Original Dynamometric and Tomographic evidence of site-specific muscle effects on bone structure. Towards a wider scope on the bone Mechanostat concept

Para analizar el impacto directo de la musculatura sobre la estructura ósea se determinaronel área (CtA), la densidad mineral ósea volumétrica (vDMOc) y los momentos de inerciacorticales para flexión anteroposterior y lateral(MIap, MIlat) ajustados a CtA, y las relacionesentre MI y vDMOc (de ʻdistribución/calidadʼ, d/c,que describen la eficiencia de la optimizaciónbiomecánica del diseño cortical por el mecanostato) en 18 cortes seriados a lo largo detodo el peroné del lado hábil (pQCT), y lafuerza de salto y de rotación externa del pie(dinamometría computarizada) de 22 hombressanos de 18 a 33 años entrenados en fútbolcompetitivo por más de 4 años, y de 9 controlesetarios no entrenados. Los entrenados tuvieronvalores más altos de MI en función de la fuerzade rotación del pie (no de salto), con un ajustehomogéneo para MIap pero variable (más pobredistalmente y más alto proximalmente, en laregión de inserción de los peroneos) para MIlat,coincidiendo este último con pobres ajustes delas relaciones d/c (efecto arquitectónico independiente de la rigidez del tejido). Esto evidencia la influencia directa de la tracción de lamusculatura peronea sobre la estructura cortical proximal subyacente del hueso y tambiénsugiere que el mecanostato procedería, en estecaso, fuera de su conocida concepción comomecanismo regulatorio de la resistencia ósea.To analyze the direct impact of muscle contractions on the structure of bones, we determined the cortical cross-sectional area (CtA), volumetric mineral density (vBMDc) and the CtA-adjusted moments of inertia for anterior-posterior and lateral bending (MIap, MIlat), and the ‘distribution/quality’ (d/c) relationships between MIs and vBMDc (which describe the efficiency of the biomechanical optimization of cortical design by bone mechanostat) in 18 serial scans taken throughout the fibula of the dominant side (pQCT), and the jump and the foot-lateral-rotation forces (computed dynamometry) of 22 healthy men aged 18-33 years, who had been trained in competitive soccer for more than 4 years, and of 9 untrained, age-matched controls. Trained individuals showed higher MI values as a function of the rotative force of the foot (not the jumping force). The adjustment of these relationships was homogeneous for MIap throughout the bone, but variable (poorer distally and higher proximally, at the insertion area of peroneus muscles) for MIlat, this latter being paralleled by poor adjustments of the corresponding, d/c relation-ships (architectural effect independent of tissue stiffness). These findings,1. Show the direct influence of the traction force of peroneal muscles on proximal fibula structure close to the insertion area, and 2. Suggest that, in the studied conditions, the bone mechanostat would proceed beyond its known conception as a regulatory mechanism of structural bone strength.Fil: Nocciolino, Laura Marcela. Universidad Gran Rosario. Centro Universitario de Asistencia, Docencia e Investigación. Unidad de Estudios Biomecánicos Osteo-Musculares ; Argentina. Universidad Nacional de Rosario. Facultad de Ciencias Médicas. Centro de Estudios de Metabolismo Fosfocálcico; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; ArgentinaFil: Luscher, Sergio Hugo. Universidad Nacional de Rosario. Facultad de Ciencias Médicas. Centro de Estudios de Metabolismo Fosfocálcico; ArgentinaFil: Pilot, Nicolás. Universidad Gran Rosario. Centro Universitario de Asistencia, Docencia e Investigación. Unidad de Estudios Biomecánicos Osteo-Musculares ; ArgentinaFil: Pisani, Leandro Matias. Universidad Gran Rosario. Centro Universitario de Asistencia, Docencia e Investigación. Unidad de Estudios Biomecánicos Osteo-Musculares ; ArgentinaFil: Mackler, Leandro. Universidad Nacional de Rosario. Facultad de Ciencias Médicas. Centro de Estudios de Metabolismo Fosfocálcico; ArgentinaFil: Cointry, Gustavo Roberto. Manchester Metropolitan University; Reino Unido. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; ArgentinaFil: Ireland, Alex. Institute of Aerospace Medicine. Division of Space Physiology; AlemaniaFil: Rittweger, Jörn. Institute of Aerospace Medicine. Division of Space Physiology; AlemaniaFil: Ferretti, Jose Luis. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina. Universidad Nacional de Rosario. Facultad de Ciencias Médicas. Centro de Estudios de Metabolismo Fosfocálcico; Argentina. Universidad Gran Rosario. Centro Universitario de Asistencia, Docencia e Investigación. Unidad de Estudios Biomecánicos Osteo-Musculares ; ArgentinaFil: Capozza, Ricardo Francisco. Universidad Gran Rosario. Centro Universitario de Asistencia, Docencia e Investigación. Unidad de Estudios Biomecánicos Osteo-Musculares ; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina. Universidad Nacional de Rosario. Facultad de Ciencias Médicas. Centro de Estudios de Metabolismo Fosfocálcico; Argentin

