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Órgão Oficial de Divulgação Científica da
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ISSN: 1679-1796
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O Conceito de Cirurgia-Solo e Implicações
da Videocirurgia Robótica:
Experiência Inicial e Novos Desafios
Solo-surgery and Issues for Robotic Laparoscopic Surgery:
Early Experience and New Challenges
Ricardo Zorrón1,2, Eduardo Kanaan2,5, Marcos Chalar3, Djalma Coelho3, Tatiana Vista Toaspern4
Centro de Cirurgia Minimamente Invasiva, Serviço de Cirurgia do Hospital Municipal Lourenço Jorge, Rio de Janeiro, RJ.
RESUMO
OBJETIVOS: A videocirurgia com tecnologia robótica é
um avanço médico e tecnológico recente, ainda com
novas abordagens em suas primeiras gerações,
originando questionamentos e desafios de teor técnico, moral e ético.
A experiência inicial com videocirurgias com tecnologia robótica
é descrita, bem como uma revisão bibliográfica da experiência
de outros centros em cirurgia robótica, telecirurgia
e telementorização. Objetiva-se também estabelecer o
conceito de solo-cirurgia e suas aplicações na videocirurgia.
CASUÍSTICA E MÉTODOS: Quatro pacientes foram submetidos à
cirurgia videolaparoscópica com auxílio de tecnologia robótica,
utilizando a câmera com comando de voz AESOP 3000 e um
braço mecânico fixo, permitindo a realização dos procedimentos
sob o conceito de solo-cirurgia (sem auxiliares). A câmera
posicionada no trocarte umbilical foi ajustada para receber comando de
voz através do transmissor HERMES, permitindo também a
gravação de posições-chave. Um braço mecânico foi ligado à
mesa cirúrgica para retração fixa de órgãos quando
necessário. RESULTADOS: As cirurgias transcorreram sem
anormalidades, não havendo necessidade de conversão nem de retirada
do AESOP para realização de câmera manual. O tempo
operatório foi similar ao procedimento-padrão, e o tempo de ajuste
do aparelho foi de 20min. Não foram documentadas
complicações pós-operatórias. Na literatura, foram definidos itens como
a avaliação da telecirurgia robótica, telepresença,
telementorização, e treinamento virtual em videocirurgia, além de padrões éticos
e legais internacionais.
CONCLUSÃO: A videocirurgia
robótica encontra-se em fase de expansão e avaliação. Novidades
técnicas são criadas, utilizadas ou abandonadas, conforme a
necessidade dos pacientes, da patologia e do moderno treinamento
cirúrgico. As potenciais vantagens do AESOP 3000 e dos sistemas
de telecirurgia já são relatadas na literatura, em especial para
cirurgia cardíaca. Novos instrumentos são necessários para
realização de complexos procedimentos abdominais, mas já são
sentidas diferenças no treinamento de cirurgiões por sistemas de
cirurgia virtual, abreviando a curva de aprendizado.
Palavras-chave: ROBÓTICA/métodos;
TELERROBÓTICA; LAPAROSCOPIA/cirurgia; CIRURGIA VIDEO-ASSISTIDA.
ZORRÓN R, KANAAN E, CHALAR M, DJALMA C, TOASPERN TV . O Conceito de Cirurgia-Solo e Implicações da Videocirurgia Robótica: Experiência Inicial e Novos Desafios. Rev bras videocir 2003;1(3):103-108.
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videocirurgia com tecnologia robótica é
um avanço médico e tecnológico recente, representando alternativa de terapia
em fase inicial de avaliação, originando questiona-mentos e desafios de teor técnico, moral e ético.
A experiência inicial no Rio de Janeiro em videocirurgias, com tecnologia robótica,
foi realizada pelo autor no Hospital Municipal Lourenço Jorge, entre 22 e 26 de Setembro
de 2003.
O conceito de "cirurgia-solo", em que
o cirurgião - assessorado por câmera robótica e
braço mecânico fixo, pode realizar cirurgias simples
e complexas com auxílio apenas do
instrumentador, é aqui avaliado. Ergonomia durante
procedi-mentos, maior precisão e imagem mais
estável, são fatores que favorecem o estabelecimento
da videocirurgia com auxílio de tecnologia robótica.
