Summary
Wir beschreiben eine Technik der endotrachealen Intubation bei neugeborenen Kaninchen nach Ösophaderkatheterisierung mit einem Magenrohr.
Abstract
Das neugeborene Kaninchen ist ein nützliches Tiermodell für verschiedene Pathologien und Verfahren. Das Atemwegsmanagement des Kaninchens ist aufgrund seiner anatomischen Eigenschaften komplex, was bei Neugeborenen noch komplizierter ist. Von den verschiedenen Methoden des fortgeschrittenen Atemwegsmanagements ist die endotracheale Intubation weniger aggressiv als die Tracheostomie und ist angesichts des Mangels an supraglottischen Geräten von so geringer Größe machbarer als supraglottisches Management. Da die direkte Glottis-Visualisierung bei Tieren dieser Größe sehr schwierig ist, wird dieses blinde Intubationsmodell als wirksame Alternative vorgestellt, insbesondere für Experimente, die eine längere Anästhesie erfordern. Mit dieser Methode führten wir blinde Intubationen mit einer Erfolgsrate von 90% durch.
Introduction
Die eigentümliche Anatomie des Atmungssystems des Kaninchens erschwert die endotracheale Intubation. Die Mundhöhle ist tief und schmal mit einem begrenzten Bereich der Mundöffnung und einer relativ großen Zunge, was die direkte Visualisierung des Kehlkopfes auch bei Verwendung eines Laryngoskops1,2erschwert. Darüber hinaus ist die Intubation des neugeborenen Kaninchens, das 10-20 Mal kleiner ist als der Erwachsene, noch schwieriger. Zusätzlich zu diesen anatomischen Eigenschaften sind Kaninchen anfällig für Laryngospasmus sekundär zur Manipulation der Atemwege.
Mehrere Intubationstechniken wurden in der Literatur beschrieben, wie Laryngoskop Trachealintubation, blinde Intubation, Echooskopintubation, retrograde Intubation, Endoskopintubation, Tracheostomie und supraglottische Gerätebelüftung3,4,5,6,7,8,9. Alle diese Techniken wurden erfolgreich bei erwachsenen Kaninchen durchgeführt; es gibt jedoch nur wenige Veröffentlichungen über das fortgeschrittene Atemwegsmanagement beim neugeborenen Kaninchen10. Eine Studie beschreibt die Durchführung von Tracheostomien bei Tieren dieses Alters, um Atemmechanik und Lungenvolumen zu bewerten, obwohl dies eine aggressive und irreversible Technik ist11. Diese Methode zur endotrachealen Intubation hat sich als effektive und kostengünstige Methode des Atemwegsmanagements bei neugeborenen Kaninchen erwiesen.
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Protocol
Das nachstehend beschriebene Intubationsverfahren wurde vom Ausschuss für institutionelle Tierpflege und -nutzung der Universität Barcelona genehmigt (CEEA 180/19).
1. Experimentelle Zubereitung
- Erhalten Sie folgende Materialien: 2 mm Durchmesser Polyvinylchlorid (PVC) Endotrachealrohr, 6 Französisch (Fr) Polyurethan-Fütterungsrohr, flache und breite Spitze Sezierzange und steriles Schmiermittel (Abbildung 1).
- Während der Intubation und Operation Prozesse, sterile Bedingungen zu erhalten.
2. Anästhesie
- Anästhesisieren Sie das Tier mit 5 mg/kg Xylazin und 25 mg/kg Ketamin, die intramuskulär in der Vastus lateralis der femoralen Quadrizeps aufgetragen werden. Alpha-2-Agonisten wie Dexmedetomidin können auch anstelle von Xylazin verwendet werden.
- Lassen Sie 3-5 Minuten für das Medikament wirksam werden.
- Lesen Sie die gleiche Dosis, bis eine tiefe Anästhesie erreicht ist (negative Pedal-, Palpebrale- und Hornhautreflexe). Im Idealfall wird das Kaninchen spontan bis zur Intubation atmen.
