AirAngel® 视频喉镜的性能 (3D-printed)
AirAngel® 与 Storz® 视频喉镜和 Macintosh® 喉镜用于气管插管训练的比较:前瞻性随机交叉研究
视频喉镜 (VL) 与其他技术相比具有一定的优势,例如更好的声门成像、困难气道患者插管成功率更高、插管所需的力更小、颈椎运动更少以及整体图像捕获效果更好。 一些专家最近建议,VL 应被接受并用作所有紧急插管成像的标准技术,而不仅仅是困难插管。 然而,由于 VL 成本高昂,低收入国家通常无法获得 VL。 此外,在需求过多的情况下,即使医院能够承担费用,也可能无法获得这些设备。
三维 (3D) 打印是一种利用现有或设计的数字文件以 3D 形式生产物体的技术。 这项快速发展的技术已经应用于日常生活的许多领域,并且在医疗应用中也得到了广泛的应用。 3D 打印机可以以较低的成本生产许多昂贵的医疗材料和设备,实现个性化建模(植入物和假体)、组织培养和手术规划,还可以用作教育材料。 这些应用之一是 3D 打印 VL (3D-PVL),它在大流行情况下变得尤为突出。 获得 3D-PVL 仅需 6-30 美元 (USD),而 VL 则需花费数千美元。
此外,一项针对经验丰富的从业人员在困难气道管理中比较 3D-PVL 与标准 VL 的研究表明,两种设备的成功率相当。 此外,据报道,通过使用内窥镜摄像头修改 Macintosh® 喉镜 (MCL) 创建的 VL 优于标准 MCL,并且在有经验的用户手中可与标准 VL 相媲美。 然而,文献中没有提供评估 3D-PVL 对缺乏经验的从业者的效率的研究。 在此,我们的研究旨在调查 3D-PVL 在缺乏经验的医学院高年级学生获得气管插管 (ETI) 技能方面的有效性,并将 3D-PVL 与标准 MCL 和 VL 进行比较。
研究概览
详细说明
材料 全球通用的 AirAngel® 5.5 毫米标准成人喉镜模型被选为 3D-PVL 叶片模型。 AirAngel® 是一款采用 3D 打印技术生产的 3D-PVL 模型,其数字文件已由其设计者开放给公众访问,该模型具有超角度刀片,可以将图像传输到手机、电脑等设备。或带有集成内窥镜摄像头的平板电脑。 AirAngel® 3D 5.5 毫米标准成人喉镜模型是在 Acibadem Mehmet Ali Aydinlar 大学孵化中心使用 3D 打印机打印的,密度为 80%,由聚乳酸 (PLA) 材料制成五层。 打印喉镜末端的凹口适合集成直径为 5.5 毫米的相机(内窥镜)。 打印中使用的PLA材料成本约为6美元。
我们安装了直径 5.5 毫米、发光二极管 (LED) 照明、经国际防护代码 (IP)67 认证的防水内窥镜摄像头,分辨率为 640 × 480 像素,配备 1/9 英寸互补摄像头金属氧化物半导体传感器和 1 米长的通用串行总线 (USB) 连接到印刷喉镜,价格约为 9 美元。 创建的 3D-PVL 连接到兼容 USB On-The-Go 的智能手机,该功能允许手机用作主机,允许使用其他 USB 设备,具有 6.67 英寸平面分辨率为1080×2400全高清+像素的开关液晶显示屏。 这样就得到了智能手机支持的3D-PVL。
选择标准 MCL 和 Storz® VL (SVL) 监视器作为 DL 和 VL 设备,分别与 3D-PVL 进行比较。 3 号 Macintosh 刀片最常用于成人,并且与 3D-PVL 尺寸和设计兼容,是 MCL 和 SVL 的首选。
当模拟人用作困难气道模拟人(DAM)时,模拟人的舌头完全充满10mL空气,颈椎螺钉完全拧紧以减少头部伸展。 当模型用作正常气道模型(NAM)时,没有进行任何修改。 选择了标准内径 7.5 毫米的气管插管 (ETT)。 在干预前将管心针放置在 ETT 中。 每次干预均使用新的 ETT 和管心针。 此外,每次干预前都会对 ETT 进行润滑。
参与者 研究参与者由 Acibadem Mehmet Ali Aydinlar 大学医学院的高年级学生组成。 该研究是在高级模拟和教育中心 (CASE) 实验室进行的。 2020年11月至2022年1月,学校医学教育协调办公室通过电子邮件邀请医学院高年级学生(SMSS)。 SMSS共受邀四次,每学年两次。 邀请电子邮件中共享了知情同意书和研究计划。 电子邮件中表示,这项研究不会评分,不会对学业成功产生任何影响,参与不是强制性的,他们可以在学年的任何时间通过与 CASE 预约来参与研究。
