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Intubation endotrachéale utilisant un endoscope d’intubation flexible comme modèle normalisé pour la gestion sécuritaire des voies respiratoires chez les porcs

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

L’utilisation de porcs dans la recherche a augmenté ces dernières années. Néanmoins, les porcs sont caractérisés par une anatomie difficile des voies respiratoires. En démontrant comment effectuer une intubation endotrachéale guidée par endoscopie, le présent protocole vise à accroître davantage la sécurité des animaux de laboratoire afin d’éviter la souffrance animale et la mort inutile.

Abstract

L’intubation endotrachéale est souvent une exigence de base pour la recherche translationnelle dans des modèles porcins pour diverses interventions qui nécessitent une voie respiratoire sécurisée ou des pressions de ventilation élevées. L’intubation endotrachéale est une compétence difficile, nécessitant un nombre minimum d’intubations endotrachéales réussies pour atteindre un taux de réussite élevé dans des conditions optimales, ce qui est souvent irréalisable pour les chercheurs non anesthésiologistes. En raison de l’anatomie spécifique des voies respiratoires porcines, on peut généralement supposer une voie respiratoire difficile. L’impossibilité d’établir une voie aérienne sûre peut entraîner des blessures, des événements indésirables ou la mort de l’animal de laboratoire. En utilisant une approche d’évaluation prospective, randomisée et contrôlée, il a été démontré que l’intubation endotrachéale assistée par fibre optique prend plus de temps, mais a un taux de réussite de premier passage plus élevé que l’intubation conventionnelle sans provoquer de baisses cliniquement pertinentes de la saturation en oxygène. Ce modèle présente un schéma posologique normalisé pour l’intubation endotrachéale guidée par endoscopie, fournissant une voie respiratoire sécurisée, en particulier pour les chercheurs qui sont inexpérimentés dans la technique d’intubation endotrachéale par laryngoscopie directe. Cette procédure devrait réduire au minimum la souffrance animale et les pertes inutiles d’animaux.

Introduction

L’intubation endotrachéale est souvent une exigence de base pour la recherche translationnelle dans des modèles porcins pour diverses interventions qui nécessitent des voies respiratoires sécurisées ou des pressions de ventilation élevées (comme la ventilation pendant la réanimation cardiorespiratoire1 ou le syndrome de détresse respiratoire aiguë2) ou qui exigent que le flux sanguin cérébral ne soit pas compromis par la compression interne par des dispositifs des voies respiratoires supraglottiques3 , qui sont parfois multipliés comme solutions de remplacement dans le contexte d’une difficulté anticipée des voies respiratoires chez les porcs 4,5.

Alors que la physiologie pulmonaire des porcs présente des caractéristiques similaires à celles des humains6, la sécurisation des voies respiratoires est parfois beaucoup plus difficile7 en raison de différences spécifiques dans l’anatomie orotrachéale porcine. Le museau d’un porc a une ouverture étroite avec une très grande langue, le larynx est extrêmement mobile et l’épiglotte est relativement grande, avec une extrémité libre qui s’étend jusqu’au palais mou. Caudally, le larynx forme un angle obtus avec la trachée. Les cartilages aryténoïdes sont gros8. La partie la plus étroite des voies respiratoires se trouve au niveau sous-glottique9, comparable à l’anatomie des voies respiratoires des enfants10. Comme le larynx chez le porc est très mobile, il y a un risque que l’extrémité du tube endotrachéal passe par les cordes vocales mais que le larynx ne soit déplacé caudale que de plusieurs centimètres maximum, ce qui peut être confondu avec une intubation correcte 8,11. De plus, l’intubation œsophagienne est un risque courant lorsqu’il s’agit de la gestion des voies respiratoires porcines12.

Les taux d’intubations endotrachéales difficiles ou impossibles avec un impact négatif correspondant sur l’expérience ou une mortalité précoce n’ont pas été systématiquement enregistrés, mais plusieurs rapports de cas ont été publiés13,14. Chez l’homme, il est possible d’utiliser un endoscope d’intubation flexible dans le contexte d’une intubation conventionnelle étonnamment difficile15. Diverses fausses intubations précèdent souvent cette mesure. Ces tentatives d’intubation répétées sont associées à des événements indésirables chez l’homme16,17, en particulier des complications des voies respiratoires 18. De tels événements sont délétères chez les animaux d’essai puisque, dans le cas le plus simple, ils représentent une variable de confusion dans l’expérience; Dans le pire des cas, ils peuvent entraîner la perte inutile de l’animal.