3. Endotracheale Intubation
- Das Kaninchen auf eine Wärmedecke bei 37 °C legen. Legen Sie das Tier in dorsale Recumbency mit dem Kopf in Hyperextension. Richten Sie den Kopf so gerade und Mittellinie wie möglich aus. Eine vier Zentimeter lange Rolle aus steriler Gaze, die in der Dorsalregion des Halses platziert wird, kann hilfreich sein, um mindestens 45° Verlängerung zu erreichen (Abbildung 2).
- Verwenden Sie flache und breite Spitzensemitschnitte, um die Mundhöhle etwa einen Zentimeter breit zu öffnen. Verwenden Sie Zangen mit einem stumpfen und breiten Ende, um Mundtrauma zu vermeiden.
- Messen Sie den Abstand zwischen Mund und Magenbereich (erste Rippe). Führen Sie eine geschmierte 6 französische (Fr) Polyurethan-Gasröhre in die vorgemessene Markierung ein (Abbildung 3-4).
- Bewegen Sie das Zuführrohr nach links und fixieren Sie es mit Klebeband auf das Operationsfeld.
- Führen Sie das mit sterilem Schmiermittel bedeckte PVC-Endotrachealrohr mit einem Durchmesser von 2 mm Durchmesser in die 3-cm-Marke ein.
- Wenn es irgendwelche Schwierigkeiten beim Vorrücken der Röhre gibt, bewegen Sie es vollständig und versuchen Sie es erneut, bis ein glatter Gleiten erreicht ist. Das Risiko eines Traumas für Den Kehlkopf und Epiglottis ist bei mehreren Intubationsversuchen signifikant. Befestigen Sie das Rohr mit Klebeband am Operationsfeld (Abbildung 5-6).
- Schließen Sie das Endotrachealrohr mit folgenden Einstellungen an das Beatmungsgerät an: Gezeitenvolumen - 10 ml/kg; Atemfrequenz: 40 Atemzüge/min; FiO2 100%, PEEP 6.
- Bestätigen Sie die korrekte Position des Rohres durch den Nachweis vonCO2 in ausgeatmeter Luft (ETCO2), direkter Visualisierung der Brustausdehnung und Beschlag der Röhre. Die Überwachung des Tieres durch Pulsoximetrie und Lungenauskultivierung kann ebenfalls hilfreich sein (Abbildung 7).
- Verwenden Sie am Ende des Experiments ein standardisiertes Euthanasie-Protokoll, das aus der intravenösen Verabreichung von Pentobarbital 120-240 mg/kg besteht. Wiederholen Sie Dosen, bis Atempause, Reflexabwesenheit und Asystole erreicht werden.
HINWEIS: In den chirurgischen Experimenten ist das Tier während des Beatmungsprozesses am Leben und wird schließlich eingeschläfert.
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Representative Results
Im Labor wird diese Technik von medizinischem Personal mit Erfahrung im Experimentieren mit neuseeländischen Kaninchen und Expertise im pädiatrischen Atemwegsmanagement durchgeführt. Das Verfahren wurde von einem Forscher von 10 Tieren mit einer weltweiten Erfolgsquote von 90% durchgeführt. Zuvor hatte ein anderer Forscher geübt, sowohl die Position des Tieres als auch die richtige Rohrfixierungslänge zu optimieren. Keines der Tiere war in der Speiseröhre intubiert. Nur ein Versuch (10%) aufgrund der extrem geringen Größe des Tieres (Tabelle 1) ausgefallen. Sobald blinde Intubation praktiziert wurde, wird der Erfolg beim ersten Versuch in den meisten Fällen erreicht, auch wenn das Verfahren von Personal durchgeführt wird, das zuvor nicht im Kaninchen-Atemwegsmanagement geschult war. Bei einem oder zwei Versuchen bei Tieren mit einem Gewicht von 120 g oder mehr haben wir eine 100%ige Intubationserfolgsrate erreicht.
Abbildung 1: Für das Experiment benötigte Materialien: Dissektionszange, Zuführrohr, Endotrachealrohr, steriles Schmiermittel. Bitte klicken Sie hier, um eine größere Version dieser Abbildung anzuzeigen.
