El sistema robótico microquirúrgico permite la realización de anastomosis microvasculares: un ensayo preclínico aleatorizado in vivo

Scientific Reports volumen 13, número de artículo: 14003 (2023) Citar este artículo

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Los avances técnicos en microcirugía han permitido reconstrucciones oncológicas complejas mediante la realización de transferencias libres de tejido, reconstrucciones nerviosas y linfáticas. Sin embargo, las habilidades manuales necesarias para realizar la microcirugía pueden verse afectadas por la fatiga humana y los temblores fisiológicos, lo que resulta en daño tisular y resultados comprometidos. La asistencia robótica tiene el potencial de superar los problemas de la microcirugía manual al mejorar el valor clínico y los resultados de las anastomosis. En este estudio preclínico in vivo se utilizó el sistema quirúrgico Symani, una plataforma robótica diseñada para microcirugía, utilizando un modelo animal de rata. Las pruebas incluyeron anastomosis en venas y arterias realizadas por microcirujanos de forma manual y robótica, en este último enfoque se utilizó Symani. Se evaluaron las anastomosis en cuanto a permeabilidad, histopatología y tiempo de ejecución. Los resultados de permeabilidad confirmaron que las técnicas robótica y manual para las anastomosis venosas y arteriales fueron equivalentes después de la anastomosis, sin embargo, el tiempo para realizar la anastomosis fue mayor con el uso del robot (p < 0,0001). El análisis histológico mostró una puntuación promedio menor de reacción del huésped en el sitio anastomótico en la anastomosis robótica tanto para venas como para arterias. Este estudio demuestra la equivalencia de la permeabilidad de los vasos después de anastomosis microquirúrgicas con el sistema robótico y con la técnica manual. Además, la anastomosis robótica ha demostrado ser ligeramente superior a la anastomosis manual en términos de disminución del daño tisular, como lo demuestra el análisis histológico.

La microcirugía permite la disección y sutura de alta precisión de estructuras anatómicas muy pequeñas mediante aumento microscópico e instrumentación dedicada. Los avances técnicos en microscopios, instrumentación manual y suturas permiten a los microcirujanos realizar reconstrucciones oncológicas y traumatológicas complejas mediante transferencias libres de tejido, reconstrucciones nerviosas y microcirugía linfática1. Utilizando estas técnicas microquirúrgicas, diferentes especialidades quirúrgicas hoy en día pueden realizar operaciones que de otro modo serían imposibles2. La destreza y la precisión técnica son fundamentales para la práctica exitosa de la microcirugía. Por lo tanto, una amplia formación y experiencia clínica son esenciales para superar una curva de aprendizaje pronunciada3,4,5. Además, las habilidades manuales necesarias para realizar la microcirugía pueden verse afectadas por la fatiga humana, y los movimientos involuntarios no deseados, como el temblor fisiológico, pueden provocar daños en los tejidos y comprometer los resultados6. La asistencia robótica tiene el potencial de superar estos problemas al filtrar el temblor fisiológico7.

La cirugía robótica se expandió rápidamente durante las últimas dos décadas y se utiliza ampliamente en varias especialidades quirúrgicas8. Los sistemas robóticos se introdujeron inicialmente en endoscopia y laparoscopia para mejorar las capacidades del cirujano y la reproducibilidad del procedimiento9. Las mejores recuperaciones y estancias hospitalarias más cortas de los pacientes aumentaron el número de procedimientos laparoscópicos y asistidos por robot y redujeron los procedimientos abiertos evitando laparotomías invasivas. Aunque la mayoría de los sistemas robóticos comerciales tienen limitaciones en las áreas de escalado y precisión del movimiento, se han realizado algunos intentos de utilizarlos en microcirugía.