To what question is ‘bone’ the answer?: A matter of structural directionality and biological organization (Bone and bones, from the Big Bang to osteoporosis)

La “razón de ser” de nuestros huesos y esqueletos constituye un dilema centralizado en los conceptos biológicos de “estructura” y “organización”, cuya solución necesitamos comprender para interpretar, diagnosticar, tratar y monitorear correctamente las osteopatías fragilizantes. Últimamente se ha reunido conocimiento suficiente para proponer aproximaciones razonables a ese objetivo. La que exponemos aquí requiere la aplicación de nomenos de 6 criterios congruentes: 1) Un criterio cosmológico, que propone un origen común para todas las cosas; 2) Un criterio biológico, que explica el origen común de todos los huesos; 3) Un enfoque epistemológico, que desafía nuestra capacidad de comprensión del concepto concreto de estructura y del concepto abstracto de organización, focalizada en la noción rectora de direccionalidad espacial; 4) Una visión ecológica, que destaca la importancia del entorno mecánico de cada organismo para la adecuación de la calidad mecánica de sus huesos a las “funciones de sostén” que les adjudicamos; 5) Una correlación entre todo ese conocimiento y el necesario para optimizar nuestra aptitud para resolver los problemas clínicos implicados y 6) Una jerarquización del papel celular en el manejo de las interacciones genético-ambientales necesario para asimilar todo el problema a una simple cuestión de organización direccional de la estructura de cada hueso. Solo aplicando estos 6 criterios estaríamos en condiciones de responder a la incógnita planteada por el título. La conclusión de esta interpretación de la conducta y función de los huesos debería afectar el fundamento de la mayoría de las indicaciones farmacológicas destinadas al tratamiento de la fragilidad ósea.The nature of the general behavior of our bones as weight-bearing structures is a matter of two biological concepts, namely, structure and organization, which are relevant to properly interpret, diagnose, treat, and monitor all boneweakening diseases. Different approaches can be proposed to trace the corresponding relationships. The one we present here involves six congruent criteria, namely, 1) a cosmological proposal of a common origin for everything; 2) a biological acknowledgement of a common origin for all bones; 3) the epistemological questioning of our understanding of the concrete concept of structure and the abstract notion of organization, focused on the lead idea of directionality; 4) the ecological insight that emphasizes the relevance of the en forma direccional, es decir, privilegiando una determinada orientación espacial.3 Ese conocimiento se podría impartir y asimilar más o menos fácilmente, si no fuera por la cantidad de conceptos confusos que se han difundido últimamente entre los osteólogos respecto de las relaciones entre la estructura ósea y sus entornos mecánico y metabólico. Que tengamos dificultad para entenderlo no significa que no sea sencillo. Quizá lo que hace falta es cambiar el modo de pensar. Por tal razón, nos parece que el mejor método para revisar esta cuestión debería comenzar por razonar ‘en limpio’, como si se ignorase mechanical environment of every organism to the naturally-selected adjustment of the mechanical properties of their mobile bones to act as struts or levers; 5) The clinical aspects of all the alluded associations; 6) The central role of bone cells to control the genetics/ environment interactions of any individual as needed to optimize the directionality of the structure of each of his/her bones to keep their mechanical ability within physiological limits. From our point of view, we could only solve the riddle posed by the title by addressing all of these six criteria. The striking conclusion of our analysis suggests that the structure (not the mass) of every bone would be controlled not only to take care of its mechanical ability, but also to cope with other properties which show a higher priority concerning natural selection. The matter would be that this interpretation of bone behavior and ‘function’ should affect the rationales for most pharmacological indications currently made to take care of bone fragility.Fil: Ferretti, Jose Luis. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Rosario; Argentina. Universidad Nacional de Rosario. Facultad de Ciencias Médicas. Centro de Estudios de Metabolismo Fosfocálcico; ArgentinaFil: Pilot, Nicolas Carlos. Universidad Nacional de Rosario. Facultad de Ciencias Médicas. Centro de Estudios de Metabolismo Fosfocálcico; ArgentinaFil: Pisani, Leandro Matias. Universidad Nacional de Rosario. Facultad de Ciencias Médicas. Centro de Estudios de Metabolismo Fosfocálcico; Argentina. Instituto Universidad del Gran Rosario; ArgentinaFil: Luscher, Sergio Hugo. Universidad Nacional de Rosario. Facultad de Ciencias Médicas. Centro de Estudios de Metabolismo Fosfocálcico; ArgentinaFil: Mackler, Leandro. Universidad Nacional de Rosario. Facultad de Ciencias Médicas. Centro de Estudios de Metabolismo Fosfocálcico; ArgentinaFil: Cointry, Gustavo Roberto. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Rosario; Argentina. Universidad Nacional de Rosario. Facultad de Ciencias Médicas. Centro de Estudios de Metabolismo Fosfocálcico; ArgentinaFil: Capozza, Ricardo Francisco. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Rosario; Argentina. Universidad Nacional de Rosario. Facultad de Ciencias Médicas. Centro de Estudios de Metabolismo Fosfocálcico; Argentin

