El desarrollo y aplicación de imágenes tridimensionales en cirugía laparoscópica ha brindado los beneficios de la percepción de profundidad, de la que la laparoscopia tradicional carecía. Existen estudios al respecto en poblaciones con experiencia quirúrgica previa y para limitar este sesgo de selección realizamos este estudio en población sin experiencia previa.
Material y métodosEstudio experimental, abierto, transversal y comparativo en el que se evaluaron los logros obtenidos con un equipo 2D de cirugía laparoscópica y un equipo 3D, siendo cada sujeto su propio control. Se evaluaron 6 destrezas realizadas en 2D y 3D.
ResultadosSe incluyó a un total de 40 participantes, de los cuales 20 comenzaron los ejercicios en 2D y 20 en 3D. En el 72%, de 118 destrezas se mejoró el tiempo de realización con 3D, contra solo 37% en 2D (p=0.000). El porcentaje al final de los ejercicios en el grupo de 3D tanto en el primero como en el segundo ejercicio fue mayor de manera estadísticamente significativa y se observaron menores tiempos al realizar los ejercicios en 3D. Un 52.5% de los participantes prefirieron el equipo 3D, el 15% el 2D y el 32.5% no tuvieron preferencia por ninguno.
DiscusiónComo se ha encontrado en diversos estudios, existió mejoría en el desempeño en el grupo 3D. Al ser población sin experiencia quirúrgica previa, se elimina este sesgo del estudio.
ConclusionesLa realización de destrezas laparoscópicas en 3D mostró ventajas en comparación con 2D, con mayor porcentaje de finalización, menores tiempos para realizarlas y menor curva de aprendizaje.
The development and application of 3D images in laparoscopic surgery has brought the benefit of in-depth perception that traditional laparoscopic surgery lacked. Previous studies in surgical populations have demonstrated the advantages of 3D technology. To limit bias of the previous experiences of participants, this study was performed in a population without any experience in this area.
Material and methodsAn experimental, open, cross-sectional, comparative study between surgical skills achievements using 2D and a 3D laparoscopy equipment, using each subject as their own control. Six skills were evaluated in 2D and 3D modalities.
ResultsOf the 40 participants included, 20 began the skills in the 2D modality and then performed them in 3D, and the other 20 began in 3D. Of the 118 skills evaluated there was a time improvement in 72% in the 3D group compared to 37% in the 2D modality (P=.000). The accomplishment percentage using the 3D laparoscopy was greater for both groups. There was a statistically significant difference in the better time for the 3D performed tasks. Just over half (52.5%) of participants preferred 3D laparoscopy, 15% preferred 2D, and 32.5% had no preferences.
DiscussionAs other studies have demonstrated, there was improvement in the overall performance using the 3D laparoscope. Bias was limited by using a population without surgical experience.
Conclusions3D laparoscopic surgical skills showed superior to 2D, with higher percentages of tasks completion, less time in performing them, and a shorter learning curve.
La irrupción de las técnicas de cirugía de invasión mínima, con la consabida necesidad de adquirir nuevos y diferentes tipos de destrezas manuales y psicomotrices1,2, ha generado la necesidad de conocer cuáles son las mejores o más efectivas maneras de aprender estas destrezas, para valorar los subsecuentes avances en el diseño de los equipos, y cuáles efectivamente representan una ventaja para realizar las técnicas que facilitan los procedimientos3,4.
La introducción de las videocámaras y monitores con imagen en tercera dimensión viene a ser un claro ejemplo de estos avances que es necesario evaluar.
Desde una perspectiva a priori, la tercera dimensión debe representar ventajas, en particular, en los pasos o etapas de los procedimientos en los que la visión de diferentes niveles de profundidad es esencial, por ejemplo en la realización de nudos intracorpóreos. Hasta el momento ha habido pocos estudios que evalúen esta variante, dentro de las diferentes videocámaras y, sin embargo, se ha indicado que acarrea cierta ventaja4,5. Desde nuestro punto de vista, estos estudios tienen un problema metodológico consistente en la heterogeneidad de las poblaciones estudiadas, ya que prácticamente todos los estudios publicados5–7 se han realizado con residentes de cirugía o con cirujanos ya graduados.
