التنبيب الرغامي باستخدام منظار التنبيب المرن كنموذج موحد لإدارة مجرى الهواء الآمن في الخنازير
Summary
زاد استخدام الخنازير في البحث في السنوات الأخيرة. ومع ذلك ، تتميز الخنازير بتشريح مجرى الهواء الصعب. من خلال توضيح كيفية إجراء التنبيب الرغامي الموجه بالمنظار ، يهدف البروتوكول الحالي إلى زيادة سلامة المختبر لتجنب معاناة الحيوانات والموت غير الضروري.
Abstract
غالبا ما يكون التنبيب الرغامي مطلبا أساسيا للبحث الانتقالي في نماذج الخنازير للتدخلات المختلفة التي تتطلب مجرى هواء آمنا أو ضغوط تهوية عالية. التنبيب الرغامي هو مهارة صعبة ، تتطلب الحد الأدنى من عدد عمليات التنبيب الرغامي الناجحة لتحقيق معدل نجاح مرتفع في ظل الظروف المثلى ، والتي غالبا ما تكون غير قابلة للتحقيق بالنسبة للباحثين غير الخدير. بسبب تشريح مجرى الهواء الخنازير المحدد ، يمكن عادة افتراض مجرى الهواء الصعب. يمكن أن تؤدي استحالة إنشاء مجرى هوائي آمن إلى إصابة أو أحداث سلبية أو موت المختبر. باستخدام نهج تقييم مستقبلي وعشوائي ومضبوط ، فقد ثبت أن التنبيب الرغامي بمساعدة الألياف البصرية يستغرق وقتا أطول ولكن لديه معدل نجاح أعلى من التنبيب التقليدي دون التسبب في انخفاضات ذات صلة سريريا في تشبع الأكسجين. يقدم هذا النموذج نظاما موحدا للتنبيب الرغامي الموجه بالمنظار ، مما يوفر مجرى هواء آمنا ، خاصة للباحثين الذين يفتقرون إلى الخبرة في تقنية التنبيب الرغامي عن طريق تنظير الحنجرة المباشر. من المتوقع أن يقلل هذا الإجراء من معاناة الحيوانات والخسائر غير الضرورية للحيوانات.
Introduction
غالبا ما يكون التنبيب الرغامي مطلبا أساسيا للبحث الانتقالي في نماذج الخنازير للتدخلات المختلفة التي تتطلب مجرى هواء آمنا أو ضغوط تهوية عالية (مثل التهوية أثناء الإنعاش القلبي الرئوي1 أو متلازمة الضائقة التنفسية الحادة2) أو تتطلب عدم المساس بتدفق الدم الدماغي من خلال الضغط الداخلي بواسطة أجهزة مجرى الهواء فوق المزمار3 ، والتي يتم نشرها أحيانا كبدائل في سياق مجرى الهواء الصعب المتوقع في الخنازير 4,5.
في حين أن فسيولوجيا الرئة للخنازير تظهر ميزات مماثلة لتلك الموجودة في البشر6 ، فإن تأمين مجرى الهواء يكون أحيانا أكثر صعوبةبشكل ملحوظ 7 بسبب الاختلافات المحددة في تشريح القصبة الهوائية الفموي الخنازير. خطم الخنزير له فتحة ضيقة بلسان كبير جدا ، والحنجرة متحركة للغاية ، ولسان المزمار كبير نسبيا ، مع نهاية حرة تمتد إلى الحنك الرخو. من الناحية الذيلية ، تشكل الحنجرة زاوية منفرجة مع القصبة الهوائية. الغضاريف الأريتينية كبيرة8. أضيق جزء من مجرى الهواء هو في المستوىتحت المزمار 9 ، مقارنة بتشريح مجرى الهواء للأطفال10. نظرا لأن الحنجرة في الخنازير متحركة للغاية ، فهناك خطر من أن تمر نهاية الأنبوب الرغامي عبر الحبال الصوتية ولكن لن يتم إزاحة الحنجرة إلا ذيليا بما يصل إلى عدة سنتيمترات ، والتي قد تكون مخطئة في التنبيب الصحيح 8,11. بالإضافة إلى ذلك ، يعد التنبيب المريئي خطرا شائعا عند التعامل مع إدارة مجرى الهواء الخنازير12.
لم يتم تسجيل معدلات التنبيب الرغامي الصعب أو المستحيل مع تأثير سلبي مماثل على التجربة أو الوفيات المبكرة بشكل منهجي ، ولكن تم نشر العديد من تقارير الحالات13،14. في البشر ، هناك إمكانية لاستخدام منظار التنبيب المرن في سياق التنبيب التقليدي الصعب بشكل غير متوقع15. غالبا ما تسبق عمليات التنبيب الكاذبة المختلفة هذا الإجراء. ترتبط محاولات التنبيب المتكررة هذه بالأحداث الضائرة في البشر 16,17 ، وخاصة مضاعفات مجرى الهواء18. مثل هذه الأحداث ضارة في الاختبار لأنها ، في أبسط الحالات ، تمثل متغيرا مربكا في التجربة ؛ في أسوأ الحالات ، يمكن أن تؤدي إلى خسارة غير ضرورية للحيوان.
طورت الدراسة الحالية نموذجا يعتمد على المبادئ التوجيهية لإدارة مجرى الهواء الصعب المتوقع في البشر15،19،20،21،22،23،24. في السابق ، تم وصف تقنية مماثلة لتعلم التنبيب بالألياف الضوئية في الدراسات البشرية25,26. يهدف البروتوكول المقدم في هذا التقرير إلى توفير نموذج تنبيب موحد وسهل التكيف يسمح أيضا للمتخصصين غير مجرى الهواء بإجراء تنبيب رغامي ناجح وآمن في الخنازير.
Protocol
Representative Results
Discussion
في الدراسات السابقة ، وصفت مجموعتنا البحثية بالفعل تفاصيل محددة تتعلق بالفوائد الانتقالية لنموذج الخنازير2،27،32،33. بشكل عام ، يجب أن يكون تقليل مستوى الإجهاد للحيوان والألم غير الضروري جزءا لا يتجزأ من أي بروتوكول درا?…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
يود المؤلفون أن يشكروا داغمار ديرفونسكيس على دعمها الفني الممتاز.
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).
