אינטובציה אנדוטרכאלית באמצעות אנדוסקופ אינטובציה גמיש כמודל סטנדרטי לניהול בטוח של דרכי הנשימה בחזירים
Summary
השימוש בחזירים במחקר גדל בשנים האחרונות. עם זאת, חזירים מאופיינים באנטומיה קשה של דרכי הנשימה. על ידי הדגמה כיצד לבצע אינטובציה אנדוטרכאלית מונחית אנדוסקופית, הפרוטוקול הנוכחי נועד להגביר עוד יותר את הבטיחות של חיות מעבדה כדי למנוע סבל של בעלי חיים ומוות מיותר.
Abstract
אינטובציה אנדוטרכאלית היא לעתים קרובות דרישה בסיסית למחקר תרגומי במודלים חזיריים עבור התערבויות שונות הדורשות נתיב אוויר מאובטח או לחצי אוורור גבוהים. אינטובציה אנדוטרכאלית היא מיומנות מאתגרת, הדורשת מספר מינימלי של אינטובציות אנדוטרכאליות מוצלחות כדי להשיג שיעור הצלחה גבוה בתנאים אופטימליים, אשר לעתים קרובות בלתי ניתן להשגה עבור חוקרים שאינם מרדימים. בשל האנטומיה הספציפית של דרכי הנשימה החזיריות, בדרך כלל ניתן להניח נתיב אוויר קשה. חוסר האפשרות ליצור נתיב אוויר בטוח עלול לגרום לפציעה, תופעות לוואי או מוות של חיית המעבדה. באמצעות גישת הערכה פרוספקטיבית, אקראית ומבוקרת, הוכח כי אינטובציה אנדוטרכאלית בסיוע סיבים אופטיים אורכת זמן רב יותר, אך יש לה שיעור הצלחה גבוה יותר במעבר ראשון מאשר אינטובציה קונבנציונלית מבלי לגרום לירידות רלוונטיות קלינית בריווי חמצן. מודל זה מציג משטר סטנדרטי לאינטובציה אנדוטרכאלית מונחית אנדוסקופית, המספקת נתיב אוויר מאובטח, במיוחד עבור חוקרים שאינם מנוסים בטכניקה של אינטובציה אנדוטרכאלית באמצעות לרינגוסקופיה ישירה. הליך זה צפוי למזער את סבלם של בעלי חיים ואובדן מיותר של בעלי חיים.
Introduction
אינטובציה אנדוטרכאלית היא לעתים קרובות דרישה בסיסית למחקר תרגומי במודלים חזיריים עבור התערבויות שונות הדורשות נתיב אוויר מאובטח או לחצי אוורור גבוהים (כגון אוורור במהלך החייאה לב-ריאה1 או תסמונת מצוקה נשימתית חריפה2) או דורשות שזרימת הדם במוח לא תיפגע באמצעות דחיסה פנימית על ידי מכשירי דרכי נשימה סופרגלוטיים3 אשר מופצים מדי פעם כחלופות בהקשר של נתיב אוויר קשה צפוי בחזירים4,5.,
בעוד פיזיולוגיית הריאות של חזירים מראה תכונות דומות לזו של בני אדם6, אבטחת נתיב האוויר היא לפעמים קשה יותר באופן משמעותי7 בשל הבדלים ספציפיים באנטומיה orotracheal חזיר. לחוטם של חזיר יש פתח צר עם לשון גדולה מאוד, הגרון נייד מאוד, והאפיגלוטיס גדול יחסית, עם קצה חופשי המשתרע עד החיך הרך. באופן קאודלי, הגרון יוצר זווית אטומה עם קנה הנשימה. הסחוסים האריטנואידים גדולים8. החלק הצר ביותר של נתיב האוויר נמצא ברמה תת-גלוטית9, בדומה לאנטומיה של דרכי הנשימה של ילדיםבני 10. מכיוון שהגרון בחזירים נייד מאוד, קיים סיכון שקצה הצינור האנדוטרכאלי יעבור דרך מיתרי הקול, אך הגרון יזוז רק באופן קאודלי עד כמה סנטימטרים, מה שעלול להיחשב בטעות לאינטובציהנכונה 8,11. בנוסף, אינטובציה של הוושט היא סיכון נפוץ כאשר מתמודדים עם ניהול דרכי נשימה חזיריות12.
שיעורי אינטובציות אנדוטרכאליות קשות או בלתי אפשריות עם השפעה שלילית מקבילה על הניסוי או תמותה מוקדמת לא תועדו באופן שיטתי, אך פורסמו מספר דיווחי מקרה13,14. בבני אדם, קיימת אפשרות להשתמש באנדוסקופ אינטובציה גמיש בהקשר של אינטובציה קונבנציונלית קשה באופן בלתי צפוי15. אינטובציות שווא שונות מקדימות לעתים קרובות אמצעי זה. ניסיונות אינטובציה חוזרים ונשנים אלה קשורים לתופעות לוואי בבני אדם16,17, במיוחד סיבוכים בדרכי הנשימה 18. אירועים כאלה מזיקים בחיות ניסוי, שכן במקרה הפשוט ביותר הם מייצגים משתנה מבלבל בניסוי; במקרה הגרוע ביותר, הם יכולים להוביל לאובדן מיותר של החיה.
