Modelo de simulación inanimado para experiencia física de entrenamiento (S. I. M. P. L. E.) En nefrectomia parcial asistida por robot usando tecnología de impresión 3d / Inanimate simulation model for physical training experience (S. I. M. P. L. E.) in robot-assisted partial nephrectomy using 3D printing technology

INTRODUCCIÓN: Pese a que la exposición a pacientes reales sigue estando a la vanguardia de la educación médica, la implementación de simuladores en el entrenamiento y docencia está en uso creciente a nivel global. Muchos de ellos, sin embargo, no entregan una experiencia quirúrgica completa. En este video presentamos un modelo de simulación inanimado de alta fidelidad y bajo costo para el entrenamiento en Nefrectomía parcial asistida por Robot (RAPN). MATERIAL Y MÉTODOS: Utilizando tecnología de impresión 3D se crearon modelos anatómicamente correctos del riñón humano y estructuras relevantes. Estos se consiguieron a través de polimerización gradual de un hidrogel, mediante ciclos de congelación/descongelación, dando distintas características de consistencia y apariencia a los órganos y estructuras, similares a las esperadas durante la cirugía en vivo. Se simularon todas las etapas de RAPN. 3 expertos con >250 casos robóticos fueron asignados al grupo 1; 3 novatos con <50 casos fueron asignados al grupo 2; y 3 estudiantes de medicina que completaron un programa básico de simulación robótica fueron asignados al grupo 3. Se midió validez por expertos, de contenido y de constructo, mediante encuestas y la comparación de las métricas de procedimiento (tiempo de isquemia, la pérdida de sangre, márgenes positivos y la pérdida de sangre estimada) entre los tres grupos. RESULTADOS: El modelo mostró una excelente validación de expertos y de contenido con una puntuación media de 3/5 y 4/5, respectivamente. El tiempo de isquemia medio fue de <15 minutos, entre 20 a 30 minutos y >40 minutos en los grupos 1, 2 y 3, respectivamente. Hubo diferencia estadísticamente significativa en el tiempo operatorio, tiempo de isquemia, márgenes quirúrgicos positivos y la pérdida de sangre estimada (p <0,01), obteniendo una buena validez de constructo. CONCLUSIONES: Este modelo proporciona un modelo realista, de bajo costo y alta fidelidad que ofrece un entrenamiento exhaustivo para RAPN. Esta forma de simulación puede ser una herramienta de enseñanza quirúrgica útil, permitiendo la evaluación objetiva del aprendiz, y entregando a los alumnos una exposición adecuada a un entorno real simulado, para así dominar las habilidades necesarias antes de una experiencia quirúrgica en vivo.(AU)

INTRODUCTION: Although exposure to real patients continues to be at the forefront of medical education, the implementation of simulators in training and teaching is in increasing use, globally. Many of them, however, do not deliver a complete surgical experience. In this video, we present an inanimate simulation model of high fidelity and low cost for training in Robotic-assisted partial nephrectomy (RAPN). MATERIAL AND METHODS: Using 3D printing technology, anatomically correct models of the human kidney and relevant structures were created. These were achieved through the gradual polymerization of a hydrogel, by means of freezing / thawing cycles, giving different characteristics of consistency and appearance to organs and structures, similar to those expected during real surgery. All RAPN stages were simulated. Three experts with> 250 robotic cases were assigned to group 1; three beginners with <50 cases were assigned to group 2; and three medical students who had completed a basic robotic simulation program were assigned to group 3. Validity was measured by experts, content and construct, by means of surveys and comparison of the procedure metrics (ischemia time, blood loss, positive margins and estimated blood loss) among the three groups. RESULTS: The model showed excellent expert and content validation with an average score of 3/5 and 4/5 respectively. The mean ischemia time was <15 minutes, between 20 to 30 minutes and > 40 minutes in groups 1, 2 and 3, respectively. There was statistically significant difference in surgery time, ischemia time, positive surgical margins and estimated blood loss (p <0.01), obtaining good construct validity. CONCLUSIONS: This model provides a realistic, low cost and high fidelity model that offers comprehensive training for RAPN. This type of simulation can be a useful surgical teaching tool, allowing objective evaluation of the apprentice, and giving the students an adequate exposure to a simulated real environment, in order to master the necessary skills before a live surgical experience.(AU)

Creación de un modelo de simulación inanimado para nefrolitotomía percutánea utilizando tecnología de impresión 3D / Creation of an inanimate simulation model for percutaneous nephrolithotomy using 3D printing technology

