CT-gestützte Intubationsempfehlung beim Zwergkaninchen

Das Narkoserisiko des Kaninchens ist mit 0,73 % für gesunde Kaninchen (ASA 1, 2) und 7,37 % für kranke Tiere (ASA 3–5) im Vergleich zu anderen Spezies hoch (gesunde Hunde 0,05 %, kranke Hunde 1,33 %; gesunde Katzen 0,11 %, kranke Katzen 1,40 %). Als Gründe für dieses erhöhte Risiko werden arteigene Ursachen wie eine erhöhte Stressanfälligkeit als Beutespezies und häufige subklinische Infektionen mit Pasteurella multocida diskutiert. Vor allem ist aber auch die Kleinheit der Patienten, die eine effiziente Überwachung und Atemwegssicherung deutlich erschwert, problematisch (Brodbelt et al. 2008). Die Intubation von Kaninchen gilt als technisch anspruchsvoll, ist jedoch mit etwas Engagement erlernbar und wird von verschiedenen Autoren als Routinemaßnahme besonders für längere Eingriffe dringend empfohlen (Grint 2009, Longley 2008, Varga 2014, Wenger et al. 2017). Das Kaninchen neigt in besonderer Weise zu intubationsassoziierten Komplikationen wie Laryngospasmus oder Schwellungen des Larynx sowie Verletzungen und Ulzerationen der Trachealschleimhaut, die im Verlauf zur Bildung von Trachealstrikturen führen können (Böhmer et al. 2002, Grint et al. 2006, Phaneuf et al. 2006). Diese Komplikationen können durch die Verwendung unpassender Endotrachealtuben begünstigt werden. Zu große Tuben erschweren die Intubation, können Verletzungen verursachen und das Auftreten eines Laryngospasmus begünstigen (Grint et al. 2006, Phaneuf et al. 2006). Zu kleine Tuben (im Speziellen Tuben ohne Blockmanschette, wie sie für das Kaninchen verwendet werden sollten) führen zu einer Gasleckage. In der Folge kommt es zum Austritt von Narkosegas in die Umgebungsluft und eine effiziente Narkoseführung wird mindestens erschwert, oft aber auch unmöglich. Zudem neigen Tuben kleiner Durchmesser zum Abknicken. Spiraltuben könnten dies verhindern, sind in den benötigten Größen jedoch nicht verfügbar. Außerdem werden kleinere Tuben leichter durch Sekret verlegt und erhöhen den Atemwegswiderstand. Die Auswahl geeigneter Endotrachealtuben erfolgt bisher empirisch (Böhmer et al. 2002, Longley 2008), da Studien zu den Größenverhältnissen des Atmungstrakts bisher nur für Kaninchen der großen Rasse Neuseeländische Riesen mit Körpermassen über 2,5 kg vorlagen (Aljan et al. 2015, Loewen und Walner 2001). Die Empfehlungen zur Intubation kleinerer Tiere mit Körpermasse um 1 kg schwanken zwischen Tuben mit Innendurchmesser von 1,5–2,5 mm (Böhmer et al. 2002, Longley 2008). Ziel dieser Untersuchung war es, morphometrische Daten über die anatomischen Verhältnisse der Atemwege von adulten Zwergkaninchen mit einer Körpermasse unter 2,5 kg zu ermitteln, die als Basis für evidenzbasierte Empfehlungen zur Intubation dienen können.

