Der Einsatz von Schweinen in der Forschung hat in den letzten Jahren zugenommen. Dennoch zeichnen sich Schweine durch eine schwierige Atemwegsanatomie aus. Durch die Demonstration der Durchführung einer endoskopisch gesteuerten endotrachealen Intubation zielt das vorliegende Protokoll darauf ab, die Sicherheit von Labortieren weiter zu erhöhen, um Tierleid und unnötigen Tod zu vermeiden.
Die endotracheale Intubation ist oft eine Grundvoraussetzung für die translationale Forschung in schweinen Modellen für verschiedene Eingriffe, die einen gesicherten Atemweg oder hohe Beatmungsdrücke erfordern. Die endotracheale Intubation ist eine anspruchsvolle Fähigkeit, die eine minimale Anzahl erfolgreicher endotrachealer Intubationen erfordert, um unter optimalen Bedingungen eine hohe Erfolgsrate zu erzielen, die für Nicht-Anästhesiologieforscher oft unerreichbar ist. Aufgrund der spezifischen Anatomie der porcinen Atemwege kann in der Regel von einem schwierigen Atemweg ausgegangen werden. Die Unmöglichkeit, einen sicheren Atemweg herzustellen, kann zu Verletzungen, unerwünschten Ereignissen oder zum Tod des Labortiers führen. Unter Verwendung eines prospektiven, randomisierten, kontrollierten Bewertungsansatzes konnte gezeigt werden, dass die faseroptische endotracheale Intubation länger dauert, aber eine höhere First-Pass-Erfolgsrate aufweist als die konventionelle Intubation, ohne klinisch relevante Abfalle der Sauerstoffsättigung zu verursachen. Dieses Modell stellt ein standardisiertes Schema für die endoskopisch gesteuerte endotracheale Intubation dar, das einen gesicherten Atemweg bietet, insbesondere für Forscher, die mit der Technik der endotrachealen Intubation durch direkte Laryngoskopie unerfahren sind. Dieses Verfahren soll Tierleid und unnötige Tierverluste minimieren.
Die endotracheale Intubation ist oft eine Grundvoraussetzung für die translationale Forschung in Schweinemodellen für verschiedene Interventionen, die einen gesicherten Atemweg oder einen hohen Beatmungsdruck erfordern (wie z.B. Beatmung während der Herz-Lungen-Wiederbelebung1 oder akutes Atemnotsyndrom2) oder erfordern, dass der zerebrale Blutfluss nicht durch interne Kompression durch supraglottische Atemwegsgeräte beeinträchtigt wird3 , die gelegentlich als Alternativen im Zusammenhang mit einer zu erwartenden schwierigen Atemwegserkrankung bei Schweinen vermehrt werden 4,5.
Während die Lungenphysiologie von Schweinen ähnliche Merkmale aufweist wie beim Menschen6, ist die Sicherung der Atemwege aufgrund spezifischer Unterschiede in der orotrachealen Anatomie des Schweins manchmal deutlich schwieriger7. Die Schnauze eines Schweins hat eine schmale Öffnung mit einer sehr großen Zunge, der Kehlkopf ist extrem beweglich und die Epiglottis ist relativ groß, mit einem freien Ende, das sich bis zum weichen Gaumen erstreckt. Kaudal bildet der Kehlkopf mit der Luftröhre einen stumpfen Winkel. Die Arytenoidknorpel sind groß8. Der engste Teil der Atemwege befindet sich auf der subglottischen Ebene9, vergleichbar mit der Atemwegsanatomie von Kindern10. Da der Kehlkopf bei Schweinen sehr beweglich ist, besteht die Gefahr, dass das Ende des Endotrachealtubus durch die Stimmbänder verläuft, der Kehlkopf jedoch nur kaudal um bis zu mehreren Zentimeter verschoben wird, was mit einer korrekten Intubation verwechselt werden kann 8,11. Darüber hinaus ist die Intubation der Speiseröhre ein häufiges Risiko beim Umgang mit dem Atemwegsmanagement von Schweinen12.
Die Raten schwieriger oder unmöglicher endotrachealer Intubationen mit entsprechenden negativen Auswirkungen auf das Experiment oder die frühe Mortalität wurden nicht systematisch erfasst, aber es wurden mehrere Fallberichte veröffentlicht13,14. Beim Menschen besteht die Möglichkeit, ein flexibles Intubationsendoskop im Rahmen einer unerwartet schwierigen konventionellen Intubationeinzusetzen 15. Dieser Maßnahme gehen oft verschiedene falsche Intubationen voraus. Diese wiederholten Intubationsversuche sind mit unerwünschten Ereignissen beim Menschen verbunden16,17, insbesondere mit Atemwegskomplikationen 18. Solche Ereignisse sind bei Versuchstieren schädlich, da sie im einfachsten Fall eine Störvariable im Experiment darstellen; Im schlimmsten Fall können sie zum unnötigen Verlust des Tieres führen.
In der vorliegenden Studie wurde ein Modell entwickelt, das auf den Leitlinien für das erwartete schwierige Atemwegsmanagement beim Menschen 15,19,20,21,22,23,24 basiert. Zuvor wurde eine ähnliche Technik zum Erlernen der faseroptischen Intubation in Studien am Menschen beschrieben25,26. Das in diesem Bericht vorgestellte Protokoll zielt darauf ab, ein standardisiertes und einfach anzupassendes Intubationsmodell bereitzustellen, das es auch Nicht-Atemwegsspezialisten ermöglicht, eine erfolgreiche und sichere endotracheale Intubation bei Schweinen durchzuführen.
In früheren Studien hat unsere Forschungsgruppe bereits spezifische Details zu den translationalen Vorteilen des porcinen Modells 2,27,32,33 beschrieben. Im Allgemeinen sollte die Reduzierung des Stressniveaus des Tieres und unnötiger Schmerzen ein integraler Bestandteil jedes Studienprotokolls sein und ist von größter Bedeutung, um zuverlässig reproduzierbare Daten zu generieren. Daher is…
The authors have nothing to disclose.
Die Autoren bedanken sich bei Dagmar Dirvonskis für die hervorragende technische Unterstützung.
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