Eine neue Formel zur Vorhersage der Größe und Einführtiefe von Nasotrachealtuben mit Manschette bei Kindern, die sich einer Zahnoperation unterziehen: eine retrospektive Studie

Scientific Reports Band 13, Artikelnummer: 12585 (2023) Diesen Artikel zitieren

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Ziel dieser retrospektiven Studie war die Entwicklung einer neuen Formel zur Auswahl der geeigneten Größe und Bestimmung der Tiefe der nasotrachealen Intubation mit Manschette (NTI) für einen Endotrachealtubus mit Manschette (cETT) bei pädiatrischen Patienten, die sich einer Zahnoperation unterziehen. Darüber hinaus wurden die klinischen Daten zum cETT (d. h. die Größe und Tiefe der Insertion) mit denen verglichen, die mit altersbasierten Formeln berechnet wurden, um ihre Korrelation zu bewerten. Insgesamt wurden 684 Patienten aufgenommen, die eine NTI erhielten (Gesunde Gruppe, n = 607; Gruppe mit besonderen Bedürfnissen, n = 77). Die in realen Szenarien verwendete ETT-Größe war kleiner (dh etwa 0,5 und 0,94 mm) als die altersbasierte Formel, während die ETT-Tiefe in beiden Gruppen größer (dh etwa 1,5 cm) als die altersbasierte Formel war. In der gesunden Gruppe wurden Alter, Geschlecht und Körpergewicht durch multiple lineare Regressionsanalyse als Prädiktoren für die ETT-Größe und -Tiefe identifiziert, während in der Gruppe mit besonderen Bedürfnissen nur Alter und Körpergewicht Prädiktoren für die ETT-Größe und -Tiefe waren. Basierend auf diesen Erkenntnissen wurden neue Formeln entwickelt, mit ETT-Größe = 3,98 + 0,052 × Alter + 0,048 × Geschlecht (männlich = 1, weiblich = 0) + 0,023 × Körpergewicht (kg) und ETT-Tiefe = 15,1 + 0,43 × Alter + 0,300 × Geschlecht (männlich = 1, weiblich = 0) + 0,007 × Körpergewicht (kg). Die neue Formel könnte sowohl für gesunde als auch für pädiatrische Bevölkerungsgruppen mit besonderen Bedürfnissen nützlich sein, die sich zahnärztlichen Eingriffen unterziehen.

Bei Kindern unter sieben Jahren, einschließlich Kindern mit besonderen Bedürfnissen (z. B. Zerebralparese), wird die zahnärztliche Behandlung häufig unter Vollnarkose durchgeführt, um Ängste und Ängste aufgrund der Trennung von ihren Eltern zu vermeiden1,2. Im Vergleich zur Sedierung3 hat sich die Atemwegskontrolle mit nasotrachealer Intubation (NTI) zu einem gängigen Verfahren entwickelt, um während zahnärztlicher Eingriffe ein sicheres und optimales orales Operationsfeld zu gewährleisten4,5. Für eine erfolgreiche NTI müssen Anästhesisten mit den Techniken des Eingriffs, der Wahl einer optimalen Größe des Nasotrachealtubus (NTT), die zum Trachealdurchmesser passt6, und der Bestimmung der Einführtiefe des NTT vertraut sein, um atemwegsbedingte Komplikationen zu vermeiden. Was die NTT-Größe betrifft, ist eine kleinere Größe mit dem Risiko von Luftlecks, unzureichender mechanischer Beatmung und Lungenaspiration verbunden, während eine größere Größe die Luftröhrenschleimhaut für ischämische Schäden prädisponieren kann, die zu einer Postintubationskruppe und einer chronischen subglottischen Stenose beitragen können7. Die Wahl der richtigen NTT-Größe ist wichtig, um wiederholte Intubationsversuche zu verhindern, die das Risiko einer NTI-bedingten Morbidität und Mortalität erhöhen7. Die Tiefe der NTT-Einführung ist ebenfalls von größter Bedeutung, da eine falsche Einbringungstiefe zu einer endobronchialen Intubation oder einer unbeabsichtigten Extubation führen kann8, insbesondere bei Kindern und Jugendlichen während der intraoperativen Anpassung der Kopf-Hals-Position9,10,11.

Trotz dieser allgemein anerkannten NTT-bezogenen Probleme kann die Wahl der optimalen Tubusgröße und Intubationstiefe klinisch eine Herausforderung darstellen, da die Abmessungen und die Länge der Luftröhre je nach Alter und Geschlecht variieren12. Zusätzlich zu den Bedenken hinsichtlich eines erhöhten Luftströmungswiderstands und einer Luftleckage aufgrund der Notwendigkeit, einen NTT zu wählen, dessen Größe kleiner als die des Orotrachealtubus ist, um ein Nasentrauma und Blutungen zu verhindern13, stellt die kurze Luftröhre bei Kindern und Jugendlichen auch erhebliche Schwierigkeiten bei der Aufrechterhaltung dar ein angemessener Abstand zwischen den Stimmbändern und der Carina4. Obwohl frühere Studien versucht haben, Formeln vorzustellen, die die Berechnung der Schlauchgröße und Einführtiefe basierend auf Alter, Körpergewicht oder beidem in der pädiatrischen Bevölkerung ermöglichen14,15,16,17,18, wurden die meisten Formeln auf der Grundlage einer einzigen Variablen entwickelt ( B. Alter oder Körpergewicht) von einer begrenzten Anzahl von Patienten mit einem relativ großen Altersspektrum6,12.

