Perspectiva más amplia: cómo la realidad mixta y virtual transforman la cirugía

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Para los cirujanos, nada es más importante que el conocimiento íntimo y una comprensión espacial de su campo operativo. Sin embargo, incluso los métodos de imágenes tridimensionales solo proporcionan asistencia limitada porque los datos se ven en pantallas bidimensionales. Cuando se trata de planificación quirúrgica o educación médica, la realidad mixta y virtual fomentan una mejor comprensión espacial del cuerpo humano.

En realidad mixta o aumentada (MR/AR), las imágenes generadas por ordenador se proyectan en el campo de visión del usuario con la ayuda de un auricular, mezclando así la información digital con elementos del mundo real. Virtual Reality (VR) es una experiencia mundial totalmente digital generada por ordenador como un entorno inmersivo de 360°que los pone en su centro. Lo que se originó en la electrónica de consumo ahora está beneficiando a la atención médica y la medicina: el MR y la realidad virtual permiten a los médicos viajar virtualmente dentro del cuerpo de un paciente y obtener una visión tridimensional.

 

Estas aplicaciones son extremadamente útiles en el campo de la cirugía, ya que dan a los cirujanos una mejor manera de planificar las intervenciones quirúrgicas. «Hay diferentes enfoques para acceder a un tumor cerebral, con el objetivo de no lesionar las regiones cerebrales que controlan el lenguaje o la función motora», explica el             Dr. Dominik Fischer de Brainlab en una entrevistaMEDICA-tradefair.com. Los cirujanos utilizan datos de imágenes bidimensionales para planificar cirugías complejas, al tiempo que hacen de la seguridad del paciente la máxima prioridad. Los médicos utilizan estas imágenes 2D y sus habilidades espaciales para obtener una comprensión del campo operativo. «Es mucho más simple, más ilustrativo y útil ver la anatomía en tres dimensiones», añade Fischer.

Para ayudar a los cirujanos en este esfuerzo, Brainlab se asoció con Magic Leap y creó el Visor de Realidad Mixta. Estos auriculares MR se pueden conectar a bases de datos PACS para convertir datos de imágenes transversales de RMN o TC en modelos tridimensionales. Los cirujanos pueden usar estos modelos para planificar cirugías, aplicar el modo multiusuario para revisar casos complejos con sus colegas o preparar y educar a los pacientes sobre la cirugía.

Sin embargo, esos no son, con diferencia, todos los beneficios que MR tiene para ofrecer: «El siguiente paso será llevar la realidad mixta al quirófano», dice Fischer. Una opción concebible es mostrar datos críticos en el campo de visión del equipo operativo. Al hacerlo, eliminaría la necesidad de dividir su atención entre un monitor y la tarea real en cuestión. Los datos de imagen preoperatorios también podrían estar superpuestos en la parte superior del cuerpo del paciente, proporcionando una mejor visualización y navegación para el cirujano.

 

Planificación quirúrgica con realidad mixta

Como parte del proyecto «sonAR», el Instituto Fraunhofer para la Investigación de Gráficos Por Ordenador IGD está desarrollando actualmente este tipo de aplicación intraoperatoria. «Nos centramos principalmente en biopsias de agujas guiadas por ultrasonido. El sistema de realidad aumentada permite a los médicos tomar una biopsia mostrando y apuntando a la zona objetivo», explica Matthias Noll, del Fraunhofer IGD, en una entrevistaMEDICA-tradefair.com. Esto está diseñado para facilitar a los médicos navegar por la aguja de la biopsia, ya que ya no tienen que mirar hacia adelante y hacia atrás entre el paciente y la imagen de ultrasonido.

 

Estas aplicaciones son extremadamente útiles en el campo de la cirugía, ya que dan a los cirujanos una mejor manera de planificar las intervenciones quirúrgicas. «Hay diferentes enfoques para acceder a un tumor cerebral, con el objetivo de no lesionar las regiones cerebrales que controlan el lenguaje o la función motora», explica el Dr. Dominik Fischer de Brainlab en una entrevistaMEDICA-tradefair.com. Los cirujanos utilizan datos de imágenes bidimensionales para planificar cirugías complejas, al tiempo que hacen de la seguridad del paciente la máxima prioridad. Los médicos utilizan estas imágenes 2D y sus habilidades espaciales para obtener una comprensión del campo operativo. «Es mucho más simple, más ilustrativo y útil ver la anatomía en tres dimensiones», añade Fischer.