La présente étude a développé un modèle basé sur les lignes directrices pour la gestion difficile des voies respiratoires chez les humains 15,19,20,21,22,23,24. Auparavant, une technique similaire a été décrite pour l’apprentissage de l’intubation par fibre optique dans des études humaines25,26. Le protocole présenté dans ce rapport vise à fournir un modèle d’intubation normalisé et facile à adapter qui permet également aux non-spécialistes des voies respiratoires d’effectuer une intubation endotrachéale réussie et sûre chez les porcs.

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Protocol

Les expériences de ce protocole ont été approuvées par le Comité national et institutionnel pour la protection des animaux (Landesuntersuchungsamt Rheinland-Pfalz, Coblence, Allemagne; approbation n° G20-1-135). Les expériences ont été menées conformément aux directives ARRIVE. Dans l’ensemble, 10 porcs mâles anesthésiés (Sus scrofa domestica) pesant en moyenne 30 kg ± 2 kg et âgés de 12 à 16 semaines ont été utilisés pour la présente étude.

1. Préparation des animaux

  1. Maintenez un environnement normal pour les animaux afin de minimiser le stress. Retenir la nourriture 6 h avant l’expérience prévue pour réduire le risque d’aspiration, mais permettre l’accès à l’eau.
  2. Sédater les porcs avec une injection combinée de midazolam (0,5 mg/kg) et d’azapérone (2-3 mg/kg) (voir le tableau des matières) dans le muscle fessier ou le cou avec une aiguille (20 g) pour injection intramusculaire. Laissez les animaux tranquilles jusqu’à ce que la sédation s’installe (15-20 min).
    NOTE: Selon les réglementations nationales, l’administration d’agents sédatifs peut faire l’objet d’un examen minutieux et peut ou non nécessiter la supervision d’un vétérinaire qualifié. Consultez les autorités locales avant de planifier les expériences.
  3. Transporter les animaux sous sédation des écuries au laboratoire. Le temps de transport ne doit pas dépasser le temps de sédation adéquat (ici, 30-60 min). Assurez-vous d’une rétention suffisante de la chaleur pour que l’animal ne devienne pas hypothermique (c.-à-d. en dessous de 38 °C), par exemple en recouvrant le corps d’une couverture en fonction de la température extérieure.
  4. À l’aide d’un capteur (voir le tableau des matériaux) fixé à l’oreille ou à la queue, surveillez la saturation périphérique en oxygène (SpO2).
  5. Désinfecter la peau avec un désinfectant (alcoolique) avant d’insérer une canule veineuse périphérique (22 G) dans une veine auriculaire. Vaporisez la zone, essuyez une fois, puis vaporisez à nouveau, et laissez le désinfectant sécher. Fixez la canule auriculaire avec un pansement (voir le tableau des matériaux).

2. Anesthésie et ventilation mécanique

  1. Administrer l’analgésie par injection intraveineuse de 4 μg/kg de fentanyl. Induire l’anesthésie par injection intraveineuse de 3 mg/kg de propofol (voir le tableau des matières).
    REMARQUE: En raison de l’application du bolus, le médicament inonde rapidement le compartiment actif, fournissant un début rapide d’anesthésie profonde.
  2. Placez le porc sur une civière en décubitus dorsal et fixez-le avec des bandages. Appliquer un relaxant musculaire par injection intraveineuse de 0,5 mg/kg d’atracurium (voir le tableau des matières).
  3. Commencez instantanément une ventilation non invasive à l’aide d’un masque de ventilation pour chien (voir le tableau des matériaux) ou de modèles similaires. Pour assurer un ajustement serré du masque, placez l’éminence thénar et les pouces des deux mains sur le masque tout en effectuant une poussée de la mâchoire avec les doigts restants.
    NOTE: Paramètres de ventilation: FiO 2 (fraction inspiratoire d’oxygène) = 100%, pression inspiratoire de pointe = <20 cmH 2 0, fréquence respiratoire = 18-20 respirations / min, PEP (pression expiratoire positive) = 5 cmH2 0.
  4. Maintenir l’anesthésie par perfusion continue de 0,1-0,2 mg/kg/h de fentanyl et de 8-12 mg/kg/h de propofol. Commencer à perfuser avec 5 mL/kg/h de solution électrolytique équilibrée (voir le tableau des matières) en continu. Maintenez constamment une profondeur d’anesthésie adéquate.
    REMARQUE: Les paramètres de substitution pour cela sont l’absence de mouvement, le manque d’efforts respiratoires propres après l’intubation et l’absence d’une augmentation soudaine de la fréquence cardiaque. Si possible, évitez la relaxation musculaire permanente pour permettre des réactions motrices comme un signe de profondeur insuffisante de l’anesthésie.

