Prospektive Entwicklung und Validierung eines multivariablen diagnostischen Prädiktionsmodells für die schwierige videolaryngoskopische Intubation: Der VIDIAC Score

Abstract

Obwohl die Videolaryngoskopie heutzutage ein etabliertes Standardverfahren zur Atemwegssicherung ist, mangelt es bisher an einer spezifischen Klassifikation der schwierigen videolaryngoskopischen Intubation. In dieser Arbeit wurde prospektiv ein multivariables LASSO-Regressionsmodell zur Prädiktion von Warnhinweisen vor einem schwierigen Atemweg nach Videolaryngoskopie entwickelt und mit der Cormack-Lehane Klassifikation verglichen. Es wurden 374 videolaryngoskopische Intubationen bei 320 Patientinnen und Patienten untersucht, die sich einem Hals-, Nasen- und Ohren oder Mund-, Kiefer und Gesichtschirurgischen Eingriff unterzogen und bei denen eine erwartet schwierige Atemwegssicherung mit klarer Indikation für eine Videolaryngoskopie vorlag. Ergebnisse: Der primäre Studienendpunkt war der dokumentierte Warnhinweis vor einem „schwierigen Atemweg“ durch den Anästhesisten oder die Anästhesistin und wurde in 49% (183/374) der Fälle erreicht. Random Forest und LASSO-Regressions- Analysen identifizierten sechs unabhängige intubationsassoziierte Kovariablen für das finale Modell: „minderbewegliche Epiglottis“, „erhöhter Kraftaufwand“, „Aufladen der Epiglottis“, „Stimmbänder gut sichtbar“, „Stimmbänder nicht sichtbar“ und „vergrößerte Aryknorpel“. Das multivariable LASSO-Regressionsmodell wurde mittels 10-facher Kreuzvalidierung, die 20-mal wiederholt wurde, intern validiert. Die mittlere Fläche unter der Receiver Operating Characteristic Kurve (Standardabweichung oder 95% Konfidenzintervall) war 0,92 (0,05) für das Koeffizientenmodell und 0,92 (0,89-0,95) für einen vereinfachten VIDIAC Score (Variablenwerte von -1 und 1). Die Diskriminierungsfähigkeit des VIDIAC Scores für den primären Endpunkt war höher als die der Cormack-Lehane Klassifikation mit einer mittleren Fläche unter der Receiver Operating Characteristic Kurve (95% Konfidenzintervall) von 0,92 (0,89-0,95) und 0,75 (0,70-0,80), p<0,001. Das entwickelte Modell und der vereinfachte VIDIAC Score können im klinischen Alltag nach einer Videolaryngoskopie zur Klassifikation des Schwierigkeitsgrades der videolaryngoskopischen Intubation verwendet werden. Die ermittelten Wahrscheinlichkeiten ermöglichen hierbei eine wissenschaftlich begründete Abstufung der Schwierigkeitsgrade. Diese in der Patientenakte dokumentierten Informationen können für zukünftige Anästhesien oder Notfallsituationen von essenzieller Wichtigkeit sein.

Although videolaryngoscopy is widely used for airway management, a specific model to classify difficult videolaryngoscopic intubation has not yet been established. In this study a multivariable lasso regression model was prospectively developed to predict if a difficult airway alert would be issued by the anesthesiologist and was compared to the Cormack-Lehane classification. Methods: A total of 374 videolaryngoscopic intubations were studied in 320 patients undergoing ear, nose, and throat or oral and maxillofacial surgery with an expected difficult airway and a clear indication for first line videolaryngoscopy. The primary outcome was a difficult airway alert issued by the anesthesiologist. This occurred in 49% (183/374) of intubations. Random forest and lasso regression analysis identified six independent intubation-related covariables for the final model: “impaired epiglottic movement”, “increased lifting force”, “direct epiglottic lifting”, “vocal cords clearly visible”, “vocal cords not visible” and “enlarged arytenoids”. Internal validation of the multivariable lasso regression model was performed using 10-fold cross-validation repeated 20 times. The mean area under the receiver operating characteristic curve (standard deviation or 95% confidence interval) was 0.92 (0.05) for the coefficient model and 0.92 (0.89-0.95) for the simplified VIDIAC score (component values of -1 or 1). Primary outcome discrimination by the VIDIAC score was better than that of the Cormack-Lehane classification, with mean areas under the receiver operating characteristic curves (95% confidence interval) of 0.92 (0.89-0.95) and 0.75 (0.70- 0.80), p<0.001, respectively. The developed model and simplified VIDIAC score can be used in clinical practice after videolaryngoscopy to classify videolaryngoscopic intubation difficulty. The determined probabilities allow for a scientifically based graduation of difficulty. This information can be documented in patients’ health records and serve as important information for future anesthesia or emergency situations.