Derzeit gibt es in der Literatur keine spezifischen Richtlinien zur Auswahl der geeigneten Größe und Einführtiefe von NTT für Kinder, die sich einer zahnärztlichen Operation unterziehen. Um diese Wissenslücke zu schließen, zielte diese Studie darauf ab, (1) die Wirksamkeit einer zuvor vorgeschlagenen altersbasierten Formel16,18,19 zur Bestimmung der Tubengröße und Einführtiefe in der klinischen Praxis zu bewerten und (2) darauf basierend eine neue Formel zu entwickeln Mehrere Prädiktoren zur Verbesserung der Präzision bei der Auswahl der Rohrgröße und -tiefe.

Die aktuelle retrospektive Einzelinstitutsstudie wurde offiziell vom Institutional Review Board des Kaohsiung Chang Gung Memorial Hospital (IRB-Nummer: 202002537B0) genehmigt und verzichtete aufgrund der Anonymität und des retrospektiven Charakters der Studie ohne forschungsorientierte Interventionen auf das Erfordernis einer Einwilligung nach Aufklärung Interaktionen mit den Probanden. Darüber hinaus wurden alle Methoden in Übereinstimmung mit den relevanten Richtlinien und Vorschriften durchgeführt. Pädiatrische Patienten (< 18 Jahre), die von Januar 2017 bis Dezember 2019 elektive zahnärztliche Eingriffe (z. B. Extraktionen, Odontektomie, Pulpatherapie und Wiederherstellung) unter Sevofluran-basierter Vollnarkose mit NTI erhielten, wurden retrospektiv untersucht, um Informationen über die Größe und Einführtiefe zu sammeln von NTT. Ausgeschlossen wurden pädiatrische Patienten mit schwierigen Atemwegen, Patienten, die gleichzeitig sowohl zahnärztliche als auch nichtzahnärztliche Eingriffe erhielten, und Patienten, bei denen Sevofluran nicht als Mittel zur Aufrechterhaltung der Anästhesie eingesetzt wurde (z. B. Desfluran oder vollständige intravenöse Anästhesie). Darüber hinaus wurden auch pädiatrische Patienten, die einen oralen Trachealtubus oder einen supraglottischen Atemweg als Atemwegsrettungsgeräte erhielten, von unserer Diagrammüberprüfung ausgeschlossen. In der aktuellen Studie wurden Kinder in Kinder mit besonderem Gesundheitsbedarf (definiert als mindestens eine Art körperlicher oder geistiger Behinderung) (d. h. Gruppe mit besonderen Bedürfnissen) und Kinder ohne körperliche oder geistige Behinderung (d. h. gesunde Gruppe) eingeteilt ), um mögliche Unterschiede in der NTT-Größe und Einfügungstiefe zwischen den beiden Gruppen zu untersuchen.

Obwohl die Anzahl der Intubationsversuche nicht in den Anästhesieunterlagen dokumentiert war, wurden alle Eingriffe von 10 erfahrenen Anästhesisten durchgeführt, die über 5 bis 20 Jahre Erfahrung in der pädiatrischen Zahnanästhesie verfügten und sich mit der nasotrachealen Intubation bei Kindern auskannten. An unserem Institut gab es eine Standardanweisung für die Anästhesie bei Kindern, die sich einer zahnärztlichen Behandlung unterzogen. Vor der Narkoseeinleitung wurde die Größe von Tubes mit Manschette (Medtronic Shiley™ Cuffed Basic Endotracheal Tubes) anhand einer altersbasierten Formel „Innendurchmesser [mm] = 4 + [Alter (Jahre)/4]“19 bestimmt. Die endgültige Wahl der NTT-Größe lag jedoch vollständig im Ermessen des Anästhesisten. Basierend auf der klinischen Praxis wurde die Größe des NTT als zu groß angesehen, wenn beim Einführen des Tubus in das Nasenloch oder die Glottis übermäßiger Widerstand auftrat, während die Größe als zu klein angesehen wurde, wenn nach erfolgreicher trachealer Intubation und Manschetteninflation Luftblasen in der Mundhöhle beobachtet wurden . Das Auftreten einer dieser Erkrankungen erforderte eine Größenänderung des NTT zur Reintubation.

