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Medicine

Intubación endotraqueal con un endoscopio de intubación flexible como modelo estandarizado para el manejo seguro de las vías respiratorias en cerdos

Published: August 25, 2022 doi: 10.3791/63955
Automatic Translation
1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1
1Department of Anesthesiology, University Medical Center of the Johannes Gutenberg-University

ERRATUM NOTICE

Summary

El uso de cerdos en la investigación ha aumentado en los últimos años. Sin embargo, los cerdos se caracterizan por una anatomía difícil de las vías respiratorias. Al demostrar cómo realizar la intubación endotraqueal guiada endoscópicamente, el presente protocolo tiene como objetivo aumentar aún más la seguridad de los animales de laboratorio para evitar el sufrimiento de los animales y la muerte innecesaria.

Abstract

La intubación endotraqueal es a menudo un requisito básico para la investigación traslacional en modelos porcinos para diversas intervenciones que requieren una vía aérea segura o altas presiones de ventilación. La intubación endotraqueal es una habilidad desafiante, que requiere un número mínimo de intubaciones endotraqueales exitosas para lograr una alta tasa de éxito en condiciones óptimas, lo que a menudo es inalcanzable para los investigadores no anestesiólogos. Debido a la anatomía específica de las vías respiratorias porcinas, generalmente se puede asumir una vía aérea difícil. La imposibilidad de establecer una vía aérea segura puede provocar lesiones, eventos adversos o la muerte del animal de laboratorio. Utilizando un enfoque de evaluación prospectiva, aleatorizada y controlada, se ha demostrado que la intubación endotraqueal asistida por fibra óptica lleva más tiempo, pero tiene una tasa de éxito de primer paso más alta que la intubación convencional sin causar caídas clínicamente relevantes en la saturación de oxígeno. Este modelo presenta un régimen estandarizado para la intubación endotraqueal guiada endoscópicamente, proporcionando una vía aérea segura, especialmente para los investigadores que no tienen experiencia en la técnica de intubación endotraqueal mediante laringoscopia directa. Se espera que este procedimiento minimice el sufrimiento de los animales y las pérdidas innecesarias de animales.

Introduction

La intubación endotraqueal es a menudo un requisito básico para la investigación traslacional en modelos porcinos para diversas intervenciones que requieren una vía aérea segura o altas presiones de ventilación (como la ventilación durante la reanimación cardiopulmonar1 o el síndrome de dificultad respiratoria aguda2) o requieren que el flujo sanguíneo cerebral no se vea comprometido a través de la compresión interna por dispositivos supraglóticos de las vías respiratorias3 , que ocasionalmente se propagan como alternativas en el contexto de una vía aérea difícil prevista en cerdos 4,5.

Mientras que la fisiología pulmonar de los cerdos muestra características similares a la de los humanos6, asegurar las vías respiratorias es a veces significativamente más difícil7 debido a diferencias específicas en la anatomía orotraqueal porcina. El hocico de un cerdo tiene una abertura estrecha con una lengua muy grande, la laringe es extremadamente móvil y la epiglotis es relativamente grande, con un extremo libre que se extiende hasta el paladar blando. Caudalmente, la laringe forma un ángulo obtuso con la tráquea. Los cartílagos aritenoides son grandes8. La parte más estrecha de la vía aérea está en el nivel subglótico9, comparable a la anatomía de las vías respiratorias de los niños10. Dado que la laringe en los cerdos es muy móvil, existe el riesgo de que el extremo del tubo endotraqueal pase a través de las cuerdas vocales, pero la laringe sólo se desplazará caudalmente hasta varios centímetros, lo que puede confundirse con una correcta intubación 8,11. Además, la intubación esofágica es un riesgo común cuando se trata del manejo de la vía aérea porcina12.

Las tasas de intubaciones endotraqueales difíciles o imposibles con un impacto negativo correspondiente en el experimento o mortalidad temprana no han sido registradas sistemáticamente, pero se han publicado varios informes de casos13,14. En humanos, existe la posibilidad de utilizar un endoscopio de intubación flexible en el contexto de una intubación convencional inesperadamente difícil15. Varias intubaciones falsas a menudo preceden a esta medida. Estos intentos repetidos de intubación están asociados con eventos adversos en humanos16,17, especialmente complicaciones de las vías respiratorias 18. Tales eventos son perjudiciales en animales de experimentación ya que, en el caso más simple, representan una variable de confusión en el experimento; En el peor de los casos, pueden conducir a la pérdida innecesaria del animal.

