Intubação Orotraqueal Assistida por Vídeo em Ratos Usando um Otoscópio Conectado a Smartphone de Baixo Custo

Resumo

Este protocolo descreve um método simples, de baixo custo e assistido por vídeo, para intubação orotraqueal, permitindo uma intubação rápida e guiada visualmente em ratos adultos sob anestesia isoflurana.

Resumo

A intubação endotraqueal confiável é essencial para procedimentos experimentais em ratos que exigem ventilação controlada, especialmente durante cirurgias torácicas e cardiovasculares. No entanto, o manejo das vias aéreas em ratos continua tecnicamente desafiador devido a restrições anatômicas e ao acesso limitado das técnicas de intubação disponíveis. O objetivo deste protocolo é descrever um método simples e de baixo custo para intubação orotraqueal em ratos, utilizando laringoscopia direta assistida por vídeo, aplicado com sucesso em uma coorte de 50 ratos.

Esse protocolo utiliza um otoscópio de vídeo comercialmente disponível com fonte de luz integrada e conectividade sem fio para smartphones para fornecer visualização em tempo real da via aérea superior. O método não requer modificação de dispositivos nem sistemas especializados de imagem. Ratos adultos são anestesiados com xilazina e isoflurano, posicionados em uma plataforma de intubação inclinada e intubados sob orientação visual contínua usando um guia flexível e um tubo endotraqueal. A colocação correta do tubo é definida pela expansão torácica bilateral, saturação estável de oxigênio (SpO₂) e uma forma de onda consistente de CO₂ (capnografia) no final da maré. Após a intubação, a ventilação mecânica é iniciada sem pressão positiva no final da expiração, e o volume de maré foi ajustado em 7,5 mL/kg. Nessa coorte, a técnica permitiu intubação rápida com alta taxa de sucesso na primeira tentativa e esteve associada a baixa incidência de complicações periprocedurais. A visualização contínua pode reduzir o risco de intubação esofágica e trauma nas vias aéreas. Esses achados apoiam a viabilidade dessa abordagem sob as condições testadas, sem extrapolação além desse contexto experimental.

Introdução

Ratos são amplamente utilizados em pesquisas experimentais e translacionalistas, e a intubação endotraqueal pode ser necessária para procedimentos que exigem ventilação controlada ^1,2. No entanto, a intubação confiável em ratos continua sendo tecnicamente desafiadora devido à sua cavidade bucal pequena, abertura glotética estreita e angulação anatômica das vias ^{aéreas 3,4,5}.

Várias abordagens foram propostas para superar essas^{limitações 6,7,8}. Entre elas, as técnicas de intubação cega foram aprimoradas nos últimos anos e podem melhorar as taxas de sucesso quando estratégias específicas de posicionamento são usadas; No entanto, esses métodos continuam altamente dependentes do operador e continuam a apresentar risco de falha ou efeitos colaterais, como deslocamento esofágico ou lesão nas vias^{aéreas 3}. Técnicas assistidas por vídeo foram desenvolvidas para melhorar a visualização da glote e aumentar a segurança dos procedimentos. Embora essas abordagens ofereçam visualização eficaz das vias aéreas, frequentemente exigem equipamentos endoscópicos especializados, monitores externos, sistemas de anestesia inalatória ou dispositivos modificados sob medida, o que pode limitar a acessibilidade e a implementação^{rotineira 7,9,10}.

Apesar desses avanços, muitos métodos continuam limitados pela complexidade técnica, invasividade ou dependência de equipamentos caros ou modificados, difíceis de reproduzir entre laboratórios. A principal vantagem da abordagem atual é a oferta de visualização das rotas aéreas de baixo custo sem a necessidade de modificação do dispositivo. Este protocolo é destinado a laboratórios que exigem intubação assistida por visualização de baixo custo, sem acesso a sistemas endoscópicos especializados.

