AirAngel® ビデオ喉頭鏡の性能 (3D-printed)
気管内挿管トレーニング用の AirAngel® と Storz® ビデオ喉頭鏡および Macintosh® 喉頭鏡の比較: 前向きランダム化クロスオーバー研究
ビデオ喉頭鏡検査 (VL) には、声門イメージングの向上、気道が困難な人の挿管成功率の向上、挿管に必要な力の軽減、頸椎の動きの軽減、全体的な画像キャプチャの向上など、他の技術に比べて特定の利点があります。 最近、一部の専門家は、困難な挿管だけでなく、すべての緊急挿管における画像化の標準技術として VL が受け入れられ、使用されるべきであると提案しています。 ただし、VL はコストが高いため、低所得国では利用できないことがよくあります。 さらに、需要が過剰な場合には、病院がコストを負担できても、デバイスを提供できない可能性があります。
三次元 (3D) 印刷は、既存のデジタル ファイルまたは設計されたデジタル ファイルから 3D でオブジェクトを作成する技術です。 この急速に発展している技術はすでに日常生活の多くの分野で使用されており、医療用途でも広く使用されています。 3D プリンターは、多くの高価な医療材料や医療機器を低コストで生産し、個人に合わせたモデリング (インプラントやプロテーゼ)、組織培養、手術計画を可能にし、教育教材としても使用できます。 これらのアプリケーションの 1 つは 3D プリント VL (3D-PVL) であり、パンデミック状況下で顕著になっています。 VL の場合は数千米ドルかかるのに対し、3D-PVL はわずか 6 ~ 30 米ドル (USD) で入手できます。
さらに、経験豊富な医師の困難な気道管理において 3D-PVL と標準 VL を比較した研究では、両方のデバイスで同等の成功率が実証されました。 さらに、内視鏡カメラを備えた Macintosh® 喉頭鏡 (MCL) を改造して作成された VL は、標準的な MCL よりも優れており、経験豊富なユーザーの手では標準的な VL に匹敵することが報告されました。 しかし、文献には、経験の浅い実践者における 3D-PVL の効率を評価した研究は記載されていません。 ここで、私たちの研究は、経験の浅い医学部上級生の気管内挿管(ETI)スキルの習得における3D-PVLの有効性を調査し、3D-PVLを標準的なMCLおよびVLと比較することを目的としました。
調査の概要
詳細な説明
材料 世界中でアクセス可能な AirAngel® 5.5 mm 標準成人用喉頭鏡モデルが 3D-PVL ブレード モデルとして選択されました。 AirAngel® は 3D プリンティング技術で製造された 3D-PVL モデルで、そのデジタル ファイルは設計者によって公開されており、非常に角張ったブレードを備えており、画像を電話、コンピュータ、携帯電話などのデバイスに転送できます。または内視鏡カメラが組み込まれたタブレット。 AirAngel® 3D 5.5 mm 標準成人喉頭鏡モデルは、Acibadem Mehmet Ali Aydinlar University Incubation Center の 3D プリンターを使用して、ポリ乳酸 (PLA) 素材から 80% の密度で 5 層として印刷されました。 印刷された喉頭鏡の端のくぼみは、直径 5.5 mm のカメラ (内視鏡) を組み込むのに適していました。 印刷に使用される PLA 素材のコストは約 6 米ドルです。
直径5.5mm、発光ダイオード(LED)照明、国際保護コード(IP)67認証、解像度640×480ピクセルの1/9インチ補色レンズを備えた防水内視鏡カメラを搭載しました。金属酸化物半導体センサーと印刷された喉頭鏡への 1 メートルの長さのユニバーサル シリアル バス (USB) 接続が約 9 米ドルで提供されます。 作成した3D-PVLは、USB On-The-Go(電話機をホストとして使用して他のUSBデバイスを利用できる機能)に対応したスマートフォンに接続し、面内6.67インチの解像度1080×2400フルハイビジョン+ピクセルのスイッチング液晶ディスプレイ。 こうしてスマートフォン対応の3D-PVLが得られました。
3D-PVL と比較する DL デバイスおよび VL デバイスとして、標準的な MCL および Storz® VL (SVL) モニターがそれぞれ選択されました。 成人に最も一般的に使用され、3D-PVL の寸法とデザインと互換性のあるサイズ 3 のマッキントッシュ ブレードが、MCL と SVL の両方に好まれました。
