Intubacja orotrachealna wspomaganą wideo u szczurów z wykorzystaniem taniego otoskopu połączonego ze smartfonem

Podsumowanie

Ten protokół opisuje prostą, niedrogą metodę intubacji doustnej wspomaganą wideo, umożliwiającą szybką i wizualizacyjnie sterowaną intubację u dorosłych szczurów pod znieczuleniem izofluranem.

Streszczenie

Niezawodne intubacja endotrachealna jest niezbędna w procedurach eksperymentalnych na szczurach, które wymagają kontrolowanej wentylacji, szczególnie podczas zabiegów klatki piersiowej i układu krążenia. Jednak zarządzanie drogami oddechowymi u szczurów pozostaje technicznie wymagające z powodu ograniczeń anatomicznych i ograniczonej dostępności dostępnych technik intubacji. Celem tego protokołu jest opisanie prostej, nisko kosztowej metody intubacji orotrachealnej u szczurów z wykorzystaniem wideo-asystowanego bezpośredniego laryngoskopu, z powodzeniem zastosowanej w grupie 50 szczurów.

Ten protokół wykorzystuje komercyjnie dostępny wideo otoskop ze zintegrowanym źródłem światła i bezprzewodowym łączem ze smartfonem, aby zapewnić wizualizację w czasie rzeczywistym górnych dróg oddechowych. Metoda ta nie wymaga modyfikacji urządzenia ani wyspecjalizowanych systemów obrazowania. Dorosłe szczury są znieczulone ksylazyną i izofluaranem, umieszczane na pochylonej platformie do intubacji i inkubowane pod ciągłym wizualnym sterowaniem z wykorzystaniem elastycznego przewodnika i rurki endotrachealnej. Prawidłowe umieszczenie rurki jest określone przez dwustronne rozszerzenie klatki piersiowej, stabilną nasyconą tlenem (SpO₂) i jednolitą falistość końcowego CO₂ (kapnografia). Po intubacji rozpoczyna się wentylacja mechaniczna bez dodatkowego ciśnienia końcowo-wydechowego, a objętość tyadalna została ustawiona na 7,5 ml/kg. W tej grupie technika umożliwiała szybkie intubowanie z wysokim odsetkiem powodzenia przy pierwszej próbie i była związana z niskim wystąpieniem powikłań okołoproceduralnych. Ciągła wizualizację może zmniejszyć ryzyko intubacji przełyku i urazów dróg oddechowych. Te ustalenia potwierdzają wykonalność tej metody w badanych warunkach, bez ekstrapolacji poza to eksperymentalne otoczenie.

Wprowadzenie

Świnki morskie są szeroko stosowane w badaniach eksperymentalnych i translacyjnych, a intubacja tchawicy może być wymagana w procedurach wymagających kontrolowanej wentylacji^1,2. Jednakże, niezawodna intubacja u szczurów pozostaje nadal technicznie trudnym wyzwaniem z powodu ich małego gardła, wąskiego otworu krtani i anatomicznego ukształtowania dróg oddechowych^3,4,5.

Zaproponowano kilka podejść, aby przeciwdziałać tym ograniczeniom^6,7,8. Wśród nich, techniki ślepej intubacji zostały udoskonalane w ostatnich latach i mogą poprawić wskaźniki sukcesu, gdy stosuje się określone strategie pozycjonowania; niemniej jednak, te metody nadal są wysoce uzależnione od operatora i nadal wiążą się z ryzykiem niepowodzenia lub skutków ubocznych, takich jak błędne umieszczenie w przełyku lub uszkodzenie dróg oddechowych³. Opracowano techniki wspomaganie wideo, aby poprawić wizualizacje krtani i zwiększyć bezpieczeństwo procedury. Podczas gdy te podejścia zapewniają efektywną wizualizacje dróg oddechowych, często wymagają specjalistycznego sprzętu endoskopicznego, zewnętrznych monitorów, systemów znieczulenia przez inhalację lub niestandardowych urządzeń, co może ograniczać dostępność i rutynowe wdrożenie^7,9,10.

Mimo tych postępów, wiele metod nadal jest ograniczone przez złożoność techniczną, inwazyjność lub uzależnienie od drogiego lub zmodyfikowanego sprzętu, który jest trudny do odtworzenia w różnych laboratoriach. Główną zaletą obecnego podejścia jest zapewnienie nisko kosztowej wizualizacji dróg oddechowych bez potrzeby modyfikacji urządzeń. Ten protokół jest przeznaczony dla laboratoriów, które wymagają taniego, wspomaganego wizualizacja intubacji bez dostępu do specjalistycznych systemów endoskopicznych.