El presente estudio ha desarrollado un modelo basado en las directrices para el manejo esperado de las vías respiratorias difíciles en humanos 15,19,20,21,22,23,24. Anteriormente, una técnica similar ha sido descrita para el aprendizaje de la intubación de fibra óptica en estudios en humanos25,26. El protocolo presentado en este informe tiene como objetivo proporcionar un modelo de intubación estandarizado y fácil de adaptar que también permita a los especialistas no relacionados con las vías respiratorias realizar una intubación endotraqueal exitosa y segura en cerdos.

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Protocol

Los experimentos en este protocolo fueron aprobados por el Comité Estatal e Institucional de Cuidado de los Animales (Landesuntersuchungsamt Rheinland-Pfalz, Koblenz, Alemania; aprobación no. G20-1-135). Los experimentos se llevaron a cabo siguiendo las directrices de ARRIVE. En total, se utilizaron para el presente estudio 10 cerdos machos anestesiados (Sus scrofa domestica) con un peso medio de 30 kg ± 2 kg y 12-16 semanas de edad.

1. Preparación de animales

  1. Mantenga un ambiente normal para los animales para minimizar el estrés. Retenga los alimentos 6 h antes del experimento programado para reducir el riesgo de aspiración, pero permita el acceso al agua.
  2. Sedar a los cerdos con una inyección combinada de midazolam (0,5 mg/kg) y azaperona (2-3 mg/kg) (ver Tabla de materiales) en el músculo glúteo o el cuello con una aguja (20 G) para inyección intramuscular. Deje a los animales tranquilos hasta que se establezca la sedación (15-20 min).
    NOTA: Dependiendo de las regulaciones nacionales, la administración de agentes sedantes puede estar sujeta a escrutinio y puede o no requerir la supervisión de un veterinario capacitado. Consulte con las autoridades locales antes de planificar los experimentos.
  3. Transportar los animales sedados desde los establos hasta el laboratorio. El tiempo de transporte no debe exceder el tiempo de sedación adecuado (aquí, 30-60 min). Asegurar una retención suficiente de calor para que el animal no se hipotérmico (es decir, por debajo de 38 °C), por ejemplo, cubriendo el cuerpo con una manta dependiendo de la temperatura exterior.
  4. Usando un sensor (ver Tabla de materiales) enganchado a la oreja o la cola, monitoree la saturación periférica de oxígeno (SpO2).
  5. Desinfecte la piel con un desinfectante (alcohólico) antes de insertar una cánula venosa periférica (22 G) en una vena del oído. Rocíe el área, limpie una vez, luego rocíe nuevamente y deje que el desinfectante se seque. Asegure la cánula para los oídos con una curita (consulte la Tabla de materiales).

2. Anestesia y ventilación mecánica

  1. Administrar analgesia mediante una inyección intravenosa de 4 μg/kg de fentanilo. Inducir la anestesia con una inyección intravenosa de 3 mg/kg de propofol (ver Tabla de materiales).
    NOTA: Debido a la aplicación en bolo, el medicamento inunda rápidamente el compartimiento activo, proporcionando un inicio rápido de anestesia profunda.
  2. Coloque el cerdo en una camilla en posición supina y fíjelo con vendas. Aplicar relajante muscular mediante una inyección intravenosa de 0,5 mg/kg de atracurio (ver Tabla de Materiales).
  3. Inicie instantáneamente la ventilación no invasiva a través de una máscara de ventilación para perros (consulte la Tabla de materiales) o modelos similares. Para garantizar un ajuste ajustado de la máscara, coloque la eminencia tenar y los pulgares de ambas manos sobre la máscara mientras realiza el empuje de la mandíbula con los dedos restantes.
    NOTA: Parámetros de ventilación: FiO 2 (fracción inspiratoria de oxígeno) = 100%, presión inspiratoria máxima = <20 cmH 2 0, frecuencia respiratoria = 18-20 respiraciones/min, PEEP (presión positiva al final de la espiración) = 5 cmH20.
  4. Mantener la anestesia mediante infusión continua de 0,1-0,2 mg/kg/h de fentanilo y 8-12 mg/kg/h de propofol. Comience a infundir con 5 ml/kg/h de solución electrolítica balanceada (consulte la Tabla de materiales) continuamente. Mantener constantemente una profundidad adecuada de anestesia.
    NOTA: Los parámetros sustitutos para esto son la ausencia de movimiento, la falta de esfuerzos respiratorios propios después de la intubación y la ausencia de un aumento repentino de la frecuencia cardíaca. Si es posible, evite la relajación muscular permanente para permitir reacciones motoras como un signo de profundidad insuficiente de la anestesia.

