Situar al paciente en el centro de la actividad médica es el lema de la medicina personalizada. Más allá de la estrecha relación que existe entre este concepto y el de adentrarse en un entorno biológico y molecular que está obteniendo significativos éxitos en el tratamiento de enfermedades tan graves y complejas como el cáncer, entre otras, en el día a día, las consultas hospitalarias también están empezando a ofrecer respuestas a pacientes cuya primera indicación terapéutica es la intervención quirúrgica, con un beneficio más que sobresaliente en procesos extremadamente complejos como los oncológicos que, además, no serían posibles sin la participación de equipos de profesionales de distintos ámbitos y no sólo del de la medicina.
Sin perder de vista las aportaciones de los equipos de investigación básica, el avance de la ingeniería relacionada con la salud ha conseguido asociar imágenes de diagnóstico (TC,RM y SPET), pero también ha introducido en el quirófano modernos sofwares y más recientemente la posibilidad de imprimir en 3D modelos reproducibles del proceso de cada enfermo. La combinación de todos estos elementos -procedentes de la investigación básica y clínica de distintas áreas- es lo que se ha traducido en una cirugía cada vez más personalizada y cuyo lema es máxima eficacia, máxima seguridad.
Julio Mayol, cirujano y director médico del Hospital Clínico de Madrid, recuerda a DM que la imagen digital se utiliza para el diagnóstico anatómico-funcional de la patología quirúrgica y la planificación preoperatoria personalizada. “Posteriormente, ayuda a la navegación intraoperatoria en quirófanos integrados y la utilización de la realidad aumentada para aumentar la precisión y la seguridad de los procedimientos. El desarrollo de la impresión 3D y biomateriales ha ayudado a la mejora del abordaje y a la producción de prótesis indivualizadas para la reparación de defectos tisulares”.
Combinación tecnológica
Uno de los ejemplos más recientes se consiguió gracias al trabajo conjunto de cirujanos e ingenieros a finales del pasado año para extirpar un tumor en la pierna de una paciente, tal y como se aprecia en las imágenes que ilustran estas páginas.
Por primera vez en el mundo, un equipo interdisciplinar de cirujanos ortopédicos oncológicos, coordinados por Rubén Péres Mañanes y José Antonio Calvo, del Hospital Gregorio Marañón, de Madrid, así como Javier Pascau, director de Ingeniería Biomédica de la UC3M, junto a la empresa madrileña 6DLAB, desarrollaban un sistema para quirófano que combina el uso de gafas de realidad aumentada y la impresión 3D personalizada, y que proyecta sobre el paciente que va a ser intervenido hologramas de sus pruebas radiológicas, reconstrucciones 3D de su patología y la planificación de la cirugía.
Las cirugías ortopédicas, pioneras en 3D.
Se apoyaba además en un sistema de navegación tan preciso que permite identificar la postura del paciente en la mesa del quirófano y desplegar las imágenes virtuales con un grado de exactitud submilimétrica. Resultado: eleva la eficacia, minimiza los riesgos y acorta los tiempos quirúrgicos.
En el mismo hospital, la combinación de técnicas y profesionales de diversos ámbitos y especialidades ofreció un tratamiento integral ‘a la medida’ a un paciente que presentaba un tumor mediastínico muy complejo y con un historial oncológico dilatado. En este caso, la planificación prequirúrgica con un modelo de impresión 3D -primero que se usaba para este tipo de tumor- permitió y mejoró la resección, que requirió 12 de horas de quirófano -en el que se simultanearon expertos en cirugía gastroesofágica, vascular y torácica- y finalizando con la administración de radioterapia intraoperatoria.
Futuro extraordinario
La impresión tridimensional de las enfermedades ha sido, sin duda, uno de los grandes avances médicos de la última década, con extensas posibilidades abiertas para los próximos años y que, según Anthony Atala, director del Instituto Wake Forest de Medicina Regenerativa, en Carolina del Norte, Estados Unidos, podría culminar con el desarrollo de centros especializados en medicina regenerativa y bioimpresión que eludirán la necesidad de donación de órganos y los riesgos asociados al rechazo de los trasplantes.
Modelos 3D reconstruyen tumores muy complejos.
A pesar de que no se puede vaticinar hasta dónde podría llegar la impresión 3D en el trasplante de órganos, sí es factible a corto plazo que se puedan crear estructuras que posteriormente sean completadas con cultivos celulares del propio paciente, aunque habrá que esperar más tiempo en el caso de los órganos sólidos. En cuanto a los trasplantes de cara, fueron los modelos en tres dimensiones, específicos para cada receptor, los que ampliaron las limitaciones de la cirugía convencional.
La bioimpresión ya es un proceso de rutina en cada vez más cirugías compleja
En cualquier caso, el apoyo de la impresión 3D en el panorama actual se traduce en aplicaciones muy concretas: modelos de réplicas de órganos afectados del paciente, lo que permite planificar la cirugía para “operar antes de operar”, en palabras de Arnau Valls, del Departamento de Innovación del Hospital San Juan de Dios, en Barcelona, uno de los primeros en España en emplear tecnología en 3D.
