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.
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Articolo metodologico
Intubazione endotracheale utilizzando un endoscopio per intubazione flessibile come modello standardizzato per la gestione sicura delle vie aeree nei suini
In questo articolo
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Sommario
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.
Introduzione
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
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Protocollo
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
- Mantenere un ambiente normale per gli animali per ridurre al minimo lo stress. Trattenere il cibo 6 ore prima dell'esperimento p....
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Risultati
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 as.......
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Discussione
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 endoscopi.......
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Dichiarazioni
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.
Ringraziamenti
Gli autori vogliono ringraziare Dagmar Dirvonskis per il suo eccellente supporto tecnico.
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Materiali
| Nome | Azienda | Numero di catalogo | Commenti |
|---|---|---|---|
| Ambu aScope Regular | Ambu GmbH, Medizinprodukte, Bad Nauheim, Germania | Diametro esterno monouso in fibra ottica 5 mm | |
| Ambu aView Monitor | Ambu GmbH, Medizinprodukte, Bad Nauheim, Germania | Monitor | |
| Atracurium Hikma 50 mg/5mL | Hikma Pharma GmbH, Martinsried | atracurium | |
| Azaperone (Stresnil) 40mg/mL | Lilly Deutschland GmbH, Bad Homburg, Germania | azaperone | |
| BD Discardit II Spritze 2, 5, 10, 20 mL | Becton Dickinson S.A. Carretera, Mequinenza Fraga, Spagna | siringa | |
| 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, Spagna | cannula | |
| Curafix i.v. classici | Lohmann & Rauscher International GmbH & Co. KG, Rengsdorf, Germania | Medicazione per ritenzione di cannule | |
| Engströ m Carestation | GE Heathcare, Madison USA | ventilatore | |
| Fentanyl-Janssen 0,05 mg/mL | Janssen-Cilag GmbH, Neuss | fentanyl | |
| Fü hrungsstab, Durchmesser 4.3 | Rü | introduttore del tubo endotracheale | |
| IBM SPSS Statistics per Windows, versione 20 | IBM SPSS Statistics per Windows, versione 20.0. Armonk, NY: IBM Corp.) | Software statistico | |
| Incetomat-line 150 cm | Fresenius, Kabi Deutschland, GmbH | linea perfusor | |
| Intrafix Primeline | B. Braun Melsungen AG, Melsungen, Germania | Linea di infusione | |
| JOZA Einmal Nitril Untersuchungshandschuhe | JOZA, Mü nchen, Germania | guanti monouso | |
| Laringoscopio, 45.48.50, KL 2000 | Medicon | Manico per laringoscopio | |
| Littmann Classic III Stetoscopio | 3M Deutschland GmbH, Neuss, Germania | stetoscopio | |
| Luer Lock | B.Braun Melsungen AG, Germania | ||
| Mfixed Vlieskompresse | Maim GmbH, Neuenkirchen, Germania | Impacco in pile per fissare la lingua | |
| Masimo LNCS Adtx SpO2 sensor | Masimo Corporation Irvine, Ca 92618 USA | clip di saturazione per la coda | |
| Masimo LNCS TC-I SpO2 sensore clip per l'orecchio | Masimo Corporation Irvine, Ca 92618 USA | Clip di saturazione per l'orecchio | |
| Masimo Radical 7 | Masimo Corporation Irvine, Ca 92618 USA | saturazione di ossigeno periferico | |
| Midazolam 15 mg/3 mL | Hameln Pharma GmbH, Hameln, Germania | midazolam | |
| Midmark Maschera canina Piccola plastica con diaframma FRSCM-0005 | Midmark Corp., Dayton, Ohio, USA | maschera di ventilazione per cani | |
| Octeniderm farblos | Schü lke & Mayr GmbH, Nordenstedt, Germania | Disinfettante alcolico | |
| Siringa originale Perfusor 50 mL | B.Braun Melsungen AG, Germania | Siringa perfusiva | |
| Perfusor FM Braun | B.Braun Melsungen AG, Germania | pompa a siringa | |
| Propofol 2% 20 mg/mL (fiasche da 50 mL) | Fresenius, Kabi Deutschland, GmbH | propofol | |
| RÜ SCH Fü hrungsstab fü r Endotrachealtubus (ID 5,6 mm) | Teleflex Medical Sdn. Bhd, Malaysia | Filo guida per tubi rivestito in PVC | |
| Rü schelit Super Safety Clear >ID 6/6.5 /7.0 mm | Teleflex Medical Sdn. Bhd, Malaysia | tubo endotracheale | |
| Stainless Macintosh Grö ß e 4 | Welch Allyn69604 | lama per laringoscopio | |
| Sterofundin | B.Braun Melsungen AG, Melsungen, Germania | Soluzione elettrolitica bilanciata | |
| Ultrastop Flacone Antibeschlagmittel con contagocce 25 mL | Sigmapharm Arzneimittel GmbH, Wien, Austria | Agente antiappannamento | |
| Vasofix Safety 22 G-16 G | B.Braun Melsungen AG, Germania | Catetere | |
| venosoVBM Manometro per bracciale | VBM Medizintechnik GmbH, Sulz a.N., Germania | Manometro per bracciale | |
| Zelette | Lohmann & Rauscher International GmbH & Co. KG, Rengsdorf, Germania | Tampone tissutale |
Riferimenti
- Kleinman, M. E., Oh, W., Stonestreet, B. S. Comparison of intravenous and endotracheal epinephrine during cardiopulmonary resuscitation in newborn piglets. Critical Care Medicine. 27 (12), 2748-2754 (1999).
- Rissel, R., et al.
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Ristampe e permessi
Errata corrige
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 4/03/2023. 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: 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.
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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.
