Estabelecimento de um Modelo de Treinamento Animal de Duodenoscopia, Coledocoscopia e Laparoscopia para Colelitíase

Resumo

Aqui, apresentamos um protocolo para estabelecer um modelo de treinamento animal combinado de multiscopia para melhorar a proficiência e a compreensão de jovens médicos em tecnologia combinada de multiscopia.

Resumo

A colelitíase é uma condição caracterizada pela formação de cálculos na vesícula biliar e/ou ductos biliares. O uso proficiente de técnicas de duodenoscopia, laparoscopia e coledocoscopia desempenha um papel fundamental no tratamento da colelitíase. Para aumentar a proficiência dos jovens médicos na aplicação da tecnologia multiendoscópio, um modelo de treinamento para duodenoscopia, coledocoscopia e laparoscopia foi estabelecido usando um modelo de porco vivo. Inicialmente, o duodenoscópio foi usado para acessar o duodeno através da passagem pela boca, esôfago e estômago para observar a papila duodenal. Posteriormente, o tubo foi inserido no ducto colédoco e, em seguida, a colocação do fio-guia. Posteriormente, foram inseridos trocartes para estabelecer o pneumoperitônio e facilitar a realização da colecistectomia laparoscópica. O ducto colédoco foi explorado e aberto com a recuperação do fio-guia encontrado dentro dele. O coledocoscópio foi então usado para explorar o ducto biliar comum distal e os ductos biliares intra-hepáticos. Finalmente, sob orientação duodenoscopia, a colocação de tubo nasobiliar ou stent biliar plástico ocorreu antes do fechamento da sutura primária do ducto colédoco. O estabelecimento de um modelo animal combinado de multiscopia pode aumentar ainda mais a proficiência dos jovens médicos na tecnologia combinada de multiscopia por meio da experiência prática.

Introdução

A colelitíase é uma doença comum do sistema digestivo, caracterizada pela formação de cálculos na vesícula biliar e/ou ducto biliar. A incidência de cálculos biliares em adultos é estimada entre 10% e 20%^1,2, com aproximadamente 5% a 15% dos pacientes também apresentando coledocolitíase ou hepatolitíase. A coledocolitíase pode levar a complicações graves, como colangite aguda ou pancreatite biliar.

Os cálculos do ducto biliar comum (CBDS) geralmente ocorrem devido à migração da vesícula biliar, embora alguns possam se desenvolver diretamente no ducto biliar. Cálculos coexistentes no ducto biliar comum são encontrados em 3% a 16% dos pacientes com cálculos sintomáticos da vesícula biliar ^3,4. De acordo com as diretrizes de prática clínica baseadas em evidências para colelitíase 2021, a remoção endoscópica de CBDS mais colecistectomia cirúrgica e remoção cirúrgica de CBD mais colecistectomia são recomendadas para CBD com cálculos na vesícula biliar ^5,6. Para recuperação minimamente invasiva e rápida, a colangiografia retrógrada endoscópica (CPRE) associada à colecistectomia laparoscópica (CL) ou à coledocotomia laparoscópica do tubo colédoco comum (LCBDE) associada à CL são o tratamento usual na clínica. Esses tratamentos requerem o uso de técnicas combinadas de multiscopia, como a técnica de CPRE combinada com a técnica laparoscópica ou a técnica laparoscópica combinada com a técnica coledocoscópica. Essas técnicas são hoje principalmente procedimentos terapêuticos, e a falta de experiência leva a um maior risco de eventos adversos ^7,8. Assim, o treinamento e o ensino de técnicas combinadas de multiscopia ganharam importância⁹. No entanto, não existe um bom modelo para treinar e ensinar técnicas combinadas de multiscopia atualmente.

Aqui, apresentamos um protocolo de treinamento para técnicas combinadas de multiscopia envolvendo duodenoscopia, coledocoscopia e laparoscopia usando um modelo de porco vivo. O estabelecimento de um modelo animal combinado de multiscopia pode aumentar a proficiência e a compreensão de jovens médicos em tecnologia combinada de multiscopia por meio da experiência prática. Isso contribuirá para o desenvolvimento e compreensão geral de suas habilidades neste campo.