Es conocido que cada año los nuevos alumnos tienen conocimientos y destrezas ya aprendidas por los residentes de nuevo ingreso, y que estos varían considerablemente de acuerdo con sus antecedentes geográficos, académicos, sitios de sus rotaciones en pregrado y, en particular, la asociación con algún familiar con la especialidad de cirugía laparoscópica. De esa manera, evaluar los aspectos básicos de los equipos 3D sobre destrezas psicomotrices puede resultar sesgado de manera significativa. Ahora bien, como el principio fundamental de la evaluación de las supuestas ventajas de las imágenes en 3D es eminentemente desde la perspectiva psicomotriz y para nada nos interesa evaluar o medir el grado en conocimientos teóricos de Medicina (anatomía y aspectos de técnicas quirúrgicas), hemos preferido llevar a cabo nuestra primera evaluación en una población, a priori, supuestamente más alejada de cualquier contacto con este tipo de técnicas y equipos.
Material y métodosEstudio experimental, abierto, transversal y comparativo en el que se evaluaron los logros obtenidos con un equipo 2D de cirugía laparoscópica y un equipo 3D. El estudio se llevó a cabo en el Hospital General Dr. Manuel Gea González, en Ciudad de México, del 1 de febrero al 1 de marzo del 2014.
Los criterios de inclusión fueron estudiantes mayores de 16 años, que se encontraban realizando prácticas en el hospital sede y sin ningún contacto previo con la cirugía laparoscópica, simuladores ni con sus equipos. Se incluyó a alumnos de nivel preparatorio, alumnos de la carrera de Nutrición, alumnos de la carrera de Psicología, alumnos de pregrado de la carrera de Medicina, antes de comenzar sus prácticas hospitalarias (internado), estudiantes de pregrado de la carrera de Medicina Veterinaria y a alumnos pasantes en la carrera de Informática.
Se excluyó del protocolo a los individuos que hubiesen tenido un contacto directo con las técnicas y equipos de cirugía laparoscópica, a aquellos sujetos que refirieron padecer enfermedades visuales incapacitantes, así como a los sujetos que no hubieran aceptado participar en el estudio y también se eliminó del estudio a aquellos sujetos que no terminaron sus destrezas.
El tamaño de muestra se calculó esperando una diferencia de 45% entre los porcentajes de mejoría en el tiempo de realización de los ejercicios (30 con 2D vs. 75% con 3D), con una potencia de 80% y alfa de 0.05, siendo necesarios los datos de al menos 38 sujetos (19 en el grupo 2D y 19 en el grupo 3D).
A todos los sujetos se les mostró un video en el cual previamente se había filmado a un cirujano experto en cirugía laparoscópica realizando cada una de las destrezas. Asimismo, llenaron un cuestionario en el que se les solicitaba información sobre datos demográficos, uso de lentes, si tenían familiares en la profesión de cirugía, si previamente habían visto este tipo de procedimientos, así como las horas semanales pasadas en videojuegos.
Acto seguido se realizó una distribución al azar, mediante números aleatorios generados por computadora (Programa Epidat versión 4.0), para determinar con qué tipo de equipo habría de comenzar cada uno, registrando el tiempo de cada uno de los procedimientos.
Para evaluar los equipos con visión 2D contra 3D se llevó a cabo un diseño cruzado, en el que un grupo 2D realizó una serie de ejercicios inicialmente con un equipo 2D y, posteriormente una segunda serie de ejercicios con el equipo 3D; mientras que en el grupo 3D la secuencia fue en sentido inverso.
Para evaluar la curva inicial de aprendizaje, se compararon los resultados obtenidos en un primer intento de cada destreza psicomotriz y un segundo intento (aprendizaje), independientemente del tipo de equipo de cirugía laparoscópica utilizado, siendo cada sujeto su propio control. Al final se les pidió que determinaran con cuál equipo se sintieron más cómodos.
Descripción de las destrezasEl modelo utilizado consistió en un simulador utilizado para entrenamiento de cirugía laparoscópica, caracterizado por una caja de madera de 40cm de largo, por 30cm de ancho y, 30cm de altura. La cara superior era desarmable y tenía 3 orificios de 15 mm, con 12cm de distancia entre cada uno, distribuidos de manera triangular. Los 3 orificios permitían la entrada al simulador de un lente de laparoscopio y 2 pinzas de tipo intestinal Storz® de 5 mm de diámetro, por 30cm de largo. Se utilizó un lente laparoscópico 2D y fuente de luz marca Storz® y un lente de laparoscopio 3D y fuente de luz marca Viking® para las destrezas en 2 dimensiones y 3 dimensiones, respectivamente.
