A novel device for aspiration and irrigation in endovideosurgery: flexible head for aspirator-irrigator with memory effect

Cover Page

Cite item

Full Text

Open Access Open Access
Restricted Access Access granted
Restricted Access Subscription Access

Abstract

BACKGROUND: Aspiration of biological fluids, including blood and urine, as well as irrigation of the surgical field are important tasks at any stage of the majority of abdominal surgical interventions. These functions are necessary to prevent contamination of the abdominal cavity, clean the surgical field from fluid accumulations and blood clots, which in turn allows for optimal visualization for the operating surgeon. During endovideosurgical partial nephrectomy, maintaining a clean surgical field and adequate visualization of the resection area is often a difficult task, especially with posterior tumors. This is due to difficulties in reaching the resection zone due to insufficient instrument length and/or instrument bending.

AIM: The aim of the study is to study the properties of a new flexible nozzle for an aspirator-irrigator during kidney resection on a model of the intraabdominal space using a pig organ complex.

MATERIALS AND METHODS: The nozzle for the aspirator-irrigator is made of polyvinyl chloride, has the shape of a straight hollow tube 80 mm long and 6.5 mm in diameter; on the inner side surfaces there are two channels with a diameter of 1 mm, in which brass rods are located, giving the structure rigidity, with the possibility of changing it forms with a “memory effect”. This nozzle is attached to the distal end of a standard metal tube of the aspirator-irrigator, after which the surgeon gives it the necessary bend, sufficient to penetrate into hard-to-reach areas of the surgical field. Using a pig organ complex and a laparoscopic simulator, a model of the abdominal cavity and retroperitoneal space was created. Laparoscopic instruments were used to simulate an endovideosurgical operation. Using laparoscopic scissors, a wedge-shaped resection of a section of the renal parenchyma (with a suspected tumor) was performed. Aspiration tubes were brought to the formed parenchymal defect — first a standard straight metal tube, then an aspiration tube with a flexible tip, which was previously given the necessary bend. At the end of the experiment, the effectiveness of using the new device in conditions of hard-to-reach localization of the resection zone, its safety for surrounding tissues and organs, as well as its convenience for the surgeon were assessed.

RESULTS: The effectiveness of the new attachment for resection of a suspected posterior renal tumor in a simulated intraabdominal space using a porcine organ complex. The access, aspiration, and irrigation were difficult and took longer time with using of the standard aspirator-irrigator tip, than with the new flexible tip.

CONCLUSIONS: The new flexible aspirator-irrigator head provides safe and rapid access to difficult-to-reach partial nephrectomy sites, as well as efficient aspiration and irrigation.

About the authors

Mkrtich S. Mosoyan

Almazov National Medical Research Centre; Academician I.P. Pavlov First St. Petersburg State Medical University

Email: moso03@yandex.ru
ORCID iD: 0000-0003-3639-6863
SPIN-code: 5716-9089
Scopus Author ID: 57208982777

MD, Dr. Sci. (Medicine)

Russian Federation, Saint Petersburg; Saint Petersburg

Denis A. Shelipanov

Almazov National Medical Research Centre

Email: shelipanov_da@almazovcentre.ru

MD, Сand. Sci. (Medicine.)

Russian Federation, Saint Petersburg

Dmitriy A. Fedorov

Almazov National Medical Research Centre

Author for correspondence.
Email: tvoiurolog@gmail.com
ORCID iD: 0000-0002-6371-4620
SPIN-code: 4359-8143
Russian Federation, Saint Petersburg

Evgeny S. Gilev

Almazov National Medical Research Centre

Email: jackpafosky@gmail.com
SPIN-code: 5773-4804
Russian Federation, Saint Petersburg