Protocolo

O procedimento de experimentos com suínos vivos foi realizado de acordo com as normas internacionais e foi aprovado pelo Committee of Animal Care (WebLab020-FY202403).

1. Preparação do modelo

1. Sujeitar o mini-porco a um período de jejum de 12 h e reter o acesso à água potável na manhã do procedimento.
2. Realize a intubação endotraqueal e forneça isoflurano a 0,5-2% na proporção de 1:1 com oxigênio a uma taxa de fluxo de 5-10 mL/kg/min para iniciar a anestesia geral. Mantenha os olhos do porco fechados com curativo de filme.
   NOTA: A resposta somatocinética é usada para avaliar a profundidade da anestesia. Esta avaliação é considerada apropriada quando o porco apresenta falta de resposta enquanto a frequência cardíaca e a respiração permanecem estáveis durante a operação.
3. Posicione o porco em uma mesa de operação em decúbito dorsal para experimentos.
4. Monitore a frequência cardíaca e a saturação de oxigênio usando um monitor de eletrocardiograma.
5. Esterilize a pele abdominal com iodóforo e cubra-a com toalhas estéreis.

2. Procedimento de CPRE (Figura 1)

1. Verifique o duodenoscópio em conjunto com o sistema de imagem e suas funcionalidades, incluindo consumo de água, entrada de CO₂ e recursos de sucção.
2. Segure o duodenoscópio e insira-o na boca, passe pelo esôfago e entre na cavidade estomacal (Figura 1A, B).
3. Navegue pelo piloro (Figura 1C) e entre no duodeno para observar a papila duodenal (Figura 1D).
   NOTA: Normalmente, passar pelo piloro é difícil e fácil de escorregar para trás porque o músculo pilórico é hipertrófico e a posição da papila duodenal é próxima ao piloro. A pessoa que segura e controla o duodenoscópio deve ser bem treinada neste procedimento.
4. Use um esfincterótomo com um fio-guia biliar para canular a papila duodenal (Figura 1E).
5. Canule o ducto colédoco (CBD) com um fio-guia e retenha-o no CBD (Figura 1F).

3. Estabelecimento de pneumoperitônio

1. Incise a pele acima do umbigo com 10 mm e, em seguida, use duas pinças de toalha para prender e levantar a pele em ambos os lados da incisão. Insira a agulha de Veress na cavidade abdominal através da incisão.
   1. Se falhar, faça uma incisão na parede abdominal camada por camada até a profundidade para alcançar a cavidade abdominal.
2. Injete gás dióxido de carbono através da agulha de Veress (conectada a uma bomba de gás dióxido de carbono) e mantenha uma pressão pneumoperitônio de 12 mmHg.

4. Colocação do trocarte

1. Posicione a porta de observação próxima ao umbigo para facilitar uma exploração abrangente da cavidade abdominal.
2. Insira um trocarte de 12 mm cerca de 2 cm abaixo do processo xifóide após a incisão na pele.
3. Insira um trocarte de 5 mm cerca de 2 cm abaixo da margem costal da linha hemiclavicular direita após incisar a pele.
4. Insira um trocarte de 5 mm 2 cm abaixo da margem costal da linha axilar anterior direita após a incisão da pele.
   NOTA: Deve-se tomar cuidado para evitar danificar quaisquer intestinos que possam estar aderidos à parede abdominal.

5. Procedimento LC (Figura 2)

1. Segure o lobo do fígado para expor a vesícula biliar com uma pinça estomacal.
2. Segure a ampola da vesícula biliar para expor o triângulo da vesícula biliar por uma pinça separada.
3. Disseque cuidadosamente o ducto cístico e a artéria cística. Em seguida, faça uma ligadura e desconecte-os (Figura 2B).
4. Retire suavemente a vesícula biliar de trás do fígado até removê-la completamente (Figura 2A).