Las restricciones en el tiempo de instrucción y limitado acceso a procedimientos durante la residencia urológica, originado entre otros factores, por la heterogeneidad de los centros formadores y búsqueda de mejores capacidades asistenciales, calidad y acreditación hospitalarias, han derivado en un entrenamiento a veces insuficiente, sobre todo en técnicas complejas y de prolongada curva de aprendizaje, como la Nefrolitotomía percutánea (PCNL). Esto puede derivar en una formación dispar entre residentes, y en un ambiente de inseguridad para el paciente. En este video demostramos un modelo físico inanimado, de alta fidelidad y bajo costo para el entrenamiento en PCNL, que permite una experiencia realista y reproducible de todos los aspectos del procedimiento. MATERIAL Y MÉTODOS: Se construyeron modelos renales anatómicamente correctos incluyendo parénquima, vasos hiliares, sistema pielocaliciliar, litiasis coraliforme y estructuras pararrenales relevantes. Los tejidos fueron creados usando hidrogel de poli-vinyl alcohol en distintas concentraciones, ciclos de congelación/descongelación y coloración, a partir de moldes rígidos creados con impresora 3D. Estos fueron diseñados previamente por computador, utilizando reconstrucciones de tomografías axiales de pacientes reales. El diseño incluye la instilación de "orina" y "sangre" artificialmente fabricadas, para obtener dichos fluidos al interactuar con los modelos, los que fueron ensamblados para ser sometidos a simulación en pabellón. RESULTADOS: Utilizando el modelo, residentes y expertos realizaron simulaciones quirúrgicas de todos los pasos de la PCNL en posición prono, incluyendo acceso bajo fluoroscopía y ecografía, dilatación, nefroscopía y litotripsia intrarrenal, logrando extracción de fragmentos, salida de "orina" durante la punción y "sangramiento" parenquimatoso. Se utilizó instrumental quirúrgico acorde con lo empleado en un procedimiento real. CONCLUSIONES: Demostramos la metodología y factibilidad para crear un modelo de entrenamiento realista y de bajo costo para PCNL. Este permite la realización de todos los pasos críticos de la cirugía, con excelente realismo y precisión, sin necesidad de instalaciones especiales ni modelos animales. A pesar de que la cirugía en pacientes reales bajo supervisión sigue siendo vital en la formación urológica, esta experiencia física podría se una excelente herramienta para la preparación integral de residentes y especialistas, previa a la exposición a pacientes durante una técnica de alta complejidad.(AU)

he restrictions on instructional time and limited access to procedures during urological residency -originated among other factors by the heterogeneity of the training centers and the search for better care capacities, hospital quality and accreditation- have sometimes resulted in insufficient training, especially in complex techniques and long learning curve, as is percutaneous nephrolithotomy (PCNL). This can lead to a dissimilar formation among residents, and in an environment of insecurity for the patient. In this video, we demonstrate a high fidelity, low-cost, inanimate physical model for PCNL training, which enables a realistic and reproducible experience in all aspects of the procedure. MATERIALS AND METHODS: Anatomically correct renal models were constructed, including parenchyma, hilar vessels, pyelocaliceal system, staghorn lithiasis and relevant pararenal structures. The tissues were created using polyvinyl alcohol hydrogel in different concentrations, freezing / thawing cycles and coloring, from rigid molds created with 3D printer. These were previously designed by a computer, using reconstructions of axial tomographies of real patients. The design includes the instillation of "urine" and "blood" artificially manufactured, to obtain the mentioned fluids when interacting with the models. They were assembled to be submitted to a simulation in the operating room. RESULTS: Using the model, residents and experts performed surgical simulations of all the steps of the PCNL in prone position, including access under fluoroscopy and ultrasound, dilatation, nephroscopy and intrarenal lithotripsy, achieving fragment extraction, exiting of "urine" during the puncture and parenchymal " bleeding " . Surgical instruments were used according to what was used in a real procedure. CONCLUSIONS: We demonstrate the methodology and feasibility to create a realistic and low cost training model for PCNL. This allows the participants to carry out all the critical steps of surgery, with excellent realism and precision, without the need for special facilities or animal models. Although surgery -in real patients and under supervision- is still vital in urological training, this physical experience could be an excellent tool for the comprehensive preparation of residents and specialists, prior to exposure to patients when approaching a highly complex technique.(AU)