Original demonstration of the interference of the expansive cortical modeling effects of one training on those of another further training (Modeling ‘sets limits’ for remodeling)

La expansión modeladora de la geometría cortical de un hueso inducida por su entorno mecánico podría ser difícil de modificar por estímulos ulteriores con diferente direccionalidad. Este estudio, que por primera vez combina datos tomográficos del peroné (pQCT) y dinamométricos de la musculatura peronea lateral, intenta demostrar que, en individuos jóvenes no entrenados, el entrenamiento en fútbol produce cambios geométricos peroneos expansivos, similares a los del rugby, que podrían interferir en los efectos de un entrenamiento ulterior direccionalmente diferente (carrera larga). Confirmando la hipótesis, los resultados indican, con evidencias originales, 1) la relevancia creciente del uso del pie (rotación externa y eversión provocadas por los peroneos laterales) para la determinación de la geometría peronea (incremento del desarrollo de los indicadores de masa y de diseño óseos), evidenciada por la secuencia creciente de efectos: carrera < fútbol < rugby; 2) la predominancia de esos efectos sobre el desarrollo centro-proximal del peroné para resistir a la flexión lateral, y en la región distal para resistir el buckling (principal sitio y causa de fractura del hueso) y 3.) la relevancia de la anticipación de esos efectos para interferir en la manifestación de los cambios producidos por un entrenamiento ulterior (carrera), cuando los del primero (fútbol) afectan la modelación cortical de modo expansivo. Esta última deducción demuestra, en forma inédita, que un cambio modelatorio expansivo tempranamente inducido sobre la estructura cortical ósea ‘delimitaría el terreno’ para la manifestación de cualquier otro efecto ulterior por estímulos de distinta direccionalidad.The modeling-dependent, geometrical expansion of cortical bone induced by the mechanical environment could be hard to modify by subsequent stimulations with a different directionality. The current study aimed to demonstrate that in young, untrained individuals, training in soccer or rugby enhances the geometric properties of the fibula cortical shell in such a way that the geometrical changes could interfere on the effects of a second training in which the loads are induced in a different direction, e.g. long-distance running. The original findings reported herein confirm our hypothesis and support 1) The relevance of the use of the foot (external rotation and eversion produced by peroneus muscles) to determine fibula geometry (improved development of indicators of bone mass and design) as evidenced by the increasing nature of the effects induced by running < soccer < rugby trainings; 2) The predominance of those effects on the ability of the fibula to resist lateral bending in the centralproximal region (insertion of peroneus muscles), and to resist buckling in the distal region (the main cause and site of the most frequent bone fractures), and 3) The interaction of the effects of a previous training with those of a subsequent training with a different orientation of the loads when the former induced a modeling-dependent expansion of the cortex. Our results support the proposed hypothesis with original arguments by showing that a first, expansive effect induced on cortical bone modeling would set the stage the manifestation of any subsequent effect derived from mechanical stimuli.Fil: Pisani, Leandro Matias. Universidad Nacional de Rosario. Facultad de Ciencias Médicas. Centro de Estudios de Metabolismo Fosfocálcico; Argentina. Instituto Universidad del Gran Rosario; ArgentinaFil: Pilot, Nicolas Carlos. Universidad Nacional de Rosario. Facultad de Ciencias Médicas. Centro de Estudios de Metabolismo Fosfocálcico; Argentina. Instituto Universidad del Gran Rosario; ArgentinaFil: Luscher, Sergio Hugo. Universidad Nacional de Rosario. Facultad de Ciencias Médicas. Centro de Estudios de Metabolismo Fosfocálcico; ArgentinaFil: Mackler, Leandro. Universidad Nacional de Rosario. Facultad de Ciencias Médicas. Centro de Estudios de Metabolismo Fosfocálcico; ArgentinaFil: Nocciolino, Laura Marcela. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Rosario; Argentina. Universidad Nacional de Rosario. Facultad de Ciencias Médicas. Centro de Estudios de Metabolismo Fosfocálcico; ArgentinaFil: Ferretti, Jose Luis. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Rosario; Argentina. Universidad Nacional de Rosario. Facultad de Ciencias Médicas. Centro de Estudios de Metabolismo Fosfocálcico; ArgentinaFil: Cointry, Gustavo Roberto. Universidad Nacional de Rosario. Facultad de Ciencias Médicas. Centro de Estudios de Metabolismo Fosfocálcico; Argentina. Universidad Nacional de Rosario. Facultad de Ciencias Médicas. Centro de Estudios de Metabolismo Fosfocálcico; ArgentinaFil: Capozza, Ricardo Francisco. Universidad Nacional de Rosario. Facultad de Ciencias Médicas. Centro de Estudios de Metabolismo Fosfocálcico; Argentina. Universidad Nacional de Rosario. Facultad de Ciencias Médicas. Centro de Estudios de Metabolismo Fosfocálcico; Argentin