3. Intubation endotrachéale

  1. Demandez à un assistant de se tenir sur le côté gauche de la tête. Demandez à la main gauche de l’assistant d’ouvrir la bouche et de pincer la langue vers l’extérieur et de la laisser avec une compresse. Demandez à l’assistant d’appuyer sur la lèvre supérieure droite avec l’index droit pour offrir une meilleure ouverture de la bouche.
  2. Effectuer une laryngoscopie directe. Pour ce faire, insérez le laryngoscope (voir Tableau des matériaux) dans le côté droit de la bouche et poussez-le vers l’avant tout en poussant la langue vers la gauche. Avancez la pointe du laryngoscope jusqu’à ce qu’elle repose dans la vallecule épiglotte.
    REMARQUE: L’épiglotte obscurcit généralement la glotte en collant au palais mou.
  3. Écartez délicatement l’épiglotte à l’aide d’un fil de guidage tubulaire (voir Tableau des matériaux) en effectuant un léger mouvement d’écoulement de l’évidement piriforme droit vers la gauche le long du palais mou.
  4. Passez la poignée du laryngoscope à l’assistant pour le fixer dans la position actuelle.
  5. Maintenant, prenez l’endoscope à intubation flexible sur lequel un tube endotrachéal a déjà été monté et qui est connecté à un moniteur vidéo. Insérez l’endoscope par voie orale et avancez-le sur la base de la langue jusqu’à ce que la glotte soit visualisée.
    REMARQUE : Pour éviter la formation de buée de la caméra, l’application préalable d’agents antibuée (voir le tableau des matériaux) est recommandée.
  6. Faire avancer l’endoscope entre les ligaments vocaux dans la trachée. Confirmer l’anatomie de la trachée en identifiant visuellement les anneaux cartilagineux et la pars membranacea. Faites avancer l’endoscope jusqu’à ce qu’il repose au-dessus de la carène. Essayez de ne pas toucher la muqueuse sensible avec l’extrémité de l’endoscope pour éviter l’enflure et les saignements.
  7. Tout en maintenant la position de l’endoscope, avancez le tube endotrachéal jusqu’à ce qu’il devienne visible sur l’image de la caméra.
    REMARQUE: Si le tube endotrachéal ne peut pas être avancé à travers le plan glottique, il est possible qu’il se soit pris sur le cartilage aryténoïde. Dans ce cas, le tube endotrachéal doit être retiré de 1 cm et tourné de 90° avant d’avancer doucement à nouveau. Si nécessaire, cette manœuvre peut être répétée. Des calibres similaires d’endoscope à intubation flexible et de tube endotrachéal peuvent minimiser le risque que ce problème se produise. Si le tube endotrachéal ne peut pas être avancé malgré cette manœuvre, il est probable que l’étroitesse sous-glottique - la partie la plus étroite du larynx porcin - ne puisse pas être dépassée. Dans ce cas, une taille de tube endotrachéal plus petite doit être sélectionnée. Les tubes endotrachéaux réguliers disponibles dans le commerce dans des tailles 6,5 cm ou 7,0 cm ID devraient pouvoir passer la glotte tant qu’aucune anomalie anatomique n’est présente. Les exigences en matière de taille de sonde endotrachéale varient en fonction de la taille et de la race du porcelet.
  8. Retirer l’endoscope d’intubation flexible tout en maintenant la position du tube endotrachéal.
  9. À l’aide d’une seringue de 10 mL, gonfler le brassard avec 10 mL d’air. Contrôlez la pression du brassard avec un gestionnaire de brassard (valeur cible : 30cmH2O, voir tableau des matériaux).
  10. Confirmer la mise en place correcte de la sonde endotrachéale et une ventilation adéquate par une expiration périodique et régulière du dioxyde de carbone par capnographie24 et une ventilation double face par auscultation15.
  11. Commencer la ventilation mécanique après avoir connecté le tube à un ventilateur (PEP = 5cmH2O, fréquence respiratoire = variable pour obtenir un CO 2 en fin de marée de <6 kPa, généralement 30-50 min−1, FiO 2 = 0,4, I:E (rapport inspiration/péripération) = 1:2, volume courant = 6-8 mL/kg).
  12. Élargir la surveillance (p. ex., établissement d’une mesure intra-artérielle de la pression artérielle, installation d’un cathéter artériel veineux ou pulmonaire central27) ou poursuivre l’intervention.
    NOTE: En fonction de la question des expériences ultérieures, définir des valeurs limites pour les paramètres vitaux et les options d’intervention et établir la surveillance en conséquence dans le protocole d’étude.