Abbildung 2: Position des Tieres vor der Intubation: Dorsale Rekonsnowität und leichte Hyperextension. Bitte klicken Sie hier, um eine größere Version dieser Abbildung anzuzeigen.
Abbildung 3:Mundöffnung mit Sezierzangen. Bitte klicken Sie hier, um eine größere Version dieser Abbildung anzuzeigen.
Abbildung 4:Das Fütterungsrohr wird in den Magen eingeführt. Bitte klicken Sie hier, um eine größere Version dieser Abbildung anzuzeigen.
Abbildung 5-6: Das Endotrachealrohr wird 3 cm blind eingeführt und zusammen mit dem Zuführrohr in das Operationsfeld fixiert. Bitte klicken Sie hier, um eine größere Version dieser Abbildung anzuzeigen.
Abbildung 6: Das feste Endotrachealrohr und Das Zuführrohr. Bitte klicken Sie hier, um eine größere Version dieser Abbildung anzuzeigen.
Abbildung 7: Das Tier ist mit dem Beatmungsgerät verbunden. Bitte klicken Sie hier, um eine größere Version dieser Abbildung anzuzeigen.
| TIERNUMMER | GEWICHT (g) | Erfolg | Versucht | Tod |
| 1 | 150 | + | 1 | - |
| 2 | 125 | + | 2 | - |
| 3 | 180 | + | 1 | - |
| 4 | 210 | + | 1 | - |
| 5 | 120 | + | 2 | - |
| 6 | 140 | + | 2 | - |
| 7 | 200 | + | 1 | - |
| 8 | 190 | + | 1 | - |
| 9 | 180 | + | 1 | - |
| 10 | 110 | - | 3 | + |
| gesamt | 160.5 | 90% | 1.5 | 10% |
Tabelle 1: Tierische Probenmerkmale und endotracheale Intubationsversuche.
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Discussion
Kaninchen sind in Tierversuchen aufgrund ihrer Verfügbarkeit, hoher Reproduktionsrate mit kurzen Generationenzeiten und einfacher Handhabungweit verbreitet. In unserem Zentrum verwenden wir 5-7 Tage alte neuseeländische Kaninchen (Oryctolagus cuniculus) als neonatales Modell, um die neurologischen Auswirkungen der extrakorporalen Chirurgie auf das sich entwickelnde Gehirn zu untersuchen. Als Ergebnis verwenden wir Verfahren, die eine tiefe Anästhesie erfordern und endotracheale Intubation für Zeiträume bis zu einer Stunde verwenden müssen.
Beim erwachsenen Kaninchen wurden mehrere Techniken des Atemwegsmanagements beschrieben, in der Regel in einem chirurgischen Kontext. Als wir versuchten, diese Techniken auf die Kaninchen-Kits zu extrapolieren, traten mehrere Probleme auf. Die Kaninchen wiegen zwischen 110 und 210 Gramm und haben einen maximalen Mundöffnungsbereich von 1 cm. Diese Eigenschaften erschweren die direkte Visualisierung des Kehlkopfes und es ist kompliziert, endoskopisches Material klein genug zu finden. Eine weitere in der Literatur beschriebene Option ist es, ein Otoskop in die Mundhöhle zu legen und es als Leitfaden zur Einführung des PVC-Rohres7zu verwenden. Bei neugeborenen Kaninchen erschweren sowohl das Vorhandensein der Zunge als auch die geringe Mundgröße die direkte Visualisierung der Glottis. Darüber hinaus gibt es keine supraglottischen Geräte von adäquaten Abmessungen für Neugeborene.