6. Procedimento LCBDE (Figura 3)

1. Segure o lobo do fígado para expor a posição do CBD por uma braçadeira estomacal.
2. Separe o CBD até a dissociação completa usando um gancho elétrico (Figura 3A).
3. Disseque o CBD longitudinalmente para expor o fio-guia no CBD (Figura 3B).
4. Empregue um coledocoscópio para explorar a parte inferior do CBD e a papila duodenal para baixo (Figura 3C, E) e o ducto hepático comum e o ducto biliar intra-hepático para cima (Figura 3D, F).
   NOTA: Nos casos em que cálculos residuais estão presentes, a extração endoscópica da cesta pode ser realizada. Considere o fechamento primário ou a colocação do tubo T para um gerenciamento ideal, dependendo do diâmetro do CBD.

7. Pós-operatório

1. Suturar as incisões abdominais e sacrificar o porco com 20 mL de injeção de cloreto de potássio sob anestesia.

Resultados

O protocolo de treinamento para técnicas combinadas de multiscopia foi realizado com uma miniporca domesticada fêmea de 35 kg. Depois que o porco foi anestesiado e monitorado, a pele do abdômen foi esterilizada e coberta com toalhas. O duodenoscópio foi inserido na boca, passado pelo esôfago e pela cavidade estomacal (Figura1A,B), guiado pelo piloro (Figura 1C) e para o duodeno, onde se observava a papila duodenal (Figura 1D). O CBD foi canulado seletivamente com um esfincterótomo e fio-guia (Figura 1E), que foi então mantido no local (Figura 1F). Após o estabelecimento do pneumoperitônio e colocação dos trocartes, foi realizada colecistectomia laparoscópica (Figura 2). O CBD foi separado com um gancho elétrico (Figura 3A) e dissecado longitudinalmente com o fio-guia exposto (Figura 3B). Todo o CBD e o ducto biliar intra-hepático foram explorados usando um coledocoscópio (Figura 3C-F). O fechamento primário foi então realizado antes da retirada do equipamento e sutura das incisões. Finalmente, sob anestesia, ocorreu a eutanásia do porco.

Este procedimento foi realizado em cinco suínos. Inicialmente, realizamos o procedimento em um único porco, que produziu resultados bem-sucedidos. Em seguida, reunimos 20 estagiários para apresentar o protocolo e os vídeos de procedimentos, proporcionando treinamento com mais quatro suínos. Entre esses estagiários, quatro profissionais experientes de CPRE concluíram com sucesso o procedimento de CPRE em 30 minutos. Em contraste, oito estagiários com pouca ou nenhuma experiência anterior em CPRE encontraram dificuldades no período inicial de 30 minutos; no entanto, quatro deles foram capazes de completar o procedimento de CPRE após duas ou três tentativas com a ajuda de tutores nos 30 minutos subsequentes. Além disso, quatro estagiários realizaram com sucesso o procedimento LC, enquanto outros quatro estagiários realizaram o procedimento LCBDE em 30 min. Assim, um total de quatro grupos de estagiários completaram com sucesso o protocolo (Tabela 1).

Figura 1: O procedimento da CPRE. (A) A cárdia do estômago. (B) A curvatura menor do estômago. (C) O piloro. (D) A papila duodenal. (E) Um esfincterótomo com um fio-guia biliar para canular a papila duodenal. (F) Após a canulação seletiva do ducto colédoco (CBD), o fio-guia foi retido no ducto colédoco. Clique aqui para ver uma versão maior desta figura.

Figura 2: O procedimento de LC. (A) A vesícula biliar é separada de trás do fígado. (B) Prenda o ducto cístico. Clique aqui para ver uma versão maior desta figura.

Figura 3: O procedimento do LCBDE: (a) Separe o CBD. (B) O CBD foi dissecado longitudinalmente para expor o fio-guia. (C) Um coledocoscópio foi usado para explorar a parte inferior do CBD e a papila duodenal para baixo. (D) Um coledocoscópio foi usado para explorar o ducto hepático comum e o ducto biliar intra-hepático para cima. (E) A parte inferior do CBD. (F) O ducto biliar hilar. Clique aqui para ver uma versão maior desta figura.