Die Studie wurde der zuständigen Behörde unter dem Aktenzeichen A02/12 angezeigt und genehmigt. Es wurden 35 Tiere untersucht, die dem Patientengut der Klinik entstammten und bei denen unterschiedliche Indikationen für eine CT-Untersuchung vorlagen (in der Regel Zahnprobleme oder Metastasensuche). Klinische Hinweise auf das Vorliegen einer Atemwegspathologie führten zum Ausschluss aus der Studie. Das mittlere Alter der Tiere lag bei 19 (6–72) Monaten. Die mittlere Körpermasse betrug 1,4 kg (0,61–2,15 kg, SD 0,39 kg). Die Scheitelsteißlänge, gemessen am anästhesierten Kaninchen, lag im Mittel bei 32,2 cm (23–38 cm, SD 4 cm). Bei 21 Tieren war die genaue Rassezugehörigkeit nicht bekannt oder als „Zwergkaninchen“ angegeben. Die weiteren Tiere verteilten sich auf die Rassen Castor Rex (n = 5), Loh-Kaninchen (n = 2), Zwerg-Widder (n = 1), Thüringer Kaninchen (n = 1), Russenkaninchen (n = 3), Zwerg-Angora (n = 1) und Zwerg-Schecke (n = 1). Die Tiere wurden in Allgemeinanästhesie mit Isofluran nach intravenöser Einleitung mit Propofol untersucht. Es wurden Computertomografien des Hals- und Thoraxbereiches in Brust-Bauch- oder Rückenlage angefertigt. Die Lagerung wurde dabei standardisiert. In Brust-Bauch-Lage kam eine hierfür entwickelte Lagerungshilfe (siehe Abb. 1) zum Einsatz, in Rückenlage lagen die Tiere auf einem festen Schaumstoffkissen.

Es wurde ein ultra-hochauflösendes Protokoll mit entsprechendem Rekonstruktionsfilter verwendet. Die Kollimation betrug 2 x 0,6 mm (Pitchfaktor 0,75) bei einer Rotationszeit von 0,75 s. Die Röhrenspannung betrug dabei 140 kV, das Röhrenstrom-Scanzeit-Produkt 200 mAs, wobei das System mit einer dynamischen Anpassung arbeitet. Es wurden helikale Schnittbilder mit einer Schichtdicke von 0,7 mm angefertigt. Das Field of View (FOV) wurde an den jeweiligen Patienten so angepasst, dass nur die relevanten Strukturen abgebildet wurden. Die Rekonstruktionsmatrix betrug 512 x 512 Pixel. Die Bilddaten wurden im DICOM-3.0-Format verlustfrei im PACS gespeichert und zur weiteren Auswertung der AW-Workstation zur Verfügung gestellt. Das gewonnene Bildmaterial wurde mit einer automatisierten Auswertungssoftware zur Rekonstruktion und Analyse von Atemwegen (ThoracicVCAR für AW-Server der Firma GE Healthcare) vermessen.

Die Messpunkte wurden durch die Zwischenwirbelbereiche der Halswirbel, die erste Rippe und die Bifurkation definiert, sodass sich sieben Messpunkte ergaben. Dabei wurden an jedem der definierten Messpunkte jeweils der minimale und der maximale Trachealdurchmesser sowie die Trachealquerschnittsfläche bestimmt. Die Tracheallänge wurde zum einen vom Kehlkopf bis zur ersten Rippe (L1) und zum anderen vom Kehlkopf bis zur Bifurkation (L2) gemessen. Fünf Tiere wurden nach der CT-Untersuchung aus Gründen, die nicht im Zusammenhang mit der vorliegenden Studie standen, euthanasiert. Zur Überprüfung der Korrektheit der Messungen wurden bei diesen Tieren Vergleichsmessungen der Trachealdurchmesser und -querschnittsflächen an Gefrierschnitten durchgeführt. Die Tierkörper wurden hierfür zunächst auf –80 °C gekühlt. Im Folgenden wurden mittels einer anatomischen Bandsäge Schnitte mit jeweils 1 mm Dicke angefertigt. Diese wurden auf skalierte Folien aufgebracht, von kranial fotografiert und vermessen (siehe Abb. 2). Die angefertigten Fotos wurden mit OsiriX Version 4.0 32-bit für Mac ausgewertet. Die Auswertung erfolgte auf einem MacBook 6.1 mit einem 13-Zoll-Monitor mit einer Auflösung von 1.280 x 800 Pixeln. Die Skalierung der Fotos erfolgte anhand eines Maßstabes, auf den die gefrorenen Präparate zur Anfertigung der Fotografien verbracht worden waren.