המחקר הנוכחי פיתח מודל המבוסס על הקווים המנחים לניהול דרכי נשימה קשות צפויות בבני אדם 15,19,20,21,22,23,24. בעבר, טכניקה דומה תוארה ללימוד אינטובציה של סיבים אופטיים במחקרים בבני אדם25,26. הפרוטוקול המוצג בדו”ח זה נועד לספק מודל אינטובציה סטנדרטי וקל להסתגלות המאפשר גם למומחים שאינם בדרכי הנשימה לבצע אינטובציה אנדוטרכאלית מוצלחת ובטוחה בחזירים.
Protocol
Representative Results
Discussion
במחקרים קודמים, קבוצת המחקר שלנו כבר תיארה פרטים ספציפיים לגבי היתרונות התרגומי של מודל חזירי 2,27,32,33. באופן כללי, הפחתת רמת הלחץ של בעל החיים וכאב מיותר צריכה להיות חלק בלתי נפרד מכל פרוטוקול מחקר והיא בעלת חשיבות עליונ?…
Divulgazioni
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
המחברים רוצים להודות לדאגמר דירבונסקיס על התמיכה הטכנית המצוינת שלה.
Materials
| 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 |
Riferimenti
- Kleinman, M. E., Oh, W., Stonestreet, B. S. Comparison of intravenous and endotracheal epinephrine during cardiopulmonary resuscitation in newborn piglets. Critical Care Medicine. 27 (12), 2748-2754 (1999).
- Rissel, R., et al. Bronchoalveolar lavage and oleic acid-injection in pigs as a double-hit model for acute respiratory distress syndrome (ARDS). Journal of Visualized Experiments. (159), e61358 (2020).
- Segal, N., et al. Impairment of carotid artery blood flow by supraglottic airway use in a swine model of cardiac arrest. Resuscitation. 83 (8), 1025-1030 (2012).
- Goldmann, K., Kalinowski, M., Kraft, S. Airway management under general anaesthesia in pigs using the LMA-ProSeal: A pilot study. Veterinary Anaesthesia and Analgesia. 32 (5), 308-313 (2005).
- Wemyss-Holden, S. A., Porter, K. J., Baxter, P., Rudkin, G. E., Maddern, G. J. The laryngeal mask airway in experimental pig anaesthesia. Lab Animal. 33 (1), 30-34 (1999).
- Kobayashi, E., Hishikawa, S., Teratani, T., Lefor, A. T. The pig as a model for translational research: overview of porcine animal models at Jichi Medical University. Transplantation Research. 1 (1), 8 (2012).
- Judge, E. P., et al. Anatomy and bronchoscopy of the porcine lung. A model for translational respiratory medicine. American Journal of Respiratory Cell and Molecular Biology. 51 (3), 334-343 (2014).
- Dondelinger, R. F., et al. Relevant radiological anatomy of the pig as a training model in interventional radiology. European Radiology. 8 (7), 1254-1273 (1998).
- Nickel, R., Schummer, A., Seiferle, E. . Lehrbuch der Anatomie der Haustiere, Band I: Bewegungsapparat. , (2003).
- Wani, T. M., Rafiq, M., Akhter, N., AlGhamdi, F. S., Tobias, J. D. Upper airway in infants-A computed tomography-based analysis. Paediatric Anaesthesia. 27 (5), 501-505 (2017).
- Chum, H., Pacharinsak, C. Endotracheal intubation in swine. Lab Animal. 41 (11), 309-311 (2012).
- Ettrup, K. S., et al. Basic surgical techniques in the Göttingen minipig: Intubation, bladder catheterization, femoral vessel catheterization, and transcardial perfusion. Journal of Visualized Experiments. (52), e2652 (2011).
- Steinbacher, R., von Ritgen, S., Moens, Y. P. S. Laryngeal perforation during a standard intubation procedure in a pig. Laboratory Animals. 46 (3), 261-263 (2012).
- Iliff-Sizemore, S. A., Chrisp, C. E., Rush, H. G. Peritracheolaryngeal abscess: An iatrogenic complication of endotracheal intubation in swine. Laboratory Animal Science. 39 (5), 455-458 (1989).
- Piepho, T., et al. S1 guidelines on airway management. Der Anaesthesist. 64 (11), 859-873 (2015).
- Mort, T. C. Emergency tracheal intubation: Complications associated with repeated laryngoscopic attempts. Anesthesia & Analgesia. 99 (2), 607-613 (2004).
- Hasegawa, K., et al. Association between repeated intubation attempts and adverse events in emergency departments: An analysis of a multicenter prospective observational study. Annals of Emergency Medicine. 60 (6), 749-754 (2012).
- Martin, L. D., Mhyre, J. M., Shanks, A. M., Tremper, K. K., Kheterpal, S. 3,423 emergency tracheal intubations at a university hospital: airway outcomes and complications. Anesthesiology. 114 (1), 42-48 (2011).