Las destrezas evaluadas fueron:
- 1.
Pompones. Que consiste en introducir una serie de 30 pompones de felpa con un diámetro de 1.5cm con 3 colores diferentes en 3 respectivos recipientes, con un diámetro de 6cm y altura de 3cm (fig. 1).
- 2.
Trenzas. Se debe desenredar un listón de doble filamento trenzado, con una longitud de 10cm y un grosor de 0.5cm. (fig. 2).
- 3.
Ligas. Sobre una plataforma cuadrada de plástico de 100cm2 y sobre su superficie emergen 25 espolones de plástico de un grosor de 3mm y con una altura de 0.5cm del mismo material; se instruye al individuo para que acomode 3 ligas elásticas con una longitud en reposo de 3cm sobre dichos espolones, formando 3 figuras que son un triángulo equilátero de 5cm de lado, un rectángulo de 3.5×7cm y una línea recta de 9.5cm de longitud (fig. 3).
- 4.
Anillos. Esta actividad requiere colocar 18 anillos de plástico en series de 3 colores, con grosor de 0.5cm y, una luz de 1cm de diámetro, sobre 3 respectivas columnas de madera con el ajuste exacto al diámetro de los anillos (fig. 4).
- 5.
Pipetas. Sobre una plataforma de madera en forma de triángulo isósceles (de 12.5cm de base y 11.5cm en sus lados), se ubican orificios de 0.4cm de diámetro en los que embonan una serie de 12 barras de plástico con 3 colores diferentes, con longitud de 1.3cm que están coronadas con una cabeza circular de 1cm de diámetro. La destreza consiste en rotar 180° las disposiciones de las diferentes barras de colores, en el sentido de las manecillas del reloj; esto implica tomar cada una de las barras, sacarla de su orificio original y pasarla a su ubicación final en otro orificio (fig. 5).
- 6.
Aguja. Se requiere ensartar una aguja recta de plástico (con longitud de 7.5cm y con un ojo de 1×0.1cm), con un hilo de plástico de longitud de 7.5cm para posteriormente pasar dicha aguja con el hilo ensartado a través de los 3 botones circulares de plástico de 3.5cm de diámetro (fig. 6).
Para medir el tiempo se tomó inicialmente el tiempo utilizado para realizar dichas destrezas por un cirujano recién egresado, duplicándose este como el máximo permitido para cada destreza.
Análisis estadísticoSe utilizó una prueba de chi-cuadrado para los siguientes análisis: 1. Diferencias en el grado de éxito (número de procedimientos terminados contra incompletos), con la ejecución con el equipo 2D y 3D. 2. Diferencias en logros entre el primero y el segundo intento de cada destreza, independientemente del equipo que se hubiera utilizado (2D vs. 3D).
Se utilizó una t de Student para el análisis de las diferencias cuantitativas de tiempo en las ejecuciones con equipos 2D y 3D, analizando únicamente a los sujetos que terminaron. Para todos los análisis estadísticos se utilizó el programa IBM SPPS Statistics versión 21.
ResultadosSe incluyó a un total de 40 participantes, de los cuales 20 comenzaron la primera serie de 6 destrezas en 2D y 20 en 3D, al final de la cual se cruzaron de equipo para realizar una segunda serie de ejercicios. Los grupos fueron comparables en su distribución por edad, sexo, nivel de escolaridad y lateralidad dominante (tabla 1).
Características generales
| Variable | Inicio 2D (n=20) | Inicio 3D (n=20) | p |
|---|---|---|---|
| Sexo | 0.7 | ||
| Femenino | 10 | 9 | |
| Masculino | 10 | 11 | |
| Edad | 19.5±3.28 | 19.4±3.33 | 0.924 |
| Escolaridad | 1.00 | ||
| MIP | 6 | 6 | |
| Estudiante de Preparatoria | 8 | 8 | |
| Otro | 6 | 6 | |
| Dominancia | |||
| Diestro | 18 | 19 | 1.00 |
| Siniestro | 2 | 1 | |
| Uso de lentes | 4 | 8 | 0.301 |
MIP: médico interno de pregrado.
