Summary
Vi beskriver en teknik med endotracheal intubation hos nyfødte kaniner efter esophageal kateterisering med et gastrisk rør.
Abstract
Den nyfødte kanin er en nyttig dyremodel til forskellige patologier og procedurer. Luftvejsstyring af kaninen er kompleks på grund af dens anatomiske egenskaber, hvilket er yderligere kompliceret i tilfælde af den nyfødte. Af de forskellige metoder til avanceret luftvejsstyring er endotracheal intubation mindre aggressiv end trakeostomi og er mere mulig end supraglottisk styring i betragtning af manglen på supraglottiske anordninger af så lille størrelse. Da direkte glottis visualisering er meget vanskelig hos dyr af denne størrelse, præsenteres denne blinde intubationsmodel som et effektivt alternativ, især til forsøg, der kræver langvarig anæstesi. Ved hjælp af denne metode udførte vi blinde intubationer med en succesrate på 90%.
Introduction
Den ejendommelige anatomi af kaninens åndedrætssystem gør endotracheal intubation kompliceret. Mundhulen er dyb og smal med et begrænset udvalg af mundåbning og en relativt stor tunge, hvilket gør direkte visualisering af strubehovedet vanskelig selv ved brug af et laryngoscope1,2. Desuden er intubation af den nyfødte kanin, som er 10-20 gange mindre end den voksne, endnu mere en udfordrende procedure. Ud over disse anatomiske egenskaber er kaniner tilbøjelige til laryngospasm sekundær til manipulation af luftvejene.
Flere intubationsteknikker er blevet beskrevet i litteraturen, såsom laryngoscope tracheal intubation, blind intubation, otoskopintubation, retrograd intubation, endoskopintubation, trakeostomi og supraglottisk enhedsventilation3,4,5,6,7,8,9. Alle disse teknikker er blevet udført med succes hos voksne kaniner; der er dog få publikationer om avanceret luftvejsstyring i den nyfødte kanin10. En undersøgelse beskriver udførelse af trakeostomier hos dyr i denne alder for at vurdere vejrtrækningsmekanik og lungevolumen, selvom dette er en aggressiv og irreversibel teknik11. Denne metode til endotracheal intubation har vist sig at være en effektiv og billig metode til luftvejsstyring hos nyfødte kaniner.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Protocol
Nedenstående intubationsprocedure blev godkendt af Barcelona University Institutional Animal Care and Use Committee (CEEA 180/19)
1. Eksperimentel forberedelse
- Der opnås følgende materialer: et endotrachealrør med en diameter på 2 mm polyvinylchlorid (PVC), 6 fransk (fr) polyurethanfoderrør, flade og brede tipdissektionscarpper og sterilt smøremiddel (figur 1).
- Under intubations- og operationsprocesserne opretholdes sterile forhold.
2. Anæstesi
- Bedøve dyret med 5 mg/kg xylazin og 25 mg/kg ketamin anvendt sammen intramuskulært i vastus lateralis af lårbenet quadriceps. Alpha-2 agonister som dexmedetomidin kan også bruges i stedet for xylazin.
- Tillad 3-5 minutter for medicinen at nå virkning.
- Læs den samme dosis, indtil der opnås dyb anæstesi (negativ pedal, palpebral og hornhindereflekser). Ideelt set vil kaninen opretholde spontan vejrtrækning indtil intubation.
3. Endotracheal intubation
- Kaninen anbringes på et termisk tæppe ved 37 °C. Placer dyret i dorsal recumbency med hovedet i hyperextension. Juster hovedet så lige og midterlinjen som muligt. En fire centimeter rulle lavet af steril gaze placeret i rygregionen i nakken kan være nyttig for at opnå mindst 45 ° udvidelse (Figur 2).
- Brug flade og brede spids dissektion pincet til at åbne mundhulen cirka en centimeter bred. Brug tang med en stump og bred ende for at undgå mundtraumer.
- Mål afstanden mellem mund og maveregion (første ribben). Der tilføres et smurt 6 fransk (Fr) flerurethangastrisk rør til det formålte mærke (figur 3-4).
- Flyt påføringsrøret til venstre og fastgør med tape til det kirurgiske felt.
- PVC-endotrachealrøret med en diameter på 2 mm, dækket af sterilt smøremiddel til 3 cm-mærket.
- Hvis der er problemer med at fremme røret, skal du flytte det helt og gentænke, indtil der opnås en glat glide. Risikoen for traumer på strubehovedet og epiglottis er signifikant med flere intubationsforsøg. Røret fastgøres med tape til det kirurgiske felt(figur 5-6).
