Domuzlarda Güvenli Hava Yolu Yönetimi için Standartlaştırılmış Bir Model Olarak Esnek Entübasyon Endoskobu Kullanılarak Endotrakeal Entübasyon
Summary
Domuzların araştırmalarda kullanımı son yıllarda artmıştır. Bununla birlikte, domuzlar zor hava yolu anatomisi ile karakterizedir. Endoskopik olarak yönlendirilen endotrakeal entübasyonun nasıl yapılacağını göstererek, mevcut protokol, hayvanların acı çekmesini ve gereksiz ölümleri önlemek için laboratuvar hayvanlarının güvenliğini daha da arttırmayı amaçlamaktadır.
Abstract
Endotrakeal entübasyon, güvenli bir hava yolu veya yüksek ventilasyon basınçları gerektiren çeşitli müdahaleler için domuz modellerinde translasyonel araştırmalar için genellikle temel bir gerekliliktir. Endotrakeal entübasyon, optimal koşullar altında yüksek bir başarı oranı elde etmek için minimum sayıda başarılı endotrakeal entübasyon gerektiren zorlu bir beceridir ve bu da anesteziyoloji dışı araştırmacılar için genellikle ulaşılamaz bir durumdur. Spesifik domuz hava yolu anatomisi nedeniyle, genellikle zor bir hava yolu varsayılabilir. Güvenli bir hava yolu kurmanın imkansızlığı, laboratuvar hayvanının yaralanmasına, olumsuz olaylarına veya ölümüne neden olabilir. Prospektif, randomize, kontrollü bir değerlendirme yaklaşımı kullanılarak, fiberoptik yardımlı endotrakeal entübasyonun daha uzun sürdüğü ancak oksijen satürasyonunda klinik olarak ilgili düşüşlere neden olmadan konvansiyonel entübasyondan daha yüksek bir ilk geçiş başarı oranına sahip olduğu gösterilmiştir. Bu model, endoskopik olarak yönlendirilen endotrakeal entübasyon için standartlaştırılmış bir rejim sunarak, özellikle doğrudan laringoskopi yoluyla endotrakeal entübasyon tekniğinde deneyimsiz araştırmacılar için güvenli bir hava yolu sağlar. Bu prosedürün hayvan ıstırabını ve gereksiz hayvan kayıplarını en aza indirmesi beklenmektedir.
Introduction
Endotrakeal entübasyon, güvenli bir hava yolu veya yüksek ventilasyon basınçları (kardiyopulmoner resüsitasyon sırasında ventilasyon1 veya akut solunum sıkıntısı sendromu2 gibi) gerektiren veya supraglottik hava yolu cihazları tarafından iç kompresyon yoluyla serebral kan akışının tehlikeye atılmamasını gerektiren çeşitli müdahaleler için domuz modellerinde translasyonel araştırma için genellikle temel bir gerekliliktir3 , domuzlarda beklenen zor bir hava yolu bağlamında zaman zaman alternatif olarak çoğaltılan 4,5.
Domuzların akciğer fizyolojisi insanlarınkine benzer özellikler gösterirken6, hava yolunu güvence altına almak bazen domuz orotrakeal anatomisindeki spesifik farklılıklar nedeniyle önemli ölçüde daha zordur7. Bir domuzun burnu çok büyük bir dile sahip dar bir açıklığa sahiptir, gırtlak son derece hareketlidir ve epiglottis yumuşak damağa uzanan serbest bir ucu olan nispeten büyüktür. Kadural olarak, larinks trakea ile geniş bir açı oluşturur. Aritenoid kıkırdaklarbüyük 8’dir. Hava yolunun en dar kısmı,10 yaşındaki çocukların hava yolu anatomisi ile karşılaştırılabilir subglottik seviye9’dadır. Domuzlarda gırtlak çok hareketli olduğundan, endotrakeal tüpün ucunun ses tellerinden geçme riski vardır, ancak gırtlak sadece birkaç santimetreye kadar kaudal olarak yer değiştirir, bu da doğru bir entübasyon 8,11 ile karıştırılabilir. Ek olarak, özofagus entübasyonu domuz hava yolu yönetimi ile uğraşırken yaygın bir risktir12.
Deney veya erken mortalite üzerinde buna karşılık gelen olumsuz bir etkiye sahip zor veya imkansız endotrakeal entübasyon oranları sistematik olarak kaydedilmemiştir, ancak birkaç vaka raporu yayınlanmıştır13,14. İnsanlarda, beklenmedik şekilde zor bir konvansiyonel entübasyon bağlamında esnek bir entübasyon endoskobu kullanma olasılığı vardır15. Çeşitli yanlış entübasyonlar genellikle bu önlemden önce gelir. Bu tekrarlanan entübasyon girişimleri insanlarda advers olaylarla ilişkilidir16,17, özellikle hava yolu komplikasyonları 18. Bu tür olaylar test hayvanlarında zararlıdır, çünkü en basit durumda, deneydeki kafa karıştırıcı bir değişkeni temsil ederler; en kötü durumda, hayvanın gereksiz yere kaybına yol açabilirler.
Bu çalışma, insanlarda beklenen zor hava yolu yönetimi için kılavuzlara dayanan bir model geliştirmiştir 15,19,20,21,22,23,24. Daha önce, insan çalışmalarında fiberoptik entübasyonu öğrenmek için benzer bir teknik tanımlanmıştır25,26. Bu raporda sunulan protokol, hava yolu uzmanı olmayanların domuzlarda başarılı ve güvenli endotrakeal entübasyon yapmalarını sağlayan standartlaştırılmış ve uyarlanması kolay bir entübasyon modeli sunmayı amaçlamaktadır.
Protocol
Representative Results
Discussion
Önceki çalışmalarda, araştırma grubumuzdomuz modeli 2,27,32,33’ün translasyonel faydaları ile ilgili belirli ayrıntıları zaten açıklamıştır. Genel olarak, hayvanın stres seviyesini ve gereksiz ağrıyı azaltmak, herhangi bir çalışma protokolünün ayrılmaz bir parçası olmalı ve güvenilir bir şekilde tekrarlanabilir veriler üretmek için çok önemlidir. Bu nedenle, b…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Yazarlar, mükemmel teknik desteği için Dagmar Dirvonskis’e teşekkür etmek istiyor.
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 |
References
- 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).
