El futuro de la medicina El quirófano por The Wall Street Journal

Una serie de cambios prometen que la cirugía será más eficiente, más efectiva y menos riesgosa para los pacientes.

Por Laura Landro

28 de mayo de 2018 10:11 p. m., hora del Este

33 COMENTARIOS

El quirófano se está volviendo más inteligente, más eficaz y mucho menos riesgoso para los pacientes.

Los hospitales están invirtiendo en nuevos dispositivos, diseños y tecnologías digitales que prometen una nueva era de innovación para la cirugía. Las medidas son parte de un alejamiento cada vez mayor de los procedimientos abiertos tradicionales que implican grandes incisiones, mucha pérdida de sangre y largas hospitalizaciones. Apuntan hacia un futuro en el que más pacientes podrán elegir cirugías ambulatorias mínimamente invasivas, con recuperaciones más rápidas, menos complicaciones y menos dolor y cicatrices.

Estas nuevas tecnologías abarcan una serie de avances. Con algunos, los cirujanos pueden controlar las cámaras robóticas con movimientos oculares a medida que se introducen en los cuerpos de los pacientes a través de pequeñas incisiones. Con otros, los médicos pueden crear un mapa similar a un GPS proyectado sobre el cuerpo de un paciente para ver virtualmente el interior de la anatomía antes de una operación, rastrear sus herramientas quirúrgicas y ayudarlos a operar con mayor precisión.

Otros avances apuntan a remodelar el quirófano en sí, agregando más espacio para que trabajen los cirujanos, así como equipos de imágenes que permitan a los pacientes recibir radiografías y otras pruebas en la mesa de operaciones en lugar de tener que ser trasladados por el hospital. Y se está desarrollando tecnología de aprendizaje automático e inteligencia artificial para permitir a los cirujanos acceder a big data antes, durante y después de su trabajo, para obtener orientación de sistemas informáticos que han analizado los procedimientos y han aprendido a hacer recomendaciones.

Si tienen éxito, estos cambios podrían tener un efecto profundo en los pacientes. A pesar de años de progreso, la cirugía sigue siendo un campo riesgoso. Las infecciones son una complicación frecuente y pueden causar la muerte. Los estudios han demostrado que incluso en el mismo hospital hay grandes variaciones en los resultados entre los cirujanos, relacionadas con diferencias de juicio, habilidades y capacidades individuales. Los cirujanos menos calificados tienen tasas más altas de complicaciones, reingresos al hospital y operaciones repetidas. La nueva tecnología podría ayudar a nivelar el campo de juego.

"El campo de la cirugía está evolucionando muy rápido y los avances tecnológicos lo hacen más eficiente y efectivo y mejoran los resultados para los pacientes", dice Santiago Horgan, jefe de la división de cirugía mínimamente invasiva de la Universidad de California en San Diego, y director de su Centro para el Futuro de la Cirugía, que está equipado con la última tecnología para formar cirujanos con procedimientos simulados. Si bien es posible que la cirugía nunca esté completamente automatizada, dice el Dr. Horgan, "en el futuro los robots serán más inteligentes e interactivos y brindarán a los cirujanos la mayor cantidad de información posible durante la cirugía".

Por supuesto, muchas tecnologías aún están en desarrollo y otras aún no se han adoptado ampliamente ni se han evaluado completamente en cuanto a seguridad y rentabilidad. Y algunos en la industria de la salud advierten sobre la adopción de nuevas tecnologías demasiado rápido.

"No queremos entrar en una carrera armamentista para crear terapias cada vez más costosas, y debemos tener cuidado de no adoptar tecnología a menos que sea más efectiva y mejore los resultados con el tiempo", dice Steven J. Corwin, presidente y Director ejecutivo del NewYork-Presbyterian Hospital, afiliado a Weill Cornell Medicine y al Colegio de Médicos y Cirujanos de la Universidad de Columbia.

A continuación presentamos un vistazo a algunas de las nuevas tecnologías que existen y cómo prometen remodelar el tratamiento de los pacientes en los próximos años.

