“Un GPS quirúrgico”: cuando la realidad aumentada entra en el quirófano

“Un GPS quirúrgico”: cuando la realidad aumentada entra en el quirófano
“Un GPS quirúrgico”: cuando la realidad aumentada entra en el quirófano
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Una nueva tecnología que va más allá de la realidad virtual, donde el cirujano ve el modelo 3D junto a la imagen de la operación, pasando a la realidad aumentada, donde las dos imágenes se fusionan en una única vista. Imagen: Getty

El 13 de septiembre de 2024, el profesor Jean-Christophe Bernhard, jefe de la actividad de cirugía robótica del departamento de Urología del Hospital Universitario de Burdeos, asistido por la Dra. Gaëlle Margue, realizó una nefrectomía total con trombectomía cava, una intervención compleja asistida por robótica y. guiado por realidad aumentada. Esta operación fue retransmitida en directo desde el Hospital Universitario al Palacio de Congresos de Burdeos durante el Congreso Europeo de Cirugía Robótica Urológica (ERUS), un evento que reunió a más de mil participantes de todo el mundo. El profesor Bernhard analiza este avance tecnológico que, según él, debería convertirse en última instancia en “el estándar de atención” para las intervenciones quirúrgicas.

¿Puedes contarnos sobre los orígenes de este proyecto?

Este proyecto forma parte de un programa más amplio, el RHU Digital Urology 3D (Investigación en Salud Hospital-Universitaria), financiado por el gobierno como parte de inversiones para el futuro, a través de la Agencia Nacional de Investigación (ANR). Este programa se enmarca en las iniciativas nacionales de la estrategia Francia 2030. En este contexto, hemos formado un consorcio con varios socios académicos (Hospital Universitario de Grenoble, CNRS, Universidad e IUT de Burdeos) y socios privados (Fujifilm France, SurgAr, Rescoll). , Sofía Genética). El objetivo es desarrollar y evaluar el uso de tecnologías tridimensionales para mejorar la cirugía renal, concretamente en el tratamiento del cáncer de riñón.

Una de las principales innovaciones de este proyecto es la integración de tecnologías de realidad virtual y aumentada en la cirugía robótica. Trabajamos con nuestros socios SurgAR y Fujifilm en la creación de gemelos digitales del paciente a partir de imágenes preoperatorias (tomografías computarizadas, resonancias magnéticas), para superponerlas en tiempo real a la imagen que ve el cirujano durante el procedimiento.

Concretamente para el cirujano en el momento de la operación, ¿de qué le sirve esta tecnología de realidad virtual y aumentada?

Cuando realizamos una cirugía asistida por robot, operamos a través de una cámara que nos permite visualizar el interior del cuerpo del paciente. Luego, este flujo de imágenes se captura en tiempo real y se procesa en una computadora dedicada. Este ordenador recalibrará el modelo 3D del paciente, su “gemelo digital”, para integrarlo en la visión real de la operación. Por tanto, el modelo 3D, creado a partir de imágenes preoperatorias, como las de escáneres, se superpone a la vista intraoperatoria en tiempo real. La imagen así registrada se devuelve a la consola del robot quirúrgico, lo que permite al cirujano visualizar esta superposición durante la operación.

El trabajo de investigación y desarrollo se centró en esta fase de ajuste en tiempo real, porque debe realizarse en milisegundos, sin demora, para que el cirujano pueda realizar sus acciones con fluidez y precisión. Este registro automático es lo que hace posible la integración de la realidad aumentada en la cirugía. Permite ir más allá de la realidad virtual, donde el cirujano ve el modelo 3D junto con la imagen de la operación, pasando a la realidad aumentada, donde las dos imágenes se fusionan en una sola vista. Esto le da al cirujano una visión mucho más detallada y precisa de la anatomía del paciente durante la operación, lo que tiene como objetivo reducir el riesgo de error y mejorar la calidad del procedimiento.

Complementario al ultrasonido intraoperatorio en esta fase de desarrollo, podría en última instancia suplantarlo. De hecho, la ecografía intraoperatoria implica insertar una sonda en el cuerpo del paciente para visualizar en tiempo real la posición del trombo a través de la pared del vaso. Este método es actualmente imprescindible, pero tiene limitaciones en cuanto a aprendizaje, disponibilidad de equipos y tiempo. Al superponer directamente el modelo 3D del paciente a la vista real de la operación, el cirujano puede ver instantáneamente dónde se encuentran las estructuras críticas, como el trombo en la vena cava.

Es un poco como un GPS quirúrgico para hacer una analogía con la carretera. Por ejemplo, en un coche, tu GPS te guía por la ruta más ventajosa y te la muestra en un mapa, que corresponde a la realidad virtual. Con la realidad aumentada, la información del GPS se muestra directamente en tu parabrisas, superpuesta, mostrándote el camino a seguir, como girar a la izquierda, por ejemplo.

¿Fue el 13 de septiembre la primera operación con este dispositivo?

