Establecimiento de un modelo de entrenamiento animal de duodenoscopia, coledocoscopia y laparoscopia para la colelitiasis

Resumen

Aquí, presentamos un protocolo para establecer un modelo de entrenamiento animal combinado de múltiples scopias para mejorar la competencia y la comprensión de los médicos jóvenes en la tecnología combinada de múltiples scopias.

Resumen

La colelitiasis es una afección caracterizada por la formación de cálculos en la vesícula biliar y/o los conductos biliares. El uso competente de las técnicas de duodenoscopia, laparoscopia y coledochoscopia desempeña un papel fundamental en el tratamiento de la colelitiasis. Para mejorar la competencia de los médicos jóvenes en la aplicación de la tecnología multiendoscópica, se estableció un modelo de entrenamiento para duodenoscopia, coledocoscopia y laparoscopia utilizando un modelo de cerdo vivo. Inicialmente, se utilizaba el duodenoscopio para acceder al duodeno a través del paso a través de la boca, el esófago y el estómago para observar la papila duodenal. Posteriormente, se insertó el tubo en el conducto biliar común, seguido de la colocación de la guía de alambre. Posteriormente se insertaron trócares para establecer el neumoperitoneo y facilitar la realización de la colecistectomía laparoscópica. Se exploró el conducto biliar común y se abrió con la recuperación de la guía encontrada en su interior. A continuación, se utilizó el coledocóscopio para explorar tanto el colédoco distal como el conducto biliar intrahepático. Por último, bajo la guía de la duodenoscopia, la colocación de un stent biliar o de un stent biliar de plástico se produjo antes del cierre de la sutura primaria del colédoco. El establecimiento de un modelo animal combinado de múltiples scopias puede mejorar aún más la competencia de los médicos jóvenes en la tecnología combinada de múltiples scopias a través de la experiencia práctica.

Introducción

La colelitiasis es una enfermedad común del sistema digestivo, caracterizada por la formación de cálculos en la vesícula biliar y/o el conducto biliar. Se estima que la incidencia de cálculos biliares en adultos oscila entre el 10% y el 20%^1,2, y aproximadamente entre el 5% y el 15% de los pacientes también experimentan coledocolitiasis o hepatolitiasis. La coledocolitiasis puede provocar complicaciones graves como colangitis aguda o pancreatitis biliar.

Los cálculos del conducto biliar común (CBDS, por sus siglas en inglés) a menudo ocurren debido a la migración desde la vesícula biliar, aunque algunos pueden desarrollarse directamente en el conducto biliar. Los cálculos coexistentes del colédoco se encuentran en el 3%-16% de los pacientes con cálculos sintomáticos en la vesícula biliar ^3,4. De acuerdo con las guías de práctica clínica basadas en la evidencia para la colelitiasis 2021, se recomiendan la extirpación endoscópica de CBDS más colecistectomía quirúrgica y la extirpación quirúrgica de CBDS más colecistectomía para los CBDS con cálculos en la vesícula biliar ^5,6. Para una recuperación mínimamente invasiva y rápida, la colangiografía retrógrada endoscópica (CPRE) más la colecistectomía laparoscópica (CL) o la coledocotomía con tubo de exploración laparoscópica del conducto biliar común (LCBDE) más LC son el tratamiento habitual en la clínica. Estos tratamientos requieren el uso de técnicas combinadas multiscópicas como la técnica de CPRE combinada con técnica laparoscópica o la técnica laparoscópica combinada con técnica coledoscópica. En la actualidad, estas técnicas son principalmente procedimientos terapéuticos, y la falta de experiencia conduce a un mayor riesgo de eventos adversos ^7,8. Así, la formación y la enseñanza de técnicas combinadas multiscópicas han cobrado importancia⁹. Sin embargo, en la actualidad no existe un buen modelo para el entrenamiento y la enseñanza de técnicas combinadas multiscópicas.

En este trabajo se presenta un protocolo de entrenamiento para técnicas combinadas de multiscopia que incluyen duodenoscopia, coledocoscopia y laparoscopia utilizando un modelo de cerdo vivo. El establecimiento de un modelo animal combinado de múltiples scopias puede mejorar la competencia y la comprensión de los médicos jóvenes en la tecnología combinada de múltiples scopias a través de la experiencia práctica. Esto contribuirá al desarrollo general de sus habilidades y comprensión en este campo.

Protocolo

El procedimiento de experimentos con cerdos vivos se realizó de acuerdo con las normas internacionales y fue aprobado por el Comité de Cuidado Animal (WebLab020-FY202403).

