Advanced Paediatric Laparoscopic Surgery: Repetitive Training in a Rabbit Model Provides Superior Skills for Live Operations

 

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Abstract

Topic: The rapid development of advanced laparoscopic techniques is a strong challenge for the skills and competence of the paediatric surgeon. It is therefore mandatory that training must offer adequate preparation. The present experimental study investigates how surgical residents perform laparoscopic bowel biopsy and defect repair after training with a pelvitrainer versus a rabbit model. Methods: New Zealand white rabbits, 3 mm instruments, a 5 mm scope and a 6 - 0 prolene suture were used. Twelve surgical residents were randomised into two groups. Their basic task was to take a seromuscular bowel biopsy laparoscopically and to repair the defect using an intracorporeal suture. Group I trained 8 times (on 8 occasions) with a pelvitrainer (PT), group II trained similarly using a rabbit model (RM). Each participant took a final test to demonstrate the operation in the rabbit. Operating time, suture time and perforation of the bowel were analysed. Results: In the PT group, mean operating times decreased from 11.18 (± 5.04) min to 4.91 (± 0.89) min (p < 0.01), however the final test procedure in the rabbit model lasted 9.62 (± 5.11) min. In the RM group mean operating times also decreased from 10.04 (± 3.39) min to 6.38 (± 1.40) min (p < 0.01) during the eight training operations. Within this group the final live operation lasted 5.45 (± 0.67) min and was significantly faster than in the PT group 9.62 (± 5.11) min (p < 0.1). The suture times showed a similar pattern. A significant difference with respect to the rate of perforation was not found. Conclusions: Repetitive training in the rabbit provides superior skills for live operations. In paediatric surgical centres with advanced laparoscopic procedures, an animal model should be considered as an important step in training which may contribute to a beneficial outcome in patients.

Résumé

Buts: Le développement rapide des techniques laparoscopiques met le chirurgien pédiatre face à des challenges difficiles concernant son habilité et sa compétence. De ce fait, l'entraînement doit réaliser une préparation parfaite. L'étude expérimentale présentée explore comment les résidents en chirurgie réalisent une biopsie laparoscopique de l'intestin et réparent le défect, après qu'ils se soient entraînés sur un pelvitrainer ou sur un lapin. Méthodes: Des lapins White New Zealand, des instruments 3 mm, une caméra 5 mm et une suture au Prolène 6/0 sont utilisées. Douze résidents en chirurgie étaient divisés en deux groupes. Le but de leur travail était de réaliser une biopsie laparoscopique séromusculaire de l'intestin et de réparer ce défect avec une suture. Le groupe I s'était entraîné 8 fois avec un pelvitrainer (PT), le groupe II s'était entraîné de la même façon sur un lapin (RM). Chaque participant réalisait un test final sur le lapin. Le temps de l'opération, le temps de la suture et l'eventuelle perforation de l'intestin étaient analysés. Résultats: Dans le groupe PT, le temps moyen de l'opération diminuait de 11,18 (± 5,04) minutes à 4,91 (± 0,89) minutes (p < 0,01), bien que le test final sur le lapin demandait 9,62 (± 5,11) minutes. Dans le groupe RM, le temps moyen de l'opération diminuait de 10,04 (± 3,39) minutes à 6,38 (± 1,40) minutes (p < 0,01) durant les huit opérations d'entraînement. Dans ce groupe, l'opération finale prenait 5,45 (± 0,67) minutes et était significativement plus rapide que le groupe PT 9,62 (± 5,11) minutes (p < 0,1). Le temps de suture était équivalent. Une différence significative concernant le taux de perforations n'était pas trouvé. Conclusions: L'entraînement répété chez le lapin permet une meilleure préparation pour les interventions chez l'homme. Dans les centres de Chirurgie Pédiatrique avec des interventions laparoscopiques, le modèle animal doit être considéré comme une étape importante de l'entraînement et contribue à une amélioration pour le patient.

Resumen

El rápido desarrollo de las técnicas laparoscópicas avanzadas enfrenta al cirujano pediatra con dificultades para adquirir habilidades y competencia. En consecuencia es necesario un entrenamiento para obtener la preparación adecuada. Este estudio experimental investiga cómo los residentes quirúrgicos realizan biopsias intestinales laparoscópicas y reparación del defecto creado tras haberse formado en un entrenador pélvico o en un modelo de conejo. Métodos: Se usaron conejos blancos de Nueva Zelanda, una óptica de 5 mm, instrumentos de 3 mm y suturas de Prolene 6/0. Se agruparon 12 residentes quirúrgicos en dos grupos. Su misión básica fue realizar biopsias intestinales seromusculares laparoscópicas y reparar el defecto con una sutura intracorpórea. El grupo 1 se entrenó en ocho ocasiones con un entrenador pélvico (PT) y el grupo 2 con un modelo de conejo (RM). Cada participante se examinó al final para demostrar la operación en el conejo. Se analizaron el tiempo operatorio, el tiempo de sutura y la tasa de perforaciones intestinales. Resultados: En el grupo PT el tiempo operatorio medio decreció de 11,8 ± 5,04 min a 4,91 ± 0,89 min (p < 0,01). Sin embargo la prueba final en el modelo de conejo duró 9,62 ± 5,11 min. En el grupo RM el tiempo operatorio medio también decreció desde 10,04 ± 3,39 min a 6,38 ± 1,40 min (p < 0,01) a lo largo de las 8 sesiones de entrenamiento. En este grupo la operación final duró 5,45 ± 0,67 min y fue significativamente más rápida que en grupo PT (9,62 ± 5,11 min, p < 0,01). Los tiempos de sutura mostraron la misma tendencia. No hubo diferencias significativas en la tasa de perforaciones. Conclusiones: El entrenamiento repetitivo en el conejo permite un mejor entrenamiento para la operación real por lo que en los centros quirúrgicos pediátricos con un paso importante en la educación debe ser considerado un modelo de este tipo que puede proporcionar beneficios a los pacientes.