- Ahmad, I., et al. Difficult Airway Society guidelines for awake tracheal intubation (ATI) in adults. Anaesthesia. 75 (4), 509-528 (2020).
- Frerk, C., et al. Difficult Airway Society 2015 guidelines for management of unanticipated difficult intubation in adults. British Journal of Anaesthesia. 115 (6), 827-848 (2015).
- Cook, T. M., et al. Consensus guidelines for managing the airway in patients with COVID-19: Guidelines from the Difficult Airway Society, the Association of Anaesthetists the Intensive Care Society, the Faculty of Intensive Care Medicine and the Royal College of Anaesthetists. Anaesthesia. 75 (6), 785-799 (2020).
- Kornas, R. L., Owyang, C. G., Sakles, J. C., Foley, L. J., Mosier, J. M. Evaluation and management of the physiologically difficult airway: Consensus recommendations from Society for Airway Management. Anesthesia & Analgesia. 132 (2), 395-405 (2021).
- Higgs, A., et al. Guidelines for the management of tracheal intubation in critically ill adults. British Journal of Anaesthesia. 120 (2), 323-352 (2018).
- Apfelbaum, J. L., et al. American Society of Anesthesiologists Practice Guidelines for Management of the Difficult Airway. Anesthesiology. 136 (1), 31-81 (2022).
- Doyle, D. J. GlideScope-assisted fiberoptic intubation: A new airway teaching method. Anesthesiology. 101 (5), 1252 (2004).
- Lenhardt, R., et al. Is video laryngoscope-assisted flexible tracheoscope intubation feasible for patients with predicted difficult airway? A prospective, randomized clinical trial. Anesthesia & Analgesia. 118 (6), 1259-1265 (2014).
- Ruemmler, R., Ziebart, A., Garcia-Bardon, A., Kamuf, J., Hartmann, E. K. Standardized model of ventricular fibrillation and advanced cardiac life support in swine. Journal of Visualized Experiments. (155), e60707 (2020).
- Dodge, Y. Kolmogorov-Smirnov Test. The Concise Encyclopedia of Statistics. , 283-287 (2008).
- Ross, A., Willson, V. L. Independent Samples T-test. Basic and Advanced Statistical Tests: Writing Results Sections and Creating Tables and Figures. , 13-16 (2017).
- Mann, H. B., Whitney, D. R. On a test of whether one of two random variables is stochastically larger than the other. The Annals of Mathematical Statistics. 18 (1), 50-60 (1947).
- Spearman, C. The proof and measurement of association between two things. American Journal of Psychology. 100 (3-4), 441-471 (1987).
- Ziebart, A., et al. Standardized hemorrhagic shock induction guided by cerebral oximetry and extended hemodynamic monitoring in pigs. Journal of Visualized Experiments. (147), e59332 (2019).
- Kamuf, J., et al. Oleic acid-injection in pigs as a model for acute respiratory distress syndrome. Journal of Visualized Experiments. (140), e57783 (2018).
- Kurita, T., Kawashima, S., Morita, K., Nakajima, Y. Assessment of the benefits of head-up preoxygenation using near-infrared spectroscopy with pulse oximetry in a swine model. Journal of Clinical Monitoring and Computing. 35 (1), 155-163 (2021).
- Ruemmler, R., Ziebart, A., Ott, T., Dirvonskis, D., Hartmann, E. K. Flexible fibreoptic intubation in swine – Improvement for resident training and animal safety alike. BMC Anesthesiology. 20 (1), 206 (2020).
- Cook, J. A., Ramsay, C. R., Fayers, P. Using the literature to quantify the learning curve: A case study. International Journal of Technology Assessment in Health Care. 23 (2), 255-260 (2007).
- Buis, M. L., Maissan, I. M., Hoeks, S. E., Klimek, M., Stolker, R. J. Defining the learning curve for endotracheal intubation using direct laryngoscopy: A systematic review. Resuscitation. 99, 63-71 (2016).
- Knapp, S., et al. The assessment of four different methods to verify tracheal tube placement in the critical care setting. Anesthesia & Analgesia. 88 (4), 766-770 (1999).
- Schmidt, R. F. . Physiologie des Menschen. 31, (2010).
- Eberlein, C. M., Luther, I. S., Carpenter, T. A., Ramirez, L. D. First-pass success intubations using video laryngoscopy versus direct laryngoscopy: A retrospective prehospital ambulance service study. Air Medical Journal. 38 (5), 356-358 (2019).
- Lohse, J., Noppens, R. Awake video laryngoscopy – An alternative to awake fiberoptic intubation. Anasthesiologie, Intensivmedizin, Notfallmedizin, Schmerztherapie. 51 (11-12), 656-663 (2016).
- Johnson, C., Roberts, J. T. Clinical competence in the performance of fiberoptic laryngoscopy and endotracheal intubation: A study of resident instruction. Journal of Clinical Anesthesia. 1 (5), 344-349 (1989).
- Geovanini, G. R., Pinna, F. R., Prado, F. A., Tamaki, W. T., Marques, E. Standardization of anesthesia in swine for experimental cardiovascular surgeries. Revista Brasileira de Anestesiologia. 58 (4), 363-370 (2008).