El peroné: mal alumno, pero buen profesor (¿Qué tiene prioridad biológica: la integridad, o la supervivencia?)

La concepción original del mecanostato como un regulador de la rigidez estructural ósea orientado a mantener un determinado ‘factor de seguridad’ en todos los esqueletos parece no corresponder por igual a cualquier hueso y para cualquier tipo de estímulo. Hemos descubierto que la estructura cortical diafisaria del peroné humano manifiesta un comportamiento ambiguo del sistema, referido al uso del pie. La diáfisis peronea, además de ser insensible al desuso, se rigidiza, como sería de esperar, por entrenamientos en disciplinas deportivas que rotan o revierten el pie (hockey, fútbol, rugby); pero, llamativamente, se flexibiliza en su mitad proximal por entrenamiento en carrera larga, que optimiza el rendimiento del salto que acompaña a cada paso. La referida rigidización robustecería la región peronea de inserción de los músculos que rotan o revierten el pie, favoreciendo la locomoción sobre terrenos irregulares o gambeteando’, propia de especies predadoras como los leopardos. La ‘inesperada’ flexibilización proximal, pese a reducir la resistencia a la fractura por flexión lateral (poco frecuente en el hombre), favorecería la absorción elástica de la energía contráctil de la musculatura inserta, optimizando el rendimiento del salto al correr, condición vital para especies presas como las gacelas. La falta de analogía de estas respuestas de la estructura peronea a distintos entrenamientos, incompatible con el mantenimiento de un factor de seguridad, sugiere su vinculaciónpreferencial con la optimización de aptitudes esqueléticas con valor selectivo. Esto ampliaría el espectro regulatorio del mecanostato a propiedades esqueléticas ‘vitales’, más allá del control de la integridad ósea. Su manifestación en el hombre, ajena a connotaciones selectivas (quizá resultante del mantenimiento de genes ancestrales), permitiría proponer la indicación de ejercicios orientados en direcciones preferenciales a este respecto, especialmente cuando estas coincidieran con las de las fuerzas que podrían fracturar al hueso.Fil: Ferretti, Jose Luis. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Rosario; Argentina. Universidad Nacional de Rosario. Facultad de Ciencias Médicas. Centro de Estudios de Metabolismo Fosfocálcico; ArgentinaFil: Pisani, Leandro Matias. Universidad del Gran Rosario. Centro de Atención, Docencia e Investigación. Unidad de Estudios Biomecánicos Osteomusculares; ArgentinaFil: Pilot, Nicolas Carlos. Universidad del Gran Rosario. Centro de Atención, Docencia e Investigación. Unidad de Estudios Biomecánicos Osteomusculares; ArgentinaFil: Luscher, Sergio Hugo. Universidad Nacional de Rosario. Facultad de Ciencias Médicas. Centro de Estudios de Metabolismo Fosfocálcico; ArgentinaFil: Nocciolino, Laura Marcela. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Rosario; Argentina. Universidad Nacional de Rosario. Facultad de Ciencias Médicas. Centro de Estudios de Metabolismo Fosfocálcico; ArgentinaFil: Mackler, Leandro. Universidad Nacional de Rosario. Facultad de Ciencias Médicas. Centro de Estudios de Metabolismo Fosfocálcico; ArgentinaFil: Cointry, Gustavo Roberto. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Rosario; Argentina. Universidad Nacional de Rosario. Facultad de Ciencias Médicas. Centro de Estudios de Metabolismo Fosfocálcico; ArgentinaFil: Capozza, Ricardo Francisco. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Rosario; Argentina. Universidad Nacional de Rosario. Facultad de Ciencias Médicas. Centro de Estudios de Metabolismo Fosfocálcico; Argentin

