Cirugía de precisión en pediatría con realidad virtual

La toracoscopía asistida por video trata las malformaciones quísticas congénitas del pulmón mientras preserva el tejido sano, pero los cirujanos necesitan conocimientos detallados específicos del paciente que las vistas 2D y 3D a menudo no pueden proporcionar. Investigadores de la Universidad Médica de Nanjing y la Universidad de Qinghai usaron Medicalholodeck para crear modelos 3D VR específicos del paciente, mejorando el reconocimiento y la comprensión espacial de la anatomía compleja.

Mejorando la toracoscopía con imágenes espaciales en 3D

La toracotomía ha sido durante mucho tiempo una piedra angular en el manejo quirúrgico de las afecciones pulmonares. La toracoscopía ofrece una alternativa que preserva el tejido y puede mejorar significativamente la recuperación del paciente. En comparación con la cirugía abierta, los procedimientos toracoscópicos están asociados con menos pérdida de sangre, recuperación más rápida y mínima pérdida de tejido pulmonar sano.

La toracoscopía es técnicamente exigente y requiere una excelente comprensión espacial de la anatomía pulmonar compleja. La imagen convencional 2D o 3D estática a menudo es insuficiente para una planificación preoperatoria precisa.

En contraste, los modelos de realidad virtual 3D transforman la imagen médica estándar en representaciones dinámicas e interactivas, mejorando la comprensión anatómica y permitiendo una preparación quirúrgica más precisa y personalizada.

Reconstrucción de realidad virtual preoperatoria y visualización intraoperatoria correspondiente de la vasculatura objetivo y estructuras bronquiales. A Diagrama de planificación de reconstrucción tridimensional de realidad virtual preoperatoria. B Situación intraoperatoria. (CPAM: Malformación congénita de la vía aérea pulmonar; A⁶: Arteria pulmonar al segmento superior del lóbulo inferior; V⁶: Vena pulmonar desde el segmento superior del lóbulo inferior; A¹⁰: Arteria pulmonar segmentaria basal posterior; V¹⁰: Vena pulmonar segmentaria basal posterior; B⁶: Bronquio al segmento superior del lóbulo inferior; B¹⁰: Bronquio del segmento basal posterior)

Realidad Virtual en la planificación preoperatoria

El objetivo principal de este estudio fue evaluar la utilidad de los cascos independientes para la planificación preoperatoria en segmentectomías toracoscópicas pediátricas. Se analizaron diecinueve pacientes pediátricos que se sometieron a segmentectomía anatómica toracoscópica. Se generaron modelos tridimensionales específicos para cada paciente utilizando Medical Imaging XR, basados en datos de TC con contraste.

Visualización comparativa de la Tomografía Computarizada Convencional y la Reconstrucción de Realidad Virtual utilizando el software Medicalholodeck. A Vista transversal de TC convencional. B Vista coronal de TC convencional. C Vista sagital de TC convencional. D Reconstrucción virtual tridimensional de realidad virtual. (CPAM: Malformación congénita de la vía aérea pulmonar)

Después de la reconstrucción del modelo, el equipo quirúrgico revisó colaborativamente las relaciones espaciales entre las lesiones y las estructuras críticas adyacentes dentro del entorno de realidad virtual. Para validar la fidelidad anatómica, dos cirujanos asistentes independientes de nivel de profesor asociado o superior evaluaron todas las imágenes preoperatorias, enfocándose en la precisión de la ramificación arterial pulmonar, calibre vascular y trayectorias venosas.

Basándose en esta planificación preoperatoria, se realizaron cirugías toracoscópicas con disección secuencial de vasos objetivo y bronquios guiadas por puntos de referencia derivados de la realidad virtual. La efectividad de la reconstrucción de RV para facilitar la navegación intraoperatoria se evaluó continuamente.

