En 2023, 3,5 millones de españoles fueron sometidos a intervenciones quirúrgicas, según el Informe Anual del Sistema Nacional de Salud. Cada año, muchos de estos pacientes presentan cuadros clínicos que requieren cirugías de gran complejidad que involucran profesionales médicos altamente especializados. Además, en estos casos, la planificación quirúrgica se lleva a cabo en comités multidisciplinares, donde los especialistas realizan una evaluación exhaustiva de la historia clínica y de las pruebas médicas realizadas, y determinan la técnica y abordaje quirúrgico más apropiado para el día de la intervención. La incorporación de modelos 3D anatómicos del paciente optimiza el flujo de trabajo preoperatorio y aumenta las probabilidades de una intervención exitosa.
Modelos 3D: ¿cómo se obtienen?
Hasta hace unos años, los cirujanos únicamente disponían de imágenes en 2D para analizar la disposición de las regiones afectadas en un paciente y plantear un abordaje quirúrgico. Sin embargo, las tecnologías actuales permiten identificar y aislar estructuras anatómicas de interés (vasculatura, órganos, tumores …) en un proceso conocido como “segmentación”, y modelarlas para obtener modelos 3D virtuales. Esto generalmente se hace a partir de pruebas de imagen como TACs o resonancias magnéticas, y se aplican técnicas de procesamiento avanzado de la imagen médica, como las basadas en inteligencia artificial.
Estos modelos 3D permiten una visualización totalmente diferenciada, facilitando al cirujano la comprensión de la anatomía y la morfología de la patología particular de cada paciente, otorgando una visión espacial difícilmente alcanzable con la visualización de las pruebas de imagen. Además, se pueden llegar a simular procedimientos quirúrgicos concretos sobre estos modelos.
Por tanto, el empleo de modelos 3D virtuales contribuye a implementar una medicina más personalizada en aquellos pacientes que, por la complejidad de su caso, requieran una mayor planificación preoperatoria. Además, esta personalización es especialmente relevante para reducir el riesgo de complicaciones intraoperatorias en el caso de personas que presenten variantes anatómicas, como arterias accesorias o aberrantes, u otras que afecten a la vía biliar.
Un enfoque personalizado: planificación quirúrgica tridimensional
Supongamos el caso de un paciente recientemente diagnosticado de cáncer de páncreas. La ubicación de su tumor es en la cabeza del páncreas, cerca del conducto biliar principal, y con afectación de vasos sanguíneos importantes, como la arteria y la vena mesentérica superior. Estas características dificultan mucho la resección tumoral, y hacen de este paciente el caso idóneo para ser planificado con ayuda de un modelo 3D, que actuaría como una maqueta en relieve mucho más fácil de explorar y entender que los “mapas planos” que constituyen las pruebas de imagen tradicionales.
Con estos modelos, el equipo quirúrgico puede conocer las dimensiones tumorales al milímetro, identificar vasos sanguíneos afectados y llevar a cabo una planificación personalizada y de precisión. Además, estos modelos pueden también hacerse accesibles desde las pantallas del quirófano para ser consultados en tiempo real intraoperatoriamente a medida que avanza la intervención.
Todo ello resulta en intervenciones menos radicales y con tiempos intraoperatorios menores, así como con una mayor conservación de tejido sano, un menor riesgo de complicaciones y una recuperación más rápida.
Modelos 3D como herramienta de valor médico y didáctico
Los modelos virtuales pueden ser trasladados al mundo real mediante diversas técnicas de impresión 3D, obteniendo réplicas a tamaño real de los elementos anatómicos. Esto añade una dimensión más al proceso de planificación, ya que podrían ser empleados para ser manipulados por los especialistas y lograr una mayor comprensión del abordaje quirúrgico. Tocar lo que se va a operar y anticiparse físicamente puede marcar una diferencia enorme.
Asimismo, estos modelos, tanto virtuales como físicos, son una herramienta didáctica de gran potencial. No solo pueden ser empleados para optimizar la comunicación entre especialistas respecto al procedimiento a realizar, sino que también pueden ayudar a residentes a mejorar sus aptitudes de planificación preoperatoria. Además, también constituyen un buen recurso para disminuir la brecha comunicativa entre cirujanos y pacientes, y facilitan la comprensión por parte de afectados y familiares sobre la intervención que va a tener lugar.
Gemelos digitales: el futuro de la cirugía
Los últimos avances en tecnologías de modelado, simulación e inteligencia artificial apuntan a un futuro en el que los cirujanos podrán disponer no solo de un modelo 3D estático, sino de un gemelo digital de los pacientes con valor clínico antes, durante y después de las cirugías.
El famoso aforismo de “no hay enfermedades sino enfermos” enfatiza la idea de que cada paciente es único en el marco de su enfermedad. En la actualidad, esta máxima se está llevando a la práctica mediante el desarrollo de gemelos digitales que, una vez integrados en simuladores quirúrgicos, permitirán al equipo médico simular tanto el paciente como el área quirúrgica. Es como ensayar una obra entera con el elenco exacto, en un escenario idéntico, antes del estreno. El objetivo: practicar la intervención y conseguir una planificación quirúrgica personalizada y exclusiva para cada paciente.
José Domingo Sanmartín Sierra
Físico. Jefe de Servicio de Electromedicina del Hospital Universitario Virgen del Rocío
Cortesía de Muy Interesante
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