Weaning from mechanical ventilation in intensive care units across 50 countries (WEAN SAFE): a multicentre, prospective, observational cohort study

Background Current management practices and outcomes in weaning from invasive mechanical ventilation are poorly understood. We aimed to describe the epidemiology, management, timings, risk for failure, and outcomes of weaning in patients requiring at least 2 days of invasive mechanical ventilation. Methods WEAN SAFE was an international, multicentre, prospective, observational cohort study done in 481 intensive care units in 50 countries. Eligible participants were older than 16 years, admitted to a participating intensive care unit, and receiving mechanical ventilation for 2 calendar days or longer. We defined weaning initiation as the first attempt to separate a patient from the ventilator, successful weaning as no reintubation or death within 7 days of extubation, and weaning eligibility criteria based on positive end-expiratory pressure, fractional concentration of oxygen in inspired air, and vasopressors. The primary outcome was the proportion of patients successfully weaned at 90 days. Key secondary outcomes included weaning duration, timing of weaning events, factors associated with weaning delay and weaning failure, and hospital outcomes. This study is registered with ClinicalTrials.gov, NCT03255109. Findings Between Oct 4, 2017, and June 25, 2018, 10 232 patients were screened for eligibility, of whom 5869 were enrolled. 4523 (77·1%) patients underwent at least one separation attempt and 3817 (65·0%) patients were successfully weaned from ventilation at day 90. 237 (4·0%) patients were transferred before any separation attempt, 153 (2·6%) were transferred after at least one separation attempt and not successfully weaned, and 1662 (28·3%) died while invasively ventilated. The median time from fulfilling weaning eligibility criteria to first separation attempt was 1 day (IQR 0–4), and 1013 (22·4%) patients had a delay in initiating first separation of 5 or more days. Of the 4523 (77·1%) patients with separation attempts, 2927 (64·7%) had a short wean (≤1 day), 457 (10·1%) had intermediate weaning (2–6 days), 433 (9·6%) required prolonged weaning (≥7 days), and 706 (15·6%) had weaning failure. Higher sedation scores were independently associated with delayed initiation of weaning. Delayed initiation of weaning and higher sedation scores were independently associated with weaning failure. 1742 (31·8%) of 5479 patients died in the intensive care unit and 2095 (38·3%) of 5465 patients died in hospital. Interpretation In critically ill patients receiving at least 2 days of invasive mechanical ventilation, only 65% were weaned at 90 days. A better understanding of factors that delay the weaning process, such as delays in weaning initiation or excessive sedation levels, might improve weaning success rates

Weaning from mechanical ventilation in intensive care units across 50 countries (WEAN SAFE): a multicentre, prospective, observational cohort study