In Bezug auf die Tiefe der NTT-Platzierung wurde die anfängliche Einführtiefe mithilfe der Formel „Röhrcheneinführtiefe [cm] = [15 + Alter (Jahre)/2]“16,18 berechnet. Da die radiologische Identifizierung der Röhrchenposition20 nicht routinemäßig durchgeführt wurde, wurde die endgültige Einführtiefe des NTT mit den folgenden Verfahren bestätigt. Nach der Auskultation des Brustkorbs, um die Möglichkeit einer endobronchialen Intubation (d. h. einer zu tiefen Intubation) auszuschließen, wurde die Manschetten-Ballotabilitätsmethode verwendet, um die Position der Manschette auf Höhe der Brustbeinkerbe zu überprüfen21,22 gemäß dem Ergebnis einer früheren Studie, die eine 95 %ige Intubation zeigte. Genauigkeit beim Vergleich zwischen einer suprasternalen Kerbenposition der Endotrachealtubusmanschette und der Einführtiefe im Röntgenbild des Brustkorbs23. Nachdem der NTT in seiner Position gesichert war, wurde der Manschettendruck routinemäßig mit einem Manometer angepasst, um einen Manschettendruck zwischen 20 und 30 cmH2O aufrechtzuerhalten.

Die Anästhesie aller Patienten wurde durch intravenöse Anästhetika (z. B. Propofol 2–3 mg/kg oder Thiamylal 4–5 mg/kg) oder 6 %iges inhalatives Sevofluran bei Patienten mit schwierigem intravenösem Zugang eingeleitet, gefolgt von intravenöser Gabe von Cisatracurium in einer Dosis von 0,1–0,3 mg/kg. Nach Narkoseeinleitung und Muskellähmung wurde eine NTI mit Videolaryngoskopie und Magill-Zange versucht. Nach erfolgreicher Etablierung der Atemwege wurde die Vollnarkose mit Inhalationsmitteln (z. B. Sevofluran) aufrechterhalten, während die mechanische Beatmung im druckkontrollierten Beatmungsmodus oder im druckkontrollierten Beatmungsvolumen-garantierten Modus eingestellt wurde. Nach Narkoseeinleitung und erfolgreicher NTI wurde nach Ermessen des Anästhesisten prophylaktisch intravenös Dexamethason mit einer Höchstdosis von 5 mg zur Vorbeugung von Übelkeit/Erbrechen und Atemwegsschwellungen verabreicht. Die Aufrechterhaltung der Vollnarkose wurde durch inhalatives Sevofluran innerhalb einer minimalen alveolären Konzentration (MAC) von 1–2 erreicht, abhängig von den Vitalfunktionen des Patienten. Bei Bradykardie wurde ein intravenöser Atropinbolus in einer Dosis von 0,01 mg/kg verabreicht. Die intravenöse Flüssigkeitsergänzung mit 5 %iger Dextrose-Kochsalzlösung erfolgte in einer Menge von 2–6 ml/kg/h. Nach Abschalten des Sevofluran-Verdampfers am Ende der zahnärztlichen Operation wurde das Beatmungsgerät auf manuelle Unterstützung umgestellt, bis die Spontanatmung wieder einsetzte. Bei Spontanatmung wurden Gegenmittel wie intravenöses Neostigmin 0,05 mg/kg und Atropin 0,02 mg/kg eingesetzt. Eine Extubation im Wachzustand wurde in Betracht gezogen, wenn alle folgenden Kriterien erfüllt waren: (1) eine Sevofluran-Konzentration am Ende der Gezeitenphase von weniger als 0,2 % und (2) das Auftreten von Gesichtsgrimassen, zielgerichteten Bewegungen, konjugiertem Blick und Augenöffnung sowie (3) ein Atemzugvolumen von mehr als 5 ml/kg. Nach der Extubation wurde der pädiatrische Patient zur weiteren medizinischen Versorgung auf die Postanästhesiestation (PACU) geschickt.

Auf der Intensivstation wurde der Patient von einem Familienmitglied und einer Krankenschwester begleitet, die für die sofortige Erkennung und Behandlung unerwünschter Ereignisse verantwortlich waren, darunter Sauerstoffentsättigung sowie das Auftreten von Atemwegsobstruktion, Kruppe, Laryngospasmus, Temperaturinstabilität, Atelektase, Übelkeit und Erbrechen , Unruhe, neurologische Störungen, postoperative Schmerzen und chirurgische Blutungen. Nach zweistündiger Überwachung in der Aufwachstation konnte der Patient nach Hause entlassen oder zur weiteren Pflege auf die Station geschickt werden und erreichte einen modifizierten Aldrete-Score von mehr als 9, basierend auf dem individuellen klinischen Zustand.

Daten zum demografischen Profil (d. h. Alter, Körpergewicht und Geschlecht), körperlicher Zustand der American Society of Anaesthesiologists (ASA), Schlauchgröße, Tiefe der NTT-Einführung, Induktionstechnik, perioperatives Anästhetikum (z. B. Sevofluran-Verbrauch), Anästhesiezeit , intravenöses Flüssigkeitsvolumen, postoperative Aufnahme und postoperative Komplikationen (z. B. Halsschmerzen, Heiserkeit) wurden erfasst.