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Representative Results

L’intubation endotrachéale a été réalisée sur 10 porcs mâles (âgés de 12 à 16 semaines, poids 30 kg ± 3 kg) dans le cadre d’une étude prospective, randomisée et contrôlée. Les porcs ont été randomisés en deux groupes : l’un était intubé par laryngoscopie conventionnelle (groupe IC) et l’autre groupe était intubé assisté par un endoscope à intubation flexible tel que décrit dans le protocole (groupe FIE). L’affectation de groupe a été faite en tirant des enveloppes scellées. L’enquêteur a été assigné au hasard sur une base quotidienne.

L’étude a été réalisée par des stagiaires en anesthésiologie ayant plus de 3 ans d’expérience en anesthésie, une connaissance approfondie de la gestion des voies respiratoires chez l’homme et moins de 7 mois d’expérience en intubation endotrachéale chez le porc, avec une infirmière anesthésique aidant à l’intubation et évaluant les données (n = 2, âge: 33 ans ± 1 an, expérience d’intubation endotrachéale chez l’homme: >1 000, intubation éveillée par fibre optique chez l’homme: >100).

Le groupe FIE a subi une intubation assistée par fibre optique comme décrit dans le protocole ci-dessus. Le groupe IC a été traité de manière identique au groupe FIE jusqu’à l’étape 3.2 du protocole. Après cela, le changement suivant a été apporté. Après avoir inséré le laryngoscope dans la vallecule épiglotte, l’examinateur a écarté l’épiglotte avec un tube endotrachéal, dans lequel un fil de guidage du tube avait été inséré, avec un léger mouvement de piqué du creux piriforme droit vers la gauche le long du palais mou. Par la suite, ce tube endotrachéal a été avancé entre les ligaments vocaux dans la trachée. Le fil de guidage a été retiré par l’assistant, le brassard du tube endotrachéal a été gonflé à l’aide d’une seringue de 10 ml et la ventilation mécanique a été mise en marche.

Si la saturation tombait en dessous de SpO2 93% ou si une malposition de l’œsophage se produisait, la tentative d’intubation était interrompue et la ventilation du masque était effectuée pendant 3 minutes. Après trois tentatives infructueuses, le praticien a dû changer la procédure. Le temps a été compté pour chaque essai à partir du début de la laryngoscopie.

Le critère d’évaluation principal était le succès de l’intubation dès la première tentative. Les critères d’évaluation secondaires étaient le délai jusqu’à l’intubation, mesuré comme le temps écoulé entre le début de la laryngoscopie et la détection du CO2 dans le ventilateur, la nécessité de modifier la procédure et l’évaluation des voies respiratoires à l’aide de l’échelle de pourcentage d’ouverture glottique (POGO).

Les analyses statistiques ont été effectuées à l’aide de logiciels disponibles sur le marché (voir le tableau des matières). La distribution normale a été examinée à l’aide du test de Kolmogorov-Smirnoff28. Si une distribution normale était déterminée, les différences entre les groupes étaient analysées à l’aide de tests t d’échantillons indépendants29 ou du test U de Mann-Whitney30 pour la version non paramétrique. Les données sont présentées sous forme de moyenne (± écart-type). Les corrélations des données à l’échelle ordinale ont été examinées à l’aide du coefficient de corrélation31 de Spearman. Un seuil de signification de p < 0,05 a été supposé. Tous les essais ont été effectués avec une intention exploratoire; Par conséquent, les valeurs de p sont descriptives. Néanmoins, p < 0,05 a été accepté comme indicateur de signification statistique.