El sistema quirúrgico da Vinci (Intuitive Surgical, Inc., Sunnyvale, CA, EE. UU.) diseñado para cirugía laparoscópica mínimamente invasiva ha sido probado en algunos procedimientos microquirúrgicos10. Estos intentos demostraron el beneficio de los instrumentos de muñeca y revelaron sus limitaciones en tamaño y puntas, que fueron diseñados para laparoscopia. Además, este sistema proporciona un aumento visual limitado y una resolución deficiente asociada con factores de escala bajos11. El sistema MUSA (Microsure, Eindhoven, Países Bajos) ha sido diseñado para superar las limitaciones de la mano humana y los huecos que dejó el da Vinci. MUSA utiliza instrumentación manual montada en un anillo de suspensión unido a la mesa de operaciones, ayudando a estabilizar los movimientos del microcirujano filtrando el temblor y reduciendo los movimientos12. El sistema ha sido probado en estudios preclínicos y demostró equivalencia con la técnica microquirúrgica manual en casos clínicos de anastomosis linfáticas13.

Recientemente, un nuevo dispositivo robótico (Symani Surgical System, MMI, Pisa, Italia) diseñado para procedimientos microquirúrgicos recibió la certificación CE en 2019. El sistema cuenta con microinstrumentos de muñeca dedicados, lo que supera las limitaciones de los instrumentos de gran diámetro, como los utilizados con el da Vinci. sistema y alta precisión de movimiento14,15,16. El sistema ha sido evaluado recientemente en pruebas de banco que demuestran la viabilidad de realizar microsuturas y anastomosis precisas en vasos sintéticos14.

El propósito de este estudio preclínico multicéntrico fue evaluar la calidad de las anastomosis microquirúrgicas realizadas con el nuevo sistema robótico comparando la permeabilidad de los vasos, los resultados histológicos y los tiempos de ejecución, con las anastomosis realizadas creadas con la técnica manual tradicional.

Se realizaron anastomosis microquirúrgicas en vasos femorales de rata con técnica manual y con el nuevo sistema robótico (Fig. 1). La permeabilidad de las venas operadas después de la retirada de las pinzas (T0) promedió el 91% para el robot y el 100% con la técnica manual (p = 0,15). Después de una semana (T1W), la tasa de permeabilidad robótica se mantuvo constante en 91%, mientras que la permeabilidad manual disminuyó al 77% (p = 0,22). La tasa de permeabilidad promedio de las arterias en T0 fue del 94% para los procedimientos robóticos y del 100% para la técnica manual (p = 0,32); en T2W, la permeabilidad disminuyó al 91% para el grupo robótico y al 85% para el grupo manual (p = 0,55).

(a) Descripción general del sistema quirúrgico Symani y vista en primer plano del manipulador. (b) Escenario quirúrgico durante un procedimiento de microcirugía robótica y producto final después de anastomosis manuales y robóticas en las arterias femorales de rata.

El análisis histológico de las muestras de vena mostró que todos los sitios de anastomosis examinados realizados de forma robótica y manual presentaron uno o más de los siguientes hallazgos histológicos con diferentes grados de gravedad: pérdida endotelial, proliferación de la íntima, presencia de coágulos de fibrina adheridos al endotelio, trombosis intraluminal, inflamación reacción de la túnica íntima, media y/o adventicia. Esta reacción inflamatoria aparecía frecuentemente junto con neovascularización y fibrosis. La reacción del tejido huésped en los sitios de sutura consistió principalmente en una combinación de tipos de células inflamatorias, con presencia de células gigantes asociadas principalmente con las suturas.