Descrição		Número de estagiários	Procedimento
Conclusão bem-sucedida do procedimento de CPRE em 30 min		4	CPRE
Formandos não experientes com dificuldades nos 30 minutos iniciais			CPRE
Não experimentado com dificuldades após 2-3 tentativas com assistência de tutores nos 30 minutos subsequentes		4	CPRE
Não experiente com conclusão bem-sucedida após 2-3 tentativas com assistência de tutores nos 30 minutos subsequentes		4	CPRE
Conclusão bem-sucedida do procedimento LC em 30 min		4	LC
Conclusão bem-sucedida do procedimento LCBDE em 30 min		4	LCBDE
Número total de estagiários		20

Tabela 1: Dados representativos do programa de treinamento.

Discussão

A colelitíase é uma doença comum e recorrente que apresenta desafios no manejo. Com o avanço da tecnologia, as técnicas minimamente invasivas, especialmente a técnica combinada de multiscopia, têm sido cada vez mais utilizadas no tratamento da colelitíase. De acordo com o tamanho e a distribuição dos cálculos, os padrões de processamento de cálculos podem ser classificados da seguinte forma: (1) Para CBDS menores que 1 cm, com ou sem cálculos na vesícula biliar, sugere-se remover o cálculo usando CPRE com expansão lenta do balão para preservar a função do mamilo, com ou sem LC. (2) Para CBDS maiores que 1 cm, com ou sem cálculos na vesícula biliar, recomenda-se a remoção de cálculos usando litotripsia eletro-hidráulica ou cesta de litotripsia após dilatação lenta do balão sob CPRE com preservação da mamilo, com ou sem CL. Alternativamente, as pedras podem ser removidas através de LCBDE com ou sem LC. A colocação de stent biliar sob CPRE combinada com LC e LCBDE sem tubo T também é uma opção viável. (3) Nos casos de cálculos intra-hepáticos do ducto biliar, a abordagem do tratamento pode envolver hepatectomia laparoscópica ou colangioscopia trans-hepática percutânea, dependendo da situação e distribuição dos cálculos. Um único tratamento usando laparoscopia ou duodenoscopia geralmente não consegue atingir a eficácia ideal para pacientes com cálculos na vesícula biliar e no CBD. A aplicação combinada da multiscopia trouxe mudanças revolucionárias no tratamento minimamente invasivo da colelitíase¹⁰. Lv et ^al.11 demonstraram que a abordagem triendoscópica para colecistolitíase e coledocolitíase concomitantes é segura e eficaz, resultando em menor tempo de internação e custos reduzidos. É evidente que habilidades proficientes em técnicas de duodenoscopia, laparoscopia e coledocoscopia desempenham um papel crucial no tratamento da colelitíase. Como a falta de experiência pode levar a um maior risco de eventos adversos, o treinamento e o ensino parecem ter ganhado importância. Tradicionalmente, as técnicas de CPRE têm sido treinadas usando simuladores computadorizados¹² ou modelos de treinamento ex vivo¹³ , enquanto as habilidades laparoscópicas têm sido desenvolvidas por meio de métodos de caixa seca¹⁴ ou caixa ex vivo ¹⁵ . No entanto, esses modelos de treinamento muitas vezes não conseguem integrar as vantagens da CPRE e das técnicas laparoscópicas de forma eficaz. Portanto, há uma necessidade urgente de um novo modelo de treinamento que facilite técnicas combinadas para treinamento multiscopia.