Da es keinen Goldstandard gab, der die Wahl der NTT-Größe und der Einführtiefe in der pädiatrischen Population regelte, war das primäre Ergebnis der aktuellen Untersuchung die Wirksamkeit unserer neu entwickelten Vorhersageformeln zur Bereitstellung von Leitlinien für die NTT-Anwendung in der Praxis Szenarien, während die sekundären Ergebnisse die klinischen Unterschiede in der NTT-Größe und Einführtiefe zwischen den realen Daten basierend auf etablierten klinischen Kriterien und denen, die aus der herkömmlichen altersbasierten Formel abgeleitet wurden, waren.

Die demografischen und klinischen Merkmale von gesunden Kindern und Kindern mit besonderen Bedürfnissen wurden mithilfe eines unabhängigen Stichproben-T-Tests für kontinuierliche Variablen (z. B. Alter) oder eines Chi-Quadrat-Tests für kategoriale Variablen (z. B. Geschlecht) verglichen. Daten zur Rohrgröße und Einführtiefe im realen Szenario wurden mit den durch altersbasierte Formeln16,18 vorhergesagten Daten unter Verwendung des T-Tests für gepaarte Stichproben verglichen, der dann potenziell signifikante Prädiktoren für die multivariable lineare Regressionsanalyse identifizierte. Multivariable lineare Regressionsanalysen wurden für die gesamte Kohorte, die gesunde Kohorte und die Kohorte mit besonderen Bedürfnissen durchgeführt. Folglich wurden aus unseren retrospektiven Daten neue Formeln abgeleitet. Um die Korrelation zwischen den realen Daten und den aus unserer neuartigen Formel zur Vorhersage der NTT-Einfügungstiefe abgeleiteten Daten zu untersuchen, wurde eine Bland-Altman-Analyse durchgeführt24, wobei der zufriedenstellende Übereinstimmungsbereich als mittlerer Bias ± 1,96 SD25 definiert wurde. Ein p-Wert < 0,05 wurde als statistisch signifikant angesehen. Alle statistischen Analysen wurden mit MedCalc Version 20.019 (MedCalc Software Ltd, Ostende, Belgien) durchgeführt.

Die Diagrammüberprüfung wurde bei 985 Kindern durchgeführt, die von Januar 2017 bis Dezember 2019 elektive zahnärztliche Eingriffe unter Vollnarkose erhielten. Nach Ausschluss von 214 Kindern mit unvollständigen Daten, zwei Kindern mit doppelten Aufzeichnungen, 19 Kindern mit einem Alter über 18 Jahren und sieben Kindern, die TIVA erhielten Anästhesie-Aufrechterhaltung und 59 Kinder mit Desfluran-basierter Vollnarkose (Abb. 1) wurden insgesamt 684 Kinder aufgenommen (gesunde Gruppe, n = 607; Gruppe mit besonderen Bedürfnissen, n = 77). Kein Patient wurde aufgrund einer oralen Trachealintubation oder supraglottischen Atemwegseinführung ausgeschlossen. In unserer Studie wurden keine Patienten mit ASS-Status IV oder V festgestellt.

Flussdiagramm für Studienteilnehmer.

Von den 684 eingeschlossenen Patienten wurden 77 aufgrund ihrer medizinischen Diagnose der Gruppe mit besonderem Bedarf zugeordnet, während 607 Patienten zur Gruppe der Gesunden gehörten. Die Anzahl der Patienten und ihre Diagnosen in der Gruppe mit besonderen Bedürfnissen sind in Tabelle 1 zusammengefasst. Im Vergleich zu Patienten in der gesunden Gruppe waren diejenigen in der Gruppe mit besonderen Bedürfnissen älter und schwerer und erforderten einen größeren Endotrachealtubus und eine größere Intubationstiefe ein höherer körperlicher ASA-Status und eine höhere Wahrscheinlichkeit einer postoperativen Aufnahme sowie eine höhere Wahrscheinlichkeit, eine intravenöse Einleitung zu erhalten (Tabelle 2). Bei den verbleibenden Ausgangsmerkmalen zwischen den beiden Gruppen wurde kein signifikanter Unterschied beobachtet. Der Anteil der Patienten, die während der Narkose intravenös Dexamethason erhielten, betrug 89,0 % in der gesunden Gruppe und 85,7 % in der Gruppe mit besonderen Bedürfnissen. Postoperative Komplikationen (z. B. Halsschmerzen, Heiserkeit, Atemnot) wurden in beiden Gruppen nicht beobachtet.