3. Intubación endotraqueal

  1. Haga que un asistente se pare en el lado izquierdo de la cabeza. Haga que la mano izquierda del asistente abra la boca y pellizque la lengua hacia afuera y la deje con una compresa. Pídale al asistente que presione hacia abajo el labio superior derecho con el dedo índice derecho para proporcionar una mejor apertura de la boca.
  2. Realizar laringoscopia directa. Para hacer esto, inserte el laringoscopio (consulte la Tabla de materiales) en el lado derecho de la boca y empújelo hacia adelante mientras empuja la lengua hacia la izquierda. Avance la punta del laringoscopio hasta que descanse en la válcula epiglótica.
    NOTA: La epiglotis generalmente oscurece la glotis al adherirse al paladar blando.
  3. Empuje cuidadosamente la epiglotis a un lado con un alambre guía de tubo (consulte la Tabla de materiales) con un suave movimiento de cuchara desde el receso piriforme derecho hacia la izquierda a lo largo del paladar blando.
  4. Pase el mango del laringoscopio al asistente para que lo fije en la posición actual.
  5. Ahora, tome el endoscopio de intubación flexible en el que ya se ha montado un tubo endotraqueal y que está conectado a un monitor de video. Inserte el endoscopio por vía oral y avance sobre la base de la lengua hasta que se visualice la glotis.
    NOTA: Para evitar el empañamiento de la cámara, se recomienda la aplicación previa de agentes antivaho (consulte la Tabla de materiales).
  6. Avance el endoscopio entre los ligamentos vocales hacia la tráquea. Confirmar la anatomía de la tráquea identificando visualmente los anillos cartilaginosos y la pars membranacea. Avance el endoscopio hasta que descanse sobre la carina. Trate de no tocar la mucosa sensible con la punta del endoscopio para evitar hinchazón y sangrado.
  7. Mientras mantiene la posición del endoscopio, avance el tubo endotraqueal hasta que sea visible en la imagen de la cámara.
    NOTA: Si el tubo endotraqueal no se puede avanzar a través del plano glótico, existe la posibilidad de que quede atrapado en el cartílago aritenoides. En este caso, el tubo endotraqueal debe retirarse 1 cm y girarse 90° antes de avanzar suavemente de nuevo. Si es necesario, esta maniobra se puede repetir. Calibres similares de endoscopio de intubación flexible y tubo endotraqueal pueden minimizar el riesgo de que ocurra este problema. Si el tubo endotraqueal no se puede avanzar a pesar de esta maniobra, es probable que no se pueda pasar la estrechez subglótica, la parte más estrecha de la laringe porcina. En este caso, se debe seleccionar un tamaño de tubo endotraqueal más pequeño. Los tubos endotraqueales regulares disponibles comercialmente en tamaños de 6,5 cm o 7,0 cm ID deben ser capaces de pasar la glotis siempre que no haya anomalías anatómicas presentes. Los requisitos de tamaño del tubo endotraqueal varían según el tamaño y la raza del lechón.
  8. Extraiga el endoscopio de intubación flexible mientras mantiene la posición del tubo endotraqueal.
  9. Con una jeringa de 10 ml, infle el manguito con 10 ml de aire. Controle la presión del manguito con un administrador del manguito (valor objetivo: 30 cmH2O, consulte la Tabla de materiales).
  10. Confirmar la correcta colocación del tubo endotraqueal y la ventilación adecuada mediante la exhalación periódica y regular de dióxido de carbono mediante capnografía24 y la ventilación de doble cara mediante auscultación15.
  11. Iniciar la ventilación mecánica después de conectar el tubo con un ventilador (PEEP = 5 cmH 2 O, frecuencia respiratoria = variable para lograr un CO 2 al final de la espiración de <6 kPa, generalmente 30-50 min−1, FiO 2 = 0.4, I: E (relación de inspiración a espiración) = 1:2, volumen corriente = 6-8 ml / kg).
  12. Ampliar la monitorización (p. ej., el establecimiento de una medición de la presión arterial intraarterial, la instalación de un catéter arterial venoso central o pulmonar27) o continuar con la intervención.
    NOTA: Dependiendo de la cuestión de los experimentos adicionales, defina valores límite para los parámetros vitales y las opciones de intervención y establezca el monitoreo en consecuencia en el protocolo del estudio.

