale

1. Placez le rat en position couchée sur la plateforme d’intubation inclinée à 45° et maintenez un masque de ventilation sur les voies respiratoires tout au long de la procédure pour préserver l’oxygénation (oxygène 0,4 L/min) et l’anesthésie (air 0,4 L/min et isoflurane 2 %) (Figure 1A-C). Fixez l’animal par les incisives supérieures à l’aide d’une bande Velpeau (Figure 1B). Récupérez l’excès d’isoflurane à l’aide d’une cartouche de filtre d’évacuation.
2. Étendez doucement la langue et introduisez l’otoscope vidéo (Figure 2) dans la cavité buccale pour déplacer la langue loin du palais et vers le plancher de la bouche (Figure 3A). Avancez l’otoscope jusqu’à ce que le palais mou soit visualisé (Figure 3B), puis appliquez une traction douce pour exposer les cordes vocales (Figure 3C).
   1. Si les cordes vocales ne sont pas visualisées, repositionnez la langue en appliquant doucement une traction et en la déplaçant vers le sol de la bouche.
   2. En cas d’intubation œsophagienne, retirez la canne et la trompe endotrachéale. Repositionnez l’animal et assurez-vous d’une visualisation claire des cordes vocales en appliquant une traction douce sur la langue. Assurez-vous que la courbure du guide flexible est orientée vers les cordes vocales avant de recommencer l’intubation.
   3. Si une désaturation d’oxygène survient (par exemple, la langue apparaît bleutée ou violette), interrompez la procédure et appliquez le masque nasal sur le museau de l’animal pour rétablir l’oxygénation.
   4. Si les tentatives d’intubation échouent (par exemple, après deux tentatives) et que la désaturation survient, on replace l’animal dans la chambre d’induction et on accélère l’apport d’oxygène pour rétablir une oxygénation adéquate tout en maintenant de l’isoflurane pour une profondeur d’anesthésie appropriée.
3. Insérez le guide flexible entre les cordes vocales en utilisant sa courbure antérieure (Figure 3D).
4. Avancez prudemment le tube endotrachéal sur le guide jusqu’à ce qu’une résistance tactile correspondant aux anneaux trachéaux soit perçue (Figure 3E).
   REMARQUE : Dans ce protocole, les auteurs ont utilisé un tube métallique d’un diamètre approximatif de 2,8 mm, comme spécifié dans le tableau des matériaux.
5. Libérez le rat de la bande Velpeau, retirez la guide, connectez le tube endotrachéal au ventilateur, puis fixez-le avec du ruban adhésif (Figure 4A).

3. Vérification du placement des tubes et de la ventilation

1. Avant l’intubation, réglez le volume de marée à 7,5 mL/kg.
2. Confirmez l’absence d’intubation sélective en observant l’expansion thoracique bilatérale, une forme d’onde capnographie stable et une saturation adéquate en oxygène (Figure 4B,C).
3. Ventilez l’animal mécaniquement.
4. Ajustez la fréquence respiratoire pour maintenir des valeurs de CO₂ en fin de marée entre 50 et 60 mmHg.
   1. Si la capnographie (CO₂ de fin de marée) dépasse 60 mmHg, augmentez la fréquence respiratoire pour ramener les valeurs dans la plage ciblée.

4. Conditions de surveillance périprocédurale animale

1. Surveillez la saturation en oxygène en continu à l’aide d’un oxymètre de pouls. Maintenir une saturation périphérique en oxygène (SpO₂) au-dessus de 95 %. Si la SpO₂ descend en dessous de ce seuil, vérifiez la ventilation sélective (endobronchiale) et le bon positionnement des tubes si nécessaire.
2. Surveillez la température corporelle à l’aide d’une sonde thermique rectale. Maintenez la température corporelle à 37 °C tout au long de la procédure à l’aide d’une bouillotte.

Résultats

Le succès de l’intubation a été défini comme un placement correct du tube endotrachéal confirmé après la connexion au ventilateur par une expansion thoracique bilatérale, une saturation stable en oxygène (SpO₂) et une onde cohérente de CO₂ en fin de marée.

L’intubation orotrachéale a été réalisée par un seul opérateur pendant 3 mois dans une cohorte consécutive de 50 rats adultes. Cinq animaux supplémentaires ont été utilisés lors d’une phase préliminaire pour...

Discussion

Cette étude décrit une technique de laryngoscopie directe assistée par vidéo pour l’intubation orotrachéale chez les rats, utilisant un otoscope vidéo commercialement disponible connecté sans fil à un smartphone. Dans cette cohorte, la méthode a permis une intubation réussie chez tous les animaux présentant un faible taux de complications périprocédurales, dans les conditions testées.

Plusieurs caractéristiques techniques ont contribué à la performance procédu...

Matériaux

Liste des matériaux utilisés dans cet article

Nom	Entreprise	Numéro de catalogue	Commentaires
0.1 mL syringe for anaesthesia	Fischer	Non applicable	Injection sous-cutanée de buprénorphine
1 mL syringe for anaesthesia	Fischer	Non applicable	Injection intrapéritonéale de xylazine
22G needle for anaesthesia	TERUMO	Non applicable	Injection intrapéritonéale de xylazine
Adjustable laptop stand	Amazon	Non applicable
Anesthesia induction chamber	Temsega	Non applicable
Animal ventilator	Physiosuite	Non applicable
Arterial catheter guide	Vygon	Non applicable
Buprenorphine	VIRBAC	Non applicable	0.05 mg/kg
Capnograph	Physiosuite	Non applicable
Endotracheal tube	INSTECH	FTSS-16S-76	Tube de gavage de 2,8 mm de diamètre
Heating pad	Physiosuite	Non applicable
Induction chamber	Temsega	Non applicable
Isoflurane	IsoVet	Non applicable
Isoflurane  vaporizer’s	Temsega	Non applicable
Otoscope Vitococo	Amazon	Otoscope Oreille 1920P Camera
Saturation oxymeter	Physiosuite	Non applicable
Scavanger  system	F/air evacuation filter cartrigde	Non applicable
Smartphone	Samsung	Galaxy A52S
Temperature probe	Physiosuite	Non applicable
Velpeau band	Velpeau	Non applicable	Bandage crêpe de coton, 10 cm × 4 m (environ 120 cm utilisé)
Ventilation mask	Temsega	Non applicable
Xylazine	VIRBAC	Non applicable	5 mg/kg