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Apprentissage et performance de l’intubation face-à-facedans des conditions d’intubation difficile sur mannequin
haute-fidélité : laryngoscope de Macintosh™ versusvidéolaryngoscope Airtraq™
Xavier Tabatchnik-Rebillon
To cite this version:Xavier Tabatchnik-Rebillon. Apprentissage et performance de l’intubation face-à-face dans des condi-tions d’intubation difficile sur mannequin haute-fidélité : laryngoscope de Macintosh™ versus vidéo-laryngoscope Airtraq™. Médecine humaine et pathologie. 2017. �dumas-01675549�
1
Université de Bordeaux
U.F.R. DES SCIENCES MEDICALES
Année 2017 Thèse N°3204
Thèse pour l’obtention duDIPLOME D’ETAT DE DOCTEUR EN MEDECINE
Spécialité Anesthésie-Réanimation
Présentée et soutenue publiquement le 31 octobre 2017
Par Xavier TABATCHNIK-REBILLON Né le 03 juillet 1987 à Paris (16e)
Apprentissage et performance de l’intubation face-à-face dans des
conditions d’intubation difficile sur mannequin haute-fidélité :
laryngoscope de Macintosh™ versus vidéolaryngoscope Airtraq™
Directeur de thèse
Monsieur le Professeur Arnaud WINER
Membres du Jury
Monsieur le Professeur Jean-Bernard GOUYON Président du Jury Monsieur le Docteur David COURET Rapporteur
Monsieur le Professeur Matthieu BIAIS Juge
Monsieur le Professeur Thomas GEERAERTS Juge
Monsieur le Docteur Gil MOUREMBLES Juge
2
3
Remerciements
Aux membres du jury
Je tiens à remercier tout d’abord Monsieur le Professeur Jean-Bernard GOUYON et
l’ensemble des membres du jury.
Merci au Pr Jean-Bernard GOUYON de m’avoir proposé d’être membre du jury et merci
d’avoir accepté d’en être le président. Merci pour vos remarques et commentaires éclairés.
Merci au Pr Arnaud WINER d’avoir été mon directeur pour ce travail de thèse. C’est toi Arnaud
qui as eu l’idée de l’intubation face-à-face. Merci pour tout ce que tu as fait pour moi durant
mon cursus quelque peu alambiqué. Merci pour ton écoute et ta disponibilité. Merci pour les
stats ;-). Merci pour ton engagement auprès des internes, pour nous défendre toujours, pour ton
humanité. Merci de m’avoir fait découvrir la simulation en santé et bravo pour cet énorme projet
autour du Centre de Simulation en Santé de l’Océan Indien. J’espère sincèrement que notre
collaboration n’en est qu’à ses débuts.
Merci au Pr Thomas GEEREARTS d’avoir accepté d’être membre du jury. Merci de l’attention
portée à mon travail dans un délai si court.
Merci au Pr Matthieu BIAIS d’avoir accepté d’être membre du jury. Merci d’avoir pris le temps
de juger mon travail.
Merci au Dr David COURET d’avoir accepté d’être relecteur pour ce travail de thèse. Merci
pour ton enseignement en neuro-réanimation et pour tout le temps que tu m’as consacré. Merci
pour ta franchise et ta disponibilité.
Merci au Dr Gil MOUREMBLES d’avoir accepté d’être membre du jury. Merci de participer
activement aux travaux sur l’iFaF.
4
A l’équipe du centre de simulation (CSSOI)
Merci au Dr Médéric DESCOINS pour tout le travail fourni. Merci pour nos échanges
autour de l’apprentissage et des neurosciences.
Merci à tous les membres de l’équipe du CSSOI. Merci à Axelle, et Isabelle pour le temps
qu’elles m’ont consacré.
Aux participants
Je tiens à remercier individuellement chacun des participants qui ont accepté de
m’accorder leur temps précieux. Merci à Elsa, Lionel, Thibault, Hugo, Coline, Olivier, Nadia,
Carole, François, Sabrina, Philippe, David, Julien, Jean-Marc, Samir, Arnaud, Francis, Denis,
Gil, Léandre (Recordman de l’intubation la plus rapide : 6sec !), Sandrine, Michelle, Lamia,
Laetitia, Alexandre, Valérie, Djamil, Jérôme, Véronique et Marie-Pierre. Merci également à
mes amis : Emilie, Bérénice et Arnaud d’avoir été les participants pour les prétests.
Merci à SimMan.
A mes maitres de stages
Merci à tous mes professeurs et maîtres de stage qui m’ont tant enseigné durant ces
longues années d’étude depuis la faculté de médecine jusqu’à la fin de l’internat. Merci à mes
enseignants de la faculté de médecine de Nantes. Merci à mes maitres de stages des urgences,
de la maternité, du service d’anesthésie, du service de neuro-réanimation et du service de
réanimation polyvalente de Saint Pierre. Merci à mes maitres de stage du CHU et des cliniques
de Bordeaux. Merci à mes maitres de stage de la réanimation polyvalente de Bayonne. Merci à
mes maitres de stage des services d’anesthésie, de réanimation cardiaque et de réanimation
polyvalente de Saint Denis. Merci à mes maitres de stage du service d’anesthésie de Saint Paul.
Merci aux professeurs, praticiens hospitalier, chefs de cliniques et assistants qui ont pris le
temps de m’apprendre ce beau métier qu’est l’anesthésie –réanimation.
5
A mes co-internes
Merci à mes co-internes, ceux auprès desquels j’ai travaillé durant tous ces semestres.
Merci de m’avoir aidé et soutenu, merci de m’avoir fait rire, merci pour la bonne ambiance qui
régnait grâce à vous dans tous mes stages. Merci pour tout ce que l’on a partagé.
A mes amis
Merci à mes amis de toujours (Zoé, Carole, Daphnée, Thibaut, Moumouche, Thomy et
Tom), merci de m’avoir soutenu durant mes études. Merci de vous être montré compréhensif
lors de mes trop nombreuses absences pour cause de « trop de travail ». Merci d’être toujours
là. Je sais que je pourrais toujours compter sur vous. Merci à mes amis de la fac (Jiji, Hugo,
Seb, Grego, Romain, Pilip, Juju), merci de votre soutien et de votre motivation qui m’ont fait
tenir durant ces interminables années d’étude. Merci pour les nocturnes à Galien et à la salle
des ass, merci pour les groupes de conf, merci d’avoir cru en moi. Merci à mes amis d’internat
(Mimi, Béré, Laila, Chloé, Marty, Daou, Mege, Fallot, Arnaud DLP et l’indécrottable Sneaky
snake tmf), ceux que j’ai rencontré dès les premiers jours et qui sont restés mes fidèles acolytes.
Merci pour tous les « Facto-Shamrock », pour les « Bistro-Titi », pour les soirées de bassin plat
à la PK8. Merci également à toutes celles et tous ceux qui ont fondé la DRIM avec moi.
A ma famille
Merci à ma famille. Merci à ma mère qui m’a éduqué et qui a toujours cru en moi. Tu
m’as donné la confiance indispensable à la réussite de ces longues études de médecine. J’ai fait
tout cela pour que tu sois fière de moi. Merci à mon père d’avoir également cru en moi, merci
pour ton aide précieuse pour la traduction de ma thèse. Merci à mes grands-parents, présents et
absents. Merci à mes sœurs. J’espère vous avoir rendu fiers.
Merci à ma belle-famille (Jocelyne, Michel et tous les tontons et taties) de m’avoir
adopté parmi vous sur votre île. Merci Linda pour les logiciels. Merci de votre confiance et de
votre soutien.