Antes de esta demostración en vivo ya habíamos realizado varias decenas de pruebas. Del 11 al 13 de septiembre coorganizamos el Congreso Europeo de Cirugía Urológica Robótica (ERUS) en Burdeos, que reunió a más de mil participantes de todo el mundo. Fue el congreso de robótica más grande a nivel internacional. Como parte de este congreso, es tradicional realizar cirugías en vivo. Esto significa que operamos en nuestro quirófano y que el procedimiento se retransmite en directo.

Por tanto, esta cirugía fue retransmitida en directo en el Palacio de Congresos de Burdeos y presentó varias particularidades. El paciente operado tenía un tumor renal con invasión de la vena cava, que es el vaso sanguíneo más grande del cuerpo, responsable de llevar toda la sangre de los órganos de regreso al corazón. En algunos casos, cuando el tumor renal está suficientemente desarrollado, se disemina vascularmente, primero a la vena renal y luego a la vena cava. En este caso, la cirugía consiste en interrumpir la circulación sanguínea, abrir la vena cava, extirpar el trombo tumoral, es decir la extensión del tumor al interior del vaso, y luego reconstruir la vena cava. Para lograrlo, es fundamental conocer con precisión los límites del trombo en el vaso. Sin embargo, al operarla, la vena cava no es transparente y es imposible ver directamente lo que hay en su interior.

Se trataba pues, debido a la invasión de la vena cava, de una intervención compleja que rara vez se realiza, y por pocos equipos en el mundo, mediante un abordaje asistido por robot. Por lo general, este tipo de cirugía se realiza mediante un abordaje abierto. Por tanto, la primera complejidad residía en realizar esta operación de forma mínimamente invasiva con asistencia robótica.

Agregar la asistencia de la tecnología de realidad aumentada, fruto de nuestro trabajo de desarrollo con el equipo de SurgAR, no tuvo precedentes. La ventaja de la realidad aumentada, en este caso, es que nos permitió superponer el “gemelo digital” del paciente a la imagen de la vena cava. Al simular la transparencia, esto nos permitió visualizar los límites del trombo, que indicaban con precisión dónde interrumpir la circulación, sujetar el vaso y abrirlo para extraer el trombo.

¿Esta tecnología influye en la aprensión de los pacientes ante la operación?

La cuestión de la experiencia del paciente suele ser un tema que exploramos en el marco de nuestra RHU. En el programa de Innovación en Cáncer de Riñón, I.CaRe Bordeaux, tenemos un eje donde evaluamos el impacto que estas tecnologías 3D pueden tener en la comprensión de los pacientes sobre su enfermedad, en la aceptación de la enfermedad, en la comprensión de la técnica quirúrgica propuesta, en ansiedad preoperatoria, etc.

Por tanto, tenemos ensayos clínicos en marcha en los que, precisamente, comparamos de forma aleatoria (es decir, por sorteo) dos o tres grupos de pacientes, según los ensayos. Comparamos la información estándar, es decir, cuando explicamos al paciente, a partir del escáner, lo que le sucede y lo que planeamos hacer desde el punto de vista quirúrgico, con una explicación basada en un modelo 3D. ya sea virtual o físico, utilizando tecnología de impresión 3D.

Y los primeros resultados son muy prometedores. Observamos que cuando utilizamos estas tecnologías tridimensionales, la comprensión de los pacientes aumenta de más del 16% a más del 52%.

¿Se utilizará esta tecnología en otros tipos de cirugía en el futuro?

Absolutamente. Aunque actualmente estamos centrando nuestros esfuerzos en la cirugía renal, las aplicaciones de esta tecnología se extienden a otras especialidades quirúrgicas. Por ejemplo, en cirugía torácica, donde los tumores de pulmón suelen ser difíciles de localizar con precisión, o en cirugía hepática para tumores de hígado o incluso en cirugía ginecológica. Las técnicas de realidad aumentada son especialmente adecuadas para cirugías en las que se debe preservar la función de un órgano mientras se extirpa un tumor.

Esta tecnología hace que la cirugía sea más personalizada, porque cada paciente tiene una anatomía única. Sabemos, por ejemplo, que uno de cada dos pacientes puede tener una variación en su anatomía vascular. Esto puede requerir adaptaciones en la forma de operar. La realidad aumentada permite comprender mejor esta variabilidad y planificar la intervención en consecuencia.

¿Cómo ve el futuro de la cirugía asistida por realidad aumentada en los próximos años?

Creo que se convertirá en el estándar de atención. Actualmente es una innovación y una tecnología en proceso de investigación y desarrollo, un poco como lo era la robótica quirúrgica hace unos veinte años. En su momento, fue un gran avance y hoy casi se ha convertido en la norma. Asimismo, estoy convencido de que estas nuevas tecnologías se generalizarán en el futuro.

Por supuesto, quedan imperativos que satisfacer: hacer que la técnica sea fiable, dominar sus usos y garantizar que la información proporcionada sea sólida y fiable. Esto todavía requiere varias etapas de investigación y desarrollo. Pero en el futuro, en mi opinión, la realidad virtual será lo mínimo y la realidad aumentada será el siguiente paso.

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