Видео-ассистированная интубация оротрахела у крыс с использованием недорогого отоскопа, подключённого к смартфону

Краткое содержание

Этот протокол описывает простой, недорогой, видеоасистированный метод интубации оротрахеала, позволяющий быстро и визуально направлять интубацию взрослых крыс под анестезией изофлурана.

Аннотация

Надёжная эндотрахеальная интубация необходима для экспериментальных процедур у крыс, требующих контролируемой вентиляции, особенно во время торакальных и сердечно-сосудистых операций. Однако управление дыхательными путями у крыс остаётся технически сложным из-за анатомических ограничений и ограниченной доступности доступных методов интубации. Цель этого протокола — описать простой и недорогой метод интубации оротрахеала у крыс с использованием видео-ассистированной прямой ларингоскопии, успешно применённого в когорте из 50 крыс.

Этот протокол использует коммерчески доступный видеоотоскоп с интегрированным источником света и беспроводным подключением к смартфону для визуализации верхних дыхательных путей в реальном времени. Метод не требует модификации устройств или специализированных систем визуализации. Взрослых крыс анестезируют ксилазином и изофлураном, размещают на наклонной платформе для интубации и интубируют под непрерывным визуальным руководством с помощью гибкого направляющего и эндотрахеальной трубки. Правильное расположение трубки определяется двусторонним расширением грудной клетки, стабильным насыщением кислородом (SpO₂) и устойчивой формой волны в конце прилива CO₂ (капнография). После интубации инициируется механическая вентиляция без положительного давления в конце выдоха, а приливный объём был установлен на уровне 7,5 мл/кг. В этой когорте методика позволила быстро интубировать с высокой успешностью с первой попытки и была связана с низкой частотой перипроцедурных осложнений. Постоянная визуализация может снизить риск интубации пищевода и травм дыхательных путей. Эти результаты подтверждают осуществимость такого подхода в проверенных условиях, без экстраполяции за пределами этих экспериментальных условий.

Введение

Крысы широко используются в экспериментальных и трансляционных исследованиях, и эндотрахеальная интубация может потребоваться для процедур, требующих контролируемой ^{вентиляции.} Однако надёжная интубация у крыс остаётся технически сложной из-за их маленькой полости рта, узкого глоткового отверстия и анатомического угла дыхательных^{путей 3,4,5}.

Было предложено несколько подходов для преодоления этих ^{ограничений 6,7,8}. Среди них в последние годы были совершенствованы методы слепой интубации и могут повысить успех при использовании конкретных стратегий позиционирования; Тем не менее, эти методы остаются сильно зависимыми от оператора и продолжают нести риск отказа или побочных эффектов, таких как неправильное расположение пищевода или повреждение дыхательных^{путей 3}. Были разработаны видеоасистированные техники для улучшения визуализации гортанки и повышения процедурной безопасности. Хотя эти подходы обеспечивают эффективную визуализацию дыхательных путей, они часто требуют специализированного эндоскопического оборудования, внешних мониторов, систем ингаляционной анестезии или специально модифицированных устройств, что может ограничивать доступность и рутинную реализацию ^7,9,10.

Несмотря на эти достижения, многие методы остаются ограниченными технической сложностью, инвазивностью или зависимостью от дорогостоящего или модифицированного оборудования, которое трудно воспроизвести в лабораториях. Основное преимущество нынешнего подхода — предоставление недорогой визуализации воздушных путей без необходимости модификации устройств. Этот протокол предназначен для лабораторий, нуждающихся в недорогой интубации с помощью визуализации без доступа к специализированным эндоскопическим системам.

