Design, development, and validation of a low-cost laparoscopic simulator for surgical training

Laparoscopic surgery has transformed surgical practice by reducing complications and recovery times. However, training remains limited due to restricted access to high-fidelity simulators, especially in resource-limited settings. Low-cost simulators have emerged as a feasible alternative to develop essential technical skills. The aim of this study was to design, develop, and validate a low-cost laparoscopic simulator for surgical training. A quasi-experimental study was conducted with 24 general surgery residents. The simulator, built from medium-density fiberboard (MDF) and equipped with ports and a digital camera, was validated by a panel of 10 experts and assessed through the GOALS scale during a peg transfer task. Descriptive statistics and the Kruskal–Wallis test were applied to compare performance according to year of residency. Experts reported high content and face validity (Aiken's V ≥ 0.75), highlighting its pedagogical relevance and functionality. Among residents, significant differences were found in performance across training levels ( H = 8.70; p = 0.034), particularly between first- and fourth-year residents. The simulator showed discriminative capacity and educational usefulness. The validated simulator represents an accessible and reproducible tool that facilitates training in minimally invasive surgery. Its low cost and effectiveness make it a strategic resource for institutions with budget limitations, supporting progressive and safe skill acquisition while enhancing surgical competence and patient safety. La cirugía laparoscópica ha transformado la práctica quirúrgica al reducir complicaciones y tiempos de recuperación Sin embargo, la capacitación enfrenta limitaciones por la falta de acceso a simuladores de alta fidelidad en contextos con recursos restringidos En este escenario, los simuladores de bajo costo surgen como alternativa viable para desarrollar competencias técnicas esenciales El objetivo del estudio fue diseñar, desarrollar y validar un simulador laparoscópico de bajo costo para la formación de cirujanos. Se llevó a cabo un estudio cuasiexperimental con 24 residentes de cirugía general El simulador, fabricado en tablero de fibra de densidad media (MDF) y adaptado con puertos y cámara digital, fue validado por un panel de 10 expertos y evaluado mediante la escala GOALS durante la práctica de transferencia de objetos Se aplicaron análisis descriptivos y prueba de Kruskal-Wallis para comparar niveles de habilidad según año de residencia. Los expertos otorgaron alta validez de contenido y apariencia (V de Aiken ≥ 0.75), destacando su pertinencia pedagógica y funcionalidad En residentes, se identificaron diferencias significativas en desempeño según nivel de formación ( H = 8.70; p = 0.034), principalmente entre primer y cuarto año El simulador demostró capacidad discriminativa y utilidad educativa. El simulador validado constituye una herramienta accesible y reproducible que facilita el entrenamiento en cirugía mínimamente invasiva. Su bajo costo y efectividad lo convierten en recurso estratégico para instituciones con limitaciones presupuestarias, favoreciendo una formación progresiva y segura orientada a la mejora de competencias y la seguridad del paciente.

Authors

Institutions

Publication Details

Journal
Educación Médica
Published
2025-11-08
DOI
https://doi.org/10.1016/j.edumed.2025.101127
Primary Topic
Surgical Simulation and Training
Type
article
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article

Design, development, and validation of a low-cost laparoscopic simulator for surgical training

Marcos Antônio Cunha Torres, Beatriz Eugenia Rodríguez Pérez, Jared Rolando Laborin Domínguez, Sergio Trujillo López et al.
Educación Médica
Surgical Simulation and Training
article

Design, development, and validation of a low-cost laparoscopic simulator for surgical training

Marcos Antônio Cunha Torres, Beatriz Eugenia Rodríguez Pérez, Jared Rolando Laborin Domínguez, Sergio Trujillo López, Aziel Alejandro Peralta Ramírez, Eliezer Emmanuel Preciado Gocobachi, Carlos Eduardo Astorga Haro, Martin Pérez Nava
article en

Abstract

Laparoscopic surgery has transformed surgical practice by reducing complications and recovery times. However, training remains limited due to restricted access to high-fidelity simulators, especially in resource-limited settings. Low-cost simulators have emerged as a feasible alternative to develop essential technical skills. The aim of this study was to design, develop, and validate a low-cost laparoscopic simulator for surgical training. A quasi-experimental study was conducted with 24 general surgery residents. The simulator, built from medium-density fiberboard (MDF) and equipped with ports and a digital camera, was validated by a panel of 10 experts and assessed through the GOALS scale during a peg transfer task. Descriptive statistics and the Kruskal–Wallis test were applied to compare performance according to year of residency. Experts reported high content and face validity (Aiken's V ≥ 0.75), highlighting its pedagogical relevance and functionality. Among residents, significant differences were found in performance across training levels ( H = 8.70; p = 0.034), particularly between first- and fourth-year residents. The simulator showed discriminative capacity and educational usefulness. The validated simulator represents an accessible and reproducible tool that facilitates training in minimally invasive surgery. Its low cost and effectiveness make it a strategic resource for institutions with budget limitations, supporting progressive and safe skill acquisition while enhancing surgical competence and patient safety. La cirugía laparoscópica ha transformado la práctica quirúrgica al reducir complicaciones y tiempos de recuperación Sin embargo, la capacitación enfrenta limitaciones por la falta de acceso a simuladores de alta fidelidad en contextos con recursos restringidos En este escenario, los simuladores de bajo costo surgen como alternativa viable para desarrollar competencias técnicas esenciales El objetivo del estudio fue diseñar, desarrollar y validar un simulador laparoscópico de bajo costo para la formación de cirujanos. Se llevó a cabo un estudio cuasiexperimental con 24 residentes de cirugía general El simulador, fabricado en tablero de fibra de densidad media (MDF) y adaptado con puertos y cámara digital, fue validado por un panel de 10 expertos y evaluado mediante la escala GOALS durante la práctica de transferencia de objetos Se aplicaron análisis descriptivos y prueba de Kruskal-Wallis para comparar niveles de habilidad según año de residencia. Los expertos otorgaron alta validez de contenido y apariencia (V de Aiken ≥ 0.75), destacando su pertinencia pedagógica y funcionalidad En residentes, se identificaron diferencias significativas en desempeño según nivel de formación ( H = 8.70; p = 0.034), principalmente entre primer y cuarto año El simulador demostró capacidad discriminativa y utilidad educativa. El simulador validado constituye una herramienta accesible y reproducible que facilita el entrenamiento en cirugía mínimamente invasiva. Su bajo costo y efectividad lo convierten en recurso estratégico para instituciones con limitaciones presupuestarias, favoreciendo una formación progresiva y segura orientada a la mejora de competencias y la seguridad del paciente.

Educación MédicaVol. 27(1)
Universidad de Sonora (MX), El Colegio de Sonora (MX)
Openalex Percentile: Top 48%
Surgical Simulation and Training
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