Development of Transvaginal Uterus Amputation Device for Laparoscopic Hysterectomies in Gynecologic Surgeries

Abstract

Hysterectomy, that is removal of uterus, is one of the most common major operations in gynecologic surgeries. Laparoscopy technique is preferred in hysterectomy because of its advantages such as lower intra-operative blood loss, decreased surrounding tissue/organ damage, less operating time, lower postoperative infection and frequency of fever, shorter duration of hospitalization and post-operative returning time to normal activity. During total laparoscopic hysterectomy, first uterine vessels and ligaments are cauterized respectively, and then cervicovaginal connections are cauterized and coagulated to remove uterus completely. Uterine manipulators are used during laparoscopy to maximize the endoscopic vision of surgeons by moving related organs. However, conventional uterine manipulators have important drawbacks particularly to move uterus in three dimensions and to show cervicovaginal landmark during laparoscopic circular cauterization and amputation of the uterine cervix. A new transvaginal uterine manipulator may overcome these two important drawbacks of these currently available devices. For this reason, a3D scanned technique was used to get uterus sizes and computer aided design software is used in designing of the new manipulator and then 3D printer was used in prototyping. Special light emitting diodes (LEDs) were mounted on the cervical cap of the manipulator to guide light beams from inside of cervicovaginal tissue to abdominal cavity to facilitate the visualization of tissue landmarks. Moreover, performances of different caps and LED systems will be evaluated. Furthermore, after integration of self-cutting and self-suturing mechanisms into our system, final prototype will be produced by using titanium which is biologically and mechanically appropriate. Therefore, aim of this study was to design and produce a new uterine manipulator with three dimensional movements, LED illumination, self-cutting and self-suturing systems to facilitate laparoscopic hysterectomy

Keywords

• Laparoscopy
• Hysterectomy
• Uterus
• Uterine Manipulator
• Biomedical Engineering

Kadın Doğum Cerrahisinde Laparoskopik Histerektomilerde Kullanılmak Üzere Transvajinal Uterus Ampütasyon Cihazının Geliştirilmesi

Abstract

Histerektomi günümüzde en çok uygulanan ameliyat olup rahmin alınmasını ifade eder. Laparoskopik histerektomi (LH), operasyon sırasında kan kaybının, çevre doku/organ hasarının, post-operatif enfeksiyon ve ateş görülme sıklığının düşük olması, operasyon, hospitalizasyon ve ameliyat sonrası normal aktiviteye dönüş süresinin kısa olması gibi avantajları nedeniyle sıklıkla uygulanmaktadır. Total laparoskopik histerektomi (TLH) sırasında uterin damarlar ve ligamentler, koterize edilip uterus serbestleştirildikten sonra, TLH’nin en zor aşaması olan servikovajinal dokunun koterizasyonu gelmektedir. Bu aşamada hem uterusun manipülasyonu, hem de servikovajinal dokunun laparoskopik olarak yerinin belirlenmesinde uterus manipülatörleri kullanılmaktadır. Bu çalışmadaki amacımız, uterusun karın boşuğunda üç eksende hareket ettirilmesini sağlayacak ve servikovajinal dokunun karın boşuğundan rahatça algılanıp koterizasyonunu kolaylaştıracak yeni bir manipülatör tasarlamaktır. Bilgisayar ortamında tasarlanan paralel manipulatör ve özel LED’ler ile çevrelenmiş uterus başlığının 3B tarayıcı ve 3B yazıcı gibi hızlı protoipleme cihazları yardımı ile üretimi yapılmıştır. Sistem için tercih edilen LED’ler özel olup transvajinal olarak ışıma yapıp servikovajinal dokudan geçerek laporiskopik kamera ile algılanabilecek şekildedir. Üretilen prototip rahmin üç eksende hareketini ve servikovajinal bileşkenin LED ile tayinini başarıyla sağlayabilecek teknolojidedir. Farklı başlık ve LED aydınlatma tasarımları denenmesi ile verimlilikleri karılaştırılacak, sisteme entegre edilecek kendi kendine kesim ve dikim mekanizması ile birlikte nihai prototip üretimi hem mekanik hem biyolojik olarak uygun olan titanyum malzemeden yapılacaktır. Üretimin ardından dizayn edilen deney kabini ile rahmin vücut içerisindeki ortamı simüle edilecek ve etik izinleri alınmış olan fresh kadavra testleri yapılacaktır. 