Le groupe FIE a montré une tendance vers un taux de réussite plus élevé à la première tentative que le groupe IC (100% contre 60%); dans l’ensemble, moins de tentatives d’intubation ont été nécessaires dans le groupe EIF (1,0 ± 0 vs 1,4 ± 0,548, p = 0,310) (figure 1). En aucun cas, la saturation n’est tombée en dessous de 93%, il n’a donc pas été nécessaire de changer la procédure. Une deuxième tentative d’intubation a été nécessaire parce que le passage du rétrécissement sous-glottique n’était pas possible en douceur (n = 1) et en raison d’une malposition œsophagienne (n = 1).

Dans l’ensemble, les tentatives d’intubation réussies ont pris significativement plus de temps dans le groupe EIF que dans le groupe IC (71,2 s ± 18,336 s contre 36,8 s ± 18,472 s, p = 0,018). En général, la glotte était facile à visualiser avec une bonne visibilité (POGO : 77 % ± 27,1 %), sans différence entre les groupes (FIE 86 % ± 26,077 % vs IC 68 % ± 27,749 %, p = 0,513). Dans le groupe d’intubation conventionnelle (IC), davantage de tentatives d’intubation endotrachéale étaient nécessaires, mais cela n’était pas statistiquement significatif (1,0 ± 0 vs 1,4 ± 0,548, p = 0,310). Dans le groupe d’intubation guidée par endoscopie (EIF), il a fallu beaucoup plus de temps pour détecter le CO2 dans le ventilateur (71,2 s ± 18,336 s contre 36,8 s ± 18,472 s, p = 0,018) (Figure 2).

Figure 1
Figure 1 : Nombre de tentatives d’intubation dans la comparaison de groupe. Pour le groupe qui a été intubé à l’aide d’un endoscope d’intubation flexible, chaque tentative d’intubation a réussi; Dans le groupe qui a été intubé de manière conventionnelle, il a fallu en moyenne 1,4 tentative avant que le tube endotrachéal puisse être placé correctement. Les barres d’erreur indiquent l’écart type. n = 5 (pour chaque groupe). Veuillez cliquer ici pour voir une version agrandie de cette figure.

Figure 2
Figure 2 : Temps écoulé jusqu’à la détection du CO2 dans la comparaison de groupe. Pour le groupe qui a été intubé à l’aide d’un endoscope à intubation flexible, il a fallu beaucoup plus de temps avant que le CO2 en fin de marée puisse être détecté, représenté par la moyenne et l’écart-type. n = 5 (pour chaque groupe). Veuillez cliquer ici pour voir une version agrandie de cette figure.

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Discussion

Dans des études antérieures, notre groupe de recherche a déjà décrit des détails spécifiques concernant les avantages translationnels du modèle porcin 2,27,32,33. En règle générale, la réduction du niveau de stress de l’animal et de la douleur inutile devrait faire partie intégrante de tout protocole d’étude et est primordiale pour générer des données reproductibles de manière fiable. Par conséquent, l’intubation éveillée guidée par endoscopie du porc avec une difficulté attendue des voies respiratoires n’est pas une option.

Il convient de souligner que l’induction et le maintien de l’anesthésie dans de grands modèles animaux ne doivent être effectués que par du personnel spécialement formé ou sous sa surveillance directe. Le non-respect de cette règle lors de la planification et de la réalisation de telles expériences peut entraîner des blessures, de la douleur, du stress, de l’anxiété ou la mort de l’animal. Un positionnement correct du porc est nécessaire pour assurer une ventilation suffisante, une laryngoscopie adéquate et une intubation réussie. La position couchée sur le dos facilite l’accès au protocole de gestion des voies respiratoires présenté et permet une instrumentation ultérieure, si nécessaire, sans repositionner l’animal8.

Même si plusieurs tentatives d’intubation doivent être évitées, il est crucial de reprendre la ventilation du masque en cas d’échec de la tentative d’intubation. L’arrêt de la tentative d’intubation est recommandé lorsque la saturation en oxygène diminue en dessous de 93%. La préoxygénation par ventilation du masque doit être effectuée comme décrit ci-dessus pour fournir une réserve d’oxygène suffisante.