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Representative Results

La intubación endotraqueal se realizó en 10 cerdos machos (edad 12-16 semanas, peso 30 kg ± 3 kg) en un entorno de estudio prospectivo, aleatorizado y controlado. Los cerdos fueron aleatorizados en dos grupos: uno fue intubado convencionalmente laringoscópicamente (grupo IC), y el otro grupo fue intubado asistido a través de un endoscopio de intubación flexible como se describe en el protocolo (grupo FIE). La asignación grupal se realizó tirando de sobres sellados. El investigador fue asignado al azar diariamente.

El estudio fue realizado por pasantes anestesiólogos con más de 3 años de experiencia en anestesia, conocimiento profundo del manejo de la vía aérea en humanos y menos de 7 meses de experiencia en intubación endotraqueal en cerdos, con una enfermera de anestesia que asiste la intubación y evalúa los datos (n = 2, edad: 33 años ± 1 año, experiencia en intubación endotraqueal en humanos: >1,000, intubación de fibra óptica despierta en humanos: >100).

El grupo de FIE se sometió a intubación asistida por fibra óptica como se describe en el protocolo anterior. El grupo de IC fue tratado de manera idéntica al grupo de FIE hasta el paso 3.2 del protocolo. Después de eso, se realizó el siguiente cambio. Después de insertar el laringoscopio en la válcula epiglótica, el examinador empujó la epiglotis a un lado con un tubo endotraqueal, en el que se había insertado un alambre guía de tubo, con un suave movimiento de caída desde el receso piriforme derecho hacia la izquierda a lo largo del paladar blando. Después, este tubo endotraqueal se avanzó entre los ligamentos vocales hacia la tráquea. El asistente retiró el alambre guía, se infló el manguito del tubo endotraqueal con una jeringa de 10 ml y se inició la ventilación mecánica.

Si la saturación caía por debajo de SpO2 93% o se producía malposición del esófago, se suspendía el intento de intubación y se realizaba ventilación con máscara durante 3 min. Después de tres intentos fallidos, el practicante tuvo que cambiar el procedimiento. El tiempo se contó para cada ensayo desde el inicio de la laringoscopia.

El criterio de valoración primario fue el éxito de la intubación en el primer intento. Los criterios de valoración secundarios fueron el tiempo hasta la intubación, medido como el tiempo entre el inicio de la laringoscopia y la detección deCO2 en el ventilador, la necesidad de cambiar el procedimiento y la evaluación de la vía aérea mediante la escala de porcentaje de apertura glótica (POGO).

Los análisis estadísticos se realizaron utilizando software disponible comercialmente (ver Tabla de materiales). La distribución normal fue examinada mediante la prueba de Kolmogorov-Smirnoff28. Si se determinó una distribución normal, las diferencias de grupo se analizaron mediante pruebas t de muestras independientes29 o la prueba U de Mann-Whitney30 para la versión no paramétrica. Los datos se presentan como media (± desviación estándar). Las correlaciones de los datos de la escala ordinal se examinaron utilizando el coeficiente de correlación de Spearman31. Se asumió un nivel de significancia de p < 0,05. Todas las pruebas se realizaron con intención exploratoria; por lo tanto, los valores p son descriptivos. Sin embargo, p < 0,05 fue aceptado como indicativo de significación estadística.