Настоящий протокол описывает простой, воспроизводимый и недорогой метод интубации оротрахеала у крыс с использованием коммерчески доступного видеоотоскопа с интегрированным источником света и беспроводным подключением к смартфону. В отличие от ранее описанных видеометодов, эта техника не требует модификации устройства (например, добавления пластикового лезвия с тупым наконечником, изготовленного из модифицированной крышки шприца объёмом 1 мл)¹¹ и избегает необходимости использования внешних систем визуализации (например, компьютерных дисплеев)^9,12, обеспечивая при этом чёткую визуализацию отверстия в реальном времени. Таким образом, такой подход представляет собой доступную альтернативу более дорогим системам визуализации и может облегчить управление дыхательным путями в условиях, где отсутствует специализированное эндоскопическое оборудование.

Протокол

Все процедуры на животных были одобрены Нормандским этическим комитетом по экспериментам на животных (CENOMEXA; авторизация проекта No 46008). Животные акклиматизировались в течение 9 дней в институциональном зоотехническом центре перед экспериментами, с импровизированным доступом к еде и воде.

1. Животные и анестезия

1. Используйте самцов крыс Wistar (>12 недель; 450–460 г). Зафиксируйте массу тела, затем введите ксилазин (5 мг/кг, внутрибрюшинный) для анестезии и бупренорфин (0,05 мг/кг, подкожно) для обезболивания.
2. Поместите животных в ингаляционную камеру и поддерживайте анестезию в течение 15 минут, используя смесь воздуха-изофлурана при 2% (2 л/мин) и кислорода (0,4 л/мин).
3. Подтвердите глубину анестезии отсутствием спонтанных движений и отсутствием отменных рефлексов в передних, задних конечностях и хвосте в ответ на ядовитую стимуляцию.
   1. Если седация недостаточна, поместите животное обратно в индукционную камеру с изофлураном на несколько дополнительных минут, пока не достигнут подходящий уровень седации.

2. Интубация Оротрахела

1. Поместите крысу в положение на спине на платформе для интубации с наклоном 45° и поддерживайте вентиляционную маску над дыхательными путями на протяжении всей процедуры, чтобы сохранить кислород (кислород 0,4 л/мин) и анестезию (воздух 0,4 л/мин и изофлуран 2%) (рисунок 1A-C). Закрепите животное верхними резцами с помощью ленты Вельпо (рисунок 1B). Избыток изолурана избери с помощью картриджа фильтра для эвакуации.
2. Аккуратно вытяните язык и введите видеоотоскоп (рисунок 2) в ротовую полость, чтобы сдвинуть язык от нёба к дну рта (рисунок 3A). Продвигайте отоскоп до визуализации мягкого нёба (рисунок 3B), затем мягко натягивайте, чтобы обнажить голосовые связки (рисунок 3C).
   1. Если голосовые связки не визуализируются, переместите язык, аккуратно прижимая его к дну рта.
   2. Если происходит интубация пищевода, удалите направляющую и эндотрахеальную трубку. Переместите животное и обеспечьте чёткую визуализацию голосовых связок, мягко прижимая язык. Убедитесь, что изгиб гибкого направляющего ориентирован в сторону голосовых связок перед повторной попыткой интубации.
   3. Если происходит десатурация кислорода (например, язык выглядит голубоватым или фиолетовым), приостановите процедуру и наденьте назальную маску на морду животного для восстановления насыщения.
   4. Если попытки интубации не увенчаются успехом (например, после двух попыток) и происходит десатурация, поместите животное обратно в индукционную камеру и увеличьте подачу кислорода для восстановления достаточного насыщения, сохраняя изофлуран для необходимой глубины анестезии.
3. Вставьте гибкий направляющий между голосовыми связками, используя его переднюю кривизну (рисунок 3D).
4. Аккуратно продвигайте эндотрахеальную трубку над направляющей в трахею, пока не почувствуете тактильное сопротивление, соответствующее трахеальным кольцам (рисунок 3E).
   ПРИМЕЧАНИЕ: В этом протоколе авторы использовали металлическую трубку с приблизительным диаметром 2,8 мм, как указано в Таблице материалов.
5. Освободите крысу от ремена Вельпо, снимите направляющий, подключите эндотрахеальную трубку к аппарату ИВЛ и закрепите её скотчем (рисунок 4A).