Obecny protokół opisuje prostą, powtarzalną i nisko kosztową metodę intubacji orotrachealnej u szczurów przy użyciu komercyjnie dostępnego wideo otoskopu wyposażonego w zintegrowane źródło światła i bezprzewodowe połączenie ze smartfonem. W przeciwieństwie do wcześniej opisanych podejść wspomaganych wideo, ta technika nie wymaga modyfikacji urządzenia (np. dodanie tępego, plastikowego ostrza z wykonanego z zmodyfikowanej 1 mL nakrętki strzykawki)¹¹ i unika potrzeby zewnętrznych systemów obrazowania (np. wyświetlaczy komputerowych)^9,12, zapewniając jednocześnie jasną, w czasie rzeczywistym wizualizacje otworu krtani. To podejście, w związku z tym, reprezentuje dostępną alternatywę dla droższych systemów wizualizacji i może ułatwić zarządzanie drogami oddechowymi w ustawieniach, gdzie dedykowane wyposażenie endoskopiczne nie jest dostępne.

Protokół

Wszystkie procedury dotyczące zwierząt zostały zatwierdzone przez Komitet Etyczny ds. Eksperymentów na Zwierzętach Normand (CENOMEXA; numer autoryzacji projektu 46008). Zwierzęta były przyzwyczajane przez 9 dni w instytucjonalnym obiekcie dla zwierząt laboratoryjnych przed eksperymentem, z ad libitum dostępem do jedzenia i wody.

1. Zwierzęta i anestezja

1. Użyj samców szczurów Wistar (>12 tygodni; 450–460 g). Zmierz wagę ciała, a następnie podaj ksylazynę (5 mg/kg, dootrzewnowo) w celu anestezji i buprenorfinę (0,05 mg/kg, podskórnie) w celu przeciwbólu.
2. Umieść zwierzęta w komorze inhalacyjnej i podtrzymuj znieczulenie przez 15 min, używając mieszaniny powietrza i izofluranu w stężeniu 2% (2 l/min) oraz tlenu (0,4 l/min).
3. Potwierdź głębokość znieczulenia brakiem spontanicznego ruchu i brakiem odruchów wycofania kończyn przednich, tylnych i ogona w odpowiedzi na stymulację bolesną.
   1. Jeśli osaczenie jest niewystarczające, umieść zwierzę z powrotem w komorze indukcyjnej izofluranu na kilka dodatkowych minut, aż osiągnie się odpowiedni poziom sedacji.

2. Intubacja doustna

1. Umieść szczura w pozycji na plecach na platformie intubacyjnej pochylonej pod kątem 45° i podtrzymuj maskę wentylacyjną nad drogami oddechowymi przez cały czas trwania zabiegu w celu zachowania utlenowania (tlenu 0,4 l/min) i znieczulenia (powietrza 0,4 l/min i izofluranu 2%) (Rysunek 1A-C). Umocuj zwierzę za górne siekacze za pomocą bandażu Velpeau (Rysunek 1B). Wychwyć nadmiar izofluranu za pomocą wkładu filtra odsysającego.
2. Delikatnie wydłuż język i wprowadź videoendoskop (Rysunek 2) do jamy ustnej, aby przesunąć język z podniebienia w stronę podłoża jamy ustnej (Rysunek 3A). Przesuń endoskop, aż zobaczysz miękkie podniebienie (Rysunek 3B), a następnie delikatnie naciągnij, aby odsłonić krtani (Rysunek 3C).
   1. Jeśli nie widzisz krtani, ponownie ustaw język, delikatnie naciągając i przesuwając go w stronę podłoża jamy ustnej.
   2. Jeśli nastąpi intubacja przełyku, usuń prowadnicę i rurkę endotrachealną. Ponownie ustaw zwierzę i upewnij się, że krtań jest dobrze widoczna, delikatnie naciągając język. Upewnij się, że krzywizna elastycznej prowadnicy jest skierowana w stronę krtani przed ponownym podjęciem próby intubacji.
   3. Jeśli wystąpi odsycenie tlenu (np. język ma niebieski lub fioletowy kolor), wstrzymaj zabieg i założyć na muszlę nosową nad pyskiem zwierzęcia, aby przywrócić utlenowanie.
   4. Jeśli próby intubacji są nieudane (np. po dwóch próbach) i wystąpi odsycenie, umieść zwierzę z powrotem w komorze indukcyjnej i zwiększ dostarczanie tlenu, aby przywrócić odpowiednie utlenowanie, utrzymując izofuran na odpowiednim poziomie znieczulenia.
3. Wsuń elastyczną prowadnicę między krtań używając jej przedniej krzywizny (Rysunek 3D).
4. Delikatnie przesuń rurkę endotrachealną za pomocą prowadnicy do tchawicy, aż poczujesz opor dotykowy odpowiadający pierścieniom tchawicy (Rysunek 3E).
   UWAGA: W tym protokole autorzy użyli metalowej rurki o średnicy około 2,8 mm, zgodnie z Tablicą materiałów.
5. Uwolnij szczura z bandażu Velpeau, usuń prowadnicę, podłącz rurkę endotrachealną do wentylatora i zamocuj ją taśmą klejącą (Rysunek 4A).