根据参考出版物进行的统计比较,使用 G*Power Software® 版本 3.1.9.2 如下计算样本量。 测试的 1 型误差和功效分别选择为 5% 和 95%。 因此,考虑到随机化,目标样本量计算为 126。 在有足够数量的学生申请该研究后收到的申请被拒绝,并且不再招募学生。
SMSS 在六年级医学院教育期间定期参加标准化气道培训模块。 本模块中通过标准 MCL 和 VL 提供 ETI 培训。 因此,接受过标准化培训的用户就是本次研究中的 SMSS。 此外,参与者被问及是否有为患者插管的经验,但没有人有任何经验。 准备了一个 30 分钟的培训视频,其中指出了 DL 和 VL 之间的差异,介绍了 DAM 和 NAM,并演示了 ETI 实践。 所有参与者都必须在干预前观看此培训视频。
随机化 每次 ETI 尝试都可以增强参与者在下一次尝试中的体验。 因此,ETI 设备的使用顺序是随机的,以避免基于经验的偏差。 需要六个子组来确定 SMSS 根据三个排列使用设备的顺序,因为计划总共使用三个 ETI 设备。 因此,使用随机团队生成器将参与者随机分为六组。 每组有 21 名参与者。
研究方案设立了六个实验站。 确保每张桌子都有一个气道模型。 前三个站使用 NAM,后三个站使用 DAM。 参与者首先使用 NAM 进行干预,然后按照预定的随机顺序使用 DAM。 参与者在尝试延长 ETT 期间得到了 ETI 经验丰富的助理研究员的协助,他们还在干预结束时使用袋阀面罩 (BVM) 检查插管准确性。
每次干预前,每位参与者都有 3 分钟的时间为设备和人体模型做好准备。 目的是让参与者不会感到时间紧迫,也不会尝试快速插管。 为此,给予1分钟的时间来完成插管尝试。 当参与者说“我准备好了”时,干预开始,助理研究员在参与者确定他/她已经放置 ETT 后说“我完成了”,用 BVM 对 ETT 进行排气。 插管时间评估为将喉镜放入口中和肺或胃通气之间所经过的时间。 插管尝试尚未完成但已终止,当插管时间超过 1 分钟时视为不成功。 通过视觉确认人体模型上肺部肿胀来评估 ETT 放置的准确性。 如果人体模型的胃充满空气,则认为插管尝试不成功。 相反,如果一侧或双侧肺部充满空气,则认为插管尝试成功。
不成功的插管尝试被认为是有经验的用户进行三次或更多次插管尝试的失败,或者当立即需要永久气道时患者未能维持气道。 保守的气道管理操作应限制在 2-3 分钟,因为在几分钟内就会发生不可逆的脑缺氧。 尽管文献中没有对不成功插管尝试的精确定义,但建议的插管尝试最长持续时间为 30 秒。 如果插管时间超过 30 秒,应在患者使用 BVM 通气后继续插管。 因此,尽管参与者有 1 分钟的时间来完成插管,但持续时间超过 30 秒的插管尝试被认为是不成功的。 因此,只有持续≤30秒、ETT准确放入气管且肺部通气的插管尝试才被认为是成功的。 插管尝试成功率是根据根据上述标准视为成功的插管尝试来计算的。
参与者被要求用 5 分(从非常容易到非常困难)李克特量表来评估该设备的易用性,以及根据 Cormack-Lehane 分类在干预期间他们可以在多大程度上观察到声带,在每次插管尝试后,以李克特型量表的形式向 SMSS 提供视觉材料。 因此,使用三种喉镜设备中的任何一种,在每次使用 DAM 或 NAM 插管尝试结束时,测量插管时间、易用性评分、Cormack-Lehane 等级、ETT 准确放置率以及插管尝试成功率。
研究类型
注册 (实际的)
阶段
- 不适用
联系人和位置
学习地点
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Istanbul、火鸡、34752
- Acibadem University
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参与标准
资格标准
适合学习的年龄
- 成人
- 年长者
接受健康志愿者
描述
纳入标准:
高年级医学生 未接受过气管插管培训
排除标准:
拒绝参加研究
学习计划
研究是如何设计的?
