Use of the LMA-ProSeal® in an Experimental Pig Model - A Potential Animal Model for Laryngeal Mask Airway Research: Results of a Pilot Study

Abstract

Objective: In light of the increased use of the LMA-ProSeal® (P-LMA) it seems desirable to consider the P-LMA for prolonged surgical cases or post-operative ventilation. Long-term use could carry the risk of serious complications. An experimental pig model could be used to gain basic knowledge about long-term use before conducting clinical trails. In this randomized controlled study we tested the hypothesis if prolonged positive pressure ventilation (PPV) with the P-LMA in the pig is possible. Methods: The P-LMA was used for airway maintenance under general anaesthesia and PPV in 15 German country pigs. Randomised into 3 groups, the animals were ventilated for 90, 150 and 390 minutes, respectively. Arterial blood gas measurements were used to determine adequacy of ventilation. Airway leak pressure (P_leak) and maximum tidal volume (TV) were measured in the supine, lateral and prone positions. A bronchoscopic examination was performed to detect signs of aspiration. Results: Adequate ventilation was demonstrated both after 120 min (4,7 ± 0.4 kPa) and 360 min (4,7 ± 0.5 kPa). The corresponding PaO₂ at FiO₂ = 1,0 was 59 ± 5 kPa and 64 ± 10 kPa, respectively. The mean P_leak was 34 ± 7 cm H₂O. Change of position did not result in any significant change in P_leak or maximum TV kg^-1. There was no bronchoscopic evidence of aspiration in any pig. Conclusion: It was possible to ensure sufficient PPV with the P-LMA in the pig over different periods of time and in different body positions without any complications of airway management. The P-LMA can be used for PPV in the pig for durations of up to 390 minutes. We conclude that investigations into the long-term use of the LMA can be carried out in a pig model.

Zusammenfassung

Ziel der Studie: In Anbetracht des zunehmenden Einsatzes der LMA-ProSeal® (P-LMA) erscheint es erwägenswert, die P-LMA bei langdauernden operativen Eingriffen oder postoperativen Nachbeatmungen einzusetzen. Ein Langzeiteinsatz könnte das Risiko ernsthafter Komplikationen in sich bergen. Vor der Durchführung klinischer Studien könnte ein tierexperimentelles Model im Schwein dazu verwendet werden, grundsätzliche Erkenntnisse über den Langzeiteinsatz der P-LMA zu gewinnen. Mit dieser randomisierten Studie haben wir die Hypothese untersucht, dass eine langdauernde kontrollierte Beatmung (PPV) unter Verwendung der P-LMA im Schwein möglich ist. Methodik: Die P-LMA wurde zur Freihaltung der Atemwege unter Allgemeinanästhesie und PPV in 15 deutschen Landschweine verwendet. Randomisiert in 3 Gruppen wurden die Tiere für jeweils 90, 150 und 390 Minuten kontrolliert beatmet. Die Suffizienz der Beatmung wurde anhand von arteriellen Blutgasanalysen beurteilt. Der Atemwegsverschlussdruck (P_leak) und das maximale Tidalvolumen (TV) wurden in Rückenlage, Seitenlage und Bauchlage bestimmt. Mit Hilfe einer Bronchoskopie wurde nach Anzeichen einer Aspiration gesucht. Ergebnisse: Eine adäquate Ventilation konnte in allen Schweinen sowohl nach 120 min (4,7 ± 0,4 kPa) als auch nach 360 min (4,7 ± 0,5 kPa) gezeigt werden. Der korrespondierende PaO₂ unter einem FiO₂ = 1,0 war 59 ± 5 kPa bzw. 64 ± 10 kPa. Der mittlere P_leak war 34 ± 7 cm H₂O. Eine Veränderung der Lagerung resultierte nicht in signifikante Veränderungen des P_leak oder maximalen TV kg^-1. In keinem Schwein wurden bronchoskopisch Anzeichen einer Aspiration gefunden.

Schlussfolgerung: Es war möglich, im Schwein ohne Komplikationen über verschiedene Zeiträume und in verschiedenen Lagerungspositionen eine suffiziente PPV unter Verwendung der P-LMA zu gewährleisten. Die P-LMA kann für die PPV von Schweinen von bis zu 390 Minuten Dauer eingesetzt werden. Wir schlussfolgern daraus, dass Untersuchungen zum Langzeiteinsatz der P-LMA in einem Schweinemodel durchgeführt werden können.

Laryngeal mask airway - Experimental animal model - Aspiration - Pharyngo-laryngeal morbidity - Positive pressure ventilation

Kehlkopfmaske - tierexperimentelles Model - Aspiration - pharyngo-laryngeale Morbidität - kontrollierte Beatmung

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