Analysis of the learning curve for laparoscopic colon resections in a specialized regional clinic

Cover Page

Cite item

Full Text

Abstract

Aim. To investigate the learning curve for laparoscopic colon resections in a specialized regional clinical setting.

Materials and methods. Analysis of the data from the Omsk Regional Cancer Registry and the hospital information system of the Omsk Clinical Oncology Center from the period between 2015 and 2023 was performed. The study included patients who underwent laparoscopic colon resections for cancer. Risk-adjusted cumulative sum (RA-CUSUM) method was used to define the stages of mastering the technique. The primary outcome measure was the incidence of severe postoperative complications (Clavien–Dindo grade IIIB and above). Operative time, intraoperative blood loss, conversion rate, length of hospital stay and long-term treatment outcomes were also analyzed.

Results. Data from 305 laparoscopic colon resections were included in the analysis. The proportion of laparoscopic procedures increased from 8.9 % in 2015 to 27.8 % in 2023. The learning curve analysis revealed four distinct phases of proficiency acquisition. In the 1st phase (procedures 1–30), the complication risk was 0 %. The 2nd phase (procedures 31–80) was characterized by the highest risk of severe complications at 20.00 % (95 % confidence interval 11.24–33.04). A decrease in risk was observed during the 3rd phase (procedures 81–93). The final, 4th phase (procedures 94–304) achieved consistently low complication risk of 2.84 % (95 % confidence interval 1.31–6.06). The critical point for completing the learning phase was identified at the 93rd procedure. Analysis of the learning curve for conversions revealed the peak conversion rate of 23.1 % during the recovery phase, which subsequently decreased to 2.4 % in the stability phase. The overall conversion rate for the entire series decreased from 11.1 % in 2015 to 6.0 % in 2023. Operative time and intraoperative blood loss remained stable throughout the observation period. The 5-year overall survival rate was 81.6 %, and the recurrence-free survival rate was 81.1 %.

Conclusion. The implementation of laparoscopic technologies requires structured training with increase in the number of surgeons performing minimally invasive surgeries. The period of intense learning occurs between the 30th and 80th procedures, after which stable and predictable results are achieved.

Full Text

Введение

Лапароскопический доступ при хирургическом лечении рака толстой кишки – стандарт в современной абдоминальной онкологической хирургии [1]. Несмотря на преимущества малоинвазивной хирургии, внедрение новой технологии в условиях региональной клиники может сопровождаться дополнительными сложностями, включая повышенный риск осложнений и увеличение времени работы операционной на фоне большого числа пациентов. Работа с кривой обучения позволяет прогнозировать и минимизировать риск осложнений, связанных с освоением методики, и оптимизировать процесс внедрения технологии.

Анализ кривой обучения в лапароскопической хирургии является важным инструментом для оценки компетентности хирурга и определения критических этапов освоения новых технологий. Использование метода кумулятивных сумм с поправкой на риск (risk-adjusted cumulative sum, RA-CUSUM) позволяет выявить период максимального риска развития осложнений и установить критическую точку, после которой достигаются стабильные результаты.

Цель нашего исследования – изучение безопасности лапароскопического доступа и определение количества времени, требующегося для эффективного внедрения малоинвазивной хирургии в лечение рака ободочной кишки на региональном уровне.

Материалы и методы

Проведен ретроспективный анализ последовательной серии лапароскопических резекций ободочной кишки по поводу верифицированного рака толстой кишки (код С18 Международной классификации болезней 10-го пересмотра), выполненных в Клиническом онкологическом диспансере г. Омска в период с 2015 по 2023 г. Критерии исключения – наличие у больных первично-множественных злокачественных новообразований, симптоматические операции, вмешательства по поводу доброкачественных заболеваний, а также повторные операции и операции, выполненные для устранения хирургических осложнений.

Ключевым для анализа кривой обучения стал метод RA-CUSUM. Основным оцениваемым параметром служила частота развития послеоперационных осложнений III степени и выше согласно классификации Clavien–Dindo [2]. Вторичный параметр анализа кривой обучения – частота конверсий в открытый хирургический доступ.

