Utilizando um modelo de fundoplicatura de Nissen laparoscópico impresso em 3D para encurtar a curva de aprendizado de um residente
15 de agosto de 2025
Este estudo descreve como os modelos impressos em 3D aceleram efetivamente a taxa na qual as habilidades avançadas de cirurgia laparoscópica usadas na fundoplicatura de Nissen são dominadas pelos residentes cirúrgicos durante o treinamento de residência, aumentando assim a preparação futura.
Nossa pesquisa avalia se um modelo de impressão 3D realista pode ajudar os residentes cirúrgicos a dominar habilidades cirúrgicas laparoscópicas complexas com mais rapidez e segurança antes de entrarem na sala de cirurgia. Os residentes muitas vezes não têm confiança em procedimentos avançados após o treinamento padrão. Abordamos a lacuna entre a simulação básica e as complexidades do desempenho real da sala de cirurgia e sutura.
Nosso protocolo usa um modelo de baixo custo, reutilizável e anatomicamente preciso. Ele permite a prática sem riscos de etapas cirúrgicas críticas, o que nem sempre é viável com outros métodos. Nossa descoberta fornece um caminho de treinamento validado que encurta a curva de aprendizado.
Isso pode levar diretamente à melhoria da proficiência cirúrgica, redução de complicações e, por fim, melhor resultado do paciente. Depois de realizar a tomografia computadorizada 3D, converta os perfis DICOM para o formato STL. Importe os arquivos STL para o software Magics 24 selecionando Arquivo e depois Importar.
Execute a correção automática através da barra de menus. Selecione Corrigir e escolha Correção automática. Depois, selecione a barra de menus, a orientação e crie suporte para adicionar estruturas de suporte.
Em seguida, para exportar o modelo reparado e suportado, selecione a barra de menus, Arquivo, Exportar e STL. Usando uma impressora 3D LCD, abra o software Chitubox e clique em Configurações de fatia na guia Resina. Defina a espessura da camada para 0,1 milímetros.
Ajuste o número de camadas inferiores para oito. Defina a velocidade de elevação da camada inferior para 90 milímetros por minuto e a velocidade de elevação para 80 milímetros por minuto. Agora, limpe bem o molde impresso em um limpador ultrassônico usando solvente de etanol a uma frequência de 40 kilohertz por três a cinco minutos.
Complete a cura secundária do molde em uma câmara UV. Após a cura, aplique uma fina camada de vaselina nas superfícies internas dos componentes do molde para atuar como agente desmoldante. Em seguida, prepare o silicone de zero grau de dois componentes.
Coloque a mistura em um ambiente mantido a uma temperatura ambiente de 22 a 25 graus Celsius para evitar que altas temperaturas afetem o tempo operacional. Coloque a mistura de silicone em uma câmara de vácuo ajustada para um nível de vácuo de menos 0,09 megapascal por um tempo de desespumação de oito minutos. Despeje o silicone preparado da câmara de vácuo no molde do órgão e observe para garantir que o silicone preencha o molde uniformemente e que nenhuma bolha de ar grande seja visível na superfície.
Deixe o silicone curar completamente em um ambiente hermético mantido a aproximadamente 25 graus Celsius por uma hora. Após a cura, remova cuidadosamente o molde para obter o modelo final do órgão de silicone. Examine a superfície do modelo de silicone para garantir a integridade e clareza das estruturas anatômicas.
Coloque os modelos de órgãos impressos em 3D de acordo com o layout anatômico correspondente. Disponha o esôfago preso ao estômago de modo que ele entre no mediastino através da abertura entre a crura e o fundo gástrico. Agora, coloque o omento, o fígado e o ducto biliar adjacentes ao estômago, prendendo-os na posição com alfinetes.
Em seguida, coloque a pele na plataforma de plástico e prenda-a. Conecte a luz interna da plataforma a uma fonte de energia para aumentar a visibilidade. Em seguida, faça três incisões na pele para posicionamento ergonômico do trocarte.
Insira um trocarte de 12 milímetros para o laparoscópio de 30 graus no centro para estabelecer o triângulo de visão. Posicione dois trocartes de 12 milímetros de cada lado para chaves de agulha laparoscópicas, pinças atraumáticas e tesouras laparoscópicas. Em seguida, prenda o laparoscópio usando um grampo e conecte-o à porta USB de uma tela de alta definição em uma televisão ou laptop.
