30/05/2015 | Día Nacional de la Donación de Órganos y Tejidos
Realidad virtual al servicio de la medicina
Evaluación cuantitativa de cirugías: innovación tecnológica aplicada al planeamiento quirúrgico en operaciones de tumores.
Milano-Risk

Por Marcelo Risk*

La principal opción para el tratamiento de cáncer óseo es la cirugía para extirpar el tumor. Esta intervención es compleja porque algunos tumores suelen estar en zonas de difícil acceso y extraerlos puede causar efectos secundarios graves. Después de cinco años de investigación conjunta entre un grupo de ingenieros del CONICET y del Instituto Tecnológico de Buenos Aires (ITBA) y médicos del Hospital Italiano de Buenos Aires, logramos desarrollar escenarios de realidad virtual que actúan como guías en las intervenciones de osteosarcoma.

Los escenarios interactivos virtuales permiten planificar en detalle una cirugía antes de su ejecución. Esta tecnología requiere de estaciones de trabajo de un gran poder de cómputo, ya que se utilizan técnicas avanzadas de procesamiento digital de imágenes y gráficos generados por computadora. Por ello, este método sólo se comenzó a utilizar recientemente en los centros médicos más importantes del mundo. En la Argentina es aplicada en la planificación de cirugías de tumores óseos y en algunos tipos de cirugía maxilofacial.

Con este desarrollo, los cirujanos cuentan ahora con una herramienta de planificación interactiva y tridimensional. Este sistema de simulación le permite a los profesionales médicos combinar imágenes obtenidas en tomografías computadas y resonancia magnética, y con estos datos precisos ensayar en una computadora la cirugía: se pueden determinar las características del tumor, planificar los cortes más eficaces y seleccionar de un banco de huesos de donante para trasplante la opción más adecuada para la reconstrucción. Para esto último, se digitalizaron los datos de dimensiones y morfología de más de 50 huesos y con ellos crearon la versión virtual del banco.

La existencia de un planeamiento prequirúrgico digital hace posible la evaluación cuantitativa del proceso quirúrgico y permite comparar los cortes óseos planificados con los realmente ejecutados. En la literatura científica actual existen propuestas para evaluar la exactitud y precisión de una osteotomía, pero no hay un acuerdo establecido sobre la métrica a utilizar, ni tampoco del método de estimación de la misma.

En un trabajo nuestro recientemente publicado propusimos y evaluamos nuevas definiciones de exactitud y precisión del proceso de transferencia para cortes de tumores óseos. Planteamos también la utilización de una métrica estándar del control estadístico de procesos (Process Performance Index) para ser utilizada como índice clínico de evaluación de cortes óseos. El método de estimación de estos parámetros también es novedoso: se utiliza una readquisición por tomografía computada de la pieza quirúrgica luego de la cirugía para digitalizar la superficie de corte y así poder compararla con la superficie “ideal” del corte planificado.

La prueba de dichas definiciones y del índice clínico se realizó en muestras quirúrgicas provenientes de cirugías de pacientes y simulaciones por computadora.

Esta tecnología ayuda a mejorar la exactitud y la precisión en intervenciones, contribuye a preservar al máximo el tejido sano y al mismo tiempo remover el tejido enfermo en su totalidad.

* Marcelo Risk es doctor en Ciencias de la Ingeniería y en Medicina, posdoctorado en Harvard Medical School, investigador independiente del CONICET en el Instituto Tecnológico de Buenos Aires (ITBA) y Director del Departamento de Investigación y de la Carrera de Bioingeniería de ese Instituto. Fue premiado tres veces por la Academia Nacional de Medicina en 1994, 2000 y 2011.

Recientemente, Federico Milano y Marcelo Risk, junto a su equipo de trabajo publicaron un artículo Journal of Orthopaedic Research (“Transfer accuracy and precision scoring in planar bone cutting validated with ex vivo data“) en el que se muestran avances sobre esta tecnología. Sus autores son Federico Milano, Ingeniero en Sistemas y doctorando del ITBA. Su director de tesis es Risk, y participaron del trabajo Lucas Ritacco, Germán Farfalli y Luis Aponte Tinao, del Hospital Italiano de Buenos Aires, y Luis Bahamonde, dela Universidad de Chile.

Link para acceder a la publicación: http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/jor.22813/abstract

  • Sobre investigación:
  • Marcelo Risk. Investigador independiente. ITBA.
  • Federico Milano. ITBA.
  • Lucas Ritacco. Departamento de Informática Médica, Hospital Italiano de Buenos Aires.
  • Germán Farfalli. Instituto de Ortopedia “Carlos E. Ottolenghi”, Hospital Italiano de Buenos Aires.
  • Luis Aponte Tinao. Instituto de Ortopedia “Carlos E. Ottolenghi”, Hospital Italiano de Buenos Aires.
  • Luis Bahamonde. Departamento de Ortopedia y Traumatología, Universidad de Chile.