Development of a novel technique for transanal rectosigmoid resection and colo-rectal anastomosis

Abstract

Background In the context of Natural Orifice Translumenal Endoscopic Surgery (NOTES) we developed a new set of rigid instruments according to the principles of Transanal Endoscopic Microsurgery (TEM).These instruments are long, curved and in addition, steerable by rotating two wheels near its handle. Our success in transvaginal cholecystectomy in human with these instruments motivated us to explore the feasibility of rectosigmoid resection through the anus.

Methods The young bovine large bowel with attached organs is collected en bloc and re-integrated into an anatomically-designed trainer (Tuebingen MIC Trainer) to reproduce the human anatomy. The technique comprises the following: 1.Closure of the rectal lumen by an endolumenal purse string suture. 2. Transection of the rectal wall 1cm distal to the purse string suture and continuation of the dissection towards the fascia and upward excising the mesorectal tissue. 3. Inferior mesenteric artery is divided near its origin. 4. The colon is mobilized upto the splenic flexure. 5. The mobilized colon is brought down to the pelvis; ligated twice at the intended proximal resection site and divided between the ligatures. 6. The specimen is delivered through the anus. 7. Intestinal continuity is restored by either stapled or hand sutured anastomosis.

Results Twelve recto-sigmoid resections, 20 stapled and 27 hand sutured anastomoses were performed in two experimental setups. Mean operation time for the resection part was 78.6min(SD=9.9). The average specimen length was 37.2cm. During the dissection in the pelvis, as the specimen was pushed upward and toward abdomen, an “empty pelvis” view of the working field was achieved facilitating dissection. The mean operating time for the hand sutured anastomosis was 47.7 min (SD=6.9) and for stapled anastomosis it was 44.3 min (SD=7.1). There was one anastomotic leakage in both the groups. 98.07% of the sutures had serosa to serosa apposition in the hand sutured anastomosis. Doughnuts were complete in 18 out of twenty stapled anastomoses.

Conclusions Transanal recto sigmoid resection with colorectal anastomosis is feasible in experimental set up. The technique bears the promise of eliminating the morbidities related to the mini-laparotomy and incisions for multiple port placements during laparoscopic colorectal surgery. Meticulous and better dissection in the pelvis is anticipated due to the unobstructed “empty pelvis” view of the operating field. Endolumenal colorectal anastomosis is feasible and safe for both stapled and hand sewn anastomosis. The present experimental setup is a promising training module for the expected end users of the technique. However, to demonstrate the clinical safety and efficacy of the technique, we need further studies in clinical setup.

Hintergrund Im Rahmen der „Natural Orifice Transluminal Endoscopic Surgery (NOTES)“ - Verfahren haben wir ein neues Set starrer Instrumente entsprechend den Grundsätzen der transanalen endoskopischen Mikrochirugie (TEM) entwickelt. Diese Instrumente sind lang, gebogen und zusätzlich durch Drehen zweier Rädchen in der Nähe des Handgriffes steuerbar. Unser Erfolg bei der transvaginalen Gallenblasenentfernung am Menschen mit diesen Instrumenten motivierte uns dazu, die Machbarkeit der Rektosigmoid-Resektion durch den Anus zu erproben.

Methode Der Dickdarm junger Kälber wurde mit den anhängenden Organen en bloc beschafft und in ein anatomisch korrekt geformtes Übungsmodell (Tübinger MIC Trainer) eingebracht, um die menschliche Anatomie abzubilden. Die Technik beinhaltet folgendes: 1. Verschluß des Rektumlumens mittels einer endoluminal durchgeführten Tabaksbeutelnaht. 2. Durchschneidung der Rektumwand 1cm distal der Tabaksbeutelnaht mit Fortsetzung der Präparation in Richtung Faszie und aufwärts unter Durchtrennung des mesorektalen Gewebes. 3. Die Arteria mesenterica inferior wird ursprungsnah abgesetzt. 4. Das Kolon wird bis zur linken Flexur mobilisiert. 5. Der mobilisierte Kolonabschnitt wird in das Becken heruntergezogen, zweifach an der geplanten proximalen Resektionsstelle ligiert und zwischen den Ligaturen abgesetzt. 6. Das Resektat wird durch den Anus geborgen. 7. Die Kontinuität des Intestinums wird entweder durch geklammerte oder von Hand genähte Anastomose wiederhergestellt.

Ergebnisse 12 Rektosigmoid-Resektionen, 20 geklammerte und 27 von Hand genähte Anastomosen wurden im Rahmen zweier Versuchsaufbauten durchgeführt. Die durchschnittliche Operationsdauer für die Resektion betrug 78,6 min (SD=9,9). Das Präparat war im Durchschnitt 37,2 cm lang. Während der Präparation im Becken konnte, da der Darm nach oben in Richtung Abdomen gehalten wurde, eine Einsicht in das „leeren Becken“ erreicht werden, was die Präparation erleichterte. Die durchschnittliche Operationsdauer für die von Hand genähte Anastomose betrug 47,7 min (SD=6,9), für die geklammerte Anastomose waren es 44,3 min (SD=7,1). In beiden Gruppen gab es jeweils eine Anastomoseninsuffizienz. 98,07 % der Nähte der von Hand genähter Anastomosen wiesen einen vollständigen Serosa-Serosa-Kontakt auf. Bei 20 geklammerten Anastomosen waren 18 Doughnuts vollständig.

Schlußfolgerungen Die transanale Rektosigmoid-Resektion mit kolorektaler Anastomose ist experimentell machbar. Die Technik verspricht, die Morbiditäten zu vermeiden, die mit der Minilaparotomie und Inzisionen für mehrere Trokarpositionen bei der laparoskopischen kolorektalen Chirurgie in Verbindung stehen. Eine sorgfältigere und genauere Präparation im Becken kann aufgrund der unversperrten Sicht auf das Operationsfeld in das „leere Becken“ erwartet werden. Die endoluminale colorektale Anastomose ist machbar und sicher, sowohl bei der geklammerten als auch bei der von Hand genähten Anastomose. Der gegenwärtige experimentelle Aufbau ist ein viel versprechendes Trainingsmodul für die künftigen Nutzer dieser Technik. Um jedoch die klinische Sicherheit und Effizienz der Operationstechnik nachzuweisen, braucht es weitere klinische Studien