En las muestras arteriales se detectaron uno o más de los siguientes hallazgos histológicos con diferentes grados de gravedad: pérdida endotelial, proliferación de la túnica íntima asociada a proliferación de músculo liso o proteoglicanos/colágeno, calcificación distrófica multifocal de la pared arterial, presencia de fibrina. coágulos adheridos al endotelio y/o trombo intraluminal de tamaño variable. Estos coágulos de fibrina y trombos bloquearon parcial o completamente la arteria, variando desde una cronicidad aguda hasta una crónica. La reacción inflamatoria de la pared vascular se detectó en la túnica íntima o dentro de la adventicia, mientras que la reacción del tejido huésped en los sitios de sutura consistió principalmente en una mezcla de células inflamatorias, con la presencia de células gigantes asociadas principalmente con los puntos de sutura. Además, se observaron comúnmente proliferación fibroblástica y fibrosis en los sitios de anastomosis con neovascularización. La Figura 2 muestra ejemplos de muestras histológicas de dos arterias (Fig. 2a, b) y dos venas (Fig. 2c, d) suturadas con técnica manual o robótica, mientras que la Tabla 1 resume las puntuaciones totales de reacción del huésped en estudios de venas y arterias. Todos los parámetros analizados fueron menores en los procedimientos robóticos en comparación con los manuales tanto para arterias como para venas. De hecho, la puntuación media total fue de 36,5 y 31,6 para las anastomosis venosas realizadas manualmente o con el robot, respectivamente, mientras que fue de 37,5 y 26,3 para las arterias con respecto a los abordajes manual y robótico, respectivamente.

Muestras histológicas representativas de vasos permeables y no patentes después de anastomosis microquirúrgica en arterias y venas femorales. Los asteriscos indican la trombosis, los triángulos las suturas y las flechas el infiltrado inflamatorio. (a) Imagen representativa de una anastomosis arterial manual no patente: presencia de infiltrado inflamatorio elevado y trombosis. (b) Anastomosis arterial robótica con presencia de infiltrado inflamatorio. (c) Anastomosis manual permeable con infiltrado inflamatorio. (d) Robótico patentado con infiltrado inflamatorio muy bajo comparando imágenes anteriores. (e) Anastomosis venosa no permeable, con presencia de un trombo crónico que ocluye y expande notablemente la luz de la vena. (f) Anastomosis venosa robótica con presencia de un trombo crónico que ocluye parcialmente la luz de la vena. (g) Anastomosis venosa manual permeable con infiltrado inflamatorio bajo. (h) Anastomosis robótica permeable con infiltrado inflamatorio bajo. (i) Resultados del análisis de componentes principales (PCA) para procedimientos robóticos (Rob, puntos verdes) versus manuales (Man, puntos azules). La línea gris conecta los centroides (Rob y Man) de los dos grupos y resalta el grado de separación.

Los resultados de la PCA (Fig. 2e) demostraron que las anastomosis manuales y robóticas estaban separadas por tres variables histológicas principales que eran todas indicadores de trauma tisular: pérdida endotelial, trombo de fibrina/plaquetas y proliferación de la íntima. Las dos primeras PC resaltaron el grado de separación entre los dos grupos, también indicado por la línea gris que une los centroides correspondientes. La cirugía robótica tuvo una menor variación en los resultados histopatológicos y una mayor reproducibilidad (Fig. 2e). Las cirugías manuales tuvieron una mayor variabilidad y se caracterizaron por valores más altos de variables histológicas debido al trauma tisular.

La Figura 3 informa el tiempo promedio de sutura, el tiempo promedio de anastomosis y las curvas de aprendizaje para anastomosis manuales y robóticas en los estudios de vena (Fig. 3a) y arteria (Fig. 3b). El tiempo de ejecución de la sutura fue mayor con el sistema robótico que con la técnica manual. Los tiempos medios robóticos fueron 136,9 ± 25,78 s para venas (02:17 min) y 112,7 ± 9,7 s para arterias (01:52 min), que se compara con tiempos medios de 81,3 ± 11,4 s para venas (1:21 min), y 65,0 ± 0,2 s para arterias (01:05 min). Así, el tiempo de anastomosis venosa fue de 19:57 min para el grupo robótico versus 13:21 min para el grupo de vena manual (p < 0,0001). En el caso de las arterias, el tiempo de anastomosis fue de 12,24 min para el grupo robótico, frente a 07:57 min para el grupo manual (p < 0,0001).