O protocolo atual descreve um método simples, reproduzível e de baixo custo para intubação orotraqueal em ratos, utilizando um videoscópio comercialmente disponível equipado com fonte de luz integrada e conectividade sem fio para smartphones. Diferentemente das abordagens assistidas por vídeo descritas anteriormente, essa técnica não requer modificação do dispositivo (por exemplo, a adição de uma lâmina plástica com ponta romba feita a partir de uma tampa de seringa modificada de 1 mL)¹¹ e evita a necessidade de sistemas de imagem externos (por exemplo, displays baseados em computador)^9,12, ao mesmo tempo em que fornece visualização clara e em tempo real da abertura gloteira. Essa abordagem, portanto, representa uma alternativa acessível a sistemas de visualização de maior custo e pode facilitar o manejo das vias aéreas em ambientes onde não há equipamentos endoscópicos dedicados disponíveis.

Protocolo

Todos os procedimentos com animais foram aprovados pelo Comitê de Ética Normand para Experimentação Animal (CENOMEXA; autorização do projeto nº 46008). Os animais foram aclimatados por 9 dias na instalação institucional antes da experimentação, com acesso ad libitum a alimento e água.

1. Animais e anestesia

1. Use ratos Wistar machos (>12 semanas; 450–460 g). Registre o peso corporal, depois administre xilazina (5 mg/kg, intraperitoneal) para anestesia e buprenorfina (0,05 mg/kg, subcutânea) para analgesia.
2. Coloque os animais em uma câmara de inalação e mantenha a anestesia por 15 minutos usando uma mistura de ar–isoflurano a 2% (2 L/min) e oxigênio (0,4 L/min).
3. Confirme a profundidade da anestesia pela ausência de movimento espontâneo e ausência de reflexos de retirada nos membros anteriores, membros posteriores e cauda em resposta à estimulação nociva.
   1. Se a sedação for inadequada, coloque o animal de volta na câmara de indução de isoflurano por mais alguns minutos até que o nível adequado de sedação seja alcançado.

2. Intubação orotraqueal

1. Coloque o rato em posição supina sobre a plataforma de intubação inclinada a 45° e mantenha uma máscara de ventilação sobre as vias aéreas durante todo o procedimento para preservar a oxigenação (oxigênio 0,4 L/min) e a anestesia (ar 0,4 L/min e isoflurano 2%) (Figura 1A-C). Prenda o animal pelos incisivos superiores usando uma faixa de velpeão (Figura 1B). Retire o excesso de isoflurano usando um cartucho de filtro de evacuação.
2. Estenda suavemente a língua e introduza o videootoscópio (Figura 2) na cavidade oral para deslocar a língua para longe do palato e em direção ao assoalho da boca (Figura 3A). Avance o otoscópio até visualizar o palato mole (Figura 3B), depois aplique uma tração suave para expor as cordas vocais (Figura 3C).
   1. Se as cordas vocais não forem visualizadas, reposicione a língua aplicando tração suavemente e deslocando-a em direção ao chão da boca.
   2. Se ocorrer intubação esofágica, remova o guia e o tubo endotraqueal. Reposicione o animal e garanta uma visualização clara das cordas vocais aplicando uma tração suave na língua. Certifique-se de que a curvatura do guia flexível esteja orientada em direção às cordas vocais antes de tentar novamente a intubação.
   3. Se ocorrer dessaturação de oxigênio (por exemplo, a língua parecer azulada ou roxa), pause o procedimento e aplique a máscara nasal sobre o focinho do animal para restaurar a oxigenação.
   4. Se as tentativas de intubação não forem bem-sucedidas (por exemplo, após duas tentativas) e ocorrer dessaturação, coloque o animal de volta na câmara de indução e aumente a entrega de oxigênio para restaurar a oxigenação adequada, mantendo o isoflurano para uma profundidade adequada de anestesia.
3. Insira a guia flexível entre as cordas vocais usando sua curvatura anterior (Figura 3D).
4. Avance cuidadosamente o tubo endotraqueal sobre a guia para dentro da traqueia até que se perceba uma resistência tátil correspondente aos anéis traqueais (Figura 3E).
   NOTA: Neste protocolo, os autores usaram um tubo metálico com diâmetro aproximado de 2,8 mm, conforme especificado na Tabela de Materiais.
5. Libere o rato da faixa Velpeau, remova o guia, conecte o tubo endotraqueal ao ventilador e prenda-o com fita adesiva (Figura 4A).