Дополнительно анализировали продолжительность операции, интраоперационную кровопотерю, сроки пребывания пациентов в стационаре, их индекс массы тела, динамику доли лапароскопических операций в практике клиники по годам, общую и безрецидивную 5-летнюю выживаемость.

Статистический анализ проводили с использованием языка программирования Python. Для статистического анализа применяли непараметрические методы (тест Манна–Уитни) для сравнения непрерывных переменных и критерий χ2 – для категориальных данных. Кривые выживаемости строили методом Каплана–Майера.

Результаты

Исходно по сформированному запросу идентифицировано 2114 записей. В процессе анализа были удалены 123 дублирующиеся записи, а также 262 записи о симптоматических операциях и операциях по поводу доброкачественных заболеваний, 1424 записи об открытых операциях. В основной анализ кривой обучения включены данные о 305 (17,6 %) лапароскопических операциях из 1729 (рис. 1).

 

Рис. 1. Схема отбора данных в исследование

Fig. 1. Diagram of data inclusion in the study

 

Общая характеристика исследуемой группы представлена в табл. 1.

 

Таблица 1. Клинико-демографические характеристики пациентов, перенесших лапароскопические резекции ободочной кишки по поводу рака, n = 305

Table 1. Clinical and demographic characteristics of the patients who underwent laparoscopic colon resections due to cancer, n = 305

Характеристика

Characteristic

n

%

Пол:

Gender:

женский

female

мужской

male

182

123

59,7

40,3

Возраст, лет:

Age, years:

< 65

≥ 65

138

167

45,2

54,8

Статус ECOG:

ECOG status:

0

1

2

2

301

2

0,7

98,6

0,7

Индекс массы тела, кг/м2:

Body mass index, kg/m2:

< 30

≥ 30

201

104

65,9

34,1

Место проживания:

Place of residence:

город

urban area

сельская местность

rural area

226

79

74,1

25,9

Локализация опухоли:

Tumor location:

правые отделы

right parts

левые отделы

left parts

поперечная ободочная кишка

transverse colon

110

192

3

36,1

63,0

1,0

pT:

1–2

3–4

67

238

22,0

78,0

pN:

0

N+

207

98

67,9

32,1

Стадия M

M stage:

0

1

284

21

93,1

6,9

 

Среди 305 пациентов, которым выполнены лапароскопические резекции ободочной кишки, преобладали женщины, пациенты возраста 65 лет и старше, с хорошим статусом по шкале ECOG, индексом массы тела < 30 кг/м2. Большинство больных проживали в городской местности. Опухоли локализовались преимущественно в левых отделах ободочной кишки, при этом большинство пациентов имели распространенное заболевание со стадией рT3–4. Метастатическое заболевание выявлено у 6,9 % пациентов. Характер выполненных операций проанализирован в табл. 2.

 

Таблица 2. Типы операций и анастомозов при лапароскопических резекциях ободочной кишки, n = 305

Table 2. Types of surgeries and anastomoses in laparoscopic colon resections, n = 305

Характеристика

Characteristic

n

%

Вид операции:

Type of surgery:

правосторонняя гемиколэктомия

right hemicolectomy

резекция поперечной ободочной кишки

transverse colon resection

левосторонняя гемиколэктомия

left hemicolectomy

резекция сигмовидной кишки

sigmoid colon resection

резекция сигмовидной и прямой кишки

sigmoid colon and rectum resection

колэктомия

colectomy

110

2

37

155

0

1

36,1

0,7

12,1

50,8

0

0,3

Комбинированные операции:

Combination surgeries:

нет

no

да

yes

291

14

95,4

4,6

Вид анастомоза:

Anastomosis type:

обструктивная резекция

obstructive resection

ручной

manual

аппаратный

instrumental

ручной интракорпоральный илеотрансверзоанастомоз

manual intracorporal ileotransverse anastomosis

толстокишечный анастомоз с однократным степплерным прошиванием

single-stapler colon anastomosis

8

127

89

42

39

2,6

41,6

29,2

13,8

12,8

Конверсии

Conversions

18

5,9

 

Наиболее часто выполняли резекцию сигмовидной кишки, вторая по частоте – правосторонняя гемиколэктомия. Комбинированные операции с резекцией соседних органов проводили редко. Среди типов анастомозов преобладал ручной, однако значительную долю составили аппаратные, включая интракорпоральные и анастомозы с однократным степплерным прошиванием. Частота конверсий в открытую операцию составила 5,9 %. В табл. 3 представлен анализ послеоперационных осложнений.