Neste trabalho, avaliamos a
experiência inicial de um estudo prospectivo, além
de comentar as novas tecnologias e a nova terminologia - um neologismo na
prática videocirúrgica, com ênfase sobre a robótica.
REVISÃO
Cirurgia Robótica
Os primeiros protótipos para realização
de cirurgia robótica funcionavam como câmera
nas cirurgias mais simples, mas foram
aperfeiçoados para corresponder às expectativas em
cirurgias mais complexas. Em 1994 o FDA americano aprovou o uso do AESOP, cujas iniciais
significam Automated Endoscope for Optimal
Positioning (Computer Motion Inc., Goleta, CA, EUA),
para uso clínico. Esta tecnologia funciona com
a instalação de um braço robótico que segura
e manipula a câmera, respondendo ao comando
de voz do cirurgião, pré-gravado no
micro chip do Sistema HERMES, que é programado
para reconhecer os diversos direcionamentos de voz
e transmitindo para serem obedecidos no mesmo instante ao braço robótico. Isto permite
a realização de videocirurgias como
colecistectomia, fundoplicatura, esplenectomia e colectomia
por apenas um cirurgião - surgindo o conceito
de "cirurgia-solo".
Tele-robótica
Mais recentemente, os robôs
cirúrgicos evoluíram para plataformas tele-robóticas
que permitem que o cirurgião realize a cirurgia
de um ponto remoto, separado do paciente,
através de um sistema de transmissão que partilha
os movimentos desejados para os instrumentos robóticos. A transmissão dos comandos,
através de fibra ótica, estabelece uma relação
"mestre-escravo" - entre o homem e a máquina. No
Brasil, ainda não é prevista, nem tampouco
aprovada legalmente, a realização de cirurgias por
tele-robótica, apesar de já existir uma
experiência consistente, especialmente em centros
europeus, inicialmente em cirurgia cardíaca e
logo ganhando espaço na videocirurgia
abdomi-nal3,4,5,15,16 .
Em se tratando de cirurgia
tele-robótica, existem dois sistemas de
instrumentos disponíveis: o Sistema Da Vinci
(Intuitive Surgical Inc., Mountain View, CA, EUA) e
o Sistema Zeus (Computer Motion Inc., Goleta, CA, EUA). Ambos os sistemas foram
designados inicialmente para cirurgia cardíaca,
existindo ainda poucos instrumentos adaptados para videocirurgia abdominal. A tele-cirurgia
funciona com uma interface cirurgião-máquina
(ou controle mestre), que envia informação
através de computador para um "braço efetor"
(ou escravo) passado ao abdome do paciente
através de um acesso laparoscópico padrão.
Limitações desta primeira geração
de sistemas de tele-robótica representam
também desafios no aprendizado, mesmo pelo
cirurgião experiente em videocirurgia. Os braços
robóticos são volumosos e freqüentemente ocorrem
colisões entre si. Os instrumentos disponíveis não
possuem feedback de tensão, ou seja, não podemos
avaliar o grau de tração aos tecidos, exceto pelo
aspecto que aparentam. Na videocirurgia, mesmo
privados da palpação, existe a sensação da tensão
aplicada aos tecidos através dos instrumentos. No caso
da telecirurgia robótica, a avaliação é
puramente visual, podendo haver avulsão dos tecidos
por cirurgiões menos experientes.
Telepresença
Inicialmente idealizado para tratamento de soldados feridos, em localidades remotas -
por cirurgião à distância, a telepresença torna-se
o próximo passo na evolução da cirurgia
robótica. Recentemente, foi concretizada a
primeira experiência com telepresença, com a
realização de uma colecistectomia videolaparoscópica
de uma paciente em Estrassburgo, França,
estando o cirurgião localizado em Nova Iorque, com
um Sistema Zeus13, 18. A transmissão se deu
através de um cabo de fibra ótica transatlântico, uma
vez que a transmissão por satélite sempre acarreta
um lapso de tempo, menor que um segundo, mas inadmissível para realização de procedimentos.
As possibilidades futuras são
ilimitadas, uma vez que a telepresença pode permitir
a realização de cirurgias em regiões carentes
de especialistas, com a circulação de um
veículo móvel carreando o sistema onde se fizer
necessário, tendo o cirurgião instalado em um grande
centro. Entretanto, já são discutidos desafios éticos e
legais destas abordagens, uma vez que acarretam alterações ainda não previstas pelas legislações
dos países, trazem questionamentos sérios no
tocante à responsabilidade da operação, complicações
e acompanhamento, além de interferir com a
relação médico-paciente.