Tiempo promedio de sutura, tiempo promedio de anastomosis y curvas de aprendizaje para (a) estudios de venas y (b) arterias.

La Figura 3 (derecha) también muestra las curvas de aprendizaje calculadas para la progresión del tiempo de sutura durante el estudio para todos los cirujanos, al trazar todas las suturas consecutivas realizadas durante todas las anastomosis. Una tendencia de disminución del tiempo de sutura a medida que avanzaba el estudio fue visible en la curva robótica; después de la realización de varias anastomosis robóticas, los tiempos de suturas consecutivas se volvieron más similares, lo que indica una progresiva familiarización con el sistema robótico. Por el contrario, los tiempos de sutura manual fueron estables.

No hubo diferencias significativas relacionadas con el tamaño vascular en los vasos utilizados en este estudio entre los grupos. El diámetro medio de la vena femoral de las ratas fue de 1,03 ± 0,25 mm para los procedimientos robóticos y de 1,09 ± 0,31 mm para los manuales. Además, el número medio de puntos fue de 10 tanto para el procedimiento manual como para el robótico. De manera similar, los diámetros de la arteria femoral de ratas fueron similares entre los grupos robótico y manual (0,71 ± 0,15 mm y 0,70 ± 0,10 mm respectivamente). El número medio de puntos fue de 8 tanto en la anastomosis arterial robótica como en la manual.

Hubo una muerte inesperada; el animal falleció dos horas después de la intervención tras un despertar normal de la anestesia. Este animal mostró anastomosis permeables tanto en sitios robóticos como manuales en T0.

Este estudio preclínico in vivo presenta por primera vez datos que demuestran la viabilidad y precisión del uso del sistema quirúrgico Symani en anastomosis microvasculares arteriales y venosas según la permeabilidad, el tiempo de ejecución de la anastomosis y la histología de los vasos operados.

En este estudio, no hubo diferencias en el diámetro de los vasos sanguíneos en los estudios de venas y arterias ni en los procedimientos robóticos y manuales. Esto demuestra que los resultados de permeabilidad, histológicos y de tiempo de ejecución no se vieron influenciados por las diferencias en el tamaño de los vasos, lo que consideramos esencial para delinear las conclusiones de nuestro estudio preclínico.

Los resultados de permeabilidad y las pruebas de Chi cuadrado confirmaron que las técnicas robóticas y manuales para las anastomosis venosas y arteriales eran equivalentes en términos de permeabilidad después de la anastomosis, como ya se había observado con el uso de Musa, el otro robot de microcirugía del mercado11. En los momentos crónicos (T1W y T2W en vena y arteria respectivamente), la tasa de permeabilidad robótica fue mayor en los casos robóticos que con la técnica manual, probablemente debido a un manejo menos delicado de los vasos y por tanto a la presencia de trombosis en algunos de los vasos. operado manualmente, sin embargo las diferencias no fueron estadísticamente significativas. El uso del robot se asoció con un mayor tiempo para ejecutar una anastomosis que el manual. Una anastomosis venosa robótica tardó 6 minutos más, en promedio, que la ejecución manual, mientras que una anastomosis arterial robótica tardó en promedio 4 minutos más. Sin embargo, la velocidad de ejecución no fue el criterio de valoración principal en estos estudios ni un indicador de la calidad de la anastomosis. Independientemente del tipo de vaso, las curvas de aprendizaje demostraron que después de aproximadamente 70 suturas, los usuarios alcanzaron una meseta en el tiempo de ejecución de la sutura con el robot. La rápida mejora de los tiempos de ejecución se observó tras realizar varias anastomosis robóticas, como ya se describió. Como tal, los cirujanos pueden obtener rápidamente los aspectos técnicos de la microcirugía robótica, incluso aquellos sin experiencia previa en microcirugía o cirugía robótica8. La curva de aprendizaje relativamente baja puede ser un impulsor importante de la adopción de la microsutura robótica, ya que los cirujanos pueden volverse expertos en la microsutura robótica más rápidamente en comparación con el uso de la técnica de microcirugía manual convencional17.

