Zaczął operować pacjentów według sposobu zaproponowanego przez Stephensa, stopniowo zwiększając długość wykonanego cięcia, co pozwalało na lepsze uwidocznienie odbytnicy i przyległych tkanek. Gdy przedstawił swoje ośmioletnie doświadczenie kliniczne z 56 pacjentami na spotkaniu Pacific Association of Pediatric Surgeons w Colorado Springs, proponowane przez niego rozwiązania spotkały się ze sceptycznym przyjęciem. Peña zdecydował się po powrocie do miasta Meksyk na wykonanie operacji z dużego cięcia strzałkowego tylnego i przeprowadził pierwszy taki zabieg 12 sierpnia 1980. Stwierdził wówczas, że postulowany mięsień łonowo-odbytniczy nie istnieje, a włókna mięśniowe tworzą raczej lejkowaty mechanizm zwieraczowy. W 1982 roku Peña opublikował wyniki swoich badań, z czasem metoda ta (określana niekiedy jako plastyka odbytu sposobem Peñy), jako lepsza i skuteczniejsza w leczeniu złożonych malformacji, stała się standardem leczenia tych wad. W przypadku wysokiego położenia odbytnicy i pochwy metodę łączy się z zabiegiem z dojścia przez jamę brzuszną (który może być wykonany metodą laparoskopową).