Tabelle 3 zeigt den Vergleich zwischen der Größe und Eindringtiefe von NTT im realen Szenario und denen, die theoretisch mit der angegebenen altersbasierten Formel berechnet wurden16,18,19. Für beide Gruppen war die Größe des realen NTT kleiner als die altersbasierte Formel (gesunde Gruppe: 4,7 ± 0,3 mm vs. 5,2 ± 0,5 mm, Differenz −0,50 ± 0,35 mm, p < 0,001; Gruppe mit besonderen Bedürfnissen: 5,0 ± 0,6 mm vs. 5,9 ± 1,1 mm, Differenz −0,94 ± 0,73 mm, p < 0,001). Daher zeigten die Ergebnisse, dass die NTTs tatsächlich eine halbe Größe kleiner waren als die aus der Formel berechnete Größe für gesunde Kinder im realen Szenario, während die NTTs, die in der Gruppe mit besonderen Bedürfnissen verwendet wurden, im Vergleich zur Größe fast eine Nummer kleiner waren gemäß der Formel vorgeschlagen.

Bezüglich der Einführtiefe der NTT war die tatsächliche Einführtiefe in beiden Gruppen etwa 1,5 cm tiefer als die mit der altersbasierten Formel ermittelte (Gesundegruppe: 18,7 ± 2,0 cm vs. 17,4 ± 1,0 cm, Unterschied 1,3 ± 1,6). cm, p < 0,001; Gruppe mit besonderen Bedürfnissen: 20,2 ± 2,7 cm vs. 18,8 ± 2,2 cm, Differenz 1,4 ± 1,3 cm, p < 0,001).

Nach der Durchführung mehrerer linearer Regressionsanalysen an Daten sowohl von gesunden als auch von Gruppen mit besonderen Bedürfnissen wurde festgestellt, dass Alter, Geschlecht und Körpergewicht 67,2 % bzw. 52 % der Varianz in der NTT-Größe und Einführtiefe erklärten (Tabelle 4). In der gesunden Gruppe machten diese demografischen Variablen 57,5 % bzw. 42,1 % der Varianz der NTT-Größe und Einführtiefe aus. In der Gruppe mit besonderen Bedürfnissen waren die Prozentsätze jedoch mit 84,3 % bzw. 83,7 % deutlich höher. Anhand dieser Ergebnisse wurden zwei neue Formeln zur Berechnung der Größe und Einstecktiefe von NTTs erstellt, die wie folgt lauten: NTT-Größe (mm) = 3,98 + 0,052 × Alter (Jahre) + 0,048 × Geschlecht (männlich = 1, weiblich = 0). ) + 0,023 × Körpergewicht (kg); NTT-Einführtiefe = 15,1 + 0,43 × Alter (Jahre) + 0,3 × Geschlecht (männlich = 1, weiblich = 0) + 0,007 × Körpergewicht (kg) (Tabelle 4).

Bland-Altman-Diagramme, die den Grad der Übereinstimmung in der Einfügungstiefe zwischen den neuen Formeln und realen Daten bewerteten, zeigten, dass der mittlere Bias (d. h. die Differenz zwischen den tatsächlichen und den vorhergesagten Werten) nahe bei 0 lag, wobei die 95 %-Grenzen der Übereinstimmung innerhalb lagen 2,9 cm entweder bei allen Probanden (Abb. 2A) oder in der gesunden Gruppe (Abb. 2B). Andererseits lag die mittlere Abweichung ebenfalls nahe bei 0, wobei die 95 %-Übereinstimmungsgrenzen in der Gruppe mit besonderen Bedürfnissen um 2,2 cm enger waren (Abb. 2C). Ein Vergleich der Größe des Nasotrachealtubus und der Einführtiefe zwischen realen Daten und Daten, die aus Berechnungen auf der Grundlage der neu entwickelten Formel bei ausgewählten Patienten gewonnen wurden, ist in Tabelle 5 dargestellt.

Bland-Altman-Diagramm, das die Übereinstimmung zwischen der durch die neue Formel vorhergesagten Tiefe des Nasotrachealtubus (NTT) und der NTT-Tiefe zeigt, die in realen Szenarien bei (A) allen Probanden aufgezeichnet wurde; (B) gesunde Gruppe und (C) Gruppe mit besonderen Bedürfnissen. Die durchgezogene Linie zeigt den Mittelwert und die gepunktete Linie zeigt den Bereich von 1,96 Standardabweichung (SD) der Bias-Werte.

Die Durchsicht der Krankenakten ergab bei keinem der Patienten postoperative Komplikationen wie Übelkeit und Erbrechen, Halsschmerzen, Heiserkeit, Atemnot, Würgen, deutliche Nasenbluten/Epistaxis, pfeifende Atemgeräusche und eine Einweisung auf die Intensivstation. Es gab 20 Patienten (3,3 %) in der gesunden Gruppe und 16 Patienten (20,8 %) in der Gruppe mit besonderen Bedürfnissen, die eine postoperative Aufnahme erforderten. Die Gründe für die postoperative Aufnahme waren schlechte familiäre Unterstützung bei der postoperativen zahnärztlichen Versorgung und eine lange Pendelzeit zwischen Wohnung und Krankenhaus in der gesunden Gruppe, während die Aufnahme zur Beobachtung oder Behandlung bei Patienten mit Anfällen in der Vorgeschichte, angeborenen Herzfehlern oder schwerer Zerebralparese indiziert war mit schlechter Auswurffunktion oder der Notwendigkeit einer weiteren Brustpflege in der Gruppe mit besonderen Bedürfnissen.