En cuanto a los tiempos de ejecución, nuestros resultados fueron similares a los del robot Musa, ya que el tiempo para realizar la anastomosis fue mayor con el robot11, sin embargo, observamos la mejora en la calidad del desempeño microquirúrgico según los resultados de histología.

El análisis histológico mostró una puntuación media total menor de la reacción del huésped en el sitio de la anastomosis en las anastomosis robóticas. La puntuación promedio total fue menor en los procedimientos robóticos tanto para estudios de venas como de arterias. Esto puede deberse a la capacidad de los sistemas robóticos para mejorar la cirugía ampliando las capacidades humanas al reducir los movimientos de los cirujanos y escalar los micromovimientos, y eliminar el temblor físico13,14,18. Las condiciones del tejido indicaron que las anastomosis robóticas tenían menos inflamación, menos hiperplasia de la íntima y una menor reacción promedio total del huésped en comparación con el tejido de microsutura manual. Estos fenómenos son característicos del traumatismo vascular, por lo que el traumatismo observado en las anastomosis manuales puede provocar un aumento de la tasa de trombosis. Sin embargo, estos resultados mejorados de la microcirugía robótica deben verificarse en estudios clínicos.

No hubo signos clínicos de trombosis o isquemia durante el período de supervivencia. Incluso en animales en los que la anastomosis de los vasos femorales no era patente, el flujo sanguíneo de las extremidades posteriores no estaba totalmente comprometido ya que permanecían tres rutas colaterales a través de redes intramusculares en el músculo cuádriceps femoral, el músculo bíceps femoral y los músculos mediales del muslo, incluidos los músculos isquiotibiales mediales y los músculos aductores. intacto como se describe previamente en la literatura19,20. Por tanto, no se observaron cojera ni signos de dolor. Con respecto al bienestar animal, el veterinario supervisor realizó una evaluación diaria, evaluando el peso, el comportamiento y los signos de estrés o dolor (como ojos cerrados, cifosis, pelaje erizado/desaliñado, orejas giradas hacia afuera o hacia atrás, secreciones nasales). . No se alcanzaron puntos finales humanos para ningún ratón y el bienestar animal se mantuvo durante todo el estudio.

El uso del robot de microcirugía Symani ha demostrado equivalencia con la técnica manual en términos de permeabilidad de los vasos de anastomosis arteriales y venosas microvasculares. Además, las anastomosis robóticas han demostrado ser ligeramente superiores a las manuales en términos de disminución del daño tisular demostrado por el análisis histológico. La seguridad del dispositivo robótico está respaldada por una tasa muy baja de eventos adversos y la eficacia del dispositivo está respaldada por las tasas de permeabilidad y la capacidad de los cirujanos para realizar anastomosis microvasculares con éxito.

Este estudio in vivo se realizó en un modelo de rata, donde se evaluó la seguridad y el rendimiento al ejecutar anastomosis microvasculares con Symani. En este estudio se evaluaron las tasas de permeabilidad de la anastomosis, los resultados histológicos y los tiempos de ejecución.

El sistema quirúrgico Symani (Fig. 1a) es un dispositivo robótico diseñado específicamente para procedimientos microquirúrgicos abiertos. La plataforma flexible utiliza los principios de la teleoperación para proporcionar a los cirujanos una alta precisión en la manipulación de anatomías muy pequeñas, como vasos, nervios y conductos. El sistema consta de una consola maestra que controla los efectores finales, incluidos brazos robóticos sobre los que se montan microinstrumentos articulados. Los brazos robóticos pueden colocarse en cualquier región anatómica.