Para ayudar a los cirujanos en este esfuerzo, Brainlab se asoció con Magic Leap y creó el Visor de Realidad Mixta. Estos auriculares MR se pueden conectar a bases de datos PACS para convertir datos de imágenes transversales de RMN o TC en modelos tridimensionales. Los cirujanos pueden usar estos modelos para planificar cirugías, aplicar el modo multiusuario para revisar casos complejos con sus colegas o preparar y educar a los pacientes sobre la cirugía.

Sin embargo, esos no son, con diferencia, todos los beneficios que MR tiene para ofrecer: «El siguiente paso será llevar la realidad mixta al quirófano», dice Fischer. Una opción concebible es mostrar datos críticos en el campo de visión del equipo operativo. Al hacerlo, eliminaría la necesidad de dividir su atención entre un monitor y la tarea real en cuestión. Los datos de imagen preoperatorios también podrían estar superpuestos en la parte superior del cuerpo del paciente, proporcionando una mejor visualización y navegación para el cirujano.

Como parte del proyecto «sonAR», el Instituto Fraunhofer para la Investigación de Gráficos Por Ordenador IGD está desarrollando actualmente este tipo de aplicación intraoperatoria. «Nos centramos principalmente en biopsias de agujas guiadas por ultrasonido. El sistema de realidad aumentada permite a los médicos tomar una biopsia mostrando y apuntando a la zona objetivo», explica Matthias Noll, del Fraunhofer IGD, en una entrevistaMEDICA-tradefair.com. Esto está diseñado para facilitar a los médicos navegar por la aguja de la biopsia, ya que ya no tienen que mirar hacia adelante y hacia atrás entre el paciente y la imagen de ultrasonido.

Transformar la educación médica con la realidad virtual

La tecnología vr puede permitir un aprendizaje y enseñanza más eficaces en cirugía tomando una página de la aviación y utilizando un simulador práctico. Muñecas simuladoras o modelos diseñados para ofrecer una representación realista del cuerpo a través de diferentes materiales han existido durante mucho tiempo. Mientras tanto, los simuladores digitales que ayudan a entrenar a los cirujanos en un entorno virtual inmersivo usando auriculares vr o facilitan simulaciones basadas en pantalla son menos comunes.

Un ejemplo de esto último son los simuladores quirúrgicos de VirtaMed. El fabricante suizo de tecnología médica se especializa en simuladores de artroscopia. Estos sistemas combinan un modelo anatómico realista de los respectivos equipos articulares y endoscópicos con tareas específicas que los aprendices deben realizar en la pantalla.

Las asignaciones incluyen el rendimiento de procedimientos quirúrgicos simulados o ejercicios más abstractos, como el uso de una pinza para atrapar y colocar estrellas que se desplazan sobre la pantalla.

En la primavera, VirtaMed introdujo un laboratorio móvil de simulación quirúrgica, que lleva la formación médica a los hospitales en una camioneta de carga convertida. Si bien este entrenamiento de simulación quirúrgica nunca podría reemplazar completamente una cirugía real, el laboratorio móvil da a los médicos la oportunidad de practicar habilidades quirúrgicas y mantenerse al día con los requisitos de entrenamiento médico incluso durante la pandemia de coronavirus. También reduce la necesidad de contacto con el paciente en el quirófano.

Las intervenciones quirúrgicas más complejas requieren capacitación que proporciona un nivel más intensivo de sensación y respuesta realistas. El proyecto «Dynamic HIPS» combina un entorno de realidad virtual inmersiva con instrumentos que dan a los usuarios retroalimentación háptica realista mientras practican procedimientos simulados de reemplazo de cadera. Los cirujanos en formación no sólo ven el quirófano y el paciente delante de ellos, sino que también sienten una respuesta mientras realizan los pasos quirúrgicos individuales. «El simulador les permite practicar el procedimiento quirúrgico en un entorno virtual antes de realizar su primera cirugía en la vida real bajo supervisión, todo ello sin necesidad de donaciones de cuerpos humanos o animales», explica Mario Lorenz en una entrevistaMEDICA-tradefair.com.

Ya sea que el objetivo sea evitar el contacto cercano durante la pandemia COVID-19 o conservar los recursos educativos, la formación basada en simulación de realidad virtual ofrece un beneficio clave: los cirujanos pueden utilizarla para perfeccionar sus habilidades en la formación y mejorar su rendimiento operativo, incluso si actualmente no hay casos agudos en su hospital que requieran tratamiento. Es un enfoque más directo introducir a los cirujanos en los procedimientos quirúrgicos y elimina la necesidad de que observen repetidamente las cirugías antes de que finalmente realicen el procedimiento por su cuenta. Esto fomenta una mayor apreciación y una mejor comprensión de los procesos, mientras que también les ayuda a superar los temores e inseguridades potenciales.