Telementorização
O treinamento em cirurgia através de telementorização representa uma nova forma
de aprendizado de novas técnicas através
da instrução à distância. Residentes podem
ser treinados desta forma, com o cirurgião
preceptor orientando a melhor forma de realização
de determinada técnica, servindo também
ao ensinamento para centros de localidades mais remotas a utilização de novas cirurgias
ou tecnologias, por cirurgião mais experiente
situado por sua vez em seu próprio hospital. Eliminando
o fator deslocamento, este especialista pode lidar com várias regiões durante o mesmo
dia, possibilitando uma multiplicação de
conheci-mento mais rápida, com uma curva de aprendizado menor do que se estes cirurgiões
em treinamento fossem realizar cursos
especializados em centros especializados.
ROSSER e cols. demonstraram como a telementorização a partir de uma
universidade virtual poderá beneficiar regiões
menos favorecidas19. Da Universidade de Yale, os
autores telementorizaram cirurgiões realizando
colecis-tectomias laparoscópicas no Equador. Uma
sala de cirurgia móvel, equipada com tele-transmissores permitiu a supervisão das
cirurgias, abrindo grande leque de possibilidades
de treinamento de novas técnicas sem a
formação específica prévia do profissional.
Treinamento em Realidade Virtual
A fidelidade anatômica e visual dos simuladores cirúrgicos de realidade virtual
vem sendo aprimorada, de tal forma que
estímulos hápticos (a sensação de tato) também têm
sido incorporados aos sistemas, permitindo um
feedback sensível na avaliação e treinamento.
A avaliação dos métodos de treinamento virtual
é tema de alguns estudos prospectivos.
Após realização de um período de treinamento
em realidade virtual, iniciantes executam suas primeiras videocirurgias em pacientes
significa-tivamente com mais rapidez e menos erros que
o grupo de cirurgiões que não passou
pelo treinamento11, 23, 26. Alguns autores relatam
em estudos comparativos que os sistemas já
permitem a diferenciação entre o cirurgião novato
do experiente, vislumbrando a possibilidade da utilização dos sistemas no credenciamento
de videocirurgia8, 14, 25.
No entanto, a utilização da
realidade virtual para treinamento em videocirurgia, e
para avaliação e credenciamento, ainda é
uma promessa. Um paralelo pode ser traçado
ao aprendizado com simuladores de vôo para
pilotos comerciais. Ao ser lançado nos anos 30,
os simuladores levaram 20 anos para serem reconhecidos e efetivamente autorizados
como obrigatoriedade no treinamento na
aviação20.
CASUÍSTICA E MÉTODO
Nesta primeira fase de um estudo prospectivo, quatro pacientes foram
submetidos à cirurgia videolaparoscópica com auxílio
de tecnologia robótica*, utilizando a câmera
com comando de voz AESOP 3000 e um braço mecânico fixo, permitindo a realização
dos procedimentos sob o conceito de solo-cirurgia (sem auxiliares).
Todos os pacientes foram devidamente esclarecidos sobre o procedimento e
os equipamentos, assinando termo de consentimento informado, de acordo com as normas
éticas vigentes no Brasil.
A câmera posicionada no trocarte umbilical e acoplada ao AESOP 3000 foi
ajustada para receber comando de voz através
do transmissor HERMES, permitindo também a gravação de posições-chave (Figuras 1 e 2).
Um braço mecânico foi ligado à
mesa cirúrgica para retração fixa de órgãos
quando necessário.
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Figura 1 - Primeira cirurgia realizada no Rio de Janeiro: colecistectomia videolaparoscópica. Panorâmica da sala. |
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Figura 2 - Os braços do equipamento AESOP 3000. |
RESULTADOS
Foram realizadas 3 colecistectomias videolaparoscópicas (pacientes do sexo feminino) e uma hernioplastia inguinal esquerda por técnica TAPP (sexo masculino). As cirurgias trans-correram sem anormalidades, não havendo necessidade de conversão nem de retirada do AESOP para realização de câmera manual. O tempo operatório foi similar ao procedimento-padrão, variando de 65 a 130min, sendo o tempo para ajuste do aparelho de 20 a 30min. Não foram documentadas complicações pós-operatórias.
