Interdisciplinary Collaborative Virtual Reality Planning for Chest Wall Resection and Reconstruction for Sarcoma and Other Large Chest Wall Malignancies Enhanced by Automated AI Segmentation: A Retrospective Comparative Analysis
https://doi.org/10.1055/a-2727-1789El estudio realizado en University Hospital Bonn tiene como objetivo evaluar el potencial de la VR y la IA en el complejo ámbito quirúrgico mediante el análisis retrospectivo de una planificación VR interdisciplinaria y colaborativa mejorada con segmentación automatizada basada en IA, y comparándola con los resultados quirúrgicos reales.
Desafíos de la resección y reconstrucción torácica
La resección y reconstrucción de la pared torácica son desafiantes debido a la compleja interacción de factores anatómicos y fisiológicos. Lograr márgenes oncológicos adecuados mientras se preserva la integridad estructural y la función es esencial para obtener resultados óptimos.
Los tumores grandes, particularmente los sarcomas que afectan tejidos blandos y hueso, requieren un enfoque multidisciplinario tanto para la resección como para la reconstrucción. Estos procedimientos suelen involucrar no solo a un cirujano torácico experimentado, sino también a un cirujano plástico cuando se necesitan amplias coberturas cutáneas o colgajos musculares.
Los sarcomas y la enfermedad metastásica son las neoplasias malignas más comunes de la pared torácica, y las estrategias de tratamiento para los sarcomas deben discutirse en un comité multidisciplinario de tumores en un centro certificado de sarcomas. Cuando deben resecarse estructuras adyacentes, un cirujano onco-ortopédico debe participar en la planificación preoperatoria para garantizar un manejo integral.
Las imágenes bidimensionales tradicionales suelen ser insuficientes para este tipo de planificación quirúrgica, ya que no capturan completamente las complejas relaciones anatómicas tridimensionales.
Flujo de trabajo de planificación en VR
La planificación en realidad virtual se realizó utilizando Medical Imaging XR, lo que permitió sesiones colaborativas multiusuario para discusiones en tiempo real y visualización compartida de anatomía reconstruida en 3D. La segmentación automatizada de estructuras anatómicas se realizó utilizando el modelo de código abierto TotalSegmentator para proporcionar la delimitación de estructuras principales como huesos, vasos y órganos.
La segmentación tumoral no estaba disponible y, por lo tanto, fue realizada manualmente por el equipo quirúrgico dentro del entorno VR. Las máscaras de segmentación se integraron en el sistema de renderizado volumétrico VR para mejorar la visualización y la interacción.
Cada caso fue revisado por un equipo interdisciplinario que incluía un cirujano torácico, un cirujano ortopédico oncológico y un cirujano plástico/reconstructivo. Utilizando el conjunto de herramientas Medical Imaging XR, el equipo realizó identificación de tumores y referencias anatómicas, planificación de márgenes de resección, estimación del tamaño del defecto, planificación de la estrategia de reconstrucción y documentación del abordaje quirúrgico planificado.
Los siguientes parámetros se compararon cuantitativamente entre el enfoque planificado en VR y los resultados quirúrgicos reales:
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las dimensiones del defecto y las mediciones predichas (longitud, ancho y profundidad) obtenidas en el entorno VR se compararon con las mediciones postoperatorias basadas en CT
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la técnica de reconstrucción planificada y documentada en VR se comparó con la técnica implementada durante la cirugía
Evaluación de la precisión de la planificación en VR
En 3 de 8 casos (37,5%), la resección intraoperatoria fue más extensa de lo predicho por la planificación en VR, principalmente debido a una subestimación de la infiltración tumoral en tejidos adyacentes. Esto resalta una limitación clave de las imágenes preoperatorias, que persiste a pesar de las técnicas avanzadas de visualización, ya que la evaluación intraoperatoria sigue siendo superior.
En contraste, una sobreestimación moderada de la extensión de la resección (hasta un 24%) en 4 de 8 casos se consideró aceptable. Un caso mostró una gran sobreestimación, probablemente debido a un escenario oncológico diferente y, por lo tanto, a una sobreestimación de los márgenes quirúrgicos.
La simulación en VR apoya la planificación quirúrgica al mejorar la comprensión espacial, pero puede subestimar la propagación tumoral debido a limitaciones de imagen, particularmente en la detección de enfermedad sutil o microscópica.
Por lo tanto, debe considerarse una herramienta complementaria más que un predictor definitivo, y la adaptabilidad intraoperatoria sigue siendo esencial.
Los participantes generalmente informaron una experiencia de usuario positiva con el sistema de planificación VR, describiendo el entorno como atractivo, innovador y agradable de usar. El Cuestionario de Experiencia de Usuario (UEQ) indicó que los cirujanos consideraron la plataforma VR estimulante y novedosa, con una usabilidad general percibida como favorable y un espacio de trabajo inmersivo bien recibido.
En cuanto a la tolerabilidad, los síntomas relacionados con el ciber mareo fueron mínimos. Los usuarios experimentaron solo una ligera incomodidad, y estos efectos no interrumpieron las sesiones de planificación ni obligaron a nadie a detenerse antes de tiempo. En general, el sistema VR fue percibido como cómodo y aceptable.
Para más información, contacte a info@medicalholodeck.com Abril 2026