Die Gültigkeit der vorgenommenen Messungen wurde durch eine Bland-Altmann-Analyse der Ergebnisse aus anatomischen Präparaten und Computertomografie bestätigt. Die Ergebnisse der Bland-Altmann-Analyse werden in Tabelle 1 dargestellt. Daraus folgt, dass beide Messverfahren als austauschbar betrachtet werden können, da die Schwankungsbreiten der Differenzen der beiden Messverfahren unterhalb der klinisch relevanten Messgenauigkeit liegen. Daher wurde in der folgenden Analyse die Auswertung von CT-Daten lebender Kaninchen mittels der Auswertung mit ThoracicVCAR als gültig angenommen. Der Einfluss der Lagerung in Brust-Bauch- bzw. Rückenlage wurde mittels t-Test für gepaarte Stichproben für jeden Messwert und Messpunkt geprüft. Bei einer für Mehrfachvergleiche korrigierten Signifikanz (Bonferroni-Korrektur) ergab sich kein signifikanter Unterschied auf einem Signifikanzniveau von p = 0,05. Gleiches gilt für die Messung der Tracheallänge. Die ermittelten Werte werden daher im Folgenden gemeinsam betrachtet.

Die Messpunkte T1 bis T7 zeigten Mittelwerte zwischen 2,49–3,39 mm im minimalen Durchmesser, 3,78–4,06 mm im maximalen Durchmesser und eine Trachealfläche zwischen 7,04–11,09 mm2. Im Bereich des Kehlkopfes waren teilweise keine auswertbaren Messungen möglich, da bedingt durch die Atemmechanik kein Lumen (n = 1) oder nur ein minimales Lumen (n = 7) dargestellt werden konnte. Die Tracheallänge L1 lag bei 48,65 mm (SD 4,62 mm), die Tracheallänge L2 bei 62,23 mm (SD 5,92 mm). Alle Daten wurden mittels Shapiro-Wilk-Test auf Normalverteilung geprüft und diese wurde bestätigt.

An allen Messpunkten, außer dem Larynx, zeigten sich signifikante Korrelationen (Pearson-Korrelationskoeffizient) zwischen Körpermasse und minimalem Durchmesser zwischen 0,44–0,67, zwischen Körpermasse und maximalem Durchmessers von 0,6–0,68 und zwischen Körpermasse und Trachealfläche zwischen 0,47–0,72. Zur Scheitelsteißlänge lagen die Korrelationen zum minimalen Durchmesser zwischen 0,49–0,68, zum maximalen Durchmesser bei 0,47–0,69 und zur Trachealquerschnittsfläche zwischen 0,58–0,65.

Auf Grundlage der gefundenen Korrelationen wurde eine Diskriminanzanalyse zur Vorhersage der Tubusgröße, basierend auf Körper­masse und Scheitelsteißlänge, erstellt: D₁ = –10,572–0,143 x M (kg) + 0,336 SL (cm); D₂ = 4,132 + 3,911 x M (kg) – 0,3 x SSL (cm). Mit den Werten für D₁ und D₂ kann dann aus einer Territorienkarte die Tubusgröße abgelesen werden. Auf die Darstellung der Territorienkarte wurde aus Gründen der Praktikabilität verzichtet.

Die vorhergesagten Tubenempfehlungen wurden mit den anhand der CT-Daten als ideal angenommenen Tuben verglichen. Hierbei zeigte die Diskriminanzanalyse eine Vorhersagegenauigkeit von 67,7 % und neigte zur Überschätzung der Tubusgröße bei den kleineren Tieren. Aus Bildmaterial und Diskriminanzanalyse resultieren die in Tabelle 2 gezeigten Intubationsempfehlungen für die Praxis.