El grupo de EIF mostró una tendencia hacia una mayor tasa de éxito en el primer intento que el grupo de IC (100% vs. 60%); en general, se requirieron menos intentos de intubación en el grupo de EIF (1,0 ± 0 vs. 1,4 ± 0,548, p = 0,310) (Figura 1). En ningún caso la saturación cayó por debajo del 93%, por lo que no hubo necesidad de cambiar el procedimiento. Se requirió un segundo intento de intubación porque el paso del estrechamiento subglótico no fue posible sin problemas (n = 1) y debido a la malposición esofágica (n = 1).

En general, los intentos de intubación exitosos tomaron significativamente más tiempo en el grupo de EIF que en el grupo de IC (71,2 s ± 18,336 s vs. 36,8 s ± 18,472 s, p = 0,018). En general, la glotis fue fácil de visualizar con buena visibilidad (POGO: 77% ± 27,1%), sin diferencias de grupo (FIE 86% ± 26,077% vs. IC 68% ± 27,749%, p = 0,513). En el grupo de intubación convencional (IC), se requirieron más intentos de intubación endotraqueal, pero esto no fue estadísticamente significativo (1,0 ± 0 vs. 1,4 ± 0,548, p = 0,310). En el grupo de intubación guiada endoscópicamente (EIF), se tardó significativamente más tiempo para que se detectara CO2 en el ventilador (71,2 s ± 18,336 s vs. 36,8 s ± 18,472 s, p = 0,018) (Figura 2).

Figure 1
Figura 1: Número de intentos de intubación en comparación de grupos. Para el grupo que fue intubado usando un endoscopio de intubación flexible, cada intento de intubación fue exitoso; En el grupo que fue intubado convencionalmente, se necesitó un promedio de 1,4 intentos antes de que el tubo endotraqueal pudiera colocarse correctamente. Las barras de error muestran la desviación estándar. n = 5 (para cada grupo). Haga clic aquí para ver una versión más grande de esta figura.

Figure 2
Figura 2: Tiempo hasta la detección deCO2 en la comparación de grupos. Para el grupo que fue intubado usando un endoscopio de intubación flexible, tomó mucho más tiempo hasta que se pudo detectar elCO2 espiratorio final, representado como media y desviación estándar. n = 5 (para cada grupo). Haga clic aquí para ver una versión más grande de esta figura.

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Discussion

En estudios previos, nuestro grupo de investigación ya ha descrito detalles específicos sobre los beneficios traslacionales del modelo porcino 2,27,32,33. En general, reducir el nivel de estrés del animal y el dolor innecesario debe ser una parte integral de cualquier protocolo de estudio y es primordial para generar datos reproducibles de manera confiable. Por lo tanto, la intubación guiada endoscópicamente despierta del cerdo con una vía aérea difícil esperada no es una opción.

Debe señalarse que la inducción y el mantenimiento de la anestesia en modelos animales grandes solo deben ser realizados por personal especialmente capacitado o bajo su vigilancia directa. El incumplimiento de esta regla al planificar y realizar tales experimentos puede resultar en lesiones, dolor, estrés, ansiedad o muerte relevantes para el animal. Se requiere el posicionamiento correcto del cerdo para garantizar una ventilación suficiente, una laringoscopia adecuada y una intubación exitosa. La posición supina facilita el fácil acceso al protocolo de manejo de la vía aérea presentado y permite la instrumentación posterior, si es necesario, sin reposicionar al animal8.

Aunque es necesario evitar múltiples intentos de intubación, es crucial reanudar la ventilación con máscara en caso de un intento fallido de intubación. Se recomienda detener el intento de intubación cuando la saturación de oxígeno disminuye por debajo del 93%. La preoxigenación a través de la ventilación con máscara debe realizarse como se describe anteriormente para proporcionar una reserva de oxígeno suficiente.