DISCUSSÃO
O conceito de cirurgia-solo é facilitado pelo uso do AESOP nos
procedimentos laparoscópicos. Em nossa experiência inicial,
a tecnologia permitiu a realização das cirurgias
com segurança e uma previsibilidade da reação
ao comando, estabelecendo pontos-chave de exposição (p.ex. "mais longe",
"plano panorâmico", "para entrada dos
trocartes", "modificação das posições", "mais próximo",
"com visão mais lateral" ou "para detalhes") que
são gravados na memória, podendo-se retornar
à posição inicial de câmera com apenas uma ordem.
A curva de aprendizado para
utilização do AESOP é pequena e dependente de
desen-volvimento prévio em
videolaparoscopia, possibilitando o treinamento de residentes
na presença de cirurgião experiente. A
cirurgia-solo é um evento em que o cirurgião controla todos
os aspectos do procedimento, com menor margem de variáveis e uma câmera estável, ideal
para cirurgias de maior precisão. As limitações
são inerentes ao aprendizado com a tecnologia,
sendo mais difíceis as cirurgias avançadas que
exigem deslocamento visual do campo operatório,
por exemplo, na cirurgia colônica em que é
necessária a dissecção pélvica e, no mesmo procedimento,
a liberação do ângulo esplênico do cólon.
Outros centros já acumulam uma experiência maior em cirurgia-solo. GEIS e
cols. utilizaram o AESOP para realização de
24 cirurgias de porte mais simples
(colecistectomias e hernioplastias), e todas elas foram
completadas sem auxiliares. BALLANTYNE, realizando experiências em solo-cirurgia para
colectomias, comparou dois grupos de pacientes, 14
submetidos a videocirurgia robótica comparadas com
11 colectomias laparoscópicas para doença
benigna, não encontrando diferença de tempo
operatório entre os grupos
3. Em outros centros de
referência, a tecnologia também foi utilizada em
estudos clínicos, sugerindo que o AESOP pode
substituir adequadamente o
assistente-câmera14, 17, 24.
No tocante à possível redução de
custo pelo uso de menos auxiliares, isto não chega
a ser uma realidade na maioria dos casos. Na colecistectomia videolaparoscópica, o
mesmo assistente costuma realizar a tração da vesícula
e manipula também a câmera. Hospitais
universi-tários utilizam residentes e estudantes
para assistência em cirurgia, já de baixo custo.
A substituição por robôs não traz
benefícios imediatos inerentes ao custo e pode até
interferir negativamente no treinamento cirúrgico.
Nos próximos anos, instrumentos laparoscópicos serão transformados
para adaptação em resposta ao uso mais amplo
da tecnologia computadorizada. Os instrumentos da videocirurgia robótica, ainda limitados e
não adaptados às necessidades das
diferentes especialidades de cirurgia
laparoscópica avançada, e com custo muito elevado, já
estão sendo modificados para originar uma
tecnologia menor e mais custo-efetiva.1
CONCLUSÃO
A videocirurgia robótica é uma
novidade tecnológica que necessita de evolução e
avaliação das diretrizes de sua necessidade. As
vantagens do AESOP 3000 e dos sistemas de telecirurgia
já são descritas, abrindo um leque de
possibilidades no tratamento, treinamento, e transmissão
de conhecimentos para regiões carentes de especialistas. Instrumentos com aplicação
mais direcionada precisam ser desenvolvidos para realização de complexos
procedimentos abdominais. O treinamento de cirurgiões
por sistemas de cirurgia virtual já existe em
alguns centros, abreviando a curva de aprendizado.
A telecirurgia, ou cirurgia por
telepresença, permitirá a realização de cirurgias à
distância, em cidades carentes do cirurgião treinado
em técnicas avançadas. O conceito de
cirurgia-solo, por apenas um cirurgião sem auxiliares,
pode significar maior controle de todo o
procedimento, com menor possibilidade de variáveis técnicas.
Agradecimentos:
Aos Srs. Engo. José Cláudio da Silva,
Engo. Eugênio Gismonti e Raul Strattner, da
H. Strattner e Cia. Ltda, pelo gentil provimento
do material tecnológico, bem como pela assessoria
e esclarecimentos.