6
A mes amours
Merci à ma femme Laureen. Merci pour ta patience infinie, ton soutien indéfectible et
ton amour immense. Merci d’avoir fait de moi un homme meilleur et d’avoir fait de moi un
père. Notre petite Lou-Ann est ma plus grande source de joie et de fierté. Merci à toi ma petite
Lou-Ann d’avoir été suffisamment sage pour me permettre de travailler le jour et de me reposer
la nuit. Je vous aime de tout mon cœur, je vous aime jusqu’au-delà des étoiles…
7
Tabledesmatières
Liste des abréviations........................................................................................................8
Introduction......................................................................................................................9Mise en place du protocole.......................................................................................................10But de l’étude...........................................................................................................................11
Article originale en cours de soumission.........................................................................13Abstract....................................................................................................................................16Introduction.............................................................................................................................17Material and Methods..............................................................................................................18Results......................................................................................................................................20Discussion.................................................................................................................................23Conclusion................................................................................................................................26Bibliography.............................................................................................................................27Figures......................................................................................................................................30Figures captions.......................................................................................................................35
Discussion des résultats...................................................................................................36L’intubation difficile en simulation..........................................................................................36Les paramètres et critères d’apprentissage..............................................................................38La formation à l’intubation......................................................................................................39Les performances de l’iFaF......................................................................................................40
Perspectives.....................................................................................................................42
Conclusion.......................................................................................................................47
Bibliographie...................................................................................................................48
Serments d’Hippocrate...................................................................................................52
8
Liste des abréviations
AT : Airtraq™
CHU : Centre Hospitalo-Universitaire
CRF : Capacité Résiduelle Fonctionnelle
DSI : Difficulté subjective d’intubation
HTIC : Hypertension intracrânienne
iFaF : Intubation face-à-face patient en position assise
IOT : Intubation orotrachéale
LM : Laryngoscope de MacIntosh™
ONHD : Oxygénation Nasale Haut Débit
PaO2 : Pression artérielle en oxygène
PEEP : Positive end expiratory pressure : pression expiratoire positive
POGO : pourcentage d’ouverture de la glotte
RFE : recommandation formalisée d’expert
SFAR : Société Française d’Anesthésie et de Réanimation
TASD : Temps d’apnée sans désaturation
TMI : Temps mis pour intuber
VL : Vidéolaryngoscope
VNI : Ventilation non invasive
VO2 : Volume d’oxygène consommé par les tissus
VSAI : Ventilation spontanée, aide inspiratoire
9
Introduction
Morbi-mortalité de la gestion des voies aériennes. L’intubation orotrachéale (IOT) est l’une des procédures les plus fréquemment réalisées en
anesthésie et en réanimation. Elle peut être compliquée d’intubations difficiles, de lésions dentaires ou
des muqueuses orotrachéales, de désaturations, de troubles du rythme cardiaque voire de collapsus
cardio-vasculaire pouvant conduire au décès du patient. Les complications sont fréquentes et peuvent
atteindre 20 à 50% des cas dans le contexte de l’urgence (1). Un audit national réalisé au Royaume-Uni
en 2011 sur la gestion des voies aériennes, a montré que les cas ayant abouti aux complications les plus
sévères avaient eu une gestion jugée « poor » (ie. non conforme) dans 75% des cas. De plus, il a été
montré récemment que l’IOT du patient en position proclive « ramping position » (équivalent à environ
20° de proclive, mais différente de la position assise) entrainait plus d’intubations difficiles que la
position classique dite en « snifing position » (2).
Dans cette optique de nouvelles recommandations formalisées d’experts (RFE) ont été publiées
fin 2016 concernant la prise en charge de l’intubation et de l’extubation des patients de réanimation (3).
Il est ainsi recommandé de mettre en place des protocoles d’intubation incluant une préoxygénation en
position proclive avec un mode ventilatoire comprenant une aide inspiratoire (VSAI) et une pression
expiratoire positive (PEEP) ; type ventilation non invasive (VNI). Certains patients ont une faible
tolérance à l’apnée (4) (figure A) du fait d’une capacité résiduelle fonctionnelle (CRF) diminuée et/ou
d’une augmentation du volume d’oxygène consommé par les tissus (VO2). Il s’agit des patients obèses,
des parturientes à terme, des patients hypoxiques, des patients septiques, des enfants et des personnes
âgées. Nous retrouvons souvent ces patients en soins critiques, c’est pourquoi « tout patient de
réanimation est à risque d’IOT compliquée » (3) et doit bénéficier d’une préoxygénation optimale en
position proclive. Il paraît également licite de maintenir cette position pendant l’IOT afin de conserver
le bénéfice de la préoxygénation, de diminuer les manipulations et de réduire le risque d’inhalation (5).
Nos pratiques peuvent être améliorées afin de diminuer la morbidité liée à l’intubation (6).
Maintenir le patient en position assise et l’intuber en se plaçant derrière lui n’est pas facile (7) (figure
B). L’intubation face-à-face patient assis (iFaF) permettrait de faciliter cette procédure en améliorant
son ergonomie tout en diminuant les manipulations du patient et les risques de complication (8).
10
Figure A. D’après Benumof JL, Dagg R, Benumof R: Critical hemoglobin desaturation will occur before return to an unparalyzed state following 1 mg/kg intravenous succinylcholine. Anesthesiology 1997; 87:979–982
Figure B. D’après Snow RG, Nunn JF: Induction of anaesthesia in the foot-down position for patients with a full stomach. Br J Anaesth 1959
Mise en place du protocole Il est aujourd’hui reconnu que tout geste technique doit être appris et entretenu sur simulateur
et que les mannequins sont efficaces pour enseigner l’intubation (9). Aussi nous voulions que notre
simulation soit au plus proche des conditions réelles de soins critiques afin de diminuer les biais et
11
d’apporter un stress et une charge cognitive réalistes (10). Nous avons donc décidé de mener cette étude
dans notre Centre de Simulation en Santé de l’Océan Indien (CSSOI) dans un espace dédié recréant
fidèlement une chambre de réanimation. Le CSSOI est équipé du mannequin haute-fidélité
SimMan3G™ (Laerdal, Norvège). Les conditions d’intubation sont paramétrables à volonté (ouverture
de bouche, épaisseur de la langue, raideur de nuque…). Nous avons établi qu’avec le gonflement
maximal de la langue, le score de Cormack et Lehan était égal à 2b ou 3 (11, 12).
Le contexte du scénario était expliqué en début de session aux participants qui étaient répartis
en binômes : le mannequin simulait un patient de 55 ans hospitalisé dans un service de soins critiques
pour une pneumopathie hypoxémiante nécessitant une intubation en urgence. Le patient avait été
correctement préoxygéné en position proclive sous VNI et la saturation artérielle en oxygène était
remontée à 100%. L’induction en séquence rapide venait d’être réalisée. Le participant qui intubait
(l'opérateur) se plaçait de façon à être prêt à intuber et l’autre participant (l’aidant) maintenait le masque
de préoxygénation. Tout le matériel nécessaire était préparé à l’avance et à portée de main des
participants. L’investigateur donnait alors le « top départ » et l’aidant retirait le masque de
préoxygénation. Les participants avaient pour instruction d’intuber le mannequin comme s’il était un
véritable patient, avec toutes les précautions habituelles, notamment concernant le risque de bris
dentaire. Néanmoins, le patient ayant une faible tolérance à l’apnée, ils devaient l’intuber rapidement.
Nous avions programmé le monitorage de sorte que la saturation affichée décroisse progressivement et
atteigne 95% au bout de 120 secondes. Une désaturation < 95% impose l’arrêt des manœuvres
d’intubation au profit de celles permettant une oxygénation (13). Cela annonçait de fait l’échec de la
tentative et la fin du scénario. Les participants se préparaient alors pour une nouvelle tentative en suivant
le même procédé.
Nous nous sommes intéressés à une population composée de médecins seniors et d’internes
d’anesthésie-réanimation ayant plus de 200 IOT en conditions réelles, soit plus d’un an de pratique (14),
afin d’avoir une population homogène et diminuer les biais d’interprétation.
Les vidéolaryngoscopes (VL), en particulier l’Airtraq™ (AT), ont montré leur intérêt dans
l’intubation difficile (15). Ils font maintenant partie des algorithmes d’intubation en réanimation (16) et
au bloc opératoire en cas d’intubation difficile (13).
But de l’étude A notre connaissance, aucune étude ne décrit réellement la courbe d’apprentissage de l’iFaF ni
ne compare les performances de l’iFaF avec celles de l’intubation classique. Nous avons donc évalué
les profils d’apprentissage de l’iFaF avec le laryngoscope de Macintosh™ (ML) et avec l’AT et
comparer leurs performances respectives dans une situation simulée d’intubation difficile (figure C).
12
Figure C : Vidéolaryngoscope Airtraq™ (A) et laryngoscope de Macintosh™ (B). Image issu d’internet.
A B
13
Article originale en cours de soumission
Critical Care Medicine
Learning and performances of the face-to-face intubation in difficult intubationconditions on a high-fidelity manikin: Macintosh™ laryngoscope versus Airtraq™
videolaryngoscope.--Manuscript Draft--
Manuscript Number:
Full Title: Learning and performances of the face-to-face intubation in difficult intubationconditions on a high-fidelity manikin: Macintosh™ laryngoscope versus Airtraq™videolaryngoscope.