Ampliación de quirófanos

Uno de los cambios más básicos que se avecinan es el rediseño del quirófano. Algunos hospitales están creando instalaciones “híbridas” que combinan quirófanos convencionales con equipos de imágenes utilizados en tratamientos mínimamente invasivos que dependen de pequeños tubos insertados en un vaso sanguíneo o una cavidad corporal. De esa manera, los médicos pueden realizar tanto cirugía abierta como procedimientos mínimamente invasivos en lugar de programarlos en diferentes momentos. Para los pacientes, significa evitar dos procedimientos separados bajo anestesia y menos tiempo en el hospital y en recuperación.

Para tener una idea de cómo esto podría mejorar el tratamiento, considere el cateterismo cardíaco, el llamado procedimiento intervencionista, en el que se inserta un tubo a través de un vaso sanguíneo para llegar a las arterias coronarias. Los médicos pueden usar el catéter para insertar un stent para mejorar el flujo sanguíneo a las arterias, pero los pacientes también pueden necesitar una cirugía abierta para evitar la arteria bloqueada. En un quirófano híbrido, los médicos pueden pasar inmediatamente del procedimiento intervencionista menos invasivo a la cirugía abierta.

Otro esfuerzo en marcha es simplemente hacer un mejor uso del típico quirófano de 600 pies cuadrados. “Los quirófanos a menudo están tan apretados que no hay espacio para caminar y la gente trepa a los carros y se inclina sobre los equipos, lo que crea un ambiente extremadamente inseguro”, dice Anjali Joseph, directora del Centro de Diseño y Pruebas de Instalaciones de Salud de la Universidad de Clemson. El Dr. Joseph codirige un proyecto financiado con fondos federales con Scott Reeves, anestesiólogo de la Universidad Médica de Carolina del Sur, para diseñar un quirófano que aumente la seguridad del paciente y sea más fácil de maniobrar para los equipos de quirófano.

Un prototipo presentado en enero permitirá a los investigadores realizar simulaciones quirúrgicas y probar mejoras como la reorganización del almacenamiento de equipos para acercar las herramientas a la mesa de operaciones y mantener la atención de los médicos en los pacientes, además de mejorar el flujo de tráfico.

El equipo también está estudiando el enfoque tradicional de tener un "corredor estéril" entre quirófanos adyacentes para reducir el riesgo de infección. Si bien la idea es reducir las infecciones al disminuir el tráfico desde áreas contaminadas, los datos preliminares del proyecto sugieren que lo importante es la cantidad de veces que se abre la puerta de un quirófano y no la presencia o ausencia de un núcleo estéril. "Esto irá en contra de 50 años de diseño de quirófano convencional", afirma el Dr. Reeves.

Entre otras recomendaciones del equipo del proyecto se encuentran estaciones de trabajo móviles para el personal, pantallas digitales en lo alto de las paredes para que todos los miembros del equipo del quirófano puedan ver el procedimiento en tiempo real y brazos quirúrgicos montados en el techo "plug and play" para adaptarse a nuevas tecnologías como como imágenes avanzadas.

NewYork-Presbyterian ha incorporado una serie de nuevos enfoques en su nuevo Centro David H. Koch, inaugurado en abril con 12 quirófanos ambulatorios, radiología intervencionista, diagnóstico por imágenes y otros servicios.

Las instalaciones también intentan abordar otro problema persistente en los quirófanos: la infección. Los pisos son de terrazo, lo que no favorece el crecimiento bacteriano, mientras que un sistema de paredes de acero inoxidable es fácil de mantener esterilizado y se puede ajustar para acomodar equipos nuevos. Tres brazos quirúrgicos con alcance extralargo permiten suspender el equipo del techo, eliminando el peligro de cordones y cables en el suelo. Las luces LED brindan iluminación con menos calor, lo que promueve un flujo de aire que minimiza los microorganismos en el aire.