Para permitir que el tubo endotraqueal avance lo más suavemente posible más allá de la abertura glótica, se debe evitar un salto de calibre excesivo entre el endoscopio y el tubo. De lo contrario, existe un mayor riesgo de quedar atrapado en los grandes cartílagos aritenoides8. La intubación endotraqueal asistida por endoscopio flexible tarda mucho más tiempo, pero tiene una mayor tasa de éxito en el primer intento. Los autores atribuyen la falta de significación estadística de la tasa de éxito en el primer intento de intubación al pequeño número de casos. Según la experiencia de los autores, las intubaciones falsas son un riesgo común, en particular si los no anestesiólogos realizan la intubación en formación (por ejemplo, estudiantes de doctorado). La intubación esofágica, que ocurrió una vez en el colectivo de estudio presentado aquí, fue posible porque el tubo endotraqueal cubrió completamente la vista de la glotis bajo laringoscopia directa debido a la relativa estrechez de las vías aéreas después de la inserción en el campo de visión. En ambos intentos inicialmente fallidos, el intubador fue capaz de crear mejores condiciones de intubación mediante el reposicionamiento del laringoscopio.

El aumento de la duración no tuvo significación clínica en esta cohorte. En ningún momento se alcanzó el criterio de terminación -una saturación inferior al 93%-. Esto se muestra en los resultados porque un cambio de procedimiento fue innecesario en cualquier momento. La ventilación previa adecuada de la máscara es un paso crítico para permitir tiempo suficiente para la colocación del tubo endotraqueal de fibra óptica para evitar una desaturación rápida34. Estos resultados son consistentes con estudios previos que comparan la intubación convencional y las intubaciones asistidas endoscópicamente con proveedores inexpertos35. Atribuimos la duración prolongada de la intubación de fibra óptica al hecho de que primero se debe reorientar nuevamente después de la inserción, mientras que con la intubación convencional, se conserva una vista de la glotis. También es importante evitar el contacto con la mucosa con el endoscopio de intubación flexible durante el avance. Esto requiere maniobras correctivas ocasionales. Por último, pero no menos importante, después de una colocación exitosa, se requiere la retracción del endoscopio relativamente largo, lo que aumenta ligeramente el tiempo hasta la detección deCO2 .

La limitación de los resultados presentados es que los participantes que realizaron el estudio eran anestesiólogos con un alto nivel de experiencia en la vía aérea. Para los resultados representativos, elegimos este estudio colectivo como investigadores para prevenir variables de confusión a través de efectos de aprendizaje36. Se requieren más de 50 intubaciones endotraqueales exitosas en humanos para lograr una tasa de éxito de más del 90%37. Estos números son regularmente imposibles de lograr para los no anestesiólogos.

En comparación con los humanos, es probable que los cerdos tengan una vía aérea difícil 7,8,9. Se podría esperar una tasa de fracaso aún mayor que en estos resultados para los no anestesiólogos. En comparación con la curva de aprendizaje para la intubación endotraqueal en humanos, la capacidad de aprendizaje para la intubación endoscópica flexible en cerdos parece más accesible35. También tiene la ventaja, en comparación con la laringoscopia convencional, de que un supervisor puede reconocer inmediatamente el fracaso de la intubación siempre que se utilice un monitor de video. Por lo tanto, se recomienda utilizar un monitor de alta resolución conectado al endoscopio de intubación flexible, especialmente cuando se utiliza esta técnica por primera vez. Esto hace que la supervisión sea mucho más fácil y aumenta el efecto de aprendizaje para la persona que la lleva a cabo, ya que el supervisor puede moderar la técnica sin hacerse cargo de la tarea por sí mismo. En el caso de la intubación esofágica, la complicación más común12, el problema a menudo sólo se hace evidente después de la ventilación del estómago a través de una curva de capnografía faltante, ya que la auscultación puede ser falsamente positiva38. Un estómago hinchado, a su vez, tiene la desventaja en humanos de que la capacidad residual funcional se reduce como resultado, y los intentos posteriores de intubación pueden conducir a una caída más rápida de la saturación39.

En la experiencia de los autores, la ventilación adecuada de la máscara es fácilmente factible en cerdos. Sin embargo, la tasa de eventos adversos aumenta significativamente después de múltiples intentos fallidos16, y también la intubación endotraqueal en sí misma se vuelve cada vez más difícil después de varios intentos40. A diferencia de los seres humanos, el manejo alternativo de las vías respiratorias utilizando dispositivos extraglóticos de las vías respiratorias o la reversión a la respiración espontánea15 no es razonable dependiendo del diseño del estudio. Por lo tanto, siempre se debe apuntar al número más bajo de intentos de intubación endotraqueal para asegurar la vía aérea.