Article Type: Clinical Investigation
Keywords: face-to-face intubation; ice-pick intubation; reverse intubation; difficult intubation;learning curve; simulation; mannikin; laryngoscope; videolaryngoscope; Airtraq;Macintosh.
Corresponding Author: Xavier TABATCHNIK, M.D.University Hospital saint PierreSaint Pierre, La Réunion FRANCE
Corresponding Author's Institution: University Hospital saint Pierre
First Author: Xavier Tabatchnik, M.D.
Order of Authors: Xavier Tabatchnik, M.D.
Jean-Bernard Gouyon, M.D. Ph.D.
Arnaud Winer, M.D.
David Couret, M.D.
Médéric Descoins, Ph.D.
Manuscript Region of Origin: FRANCE
Abstract: Introduction: Intubation is plagued with a high morbimortality. It is now acknowledgedthat sitting position optimizes preoxygenation. However, there are no guidelinesconcerning patient's position during intubation. Face-to-face intubation with the patientin sitting position [intubation face-à-face (iFaF)], would allow for an easier, quicker andsafer intubation. We have conducted this study to define iFaF learning andperformances with Macintosh™ laryngoscope (ML) and with Airtraq™videolaryngoscope (AT) in simulated difficult intubation conditions.Material and method: Participants performed intubations on a high-fidelity manikinconfigured with a Cormack 2b-3 (equivalent to a percentage of glottis opening (POGO)between 0 and 50%). For each procedure, time to intubate (TTI), success rate, meancumulated complications and POGO were recorded. At least 30 procedures wereperformed by each participant in iFaF using AT and ML and were compared withreference parameters obtained in classic position.Results: Thirty physicians were included. iFaF learning profile includes 4 phases withAT versus 3 phases with ML. Learning plateau starts at the 17th procedure with ATand at the 29th procedure with ML. TTI in classic position was 30.6 ±13.1 s with ATand 27.3 ±14.2 s with ML (p=0.2). End of the training TTI was better with AT than withML (13.9 ±3.5 s versus 17.6 ±4.8 s, p=0.003) and better than the reference TTI inclassic position (p<0.0001). End of training success rate and glottis exposure werehigher and mean cumulated complications was lower in iFaF compared with classicintubation. Results were even better with AT compared with ML.Conclusion: iFaF can be learned easily on a simulator. The learning curve with ATplateaus faster than with ML. iFaF offers better performances and fewer complicationsthan the classic technique especially with AT. All participants recommend learningface-to-face intubation.
Suggested Reviewers: Matthieu Biais, M.D. Ph.D.Department of Anaesthesiology and Critical Care III, Bordeaux University Hospital, F-33000 Bordeaux, France INSERM, Adaptation Cardiovasculaire à L'ischémie, U1034,F-33600 Pessac, France Univ. Bordeaux, Adaptation Cardiovasculaire à L'ischémie,
Powered by Editorial Manager® and ProduXion Manager® from Aries Systems Corporation
14
U1034, F-33600 Pessac, [email protected]
Karine Nouette-gaulain, M.D. Ph.D.Anesthesia and Critical Care Department 3, centre hospitalier universitaire deBordeaux, place Amélie-Raba-Léon, 33076 Bordeaux, [email protected]
Thomas GeeraertsDépartement d'anesthésie-réanimation, Institut Toulousain de Simulation en Santé(ItSims), CHU de Toulouse, Université Paul-Sabatier, 31059 Toulouse, [email protected] in simulation center
Author Comments: We describe the learning curve and performances of the face-to-face intubationtechnique with the patient in sitting position using Airtraq and Macintosh laryngoscope,in simulated difficult intubation conditions and compared with the classic technique.Our study is based on the analysis of more than 2000 face-to-face intubations. We findthat learning profiles are different between Airtraq and Macintosh laryngoscope. Wedescribe for the first time a specific learning profile: the « transfer learning profile ». Itrequires at least 17 procedures with Airtraq and 29 procedures with Macintoshlaryngoscope before reaching a stabilization phase. Once the technique is mastered,face-to-face intubation offers better performances and fewer complications than classicintubation.Face-to-face intubation could reduce intubation morbidity. All participants recommendlearning this technique.
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15
Learning and performances of the face-to-face intubation in difficult
intubation conditions on a high-fidelity manikin: Macintosh™ laryngoscope
versus Airtraq™ videolaryngoscope.
Xavier Tabatchnik 1,4, Jean-Bernard Gouyon 2, Arnaud Winer 2,3,4, David Couret1,
Médéric Descoins 2,4
1 Neurocritical Care Unit, University Hospital Saint Pierre, La Réunion, France.
2 Centre d’Études Périnatales de l’Océan Indien (EA 7388), University Hospital Saint Pierre,
La Réunion, France.
3 Critical Care Unit, University Hospital Saint Pierre, La Réunion, France.
4 Centre de Simulation en Santé de l’Océan Indien, University Hospital Saint Pierre, La
Réunion, France.
Conflicts of interest
No author has any conflict of interest
Acknowledgements
We wish to thank all the anaesthesiologists and intensivists who participated in this study. We
wish to thank Dr Emilie Barrier and Dr Damien Wagner for their photographic contribution.
We wish to thank Philippe Tabatchnik for the translation.
Funding sources
This study was financed by the SIMULRUN 2 project from FEDER European research program.
Abstract: 291 words; Word count: 2998 words; Figures: 5; Table: 0; References: 35
16
Abstract
Introduction: Intubation is plagued with a high morbimortality. It is now acknowledged that
sitting position optimizes preoxygenation. However, there are no guidelines concerning
patient’s position during intubation. Face-to-face intubation with the patient in sitting position
[intubation face-à-face (iFaF)], would allow for an easier, quicker and safer intubation. We
have conducted this study to define iFaF learning and performances with Macintosh™
laryngoscope (ML) and with Airtraq™ videolaryngoscope (AT) in simulated difficult
intubation conditions.
Material and method: Participants performed intubations on a high-fidelity manikin
configured with a Cormack 2b-3 (equivalent to a percentage of glottis opening (POGO)
between 0 and 20%). For each procedure, time to intubate (TTI), success rate, mean cumulated
complications and POGO were recorded. At least 30 procedures were performed by each
participant in iFaF using AT and ML and were compared with reference parameters obtained
in classic position.
Results: Thirty physicians were included. iFaF learning profile includes 4 phases with AT
versus 3 phases with ML. Learning plateau starts at the 17th procedure with AT and at the 29th
procedure with ML. TTI in classic position was 30.6 ±13.1 s with AT and 27.3 ±14.2 s with
ML (p=0.2). End of the training TTI was better with AT than with ML (13.9 ±3.5 s versus 17.6
±4.8 s, p=0.003) and better than the reference TTI in classic position (p<0.0001). End of
training success rate and glottis exposure were higher and mean cumulated complications was
lower in iFaF compared with classic intubation. Results were even better with AT compared
with ML.
Conclusion: iFaF can be learned easily on a simulator. The learning curve with AT plateaus
faster than with ML. iFaF offers better performances and fewer complications than the classic
technique especially with AT. All participants recommend learning face-to-face intubation.
17
Introduction
Endotracheal intubation (ETI) is one of the most commonly performed procedures in
anaesthesiology and intensive care unit (ICU). Complications are frequent, especially in
emergency conditions (1) but there is still room for improvement (2). Guidelines were
published (3) which recommend sitting position with non-invasive ventilation (NIV) for
preoxygenation so maintaining this position during ETI seems appropriate in order to retain the
benefits of preoxygenation, reduce manipulations and lower the inhalation risk (4). Intubating
a patient in proclive position, operator positioned behind the patient’s head is uneasy and could
increase the risk of difficult intubation and intubation failure (5). Face-to-face intubation with
the patient in sitting position [intubation face-à-face (iFaF)] would make ETI easier (6) so it
has to be learned on a simulator, as recommended for any new technique (7).
iFaF has been described for many years (8), but was so far restricted to situations where
access to the patient’s head was compromised. Very few studies were conducted on this subject
and most were performed on manikins (9). We will focus here only on studies concerning face-
to-face intubation with patient in sitting position and not in supine position. Dhonneur et al.
showed a reduction in desaturation occurrences thanks to iFaF (10). Other authors showed that
iFaF was equivalent to, or better than the classic technique, especially in difficult intubation
situations (6, 11). When various devices are compared to one another, Airtraq™ (AT) shows to
be better than Glidescope™, MacGrath™, LMA-fastrach™ or ML for performing iFaF (12,
13).