1. Preparación del modelo

1. Someta al minicerdo a un período de ayuno de 12 horas y niegue el acceso al agua potable en la mañana del procedimiento.
2. Realizar la intubación endotraqueal y proporcionar isoflurano al 0,5-2% en una proporción de 1:1 con oxígeno a un caudal de 5-10 mL/kg/min para iniciar la anestesia general. Mantenga los ojos del cerdo cerrados con un apósito de película.
   NOTA: La respuesta somatocinética se utiliza para evaluar la profundidad de la anestesia. Esta evaluación se considera apropiada cuando el cerdo muestra falta de respuesta, mientras que tanto la frecuencia cardíaca como la respiración permanecen estables durante la operación.
3. Coloque al cerdo en una mesa de operaciones en posición supina para los experimentos.
4. Controle la frecuencia cardíaca y la saturación de oxígeno con un monitor de electrocardiograma.
5. Esterilice la piel abdominal con yodóforo y luego cúbrala con toallas estériles.

2. Procedimiento de CPRE (Figura 1)

1. Compruebe el duodenoscopio junto con el sistema de imágenes y sus funcionalidades, incluida la extracción de agua, la ingesta de CO₂ y las capacidades de succión.
2. Sostenga el duodenoscopio e insértelo en la boca, pase a través del esófago hasta la cavidad estomacal (Figura 1A, B).
3. Navegue a través del píloro (Figura 1C) y hacia el duodeno para observar la papila duodenal (Figura 1D).
   NOTA: Por lo general, el paso a través del píloro es difícil y fácil de deslizar hacia atrás porque el músculo pilórico es hipertrófico y la posición de la papila duodenal es cerca del píloro. La persona que sostiene y controla el duodenoscopio debe estar bien entrenada en este procedimiento.
4. Utilice un esfinterótomo con una guía biliar para canular la papila duodenal (Figura 1E).
5. Cánula el conducto biliar común (CDB) con una guía y retenerlo en el CDB (Figura 1F).

3. Establecimiento del neumoperitoneo

1. Haga una incisión en la piel por encima del ombligo con 10 mm, luego use dos pinzas de toalla para sujetar y levantar la piel a ambos lados de la incisión. Inserte la aguja Veress en la cavidad abdominal a través de la incisión.
   1. Si falla, incida la pared abdominal capa por capa hasta la profundidad hasta llegar a la cavidad abdominal.
2. Inyecte gas de dióxido de carbono a través de la aguja Veress (conectada a una bomba de gas de dióxido de carbono) y mantenga una presión de neumoperitoneo de 12 mmHg.

4. Colocación del trocar

1. Coloque el puerto de observación cerca del ombligo para facilitar una exploración completa de la cavidad abdominal.
2. Inserte un trocar de 12 mm unos 2 cm por debajo de la apófisis xifoides después de incidir la piel.
3. Inserte un trocar de 5 mm aproximadamente 2 cm por debajo del margen costal de la línea medioclavicular derecha después de incidir la piel.
4. Insertar un trocar de 5 mm 2 cm por debajo del margen costal de la línea axilar anterior derecha después de incidir la piel.
   NOTA: Se debe tener cuidado de evitar dañar los intestinos que puedan estar adheridos a la pared abdominal.

5. Procedimiento LC (Figura 2)

1. Sostenga el lóbulo del hígado para exponer la vesícula biliar con una pinza estomacal.
2. Agarre la ampolla de la vesícula biliar para exponer el triángulo de la vesícula biliar con una pinza separada.
3. Diseccione cuidadosamente el conducto cístico y la arteria quística. Luego, láncelos y desconéctelos (Figura 2B).
4. Separe suavemente la vesícula biliar de detrás del hígado hasta que se retire por completo (Figura 2A).

6. Procedimiento LCBDE (Figura 3)

1. Sujete el lóbulo del hígado para exponer la posición del CBD mediante una pinza estomacal.
2. Separe el CBD hasta la disociación completa con un gancho eléctrico (Figura 3A).
3. Diseccione el CBD longitudinalmente para exponer la guía en el CBD (Figura 3B).
4. Emplee un coledocoscopio para explorar la parte inferior del CBD y la papila duodenal hacia abajo (Figura 3C, E), y el conducto hepático común y el conducto biliar intrahepático hacia arriba (Figura 3D, F).
   NOTA: En los casos en los que hay cálculos residuales, se puede realizar una extracción endoscópica en cesta. Considere el cierre primario o la colocación de un tubo en T para un manejo óptimo, dependiendo del diámetro del CBD.