3. Проверка размещения трубок и вентиляции

1. Перед интубацией установите приливный объём на 7,5 мл/кг.
2. Подтвердить отсутствие селективной интубации, наблюдая двустороннее расширение грудной клетки, стабильную капнографическую форму волны и адекватное насыщение кислородом (рисунок 4B,C).
3. Вентилируйте животное механически.
4. Регулировать частоту дыхания для поддержания конечного приливного CO₂ в диапазоне от 50 до 60 мм рт. ст.
   1. Если капнография (конечный приливный CO₂) превышает 60 мм рт. ст., увеличьте скорость дыхания, чтобы вернуть значения в целевой диапазон.

4. Условия перипроцедурного мониторинга животных

1. Непрерывно контролируйте насыщение кислородом с помощью пульсоксиметра. Поддерживайте насыщение кислородом на периферии (SpO₂) выше 95%. Если SpO₂ опускается ниже этого порога, проверьте селективную (эндобронхиальную) вентиляцию и правильное расположение трубки по мере необходимости.
2. Измеряйте температуру тела с помощью ректального теплового зонда. Поддерживайте температуру тела на уровне 37 °C на протяжении всей процедуры с помощью грелки.

Результаты

Успех интубации определялся как правильное размещение эндотрахеальной трубки, подтверждаемое после подключения к аппарату искусственной вентиляции лёгких лёгких сторонами грудной клетки, стабильное насыщение кислородом (SpO₂) и стабильная форма CO₂ в конце прилива.

Интубация оротрахела проводилась одним оператором в течение 3 месяцев в последовательной когорте из 50 взрослых крыс. Пять дополнительных животных были использованы на предварительном этапе для уста...

Обсуждение

В данном исследовании описывается техника прямой ларингоскопии с помощью видеопомощи для интубации оротрахеала у крыс с использованием коммерчески доступного видеоотоскопа, подключённого по беспроводной связи к смартфону. В этой когорте метод позволил успешно интубировать у всех животных с низким уровнем перипроцедурных осложнений при изученных условиях.

Несколько технических особенностей способствовали наблюдаемой процедурной производительности. Изогнутая фор...

Материалы

Список материалов, использованных в этой статье

Имя	Компания	Каталожный номер	Комментарии
0.1 мл шприц для анестезии	Fischer	Не применимо	Подкожная инъекция бупренорфина
1 мл шприц для анестезии	Fischer	Не применимо	Внутрибрюшинная инъекция ксилазина
Игла 22G для анестезии	TERUMO	Не применимо	Внутрибрюшинная инъекция ксилазина
Регулируемая подставка для ноутбука	Amazon	Не применимо
Камера для индуцирования анестезии	Temsega	Не применимо
Инструмент для искусственной вентиляции легких	Physiosuite	Не применимо
Руководство по катетеризации артерий	Vygon	Не применимо
Бупренорфин	VIRBAC	Не применимо	0.05 мг/кг
Капнограф	Physiosuite	Не применимо
Эндотрахеальная трубка	INSTECH	FTSS-16S-76	Зонд для зондирования желудка диаметром 2,8 мм
Огревающий валик	Physiosuite	Не применимо
Индукционная камера	Temsega	Не применимо
Изофлуран	IsoVet	Не применимо
Изофлуран  парогенератор’s	Temsega	Не применимо
Отоскоп Vitococo	Amazon	Отоскоп Oreille 1920P Camera
Оксиметр для измерения насыщения	Physiosuite	Не применимо
Система для удаления отходов	F/air evacuation filter cartrigde	Не применимо
Смартфон	Samsung	Galaxy A52S
Датчик температуры	Physiosuite	Не применимо
Бинт Вельпо	Velpeau	Не применимо	Бинт ватой креповый, 10 см × 4 м (примерно 120 см использовано)
Маска для вентиляции	Temsega	Не применимо
Ксилазин	VIRBAC	Не применимо	5 мг/кг