 

Таблица 3. Структура послеоперационных осложнений при лапароскопических резекциях ободочной кишки по классификации Clavien–Dindo, n = 305

Table 3. Postoperative complications of laparoscopic resections per the Clavien–Dindo classification, n = 305

Степень осложнения

Grade of complication

n

%

IIIa:

пневмоторакс

pneumothorax

абсцесс брюшной полости

abdominal abscess

всего

total

IIIb:

эвентрация

eventration

кровотечение в зоне операции

operative area bleeding

абсцесс брюшной полости

abdominal abscess

всего

total

1

2

3

3

1

1

5

0,3

0,7

1,0

1,0

0,3

0,3

1,6

IVa:

несостоятельность анастомоза

anastomotic leak

перфорация тонкой кишки

perforation of the small intestine

всего

total

6

1

7

2,0

0,3

2,3

IVb:

кровотечение в зоне операции

operative area bleeding

1

0,3

V (летальные)

V (lethal)

0

0

Всего осложнений

Total number of complications

16

5,2

Тяжелые осложнения (≥ IIIB)

Severe complications (≥ IIIB)

13

4,3

 

Общая частота послеоперационных осложнений составила 5,2 % (n = 16). Большинство пациентов (94,8 %) не имели осложнений. Не зарегистрировано ни одного летального исхода. Наиболее частым осложнением стала несостоятельность анастомоза, за которой следовала эвентрация.

Периоперационные показатели выполненных лапароскопических резекций ободочной кишки:

  • медиана продолжительности операции равна 105 мин (межквартильный диапазон 80–140);
  • медиана интраоперационной кровопотери – 50 мл (межквартильный диапазон 50–100; клинически значимой кровопотери не отмечено);
  • медиана срока госпитализации – 10 дней (межквартильный диапазон 8–11);
  • медиана количества удаленных лимфатических узлов – 18 (межквартильный диапазон 8–11), что достаточно для полноценной патоморфологической оценки.

Мы проанализировали изменение основных показателей лапароскопических операций с течением времени (табл. 4).

 

Таблица 4. Годовые тренды внедрения лапароскопических операций (2015–2023)

Table 4. Year-by-year trends of laparoscopic surgery introduction (2015–2023)

Год

Year

Всего операций, n

Total number of surgeries, n

Лапароскопические операции, n (%)

Laparoscopic surgeries, n (%)

Конверсии, n (%) Conversions, n (%)

Тяжелые осложнения, n

Severe complications, n

Осложнения, %

Complications, %

2015

203

20 (9,9)

2 (10)

0

0

2016

143

16 (11,2)

1 (6,2)

1

6,3

2017

136

12 (8,8)

0

2

16,7

2018

217

34 (15,7)

0

7

20,6

2019

215

32 (14,9)

1 (3,1)

1

3,1

2020

160

32 (20,0)

4 (12,5)

0

0,0

2021

205

41 (20,0)

4 (9,8)

1

2,4

2022

209

47 (22,5)

2 (4,3)

0

0

2023

241

71 (29,5)

4 (5,6)

3

4,2

Всего

Total

1729

305 (17,6)

18 (5,9)

15

4,3

 

Анализ показал, что доля лапароскопических операций в практике клиники увеличилась с 9,9 % в 2015 г. до 29,5 % в 2023 г. На протяжении первых 3 лет освоения технологии она оставалась крайне низкой и существенно не менялась. Возможными причинами такой задержки были отсутствие структурированной программы внедрения, гиперселекция пациентов, опасения в отношении осложнений, связанных с внедрением нового метода, а также выполнение операций одной операционной бригадой. Частота конверсий существенно не менялась в течение оцениваемого периода, что не позволило достоверно оценить кривую обучения в отношении этого параметра.