The aim of this study was defining iFaF learning profiles and performances (using
Airtraq™ and Macintosh™ laryngoscope), performed by anaesthesiologists-intensivists on a
high-fidelity manikin in difficult intubation conditions and compared with classic intubation.
18
Material and Methods
Study Design We have conducted this prospective and comparative trial at the Centre de Simulation
en Santé de l’Océan Indien (CSSOI, University Hospital Saint Pierre, La Réunion, France),
from November 2016 to May 2017.
Participants Thirty volunteer anaesthesiologists and/or intensivists, with an experience of at least
200 ETIs each, but with no iFaF experience were included and joined in pairs (operator and
assistant). At the end of every session, operator and assistant switched. Each participant had
given written informed consent. The session was held in a simulated ICU room as close to real
life as possible (14). The material had been assembled beforehand (Airtraq™, Vygon, Spain,
N°4; Macintosh™ blade N°3; tracheal tube N°7.5). For the classic intubation condition, the
operator was positioned behind the manikin’s head (SimMan3G™, Leardal, Norway) and his
assistant was positioned to its right. In iFaF condition, the positions were inverted (figure 1).
Each participant had to perform three successive ETIs in classic position (in order to
obtain reference values) using the AT and ML on a manikin configured with a fully swollen
tongue so as to simulate a modified Cormack & Lehan score (C&L) of 2b or 3 (15), which
equates to a percentage of glottis opening (POGO) between 0 and 20% (16). Then, participants
were randomly assigned so that half of them started with AT and finished with ML and the
other half started with ML and finished with AT. Participants performed 30 iFaF (50 maximum)
with each device on the manikin positioned in sitting position (60° inclination). Session ended
when five consecutive procedures were successfully performed with a time to intubate (TTI)
variation under 5 seconds.
Data collection and definitions Recorded parameters were the following: TTI defined as the time elapsed between
removal of the preoxygenation mask and the onset of the pulmonary ventilation signal as
recorded by the manikin. Successful ETI was defined as a correct insertion of the tracheal tube
in less than 120 seconds and confirmed by the pulmonary ventilation signal. Any oesophageal
intubation or TTI >120 s were considered as intubation failure. Glottis exposure was assessed
by the percentage of glottis opening (POGO. 0%: none of the glottis is visible, 100%: the entire
glottis is visible) (16). Dental damage was defined as a pressure on the dental arcade (evaluated
19
by the investigator) strong enough to cause dental damage. Mean cumulated complications were
defined as the sum of complications divided by the number of procedure. Each of the following
complication counted for one point by procedure: dental damage, ETI failure, use of gum elastic
bougie and requirement of more than 2 laryngoscopies (3). At the end of the session, satisfaction
level, simulation realism, difficulty of technique mastering and iFaF usefulness were assessed
by the participants on a 0 to 10 scale. Eventually, they were asked whether they would
recommend iFaF training to their colleagues.
Learning curves analysis In order to describe the iFaF learning curve, we used the mean TTI per procedure. In
order to identify the different learning phases, we calculated the TTI speed (primary derivative)
and the TTI acceleration (secondary derivative). A peak (positive or negative) in the
acceleration curve corresponds to a modification in the TTI slope angle. Following an
acceleration peak, a positive speed indicates a TTI worsening, a negative speed indicates a TTI
improvement and a neutral speed indicates a TTI stagnation.
We have observed the initial parameters (defined as the first procedure values) for TTI,
success rate, POGO and mean cumulated complications, and we compared AT initial
parameters with ML initial parameters. We did the same using the end of training parameters
(defined as the mean values of the last five procedures for each participant). Finally, we
compared the end of training values with the reference values (mean values obtained in classic
position).
Statistical analysis Data was presented as mean ± standard deviation (SD). TTI with different equipment
(AT and ML) were compared after Shapiro-Wilk normality test using Kruskal-Wallis test.
Paired comparisons were corrected by Bonferroni method. Data expressed in proportions were
compared using Chi-squared tests. All statistical analyses were computed using R v 3.3.1.
Statistical tests were conducted considering a risk beta of 0.9 and a result of p <0.05 was
considered significant.
20
Results
For the reference condition, participants performed 90 ETIs in classic position using AT
and as many with ML. Then, they performed a total of 2,022 iFaF (969 with ML and 1,053 with
AT). Due to a technical issue, one of the participants’ data in reference condition using AT
could not be included in the analysis.
Participants All participants were anaesthesiologists-intensivists (80 % seniors and 20 % residents).
Twenty-three percent of participants had never used AT on a manikin, and 10% had never used
it on a live patient. Among those who had used AT, the mean number of uses was 12±11 (1-
50).
Classic intubation (reference values) The mean reference TTIs were 30.6 ±13.1 s with AT and 27.3 ±14.2 s with ML (p=0.2).
Mean success rate was 94.3 % (82/87) with AT versus 96.7 % (87/90) with ML (p=0.43). Mean
POGO was 97.4 ±5.6 % with AT versus 64.8 ±27.2 % with ML (p<0.0001). Mean cumulated
complications was 0.07 ±0.07 with AT versus 0.42 ±0.08 with ML (p<0.05).
Face-to-face intubation iFaF Learning profiles with AT and ML based on TTI evolution Based on TTI speed and acceleration analysis, 4 phases were identified for the AT
learning profile (figure 2). Discovery phase 1 (D1): fast improvement: from 1st to 4th
procedure, TTI improves very quickly. The speed is very negative and tends toward zero.
Discovery phase 2 (D2): pseudo-plateau: from 4th to 9th procedure, TTI is stagnating. There
is an acceleration peak followed by a neutral speed (4th procedure, phase switch). Improvement
phase (I): slow improvement: from 9th to 17th procedure, TTI improves again but the slope is
gentler. There is an acceleration peak followed by a negative speed (9th procedure, phase
switch). Plateau phase (P): consolidation: beyond the 17th procedure, TTI no longer evolves.
There is an acceleration peak followed by a neutral speed (17th procedure, phase switch), then
acceleration and speed remain close to zero.
ML learning profile is different as only 3 phases were identified (figure 3). Transfer
phase (T): gradual improvement: from 1st to 9th procedure, TTI improves gradually, the slope
is average. Speed is slightly negative and tends toward zero. Improvement phase (I): slow
improvement: from 9th to 29th procedure, TTI shows “sand dunes” oscillations but tends to
21
improve. There is an acceleration peak followed by a neutral speed (9th procedure, phase
switch). Then, acceleration peaks are followed by positive or negative speed. Plateau phase
(P): consolidation: beyond 29th procedure, TTI no longer evolves. There is an acceleration
peak followed by a neutral speed (29th procedure, phase switch). Then, acceleration and speed
remain close to zero.
Time to intubation (TTI) Initial TTI was 63.2 ±25.5 s with AT versus 44.5 ±21.7 s with ML (p=0.039, the
difference was not significant compared to Bonferroni’s corrected threshold of 0.033)
(figure 4). Reduction in TTI was much faster with AT. End of training TTIs were better than
the reference TTIs (p<0.0001) and better than the initial TTIs (p<0.0001) for both devices. End
of training TTI was better with AT than with ML (13.9 ±3.5 s versus 17.6 ±4.8 s, p=0.003).
Success rate Initial success rate was 80.0% with AT and 73.3% with ML (p=0.26) (figure 5). End of
training intended success rates of 100% for both AT and ML were carried out and were
significantly different from reference values (p<0.0001).
Mean cumulated complications. Initial mean cumulated complications was 0.27 with AT and 0.80 with ML (p<0.05)
(figure 5). End of training mean cumulated complications drops to 0.00 ±0.00 with AT and 0.15
±0.01 with ML (p<0.05). End of training mean cumulated complications were lower than the
reference values for both AT and ML (p<0.05) and lower than the initial values for both AT
and ML (p<0.05).
Glottis exposure Initial POGO was 95.4 ±8.3 % with AT and 55.2 ±34.9 % with ML (p<0.0001)
(figure 5). End of training POGO was significantly superior to the reference POGO with ML
(p=0.002) but not with AT (p=0,32). It was also significantly superior to its initial value with
ML (p=0.0002) but not with AT (p=0,14). End of training POGO was still better with AT than
with ML (99.0 ±3.4 versus 84.9 ±17.9, p<0.0001).