En contraste con la capacidad de aprendizaje bastante difícil considerando la intubación endotraqueal convencional, la intubación endotraqueal con un endoscopio de intubación flexible se considera erróneamente como difícil de aprender41. Hasta donde saben los autores, la curva de aprendizaje para la intubación endotraqueal utilizando un endoscopio de intubación flexible con la ayuda de un laringoscopio en pacientes anestesiados nunca se ha investigado sistemáticamente. Johnson et al.42 demostraron en investigaciones sistemáticas que 10 intubaciones endotraqueales guiadas endoscópicamente despiertas son suficientes para realizar una endoscopia de intubación segura y satisfactoria en humanos. Sin embargo, esto se aplica a los pacientes despiertos que respiran espontáneamente, que traen sus propios niveles de dificultad (sedación adecuada, la necesidad pronunciada de toser, cambios tumorales en el tracto respiratorio superior, etc.). Cook et al.36 llegaron a una conclusión similar. En ausencia de estas circunstancias agravantes, se anticipa una curva de aprendizaje aún más pronunciada en cerdos anestesiados sin otras patologías relevantes de las vías respiratorias. La curva de aprendizaje en humanos se aplana notablemente a partir de la quinta intubación (Cook et al.36, Johnson et al.42). Esta es una curva de aprendizaje mucho más pronunciada que con la intubación convencional.

Ruemmler et al.35 pudieron demostrar que la intubación endotraqueal asistida endoscópicamente es un procedimiento relativamente fácil de realizar para principiantes guiados después de una breve introducción. Los novatos fueron aún más rápidos en las intubaciones endotraqueales guiadas endoscópicamente que los anestesiólogos en el estudio presentado aquí. Los novatos lograron asegurar la vía aérea de forma independiente en todos los casos, mientras que necesitaron ayuda en el 13% de los casos con intubación endotraqueal convencional. La intubación endotraqueal flexible asistida por endoscopio representa, por lo tanto, una alternativa segura a la intubación endotraqueal convencional que es significativamente menos invasiva que, por ejemplo, la traqueotomía transcutánea con respiración espontánea, que se presentó en estudios previos43. Dado que las posibilidades de una aplicación adecuada de oxígeno bajo respiración espontánea son bajas debido al cumplimiento limitado en cerdos, los autores de este informe creen que la intubación endotraqueal asistida endoscópicamente es la variante más segura del manejo alternativo de las vías respiratorias en cerdos si se requiere un tubo endotraqueal. Si bien no todos los grupos de investigación pueden tener acceso a endoscopios de intubación flexibles o la capacidad de usarlos, aquellos que lo hagan podrían proporcionar más seguridad animal. Los desafíos económicos de adquirir endoscopios de intubación flexibles de un solo uso, por ejemplo, generalmente se ven superados por la prevención de pérdidas de animales durante un ensayo en curso y el potencial de reutilizarlos durante múltiples ensayos.

Este protocolo experimental proporciona un procedimiento estandarizado para la intubación endotraqueal asistida endoscópicamente en cerdos. Este ajuste permite un manejo seguro de las vías respiratorias para diversos experimentos que requieren intubación endotraqueal. Esto puede ayudar a reducir el sufrimiento de los animales y la probabilidad de pérdidas innecesarias.

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Disclosures

El endoscopio de intubación flexible y sus accesorios han sido proporcionados incondicionalmente por el fabricante solo con fines de investigación. Los autores declaran no tener más conflictos de intereses financieros o de otro tipo.

Acknowledgments

Los autores quieren agradecer a Dagmar Dirvonskis por su excelente soporte técnico.