3. Weryfikacja umiejscowienia rurki i wentylacji

1. Przed intubacją ustaw objętość skurczowo-rozkurczową na 7,5 ml/kg.
2. Potwierdź brak selektywnej intubacji, obserwując dwustronne rozszerzenie klatki piersiowej, stabilną falę kapnografii i adekwatne nasycenie tlenem (Rysunek 4B,C).
3. Wentilację mechaniczną zwierzęcia.
4. Dostosuj częstotliwość oddechów, aby utrzymać wartości CO₂ na końcu wydechu między 50 a 60 mmHg.
   1. Jeśli kapnografia (CO₂ na końcu wydechu) przekracza 60 mmHg, zwiększ częstotliwość oddechów, aby wartości powróciły do zakresu docelowego.

4. Warunki monitorowania zwierząt w trakcie zabiegu

1. Monitoruj nieprzerwanie nasycenie tlenem za pomocą pulsooksymetru. Utrzymuj nasycenie tlenowe obwodowe (SpO₂) powyżej 95%. Jeśli SpO₂ spadnie p

Wyniki

Sukces intubacji określono jako poprawne umieszczenie rurki endotrachealnej potwierdzone po podłączeniu do wentylatora przez dwustronne rozdęcie klatki piersiowej, stabilne nasycenie tlenu (SpO₂) i jednolite kształtowanie fali stężenia CO₂ na wydech.

Intubację orotrachealną przeprowadzano przez 3 miesiące przez jednego operatora na kolejnej kohorcie 50 dorosłych szczurów. Pięć dodatkowych zwierząt użyto w fazie wstępnej w celu ustalenia i uszczegółowienia protokołu i nie zostało uwzględnionych...

Dyskusja

To studium opisuje technikę wideo-wspomaganej bezpośredniej laryngoskopii do intubacji orotrachealnej u szczurów z wykorzystaniem komercyjnego vidootoskopu bezprzewodowo podłączonego do smartfona. W tej kohorcie metoda umożliwiła pomyślną intubację we wszystkich zwierzętach z niskim wskaźnikiem powikłań okołoproceduralnych, w warunkach, które zostały przetestowane.

Kilka cech technicznych przyczyniło się do obserwowanego działania procedury. Zakrzywiona kształt ostrza otoskopu ułatwiał przemie...

Materiały

Lista materiałów użytych w tym artykule

Nazwa	Firma	Numer katalogowy	Komentarze
0.1 mL strzykawka do znieczulenia	Fischer	Nie dotyczy	Podskórne wstrzyknięcie buprenorfiny
1 mL strzykawka do znieczulenia	Fischer	Nie dotyczy	Wstrzyknięcie dootrzewnowe ksylazyny
Igła 22G do znieczulenia	TERUMO	Nie dotyczy	Wstrzyknięcie dootrzewnowe ksylazyny
Regulowana podstawka pod laptopa	Amazon	Nie dotyczy
Izba indukcyjna	Temsega	Nie dotyczy
Szmacianka	Physiosuite	Nie dotyczy
Przewód do cewnika tętniczego	Vygon	Nie dotyczy
Buprenorfina	VIRBAC	Nie dotyczy	0.05 mg/kg
Kapnograf	Physiosuite	Nie dotyczy
Rura endotrachealna	INSTECH	FTSS-16S-76	Rura do nakarmiania o średnicy 2,8 mm
Podgrzewana podkładka	Physiosuite	Nie dotyczy
Izba indukcyjna	Temsega	Nie dotyczy
Isofluran	IsoVet	Nie dotyczy
Parowniczek isofluranowy	Temsega	Nie dotyczy
Otoskop Vitococo	Amazon	Otoskop Oreille 1920P Camera
Oksymetr saturacji	Physiosuite	Nie dotyczy
System odsysania	F/air evacuation filter cartrigde	Nie dotyczy
Smartfon	Samsung	Galaxy A52S
Czujnik temperatury	Physiosuite	Nie dotyczy
Bandaż Velpeau	Velpeau	Nie dotyczy	Bandaż bawełniany krepowy, 10 cm × 4 m (około 120 cm używane)
Maseczka wentylacyjna	Temsega	Nie dotyczy
Ksylazyna	VIRBAC	Nie dotyczy	5 mg/kg