マネキンを気道確保困難マネキン (DAM) として使用するときは、マネキンの舌を 10 mL の空気で完全に膨らませ、頭の伸びを抑えるために頚椎ネジを完全に締めました。 マネキンを通常の気道マネキン (NAM) として使用する場合、変更は行われませんでした。 標準内径 7.5 mm の気管内チューブ (ETT) が選択されました。 介入前にスタイレットを ETT に配置しました。 各介入では新しい ETT とスタイレットが使用されました。 さらに、各介入の前に ETT に潤滑剤を塗布しました。
参加者 研究参加者は、アジバデム・メフメット・アリ・アイディンラール大学医学部に在籍する上級生で構成されていました。 この研究は、Center of Advanced Simulation and Education (CASE) の研究室で実施されました。 医学部上級生(SMSS)は、2020年11月から2022年1月まで、同大学の医学教育連携室から電子メールで招待された。 SMSSは各学年2回、計4回招待されました。 インフォームドコンセントと研究計画は招待メール内で共有されました。 電子メールには、この研究は採点されず、学校の成績には影響を与えず、参加は強制ではなく、学年度中いつでも CASE に予約をすることで研究に参加できる、と記載されていました。
サンプル サイズは、参照された出版物に従って実行された統計比較に基づいて、G*Power Software® バージョン 3.1.9.2 を使用して次のように計算されました。 タイプ 1 エラーとテストの検出力は、それぞれ 5% と 95% として選択されました。 その結果、ランダム化を考慮して、目標サンプルサイズは 126 と計算されました。 十分な数の学生が研究に応募した後に受け取った応募は拒否され、それ以上の学生は募集されませんでした。
SMSS は、医学部 6 年生の教育中に標準化された気道トレーニング モジュールに定期的に参加しています。 このモジュールでは、ETI トレーニングは標準 MCL と VL の両方を使用して行われます。 したがって、標準化されたトレーニングを受けたユーザーが研究の対象となる SMSS となりました。 さらに、参加者に患者への挿管の経験について尋ねたが、経験のある人はいなかった。 DL と VL の違いを示し、DAM と NAM を紹介し、ETI の実践を実証する 30 分のトレーニング ビデオが用意されました。 すべての参加者は、介入前にこのトレーニングビデオを視聴する必要がありました。
ランダム化 各 ETI 試行では、次の試行での参加者のエクスペリエンスが向上する可能性があります。 したがって、経験に基づくバイアスを避けるために、ETI デバイスの使用順序はランダム化されました。 合計 3 つの ETI デバイスが使用される予定であるため、SMSS が 3 つの順列に基づいてデバイスを使用する順序を決定するには、6 つのサブグループが必要でした。 したがって、ランダム チーム ジェネレーターを使用して、参加者は 6 つのグループにランダムに割り当てられました。 各グループには 21 人の参加者が含まれていました。
研究プロトコル 6 つの実験ステーションを設置しました。 各テーブルには 1 つの気道マネキンが確実に配置されました。 最初の 3 つのステーションでは NAM が使用され、その後の 3 つのステーションでは DAM が使用されました。 介入は、参加者が最初に NAM を使用して実施し、次にあらかじめ決められたランダム化順序で DAM を使用することになっていました。 参加者はETTの延長を試みる間、ETIの経験豊富な研究助手の支援を受け、介入終了時にはバッグバルブマスク(BVM)による挿管精度のチェックも行った。