Aufgrund der oben genannten Umstände gibt es zwei grundlegende Mechanismen, um die Atemwege des sehr kleinen Kaninchens zu sichern: Tracheostomie und blinde Intubation. Tracheostomie ist ein invasiver Ansatz, der sowohl bei erwachsenen als auch bei neugeborenen Kaninchen10,12verwendet wurde. Es hat den Vorteil einer direkten Trachealvisualisierung, die es dem Verfahrensleiter ermöglicht, die genaue Position des Endotrachealrohrs zu identifizieren. Es besteht jedoch ein hohes Risiko für mechanische Komplikationen und Infektionen des Einschnittsbereichs, zusätzlich zu einer verringerten Überlebensrate der Tiere, sobald die Verfahren abgeschlossen sind13. Endoskopische/faseroptische Intubation ist eine Methode, die eine direkte Visualisierung ohne Operation ermöglichen würde5. Eine weitere Möglichkeit, Kehlkopftraumata zu verhindern, ist die Verwendung einer eng anliegenden Gesichtsmaske, die einige zusätzliche Nachteile wie suboptimale Belüftung und Magendehnung hat.
Im Labor wird blinde Intubation verwendet, um die Atemwege von neugeborenen Kaninchen zu verwalten. Diese Methode wurde beim erwachsenen Kaninchen als machbare Technik mit hohem Erfolgsindex6beschrieben. In den ersten Experimenten haben wir versucht, diese Technik ohne Verschluss des Verdauungstraktes durchzuführen. Das Ergebnis war eine hohe Rate der Einführung der Endotrachealröhre in die Speiseröhre. Mit dem Einsetzen des Magenschlauchs vor der Intubation wurde jedoch in 90% der Fälle eine erfolgreiche Intubation erreicht. Hinsichtlich der Größe des Endotrachealrohres haben wir zunächst versucht, periphere Venenkatheter mit einem Durchmesser von bis zu 14 Metern zu verwenden, indem wir Schwierigkeiten sowohl beim Einsetzen (größere Steifigkeit) als auch bei der Belüftung (Durchmesser zu klein und Schwierigkeiten beim Anschluss an das Beatmungsgerät) beobachteten. Nach unserer Erfahrung war die Verwendung von 2 mm Innendurchmesser Endotrachealröhren in einer Tiefe von nicht mehr als 3 cm die effektivste bei der Belüftung von kleinen Kaninchen, die durch korrekte gasometrische und ETCO2-Werte gezeigt. Während die Intubation bei erwachsenen Kaninchen in der Regel eine Hyperverlängerung des Kopfes auf einen im Wesentlichen 90°-Winkel zur horizontalen Oberfläche des Tisches erfordert, konnten wir das Verfahren nur mit einer leichten Kopfverlängerung durchführen.
Eines der wichtigen Elemente, die bei der Durchführung dieses Verfahrens berücksichtigt werden müssen, ist die zerbrechliche Natur der neugeborenen Kaninchen-Trachea. Dabei führen wir das vorgeschmierte Rohr langsam und vorsichtig ein, um eine tracheale Perforation zu vermeiden. Wir empfehlen, das Rohr nicht weiter als 3 cm einzulegen, da dies bei Übungsversuchen die optimale Länge war, und die Intubation zu stoppen, wenn der Verfahrensleiter auf Widerstand stößt; in dieser Situation ist es vorzuziehen, das Rohr zu entfernen und von vorne anzufangen. Wir erlebten einen Fall von wahrscheinlicher trachealer Perforation beim kleinsten Tier in der Kohorte.
Die Hauptbeschränkung dieser Technik ist die Schwierigkeit, die richtige Position des Endotrachealrohrs nach dem Einführte zu erkennen. Nach unserer Erfahrung reichten die widerstandslose Weiterentwicklung des Gerätes, die Erkennung des geeigneten ETCO2,das Beschlagen des Rohres und die Visualisierung der Brustausdehnung während der Belüftung sowie die Aufrechterhaltung von Vitalzeichen aus, um die Eignung des Verfahrens in allen Fällen zu bestätigen. In einigen der Versuchspersonen wurden arterielle Gasometries während der Beatmung durchgeführt, die einen ausreichenden Gehalt an Kohlendioxid und Sauerstoffkonzentration zeigten. Darüber hinaus, obwohl histopathologische Analyse nicht durchgeführt wurde, zuvor veröffentlichte Literatur hat Schleimhautverletzung der Luftröhre in Abwesenheit von klinischen Veränderungen sekundär zu Intubationbeschrieben 14.