Satisfaction Overall satisfaction was rated 9.5/10 by the participants, simulation realism was rated
7/10, iFaF usefulness was rated 9.3/10 and technique mastering difficulty was rated 3.5/10 with
AT and 4.2/10 with ML. Among the participants, 66% preferred iFaF over classic intubation
22
and 93% said they would be willing to use iFaF on their next patients while 100% recommended
learning iFaF.
23
Discussion
The aim of this study was defining the learning characteristics of iFaF in difficult
intubation conditions using the Airtraq™ and the Macintosh™ laryngoscope and comparing
iFaF performances with the classic technique performances. Our study shows two different
learning profiles between AT and ML. Learning plateaus faster with AT than with ML. End of
training performances are better with iFaF than with classic intubation and better with AT than
with ML.
Learning parameters There are no standardized parameters to define intubation learning. Some studies refer
to the success rate (17), others to TTI (11, 18). Our participants had an experience of at least
200 ETIs (17), so success rate was expected to be better than with novices and was not expected
to improve greatly, which made this criterion not relevant for our population. We therefore
chose TTI as our main learning assessment criterion. End of training TTI was comparable to
those mentioned in iFaF literature (TTI between 14 s and 36 s) (12, 13, 19–21).
In our study, the better results of iFaF can be due to better ergonomics. Firstly, flexor
muscles of the upper limbs are stronger than extensors. Secondly, it has been showed that the
sitting position allows for an easier glottis exposure and mask ventilation (10, 22). Actually,
gravity allows to passively clear the tongue and soft tissues from the glottis. iFaF allows for
procedure optimization leading to better efficiency.
Learning profiles We describe two different learning profiles: iFaF with AT as shown in figure 2 and iFaF
with ML as shown in figure 3. With AT, phase D1 shows a quick improvement in TTI followed
by a pseudo-plateau (D2), then a slow improvement phase (I) before reaching a real plateau (P).
This type of profile is described in many technical procedures (23, 24). We thus describe a
« discovery learning profile ». The ML profile is different as phases D1 and D2 are replaced
with a gradual improvement phase, that we qualified as a « transfer phase » (T) followed by
phases I and P. However, phase I with ML shows “sand dunes” oscillations that we don’t find
on phase I with AT, but the trend is similar. We describe the ML learning profile type as
« transfer learning profile ». In both cases we notice a little step on 34th procedure with an
acceleration peak followed by a negative speed. This is more likely due to the decreasing
number of participants at this stage and less likely due to a real improvement. Participants had
24
limited experience with AT compared with ML, so with ML they only had to transfer their skill
to iFaF. This might explain why initial performances were better with ML than with AT.
However, despite this limited experience with AT, the participants obtained better results with
AT than with ML at the end of the training.
Performances Previous studies had already showed the superiority of iFaF over intubation in classic
position (6, 13, 19–21). AT is known for having better performances and learning than ML (25)
although it requires specific manoeuvres (26). Therefore, initial AT performances were poorer
than those with ML but became better once the technique was mastered. Our study confirms
that TTI, success rate, mean cumulated complications and glottis exposure are better in iFaF
and better when using AT even though participants initially had limited experience with AT.
Strengths and limitations Our study includes the largest series of iFaF ever published (all other
publications together account for a total of 694 identified iFaF (6, 10–13, 19–21, 27–33)) ; our
study includes about 3 times more. It is also the first study comparing iFaF learning and
performances versus classic intubation using both AT and ML. The large number of procedures
allows clearly identifying the learning plateau phase. Zraier et al. (6) described iFaF learning
plateau at the 5th ±2 procedure with AT. Thanks to our study, we know that it actually is a
pseudo-plateau (figure 2, phase D2). At this stage, learning is not yet completed and
stabilization only starts in phase P at the 17th procedure with AT and the 29th procedure with
ML.
Our high-fidelity simulation protocol allowed generating a realistic cognitive load (14).
However, it required a standardized manikin and environment. The lack of variability certainly
made learning easier. However, it is proved that learning in a simulator improves performances
in real life situations (34). This iFaF learning protocol could be improved and followed by a
phase on real patients in easy conditions before being applied to all patients.
Clinical implication iFaF was so far an emergency technique used only in confined spaces (11, 13, 35). We
know now that iFaF allows reducing the inhalation risk and also reduces the morbidity of ETI
thanks to its better ergonomics (10, 29). Our study suggests that unless they receive an adequate
training in the first place, physicians should better choose ML over AT when performing iFaF.
iFaF could benefit all patients in critical care, as well as all patients presenting expected difficult
25
intubation criteria and patients with « full stomach ». iFaF would be useful for elective surgery
when the surgical positon is the sitting or half-sitting position (shoulder surgery, bariatric
surgery…). Only few situations such as cardiac arrest remain contraindications to iFaF. This
technique could benefit a majority of patients and should be more widely used.
26
Conclusion
Learning face-to-face intubation with the patient in sitting position (iFaF), in difficult
intubation conditions performed by physicians with previous intubation experience, requires on
average 17 procedures with AT and 29 procedures with ML before reaching a stabilization
phase. The high-fidelity simulation allows for a perfectly safe learning. We describe for the
first time a specific learning profile: the « transfer learning profile ». Once the technique is
mastered, iFaF offers better performances and fewer complications than classic intubation. iFaF
with AT performs even better than iFaF with ML. iFaF could reduce intubation morbidity and
could benefit almost all patients. All participants recommend learning this technique.
27
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30
Figures
Figure 1
31
Figure 2
32
Figure 3
33
Figure 4
34
Figure 5
70%
75%
80%
85%
90%
95%
100%
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10111213141516171819202122232425262728293031323334353637383940
Mea
n su
cces
s ra
te
Cumulated numberof procedures
iFaF with AT
iFaF with ML
Classic OTI with AT
Classic OTI with ML
50
60
70
80
90
100
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10111213141516171819202122232425262728293031323334353637383940
Mea
n PO
GO
(%
)
Cumulated numberof procedures
iFaF with AT
iFaF with ML
Classic OTI with AT
Classic OTI with ML
A
C
B 00,10,20,30,40,50,60,70,80,9
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10111213141516171819202122232425262728293031323334353637383940
Mea
n cu
mul
ated
co
mpl
icat
ion
Cumulated numberof procedures
iFaF with AT
iFaF with ML
Classic OTI with AT
Classic OTI with ML
35
Figures captions
Figure 1. Face-to-face intubation with the Macintosh™ laryngoscope (left side) and with the Airtraq™
videolaryngoscope (right side). We can see that the intubation device is handled in the right hand and
the tube in the left hand, contrary to the classic technique.
Figure 2. Learning curve of the intubation face-to-face technique (iFaF) with the Airtraq™. We can see
the different phases of the time to intubate, its standard variation, speed and acceleration along with the
cumulated number of procedures. We can also see the number of participants and the success rate for
each cumulated procedure.
TTI: time to intubate; std: standard deviation; iFaF: face-to-face intubation; AT: Airtraq™; nb: number;
D1: Discovery phase 1; D2: Discovery phase 2; I: Improvement phase; P: Plateau phase.
Figure 3. Learning curve of the intubation face-to-face technique (iFaF) with the Macintosh™
laryngoscope. We can see the different phases of evolution of the time to intubate, its standard variation,
speed and acceleration along with the cumulated number of procedures. We can also see the number of
participants and the success rate for each cumulated procedure.
TTI: time to intubate; std: standard deviation; iFaF: face-to-face intubation; ML:
Macintosh™ laryngoscope; nb: number; T: Transfer phase; I: Improvement phase; P: Plateau phase.
Figure 4. Comparison of the learning curves of the face-to-face intubation technique (iFaF) using the
Airtraq™ videolaryngoscope and the Macintosh™ laryngoscope compared with the mean time to
intubate with these devices in the classic position.
iFaF: face-to-face intubation; AT: Airtraq™; ML: Macintosh™ laryngoscope.
Figure 5. Comparison of the success rate (A), the mean cumulated complications (B), and the mean
POGO (C) for the intubation face-to-face using the Airtraq™ and the Macintosh™ laryngoscope
compared with the mean value of these parameters in classic position.
iFaF: face-to-face intubation; AT: Airtraq™ videolaryngoscope; ML: Macintosh™ laryngoscope; OTI:
orotracheal intubation; POGO: percentage of glottis opening.