Pour permettre au tube endotrachéal d’être avancé aussi doucement que possible au-delà de l’ouverture glotte, un saut de calibre excessif entre l’endoscope et le tube doit être évité. Sinon, il y a un risque plus élevé de se prendre sur les gros cartilages aryténoïdes8. Intubation flexible L’intubation endotrachéale assistée par endoscope prend beaucoup plus de temps, mais a un taux de réussite du premier essai plus élevé. Les auteurs attribuent le manque de signification statistique du taux de réussite à la première tentative d’intubation au petit nombre de cas. Selon l’expérience des auteurs, les fausses intubations sont un risque courant, en particulier si des non-anesthésistes effectuent l’intubation en formation (par exemple, des doctorants). L’intubation œsophagienne, qui s’est produite une fois dans le collectif d’étude présenté ici, a été possible parce que le tube endotrachéal recouvrait complètement la vue de la glotte sous laryngoscopie directe en raison de l’étroitesse relative des voies respiratoires après insertion dans le champ de vision. Dans les deux tentatives initialement infructueuses, l’intubateur a pu créer de meilleures conditions d’intubation en repositionnant le laryngoscope.

L’augmentation de la durée n’avait aucune signification clinique dans cette cohorte. À aucun moment, le critère de terminaison - une saturation inférieure à 93% - n’a été atteint. Cela est démontré dans les résultats parce qu’un changement de procédure n’était pas nécessaire à tout moment. Une ventilation préalable adéquate du masque est une étape critique pour laisser suffisamment de temps pour la mise en place d’un tube endotrachéal à fibre optique afin d’éviter une désaturation rapide34. Ces résultats sont cohérents avec des études antérieures comparant l’intubation conventionnelle et les intubations assistées par endoscopie à des prestataires inexpérimentés35. Nous attribuons la durée prolongée de l’intubation par fibre optique au fait qu’il faut d’abord se réorienter à nouveau après l’insertion, alors qu’avec l’intubation conventionnelle, on conserve une vue de la glotte. Il est également important d’éviter tout contact avec la muqueuse avec l’endoscope d’intubation flexible pendant l’avancement. Cela nécessite des manœuvres correctives occasionnelles. Enfin, après un placement réussi, la rétraction de l’endoscope relativement long est nécessaire, ce qui augmente légèrement le temps de détection du CO2 .

La limite des résultats présentés est que les participants menant l’étude étaient des anesthésiologistes ayant un haut niveau d’expertise des voies respiratoires. Pour les résultats représentatifs, nous avons choisi ce collectif d’étude comme investigateurs pour prévenir les variables confondantes par les effets d’apprentissage36. Plus de 50 intubations endotrachéales réussies sont nécessaires chez l’homme pour atteindre un taux de réussite de plus de 90%37. Ces chiffres sont régulièrement impossibles à atteindre pour les non-anesthésistes.

Par rapport aux humains, les porcs sont susceptibles d’avoir des voies respiratoires difficiles 7,8,9. On peut s’attendre à un taux d’échec encore plus élevé que dans ces résultats pour les non-anesthésistes. Par rapport à la courbe d’apprentissage pour l’intubation endotrachéale chez l’homme, la capacité d’apprentissage pour l’intubation endoscopique flexible chez le porc semble plus accessible35. Il présente également l’avantage, par rapport à la laryngoscopie conventionnelle, qu’un superviseur peut reconnaître immédiatement l’échec de l’intubation tant qu’un moniteur vidéo est utilisé. Par conséquent, il est recommandé d’utiliser un moniteur haute résolution connecté à l’endoscope à intubation flexible, en particulier lors de la première utilisation de cette technique. Cela rend la supervision beaucoup plus facile et augmente l’effet d’apprentissage pour la personne qui l’effectue puisque le superviseur peut modérer la technique sans prendre en charge la tâche lui-même. Dans le cas de l’intubation œsophagienne, la complication la plus fréquente12, le problème ne devient souvent apparent qu’après ventilation de l’estomac via une courbe de capnographie manquante car l’auscultation peut être faussement positive38. Un estomac gonflé, à son tour, présente l’inconvénient chez l’homme que la capacité résiduelle fonctionnelle est réduite en conséquence, et les tentatives d’intubation ultérieures peuvent conduire à une baisse plus rapide de la saturation39.