Zusammenfassend lässt sich sagen, dass das Modell der Intubation bei neugeborenen Kaninchen, das wir beschrieben haben, eine schnelle Technik ist, die Grundversorgung verwendet und eine effektive Beatmung ermöglicht. Wir glauben, dass diese Technik in das Bewaffnungsarium des Atemwegsmanagements von Neonatalkaninchen integriert werden kann.
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Disclosures
Die Autoren haben nichts zu verraten.
Acknowledgments
Diese Arbeit wurde durch Stipendien des Instituto de Salud Carlos III [PFIS2017-0224], "Beca Ruza" von der Sociedad Espaéola de Cuidados Intensivos Pediétricos und des Vanderbilt Medical Scholars Program unterstützt.
Die Sponsoren waren nicht an der Erhebung, Analyse oder Interpretation der Daten beteiligt.
Wir danken Isabel Salas für die Hilfe im Tierlabor und den Herren Carles Fébrega und Frau Gemma Fernandez-Asensio vom Audio-Visual Techincal Team vom Krankenhaus Sant Joan de Déu für die technische Unterstützung bei der Videoaufzeichnung und -produktion.
Materials
| Name | Company | Catalog Number | Comments |
| 2 mm diameter Polyvinyl Chloride (PVC) endotracheal tube | Vygon | 520.20 | |
| 6 French polyurethane feeding tube | Vygon | 310.06 | |
| Anesthesia (Ketamine and Xylazine) | |||
| Multiparameter monitor Intellivue MP5 | Phillips | ||
| Plain and wide tip dissection forceps | LensforVision | AK005 | |
| Sterile lubricant (Silkospray) | Rush | ||
| Ventilator Servo 900c | Maquet |
References
- Gilroy, B. A. Endotracheal intubation of rabbits and rodents. Journal of the American Veterinary Medical Association. 179 (11), 1295 (1981).
- Graham, J.
- Fick, T. E., Schalm, S. W. A simple technique for endotracheal intubation in rabbits. Laboratory Animals. 21 (3), 265-266 (1987).
- Conlon, K. C., et al. Atraumatic endotracheal intubation in small rabbits. Laboratory Animal Science. 40 (2), 221-222 (1990).
- Johnson, D. H. Endoscopic intubation of exotic companion mammals. The Veterinary Clinics of North America. Exotic Animal Practice. 13 (2), 273-289 (2010).
- Falcão, S. C., et al. Technique of blind tracheal intubation in rabbits (Oryctolagus cuniculi) supported by previous maneuver of esophageal cannulization. Acta Cirurgica Brasileira. 26 (5), 352-356 (2011).
- Miura, H., et al.
- Thompson, K. L., et al. Endotracheal Intubation of Rabbits Using a Polypropylene Guide Catheter. Journal of Visualized Experiments. (129), (2017).
- Comolli, J., et al. Comparison of endoscopic endotracheal intubation and the v-gel supraglottic airway device for spontaneously ventilating New Zealand white rabbits undergoing ovariohysterectomy. Veterinary Record. , 1-8 (2020).
- Hua, S., et al. Effects of different ventilation strategies on lung injury in newborn rabbits. Pediatric Pulmonology. 47 (11), 1103-1112 (2012).
- Kitchen, M. J., et al. The role of lung inflation and sodium transport in airway liquid clearance during lung aeration in newborn rabbits. Pediatric Research. 73 (4-1), 443-449 (2012).
- Boon, M. S., et al. Tubeless tracheotomy for survival airway surgery in the leporine model. The Laryngoscope. 125 (3), 680-684 (2015).
- Dion, G. R., et al. Morbidity and mortality associated with preclinical tracheostomy models. The Laryngoscope. 128 (2), 68-71 (2018).
- Phaneuf, L. R., et al. Tracheal injury after endotracheal intubation and anesthesia in rabbits. Journal of the American Association for Laboratory Animal Science. 45 (6), 67-72 (2006).