Al comparar las diferentes destrezas se observó que los alumnos tuvieron mayor porcentaje de éxito con los pompones, seguidos de las trenzas, mientras que el más difícil fueron las ligas; con dificultad intermedia estuvieron los aros, pipetas y agujas (tabla 2). En general, se encontró una mejoría en el porcentaje de éxito en la realización de las destrezas en el segundo ejercicio, siendo estadísticamente significativo solo en los pompones y en aros. En 2 ejercicios no se observó mejoría en el porcentaje de éxito; incluso en la destreza con agujas hubo una disminución no significativa en dicho porcentaje (tabla 2). También existió mejoría en los tiempos del segundo ejercicio con respecto al primero (tabla 3).
Comparación del éxito entre las destrezas
| Destreza | Primer ejercicio (n=40) completo | Segundo ejercicio (n=40) completo | p |
|---|---|---|---|
| Pompones | 29 (72.5) | 37 (92.5) | 0.039 |
| Trenza | 24 (60) | 31 (77.5) | 0.148 |
| Aros | 15 (37.5) | 26 (65) | 0.025 |
| Ligas | 4 (10) | 5 (12.5) | 1.00 |
| Pipetas | 10 (25) | 10 (25) | 0.796 |
| Aguja | 10 (25) | 7 (17.5) | 0.585 |
N (%).
Comparación de tiempos entre los ejercicios
| Primer ejercicio (n=40) | Segundo ejercicio (n=40) | p | |
|---|---|---|---|
| Pompones | 3:05 (0.33) | 2:36 (0.39) | 0.000 |
| Trenza | 1:13 (0.30) | 0:59 (0.27) | 0.000 |
| Aros | 3:11 (0.43) | 3:01 (0.42) | 0.296 |
| Ligas | 1:33 (0.24) | 1:51 (0.06) | 0.000 |
| Pipetas | 3:11 (0.40) | 3:00 (0.51) | 0.286 |
| Aguja | 3:16 (0.42) | 3:32 (0.32) | 0.059 |
| Total (n=240) | 2:35 (1.03) | 2:19 (1.03) | 0.089 |
Tiempo en min (DE).
Al comparar los ejercicios realizados en 2D contra 3D, existió mejoría significativa en el porcentaje de finalización de algunos ejercicios en el grupo de 3D, tanto en el primero como en el segundo ejercicio. Más aún, al comparar los totales, existió un mayor porcentaje de finalización de los ejercicios en 3D en los ejercicios de pompones, trenza, aros y agujas con valor estadístico significativo (tabla 4). Finalmente, al valorar el total de los ejercicios, se observó un mayor porcentaje de finalización de los ejercicios en 3D, que fue estadísticamente significativo (tabla 4).
Comparación del éxito entre los grupos
| Primer ejercicio | Grupo 2D (n=20) | Grupo 3D (n=20) | p |
|---|---|---|---|
| Completo n (%) | Completo n (%) | ||
| Pompones | 12 (60) | 17 (85) | 0.157 |
| Trenza | 10 (50) | 14 (70) | 0.333 |
| Aros | 5 (25) | 9 (45) | 0.320 |
| Ligas | 1 (5) | 3 (15) | 0.011 |
| Pipetas | 4 (20) | 6 (30) | 0.715 |
| Aguja | 1 (5) | 9 (45) | 0.011 |
| Segundo ejercicio | Completo N (%) | Completo N (%) | p |
| Pompones | 17 (85) | 20 (100) | 0.230 |
| Trenza | 15 (75) | 18 (90) | 0.405 |
| Aros | 10 (50) | 16 (80) | 0.097 |
| Ligas | 2 (10) | 3 (15) | 1.000 |
| Pipetas | 3 (15) | 7 (35) | 0.273 |
| Aguja | 1 (5) | 6 (30) | 0.096 |
| Total por ejercicio n=40 | Completo N (%) | Completo N (%) | p |
| Pompones | 29 (72.5) | 37 (92.5) | 0.039 |
| Trenza | 25 (62.5) | 34 (85) | 0.042 |
| Aros | 15 (37.5) | 25 (62.5) | 0.044 |
| Ligas | 3 (7.5) | 6 (15) | 0.479 |
| Pipetas | 7 (17.5) | 13 (32.5) | 0.197 |
| Aguja | 2 (5) | 15 (37.5) | 0.001 |
| Total de todos los ejercicios n=240 | 81 (33.7) | 130 (54.1) | 0.000 |
En la tabla 5 se muestran las comparaciones en tiempos entre el grupo que inició en 2D y el que inició en 3D en las que se observa una diferencia estadísticamente significativa con menores tiempos al realizar los ejercicios en 3D, respecto al grupo que inició en 2D, y no se observó esta mejoría en el segundo ejercicio cuando el primero fue realizado en 3D; la mejoría en el rendimiento se ilustra también en el tabla 6. Finalmente, respecto al cuestionamiento de preferencias, el 52.5% de los participantes prefirieron el equipo 3D, el 15% el 2D y el 32.5% no tuvieron preferencia por ninguno.