D’après l’expérience des auteurs, une ventilation adéquate des masques est facilement réalisable chez les porcs. Cependant, le taux d’événements indésirables augmente considérablement après plusieurs tentatives infructueuses16, et l’intubation endotrachéale elle-même devient de plus en plus difficile après plusieurs tentatives40. Contrairement aux humains, une autre prise en charge des voies respiratoires à l’aide de dispositifs extraglottiques ou le retour à la respiration spontanée15 n’est pas raisonnable selon le plan d’étude. Par conséquent, le plus petit nombre de tentatives d’intubation endotrachéale pour sécuriser les voies respiratoires doit toujours être visé.

Contrairement à la capacité d’apprentissage plutôt difficile compte tenu de l’intubation endotrachéale conventionnelle, l’intubation endotrachéale à l’aide d’un endoscope à intubation flexible est considérée à tort comme difficile à apprendre41. À la connaissance des auteurs, la courbe d’apprentissage de l’intubation endotrachéale à l’aide d’un endoscope d’intubation flexible à l’aide d’un laryngoscope chez les patients anesthésiés n’a jamais été systématiquement étudiée. Johnson et coll.42 ont montré dans des recherches systématiques que 10 intubations endotrachéales éveillées et guidées par endoscopie sont suffisantes pour effectuer une endoscopie d’intubation sûre et satisfaisante chez l’homme. Cependant, cela s’applique aux patients éveillés qui respirent spontanément, qui apportent leurs propres niveaux de difficulté (sédation adéquate, envie prononcée de tousser, modifications tumorales des voies respiratoires supérieures, etc.). Cook et coll.36 sont arrivés à une conclusion semblable. En l’absence de ces circonstances aggravantes, une courbe d’apprentissage encore plus abrupte est attendue chez les porcs anesthésiés sans autres pathologies pertinentes des voies respiratoires. La courbe d’apprentissage chez les humains s’aplatit sensiblement à partir de la cinquième intubation (Cook et al.36, Johnson et al.42). Il s’agit d’une courbe d’apprentissage beaucoup plus raide qu’avec l’intubation conventionnelle.

Ruemmler et al.35 ont pu montrer que l’intubation endotrachéale assistée par endoscopie est une procédure relativement facile à effectuer pour les débutants guidés après une courte introduction. Les novices étaient encore plus rapides aux intubations endotrachéales guidées par endoscopie que les anesthésiologistes de l’étude présentée ici. Les novices ont réussi à sécuriser les voies respiratoires de manière autonome dans tous les cas, alors qu’ils avaient besoin d’aide dans 13% des cas d’intubation endotrachéale conventionnelle. L’intubation endotrachéale assistée par endoscope flexible représente donc une alternative sûre à l’intubation endotrachéale conventionnelle qui est significativement moins invasive que, par exemple, la trachéotomie transcutanée avec respiration spontanée, qui a été présentée dans des études antérieures43. Étant donné que les possibilités d’application adéquate d’oxygène sous respiration spontanée sont faibles en raison de l’observance limitée chez les porcs, les auteurs de ce rapport croient que l’intubation endotrachéale assistée par endoscopie est la variante la plus sûre de la gestion alternative des voies respiratoires chez les porcs si un tube endotrachéal est nécessaire. Bien que tous les groupes de recherche n’aient peut-être pas accès à des endoscopes d’intubation flexibles ou à la capacité de les utiliser, ceux qui le font pourraient offrir une plus grande sécurité aux animaux. Les défis économiques liés à l’acquisition d’endoscopes à intubation flexible à usage unique, par exemple, sont généralement compensés par la prévention des pertes d’animaux au cours d’un essai en cours et la possibilité de les réutiliser au cours de plusieurs essais.

Ce protocole expérimental fournit une procédure normalisée pour l’intubation endotrachéale assistée par endoscopie chez les porcs. Ce paramètre permet une gestion sécuritaire des voies respiratoires pour diverses expériences nécessitant une intubation endotrachéale. Cela peut aider à réduire la souffrance animale et la probabilité de pertes inutiles.

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Disclosures

L’endoscope à intubation flexible et ses accessoires ont été fournis sans condition par le fabricant à des fins de recherche uniquement. Les auteurs ne déclarent plus de conflits d’intérêts financiers ou autres.

Acknowledgments

Les auteurs tiennent à remercier Dagmar Dirvonskis pour son excellent soutien technique.

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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Médecine numéro 186 Gestion des voies respiratoires porc modèle animal intubation endotrachéale fibre optique

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.

Intubation endotrachéale utilisant un endoscope d’intubation flexible comme modèle normalisé pour la gestion sécuritaire des voies respiratoires chez les porcs
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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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