Ao Dr. Flávio Adolpho da Silveira, diretor
do Hospital Municipal Lourenço Jorge.
ABSTRACT
BACKGROUND: Robotic surgery is a new clinical
and technological advance, in its early stage of development,
bringing up technical, moral and ethical chalenges. Early experience
with robotic-assisted surgery is described, and a review is made
upon experience of many centers on robotic surgery, telesurgery,
and telementoring. The concept of solo-surgery and its aplications
in laparoscopic surgery is also discussed.
METHODS: Four patients were submitted to laparoscopic robotic assisted surgery,
using the robotic camera system AESOP 3000 with voice control and
a fixed mechanical arm., allowing the execution of the
procedures under the general concept of solo-surgery (without
assistants). The camera was positioned at the umbilical port, adjusted
to receive voice-control by the HERMES system, allowing
the memorization of key positions. A fixed traction arm was
connected to the operating table to retract organs when necessary.
RESULTS: Operations succeed normally, and there were no need
for converting to open surgery nor disconnecting the AESOP
System for manual camera control. Operating time was similar the
standard procedures, and time needed for adjusting the system
alone was 20-30 minutes. There were no postoperative
complications. In a review from the literature, new terms were defined and
a critical appraisal was performed to telerobotic
surgery, telepresence, telementoring, and virtual simulation for
surgical training, including ethical and legal possibilities.
CONCLUSION: Robotic laparoscopic surgery is a new evolving method.
New technology is created, utilized, or abandoned, filling the
patients, disease, and surgical training needs.Potential advantages of
AESOP 3000 and telerobotic systems are well described in the
literature, specially for cardiac surgery. Adaptation of instruments is
needed for execution of complex abdominal operations, although
there seemed to make a difference in training surgeons in virtual
reality systems, shortening the learning curve.
Keywords: ROBOTICS/methods; TELEROBOTICS;
LAPAROSCOPY/surgery; VIDEO-ASSISTED SURGERY.
Referências Bibliográficas
1. Birkett DH. The digital surgeon. Surg Endosc 2001; 15: 1059-1060.
2. Ballantyne GH. Robotic surgery, telerobotic
surgery, telepresence, and telementoring: Review of early clinical
results. Surg Endosc 2002; 16: 1389-1402.
3. Ballantyne GH, Merola P, Weber A, Wasilievski A.
Robotic solutions to the pitfalls of laparoscopic colectomy. Osp
Ital Chir 2001; 7: 405-412.
4. Cadière GB, Himpens J, Vertruyen M, Bruyns J, Germay
O, Leman G, Izizaw R. Evaluation of telesurgical (robotic)
Nissen fundoplication. Surg Endosc 2001; 15: 918-923.
5. Cadière GB, Himpens J, Vertruyen M, Favretti F. The
world's first obesity surgery performed by a surgeon at a
distance. Obes Surg 1999; 9: 206-209.
6. Cushieri A .Is Dr. Satava voicing genuine concerns?
Surg Endosc 2002; 16: 1387-1388.
7. Falk V, Mintz D, Grünefelder J, Fann JI, Burdon TA.
Influence of three-dimensional vision on surgical
telemanipulator performance. Surg Endosc 2001; 15: 1282-1288.
8. Gallagher AG, Satava RM. Virtual reality as a metric for
the assessment of laparoscopic psychomotor skills: learning
curves and reliability measures. Surg Endosc 2002; 16: 1746-1752.
9. Geis WP, Kim HC, Brennan Jr EJ, McAfee PC, Wang Y.
Robotic arm enhancement to accomodate improved efficiency and
decreased resource utilization in complex minimally invasive surgery
procedures. Stud Health Technol Inform 1996; 29: 471-481.
10. Grantcharov TP, Rosenberg J, Pahle E, Funch-Jensen P.
Virtual reality computer simulation: Na objective method for
the evaluation of laparoscopic surgical skills. Surg Endosc
2001; 15: 242-244.
11. Jordan JA, Galagher AG, McGuigan J, McClure N.
Virtual reality training leads to faster adaptation to the
novel psychomotor restrictions encountered by
laparoscopic surgeons. Surg Endosc 2001; 15: 1080-1084.