Comparación antes y después de los grupos 2D vs. 3D
| Inicio 2D n=20 | Primer ejercicio (2D) | Segundo ejercicio (3D) | Diferencia (IC 95%) | p |
|---|---|---|---|---|
| Minutos (DE) | Minutos (DE) | |||
| Pompones | 3:22 (0.44) | 2:09 (0.59) | 1.13 (0.80 a 1.46) | 0.000 |
| Trenza | 0:88 (0.54) | 0:53 (0.43) | 0.36 (0.07 a 0.64) | 0.020 |
| Aros | 3:34 (0:58) | 2:72 (0.50) | 0.62 (0.26 a 1.50) | 0.124 |
| Ligas | 1:03 | NA | NA | NA |
| Pipetas | 2:87 (0.54) | 1:96 (0.61) | 0.91 (0.27 a 1.55) | 0.035 |
| Aguja | 3:58 | NA | NA | NA |
| Total (n=28) | 2.47 (1.21) | 1.69 (0.99) | 0.77 (0.55 a 1.00) | 0.000 |
| Inicio 3D n=20 | Primer ejercicio (3D) | Segundo ejercicio (2D) | Diferencia (IC 95%) | p |
|---|---|---|---|---|
| Minutos (DE) | Minutos (DE) | |||
| Pompones | 2.79 (0.55) | 2.73 (0.60) | 0.05 (−0.34 a 0.45) | 0.775 |
| Trenza | 0.96 (0.46) | 0.97 (0.43) | −0.01 (−0.45 a 0.44) | 0.979 |
| Aros | 2.77 (0.83) | 3.03 (0.64) | −0.26 (−0.84 a 0.32) | 0.326 |
| Ligas | 1:25 | 1:50 | NA | NA |
| Pipetas | 2.80 (1.21) | 3.10 (1.01) | −0.30 (−4.54 a 3.94) | 0.790 |
| Aguja | 4:00 | 3:00 | NA | NA |
| Total (n=41) | 2.29 (1.06) | 2.33 (1.04) | −0.04 (−0.29 a 0.21) | 0.738 |
Comparación del rendimiento de los grupos 2D vs. 3D
| Inicio 2D, término 3D (n=20) | Mejor n (%) | No mejoraron n (%) | p |
|---|---|---|---|
| Pompones (n=20) | 20 (100) | 0 (0) | 0.000 |
| Trenza (n=20) | 18 (90) | 2 (10) | 0.000 |
| Aros (n=20) | 17 (85) | 3 (15) | 0.000 |
| Ligas (n=19) | 7 (35) | 13 (65) | 0.057 |
| Pipetas (n=19) | 12 (60) | 8 (40) | 0.206 |
| Aguja (n=20) | 11 (55) | 9 (45) | 0.527 |
| Total (n=118) | 85 (72) | 35 (28) | 0.005 |
| Inicio 3D, término 2D (n=20) | Valor de p | ||
|---|---|---|---|
| Pompones (n=20) | 9 (45) | 11 (55) | 0.527 |
| Trenza (18) | 9 (45) | 11 (55) | 0.527 |
| Aros (20) | 6 (30) | 14 (70) | 0.011 |
| Ligas (20) | 7 (35) | 13 (65) | 0.057 |
| Pipetas (20) | 3 (15) | 17 (85) | 0.000 |
| Aguja (19) | 3 (15) | 17 (85) | 0.000 |
| Total (n=117) | 37 (30.9) | 83 (69.1) | 0.016 |
La principal limitante de la cirugía laparoscópica es la visión en 2D, en comparación con la tridimensionalidad de la cirugía abierta. Esto ha llevado al desarrollo de nuevas tecnologías de imagen como en la laparoscopia en 3D y en el sistema robótico DaVinci8. Una de las principales ventajas del sistema tridimensional ha sido acortar la curva de aprendizaje en los cirujanos poco expertos, ya que les permite familiarizarse con un entorno tan diferente a la cirugía abierta9,10. También se ha demostrado que esta plataforma mejora la percepción de la forma de las figuras y, por lo tanto, mejora la apreciación anatómica de estudiantes con poca habilidad visoespacial con avance en la retroalimentación óptica11.