3. Verificação da colocação e ventilação dos tubos

1. Antes da intubação, ajuste o volume de maré para 7,5 mL/kg.
2. Confirme a ausência de intubação seletiva observando a expansão torácica bilateral, uma forma de onda capnografia estável e saturação adequada de oxigênio (Figura 4B,C).
3. Ventile o animal mecanicamente.
4. Ajuste a frequência respiratória para manter valores de CO₂ na maré final entre 50 e 60 mmHg.
   1. Se a capnografia (CO₂ de fim de maré) exceder 60 mmHg, aumente a frequência respiratória para devolver os valores ao alvo.

4. Condições de monitoramento periprocedural, animal

1. Monitore a saturação de oxigênio continuamente usando um oxímetro de pulso. Mantenha a saturação periférica de oxigênio (SpO₂) acima de 95%. Se a SpO₂ ficar abaixo desse limite, verifique a ventilação seletiva (endobrônquica) e o posicionamento correto do tubo conforme necessário.
2. Monitore a temperatura corporal usando uma sonda térmica retal. Mantenha a temperatura corporal em 37 °C durante todo o procedimento através de uma bolsa térmica.

Resultados

O sucesso da intubação foi definido como a correta colocação do tubo endotraqueal confirmada após a conexão ao ventilador por expansão bilateral do peito, saturação estável de oxigênio (SpO₂) e uma forma de onda consistente de CO₂ no final da maré.

A intubação orotraqueal foi realizada por um único operador ao longo de 3 meses em uma coorte consecutiva de 50 ratos adultos. Cinco animais adicionais foram usados durante uma fase preliminar para estabelecer e apr...

Discussão

Este estudo descreve uma técnica de laringoscopia direta assistida por vídeo para intubação orotraqueal em ratos, utilizando um videoscópio comercialmente disponível conectado sem fio a um smartphone. Nessa coorte, o método permitiu a intubação bem-sucedida em todos os animais com baixa taxa de complicações periprocedurais, sob as condições testadas.

Diversos recursos técnicos contribuíram para o desempenho procedural observado. A forma curva da lâmina do otos...

Materiais

Lista de materiais utilizados neste artigo

Nome	Empresa	Número de catálogo	Comentários
0.1 mL syringe for anaesthesia	Fischer	Não aplicável	Injeção subcutânea de buprenorfina
1 mL syringe for anaesthesia	Fischer	Não aplicável	Injeção intraperitoneal de xilazina
22G needle for anaesthesia	TERUMO	Não aplicável	Injeção intraperitoneal de xilazina
Adjustable laptop stand	Amazon	Não aplicável
Animal ventilator	Physiosuite	Não aplicável
Arterial catheter guide	Vygon	Não aplicável
Buprenorphine	VIRBAC	Não aplicável	0,05 mg/kg
Capnograph	Physiosuite	Não aplicável
Endotracheal tube	INSTECH	FTSS-16S-76	Tubo de sondagem de 2,8 mm de diâmetro
Heating pad	Physiosuite	Não aplicável
Induction chamber	Temsega	Não aplicável
Isoflurane	IsoVet	Não aplicável
Isoflurane  vaporizer’s	Temsega	Não aplicável
Otoscope Vitococo	Amazon	Otoscope Oreille 1920P Camera
Saturation oxymeter	Physiosuite	Não aplicável
Scavanger  system	F/air evacuation filter cartrigde	Não aplicável
Smartphone	Samsung	Galaxy A52S
Temperature probe	Physiosuite	Não aplicável
Velpeau band	Velpeau	Não aplicável	Bandagem de crepe de algodão, 10 cm × 4 m (aproximadamente 120 cm usado)
Ventilation mask	Temsega	Não aplicável
Xylazine	VIRBAC	Não aplicável	5 mg/kg