Background: Current management practices and outcomes in weaning from invasive mechanical ventilation are poorly understood. We aimed to describe the epidemiology, management, timings, risk for failure, and outcomes of weaning in patients requiring at least 2 days of invasive mechanical ventilation. Methods: WEAN SAFE was an international, multicentre, prospective, observational cohort study done in 481 intensive care units in 50 countries. Eligible participants were older than 16 years, admitted to a participating intensive care unit, and receiving mechanical ventilation for 2 calendar days or longer. We defined weaning initiation as the first attempt to separate a patient from the ventilator, successful weaning as no reintubation or death within 7 days of extubation, and weaning eligibility criteria based on positive end-expiratory pressure, fractional concentration of oxygen in inspired air, and vasopressors. The primary outcome was the proportion of patients successfully weaned at 90 days. Key secondary outcomes included weaning duration, timing of weaning events, factors associated with weaning delay and weaning failure, and hospital outcomes. This study is registered with ClinicalTrials.gov, NCT03255109. Findings: Between Oct 4, 2017, and June 25, 2018, 10 232 patients were screened for eligibility, of whom 5869 were enrolled. 4523 (77·1%) patients underwent at least one separation attempt and 3817 (65·0%) patients were successfully weaned from ventilation at day 90. 237 (4·0%) patients were transferred before any separation attempt, 153 (2·6%) were transferred after at least one separation attempt and not successfully weaned, and 1662 (28·3%) died while invasively ventilated. The median time from fulfilling weaning eligibility criteria to first separation attempt was 1 day (IQR 0-4), and 1013 (22·4%) patients had a delay in initiating first separation of 5 or more days. Of the 4523 (77·1%) patients with separation attempts, 2927 (64·7%) had a short wean (≤1 day), 457 (10·1%) had intermediate weaning (2-6 days), 433 (9·6%) required prolonged weaning (≥7 days), and 706 (15·6%) had weaning failure. Higher sedation scores were independently associated with delayed initiation of weaning. Delayed initiation of weaning and higher sedation scores were independently associated with weaning failure. 1742 (31·8%) of 5479 patients died in the intensive care unit and 2095 (38·3%) of 5465 patients died in hospital. Interpretation: In critically ill patients receiving at least 2 days of invasive mechanical ventilation, only 65% were weaned at 90 days. A better understanding of factors that delay the weaning process, such as delays in weaning initiation or excessive sedation levels, might improve weaning success rates. Funding: European Society of Intensive Care Medicine, European Respiratory Society

Evaluation of a quality improvement intervention to reduce anastomotic leak following right colectomy (EAGLE): pragmatic, batched stepped-wedge, cluster-randomized trial in 64 countries

Background Anastomotic leak affects 8 per cent of patients after right colectomy with a 10-fold increased risk of postoperative death. The EAGLE study aimed to develop and test whether an international, standardized quality improvement intervention could reduce anastomotic leaks. Methods The internationally intended protocol, iteratively co-developed by a multistage Delphi process, comprised an online educational module introducing risk stratification, an intraoperative checklist, and harmonized surgical techniques. Clusters (hospital teams) were randomized to one of three arms with varied sequences of intervention/data collection by a derived stepped-wedge batch design (at least 18 hospital teams per batch). Patients were blinded to the study allocation. Low- and middle-income country enrolment was encouraged. The primary outcome (assessed by intention to treat) was anastomotic leak rate, and subgroup analyses by module completion (at least 80 per cent of surgeons, high engagement; less than 50 per cent, low engagement) were preplanned. Results A total 355 hospital teams registered, with 332 from 64 countries (39.2 per cent low and middle income) included in the final analysis. The online modules were completed by half of the surgeons (2143 of 4411). The primary analysis included 3039 of the 3268 patients recruited (206 patients had no anastomosis and 23 were lost to follow-up), with anastomotic leaks arising before and after the intervention in 10.1 and 9.6 per cent respectively (adjusted OR 0.87, 95 per cent c.i. 0.59 to 1.30; P = 0.498). The proportion of surgeons completing the educational modules was an influence: the leak rate decreased from 12.2 per cent (61 of 500) before intervention to 5.1 per cent (24 of 473) after intervention in high-engagement centres (adjusted OR 0.36, 0.20 to 0.64; P &lt; 0.001), but this was not observed in low-engagement hospitals (8.3 per cent (59 of 714) and 13.8 per cent (61 of 443) respectively; adjusted OR 2.09, 1.31 to 3.31). Conclusion Completion of globally available digital training by engaged teams can alter anastomotic leak rates. Registration number: NCT04270721 (http://www.clinicaltrials.gov)