Master Console es una silla ergonómica equipada con manipuladores controlados por el cirujano junto con un interruptor de pie. El cirujano puede mover directamente los manipuladores de la misma manera que lo haría con instrumentación manual, reduciendo este movimiento a los brazos y luego a los microinstrumentos robóticos. En los brazos robóticos del sistema se instalan microinstrumentos articulados (7 grados de libertad) que se mueven sobre cualquier región anatómica. El sistema presenta una escala de movimiento que oscila entre 7 × y 20 × e incluye filtración de temblores para aumentar la precisión quirúrgica.

Las anastomosis arteriales y venosas las realizaron tres microcirujanos, contaban con experiencia previa en microcirugía de 8 a 12 años. Estos cirujanos contribuyeron ampliamente a las pruebas de banco de Symani y recibieron el programa de capacitación antes de ejecutar las anastomosis en este estudio. Por lo tanto, se les considera totalmente competentes en el uso del sistema de forma segura y eficaz.

Este estudio se realizó en vasos femorales de ratas, que son un objetivo común en el modelo de investigación y entrenamiento de anastomosis microvascular21,22. El mismo protocolo se utilizó en los dos centros donde se llevó a cabo el estudio: el Centro de Alojamiento de Animales de Laboratorio (CeSAL), de la Universidad de Florencia (Florencia, Italia), y el Centro de Cirugía Mínimamente Invasiva Jesús Usón (CCMIJU, Cáceres, España). Se realizaron anastomosis microquirúrgicas en venas femorales en 22 ratas Wistar (Rattus norvegicus) con un peso mínimo de 350 g. Entre ellas, 9 ratas estaban en un estudio preclínico aprobado en 2018 por el Ministerio de Salud italiano y realizado en CeSAL; mientras que 13 ratas se encontraban en un estudio preclínico aprobado en 2019 por el Comité Ético de Experimentación Animal del CCMIJU, donde se realizó el estudio. Se realizaron anastomosis microquirúrgicas en arterias femorales en 34 ratas Sprague Dawley (Rattus norvegicus) con un peso mínimo de 350 g. Este estudio fue aprobado en 2019 por el Ministerio de Salud italiano y realizado en el CeSAL. Todos los métodos se llevaron a cabo de acuerdo con las directrices y normativas específicas vigentes en España e Italia, así como cumpliendo con la legislación europea sobre bienestar animal y protección de los animales utilizados con fines científicos. Los autores cumplieron con las pautas ARRIVE.

El robot Symani se colocó cerca de la mesa quirúrgica con microinstrumentos dirigidos hacia los vasos femorales de la rata (Fig. 1b). En microcirugía es común en la práctica clínica trabajar con un microscopio cara a cara: en un lado del microscopio el cirujano principal (que en este estudio fue quien manipuló el robot durante el procedimiento robótico) y en el lado opuesto del microscopio al cirujano asistente que apoya durante el procedimiento. Tanto el cirujano como el asistente utilizaron el microscopio. Las anastomosis se realizaron en venas y arterias femorales, se evaluó el tiempo de ejecución y la permeabilidad inmediatamente después del procedimiento y también después de una semana. Las características histopatológicas de los vasos se evaluaron después del sacrificio de los animales. Tanto los estudios de venas como de arterias fueron ensayos controlados de dos brazos para permitir una comparación directa e imparcial de la microanastomosis asistida por Symani con la técnica manual. Se suturaron los vasos femorales izquierdo y derecho del animal. Se realizó una anastomosis manual (M) en un vaso y, en el otro lado, una anastomosis robótica (R). El tratamiento (M o R) se alternó respecto al lado del animal: vaso izquierdo o derecho y ejecución temporal (MR: primero M luego R; o RM: primero R luego M).