12. Kenyon TAG, Urbach DR, Speer JB, Waterman-Hukari
B, Foraker GF, Hansen PD, Swanström LL. Dedicated
minimally invasive suites increase operating room efficiency. Surg
Endosc 2001; 15: 1140-1143.
13. Marescaux J, Leroy J, Gagner M, Rubino F, Mutter D, Vix
M, Butner SE, Smith MK. Transatlantic robot-assisted
telesurgery. Nature 2001; 413: 379-380.
14. McNatt SS, Smith CD. A computer-based laparoscopic
skills assessment device differentiates experienced from
novice laparoscopic surgeons. Surg Endosc 2001; 15: 1085-1089.
15. Melvin WS, Needleman BJ, Krause KR, Schneider C,
Wolf RK, Michler RE, Ellison EC. Computer-enhanced
telerobotic surgery: Initial experience in foregut surgery. Surg Endosc
2002; 16: 1790-1792.
16. Mohr FW, Falk V, Diegeler A, Walther T, Gummert
JF, Bucerius J, Autschbach R. Computer-enhanced "
robotic" cardiac surgery: experience in 148 patients. J Thorac
Cardiovasc Surg 121: 842-853.
17. Omote K, Feussner H, Ungeheuer A, Arbter K, Wei
GQ, Siewert JR, Hirzinger G. Self-guided robotic camera
control for laparoscopic surgery compared with human camera
control. Am J Surg 177; 321-324.
18. Remote gallbladder operation spans 3,800 miles. New
York Times 2001; Sept 20.
19. Rosser Jr JC, Bell RL, Harnett B, Rodas E, Murayama
M, Merrell R. Use of mobile low-bandwidth telemedical
techniques for extreme telemedicine applications. J Am Coll Surg
1999; 189 : 397-404.
20. Satava RM. Accomplishments and chalenges of
surgical simulation: Drawing of the next-generation surgical
education. Surg Endosc 2001; 15: 232-241.
21. Satava RM. Disruptive visions. Moral and ethical
chalenges from advanced technology and issues for the new
generation of surgeons. Surg Endosc 2002; 16: 1403-1408.
22. Schijven M, Jakimowicz J. Face-, expert, and referent
validity of the Xitact LS500 laparoscopy simulator. Surg Endosc
2002; 16: 1764-1770.
23. Seymour NE, Gallagher AG, Roman SA, O'Brien MK,
Bansal VK, Andersen DK, Satava RM. Virtual reality
training improves operating room performance: Results of
a randomized, double-blinded study. Ann Surg 2002; 236 (4): 458-464.
24. Vara-Thorbeck C, Muñoz VF, Toscano R, Gomez J,
Fernández J, Felices M, Garcia-Cerezo A. A new robotic
endoscope manipulator. A preliminary trial to evaluate the
performance of a voice-operated industrial robot and a human assistant
in several simulated and real endoscopic operations. Surg
Endosc 2001; 15: 924-927.
25. Torkington J, Smith SGT, Rees BI, Darzi A. The role of
the basic surgical skills course in the acquisition and retention
of laparoscopic skill. Surg Endosc 2001; 15: 1071-1075.
26. Torkington J, Smith SGT, Rees BI, Darzi A. Skill transfer
from virtual reality to a real laparoscopic task. Surg Endosc
2001; 15: 1076-1079.
ENDEREÇO PARA CORRESPONDÊNCIA
RICARDO ZORRÓN
Av. Ayrton Senna, 1850 s/418
Barra da Tijuca - Rio de Janeiro
Rio de Janeiro - Brasil
CEP: 22.631-050
e-mail: rzorron@terra.com.br
(1) Coordenador do Centro de Cirurgia Minimamente Invasiva_ Hospital Municipal Lourenço Jorge-RJ
(2) Cirurgião do Serviço de Cirurgia Geral - HUCFF-UFRJ
(3) Cirurgião do Serviço de Cirurgia Geral - Hospital Municipal Lourenço Jorge - RJ
(4) Residente do Serviço de Cirurgia Geral - Hospital Municipal Lourenço Jorge - RJ
(5) Chefe do Serviço de Cirurgia do Hospital Municipal Lourenço Jorge - Rio de Janeiro
Recebido em 28/09/2003
Aceito para publicação em 30/09/2003