Se han realizado estudios comparativos en los que se ha comprobado que la visión laparoscópica en 3 dimensiones mejora los tiempos de desempeño en ejercicios complejos y en cirujanos novatos durante la adquisición de habilidades en cirugía de mínima invasión12,13. No obstante, si bien esto demuestra ciertas ventajas de esta tecnología, los resultados se encuentran determinados también por el nivel de experiencia de cada cirujano en entrenamiento, así como por las habilidades quirúrgicas previamente adquiridas; por lo que, para eliminar estos factores para determinar los beneficios de realizar destrezas laparoscópicas en 3D, la población en este estudio carecía de cualquier experiencia quirúrgica previa. La tendencia en todos los estudios fue hacia la mejoría al realizar los procedimientos en 3D.
Fue evidente, y con diferencias estadísticamente significativas, que los participantes mejoraron en la segunda ocasión en la que realizaron el ejercicio, tanto en porcentaje de finalización de la tarea como en los tiempos empleados, especialmente si la primera vez lo habían realizado en 2D y la segunda en 3D. Hubo mejoría más notoria con el equipo 3D en tareas de mayor complejidad, en comparación con las más simples. Esto coincide con el estudio aleatorizado de Alaraimi5 con resultados similares y con mejoría más evidente en tareas complejas.
Algunos autores han publicado que durante el uso de laparoscopia en 3D se han encontrado efectos adversos como vista cansada y mareo9,10. En las poblaciones de nuestro estudio ningún participante presentó efectos colaterales con el uso de lentes para imagen 3D; sin embargo, un porcentaje bajo (15%) prefirió la visión en 2D con respecto a la 3D.
Por otro lado, existen autores que han evaluado la superioridad de la laparoscopia en 3D no solo en desempeño y tiempos, sino también en la cantidad de errores cometidos, lo cual puede tener repercusión en una mayor seguridad para el paciente14,15. Si bien en este estudio no se determinó la cantidad de errores cometidos, el hecho de mejorar en cuanto al porcentaje de finalización de las tareas en 3D con respecto a 2D y la mejoría en tiempos son un reflejo de una mayor certeza al desempeñar las tareas.
En este estudio cualquier tarea realizada reflejó la curva de aprendizaje desde cero, ya que la población nunca había sido expuesta a tareas similares. Esto nos permitió evidenciar que la curva de aprendizaje es más corta con la imagen 3D, reflejado en mejores tiempos y mejores porcentajes de finalización en la primera fase de los ejercicios en aquellos asignados inicialmente a 3D. Además, estos participantes mostraron buen desempeño posteriormente en el modelo 2D. Los participantes que comenzaron en 2D mostraron una mejoría significativa al realizar la segunda tarea en 3D. Storz et al.12 también demostraron mejoría en la curva de aprendizaje en estudiantes de Medicina y cirujanos expertos en tareas realizadas en 3D. Otros autores, como Cicione y su equipo16, han comprobado mejoría en la curva de aprendizaje, utilizando imagen en 3D en un modelo urológico.
ConclusionesLa realización de destrezas laparoscópicas en 3D mostró ventajas en comparación con 2D con mayor porcentaje de finalización, menores tiempos para realizarlas y menor curva de aprendizaje. Gracias a que la población de estudio no había estado en contacto con procedimientos quirúrgicos previamente, podemos concluir que la imagen en 3D aporta estos beneficios, independientemente de la experiencia y habilidad del cirujano.
Conflicto de interesesLos autores declaran no tener ningún conflicto de intereses.