La cirugía ortognática y maxilofacial, junto con la ortopédica, han sido las pioneras no sólo en la implantación de modelos 3D sino también en la fusión de imágenes. Estos abordajes son “de uso habitual en cirugía reconstructiva cráneo-maxilofacial, así como en cirugía de deformidades faciales congénitas, adquiridas y de secuelas postraumáticas”, según Julio Acero, jefe de la especialidad en los hospitales Ramón y Cajal y Puerta de Hierro-Majadahonda, ambos en Madrid. A su juicio, la planificación virtual de las resecciones óseas de la región cráneo-maxilofacial a través de la impresión 3D en modelos y guías quirúrgicas permite transferir al quirófano lo planificado en el ordenador y reproducir placas de fijación e implantes personalizados.
Modelos reales y ajustados al paciente.
Similar planificación persiguen los sistemas de neuronavegación asistida con TC intraoperatoria en patología cerebral y de columna en los que, según Luis Ley y Avelino Parajón, neurocirujanos del Hospital Ramón y Cajal, “se consiguen cirugías totalmente individuales, con alta precisión -se calibra el mejor abordaje para cada lesión, cuál es la colocación y reconstrucción más adecuada del paciente- y con mínima invasión, teniendo en cuenta los terrenos en los que nos movemos”.
Inteligencia artificial
La cirugía ortopédica, otra de las puntas de lanza del cambio de paradigma en los quirófanos, se ha centrado, lógicamente, en la resolución de defectos complejos ostearticulares para los que la asociación de tecnología de vanguardia se ha traducido en una funcionalidad inmediata. En el Hospital La Paz, de Madrid, la Plataforma de Ingeniería Tisular e Impresión 3D (PITI3D), dirigida por Ramón Cantero, presentaba un ejemplo de alianza entre investigadores básicos y clínicos en patologías muy graves en huesos y articulaciones mediante el manejo de biomateriales -moldes o implantes-, según explicaban el cirujano ortopédico Enrique Gómez Barrena y el coordinador de la PITI3D, Daniel Cermeño. Se han sumado más recientemente los modelos en 3D que reproducen corazones, cajas torácicas e incluso modelos oftalmólogicos.
La inteligencia artificial superaría al experto en diagnóstico de patología quirúrgica
La posibilidades se antojan innumerables teniendo en cuenta el desarrollo de la inteligencia artificial, explica Mayol. “Mediante machine learning y deep learning se están produciendo algoritmos que sobrepasan la capacidad de los expertos en el diagnóstico de patología quirúrgica, como en oftalmología, y son capaces de predecir la evolución individual y prescribir el tratamiento óptimo”.
Psicocirugía en patología mental
Los buenos resultados de la amplia experiencia obtenida con la estimulación cerebral profunda (ECP) en el abordaje de los trastornos del movimiento, más concretamente en los originados por la enfermedad de Parkinson y otros que causan temblor, ha motivado que, en los últimos años, distintos equipos investigadores se hayan ido adentrando en otras patologías, psiquiátricas y neurológicas, que podrían beneficiarse de esta tecnología que ya empieza a conocerse como psicocirugía.
Depresión, trastorno obsesivo-compulsivo (TOC), depresión mayor, esquizofrenia, epilepsia, distonía primaria, síndrome de Gilles de Tourette, secuelas derivadas de ictus e incluso anorexia, obesidad, dolor y diabetes, podrían ser candidatas porque el denominador común es actuar sobre circuitos cerebrales que no funcionan adecuadamente y que son refractarios a los tratamientos estándar.
Algunas de las últimas novedades en neuroestimulación las ha incorporado el equipo de Neurocirugía del Hospital de Cruces, en Baracaldo (Vizcaya), en ictus; y en obesidad, el de Neurología del Centro Integral de Neurociencias, en Madrid. Han servido como coadyuvantes de otras estrategias -para elevar la plasticidad cerebral en el caso del ictus o para equilibrar el circuito homeostático en obesidad-, pero aún sin resultados determinantes e inmediatos.
Un paso más hacia la personalización total de estos tratamientos neuroquirúrgicos lo han protagonizado los equipos de Neurocirugía y Psiquiatría del Hospital Clínico de Madrid al investiga rdianas cerebrales concretas en pacientes con trastorno obsesivo-compulsivo (TOC) que no responde a las terapias tradicionales.
La hipótesis de partida de sus trabajos, publicados en Brain Stimulation, es que es posible que existan diferentes dimensiones sintomáticas y, por tanto, dianas en áreas cerebrales concretas en cada paciente, lo que en el futuro se configuraría como una auténtica cirugía personalizada. Este es, precisamente, el mayor reto: descifrar la región o regiones cerebrales claves en el origen o sintomatología de cada una de estas enfermedades y en cada uno de los afectados.
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