Zusammenfassung

Thema: Die schnelle Entwicklung der fortgeschrittenen laparoskopischen Techniken ist eine große Herausforderung für die Fähigkeiten und die Kompetenz des Kinderchirurgen. Es ist daher selbstverständlich, dass Übungen eine adäquate Vorbereitung sein müssen. Diese experimentelle Studie untersucht, wie chirurgische Assistenten eine laparoskopische Darmbiopsie und einen Defektverschluss durchführen, nachdem sie am Pelvitrainer oder am Kaninchenmodell übten. Methoden: Weiße Neuseeland-Kaninchen, 3-mm-Instrumente, eine 5-mm-Optik und 6-0-Prolene-Nähte wurden verwandt. Zwölf chirurgische Assistenzärzte wurden in zwei Gruppen randomisiert verteilt. Ihre Hauptaufgabe war, eine seromuskuläre Darmbiopsie zu entnehmen und den Defekt mit einer intrakorporalen Naht zu verschließen. Gruppe I übte 8-mal am Pelvitrainer und Gruppe II übte entsprechend am Kaninchenmodell. Jeder Teilnehmer führte die Operation bei einem abschließenden Test am Kaninchen durch. Operationszeit, Nahtzeit und die Anzahl der Darmperforationen wurden untersucht. Resultate: In der PT-Gruppe nahm die Operationszeit von 11,18 (± 5,04) min bis 4,91 (± 0,89) min (p < 0,01) ab, dennoch dauerte die abschließende Operation am Kaninchenmodell 9,62 (± 5,11) min. In der RM-Gruppe sank die mittlere Operationsdauer von 10,04 (± 3,39) min bis 6,38 (± 1,40) min (p < 0,01) während der acht Operationen. In dieser Gruppe dauerte die abschließende Operation am lebenden Modell 5,45 (± 0,67) min und war damit signifikant schneller als die der PT-Gruppe (9,62 [± 5,11] min, p < 0,1). Die Nahtzeiten zeigten das gleiche Muster. Ein signifikanter Unterschied bei den Darmperforationen wurde nicht gefunden. Schlussfolgerungen: Wiederholte Übungen am Kaninchen führen zu besseren Fähigkeiten für Operationen am Lebenden. An Kinderchirurgischen Zentren mit fortgeschrittenen laparoskopischen Behandlungsmethoden wird ein Tiermodell als wichtiger Schritt in der Ausbildung erachtet, welcher zu einem vorteilhaften Verlauf bei den Patienten beiträgt.

References

• 1 Cundiff G W. Analysis of the effectiveness of an endoscopy education program in improving residents' laparoscopic skills.  Obstet Gynecol. 1997;  90 854-859
  CrossrefPubMedGoogle Scholar
• 2 Emam T A, Hanna G, Cuschieri A. Ergonomic principles of task alignment, visual display, and direction of execution of laparoscopic bowel suturing.  Surg Endosc. 2002;  16 271-276
  PubMedGoogle Scholar
• 3 Fujimoto T, Segawa O, Lane G J, Esaki S, Miyano T. Laparoscopic surgery in newborn infants.  Surg Endosc. 1999;  13 773-777
  CrossrefPubMedGoogle Scholar
• 4 Georgeson K E, Cohen R D, Hebra A, Jona J Z, Powell D M, Rothenberg S S, Tagge E P. Primary laparoscopic-assisted endorectal colon pull-through for Hirschsprung's disease. A new gold standard.  Annals of Surgery. 1999;  229 678-683
  CrossrefPubMedGoogle Scholar
• 5 Luks F I, Peers K HE, Deprest J A, Lerut T E. Gasless laparoscopy in infants: the rabbit model.  J Pediatr Surg. 1995;  30 1206-1208
  CrossrefPubMedGoogle Scholar
• 6 Querleu D, Lanvin D, Elhage A, Henry-Buisson B, Leblanc E. An objective experimental assessment of the learning curve for laparoscopic surgery: the example of pelvic and para-aortic lymph node dissection.  Obstet Gynecol. 1998;  81 55-58
  PubMedGoogle Scholar
• 7 Rosser J C, Murayama M, Gabriel N H. Minimally invasive surgical training solutions for the twenty-first century.  Surg Clin North Am. 2000;  80 1607-1624
  CrossrefPubMedGoogle Scholar
• 8 Shalhav A L, Dabagia M D, Wagner T T, Koch M O, Lingeman J E. Training postgraduate urologists in laparoscopic surgery: The current challenge.  J Urol. 2002;  167 2135-2137
  PubMedGoogle Scholar
• 9 Traxer O, Gettman M T, Napper C A, Scott D J, Jones D B, Roehrborn C G, Pearle M S, Cadeddu J A. The impact of intense laparoscopic skills training on the operative performance of urology residents.  J Urol. 2001;  166 1658-1661
  PubMedGoogle Scholar

M.D. Hans-Joachim Kirlum

Kinderchirurgische Klinik
Dr. von Haunersches Kinderspital
Ludwig-Maximilians-Universität München

Lindwurmstraße 4

80337 München

Germany

Email: hans-joachim.kirlum@med.uni-muenchen.de