In dieser groß angelegten Studie, die sich auf Kinder konzentrierte, die zahnärztlichen Eingriffen unterzogen wurden und NTI zur Vollnarkose erhielten, wurde eine neuartige Formel basierend auf Alter, Gewicht und Geschlecht entwickelt und validiert, um die Größe und Einführtiefe von NTTs vorherzusagen. Nach unserem besten Wissen ist diese Studie die erste, die die Tubusgröße und Einführtiefe von NTT bei Kindern untersucht, die zahnärztliche Eingriffe erhalten. Unsere Ergebnisse zeigten, dass die Einführtiefe von NTTs im realen Szenario etwa 1,5 cm tiefer war als die, die anhand der altersbasierten Formel berechnet wurde [dh 15 + (Alter/2) cm] bei Kindern mit oder ohne besondere Bedürfnisse. Für die Auswahl der Röhrengröße wurde festgestellt, dass eine NTT-Röhrengröße (d. h. Innendurchmesser), die 0,5 mm kleiner ist als die mit der altersbasierten Formel ermittelte [d. h. 4 + (Alter/4)] mm, besser zur realen Situation passt Kinder ohne besondere Bedürfnisse. Im Gegensatz dazu können für Kinder mit besonderen Bedürfnissen NTTs mit einer um 1 mm kleineren Größe als der aus der altersbasierten Formel abgeleiteten Größe erforderlich sein. Zur Berechnung des Durchmessers und der Einführtiefe von NTTs wurden zwei neuartige Formeln entwickelt, die wie folgt lauten: NTT-Größe (mm) = 3,98 + 0,052 × Alter (Jahre) + 0,048 × Geschlecht (männlich = 1, weiblich = 0) + 0,023 × Körpergewicht (kg); NTT-Einführtiefe = 15,1 + 0,43 × Alter (Jahre) + 0,3 × Geschlecht (männlich = 1, weiblich = 0) + 0,007 × Körpergewicht (kg).

Die anatomischen Strukturen der Atemwege sind altersabhängig und verändern sich in Größe, Form und relativen Positionen vom Neugeborenenalter bis zum Erwachsenenalter26,27. Darüber hinaus kann sich die Entwicklung von Kindern mit besonderen Bedürfnissen (z. B. Down-Syndrom) aufgrund des Vorliegens von Grunderkrankungen und eines veränderten Ernährungszustands von der ihrer gesunden Artgenossen unterscheiden28. Dementsprechend kann die Vorhersage der geeigneten NTT-Größe und Einführtiefe bei Kindern, die zahnärztliche Eingriffe erhalten, unabhängig von ihren Grunderkrankungen eine Herausforderung sein. Was die Einführtiefe der NTT anbelangt, gilt zwar die Röntgenaufnahme des Brustkorbs als Goldstandard zur Bestimmung der Position des Trachealtubus im Verhältnis zur Carina29, doch der Zeitaufwand und die Notwendigkeit einer Strahlenexposition, insbesondere bei Kindern, sind einige ihrer Nachteile. Obwohl verschiedene Berechnungsansätze auf der Grundlage von Alter, Körpergewicht oder beidem verfügbar sind, um die Wahl der geeigneten Größe und Einführtiefe des NTT zu bestimmen [14,15,16,17,18], bleibt ihre Genauigkeit umstritten30. Tatsächlich wurden in einer früheren Studie enttäuschende Raten genauer Vorhersagen der Einführtiefe von nur 66,9 % bzw. 44,4 % für die altersbasierten und größenbasierten Formeln gemeldet30. Eine der möglichen Erklärungen für die geringe Genauigkeit könnte darin liegen, dass sie für die Berechnung von einer einzigen Variablen abhängig sind.

Eine der Stärken der aktuellen Studie war unsere Konzentration auf Kinder, die zahnärztliche Eingriffe erhalten und für eine erfolgreiche Durchführung der Operationen ausnahmslos eine Vollnarkose benötigen. Darüber hinaus ist diese Studie nach unserem besten Wissen die erste, die das Geschlecht als Prädiktor zur Schätzung der optimalen Tubengröße und Einführtiefe heranzieht. Übereinstimmend hat eine frühere Studie einen geschlechtsspezifischen Einfluss auf die Nasopharynxstruktur unterstrichen, indem sie bei Jungen im Vergleich zu Mädchen im Alter zwischen 3 und 16 Jahren größere vordere/hintere Nasopharyngealdimensionen sowie einen tieferen Nasopharynx-Atemweg zeigte31. Darüber hinaus war unsere Feststellung einer tatsächlichen Einführtiefe, die in beiden Gruppen etwa 1,5 cm tiefer war als die mit der altersbasierten Formel ermittelte, für die Vollnarkose bei Kindern von entscheidender Bedeutung, deren Kopf-Hals-Bewegungen während zahnärztlicher Eingriffe das Risiko einer unerwarteten Sonde erhöhen können Extubation oder endobronchiale Intubation9,10,11. Unsere vorgeschlagene Formel ermöglicht möglicherweise eine schnelle Beurteilung der geeigneten Größe und Einführtiefe des NTT und minimiert so das Risiko einer versehentlichen Verschiebung oder Verschiebung des Schlauchs.