Coloque uma sutura de seda 2-0 com uma agulha CT-1 dentro do modelo. Passe suavemente um dreno de Penrose atrás do esôfago posterior já mobilizado para servir como afastador. Aplique tração suave no dreno para retrair o esôfago, garantindo uma visualização clara das cruras direita e esquerda do diafragma.
Em seguida, identifique as cruras diafragmáticas bilaterais e coloque cinco suturas interrompidas para aproximá-las com segurança e sem tensão. Verifique se as cruras estão firmemente fechadas e adequadamente alinhadas para garantir a aproximação adequada dos pilares diafragmáticos. Em seguida, coloque a malha simetricamente no diafragma.
Suture as laterais da tela uniformemente ao diafragma para garantir que fique plana sem enrugar, mantendo uma margem clara entre a tela e a parede esofágica. Depois de passar o bougie pelo esôfago até o estômago, execute a manobra de engraxate para mobilizar e alinhar o fundo gástrico. Enrole o fundo de olho em dois a três centímetros do esôfago, garantindo um envoltório de fundoplicatura de 360 graus flexível e sem tensão com não mais de dois centímetros.
Em seguida, feche o envoltório com três suturas interrompidas em um comprimento de 1,5 centímetro e inspecione minuciosamente para garantir que o envoltório esteja firmemente preso. Realize uma avaliação final do desempenho da sala de cirurgia ao vivo sob supervisão de um cirurgião especializado, garantindo que todas as etapas atendam aos padrões do procedimento. O grupo experimental alcançou pontuações OSAT significativamente mais altas em comparação com o grupo controle, ao mesmo tempo em que completou o procedimento em uma duração notavelmente mais curta.
O desempenho da sessão de treinamento mostrou um aumento consistente nas pontuações totais da primeira para a sexta sessão, atingindo valores próximos ao benchmark do especialista. As pontuações médias de desempenho melhoraram de forma constante ao longo das sessões de treinamento. Sessão começando em 4,5 na primeira sessão e chegando a 9,0 na sexta sessão.
Observou-se uma forte relação inversa entre o tempo de conclusão do procedimento e o escore total, com o tempo de conclusão diminuindo à medida que os escores aumentavam. As avaliações de especialistas confirmaram que o modelo era fácil de usar, altamente adequado para treinamento cirúrgico e eficaz na melhoria das habilidades cirúrgicas.
Visão Geral
Este estudo avalia a eficácia de um modelo impresso em 3D na aceleração da aquisição de habilidades cirúrgicas laparoscópicas avançadas entre residentes cirúrgicos. O modelo preenche a lacuna entre a simulação básica e as complexidades do centro cirúrgico real, melhorando a preparação cirúrgica.
Componentes Principais do Estudo
Área da Ciência
- Treinamento Cirúrgico
- Tecnologia de Impressão 3D
- Cirurgia Laparoscópica
Contexto
- Os residentes frequentemente lackam de confiança em procedimentos cirúrgicos avançados após o treinamento padrão.
- Existe a necessidade de métodos eficazes de treinamento que preencham a lacuna entre a simulação e o desempenho na prática clínica.
- Modelos impressos em 3D podem fornecer ferramentas de treinamento anatomicamente precisas e reutilizáveis.
- A melhoria das habilidades cirúrgicas pode levar a melhores desfechos para os pacientes e redução de complicações.
Objetivo do Estudo
- Determinar se um modelo de impressão 3D realista pode aprimorar a curva de aprendizado para residentes cirúrgicos.
- Validar um percurso de treinamento que permita a prática sem riscos de etapas cirúrgicas críticas.
- Avaliar o impacto do modelo na proficiência cirúrgica e na confiança.
Métodos Utilizados
- Criação de um modelo impresso em 3D de baixo custo e anatomicamente preciso.
- Sessões de treinamento utilizando o modelo para praticar técnicas laparoscópicas.
- Avaliação do desempenho por meio de escores OSAT e tempos de conclusão do procedimento.
- Avaliações por especialistas sobre a usabilidade e eficácia do modelo no treinamento.
Resultados Principais
- O grupo experimental obteve escores OSAT significativamente mais altos em comparação com o grupo controle.
- O desempenho nas sessões de treinamento mostrou melhora constante, aproximando-se dos parâmetros de especialistas.
- Uma forte relação inversa foi observada entre o tempo de conclusão e a pontuação total.
- Avaliações por especialistas confirmaram a adequação do modelo para treinamento cirúrgico.