La tecnología también ayudará a los pacientes a tener una mejor experiencia, afirma el Dr. Corwin. Antes de la cirugía en el nuevo centro, los pacientes y sus familias podrán completar la documentación de forma remota y obtener una “banda inteligente” personalizada con información sobre su horario e indicaciones para llegar a su propia sala de recuperación y preoperatorio. Una pantalla en la sala, donde las familias pueden permanecer mientras el paciente está en cirugía, mostrará información sobre el equipo médico, y las familias recibirán actualizaciones electrónicas sobre el estado del paciente y cuándo están fuera del quirófano.

Robots más receptivos

Las investigaciones sobre los beneficios de la cirugía asistida por robot, introducida hace casi dos décadas como una alternativa más precisa a las cirugías mínimamente invasivas convencionales, o cirugías "ojo de cerradura", en las que los cirujanos hacen pequeñas incisiones y utilizan un laparoscopio, un telescopio delgado con luz, son variadas. y una cámara de video, para insertar herramientas especiales con instrumentos largos y delgados. Muchos estudios sugieren que la cirugía robótica tiene menos complicaciones y estancias hospitalarias más cortas, pero otros muestran tasas de éxito más bajas en algunos tipos de cirugía y otros aspectos negativos, incluidos costos más altos.

Los desarrolladores están trabajando para hacer que estos sistemas sean más inteligentes, más baratos y más autónomos. Por ejemplo, los investigadores están trabajando en la programación de robots para realizar tareas como coser tejido después de que el cirujano haya terminado, lo que podría ayudar a prevenir problemas para los pacientes, como fugas de suturas que no están constantemente apretadas.

El campo está dominado por el sistema quirúrgico da Vinci de Intuitive Surgical Inc., que se ha utilizado en más de cinco millones de cirugías en todo el mundo. Los cirujanos se sientan frente a una consola con un monitor de video y usan brazos robóticos para manipular pequeños instrumentos a través de pequeñas incisiones. Además de ofrecer mejores imágenes de la anatomía del paciente, también filtra los temblores de las manos y está diseñado para mantener al cirujano en una posición relajada y cómoda durante procedimientos largos y complejos. Intuitive está desarrollando mejoras para sus sistemas, incluido un catéter robótico flexible para facilitar a los cirujanos la navegación hacia el pulmón para obtener muestras de tejido y al mismo tiempo reducir el riesgo de daño a los pacientes.

El director ejecutivo de Intuitive, Gary Guthart, dice que la compañía también está trabajando en robots más avanzados que ofrecerán "una mayor colaboración y control entre la computadora y el cirujano", muy parecido al que existe entre los pilotos de aviones y los sistemas de control automatizados modernos.

Varias nuevas empresas también están ingresando al mercado, incluido el gigante de dispositivos médicos Medtronic PLC y TransEnterix Inc., que recibió la aprobación de la Administración de Alimentos y Medicamentos el año pasado para su sistema quirúrgico Senhance en algunos procedimientos quirúrgicos.

El sistema Senhance tiene sensores ópticos que permiten a los cirujanos mover la cámara y seleccionar comandos con movimientos oculares y ofrece retroalimentación háptica, que proporciona una sensación de tacto y sensación durante la cirugía basada en la presión y la tensión de los instrumentos, "de manera muy similar a como se sentiría un conductor". en un volante pasando por un badén”, dice Todd M. Pope, fundador y director ejecutivo de TransEnterix.

Mejores decisiones con big data

Una nueva generación de herramientas quirúrgicas digitales tiene como objetivo combinar robótica, big data y otras tecnologías para permitir a los cirujanos tomar decisiones mucho mejores cuando trabajan con pacientes.

El nuevo participante más observado en este campo es la startup Verb Surgical Inc., una asociación entre la unidad Verily Life Sciences de Alphabet Inc., matriz de Google, y la división de equipos quirúrgicos Ethicon de Johnson & Johnson. Los socios se refieren a su concepto como "cirugía 4.0", el siguiente paso después de los procedimientos abiertos tradicionales, la cirugía mínimamente invasiva y la introducción de la robótica.