Neben Röntgenaufnahmen und formelbasierter Anleitung gibt es verschiedene Ansätze zur Bestimmung der korrekten NTT-Position. Ultraschall, eine nicht-radiologische Methode zur Überprüfung der genauen Position der Endotrachealtubus-Manschette nach der endotrachealen Intubation32, ist ein gängiges klinisches Instrument zur Beurteilung der Tubusposition. Eine frühere Studie berichtete über eine starke Korrelation zwischen der Ultraschalltechnik und der Durchleuchtung bei der Lokalisierung des Luftröhrentubus33, was auf die Zuverlässigkeit des Ultraschalls in diesem klinischen Umfeld schließen lässt. Eine weitere Technik zur Führung der ETT-Position ist die Palpation wie bei der Cuff-Ballotability-Methode21,22, bei der die korrekte Position des Endotrachealtubus berücksichtigt wird, wenn mit einer Hand unter Druck eine Dehnung der ETT-Manschette über der suprasternalen Kerbe gefühlt werden kann mit dem anderen auf den Pilotballon aufgebracht und umgekehrt21. Da bekannt ist, dass die Identifizierung der ETT-Manschette an der suprasternalen Kerbe mit der korrekten Einführtiefe im Röntgenbild des Brustkorbs mit einer Genauigkeit von bis zu 95 % bei Kindern und Jugendlichen korreliert23, gilt die Manschettenwahlmethode als Goldstandard bei der Bestimmung der ETT-Position in der Realität -weltweites klinisches Umfeld. Die aktuelle Studie mit über 600 pädiatrischen Patienten zeigte die klinische Anwendbarkeit der Cuff-Ballotability-Methode im Hinblick auf die einfache Durchführung und das Fehlen damit verbundener Komplikationen (z. B. Tubusdislokation).

Bezüglich der Röhrchengröße zeigte die vorliegende Studie, dass die NTT-Größen in der tatsächlichen klinischen Praxis 0,5 mm bzw. 1,0 mm kleiner waren als die, die auf der Grundlage der altersbasierten Formel19 für gesunde Kinder bzw. solche mit besonderen Bedürfnissen ermittelt wurden. Daher könnte unser Befund, der einen reibungsloseren Schlauchdurchgang durch das Nasenloch ermöglichen würde, um unnötige Weichteilverletzungen und Blutungen zu vermeiden, die zu Atemwegskomplikationen beitragen könnten, von besonderer Bedeutung für Kinder mit besonderen Bedürfnissen sein, die aufgrund ihrer häufigen Assoziation anfälliger für Verletzungen sind mit geistigen und körperlichen Entwicklungsstörungen5. Unser Ergebnis stimmte mit dem einer früheren Studie überein, in der eine anfängliche orale endotracheale Intubation mit einem Endotrachealtubus vorgeschlagen wurde, der bei Kindern mit Down-Syndrom mindestens zwei Größen kleiner war als bei gleichaltrigen gesunden Altersgenossen28. Dieses Wissen ist für die pädiatrische Bevölkerung von entscheidender Bedeutung, wenn man bedenkt, dass Berichten zufolge eine endotracheale Intubation bei zwei Versuchen mit einer um mehr als das Dreifache erhöhten Wahrscheinlichkeit unerwünschter Wirkungen und bei drei oder mehr Versuchen bei drei oder mehr Versuchen in einer pädiatrischen Notfallversorgung mit einem um mehr als das 4,5-Fache erhöhten Risiko korreliert34. Daher kann unser Befund als Leitfaden für die schnelle Auswahl eines NTT-Röhrchens geeigneter Größe dienen, um eine wiederholte tracheale Intubation bei Kindern und Jugendlichen zu vermeiden.