- Tilslut endotrachealrøret til ventilatoren med følgende indstillinger: Tidevandsvolumen - 10 mL/kg; åndedrætsfrekvens: 40 vejrtrækninger/min. FiO2 100%, PEEP 6.
- Bekræft den korrekte position af røret ved påvisning af CO2 i udåndet luft (ETCO2),direkte visualisering af thoraxudvidelse og dug af røret. Overvågning af dyret ved pulsoximetry og lungeafståelse kan også være nyttigt (figur 7).
- Ved forsøgets afslutning skal du bruge en standardiseret eutanasiprotokol, der består af intravenøs indgift af pentobarbital 120-240 mg/kg. Gentag doser, indtil åndestop, refleks fravær og asystole er opnået.
BEMÆRK: I de kirurgiske forsøg er dyret i live under ventilationsprocessen og aflives til sidst.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Representative Results
I laboratoriet udføres denne teknik af medicinsk personale med erfaring i eksperimenter med newzealandske kaniner og ekspertise inden for pædiatrisk luftvejsstyring. Proceduren er udført af en efterforsker ud af 10 dyr med en global succesrate på 90%. Tidligere havde en anden forsker praktiseret optimering af både dyrets position og den korrekte rørfikseringslængde. Ingen af dyrene blev intuberet i spiserøret. Kun ét forsøg (10 %) mislykkedes på grund af dyrets meget lille størrelse(tabel 1). Når blind intubation er blevet praktiseret, opnås succes ved det første forsøg i de fleste tilfælde, selvom proceduren udføres af personale, der ikke tidligere er uddannet i kanin luftvejsstyring. Vi opnåede en 100% intubation succesrate i et eller to forsøg på dyr, der vejer lig med eller større end 120 g.
Figur 1:Materialer, der er nødvendige for forsøget: Dissektionsplys, fodringsrør, endotrachealrør, sterilt smøremiddel. Klik her for at se en større version af dette tal.
Figur 2: Dyrets placering før intubation: Dorsal recumbency og mild hyperextension. Klik her for at se en større version af dette tal.
Figur 3:Mundåbning med dissektionsplyd. Klik her for at se en større version af dette tal.
Figur 4: Foderrøret indføres i maven. Klik her for at se en større version af dette tal.
Figur 5-6: Endotrachealrøret introduceres 3 cm blindt og fastgøres sammen med påføringsrøret til det kirurgiske felt. Klik her for at se en større version af dette tal.
Figur 6: Det faste endotrachealrør og fodringsrør. Klik her for at se en større version af dette tal.
Figur 7: Dyret er forbundet med ventilatoren. Klik her for at se en større version af dette tal.
| ANTAL DYR | VÆGT (g) | Succes | Forsøg | Død |
| 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 | + |
| Samlede | 160.5 | 90% | 1.5 | 10% |
Tabel 1: Dyreprøvefunktioner og forsøg på endotracheal intubation.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Discussion
Kaniner er meget udbredt i dyreforsøg på grund af deres tilgængelighed, høj reproduktionshastighed med korte intergenerationelle tider og nem håndtering2. I vores center bruger vi 5-7-dages gamle newzealandske kaniner (Oryctolagus cuniculus) som en neonatal model til at studere de neurologiske konsekvenser af ekstrakorporal kirurgi på den udviklende hjerne. Som et resultat bruger vi procedurer, der kræver dyb anæstesi og skal bruge endotracheal intubation i perioder op til en time.
I den voksne kanin er flere luftvejsstyringsteknikker blevet beskrevet, normalt i en kirurgisk sammenhæng. Da vi forsøgte at ekstrapolere disse teknikker til kaninsættene, opstod der flere problemer. Kaninerne vejer mellem 110 og 210 gram og har et maksimalt mundåbningsområde på 1 cm. Disse egenskaber gør direkte visualisering af strubehovedet vanskelig, og det er kompliceret at finde endoskopisk materiale lille nok. En anden mulighed, der er beskrevet i litteraturen, er at placere et otoskop i mundhulen og bruge det som en guide til at introducere PVC-røret7. Hos nyfødte kaniner gør både tilstedeværelsen af tungen og mundens lille størrelse direkte visualisering af glottierne vanskelig. Derudover er der ingen supraglottiske enheder af passende dimensioner for nyfødte.