36
Discussion des résultats
L’intubation difficile en simulation La place de la simulation dans l’apprentissage des gestes techniques est devenue incontournable
(9). Lorsque le score de Cormack et Lehan modifié (C&L) (figure D) est supérieur à 2a, le taux
d’intubation difficile (ID) augmente (12). Cependant la définition de l’ID ne fait aucune mention de
l’exposition glottique, il est donc abusif d’assimilé complétement un score de C&L à une ID bien que
cela soit courant dans la littérature (8, 18, 19). De plus il est très difficile d’établir a priori des paramètres
de simulation qui entraineraient systématiquement une ID (20)
Figure D : D’après Yentis SM, Lee DJH: Evaluation of an improved scoring system for the grading of direct laryngoscopy. Anaesthesia 1998; 53:1041–1044
Figure E : Score de pourcentage d’ouverture de la glotte (POGO). D’après Levitan RM, Ochroch EA, Rush S, et al.: Assessment of Airway Visualization: Validation of the Percentage of Glottic Opening (POGO) Scale. Acad Emerg Med 1998; 5:919–923(21).
37
Lors des prétests, les investigateurs avaient identifié l’œdème de langue maximal comme étant
la configuration la plus proche du C&L 2b-3. Or, nos résultats dans les conditions de références montrent
qu’une minorité de participants (figure F) retrouve ce score de C&L (24,7% avec le ML et 0% avec
l’AT). De plus, moins de 12,3% des essais avec le ML et 1,1% des essais avec l’AT correspondent
stricto sensu à une ID. Pour autant, le taux de bris dentaire était élevé (25,6% avec le ML, contre 0%
avec l’AT) (figure G).
Notre étude montre que le paramétrage a priori d’un score de C&L ne permet pas de créer
systématiquement une ID stricto sensu. Aussi nos résultats suggèrent que la bonne exposition glottique
se fait au prix de bris dentaires. Le score de C&L n’est donc pas un bon critère pour simuler une ID.
Néanmoins nous pouvons considérer que notre mannequin avait des critères d’ID prévisible puisqu’il
avait un score de Mallampati égale à 4 avec l’œdème de langue (22) ce qui correspond à un score de
MACOCHA ≥ 5 donc une forte probabilité d’ID (23). De plus, en se référant aux critères d’intubation
compliquée nous pouvons montrer, a posteriori, que notre simulation comportait effectivement une
difficulté importante (figure G).
Figure F : Score d’exposition glottique dans les conditions de références en position classique A : moyenne par essai du score de Cormack et Lehan modifié (C&L). B : moyenne par essai du pourcentage d’ouverture de la glotte (POGO). AT : Airtraq™. ML : laryngoscope de Macintosh™. Les moyennes des trois essais avec l’AT et le ML sont significativement différentes (p < 0,0001).
0,0
1,0
2,0
3,0
4,0
1 2 3
Mea
nm
odifi
edC
orm
ack a
nd L
ehan
scor
e (C
&L)
Cumulated number of procedures
AT
ML
50
55
60
65
70
75
80
85
90
95
100
1 2 3
POG
O (%
)
Cumulated number of procedures
AT
ML
A B
38
Figure G : Panel A : répartition des scores de Cormack et Lehan modifié (C&L) en position classique avec le laryngoscope de Macintosh™ (ML) et le vidéolaryngoscope Airtraq™ (AT). Panel B : incidence des différentes complications en position classique avec le laryngoscope de Macintosh™ (ML) et le vidéolaryngoscope Airtraq™ (AT) exprimé en pourcentage par rapport à 90 essais.
Les paramètres et critères d’apprentissage De façon intéressante, nos résultats concernant la courbe d’apprentissage de l’iFaF ne sont pas
tout à fait en accord avec la littérature. Les critères utilisés habituellement pour valider l’acquisition
d’une technique d’intubation sont très hétérogènes (14). Nous nous sommes plus particulièrement
intéressés au temps d’intubation (TTI). En effet ce paramètre semble être pertinent car il est le principal
facteur de désaturation, complication potentiellement mortelle de l’intubation (1). De plus, la définition
du TTI et son utilisation comme critère de validité d’acquisition sont variables d’une étude à l’autre (18,
24, 25). Zraier et al. considèrent que la technique d’intubation est acquise lorsque le TTI varie de moins
de 10% sur 3 tentatives successives. Dans leur étude la technique d’iFaF avec l’AT était considérée
acquise en 5±2 essais en moyenne chez des novices (8). Dans notre étude, nous avions choisi de réaliser
1,1% 0,0% 0,0%
6,7%
25,6%
5,6%
0%
5%
10%
15%
20%
25%
30%
Gum elastic bougie Dental breakage >2 laryngoscopies
Perc
enta
ge (%
)
Complications
AT ML
91,1%
8,9% 0,0% 0,0% 0,0%
31,1%
44,4%
17,8%
6,7% 0,0%
0% 10% 20% 30% 40% 50% 60% 70% 80% 90%
100%
1 2a 2b 3 4
Perc
enta
ge(o
ut o
f 90
proc
edur
es)
Modified Cormack and Lehan score (C&L)
AT LM
A
B
39
30 essais minimum et de poursuivre au-delà tant que le TTI variait de plus de 5 secondes sur 5 essais
consécutifs. De façon concordante, nos résultats retrouvent une stagnation du TTI autour du 5e essai
(figure 2, phase D2). Cependant, il continu de s’améliorer avec le nombre d’essai et un véritable plateau
n’apparait qu’au-delà du 17e essai avec l’AT et du 29e essai avec le ML (Phase P, figure 2).
Notre démarche est différente des autres études sur l’intubation car nous n’avons pas choisi a
priori de critères de validité de l’apprentissage. Nous avons observé l’évolution des paramètres de
performances en fonction de l’expérience cumulée et avons constaté qu’au-delà d’un certain nombre
d’essais, les paramètres atteignaient une phase de plateau correspondant probablement à la consolidation
de l’apprentissage.
La formation à l’intubation L’apprentissage de l’intubation au ML est long et nécessite au moins 50 procédures d’IOT pour
atteindre un taux de succès >80% au premier essai et 200 procédures pour dépasser les 90% au premier
essai (14). Cette difficulté doit être prise en compte lors de la mise en place de programmes de formation.
Un nombre insuffisant de procédures risquerait de stopper prématurément l’apprentissage. Un travail
Japonais publié récemment sur un programme de formation à l’intubation sur simulateur dédié à des
paramédicaux (26), montre que le taux de réussite et de complication n’étaient pas stabilisés au bout des
30 procédures (figure H). De façon surprenante, six ans après la mise en place de ce programme, une
étude nationale japonaise a montré que les patients ayant présenté un arrêt cardio respiratoire (ACR) en
extra-hospitalier avaient moins de chance de survie sans séquelles s’ils étaient intubés comparés à ceux
qui étaient simplement ventilés au masque (27). Les auteurs insistent sur le fait que l’intubation réalisée
par des personnels insuffisamment formés expose à de graves complications (méconnaissance d’une
intubation œsophagienne, désaturation, bradycardie…). Cette carence de formation au cours d’une
intubation sur un ACR allonge le temps passé sans oxygénation, gêne la bonne réalisation du massage
cardiaque et des autres manœuvres de réanimation (28).
Notre étude montre des profils d’apprentissages qui se poursuivent jusqu’à atteindre une
stabilité prolongée et donc un apprentissage en cours de consolidation. Les programmes de formation
doivent s’assurer d’atteindre cette phase et intégrer les profils d’apprentissages spécifiques au risque
d’être inefficaces. La formation doit s’adapter à ses participants et non l’inverse. Nous envisageons la
mise en place d’un programme de formation spécifique à l’iFaF où la courbe de performance serait
analysée en temps réel afin d’offrir un retour (feedback) immédiat et individualisé.
40
Figure H : Panel A : taux de succès d’intubation observé (observed) et estimation de la probabilité de réussite (fitted). Les traits pointillés indiquent l’intervalle de confiance à 95%. Panel B : fréquence des complications observées (observed) et estimation de la probabilité de survenue des complications (fitted). Les traits en pointillés indiquent l’intervalle de confiance à 95%
Les performances de l’iFaF Plusieurs méta-analyses concernant l’utilisation des VL dans l’ID concluent que les
performances des VL et en particulier de l’AT sont meilleures que celles du ML (17, 29, 30). Ainsi les
VL ont désormais leur place dans les algorithmes d’intubation en réanimation et dans les algorithmes
d’ID (3). Ils pourraient même devenir la méthode standard de l’IOT en réanimation (31).
