Tecnologías 3D permiten preparación rápida y precisa para procedimientos quirúrgicos

Si un tumor se encuentra demasiado cerca de vasos sanguíneos importantes, su extirpación quirúrgica puede resultar peligrosa o incluso imposible. Los cirujanos ahora tienen la capacidad de crear modelos 3D realistas de los órganos afectados, que pueden visualizarse digitalmente y hacerse físicamente tangibles a través de la impresión 3D.

En el proyecto de investigación VIVATOP, científicos de las Universidades de Bremen (Bremen, Alemania) y Oldenburgo (Oldenburgo, Alemania) y sus socios colaboradores ahora han desarrollado tecnologías 3D que permiten al equipo médico evaluar la situación antes y durante la cirugía con mucha más precisión. Como resultado, esperan una mejor evaluación de las opciones quirúrgicas y una mayor tasa de éxito asociada, especialmente en casos difíciles. El proyecto conjunto tenía como objetivo desarrollar tecnologías 3D innovadoras e interactivas para uso clínico. El consorcio del proyecto se centró principalmente en el hígado, pero debido a la pandemia, agregó imágenes de los pulmones para ayudar en el diagnóstico de enfermedades por COVID-19. La visualización 3D de un órgano en realidad virtual o aumentada (RV/RA) ofrece ventajas significativas sobre las imágenes bidimensionales de tomografía computarizada o resonancia magnética (TC/IRM) que han sido comunes en el pasado.

Con la ayuda de gafas RA especiales, los cirujanos pueden ver el modelo 3D específico del paciente como un "holograma" durante la cirugía, utilizando el control de gestos para rotarlo y girarlo o colocarlo manualmente. Antes del procedimiento, ya puede ver los efectos de una incisión en el hígado, que tiene un gran suministro de sangre, lo que le permite estimar cuánto tejido ya no será funcional después. Un modelo físico 3D, en combinación con un sistema de entrenamiento, también permite practicar intervenciones complejas y situaciones de estrés. Los prototipos del proyecto VIVATOP han superado los ensayos clínicos.

Los investigadores también han incluido una funcionalidad “multiusuario” que permite que varias personas trabajen con el modelo al mismo tiempo. No importa si los participantes están juntos en la misma sala o no, también se puede llamar a expertos de otros continentes a través de la telefonía RA. Para los expertos remotos que participan desde el quirófano a través de la transmisión en vivo, se están probando varias representaciones para mostrar estos modelos de la manera más realista posible y darles una impresión realista de lo que sucede en el quirófano. En reuniones preliminares, sin embargo, los modelos reales de la impresora 3D también demuestran sus puntos fuertes, porque sirven como objetos visuales sin el uso de tecnología.

“Con la ayuda de los modelos 3D, podemos capturar la compleja anatomía vascular y de órganos mucho más rápido”, agregó el profesor Dirk Weyhe, cirujano visceral del Pius Hospital Oldenburg. “Las tomografías computarizadas y las resonancias magnéticas requieren una composición de dos niveles”.

“Las tecnologías modernas como la realidad virtual, la realidad aumentada y la impresión 3D ofrecen un potencial sin explotar para mejorar la planificación y ejecución de la cirugía, así como el entrenamiento”, enfatizó el profesor Rainer Malaka, director gerente del Centro de Tecnología Informática y Tecnología de la Información (TZI) de la Universidad de Bremen.

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Universidad de Bremen  
Universidad de Oldemburgo