Antes de la cirugía, las ratas fueron preparadas por un veterinario con anestesia intraperitoneal con xilacina (5 a 10 mg/kg) y Zoletil100 (20 a 40 mg/kg) en CeSAL y con anestesia inhalatoria con sevoflurano en CCMIJU. Las ratas se colocaron cuidadosamente en posición supina sobre una almohadilla térmica para animales y se prepararon para la cirugía. Se realizó una tricotomía de las áreas inguinales, seguida de desinfección con povidona yodada y clorhexidina y administración de antibiótico profiláctico de amplio espectro para prevenir posibles infecciones postoperatorias. Después de eso, el cirujano procedió con la incisión de la piel y la preparación de los vasos utilizando instrumentos microquirúrgicos estándar. Una vez expuesta y aislada la vena o arteria femoral, se colocó un fondo de color detrás del vaso para contrastar. El diámetro del vaso se midió con un calibre digital y se aseguró con una doble pinza microvascular. Luego, los vasos se cortaron por la mitad y se completaron las anastomosis microvasculares de extremo a extremo utilizando suturas de nailon 10-0 (S&T AG, Neuhausen, Suiza). Después de la ejecución de las dos anastomosis (ingle de rata izquierda/derecha, una robótica, la otra manual), las incisiones en la piel se cerraron con suturas de proleno 3-0 (Ethicon, Pensilvania, Estados Unidos). Después del cierre de la piel, se monitorizó a los animales para determinar su recuperación fisiológica de la anestesia y se alojaron individualmente con una evaluación diaria del bienestar animal.

La permeabilidad es un criterio de valoración principal de los estudios de venas y arterias, ya que la restauración del flujo vascular está directamente relacionada con la calidad y precisión de la anastomosis. De hecho, la manipulación traumática del tejido o la falta de precisión en la colocación de la sutura pueden causar una cascada trombótica a través de fugas o turbulencias hemodinámicas. Se utilizó la “prueba de ordeño” de Acland para evaluar la permeabilidad anastomótica23,24. El resultado de la permeabilidad fue binario (patente o no patente) según el criterio del cirujano después de la prueba de ordeño de Acland. La evaluación de la permeabilidad se realizó inmediatamente después de la anastomosis (T0) tanto para las venas como para las arterias, con una reevaluación después de una semana para las venas (T1W) y después de dos semanas para (T2W) para las arterias, ya que la reendotelización completa de la sutura intraluminal es más rápida en la vena que la arteria18. La exploración del sitio anastomótico se realizó con el mismo método de analgesia, anestesia e incisión que en el momento de la intervención.

El análisis histológico del sitio de la anastomosis se realizó en tejido vascular recolectado en la última evaluación de permeabilidad (T1W o T2W para venas y arterias, respectivamente) justo antes de sacrificar al animal. El tejido se recogió en un recipiente desechable de circuito cerrado precargado con una solución de formaldehído al 4%. La evaluación histológica fue realizada por AnaPath Services GmbH (Liestal, Suiza). Las secciones se tiñeron con hematoxilina y eosina, así como con tricrómico de Masson. Se realizó un análisis histopatológico semicuantitativo para cada segmento de vena y arteria en las secciones teñidas de acuerdo con un sistema de puntuación adaptado ISO 10993-6:2016(E) (Tabla complementaria 1), que incluye los siguientes parámetros: reacción de los vasos, inflamación de los vasos, reacción inflamatoria/del huésped en el sitio de la sutura, puntuación promedio total (reacción del vaso + inflamación del vaso + reacción del tejido en el sitio de la sutura). En el análisis, una diferencia de puntuación de 0,0 a 2,9 indica una reacción mínima o nula del huésped, de 3,0 a 8,9 indica una reacción leve del huésped y de 9,0 a 15,0 indica una reacción moderada del huésped, mientras que una puntuación ≥ 15,1 indica una reacción grave del huésped en comparación con una referencia. material.