Notre étude montre également les meilleures performances de l’AT par rapport au ML pour
l’iFaF (figure 4 et 5). Afin de mieux analyser le rapport performances-complications de chaque
technique, nous avons élaboré 2 index : l’index de performance (IP) et l’index de complication (IC).
L’IP englobe le taux de succès, le TTI, la difficulté subjective d’intubation (SID) et le POGO. La SID
était évaluée après chaque essai par une échelle numérique (0=Aucune difficulté 10=impossible). La
formule de l’IP est la suivante : IP = (Taux de succès + POGO + 1-(TTI/120) + 100-SIDx10)/4. L’IC
n’est autre que l’opposé de la moyenne du nombre de complications cumulées (CC) divisé par la totalité
des essais (E) et multiplié par 100 : IC = 0-100x(CC/E). L’IC est donc compris entre -400 et 0. Nous
pouvons connaitre la position de chaque technique d’intubation sur une courbe décrivant l’IP en fonction
de l’IC (figure I).
Ainsi, nous constatons que l’iFaF semble être une technique plus performante et plus sûre que
la technique classique d’autant plus si on utilise l’AT. Si ces résultats sont confirmés par des études
A B
41
cliniques alors l’iFaF pourrait devenir la technique de référence pour l’intubation des patients en
réanimation.
Figure I : Courbe de l’index de performance (IP) en fonction de l’index de complication (IC) pour chaque technique d’intubation dans des conditions d’intubation difficile sur mannequin haute-fidélité. ML c : intubation en position classique avec le laryngoscope de Macintosh™. AT c : intubation en position classique avec l’Airtraq™. ML iFaF : intubation en position face-à-face patient assis avec le laryngoscope de Macintosh™. AT iFaF : : intubation en position face-à-face patient assis avec l’Airtraq™.
70%
75%
80%
85%
90%
95%
100%
-45 -40 -35 -30 -25 -20 -15 -10 -5 0
Inde
x de
per
form
ance
(IP)
Index de complication (IC)
ML c
AT iFAF
ML iFaF
AT c
42
Perspectives
De par ses atouts, l’iFaF semble être plus qu’une simple alternative à la méthode d’intubation
classique (8, 32–34). Des études cliniques sont en cours.
L’iFaF en pratique clinique : Dans quelles situations et pour quels patients ?
Préoxygénation et oxygénation nasale à haut débit (ONHD) L’arrivée de l’oxygénation nasale à haut débit (ONHD, type Optiflow™, (figure J)) dans les
services de soins critiques a permis d’améliorer la prise en charge de nombreux patients, notamment
ceux en détresse respiratoire hypoxique (35). Bien que les études cliniques affichent des résultats
contradictoires (36–38), il est recommandé dans certains cas d’utiliser l’ONHD pendant la procédure
d’intubation afin de maintenir une oxygénation apnéique du patient (13). Cependant, dans ces études, il
n’est fait aucune mention de la position du patient pendant la préoxygénation et l’intubation. Semler et
al. rapportent que 69,6% des patients étaient à plat, 21,7% étaient en « ramped position », ce qui équivaut
à 20° de proclive et 8,7% en position « autre » lors de l’intubation (36). La majorité des patients n’était
donc pas préoxygénée en position assise ou demi-assise. On peut alors penser que les voies aériennes
étaient obstruées par la langue et les tissus mous ce qui ne permettait pas à l’oxygène d’atteindre la
trachée et les poumons.
Ainsi, nous pouvons émettre l’hypothèse que la position assise pendant l’IOT favoriserait
l’oxygénation apnéique avec l’ONHD grâce à la libération naturelle des voies aériennes.
Figure J : Canule d’oxygénation nasale à haut débit. Image issue d’internet.
Le patient estomac plein Tous les patients estomac plein pourraient bénéficier d’une diminution du risque de
régurgitation et d’inhalation grâce au maintien de la position assise jusqu’à la sécurisation de leurs voies
43
aériennes. Cette hypothèse a été explorée par le Dr R.G. Snow en 1959 dans le British Journal of
Anesthesia où il a publié une série de 606 patients « estomac plein » qui avaient été intubés en position
assise. L’opérateur se plaçait alors derrière la tête du patient (figure B). L’auteur ne déclarait alors qu’un
seul cas de régurgitation, sans inhalation (7). A la même époque, avec le même type de patients, Culver
et al. retrouvait 25% de cas de régurgitation (39). Des études plus récentes ont confirmé ces résultats (5,
40).
Il est probable que la position plutôt malaisée de l’opérateur ainsi que la description de la
manœuvre de Sellick en 1961 (41) aient freiné le développement de cette technique qui n’en reste pas
moins intéressante sur le plan physiologique. En position proclive 40°, la pression intra-gastrique chute
et la distance verticale entre le cardia et le larynx est de 19 cm en moyenne ce qui rend très peu probable
une remontée du contenu gastrique à travers le sphincter inférieur de l’œsophage jusqu’au larynx.
Néanmoins le risque d’inhalation est diminué si le patient régurgite la tête en bas (42).
Donc la position proclive diminuerait le risque de régurgitation mais augmenterait le risque
d’inhalation en cas de régurgitation. Nous proposons donc de préoxygéner et d’intuber les patients
« estomac plein » en iFaF et de basculer immédiatement en position déclive si une régurgitation
survenait malgré tout.
Le patient obèse Le patient obèse est à risque élevé de désaturation rapide après l’induction anesthésique (figure
A). C’est pourquoi il est recommandé de le préoxygéner en position proclive afin d’augmenter sa
capacité résiduelle fonctionnelle (CRF) et d’augmenter son temps d’apnée sans désaturation (3, 43). Ce
bénéfice a été démontré dès 20° de proclive (44) et pour la position demi assise (45).
L’iFaF serait donc indiquée chez les patients obèses afin de diminuer les manipulations entre la
position de préoxygénation et celle de l’IOT.
Le patient avec des critères d’intubation difficile prévisible. Lorsque l’intubation est difficile, elle dure plus longtemps et le risque de désaturation augmente
(1). Une préoxygénation optimisée en proclive et sous VNI est alors indiquée. De plus, la position
proclive permet de dégager passivement les voies aériennes grâce à la gravité qui refoule la langue et
les tissus mous en bas et en avant de la glotte plutôt que de l’obstruer comme c’est le cas en décubitus
dorsal. L’iFaF facilite donc l’exposition glottique (8). Enfin, l’iFaF permet une meilleure préhension du
laryngoscope et une plus grande force de traction de la langue grâce au mouvement de flexion plutôt
que d’extension du membre supérieur. Or, il est montré que la force joue un rôle important en cas d’ID
(46).
44
L’iFaF serait donc indiquée pour tous les patients ayant des critères d’ID prévisible afin de
diminuer les manipulations, de faciliter l’intubation et de diminuer la fréquence des ID.
Le patient de soins critiques et des urgences Tous les patients de soins critiques et des urgences qui nécessitent d’être intubés sont à
risque d’ID (3). Du fait de leur moindre réserve et de leur plus grande consommation d’oxygène (VO2),
ils ont une moins grande tolérance à l’apnée et ce d’autant plus qu’ils sont souvent âgés, obèses ou
porteurs d’autres comorbidités (47). De plus, ils ne sont généralement pas à jeun et l’environnement
n’est pas aussi ergonomique et confortable qu’au bloc opératoire, nous mettant dans les conditions les
plus à risques pour l’intubation. Ces patients ont 20 fois plus de risque de complications liées à l’IOT
que les patients de chirurgie programmée (14).
L’iFaF est alors particulièrement indiquée et peut se réaliser aisément, même sur un lit
de réanimation ou un brancard des urgences.