Artem A. Vasilev

Almazov National Medical Research Centre

Email: scapaflow12@gmail.com
Russian Federation, Saint Petersburg

References

  1. Gerges F, Nour E, Gerogiannis IN. The Straw Pressure Gradient and Gravity (SPGG) Technique: a safe and cost-effective technique for laparoscopic suction. Cureus. 2023;15(4):e37779. doi: 10.7759/cureus.37779
  2. Junaidi MAR, Pandey G, Kulliri R, Yendluri DRV. CFD studies on the modified laparoscopic instrument used in minimally invasive surgeries. In: Sikarwar BS, Sundén B, Wang Q. editors. Advances in fluid and thermal engineering. Lecture notes in mechanical engineering. 2021. Springer, Singapore. P. 643–652. doi: 10.1007/978-981-16-0159-0_56
  3. Gurram S, Kavoussi L. Laparoscopic Partial Nephrectomy. J Endourol. 2020;34(S1): S17–S24. doi: 10.1089/end.2018.0307
  4. Tuderti G, Brassetti A, Mastroianni R, et al. Expanding the limits of nephron-sparing surgery: Surgical technique and mid-term outcomes of purely off-clamp robotic partial nephrectomy for totally endophytic renal tumors. Int J Urol. 2022;29(4):282–288. doi: 10.1111/iju.14763
  5. Barnoiu OS, Tysland AO, Andersen AW. Surgical video review of warm ischemia time during laparoscopic partial nephrectomy and impact on positive surgical margins and postoperative complications. Open Journal of Urology. 2023;13(1):9–17. doi: 10.4236/oju.2023.131002
  6. Li KP, Wan S, Wang CY, et al. Perioperative, functional, and oncologic outcomes of robot-assisted versus open partial nephrectomy for complex renal tumors (RENAL score ≥7): an evidence-based analysis. J Robot Surg. 2023;17(4):1247–1258. doi: 10.1007/s11701-023-01565-3
  7. Ucpinar B, Rich JM, Okhawere KE, et al. Robot-assisted partial nephrectomy for complex renal tumors: Analysis of a large multi-institutional database. Urol Oncol. 2023;41(8):358.e9–358.e15. doi: 10.1016/j.urolonc.2023.05.016
  8. Chen XB, Li YG, Wu T, et al. Perioperative, oncologic, and functional outcomes of robot-assisted partial nephrectomy for special types of renal tumors (hilar, endophytic, or cystic): an evidence-based analysis of comparative outcomes. Front Oncol. 2023;13:1178592. doi: 10.3389/fonc.2023.1178592
  9. Patent RUS No. 216910U1/07.03.23. Byul. No. 7. Mosoyan MS, Fedorov DA, Gilev ES. Removable flexible tip of the aspirator-irrigator for endovideosurgical operations in robot-assisted surgery. Available from: https://patents.google.com/patent/RU216910U1/ru

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
2. Fig. 1. General view of the flexible nozzle-tip for the aspirator-irrigator (top — photo, bottom — diagram). 1 — proximal end; 2 — cavity; 3 — internal cavity; 4 — rigid rod, capable of bending with memory effect; 5 — body; 6 — perforations; 7 — distal end of the nozzle-tip; 8 — rounded distal end; 9 — rounded proximal end

Download (40KB)
3. Fig. 2. Model of the abdominal cavity and retroperitoneal space: a — porcine organ complex; b — laparoscopic simulator

Download (210KB)
4. Fig. 3. A set of laparoscopic instruments including an aspirator-irrigator assembly with a flexible tip

Download (101KB)
5. Fig. 4. Comparison of access to the resection area with a standard nozzle and a new flexible tip for an aspirator-irrigator: a — on the left kidney, b — on the right kidney. 1 — using a standard aspirator-irrigator tip (outside view), 2 — a new flexible nozzle for an aspirator-irrigator (outside view), 3 — a standard aspirator-irrigator tip (image obtained by an endoscope), 4 — a new flexible nozzle for an aspirator-irrigator (image obtained by an endoscope)

Download (366KB)
6. Fig. 5. Comparison of the standard aspirator-irrigator tip and the new flexible aspirator-irrigator tip when contacting abdominal organs: а — using the standard tip, b — using the new flexible tip

Download (273KB)

Copyright (c) 2023 Eco-Vector

Creative Commons License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International License.
 


Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».