Die Eignung der Computertomografie für die Darstellung anatomischer Strukturen beim Kaninchen konnte bereits gezeigt werden (Zotti et al. 2009). Durch die vergleichende Vermessung mit Gefrierschnitten konnte in der vorliegenden Studie auch die gute Verlässlichkeit hinsichtlich der Größenordnungen im Atmungstrakt bestätigt werden. Die Modalität der Computertomografie wurde gewählt, da sie eine dreidimensionale Darstellung der Strukturen des Atmungstraktes in vivo bei kurzer Untersuchungsdauer ohne Einfluss durch die Untersuchung selbst erlaubt (Griscom und Wohl 1986). Zudem gibt es beim Zwergkaninchen aufgrund der häufig auftretenden Zahnpathologien regelmäßig klinische Indikationen für eine Computertomografie, sodass im Sinne des Tierschutzes keine zusätzliche Belastung durch eine weitere Untersuchung zur Erhebung der Daten notwendig war, sondern nur eine Verlängerung der ohnehin notwendigen Untersuchung im Bereich von Sekunden. Die aufgetretenen Probleme im Bereich des Kehlkopfes scheinen entweder durch ein zu oberflächliches Anästhesieregime oder die physiologische Atemdynamik bedingt. Da der Aditus laryngis als engste Stelle im Verlauf der Trachea beschrieben wird (Grimm et al. 2015), stellt dies die größte Limitation der vorliegenden Studie dar. Diesem Problem wurde durch eine konservative Tubenauswahl begegnet. Dabei wurden die Trachealdimensionen am zweiten Messpunkt (Übergang Th2 zu Th3) sowie die Trachealdimensionen am ersten Messpunkt, soweit auswertbar, berücksichtigt. Der Versuch dynamischer Computertomografien im Bereich des Kehlkopfes scheiterte an der Unvereinbarkeit der hohen physiologischen Atemfrequenz spontan atmender Kaninchen und den technischen Möglichkeiten des verwendeten Computertomografen. Die dynamische Komponente der Atmung im Bereich des Kehlkopfes spielt bei der Intubation in der Praxis jedoch eine wesentliche Rolle und muss beachtet werden.

Die Vorhersagegenauigkeit des korrekten Endotrachealtubus von 67,6 % ist befriedigend. Die Überschätzung der kleineren Größen ist mutmaßlich bedingt durch die geringe Anzahl von Tieren mit Körpermasse unter 1 kg in der vorliegenden Studie (n = 6). Im Vergleich mit ähnlichen Formeln zur Wahl des Trachealtubus beim Hund mit Genauigkeiten von 21 bzw. 46 % (Lish et al. 2008) ist die Vorhersagegenauigkeit jedoch akzeptabel. Da für Kaninchen in der untersuchten Gewichtsklasse nur drei Tubusgrößen infrage kommen, kann für die Praxis auf die hier gezeigte Tabelle 2 zurückgegriffen werden, welche die Schwächen des mathematischen Modells bereits berücksichtigt.

Die gefundenen Trachealdimensionen und die daraus resultierenden Empfehlungen zur Tubusgrößenwahl decken sich grundsätzlich mit den in der Literatur vorhandenen empirischen Beschreibungen und scheinen somit plausibel (Böhmer et al. 2002, Longley 2008). Zudem haben sie sich im klinischen Alltag der Autoren bestätigt. Sowohl die Körpermasse als auch die Scheitelsteißlänge sind geeignete Kriterien zur Auswahl des Endotrachealtubus. Letzteres könnte besonders bei stark adipösen oder sehr mageren Tieren hilfreich sein.