7. Postoperatorio

1. Suturar las incisiones abdominales y sacrificar al cerdo con 20 mL de cloruro de potasio inyectable bajo anestesia.

Resultados

El protocolo de entrenamiento para técnicas combinadas multiscópicas se realizó con un minicerdo doméstico hembra de 35 kg. Después de que el cerdo fue anestesiado y monitoreado, la piel del abdomen fue esterilizada y cubierta con toallas. El duodenoscopio se introdujo en la boca, se pasó a través del esófago hasta la cavidad estomacal (Figura1A,B), se guió a través del píloro (Figura 1C) y se introdujo en el duodeno, donde se pudo observar la papila duodenal (Figura 1D). El CBD se canuló selectivamente con un esfinterótomo y una guía (Figura 1E), que luego se mantuvo en su lugar (Figura 1F). Tras el establecimiento del neumoperitoneo y la colocación de trócares, se realizó colecistectomía laparoscópica (Figura 2). El CBD se separó con un gancho eléctrico (Figura 3A) y se diseccionó longitudinalmente con la guía expuesta (Figura 3B). Se exploró todo el conducto biliar intrahepático y el conducto biliar intrahepático con un coledochocopio (Figura 3C-F). A continuación, se realizó el cierre primario antes de retirar el equipo y suturar las incisiones. Finalmente, bajo anestesia, se llevó a cabo la eutanasia del cerdo.

Este procedimiento se llevó a cabo en cinco cerdos. Inicialmente, realizamos el procedimiento en un solo cerdo, lo que arrojó resultados exitosos. A continuación, reunimos a 20 aprendices para presentar los videos de protocolo y procedimiento, brindando capacitación a cuatro cerdos adicionales. Entre estos aprendices, cuatro profesionales experimentados en CPRE completaron con éxito el procedimiento de CPRE en 30 minutos. Por el contrario, ocho alumnos con poca o ninguna experiencia previa en CPRE encontraron dificultades en el plazo inicial de 30 minutos; sin embargo, cuatro de ellos pudieron completar el procedimiento de CPRE después de dos o tres ensayos con la ayuda de tutores en los 30 minutos siguientes. Además, cuatro aprendices realizaron con éxito el procedimiento LC, mientras que otros cuatro aprendices completaron el procedimiento LCBDE en 30 minutos. Así, un total de cuatro grupos de aprendices completaron con éxito el protocolo (Tabla 1).

Figura 1: El procedimiento de la CPRE. (A) El cardias del estómago. (B) La curvatura menor del estómago. C) El píloro. D) La papila duodenal. (E) Un esfinterotoma con una guía biliar para canular la papila duodenal. (F) Después de canular selectivamente el conducto biliar común (CDB), la guía se retuvo en el conducto biliar común. Haga clic aquí para ver una versión más grande de esta figura.

Figura 2: El procedimiento de LC. (A) La vesícula biliar está separada de detrás del hígado. (B) Cortar el conducto cístico. Haga clic aquí para ver una versión más grande de esta figura.

Figura 3: El procedimiento de LCBDE: (a) Separar el CDB. (B) El CBD se diseccionó longitudinalmente para exponer la guía. (C) Se utilizó un coledocoscopio para explorar la parte inferior del CBD y la papila duodenal hacia abajo. (D) Se utilizó un coledocoscopio para explorar el conducto hepático común y el conducto biliar intrahepático hacia arriba. E) La parte inferior del CDB. (F) El conducto biliar hiliares. Haga clic aquí para ver una versión más grande de esta figura.

Descripción		Número de becarios	Procedimiento
Finalización exitosa del procedimiento de CPRE en 30 minutos		4	CPRE
Aprendices sin experiencia con dificultades en los primeros 30 minutos			CPRE
No experimentó dificultades después de 2-3 intentos con la ayuda de tutores en los 30 minutos posteriores		4	CPRE
No experimentado con finalización exitosa después de 2-3 ensayos con la ayuda de tutores en los siguientes 30 minutos		4	CPRE
Finalización exitosa del procedimiento LC en 30 min		4	LC
Finalización exitosa del procedimiento LCBDE en 30 min		4	LCBDE
Número total de becarios		20

Tabla 1: Datos representativos del programa formativo.