Le patient en conditions particulières. En situation extra-hospitalière, l’accès à la tête est parfois compromis. C’est le cas du patient
incarcéré dans son véhicule accidenté ou plus simplement du patient dans l’ambulance ou l’hélicoptère
(figure K) (48). L’iFaF est alors la technique de choix, elle a d’ailleurs été développée et étudiée
initialement dans ces circonstances (25, 49, 50). D’autres circonstances exceptionnelles existent où le
décubitus dorsal est contre-indiqué ou dangereux : l’œdème aigue du poumon (OAP), l’hypertension
intracrânienne (HTIC), la tamponnade cardiaque, l’épiglottite etc…
45
Figure K : Intubation face-à-face avec le vidéolaryngoscope C-mac™ d’un mannequin simulant un patient incarcéré dans son véhicule. D’après Szarpak Ł, Truszewski Z, Gałązkowski R, et al.: A randomized crossover trial comparing the C-MAC and Macintosh laryngoscopes for face-to-face intubation in a manikin. Am J Emerg Med 2016; 34:920–922
Le patient de chirurgie programmée Au bloc opératoire, l’iFaF serait la technique de choix pour toutes les inductions séquences
rapides (estomac plein, urgences, intubation difficile prévisible…) mais l’iFaF pourrait également être
utile pour les patients de chirurgie programmée dont la position opératoire est précisément la position
assise ou demi-assise : chirurgie bariatrique, chirurgie de l’épaule etc… En effet, si le patient s’installait
lui-même dans la position opératoire avant l’induction, cela soulagerait le personnel soignant du travail
d’installation. Cela diminuerait également le risque d’extubation accidentelle et de compression des
points d’appuis.
Le patient présentant des contre-indications à l’iFaF
Seules de rares situations restent incompatibles avec l’iFaF (tableau 1). Nous en avons identifié
trois :
46
1- Les patients pour lesquels la position assise est contre-indiquée ou douloureuse avant l’anesthésie
(exemple : la fracture de la tête fémorale ou du rachis).
2- La césarienne sous anesthésie générale. L’induction anesthésique devant être faite une fois les champs
opératoires posés, l’accès à la tête ne peut se faire que par l’arrière.
3- Le patient en arrêt cardio-respiratoire, pour qui le massage cardiaque ne pourrait se faire en position
assise.
Dans tous les autres cas, l’iFaF pourrait s’avérer être la technique la plus adaptée.
ONHD : Oxygénation nasale haut débit. MACOCHA : score prédictif d’intubation difficile.
Tableau1.Résumédesindicationsetcontre-indicationsthéoriquesdel'iFaFIndications de l'iFaF Exemples Bénéfices
Préoxygénation avec l'ONHD Patient hypoxémique Oxygénation apnéique
Estomac pleinPatient non à jeun Parturiante Diabétique
Diminue le risque de régurgitation
ObèseOptimise la préoxygénation Dégage les voies aériennes
Intubation difficile prévisible MACOCHA >2Diminue le risque d'intubation difficile Améliore la force de traction.
Soins critiques / Urgences
Chirurgie en urgence
Espace confinéVéhicules : ambulance, hélicoptères Extra-hospitalier, au domicile
Améliore l'ergonomie
Chirurgie programmée avec position opératoire proclive
Chirurgie de l'épaule Chirurgie bariatrique
Améliore l'ergonomie Diminue les manipulations Diminue le risque de compression des points d'appuis
Risque / contre-indication au décubitus dorsal
Oedème aigu du poumon Hypertension intracrannienne Epiglottite Tamponnade cardiaque
Améliore la sécurité de l'intubation
Contre-indications de iFaF Exemples Raisons de la contre-indication
Arrêt cardiaqueImpossibilité de réaliser le massage cardiaque externe
Césarienne sous anesthésie généraleLes champs opératoires posés avant l'induction empèchent l'accès à la tête par l'avant
Position assise douloureuse ou impossible
Fracture de hanche Patient non compliant
Mise en position proclive non réalisable
Améliore l'ergonomie Diminue le risque d'intubation difficile Optimise la préoxygénation Diminue le risque de régurgitation
47
Conclusion
Notre étude décrit pour la première fois le véritable profil d’apprentissage de l’iFaF avec le ML
et l’AT dans des conditions d’intubation compliquée. Nous observons des profils différents et sommes
en mesure de proposer un programme d’apprentissage personnalisé de cette technique qui présente de
meilleures performances que la technique classique. Le large champ d’application de l’iFaF pourrait
bénéficier à un très grand nombre de patients. Elle diminuerait potentiellement le risque d’intubation
difficile, de désaturation, de lésions dentaires ou buccales, de régurgitation et d’inhalation tout en étant
plus ergonomique et en diminuant les manipulations du patient. Ainsi cette technique ne devrait plus
être confinée aux urgences extra-hospitalières mais gagnerait à se généraliser.
Des études cliniques sont maintenant nécessaires pour confirmer ces résultats.
48
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52
Serments d’Hippocrate
Au moment d’être admis à exercer la médecine, je promets et je jure d’être fidèle aux lois de l’honneur et de la probité.
Mon premier souci sera de rétablir, de préserver ou de promouvoir la santé dans tous ses éléments, physiques et mentaux, individuels et sociaux.
Je respecterai toutes les personnes, leur autonomie et leur volonté, sans aucune discrimination selon leur état ou leurs convictions. J’interviendrai pour les protéger si elles sont affaiblies, vulnérables ou menacées dans leur intégrité ou leur dignité. Même sous la contrainte, je ne ferai pas usage de mes connaissances contre les lois de l’humanité.
J’informerai les patients des décisions envisagées, de leurs raisons et de leurs conséquences.Je ne tromperai jamais leur confiance et n’exploiterai pas le pouvoir hérité des circonstances pour forcer les consciences. Je donnerai mes soins à l’indigent et à quiconque me les demandera. Je ne me laisserai pas influencer par la soif du gain ou la recherche de la gloire.
Admis dans l’intimité des personnes, je tairai les secrets qui me seront confiés. Reçue à l’intérieur des maisons, je respecterai les secrets des foyers et ma conduite ne servira pas à corrompre les mœurs.
Je ferai tout pour soulager les souffrances. Je ne prolongerai pas abusivement les agonies. Je ne provoquerai jamais la mort délibérément.
Je préserverai l’indépendance nécessaire à l’accomplissement de ma mission. Je n’entreprendrai rien qui dépasse mes compétences. Je les entretiendrai et les perfectionnerai pour assurer au mieux les services qui me seront demandés.
J’apporterai mon aide à mes confrères ainsi qu’à leurs familles dans l’adversité.Que les hommes et mes confrères m’accordent leur estime si je suis fidèle à mes promesses ; que je sois déshonoré et méprisé si j’y manque.
53
Learning and performances of the face-to-face intubation in difficult intubation conditions on a
high-fidelity manikin: Macintosh™ laryngoscope versus Airtraq™ videolaryngoscope.
Introduction: Intubation is plagued with a high morbimortality. It is now acknowledged that sitting
position optimizes preoxygenation. However, there are no guidelines concerning patient’s position
during intubation. Face-to-face intubation with the patient in sitting position [intubation face-à-face
(iFaF)], would allow for an easier, quicker and safer intubation. We have conducted this study to define
iFaF learning and performances with Macintosh™ laryngoscope (ML) and with Airtraq™
videolaryngoscope (AT) in simulated difficult intubation conditions.
Material and method: Participants performed intubations on a high-fidelity manikin configured with a
Cormack 2b-3 (equivalent to a percentage of glottis opening (POGO) between 0 and 20%). For each
procedure, time to intubate (TTI), success rate, mean cumulated complications and POGO were
recorded. At least 30 procedures were performed by each participant in iFaF using AT and ML and were
compared with reference parameters obtained in classic position.
Results: Thirty physicians were included. iFaF learning profile includes 4 phases with AT versus 3
phases with ML. Learning plateau starts at the 17th procedure with AT and at the 29th procedure with
ML. TTI in classic position was 30.6 ±13.1 s with AT and 27.3 ±14.2 s with ML (p=0.2). End of the
training TTI was better with AT than with ML (13.9 ±3.5 s versus 17.6 ±4.8 s, p=0.003) and better than
the reference TTI in classic position (p<0.0001). End of training success rate and glottis exposure were
higher and mean cumulated complications was lower in iFaF compared with classic intubation. Results
were even better with AT compared with ML.
Conclusion: iFaF can be learned easily on a simulator. The learning curve with AT plateaus faster than
with ML. iFaF offers better performances and fewer complications than the classic technique especially
with AT. All participants recommend learning face-to-face intubation.
Keywords: Face-to-face intubation; learning curve; difficult intubation; simulation; Macintosh laryngoscope; Airtraq vidéolaryngoscope.
Auteur : Xavier TABATCHNIK-REBILLON
Thèse de doctorat en médecine Spécialité : ANESTHESIE REANIMATION
Thèse N° 3204.
UFR des SCIENCES MEDICALES, université de Bordeaux 146 rue Léo Saignat,33076 Bordeaux Cedex