In unserer Studie gab es einige Einschränkungen. Erstens basierte unsere Vorhersageformel auf Kindern derselben ethnischen Gruppe in einer monozentrischen Umgebung; Daher kann sein Nutzen bei Bevölkerungsgruppen unterschiedlicher ethnischer Zugehörigkeit begrenzt sein. Zweitens: Da unsere vorgeschlagene Formel von ETTs mit Manschette abgeleitet wurde, ist sie möglicherweise nicht auf ETTs ohne Manschette anwendbar, bei denen möglicherweise die Gefahr einer Luftleckage besteht. Drittens: Obwohl frühere Studien den Zusammenhang zwischen Körpergröße und Trachealdimension hervorgehoben haben35,36, verhinderte der Mangel an Informationen über die Körpergröße in den meisten Krankenakten, dass wir diesen Parameter in unsere Formel einbeziehen konnten. Viertens lassen sich unsere Ergebnisse, die größtenteils von Kindern unter zehn Jahren stammen, möglicherweise nicht auf Kinder übertragen, die kurz vor der Pubertät stehen und auf Neugeborene. Fünftens könnte unsere Beschränkung der Patienten, die nur eine Sevofluran-basierte Vollnarkose erhielten, um die störenden Auswirkungen anästhesiebedingter Atemwegsereignisse (z. B. Halsschmerzen, Übelkeit/Erbrechen) zu vermeiden,37 die Anzahl der in Frage kommenden Personen für die aktuelle Studie verringern. Trotz der präzisen Vorhersage der ETT-Größe mit unserer vorgeschlagenen Formel könnte der mit der vorhergesagten Intubationstiefe verbundene Fehler bis zu 2 cm betragen (Tabelle 5), was für die Praxis der Kinderanästhesie von entscheidender Bedeutung sein kann. Obwohl die vorgeschlagene Formel die Intubationstiefe bestimmen kann, bleibt daher die Bestätigung der Tubusposition mit klinisch validierten Ansätzen (z. B. Manschettenkontrollmethode oder Ultraschall) von entscheidender Bedeutung.

Zusammenfassend schlug die aktuelle Studie auf der Grundlage von Alter, Geschlecht und Körpergewicht eine neue Formel zur Orientierung bei der Größenauswahl von nasalen Endotrachealtuben mit Cuff und der Einführtiefe bei gesunden Kindern und Kindern mit besonderen Bedürfnissen vor. Neben der neuartigen Identifizierung des Geschlechts als bedeutendem Parameter in unserer Formel korrelierten die abgeleiteten Ergebnisse genauer mit den realen Daten als mit denen, die mit der vorherigen altersbasierten Formel ermittelt wurden, und bieten so praktische Leitlinien zur Vermeidung potenzieller Atemwegskomplikationen und zur Verbesserung der Anästhesiesicherheit die pädiatrische Bevölkerung.

Die während der aktuellen Studie verwendeten und/oder analysierten Datensätze sind auf begründete Anfrage beim jeweiligen Autor erhältlich.

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Diese Forschung wurde durch ein Stipendium des Chang Gung Memorial Hospital (CORPG8K0211) an S.-CW unterstützt

Diese Autoren trugen gleichermaßen bei: Chen-Hung Chou und Chia-Ling Tsai.

Diese Autoren haben diese Arbeit gemeinsam betreut: Hui-Wen Huang und Kuo-Chuan Hung.

Abteilung für Anästhesiologie, Kaohsiung Chang Gung Memorial Hospital, Chang Gung University College of Medicine, Kaohsiung, Taiwan

Chen-Hung Chou, Kai-Lieh Lin, Shao-Chun Wu und Hui-Wen Huang

Abteilung für Kinderzahnheilkunde, Kaohsiung Chang Gung Memorial Hospital, Chang Gung University College of Medicine, Kaohsiung, Taiwan

Chia-Ling Tsai

Abteilung für Anästhesiologie, Shin Huey Shin Hospital, Kaohsiung, Taiwan

Min-Hsien Chiang

School of Medicine, College of Medicine, National Sun Yat-sen University, Kaohsiung, 804, Taiwan

Kuo-Chuan Hung

Abteilung für Anästhesiologie, Chi Mei Medical Center, Nr. 901, ChungHwa Road, Bezirk YungKung, Tainan, 71004, Taiwan

Kuo-Chuan Hung

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Konzeptualisierung, C.-HC und C.-LT; Methodik, K.-LL; Software, S.-CW und M.-HC; Validierung, H.-WH und K.-CH; formale Analyse, C.-HC und C.-LT; Untersuchung, K.-LL; Ressourcen, S.-CW; Datenkuration, S.-CW; Schreiben – ursprüngliche Entwurfsvorbereitung, C.-HC und C.-LT; Schreiben – Rezension und Bearbeitung, M.-HC und K.-CH; Visualisierung, H.-WH; Betreuung, K.-CH Alle Autoren haben die veröffentlichte Version des Manuskripts gelesen und sind damit einverstanden. C.-HC und C.-LT haben als Erstautoren gleichermaßen zu dieser Arbeit beigetragen. H.-WH und K.-CH haben als entsprechende Autoren gleichermaßen zu dieser Arbeit beigetragen.

Korrespondenz mit Kuo-Chuan Hung.

Die Autoren geben an, dass keine Interessenkonflikte bestehen.

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Nachdrucke und Genehmigungen

Chou, CH., Tsai, CL., Lin, KL. et al. Eine neue Formel zur Vorhersage der Größe und Einführtiefe von Nasotrachealtuben mit Manschette bei Kindern, die sich einer Zahnoperation unterziehen: eine retrospektive Studie. Sci Rep 13, 12585 (2023). https://doi.org/10.1038/s41598-023-39793-0

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Eingegangen: 25. März 2023

Angenommen: 31. Juli 2023

Veröffentlicht: 03. August 2023

DOI: https://doi.org/10.1038/s41598-023-39793-0

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