Discusión

La colelitiasis es una enfermedad común y recurrente que presenta desafíos en el manejo. Con el avance de la tecnología, las técnicas mínimamente invasivas, especialmente la técnica combinada de múltiples scopias, se han utilizado cada vez más en el tratamiento de la colelitiasis. De acuerdo con el tamaño y la distribución de los cálculos, los patrones de procesamiento de los cálculos se pueden clasificar de la siguiente manera: (1) Para los CBDS menores de 1 cm, con o sin cálculos en la vesícula biliar, se sugiere eliminar el cálculo utilizando CPRE con expansión lenta con balón para preservar la función del pezón, con o sin LC. (2) Para los CDB mayores de 1 cm, con o sin cálculos en la vesícula biliar, se recomienda eliminar los cálculos mediante litotricia electrohidráulica o una cesta de litotricia después de la dilatación lenta con balón bajo CPRE con preservación del pezón, con o sin CL. Alternativamente, las piedras se pueden eliminar a través de LCBDE con o sin LC. La colocación de un stent biliar bajo CPRE combinada con LC y LCBDE sin tubo en T también es una opción viable. (3) En los casos de cálculos intrahepáticos en las vías biliares, el abordaje del tratamiento puede consistir en hepatectomía laparoscópica o colangioscopia transhepática percutánea, dependiendo de la situación y distribución de los cálculos. Un solo tratamiento que utiliza laparoscopia o duodenoscopia a menudo no logra una eficacia óptima para los pacientes con cálculos de vesícula biliar y CBD. La aplicación combinada de la multiscopia ha aportado cambios revolucionarios en el tratamiento mínimamente invasivo de la colelitiasis¹⁰. Lv et ^al.11 demostraron que el abordaje triendoscópico para la colecistolitiasis concomitante y la coledocolitiasis es seguro y eficaz, lo que se traduce en estancias hospitalarias más cortas y menores costes. Es evidente que las habilidades competentes en las técnicas de duodenoscopia, laparoscopia y coledocoscopia juegan un papel crucial en el tratamiento de la colelitiasis. Debido a que la falta de experiencia podría conducir a un mayor riesgo de eventos adversos, la capacitación y la enseñanza parecen haber ganado importancia. Tradicionalmente, las técnicas de CPRE se han entrenado utilizando simuladores computarizados¹² o modelos de entrenamiento ex vivo¹³, mientras que las habilidades laparoscópicas se han desarrollado a través de métodos de caja seca¹⁴ o caja 15 ex vivo. Sin embargo, estos modelos de entrenamiento a menudo no logran integrar las ventajas de las técnicas de CPRE y laparoscópica de manera efectiva. Por lo tanto, existe una necesidad urgente de un modelo de entrenamiento novedoso que facilite técnicas combinadas para el entrenamiento multiscópico.

Desarrollamos un modelo de cerdo vivo para el entrenamiento en técnicas combinadas de multiscopia. Los resultados representativos indican que este modelo es efectivo (Tabla 1). Técnicas como la CPRE, la cirugía laparoscópica y la colocoscopia pueden entrenarse eficazmente con este modelo. Este modelo presenta varias ventajas únicas. En primer lugar, es beneficioso para simular estructuras fisiológicas y anatómicas humanas. Por ejemplo, proporciona una simulación realista del tracto digestivo fisiológico para el entrenamiento en el control de la duodenoscopia, así como oportunidades para practicar el manejo de la hemorragia y la sutura del tracto biliar utilizando técnicas laparoscópicas¹⁶. El modelo porcino ofrece un valioso entorno de formación para los médicos novatos. En segundo lugar, este modelo de cerdo facilita el entrenamiento en técnicas híbridas. En los casos en que la duodenoscopia no tiene éxito, el gastroscopio se puede insertar en el duodeno. A continuación, se puede introducir una guía laparoscópica en el conducto biliar común a través del conducto cístico y, posteriormente, avanzar hacia el duodeno a través de la papila. Después de la observación bajo guía gastroscópica, se pueden emplear fórceps para agarrar y maniobrar el alambre guía fuera de la boca antes de volver a un duodenoscopio para navegar el alambre a lo largo de su camino previsto hacia el duodeno. Además, este modelo hace hincapié en el trabajo en equipo durante las sesiones de formación al requerir una estrecha colaboración entre los miembros del equipo. Este enfoque fomenta un espíritu de trabajo en equipo y mejora las habilidades de comunicación entre los médicos jóvenes. Por último, este modelo de formación incorpora las características de la cirugía mínimamente invasiva al priorizar la reducción del traumatismo. Su objetivo es mejorar la comprensión y el dominio de los médicos jóvenes en las prácticas quirúrgicas mínimamente invasivas.