Conclusões
- O modelo impresso em 3D melhora efetivamente o treinamento de residentes cirúrgicos.
- Ele fornece um caminho validado para dominar habilidades complexas de laparoscopia.
- O uso de tais modelos pode levar a melhores resultados cirúrgicos e maior confiança dos residentes.
Perguntas Frequentes
Relevância Executiva para a Indústria
Acelerar a aquisição de habilidades avançadas em laparoscopia é essencial para reduzir o risco dos procedimentos e melhorar a competência cirúrgica na pesquisa translacional e na validação de dispositivos. O uso de modelos anatômicos precisos e reutilizáveis produzidos por impressão 3D permite o desenvolvimento de habilidades mensuráveis, apoiando a confiança preditiva nos resultados do treinamento técnico. Essa abordagem atende a um ponto crítico na preparação de dispositivos cirúrgicos e fluxos de procedimentos, facilitando paradigmas de treinamento reproduzíveis e escaláveis para pesquisa e desenvolvimento corporativo.
Aplicações Estratégicas em P&D de Biofármacos
Descoberta Inicial e Validação de Alvo
- Permite testes rigorosos de hipóteses sobre proficiência procedural utilizando métricas de desempenho quantificáveis.
- Apóia a validação funcional de técnicas cirúrgicas em sistemas anatomicamente relevantes.
- Facilita a redução de riscos mecanicistas ao isolar etapas críticas do procedimento para avaliação direcionada de habilidades.
Triagem e Desenvolvimento de Ensaios
- Oferece modelos padronizados e reproduzíveis para avaliar a competência técnica entre os treinandos.
- Gera saídas quantitativas, como escores OSATS e tempos de procedimento, para comparação de desempenho.
- Permite triagem escalonável e sem riscos de habilidades cirúrgicas avançadas antes da aplicação clínica.
Pesquisa Translacional e Pré-clínica
- Alinha os resultados do treinamento com desfechos clinicamente relevantes, apoiando a continuidade translacional.
- Reduz a variabilidade no desempenho de procedimentos pré-clínicos, aumentando o valor preditivo para a validação de dispositivos e técnicas.
- Apóia o avanço de inovações cirúrgicas com ajuste de risco por meio de trajetos validados de aquisição de habilidades.
Integração de Pipeline e Fluxo de Trabalho
Este protocolo de treinamento validado integra-se ao continuum desde a descoberta inicial de habilidades técnicas até a validação pré-clínica de procedimentos, apoiando tanto os fluxos de desenvolvimento de dispositivos quanto de técnicas.
- Biologia do Descobrimento: A avaliação quantitativa das etapas do procedimento permite testes de hipóteses robustos e a clarificação de vias na aquisição de habilidades cirúrgicas.
- Triagem: Modelos padronizados e sistemas de pontuação garantem a reprodutibilidade e a preparação para avaliação clínica subsequente.
- Análises: Métricas objetivas, como escores OSATS e tempos de conclusão, facilitam comparações entre condições e o acompanhamento de desempenho.
- Pesquisa Translacional: Os resultados do treinamento estão diretamente alinhados com parâmetros de desempenho clínico, apoiando a transição contínua para validação in vivo.
- Reutilização Corporativa: O modelo e o protocolo reutilizáveis fornecem uma plataforma escalável para treinamento técnico contínuo e avaliação de dispositivos.
Impacto Operacional e Empresarial
- Valor Científico: Aumenta a confiança preditiva na aquisição de habilidades técnicas e reduz a ambiguidade mecanicista no treinamento procedural.
- Valor Operacional: Oferece uma infraestrutura padronizada, reprodutível e escalável para o desenvolvimento de habilidades cirúrgicas.
- Valor Estratégico: Permite decisões baseadas em dados sobre avançar ou não com técnicas e dispositivos cirúrgicos, melhorando a eficiência do capital.
- Impacto no Portfólio: Apoia a priorização e o avanço ajustados ao risco de inovações cirúrgicas dentro dos fluxos de P&D empresariais.
Considerações de Implementação
- Requer experiência em modelagem 3D, impressão 3D e avaliação de técnicas cirúrgicas.
- Necessita de acesso à infraestrutura de impressão 3D e análise quantitativa de desempenho.
- Exige padronização entre equipes em critérios de pontuação e parâmetros procedimentais.
- Pode ser necessária adaptação para diferentes modelos anatômicos ou procedimentais.
- As limitações incluem a necessidade de validação por especialistas e alinhamento com desfechos clínicos.