På grund af ovennævnte omstændigheder er der to grundlæggende mekanismer til at sikre luftvejene af den meget lille kanin: trakeostomi og blind intubation. Trakeostomi er en invasiv tilgang, der er blevet brugt hos både voksne og nyfødte kaniner10,12. Det har den fordel, at direkte tracheal visualisering, så den processuelle til at identificere den nøjagtige placering af endotracheal rør. Der er dog en høj risiko for mekaniske komplikationer og infektion i indsnitsområdet ud over en nedsat overlevelsesrate for dyrene, når procedurerne er afsluttet13. Endoskopisk / fiberoptisk intubation er en metode, der ville give mulighed for direkte visualisering uden kirurgi5. En anden mulighed for at forhindre laryngeal traume er brugen af en tætsiddende ansigtsmaske, som har nogle yderligere ulemper såsom suboptimal ventilation og gastrisk distension.
I laboratoriet bruges blind intubation til at styre nyfødte kanin airways. Denne metode er blevet beskrevet i den voksne kanin som en mulig teknik med højt succesindeks6. I de indledende eksperimenter forsøgte vi at udføre denne teknik uden okklusion af fordøjelseskanalen. Resultatet var en høj grad af indførelse af endotrachealrøret i spiserøret. Med indsættelsen af gastrisk rør før intubation blev der imidlertid opnået vellykket intubation i 90% af tilfældene. Med hensyn til størrelsen af endotrachealrøret forsøgte vi oprindeligt at bruge perifere venekatetre op til 14 gauge i diameter, observere vanskeligheder i både indsættelse (større stivhed) og ventilation (diameter for lille og svært ved at oprette forbindelse til ventilatoren). Det er vores erfaring, at brugen af 2 mm endotrachealrør med indvendig diameter, der er introduceret til en dybde på højst 3 cm, har været den mest effektive til at ventilere små kaniner, vist ved korrekte gasometriske og ETCO2-værdier. Mens intubation hos voksne kaniner generelt kræver hyperextension af hovedet til stort set en 90 ° vinkel til bordets vandrette overflade, var vi i stand til at udføre proceduren med kun en mild hovedudvidelse.
Et af de vigtige elementer, der skal overvejes, når man udfører denne procedure, er den friable karakter af den nyfødte kanin luftrør. Holde dette er sind, vi introducerer forsmurt rør langsomt og omhyggeligt for at undgå luftrør perforering. Vi anbefaler ikke at indsætte røret længere end 3 cm, da dette viste sig at være den optimale længde under øvelsesforsøg og stoppe intubationen, hvis procedureisten møder modstand; i denne situation er det at foretrække at fjerne røret og starte forfra. Vi oplevede et tilfælde af sandsynlig tracheal perforering i det mindste dyr i kohorten.
Den vigtigste begrænsning af denne teknik er vanskeligheden ved at opdage den korrekte position af endotrachealrøret, når det først er introduceret. Det er vores erfaring, at anordningens fremgang uden modstand, påvisning af passende ETCO2, rørets dug og visualisering af thoraxudvidelse under ventilation samt vedligeholdelse af vitale tegn har været tilstrækkelig til at bekræfte procedurens egnethed i alle tilfælde. I nogle af forsøgspersonerne blev arterielle gasometrier udført under ventilation, der viste tilstrækkelige niveauer af kuldioxid og iltkoncentration. Hertil kommer, selv om histopatologi analyse ikke blev udført, tidligere offentliggjort litteratur har beskrevet slimhinde skade på luftrøret i mangel af kliniske ændringer sekundær til intubation14.
Afslutningsvis er den model for intubation hos nyfødte kaniner, vi har beskrevet, en hurtig teknik, der bruger grundlæggende forsyninger og giver mulighed for effektiv ventilation. Vi mener, at denne teknik kan indarbejdes i oprustningariet af luftvejsstyring af neonatal kaniner.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Disclosures
Forfatterne har intet at afsløre.
Acknowledgments
Dette arbejde blev støttet af tilskud fra Instituto de Salud Carlos III [PFIS2017-0224], "Beca Ruza" fra Sociedad Española de Cuidados Intensivos Pediátricos og Vanderbilt Medical Scholars Program.
Sponsorerne var ikke involveret i indsamlingen, analysen eller fortolkningen af dataene.
Vi vil gerne takke Isabel Salas for den hjælp, der ydes inden for dyrelaboratoriet og Mr. Carles Fábrega og Ms Gemma Fernandez-Asensio fra Audio-Visual Techincal Team fra Sant Joan de Déu Hospital for deres tekniske støtte med videooptagelse og 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).