设计细节
- 主要用途:其他
- 分配:不适用
- 介入模型:单组作业
- 屏蔽:无(打开标签)
武器和干预
参与者组/臂 |
干预/治疗 |
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其他:评估正常和困难气道管理中的设备性能
每次气管插管 (ETI) 尝试都可以增强参与者在下一次尝试中的体验。 因此,ETI 设备的使用顺序是随机的,以避免基于经验的偏差。 需要六个子组来确定 SMSS 根据三个排列使用设备的顺序,因为计划总共使用三个 ETI 设备。 因此,使用随机团队生成器将参与者随机分为六组。 设立了六个实验站。 前三个站使用正常气道模型(NAM),后三个站使用困难气道模型(DAM)。 参与者首先使用 NAM 进行干预,然后按照预定的随机顺序使用 DAM。 参与者在尝试延长 ETT 期间得到了 ETI 经验丰富的助理研究员的协助,他们还在干预结束时使用袋阀面罩 (BVM) 检查插管准确性。 |
这是一项人体模型研究,旨在将 3D 打印制作的视频喉镜与 Storz 视频喉镜和 Macintosh 直接喉镜在缺乏经验的用户手中进行易用性、声门成像和插管成功率方面的比较。
其他名称:
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研究衡量的是什么?
主要结果指标
结果测量 |
措施说明 |
大体时间 |
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3D打印视频喉镜的有效性
大体时间:两年
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这是一项人体模型研究,旨在将 3D 打印制作的视频喉镜与缺乏经验的用户手中的 Storz 视频喉镜和 Macintosh 直接喉镜进行插管成功率进行比较。
通过视觉确认人体模型上肺部肿胀来评估 ETT 放置的准确性。
如果人体模型的胃充满空气,则认为插管尝试不成功。
相反,如果一侧或双侧肺部充满空气,则认为插管尝试成功。
不成功的插管尝试被认为是有经验的用户进行三次或更多次插管尝试的失败,或者当立即需要永久气道时患者未能维持气道。
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两年
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次要结果测量
结果测量 |
措施说明 |
大体时间 |
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在气管插管训练期间使用 3D 打印视频喉镜的有效性。
大体时间:两年
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由于 VL 成本高昂,使用 VL 的机会受到限制,我们研究了在插管培训中是否可以使用 3D 打印视频喉镜代替这些设备。
参与者被要求用 5 分(从非常容易到非常困难)李克特量表来评估该设备的易用性,以及根据 Cormack-Lehane 分类在干预期间他们可以在多大程度上观察到声带,在每次插管尝试后,以李克特型量表的形式向 SMSS 提供视觉材料。
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两年
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合作者和调查者
调查人员
- 首席研究员:Kamil Kayayurt, Ass Prof、Acibadem University
出版物和有用的链接
一般刊物
- 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.
研究记录日期
研究主要日期
学习开始 (实际的)
初级完成 (实际的)
研究完成 (实际的)
研究注册日期
首次提交
首先提交符合 QC 标准的
首次发布 (实际的)
研究记录更新
最后更新发布 (实际的)
上次提交的符合 QC 标准的更新
最后验证
更多信息
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