Данные анализа кривой обучения касательно риска развития осложнений представлены на рис. 2.

 

Рис. 2. Кривая обучения в отношении риска развития осложнений степени IIIB и выше по классификации Clavien–Dindo. RA-CUSUM (risk-adjusted cumulative sum) – кумулятивная сумма с поправкой на риск

Fig. 2. Learning curve related to development of grade IIIB and higher complications per the Clavien–Dindo classification. RA-CUSUM – risk-adjusted cumulative sum

 

При анализе методом RA-CUSUM выявлены 4 отчетливые фазы освоения лапароскопических резекций ободочной кишки.

Первая фаза – адаптационная (1–30-я операции). На начальном этапе обучения риск развития тяжелых послеоперационных осложнений (III степени и выше) составил 0 % (95 % доверительный интервал 0–11,35). Низкий уровень осложнений на этой стадии отражает осторожный подход оперирующего хирурга и избирательное включение пациентов с благоприятными факторами.

Вторая фаза – критическая (31–80-я операции). На этом этапе наблюдается максимальная частота развития осложнений – 20 % (95 % доверительный интервал 11,24–33,04). Этот период совпадает с расширением показаний к лапароскопической резекции и увеличением числа выполняемых операций. Именно на этом этапе накапливается наибольшее число случаев тяжелых послеоперационных осложнений.

Третья фаза – восстановление (81–93-я операции). Этап характеризуется началом снижения риска осложнений – 0 % (95 % доверительный интервал 0–22,81).

Четвертая фаза – стабильность (94–304-я операции). Завершающая фаза кривой обучения характеризуется достижением стабильно низкого и предсказуемого риска осложнений – 2,84 % (95 % доверительный интервал 1,31–6,06).

Кривая обучения соответствует экспоненциальной модели с R2 = 0,4386, что означает объяснение 44 % случаев осложнений предложенной моделью при влиянии случайных факторов на оставшиеся 56 %. Критическая точка завершения периода обучения приходится на 93-ю операцию, после которой показатель RA-CUSUM достигает установленного контрольного предела 3,85, свидетельствуя о достижении компетентности и получении стабильных, воспроизводимых результатов с минимальной частотой осложнений.

Мы оценили кривую обучения по отношению к продолжительности операций (рис. 3).

 

Рис. 3. Кривая обучения относительно продолжительности лапароскопических резекций ободочной кишки

Fig. 3. Learning curve related to duration of laparoscopic colon resections

 

Анализ кривой обучения в отношении продолжительности операций не показал существенной динамики в процессе освоения лапароскопического метода. Более того, расширение показаний к проведению малоинвазивных резекций ободочной кишки и внедрение интракорпорального метода формирования анастомозов привело к некоторому увеличению продолжительности вмешательств. После 75-й операции медиана длительности операции выросла с 85 мин (межквартильный диапазон 75–105) до 115 мин (межквартильный диапазон 85–150).

Мы проанализировали отдаленные результаты лапароскопических резекций ободочной кишки. Медиана наблюдения составила 59,7 мес. За это время рецидивы развились у 3 (1,0 %) пациентов, метастазы – у 29 (9,5 %). Общая 5-летняя выживаемость составила 80 %, безрецидивная 5-летняя выживаемость – 74,8 % (рис. 4, 5).

 

Рис. 4. Общая выживаемость пациентов после лапароскопических резекций ободочной кишки

Fig. 4. Overall survival of patients after laparoscopic colon resection

 

Рис. 5. Безрецидивная выживаемость пациентов после лапароскопических резекций ободочной кишки

Fig. 5. Recurrence-free survival of patients after laparoscopic colon resections

 

Обсуждение

В данной статье мы представили детальный анализ результатов внедрения на уровне региональной клиники лапароскопических резекций ободочной кишки. Характерной особенностью процесса внедрения стал медленный темп увеличения доли лапароскопических операций в первые годы выбранного интервала. Основные причины этого явления включают организационные (отсутствие систематического обучения хирургов) и психологические факторы (страх перед осложнениями), а также ограничения кадровых ресурсов.