Obwohl in der Vergangenheit häufig nicht routinemäßig durchgeführt (Brodbelt et al. 2008), fordern verschiedene Autoren die Atemwegssicherung beim Kaninchen analog zu anderen Spezies mindestens für längere Eingriffe (Grint 2009, Longley 2008, Varga 2014, Wenger et al. 2017). Bei der Intubation des Kaninchens ist dabei besondere Umsicht notwendig, um der erhöhten Komplikationsrate bei dieser Tierart vorzubeugen. Es sollten bei der Intubation möglichst optimale Bedingungen vorliegen. Alle Materialien sollten griffbereit sein und geschultes Personal zum Halten des Tieres zur Verfügung stehen. Eine zur Intubation ausreichende Narkosetiefe und eine gute Lokalanästhesie des Kehlkopfes können Laryngospasmen vorbeugen. Ebenso sollte die Anzahl der Intubationsversuche beschränkt werden (Longley 2008, Varga 2014). Ist die Intubation nicht erfolgreich oder aus anderen Gründen nicht möglich, können supraglottische Larynxmasken für Kaninchen verwendet werden (V-Gel). Das Einsetzen des V-Gels wird vom Hersteller und einigen Autoren (Crotaz 2013, Engbers et al. 2017, Uzun et al. 2015) als einfacher als die endotracheale Intubation beschrieben, eine neuere Studie kommt allerdings zu dem Ergebnis, dass das Einsetzen des V-Gels hinsichtlich notwendiger Narkosetiefe, Dauer des Einsetzens und Schwierigkeit der Intubation nicht deutlich überlegen ist und darüber hinaus mit eigenen Schwierigkeiten wie Kompression des Larynx, lingualer Zyanose und Undichtigkeit bei Beatmung einhergeht (Wenger et al. 2017). Diese Beobachtung deckt sich mit der klinischen Erfahrung der Autoren. Engbers et al. (2017) beschreiben jedoch signifikant mehr Schleimhautschäden durch blinde endotracheale Intubation im Verhältnis zur Nutzung der supraglottischen Larynxmaske. Im Hinblick auf die erhöhte Anfälligkeit zur Bildung von Trachealstrikturen nach Intubation (Phaneuf et al. 2006) sollte dies in die Entscheidung für die eine oder andere Methode der Atemwegssicherung einbezogen werden.

Für Kaninchen mit einer Körpermasse unter 2,5 kg können Endotrachealtuben mit einem Innendurchmesser zwischen 1,5–3 mm verwendet werden, wobei keines der untersuchten Tiere einen Tubus mit nur 1,5 mm Innendurchmesser benötigt hätte. Bei Verwendung von Endotrachealtuben mit niedrigen Innendurchmessern sollte auf Tuben ohne Cuff (Blockmanschette) zurückgegriffen werden, da diese Modelle über einen größeren Innendurchmesser verfügen als Modelle mit Cuff. Dennoch sind auch Cuff-lose Tuben dieser Größe anfällig für Komplikationen wie Verlegung durch Sekret und Abknicken und führen durch die Erhöhung der Atemarbeit zu einer schnelleren Ermüdung bei spontan atmenden Tieren. Trotz dieser Einschränkungen bleibt die Intubation eine nicht zu ersetzende Maßnahme zur Atemwegssicherung auch beim Kaninchen. Die mittlerweile erhältlichen Larynxmasken für Kaninchen können eine einfachere Alternative für kurze Eingriffe sein. Für komplexere Eingriffe, die Umlagerungen des Patienten, Zugang zur Maulhöhle oder auch längere Beatmungsphasen erfordern, erscheint die endotracheale Intubation als unverzichtbar.

Hiermit erklären die Autoren, dass sie keine geschützten, finanziellen, beruflichen oder anderen persönlichen Interessen haben, welche die im Manuskript dargestellten Inhalte oder Meinungen beeinflussen könnten.

Alle maßgeblichen internationalen, nationalen und/oder institutionellen ethischen Richtlinien für den Umgang mit in der Studie verwendeten Tieren wurden beachtet. Angaben zum Versuchstierantrag und dessen Genehmigung finden sich im veröffentlichten Text. Die Autoren versichern, während des Entstehens der vorliegenden Arbeit die allgemeingültigen Regeln Guter Wissenschaftlicher Praxis befolgt zu haben.

Die vorliegende Arbeit wurde aus Mitteln der Klinik für Kleintiere der Universität Leipzig finanziert.

