Impact of bed height on applied forces during neonatal intubation with direct vs. indirect laryngoscopy: a randomized crossover manikin study

Background: Previous studies have explored the correlation between bed height and intubation outcomes in adults, yet research specific to neonatal intubation remains limited. Recent findings and clinical guidelines indicate that videolaryngoscopy enhances visibility and reduces applied forces compared to direct laryngoscopy, but the influence of bed height on these advantages remains unclear. Objective: This trial aimed to compare intubation forces, intubation time, success rate at the first attempt, and subjective workload between direct and video laryngoscopy at operator9s umbilical and xiphoidal bed height levels in a neonatal manikin. Materials and methods: We conducted a randomized crossover trial involving thirty-two medical professionals, including level III neonatal intensive care unit and pediatric intensive care unit consultants, pediatric residents, and anesthesiology consultants and residents. Intubation procedures were performed using direct laryngoscopy and straight blade videolaryngoscopy at umbilical and xiphoidal bed heights. Primary outcome measures included maximum, average peak, and standard deviation forces applied during intubation, assessed using three force sensors (one epiglottic and two palatal). Secondary outcomes included first attempt success rate, intubation time, and subjective workload. Results: Videolaryngoscopy at umbilical bed height significantly reduced forces applied to the epiglottis compared to the other three configurations. Median forces on the epiglottis were 3.1 N for maximum peak force and 1.7 N for average peak force with this setup. The top 10th percentile forces were 5.2 N for maximum peak force and 3.7 N for average peak force. Significant differences in epiglottic forces were observed between this configuration and all others, except for median peak force, which was similar to videolaryngoscopy at xiphoidal bed height. Palatal sensor A exhibited significant differences in top 10th percentile peak and average peak forces between videolaryngoscopy at umbilical bed height and direct laryngoscopy. However, no differences were observed between videolaryngoscopy at umbilical bed height and videolaryngoscopy at xiphoidal bed height. Palatal sensor B did not show any significant differences among the configurations. The success rate and intubation time were comparable across all four procedures. Interestingly, participants' subjective workload perceptions differed from the actual measured workload. Conclusions: The reduced forces observed during videolaryngoscopy at umbilical bed height in a neonatal manikin model suggest potential safety advantages in intubation and complication rate reduction. Further clinical studies are needed to validate these findings and confirm their applicability in real-world clinical settings.

Introduzione: Sebbene alcuni studi su adulti abbiano esplorato la correlazione tra l’altezza del letto e gli esiti dell'intubazione endotracheale, vi è una carenza significativa nella letteratura riguardo alle sue implicazioni per l'intubazione neonatale. Recenti evidenze e linee guida cliniche indicano che l’utilizzo della videolaringoscopia migliora la visibilità e riduce la forza applicata rispetto alla laringoscopia diretta. Tuttavia, rimane incerto se l'altezza del letto influenzi questi benefici. Obiettivo: Lo studio mirava a confrontare su un manichino neonatale le forze applicate, il tasso di successo al primo tentativo, il tempo necessario per l'intubazione e il carico soggettivo percepito dai partecipanti tra la laringoscopia diretta e la videolaringoscopia, posizionando il letto a livello dell'ombelico e del processo xifoideo dell'operatore. Materiali e metodi: Questo studio crossover randomizzato ha coinvolto trentadue medici, inclusi specialisti delle unità di terapia intensiva neonatale di livello III e pediatrica, anestesisti, pediatri e specializzandi in pediatria. Le procedure di intubazione sono state eseguite utilizzando sia il laringoscopio diretto che il videolaringoscopio con lama retta, con l'altezza del letto impostata a livello dell'ombelico e del processo xifoideo. Gli outcome primari includevano il picco massimo, la media dei picchi e la deviazione standard delle forze applicate durante l'intubazione, misurati attraverso tre sensori di forza (uno epiglottico e due palatali). Gli outcome secondari hanno esaminato il tasso di successo al primo tentativo, il tempo d’intubazione e il carico di lavoro percepito dai partecipanti. Risultati: Utilizzando il videolaringoscopio con il letto d’intubazione posizionato a livello dell’ombelico dell’operatore, sono state applicate significativamente minori forze sull'epiglottide rispetto alle altre configurazioni. In particolare, con questa impostazione, la mediana delle forze applicate sull'epiglottide è stata di 3,1 N per il picco di forza massima e di 1,7 N per la media dei picchi. Il decimo percentile superiore delle forze applicate ha misurato 5,2 N per il picco di forza massimo e 3,7 N per la media dei picchi. Le differenze nei valori di forza sull'epiglottide tra questa procedura e le altre sono state statisticamente significative, ad eccezione della mediana delle forze di picco massimo, che è risultata simile alla procedura con il videolaringoscopio all'altezza dello xifoide. Il sensore palatale A ha registrato differenze significative nel decimo percentile superiore delle forze di picco massimo e della media dei picchi solo tra la configurazione con il videolaringoscopio a livello ombelicale e quelle con la laringoscopia diretta, mentre le forze sono state simili alla procedura con il videolaringoscopio all'altezza dello xifoide. Non sono state riscontrate differenze significative sul sensore palatale B. Il tasso di successo e il tempo di intubazione sono stati simili in tutte le procedure. Le percezioni soggettive dei partecipanti sul carico di lavoro hanno rivelato differenze significative rispetto alle forze reali misurate. Conclusioni: La videolaringoscopia a livello ombelicale si è dimostrata superiore rispetto alle altre configurazioni, suggerendo un potenziale vantaggio clinico nel migliorare la sicurezza dell'intubazione e ridurre le complicazioni. Ulteriori studi clinici sono necessari per convalidare i nostri risultati in contesti clinici reali e determinarne le implicazioni pratiche.