Наиболее значим для клинической практики анализ кривой обучения в отношении риска развития тяжелых послеоперационных осложнений. Критическая точка завершения фазы обучения, по нашим данным, достигнута на 93-й операции; в исследовании M. Trincado и соавт., включавшем 313 случаев лапароскопических операций по поводу колоректального рака, – на 60-й [3]. Разница в показателях может отражать особенности регионального центра с более разнородным составом пациентов.

Пиковый риск осложнений в нашей серии составил 20 % (при 31–80-й операциях). В исследовании G. Luglio и соавт., проведенном с участием 50 пациентов в период обучения врачей, частота осложнений IIIB степени и выше составила 4 % [4]. Однако при анализе 1000 лапароскопических операций по поводу колоректального рака в разные периоды обучения специалистов I. J. Park и соавт. показали, что риск осложнений может достигать 20 %, как и в нашей работе. Примечательно, что наиболее высокий риск отмечен не в период выполнения первых операций, а на 2-м этапе кривой обучения, аналогично нашим данным [5].

Снижение частоты конверсий с 11,1 % в 1-й год обучения до 6,0 % в последний согласуется со сведениями из литературы. В работе P. Tekkis и соавт. частота конверсий на этапе освоения метода составляет 8,1 % для правосторонних гемиколэктомий и 15,3 % для операций на левых отделах ободочной кишки, при этом снижение числа конверсий начинается только после 63-й операции [6]. В нашем исследовании частота конверсий снизилась до 2,4 %, что отражает высокие результаты обучения методу.

Продолжительность лапароскопических операций на разных этапах освоения метода в нашем исследовании существенно не менялась. Это можно объяснить активным внедрением новых хирургических методик в процессе накопления опыта, включая использование интракорпорального и авторских способов формирования анастомозов.

Полученные нами отдаленные результаты согласуются с данными крупных рандомизированных исследований Barcelona trial, COST, COLOR, MRC–CLASSIC [7–10].

Ограничением нашего исследования является то, что оно проведено в центре с медленным темпом внедрения малоинвазивной хирургии. Доля лапароскопических операций нарастала постепенно и не достигла уровня крупных референсных центров, что затрудняет экстраполяцию полученных результатов на практику клиник с более активным освоением новых технологий. Операции выполнены преимущественно одной хирургической бригадой, что также ограничивает применимость полученных результатов. Следует также учитывать изменение техники операций в процессе освоения метода, введение в практику интракорпоральных анастомозов.

Преимуществом работы является детальный анализ процесса обучения лапароскопическим резекциям ободочной кишки в условиях реальной клинической практики, что может существенно отличаться от данных, получаемых в крупных референсных центрах, и лучше отражать результаты, достижимые в условиях практического здравоохранения.

Выводы

Таким образом, введение в практику лапароскопических резекций ободочной кишки позволяет достичь высоких непосредственных и отдаленных результатов лечения, сопоставимых с данными литературы. На отдельных этапах кривой обучения риск развития послеоперационных осложнений может возрастать, что требует внедрения структурированных программ освоения метода.

×

About the authors

M. P. Salamakhin

Omsk Regional Clinical Oncology Dispensary

Author for correspondence.
Email: salamachin@rambler.ru
ORCID iD: 0000-0001-9753-7960
Russian Federation, 9/1 Zavertyaeva St., Omsk, 644013

O. V. Leonov

Omsk Regional Clinical Oncology Dispensary

Email: salamachin@rambler.ru
ORCID iD: 0000-0001-6667-7135
Russian Federation, 9/1 Zavertyaeva St., Omsk, 644013

A. Z. Milovanova

Omsk State Medical University, Ministry of Health of Russia

Email: salamachin@rambler.ru
ORCID iD: 0009-0008-9174-8263
Russian Federation, 12 Lenina St., Omsk, 644099

Z. Z. Mamedli

N.N. Blokhin National Medical Research Center of Oncology, Ministry of Health of Russia