各参加者には、各介入の 3 分前にデバイスとマネキンの準備をする時間が与えられました。 参加者が時間に追われていると感じず、すぐに挿管しようとしないことが目的でした。 この目的のために、挿管試行を完了するために 1 分間の時間が与えられました。 参加者が「準備ができました」と言うと介入が開始され、ETT を設置したことを確信した後、参加者が「終わった」と言うと研究助手が BVM で ETT を排出しました。 。 挿管時間は、喉頭鏡を口に配置してから肺または胃が換気されるまでの経過時間として評価されました。 挿管の試みはまだ完了していませんが、挿管時間が 1 分を超えると失敗とみなされ終了しました。 ETT の正確な配置は、マネキン上の肺の腫れを視覚的に確認することで評価されました。 マネキンの胃が空気で満たされている場合、挿管の試みは失敗したと見なされます。 逆に、片方または両方の肺が空気で満たされていれば、挿管の試みは成功したと見なされます。
挿管試行の失敗は、経験豊富なユーザーによる 3 回以上の挿管試行の失敗、または恒久的な気道が直ちに必要な場合に患者が気道を維持できなかったとみなされます。 不可逆的な脳酸素欠乏症は数分以内に発生するため、保守的な気道管理操作は 2 ~ 3 分に制限する必要があります。 挿管試行の推奨最大時間は 30 秒ですが、文献には挿管試行の失敗についての正確な定義はありません。 挿管時間が 30 秒を超える場合は、患者が BVM で換気された後も挿管を継続する必要があります。 したがって、参加者には挿管を完了するまでに 1 分間の時間が与えられましたが、30 秒以上続いた挿管の試みは失敗したと見なされます。 したがって、ETT が気管に正確に配置され、肺が換気された、30 秒以内に継続した挿管試行のみが成功したとみなされました。 挿管試行の成功率は、上記の基準に従って成功したとみなされる挿管試行に基づいて計算されました。
参加者は、デバイスの使いやすさを 5 段階 (非常に簡単から非常に難しいまで) のリッカート型スケールで評価し、コーマック・ルヘイン分類に従って介入中に声帯をどの程度観察できるかを尋ねました。これは、挿管試行のたびにリッカート型スケールの形式で視覚資料とともに SMSS に提供されました。 したがって、挿管時間、使いやすさスコア、コーマック・ルヘイングレード、ETT の正確な配置率、および挿管試行の成功率は、3 つの喉頭鏡検査装置のいずれかを使用して、DAM または NAM で各挿管試行の終了時に測定されました。
研究の種類
入学 (実際)
段階
- 適用できない
連絡先と場所
研究場所
-
-
-
Istanbul、七面鳥、34752
- Acibadem University
-
-
参加基準
適格基準
就学可能な年齢
- 大人
- 高齢者
健康ボランティアの受け入れ
説明
包含基準:
医学生の上級生であること 気管内挿管の訓練を受けていないこと
除外基準:
研究への参加の拒否
研究計画
研究はどのように設計されていますか?
デザインの詳細
- 主な目的:他の
- 割り当て:なし
- 介入モデル:単一グループの割り当て
- マスキング:なし(オープンラベル)
武器と介入
参加者グループ / アーム |
介入・治療 |
|---|---|
|
他の:通常および困難な気道管理におけるデバイスの性能評価
気管内挿管 (ETI) を試みるたびに、次の試みにおける参加者の経験が向上する可能性があります。 したがって、経験に基づくバイアスを避けるために、ETI デバイスの使用順序はランダム化されました。 合計 3 つの ETI デバイスが使用される予定であるため、SMSS が 3 つの順列に基づいてデバイスを使用する順序を決定するには、6 つのサブグループが必要でした。 したがって、ランダム チーム ジェネレーターを使用して、参加者は 6 つのグループにランダムに割り当てられました。 6つの実験ステーションが設置されました。 最初の 3 つのステーションでは正常気道マネキン (NAM) が使用され、その後の 3 つのステーションでは困難な気道マネキン (DAM) が使用されました。 介入は、参加者が最初に NAM を使用して実施し、次にあらかじめ決められたランダム化順序で DAM を使用することになっていました。 参加者はETTの延長を試みる間、ETIの経験豊富な研究助手の支援を受け、介入終了時にはバッグバルブマスク(BVM)による挿管精度のチェックも行った。 |
これは、使いやすさ、声門イメージング、挿管の成功の点で、3D プリントで製造されたビデオ喉頭鏡と、経験の浅いユーザーが使用した Storz ビデオ喉頭鏡および Macintosh ダイレクト喉頭鏡を比較することを目的としたマネキンの研究です。
他の名前:
|
この研究は何を測定していますか?