Resecciones toracoscópicas más seguras

Los 19 procedimientos se completaron exitosamente mediante toracoscopía, sin conversiones a toracotomía. Las reconstrucciones preoperatorias en VR proporcionaron una delineación anatómica superior en comparación con la TC convencional, con dos evaluadores independientes confirmando una mejor visualización del ramificado bronquial segmentario y las relaciones espaciales con la vasculatura pulmonar.

La reconstrucción preoperatoria en VR se correlacionó con las imágenes quirúrgicas intraoperatorias en un paciente que se sometió a segmentectomía combinada S9+S10 para una lesión en el lóbulo inferior izquierdo. A Reconstrucción de realidad virtual preoperatoria de A⁶, A⁸, A⁹, A¹⁰. B y C Situaciones de manejo durante la operación: A⁸, A⁹, A¹⁰, etc. D Reconstrucción de realidad virtual preoperatoria de A⁹, A¹⁰, V⁹, etc. E y F Situaciones de manejo durante la operación: A⁹, V⁹, V¹⁰, etc. (A⁶: Arteria pulmonar segmentaria superior; A⁸: Arteria pulmonar segmentaria basal anteromedial; A⁹: Arteria pulmonar segmentaria basal lateral; A¹⁰: Arteria pulmonar segmentaria basal posterior; V⁶: Vena pulmonar segmentaria superior; V⁸: Vena pulmonar segmentaria basal anteromedial; V⁹: Vena pulmonar segmentaria basal lateral; V¹⁰: Vena pulmonar segmentaria basal posterior; B⁹⁺¹⁰: Bronquio al segmento basal lateral y bronquio al segmento basal posterior)

La tecnología VR permitió una evaluación precisa de los límites de las lesiones en casos complejos, facilitando la planificación temprana de resecciones extendidas para asegurar la eliminación completa de las áreas afectadas. La tecnología de reconstrucción 3D en VR ha transformado la planificación precisa en segmentectomías combinadas.

En casos complejos con variaciones vasculares de alto riesgo, la realidad virtual proporcionó una visualización dinámica y estereoscópica de la anatomía aberrante. Los cirujanos pudieron practicar los planos de disección antes de la cirugía, reduciendo el riesgo de hemorragia catastrófica por lesión inadvertida de vasos.

Ventajas de la imagen espacial

La evaluación preoperatoria convencional utilizando TC con contraste y 3D-CTBA requiere que los clínicos reconstruyan mentalmente las relaciones en 3D a partir de pantallas 2D. Los sistemas HMD-VR superan estas limitaciones al proporcionar representaciones inmersivas en 3D de los datos de TC. Los cirujanos pueden rotar modelos, visualizar relaciones espaciales entre lesiones y estructuras críticas, y simular trayectorias quirúrgicas, mejorando la planificación preoperatoria, la preparación y la personalización.

La realidad virtual ofrece modelos holográficos dinámicos e interactivos que replican perspectivas endoscópicas naturales y reducen la dependencia de la imaginación espacial. Los beneficios de la realidad virtual se extienden a la colaboración en equipo, permitiendo la visualización inmersiva compartida que respalda discusiones multidisciplinarias y la construcción de consensos en casos complejos.

Cómo comenzar con Medicalholodeck

Medical Imaging XR permite a los clínicos visualizar, evaluar y colaborar dentro de un entorno espacial inmersivo. Permite la interacción en tiempo real con modelos 3D específicos del paciente, mejorando la comprensión anatómica, la precisión diagnóstica y apoyando una planificación quirúrgica más precisa.

Medicalholodeck se integra con sistemas hospitalarios seguros, ofreciendo acceso a PACS, manejo de datos conforme a HIPAA y seguridad total para el paciente. Funciona en cascos VR, PCs, iPads y iPhones para un uso flexible en hospitales, aulas y centros de capacitación.

Las características especializadas para la planificación quirúrgica son exclusivas de Medical Imaging XR PRO FDA.

Actualmente, Medicalholodeck está disponible solo para uso educativo. La plataforma está en proceso de certificación FDA y CE, y esperamos que Medical Imaging XR PRO esté disponible pronto en los mercados de EE. UU. y la UE.