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Un simulador para neurocirujanos
Un nuevo simulador que permite a los neurocirujanos ensayar antes de operar, como los pilotos de un simulador de vuelo, podría revolucionar la forma en que los médicos se entrenan y manejan la cirugía cerebral.
Incisión virtual: Un miembro del equipo demuestra el nuevo sistema de simulación.
NeuroTouch, el prototipo de simulador desarrollado por el Consejo Nacional de Investigación de Canadá (NRC) y varios otros grupos de investigación, ofrece a los cirujanos una prueba de realidad virtual antes de ingresar al quirófano, lo que potencialmente reduce los errores.
Primero, los datos del paciente de la resonancia magnética funcional (fMRI) se procesan en un modelo 3-D de alta resolución del cerebro de un individuo. Una vez que el modelo se carga en el sistema, los médicos pueden tocar y manipular tumores y otros objetos virtuales en pantallas en tiempo real utilizando un instrumento físico parecido a un bisturí. El instrumento tiene seis grados de libertad y recrea la retroalimentación de fuerza de la herramienta real y la resistencia variable del tejido en las regiones del cerebro con diferente dureza. Mientras tanto, las imágenes fotorrealistas en pantalla muestran la cirugía simulada, incluido el sangrado y la materia gris pulsante.
Este es el primer simulador que integra completamente el procesamiento de imágenes médicas, modelos de materiales, modelado de elementos finitos, gráficos y tecnologías hápticas para crear una simulación específica para el paciente, dice Ryan D'Arcy, un neurocientífico de la NRC que ayudó a desarrollar NeuroTouch. Otra característica notable es la incorporación de datos de mapeo cerebral funcional de fMRI. Esto permite obtener imágenes de regiones críticas del cerebro, como las áreas del habla, con mayor precisión, dice D'Arcy.
El proyecto de tres años y $ 9.1 millones para desarrollar un simulador de neurocirugía comenzó en abril de 2008 e involucra a unos 50 médicos e ingenieros de todo Canadá. El proyecto marcó un hito el mes pasado cuando los cirujanos de Halifax, Nueva Escocia, lo usaron para ensayar antes de operar a una mujer de 48 años con un tumor benigno cerca del centro del habla de su cerebro. La operación de cinco horas fue exitosa y la mujer fue dada de alta al día siguiente. Aunque el procedimiento era relativamente sencillo, era la primera vez que se utilizaba un simulador para realizar una operación de este tipo.
El cirujano principal, David Clarke, del Centro de Ciencias de la Salud Queen Elizabeth II de Halifax, elogió el prototipo por ser muy realista. El equipo de cirugía entró allí con un conocimiento y una confianza que de otra manera no podríamos tener, dijo Clarke después de la cirugía. Creo que eso no solo es bueno en términos de conversaciones con los pacientes de antemano, sino que también es bueno para el resultado quirúrgico general.
A medida que las operaciones cerebrales se vuelven menos invasivas pero más complejas, los cirujanos más jóvenes pueden estar mejor capacitados usando un simulador, dice Rolando Del Maestro del Instituto y Hospital Neurológico de Montreal, que participó en el proyecto. Los neurocirujanos vamos a ser como pilotos de simuladores, por lo que podemos saber si nuestras habilidades están en cierto nivel, dice Del Maestro, quien agrega que el simulador podría ayudar a acelerar el entrenamiento.
Abhijit Guha, neurocirujano del Hospital para Niños Enfermos de Toronto, que no está afiliado a NeuroTouch, dice que la cirugía virtual nunca reemplazará a la real. Una debilidad del sistema es que se basa en exploraciones de resonancia magnética de archivo, que pueden no ser válidas a medida que avanza la cirugía debido a cambios en el cerebro y el líquido cefalorraquídeo, dice Guha. Además, existe el factor de juicio, especialmente cuando algo sale mal.
Una limitación técnica del prototipo es que solo puede representar tumores cercanos a la superficie del cerebro y los cirujanos solo pueden usar una mano. Sin embargo, el desarrollo continuará hasta abril de 2011, y el dispositivo final permitirá a los médicos trabajar en tumores cerebrales profundos con múltiples herramientas quirúrgicas y ambas manos.
NRC planea enviar prototipos a centros de neurocirugía en todo Canadá y luego transferir la tecnología a un socio comercial dentro de dos años. Una versión comercial podría venderse entre $ 10,000 y $ 500,000, dependiendo de sus funciones. El paquete incluirá un planificador basado en PC para la selección óptima del corredor quirúrgico, así como un entrenador para tareas quirúrgicas y procedimientos quirúrgicos típicos, dice Robert DiRaddo de NRC, quien dirigió el desarrollo. Los dos se integrarán en un sistema de ensayo para uso específico del paciente.
El objetivo desde el principio ha sido comercializar el simulador neuroquirúrgico, dice D'Arcy. El objetivo es poner el simulador en clínicas, hospitales y centros de enseñanza de todo el mundo, pero aún queda mucho trabajo por hacer.