Email: salamachin@rambler.ru
ORCID iD: 0000-0002-9289-1247
Russian Federation, 24 Kashirskoe Shosse, Moscow, 115522

References

  1. Gordeev S.S., Fedyanin M.Yu., Chernykh M.V. et al. Surgical tactics in the treatment of patients with recurrent tumors of the pelvic organs. Khirurgiya i onkologiya = Surgery and Oncology 2024;14(1):21–31. (In Russ.). doi: 10.17650/2949-5857-2024-14-1-21-31
  2. Clavien P.A., Barkun J., de Oliveira M.L. et al. The Clavien–Dindo classification of surgical complications: five-year experience. Ann Surg 2009;250(2):187–96. doi: 10.1097/SLA.0b013e3181b13ca2
  3. Trincado M.T., Gonzalez J.S., Antona F.B. et al. How to reduce the laparoscopic colorectal learning curve. JSLS 2014;18(3):e2014.00321. doi: 10.4293/JSLS.2014.00321
  4. Luglio G., de Palma G.D., Tarquini R. et al. Laparoscopic colorectal surgery in learning curve: role of implementation of a standardized technique and recovery protocol. A cohort study. Ann Med Surg 2015;4(2):89–94. doi: 10.1016/j.amsu.2015.03.003
  5. Park I.J., Choi G.S., Lim K.H. et al. Multidimensional analysis of the learning curve for laparoscopic colorectal surgery: lessons from 1000 cases of laparoscopic colorectal surgery. Surg Endosc 2009;23(4):839–46. doi: 10.1007/s00464-008-0259-4
  6. Tekkis P.P., Senagore A.J., Delaney C.P. et al. Evaluation of the learning curve in laparoscopic colorectal surgery: comparison of right-sided and left-sided resections. Ann Surg 2005;242(1):83–91. doi: 10.1097/01.sla.0000167857.14690.68
  7. Lacy A.M., García-Valdecasas J.C., Delgado S. et al. Laparoscopy-assisted colectomy versus open colectomy for treatment of non-metastatic colon cancer: a randomised trial. Lancet 2002;359(9325):2224–9. doi: 10.1016/S0140-6736(02)09290-5
  8. Clinical Outcomes of Surgical Therapy Study Group, Nelson H., Sargent D.J. et al. A comparison of laparoscopically assisted and open colectomy for colon cancer. N Engl J Med 2004;350(20):2050–9. doi: 10.1056/NEJMoa032651
  9. Veldkamp R., Kuhry E., Hop W.C.J. et al. COlon cancer Laparoscopic or Open Resection Study Group (COLOR): laparoscopic surgery versus open surgery for colon cancer: short-term outcomes of a randomised trial. Lancet Oncol 2005;6(7):477–84. doi: 10.1016/S1470-2045(05)70221-7
  10. Guillou P.J., Quirke P., Thorpe H. et al. Short-term endpoints of conventional versus laparoscopic-assisted surgery in patients with colorectal cancer (MRC CLASICC trial): multicentre, randomised controlled trial. Lancet 2005;365(9472):1718–26. doi: 10.1016/S0140-6736(05)66545-2

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
2. Fig. 1. Diagram of data inclusion in the study

Download (232KB)
3. Fig. 2. Learning curve related to development of grade IIIB and higher complications per the Clavien–Dindo classification. RA-CUSUM – risk-adjusted cumulative sum

Download (211KB)
4. Fig. 3. Learning curve related to duration of laparoscopic colon resections

Download (291KB)
5. Fig. 4. Overall survival of patients after laparoscopic colon resection

Download (191KB)
6. Fig. 5. Recurrence-free survival of patients after laparoscopic colon resections

Download (175KB)

Copyright (c) 2025 Salamakhin M.P., Leonov O.V., Milovanova A.Z., Mamedli Z.Z.



СМИ зарегистрировано Федеральной службой по надзору в сфере связи, информационных технологий и массовых коммуникаций (Роскомнадзор).
Регистрационный номер и дата принятия решения о регистрации СМИ: серия ЭЛ № ФС 77 - 85909 от  25.08.2023.