Keywords

• Laparoskopi
• Histerektomi
• Rahim
• Uterus
• Manipulatör
• Biyomedikal Mühendisliği

References

1. Choksuchat, C., Getpook, C., Watthanagamthornkul, S., Choobun, T., Dhanaworavibul, K., Tintara, H., 2008. Comparison of the TINTARA uterine manipulator with the Cohen cannula in gynecologic laparoscopy, Journal of the Medical Association of Thailand, 91, 439-44.
2. Einarsson, J.I., Suzuki, Y., 2009. Total Laparoscopic Hysterectomy: 10 Steps Toward a Successful Procedure. Obstetrics and Gynecology, 2(1), 57-64.
3. Eltabbakh, G.H., 2010. Uterine Manipulation in Laparoscopic Hysterectomy. The Female Patient, Vol 35.
4. Gurin, A.L., Kostiahin, A.E., Kuchuk, D.O., 2012. Laparoscopic
5. Disadvantages. Archives Of Perinatal Medicine, 18(2), 110-112. Advantages
6. And Keriakos, R., Zaklama, M., 2000. The RUMI manipulator and Koh colpotomiser system for total laparoscopic
7. Gynaecology, 107(2), 274-277. Obstetrics
8. Keshavarz, H., Hillis, S.D., Kiele, B.A., Marchbanks, P.A.,

9. States, 1994-1999. MMWR CDC Surveillance Sum 2002, 51(SS05), 1-8.
10. Surveillance-United Kondo, W., Zomer, M.T., Branco, A.W., Stunitz, L.C., Filho, A.J.B., Nichele, S., 2010. Surgical Technique of Laparoscopic Total Hysterectomy. Brazilian Journal of Videoendoscopic Surgery, 139-149.
11. Mettler, L., Nikam, Y.A., 2006. A comparative survey of various uterine manipulators used in operative laparoscopy. Gynecologic Surgery, 3:, 239–243.
12. McCracken, G., Hunter, D., Morgan, D., Price, J.H., 2006. Comparison of Laparoscopic-assisted Vaginal Hysterectomy, Total Abdominal Hysterectomy and Vaginal Hysterectomy. The Ulster Medical Journal, 75(1), 54-58
13. Nassif, J., Wattiez, A., 2010. Clermont Ferrand uterine
14. International, 20, 225-31. Surgical
15. Technology Reich, H, DiCaprio J, McGlynn, F., 1989. Laparoscopic hysterectomy. Journal of Gynecologic Surgery, 5:213-6.
16. Right Diagnosis (2014). Statistics by Country for Hysterectomy. Retrieved August 26, 2014 from : http://www.rightdiagnosis.com/h/hysterectomy/s tats-country.htm#extrapwarningl
17. Sauer, J.S., 2013. Ergonomic lighted uterine manipulator with cautery, United States Patent and Trademark Office, US8603105 B2.
18. Soper, N.J., Swanstrom, L.L., Eubanks, W.S., 2004. Mastery of Endoscopic and Laparoscopic Surgery. Lippincott Williams & Wilkins 2nd Ed.
19. Sutton, C., 1997. Hysterectomy: a historical perspective. Baillieres Clin Obstet Gynaecol, 11(1), 1-22.
20. Tanprasertkul, C., Kulvanitchaiyanunt, A., 2010. A Modified Technique to Simplify TLH with New Developed Uterine Manipulator; Anurach Uterine Manipulator (AUM). Journal of the Medical Association of Thailand, 93(Suppl. 7), S154-S159.
21. Uccella, S., Ghezzi, F., Mariani, A., 2011. Vaginal cuff closure after minimally invasive hysterectomy: our experience and systematic review of the literature. Journal of Obstetrics and Gynecology, 205, 119