Tecnología de simulador de vuelo para que los cirujanos ensayen

La cirugía virtual avanza cada día a pasos agigantados y en este camino los simuladores cobran un papel especial. Buena prueba de ello es la unión de investigadores informáticos y médicos de la Universidad Wisconsin-Madison (UW), en Estados Unidos, para crear un sofisticado simulador que permitirá a los estudiantes la práctica de procedimientos quirúrgicos minuciosos antes de operar a pacientes vivos.

Según explica la universidad en un comunicado, la herramienta tendría un inmenso potencial para reducir errores, minimizar complicaciones post-quirúrgicas y mejorar la calidad de vida del paciente, como afirma el profesor de Ciencias de la Computación Eftychios Sifakis, coordinador del proyecto. El equipo lo completan Timothy King, profesor de la Escuela de Medicina y Salud Pública; Court Cutting, cirujano de reconocimiento internacional, y el estudiante Nathan Mitchell.

A principios de mes, el equipo enseñó a los residentes de cirugía de la UW un avance de lo que será esta herramienta pionera mediante una demostración de cómo hacer y cerrar incisiones en áreas planas de piel, así como la forma de hacer incisiones en el cuero cabelludo y suturarlas usando técnicas de colgajo para conseguir la mejor curación posible.

Los investigadores comparan el simulador quirúrgico con sus homólogos de vuelo, que se usan para formar a pilotos novatos antes de que entrar en las cabinas reales. "Se puede poner en práctica mucho contenido teórico y enfrentarse a casi cualquier situación propia de un vuelo", explica Cutting, por lo que se plantea por qué no formar a un cirujano siguiendo la misma línea.

Para ello cuentan con la financiación de la National Science Foundation estadounidense, que ha aportado una subvención de tres años concedida el pasado mes de julio.

Precisión biomecánica

El simulador de la UW, aún en las primeras fases de desarrollo, se diferencia de otras herramientas de formación quirúrgica existentes en la metodología, ya que hace hincapié en la precisión biomecánica. Los cirujanos deben predecir cómo responderá un tejido a una intervención, y la resistencia a la tracción variará según el tipo de tejido y su localización en el cuerpo, así como por la edad del paciente.

Así, una piel de 80 años, por ejemplo, tiene unas propiedades bioelásticas muy diferentes a la de un bebé. Todo ello se visualizará con claridad gracias a las representaciones tridimensionales producidas por el simulador, que mostrará fielmente cómo reacciona la piel en condiciones reales.

Aunque este último paso requiere un mayor desarrollo, así como la recopilación de más datos sobre tejidos vivos, los investigadores aseguran que el proyecto tiene potencial para revolucionar la formación quirúrgica.

"Las aplicaciones son ilimitadas", subraya Cutting. "El cuerpo humano es un objeto complejo y elástico, y Eftychios Sifakis va a ser uno de los primeros desarrolladores de modelos realistas y bioelásticos del cuerpo”, avanza el investigador.

Sifakis es pionero en el estudio de la bioelasticidad. Su objetivo final es crear un sistema que se pueda utilizar fundamentalmente en dispositivos móviles como smartphones y tabletas, de forma que sea un instrumento ágil y fácil de usar para los cirujanos.

Simulador para neurocirujanos

Sin embargo, el proyecto de la UW no es el único que se lleva a cabo actualmente en este campo. El NYU Langone Medical Center de Nueva York está también utilizando tecnología propia de un simulador de vuelo para neurocirujanos, lo que les permite ensayar cirugías cerebrales complicadas antes de hacer una incisión real en un paciente.

Este simulador, al que han bautizado como SuRgical Planner (SRP), crea un tutorial individualizado para los neurocirujanos basado en imágenes 3D tomadas de tomografías y resonancias magnéticas del paciente. En este caso el software se utiliza como paso previo a una intervención, para planificar y ensayar la cirugía con tejidos hiperrealistas.

El SRP fue desarrollado por el Surgical Theater de Cleveland, en Ohio. Según informa la institución en un comunicado, se trata de una tecnología de realidad aumentada que puede ayudar a mejorar la seguridad y eficiencia durante cirugías de tumores hipofisarios, de base de cráneo o intrínsecos cerebrales, así como aneurismas y malformaciones arteriovenosas. Además, podría permitir la colaboración simultánea de cirujanos de todo el mundo en tiempo real.

Con esta herramienta los médicos pueden ensayar el caso de un paciente específico en monitores de ordenadores conectados a unos controladores que simulan instrumentos quirúrgicos. Durante el proceso pueden evaluar las propiedades del tejido y ver características microscópicas de forma realista, de forma que cuando ejecuten la cirugía tengan una imagen mental de lo que están viendo en el quirófano.

El SRP obtuvo el visto bueno de la Administración de Alimentos y Medicamentos (FDA, por sus siglas en inglés) de EEUU en febrero de 2013 como software preoperatorio para simular y evaluar las opciones del tratamiento quirúrgico. Además, una generación más avanzada de esta tecnología del Surgical Theater, el Surgical Navigation Advanced Platform (SNAP), espera la resolución de la FDA para su uso en la sala de operaciones.