Se llevó a cabo un Análisis de Componentes Principales (PCA) utilizando datos histológicos con el objetivo de detectar si había diferentes perfiles histológicos entre todas las anastomosis robóticas y manuales realizadas en todas las venas y arterias. PCA permite analizar conjuntos de datos que contienen una variedad de características por observación; esto permite que los datos se interpreten como un conjunto conservando al mismo tiempo la información conjunta. PCA se utiliza para reducir la dimensionalidad del conjunto de datos y permitir una visualización simplificada de estos datos multidimensionales. Este análisis toma todos los valores de las variables histológicas como entrada y los combina para evaluar el grado de separación entre los puntos de datos en un diagrama de dispersión de baja dimensionalidad. Las tres variables histológicas principales fueron la pérdida endotelial, el trombo de fibrina/plaquetas y la proliferación de la íntima. Hemos utilizado los dos primeros componentes principales (PC1 y PC2) para trazar los datos en dos dimensiones e identificar visualmente los grupos de puntos de datos estrechamente relacionados: los relacionados con la intervención robótica y los relacionados con la intervención manual.

Se registró el tiempo necesario para realizar suturas simples, así como el tiempo para completar las anastomosis, para procedimientos de venas y arterias, así como para técnicas robóticas y manuales. Se calcularon los valores medios para cada usuario. Las anastomosis manuales y robóticas también se evaluaron por separado.

Los análisis estadísticos se realizaron utilizando el software GraphPad Prism versión 8.0 (GraphPad Software, San Diego, CA, EE. UU.). Todos los datos se expresan como media ± desviaciones estándar. Se realizó una prueba de Chi-cuadrado sobre los resultados de permeabilidad (bilateral, intervalo de confianza del 95%) para comparar los procedimientos manuales y robóticos. Los datos de tiempo se expresan como media ± desviaciones estándar, y las diferencias entre medias se analizaron mediante la prueba t de Student; Se consideró que los valores de p <0,05 indicaban diferencias estadísticamente significativas entre los grupos. Se utilizó la regresión logarítmica del tiempo de sutura para la representación gráfica, pero no se realizaron análisis adicionales. Se utilizó PCA para analizar las diferencias entre procedimientos robóticos y manuales mediante el uso de elipses de confianza y su distancia para enfatizar los grupos y su separación en los diagramas de dispersión. La PCA se realizó utilizando el software gratuito PAST (PAleontological STatistics) versión 3.

La correspondencia y las solicitudes de materiales y datos deben dirigirse a AB

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Los autores agradecen a Iris De Falco y Massimiliano Simi por su apoyo en el análisis de datos y la revisión del manuscrito. Los autores agradecen a Andrea Pratesi, Chiara Andreoni, Hannah Teichmann, así como a los equipos de CeSAL y CCMIJU por la asistencia técnica.

División de Cirugía Plástica, Reconstructiva y Microcirugía, Hospital Universitario CTO Careggi, Florencia, Toscana, Italia

Gerardo Malzone, Giulio Menichini y Marco Innocenti

IV Clínica de Ortoplastia, Instituto Ortopédico IRCCS Rizzoli, Universidad de Bolonia, Bolonia, Italia

Marco Innocenti

Laboratorio de Microambiente Tumoral, Institut Curie, Orsay - París, Francia

Alberto Ballestín

Departamento de Microcirugía, Centro de Cirugía de Mínima Invasión Jesús Usón, Cáceres, España

Alberto Ballestín

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G.Ma., G.Me., MI y AB idearon los experimentos. G.Ma., G.Me. y AB realizó los experimentos. G.Ma. y AB recopiló y reunió los datos. G.Ma. y AB analizó e interpretó los resultados. Todos los autores revisaron el manuscrito.

Correspondence to Alberto Ballestín.

MI es asesor clínico y accionista de MMI Inc. G.Ma. y G.Me. son asesores clínicos de MMI Inc.

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Reimpresiones y permisos

Malzone, G., Menichini, G., Innocenti, M. et al. El sistema robótico microquirúrgico permite la realización de anastomosis microvasculares: un ensayo preclínico aleatorizado in vivo. Representante científico 13, 14003 (2023). https://doi.org/10.1038/s41598-023-41143-z

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Recibido: 19 de diciembre de 2022

Aceptado: 22 de agosto de 2023

Publicado: 27 de agosto de 2023

DOI: https://doi.org/10.1038/s41598-023-41143-z

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