Materials

Name Company Catalog Number Comments
Ambu aScope Regular Ambu GmbH, Medizinprodukte, Bad Nauheim, Germany Disposable fiber optic outer diameter 5 mm
Ambu aView Monitor Ambu GmbH, Medizinprodukte, Bad Nauheim, Germany monitor
Atracurium Hikma 50 mg/5mL Hikma Pharma GmbH, Martinsried atracurium
Azaperone (Stresnil) 40mg/mL Lilly Deutschland GmbH, Bad Homburg, Germany azaperone
BD Discardit II Spritze 2, 5, 10, 20 mL Becton Dickinson S.A. Carretera, Mequinenza Fraga, Spain syringe
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, Spain cannula
Curafix i.v. classics Lohmann & Rauscher International GmbH & Co. KG, Rengsdorf, Germany Cannula retention dressing
Engström Carestation GE Heathcare, Madison USA ventilator
Fentanyl-Janssen 0.05 mg/mL Janssen-Cilag GmbH, Neuss fentanyl
Führungsstab, Durchmesser 4.3 Rüsch endotracheal tube introducer
IBM SPSS Statistics for Windows, Version 20 IBM SPSS Statistics for Windows, Version 20.0. Armonk, NY: IBM Corp.) Statistical software
Incetomat-line 150 cm Fresenius, Kabi Deutschland, GmbH perfusor line
Intrafix Primeline B. Braun Melsungen AG, Melsungen, Germany Infusion line
JOZA Einmal Nitril Untersuchungshandschuhe JOZA, München, Germany disposable gloves
Laryngoscope, 45.48.50, KL 2000 Medicon Laryngoscope handle
Littmann Classic III Stethoscope 3M Deutschland GmbH, Neuss, Germany stethoscope
Luer Lock B.Braun Melsungen AG, Germany
Maimed Vlieskompresse Maimed GmbH, Neuenkirchen, Germany Fleece compress to fix the tongue
Masimo LNCS Adtx SpO2 sensor Masimo Corporation Irvine, Ca 92618 USA saturation clip for the tail
Masimo LNCS TC-I SpO2 ear clip sensor Masimo Corporation Irvine, Ca 92618 USA Saturation clip for the ear
Masimo Radical 7 Masimo Corporation Irvine, Ca 92618 USA periphereal oxygen saturation
Midazolam 15 mg/3 mL Hameln Pharma GmbH, Hameln, Germany midazolam
Midmark Canine Mask Small Plastic with Diaphragm FRSCM-0005 Midmark Corp., Dayton, Ohio, USA dog ventilation mask
Octeniderm farblos Schülke & Mayr GmbH, Nordenstedt, Germany Alcoholic disinfectant
Original Perfusor syringe 50 mL B.Braun Melsungen AG, Germany perfusor syringe
Perfusor FM Braun B.Braun Melsungen AG, Germany syringe pump
Propofol 2% 20 mg/mL (50 mL flasks) Fresenius, Kabi Deutschland, GmbH propofol
RÜSCH Führungsstab für Endotrachealtubus (ID 5.6 mm) Teleflex Medical Sdn. Bhd, Malaysia PVC coated tube guiding wire
Rüschelit Super Safety Clear >ID 6/6.5 /7.0 mm Teleflex Medical Sdn. Bhd, Malaysia endotracheal tube
Stainless Macintosh Größe 4 Welch Allyn69604 blade for laryngoscope
Sterofundin B.Braun Melsungen AG, Melsungen, Germany Balanced electrolyte solution
Ultrastop Antibeschlagmittel bottle with dropper 25 mL Sigmapharm Arzneimittel GmbH, Wien, Austria Antifog agent
Vasofix Safety 22 G-16 G B.Braun Melsungen AG, Germany venous catheter
VBM Cuff Manometer VBM Medizintechnik GmbH, Sulz a.N., Germany cuff pressure gauge
Zelette Lohmann & Rauscher International GmbH & Co. KG, Rengsdorf, Germany Tissue swab

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References

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Medicina Número 186 Manejo de las vías respiratorias cerdo modelo animal intubación endotraqueal fibra óptica

Erratum

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 04/03/2023. 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
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.

to:

Figure 2
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.

Intubación endotraqueal con un endoscopio de intubación flexible como modelo estandarizado para el manejo seguro de las vías respiratorias en cerdos
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Mohnke, K., Riedel, J., Renz, M.,… More

Mohnke, K., Riedel, J., Renz, M., Rissel, R., Ziebart, A., Kamuf, J., Hartmann, E. K., Ruemmler, R. Endotracheal Intubation Using a Flexible Intubation Endoscope as a Standardized Model for Safe Airway Management in Swine. J. Vis. Exp. (186), e63955, doi:10.3791/63955 (2022).

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