Airway management using ultrasound: best practices in teaching, training and assessment

Tese de doutoramento em Medicina
O manuseio da via aérea é um componente central dos cuidados anestésicos. Todos os doentes submetidos a procedimentos anestésicos podem estar em risco de terem ventilação e oxigenação insuficientes, se não for conseguida uma via aérea segura. Existem indicadores clínicos que podem prever um manuseio difícil da via aérea, mas globalmente têm baixa sensibilidade e moderada especificidade, pelo que é relevante encontrar melhores preditores de forma a conseguir uma abordagem segura da via aérea a cada paciente. A recente divulgação da utilização da ultrassonografia (US) no cuidado do doente, inclui a sua aplicação à avaliação da via aérea. Numerosos parâmetros US têm sido estudados como preditores de via aérea difícil; no entanto, ainda não é claro quais os parâmetros que devem ser considerados para uso clínico. Na presente Tese, através dos resultados de uma revisão sistemática e meta-análise caracterizamos inicialmente o preditor US mais relevante na previsão de uma laringoscopia difícil. A distância hiomentoniana (DHM) em posição neutral revelou-se o preditor mais consistente para ser utilizado na clínica. Tratando-se de uma competência técnica, o uso da US é dependente do operador e requere treino e avaliação através de escalas objetivas e estruturadas. Assim, no segundo trabalho desta Tese criámos um programa de ensino e de treino da utilização da DHM por US. Simultaneamente, avaliamos a competência de participantes utilizando a escala Objective Structured Assessment Ultrasound Skills (OSAUS) e analisamos as suas propriedades psicométricas. Os resultados mostraram que a escala é válida e confiável na avaliação do desempenho técnico. Finalmente, testamos uma nova aplicação clínica para a US da via aérea na intubação/exclusão seletiva pulmonar, num modelo animal pediátrico. Este trabalho mostrou resultados promissores para a translação para a população pediátrica. Em conclusão, os trabalhos de investigação desta Tese permitiram identificar um preditor confiável de laringoscopia difícil, que pode ser avaliado clinicamente por US, para o qual é necessário o desenvolvimento e avaliação da competência. Simultaneamente, apresentamos a aplicação inovadora da US na intubação seletiva no modelo animal pediátrico que pode contribuir para uma mudança do paradigma da abordagem da via aérea nesta população.
Airway management is a core component of anesthesia care. Every patient submitted to anesthesia procedures is at risk of insufficient ventilation and oxygenation if a secure airway could not be achieved. Many clinical indicators can predict difficult airway but globally with low sensibility and moderate specificity. Therefore, is relevant to find better predictors to achieve a safe airway approach. The recent widespread use of ultrasound in patient care includes airway assessment. Numerous ultrasound measurements have been studied as predictors of difficult airway; nevertheless, it is still unclear which parameters should be considered for routine clinical use. In the present Thesis, we have characterized the most relevant ultrasound predictors of difficult laryngoscopy and difficult intubation throughout a systematic review and meta-analysis. Hyomental distance (HMD) was the most consistent factor in the clinical setting. As a technical skill that is operator dependent, ultrasound requires training and assessment with objective and structured scales. So, the second work of our Thesis, we created a teaching and training program to use ultrasound HMD. Simultaneously, we assessed participants’ competence using the Objective Structured Assessment Ultrasound Skills (OSAUS) scale and analyzed the scale’s psychometric properties. Results showed that OSAUS scale is a valid and reliable tool that can be used to assess performance. Finally, we tested a new clinical application of ultrasound in selective lung intubation/exclusion in a pediatric animal model. This work showed promising results for translation to the pediatric population. In conclusion, the research work of this Thesis allowed the identification of a reliable ultrasound predictor of difficult laryngoscopy, that can be trained and assessed. Simultaneously, we presented an innovative application of ultrasound in selective intubation in pediatric animal model that can contribute to change the paradigm of airway management in this population.
The work presented in this thesis was performed in the Life and Health Sciences Research Institute (ICVS), University of Minho. Financial Support was provided by National funds, through the Foundation for Science and Technology (FCT) - project UIDB/50026/2020 and UIDP/50026/2020