主要な結果の測定
結果測定 |
メジャーの説明 |
時間枠 |
|---|---|---|
|
3Dプリントビデオ喉頭鏡の有効性
時間枠:2年
|
これは、挿管の成功に関して、3D プリンティングで製造されたビデオ喉頭鏡と、経験の浅いユーザーが使用した Storz ビデオ喉頭鏡および Macintosh の直接喉頭鏡を比較することを目的としたマネキンの研究です。
ETT の正確な配置は、マネキン上の肺の腫れを視覚的に確認することで評価されました。
マネキンの胃が空気で満たされている場合、挿管の試みは失敗したと見なされます。
逆に、片方または両方の肺が空気で満たされていれば、挿管の試みは成功したと見なされます。
挿管試行の失敗は、経験豊富なユーザーによる 3 回以上の挿管試行の失敗、または恒久的な気道が直ちに必要な場合に患者が気道を維持できなかったとみなされます。
|
2年
|
二次結果の測定
結果測定 |
メジャーの説明 |
時間枠 |
|---|---|---|
|
気管内挿管トレーニング中に 3D プリントされたビデオ喉頭鏡を使用することの有効性。
時間枠:2年
|
VL は高価であるためアクセスが制限されており、挿管訓練においてこれらのデバイスの代わりに 3D プリントされたビデオ喉頭鏡を使用できるかどうかを調査しました。
参加者は、デバイスの使いやすさを 5 段階 (非常に簡単から非常に難しいまで) のリッカート型スケールで評価し、コーマック・ルヘイン分類に従って介入中に声帯をどの程度観察できるかを尋ねました。これは、挿管試行のたびにリッカート型スケールの形式で視覚資料とともに SMSS に提供されました。
|
2年
|
協力者と研究者
スポンサー
捜査官
- 主任研究者:Kamil Kayayurt, Ass Prof、Acibadem University
出版物と役立つリンク
一般刊行物
- Pieters BMA, Maas EHA, Knape JTA, van Zundert AAJ. Videolaryngoscopy vs. direct laryngoscopy use by experienced anaesthetists in patients with known difficult airways: a systematic review and meta-analysis. Anaesthesia. 2017 Dec;72(12):1532-1541. doi: 10.1111/anae.14057. Epub 2017 Sep 22.
- Maruyama K, Yamada T, Kawakami R, Hara K. Randomized cross-over comparison of cervical-spine motion with the AirWay Scope or Macintosh laryngoscope with in-line stabilization: a video-fluoroscopic study. Br J Anaesth. 2008 Oct;101(4):563-7. doi: 10.1093/bja/aen207. Epub 2008 Jul 25.
- Zaouter C, Calderon J, Hemmerling TM. Videolaryngoscopy as a new standard of care. Br J Anaesth. 2015 Feb;114(2):181-3. doi: 10.1093/bja/aeu266. Epub 2014 Aug 23. No abstract available.
- Lambert CT, John SC, John AV. Development and performance testing of the low-cost, 3D-printed, smartphone-compatible 'Tansen Videolaryngoscope' vs. Pentax-AWS videolaryngoscope vs. direct Macintosh laryngoscope: A manikin study. Eur J Anaesthesiol. 2020 Nov;37(11):992-998. doi: 10.1097/EJA.0000000000001264.
- Cook TM, Kelly FE. A national survey of videolaryngoscopy in the United Kingdom. Br J Anaesth. 2017 Apr 1;118(4):593-600. doi: 10.1093/bja/aex052.
- Coles-Black J, Chao I, Chuen J. Three-dimensional printing in medicine. Med J Aust. 2017 Aug 7;207(3):102-103. doi: 10.5694/mja16.01073. No abstract available.
研究記録日
主要日程の研究
研究開始 (実際)
一次修了 (実際)
研究の完了 (実際)
試験登録日
最初に提出
QC基準を満たした最初の提出物
最初の投稿 (実際)
学習記録の更新
投稿された最後の更新 (実際)
QC基準を満たした最後の更新が送信されました
最終確認日
詳しくは
この情報は、Web サイト clinicaltrials.gov から変更なしで直接取得したものです。研究の詳細を変更、削除、または更新するリクエストがある場合は、register@clinicaltrials.gov。 までご連絡ください。 clinicaltrials.gov に変更が加えられるとすぐに、ウェブサイトでも自動的に更新されます。