Por consideraciones éticas, seleccionamos un cerdo vivo como modelo de entrenamiento debido a su tamaño y estructuras anatómicas que se asemejan mucho a las de los humanos¹⁷. Su tamaño sustancial permite el uso de todos los equipos y aparatos diseñados para aplicaciones humanas. Además, sus características anatómicas brindan valiosas oportunidades para que los médicos jóvenes practiquen el control de la duodenoscopia. Entre los modelos animales existentes, los cerdos son especialmente adecuados para el entrenamiento en técnicas multiscópicas. Durante la operación, no se emplearon estrategias de manejo del dolor; En consecuencia, el cerdo no mostró respuesta, mientras que tanto la frecuencia cardíaca como la respiración se mantuvieron estables durante todo el procedimiento. El proceso de eutanasia se llevó a cabo de forma rápida y eficaz mediante una inyección de 20 mL de cloruro de potasio bajo anestesia.

Sin embargo, este modelo de cerdo tiene varias limitaciones. En primer lugar, los costes asociados son elevados. Los principales gastos de este modelo surgen de la adquisición de cerdos, así como de los equipos y aparatos necesarios, lo que puede dificultar su adopción generalizada. En segundo lugar, el cerdo está destinado a un solo uso. Debido a los experimentos in vivo realizados en condiciones fisiológicas y al daño operativo infligido al sistema biliar, es un desafío utilizar cerdos para estudios adicionales. En consecuencia, esto también contribuye al aumento de los costes experimentales. Además, este modelo de cerdo no representa con precisión un modelo de colelitiasis. Localizar a un cerdo con colelitiasis natural plantea dificultades significativas; Además, es posible que no se permita la creación de un modelo de cerdo de colelitiasis artificial de acuerdo con las regulaciones del Comité de Cuidado de Animales. Sin embargo, sigue siendo el modelo ideal para el entrenamiento en multiscopia para la colelitiasis debido a su tamaño apropiado y similitud con las estructuras fisiológicas y anatómicas humanas. Incluso en ausencia de cálculos en el conducto biliar, el procedimiento de tratamiento de entrenamiento para la colelitiasis aún se puede realizar de manera efectiva.

El modelo puede mejorarse en el futuro utilizando órganos abdominales enteros procedentes de mataderos, respaldados por sistemas de circulación artificial dentro de una caja húmeda para simular las condiciones fisiológicas y anatómicas. Se prevé que este enfoque sea más eficaz en función de los costos. Con los avances en tecnología e inteligencia artificial¹⁸, es posible crear un simulador artificial de entrenamiento multiendoscópico utilizando realidad virtual o aumentada^19,20. Este desarrollo transforma fundamentalmente el problema de la no reutilización asociado al modelo actual.

El modelo de entrenamiento de técnicas combinadas multiscópicas en el tratamiento de la colelitiasis es un método de enseñanza innovador y práctico. Es útil para mejorar la competencia y la capacidad de aplicación de la tecnología combinada de múltiples scopias de los médicos jóvenes. Este método proporciona una valiosa experiencia práctica para que los profesionales médicos mejoren sus habilidades en el tratamiento de la colelitiasis.

Materiales

Name	Company	Catalog Number	Comments
Anesthesia machine	Mindray	WATO EX-20
Choledochoscope	OLMPLUS	CHF-V2
Duodenoscopy	OLMPLUS	TJF-260V
Electric hook	OLMPLUS	A6292
Electrocardiogram monitor	Mindray	iMEC12
Electrocoagulation system	OLMPLUS	ESG-400/USG-400
Guidewire	OLMPLUS	G-240-3527A
Laparoscopic gastric forceps	OLMPLUS	WA64130L
Laparoscopic needle holder	OLMPLUS	WA64700A
Laparoscopic separation forceps	OLMPLUS	WA64320A
Laparoscopy	OLMPLUS	OTV-S400
Sphincterotome	OLMPLUS	KD-V431M-0720
Trocar (5.5 mm, 12 mm)	OLMPLUS	5.5-A5809/12-A5859
Ultrasonic scalpel and equipment	OLMPLUS	TB-0520FCS/TD-TB400
Veress needle	OLMPLUS	SD-301
Vicryl Plus 5-0	ETHICON	VCP433H
Video recording system	OLMPLUS	IMH-20