Konzeption der Arbeit, Datenerhebung, Datenanalyse und -interpretation, Manuskriptentwurf: FP.
Konzeption der Arbeit, kritische Revision des Artikels, endgültige Zustimmung der für die Veröffentlichung vorgesehenen Version: MA.
Datenerhebung, kritische Revision des Artikels, endgültige Zustimmung der für die Veröffentlichung vorgesehenen Version: JT.
Konzeption der Arbeit, Datenerhebung, Datenanalyse und -interpretation, kritische Revision des Artikels, endgültige Zustimmung der für die Veröffentlichung vorgesehenen Version: IK.

Korrespondenzadresse

Dr. Frauke Paul, Klinik für Kleintiere, Universität Leipzig, An den Tierkliniken 23, 04103 Leipzig, frauke.paul@kleintierklinik.uni-leipzig.de

Ajlan AM, Al-Khatib T, Al-Sheikah M, Jastaniah S, Salih A, Althubaiti A (2015): Helical computed tomography scanning of the larynx and upper trachea in rabbits. Acta Vet Scand 57: 67.
Böhmer E, Böttcher P, Matis U (2002): Zur Intubation des Kaninchens unter Praxisbedingungen. Teil 1: Spezielle Anatomie des Larynxbereichs und Literaturübersicht. Tierarztl Prax 60(30): 295–304.
Brodbelt DC, Blissitt KJ, Hammond RA, Neath PJ, Young LE, Pfeiffer DU, Wood JL (2008): The risk of death: the confidential enquiry into perioperative small animal fatalities. Vet Anaesth Analg 35(5): 365–373.
Crotaz IR (2013): An observational clinical study in cats and rabbits of an anatomically designed supraglottic airway device for use in companion animal veterinary anaesthesia. Vet Rec 172: 606–610.
Engbers S, Larkin A, Rousset N, Prebble M, Jonnalagadda M, Knight CG, Pang D (2017): Comparison of a Supraglottic Airway Device (v-gel^®) with Blind Orotracheal Intubation in Rabbits. Front Vet Sci 4: 49.
Grimm KA, Lamont LA, Tranquilli WJ, Greene SA, Robertson SA (eds.) (2015): Veterinary Anesthesia and Analgesia. 5th ed. Wiley Blackwell, Ames, Iowa.
Grint NJ (2009): How to … Approach rabbit anaesthesia with confidence. J Small Anim Pract 50(11): 12–16.
Grint, NJ, Sayers IR, Cecchi R, Harley R, Day MJ (2006): Postanaesthetic tracheal strictures in three rabbits. Lab Anim 40(3): 301–308.
Griscom NT, Wohl ME (1986): Dimensions of the growing trachea related to age and gender. Am J Roentgenol 146(2): 233–237.
Lish J, Ko J, Payton ME (2008): Evaluation of two methods of endotracheal tube selection in dogs. J Am Anim Hosp Assoc 44(5): 236–242.
Loewen MS, Walner DL (2001): Dimensions of rabbit subglottis and trachea. Lab Anim 35(3): 253–256.
Longley LA (2008): Anaesthesia of Exotic Pets. Saunders Ltd, Edinburgh.
Phaneuf LR, Barker S, Groleau MA, Turner PV (2006): Tracheal injury after endotracheal intubation and anesthesia in rabbits. J Am Assoc Lab Anim Sci 45(6): 67–72.
Uzun M, Kiraz HA, Ovali MA, Sahin H, Erbas M, Toman H (2015): The investigation of airway management capacity of v-gel and cobra-PLA in anaesthetised rabbits. Acta Cir Bras 30: 80–86.
Varga M (2014): Textbook of Rabbit Medicine. 2nd ed. Butterworth-Heinemann, Edinburgh.
Wenger S, Müllhaupt D, Ohlerth S, Prasse S, Klein K, da Silva Valente B, Mosing M. (2017): Experimental evaluation of four airway devices in anaesthetized New Zealand White rabbits. Vet Anaesth Analg 44(3): 529–537.
Zotti A, Banzato T, Cozzi B (2009): Cross-sectional anatomy of the rabbit neck and trunk: comparison of computed tomography and cadaver anatomy. Res Vet Sci 87(2): 171–176.