Desenvolvemos um modelo de porco vivo para treinamento em técnicas combinadas de multiscopia. Os resultados representativos indicam que esse modelo é eficaz (Tabela 1). Técnicas como CPRE, cirurgia laparoscópica e coledocoscopia podem ser treinadas com eficácia usando esse modelo. Este modelo apresenta várias vantagens exclusivas. Em primeiro lugar, é benéfico para simular estruturas fisiológicas e anatômicas humanas. Por exemplo, fornece uma simulação realista do trato digestivo fisiológico para treinamento em controle duodenoscópico, bem como oportunidades para praticar o manejo do sangramento e a sutura do trato biliar usando técnicas laparoscópicas¹⁶. O modelo de porco oferece um ambiente de treinamento valioso para médicos iniciantes. Em segundo lugar, este modelo de porco facilita o treinamento em técnicas híbridas. Nos casos em que a duodenoscopia não for bem-sucedida, o gastroscópio pode ser inserido no duodeno. Um fio-guia laparoscópico pode então ser introduzido no ducto colédoco através do ducto cístico e, posteriormente, avançado para o duodeno através da papila. Após a observação sob orientação gastroscópica, uma pinça pode ser empregada para agarrar e manobrar o fio-guia para fora da boca antes de reverter para um duodenoscópio para navegar o fio ao longo de seu caminho pretendido para o duodeno. Além disso, esse modelo enfatiza o trabalho em equipe durante as sessões de treinamento, necessitando de uma estreita colaboração entre os membros da equipe. Essa abordagem promove o espírito de trabalho em equipe e aprimora as habilidades de comunicação entre os jovens médicos. Por fim, este modelo de treinamento incorpora características da cirurgia minimamente invasiva, priorizando a redução do trauma. O objetivo é melhorar a compreensão e a proficiência dos jovens médicos em práticas cirúrgicas minimamente invasivas.

Por considerações éticas, selecionamos um porco vivo como modelo de treinamento devido ao seu tamanho e estruturas anatômicas que se assemelham muito às dos humanos¹⁷. Seu tamanho substancial permite o uso de todos os equipamentos e aparelhos projetados para aplicações humanas. Além disso, suas características anatômicas oferecem oportunidades valiosas para jovens médicos praticarem o controle da duodenoscopia. Entre os modelos animais existentes, os suínos são especialmente adequados para treinamento em técnicas de multiscopia. Durante a operação, nenhuma estratégia de controle da dor foi empregada; Consequentemente, o porco exibiu não responsividade enquanto a frequência cardíaca e a respiração permaneceram estáveis durante todo o procedimento. O processo de eutanásia foi conduzido de forma rápida e eficaz com injeção de 20 mL de cloreto de potássio sob anestesia.

No entanto, este modelo de porco tem várias limitações. Em primeiro lugar, os custos associados são elevados. As despesas primárias desse modelo decorrem da aquisição de suínos, bem como dos equipamentos e aparelhos necessários, o que pode dificultar sua ampla adoção. Em segundo lugar, o porco destina-se apenas a uma única utilização. Devido aos experimentos in vivo conduzidos em condições fisiológicas e aos danos operacionais infligidos ao sistema biliar, é um desafio utilizar suínos para estudos posteriores. Consequentemente, isso também contribui para o aumento dos custos experimentais. Além disso, este modelo de porco não representa com precisão um modelo de colelitíase. Localizar um porco com colelitíase natural apresenta dificuldades significativas; Além disso, a criação de um modelo de porco de colelitíase artificial pode não ser permitida de acordo com os regulamentos do comitê de cuidados com animais. No entanto, continua sendo o modelo ideal para treinamento em multiscopia para colelitíase devido ao seu tamanho adequado e semelhança com as estruturas fisiológicas e anatômicas humanas. Mesmo na ausência de cálculos no ducto biliar, o procedimento de tratamento de treinamento para colelitíase ainda pode ser realizado de forma eficaz.

O modelo pode ser aprimorado no futuro utilizando órgãos abdominais inteiros provenientes de matadouros, apoiados por sistemas de circulação artificial dentro de uma caixa úmida para simular condições fisiológicas e anatômicas. Prevê-se que essa abordagem seja mais econômica. Com os avanços da tecnologia e da inteligência artificial¹⁸, é possível criar um simulador artificial de treinamento multiendoscopia usando realidade virtual ou aumentada^19,20. Esse desenvolvimento transforma fundamentalmente a questão da não reutilização associada ao modelo atual.

O modelo de treinamento de técnicas combinadas de multiscopia no tratamento da colelitíase é um método de ensino inovador e prático. É útil para melhorar a proficiência dos jovens médicos e a capacidade de aplicação da tecnologia combinada de multiscopia. Este método fornece uma valiosa experiência prática para profissionais médicos aprimorarem suas habilidades no tratamento da colelitíase.

Materiais

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