Verb ofrece pocos detalles sobre cómo funcionará el sistema. Pero la idea implica utilizar un tipo de inteligencia artificial conocida como aprendizaje automático: programas informáticos que pueden procesar datos de miles de procedimientos quirúrgicos anteriores para identificar las mejores prácticas y posibles errores.

El sistema, dice Verb, podría permitir a los cirujanos entrenarse antes de una operación y luego evaluar cómo les fue después de la operación, midiendo aspectos como el tiempo del procedimiento, la economía de movimiento y la cantidad y tipo de instrumentos utilizados. Con el tiempo, dice la compañía, el sistema ayudará a los cirujanos a tomar decisiones en medio de una operación, desde sugerir la técnica correcta en una cirugía en particular hasta advertir de posibles errores como la rotura de un vaso sanguíneo.

El sistema de cirugía robótica Senhance brinda a los cirujanos una sensación de tacto basada en la presión y la tensión de los instrumentos.

Verb planea lanzar su primer producto en 2020 y dice que ya ha demostrado un sistema completamente funcional a sus empresas matrices. "En este momento, tenemos un quirófano muy desconectado, con equipos y robots aislados, como un automóvil desconectado de los años 70 sin sensores ni conectividad", dice Scott Huennekens, director ejecutivo de Verb Surgical. "Nuestra visión es que eventualmente habrá un sistema conectado en cada quirófano, lo que brindará a los cirujanos las herramientas para eliminar la variabilidad de la cirugía".

Algunos cirujanos han expresado interés en las posibilidades. "Las decisiones deben tomarse en cuestión de minutos durante la cirugía, y existe una necesidad insatisfecha de traducir los datos existentes sobre los resultados a las necesidades inmediatas de los cirujanos", dice Umamaheswar Duvvuri, cirujano de cabeza y cuello de la Universidad de Pittsburgh y médico. director de su nuevo centro de innovación quirúrgica. "Si pudiéramos tener big data procesados ​​y disponibles en el momento en que realizamos la cirugía", añade, sería como poder decir: 'Oye Siri, si corto este nervio, ¿qué pasa?' "

Vistas más claras dentro del paciente.

Una variedad de tecnologías tienen como objetivo permitir a los cirujanos ver mejor en qué están trabajando dentro de los pacientes mientras operan.

Tomemos el caso de los cirujanos oncológicos. Extirpar un tumor es un delicado acto de equilibrio entre eliminar la enfermedad y dejar intactas las partes sanas de la anatomía. Pero el medio de contraste que se utiliza a menudo para iluminar las zonas enfermas debe inyectarse a los pacientes con mucha antelación y es posible que no siempre funcione como se esperaba. Los tintes también son tóxicos y pueden provocar reacciones alérgicas.

La Universidad de Pittsburgh está trabajando con ChemImage Corp., que está desarrollando un método que, según dice, permite a los médicos visualizar mejor los órganos y tejidos en tiempo real, como mostrar dónde termina un tumor y comienza el tejido sano. Su tecnología, Molecular Chemical Imaging, o MCI, combina espectroscopia, el uso de luz para medir materiales e imágenes digitales.

Patrick Treado, fundador y director de tecnología de ChemImage, dice que la tecnología es ampliamente aplicable y será diseñada en el futuro para su uso con procedimientos de endoscopia, en los que los médicos insertan un tubo con una cámara que les permite ver y operar órganos. Produce imágenes en tiempo real basadas en la evaluación de distintos colores en el espectro de luz visible y más allá de lo que el ojo puede ver en el espectro de luz infrarroja cercana. MCI utiliza más colores en general que las cámaras actuales, que sólo utilizan rojo, azul y verde en el espectro de luz visible.

"Nuestro objetivo es proporcionar visualización avanzada al cirujano sin cambiar la forma en que el cirujano realiza la cirugía actualmente, sino más bien brindarle más y mejor información, a pedido", dice el Sr. Treado. Por ejemplo, las imágenes podrían facilitar la identificación durante una histerectomía de los conductos que transportan la orina desde el riñón a la vejiga para que los cirujanos no corten uno sin darse cuenta. Además de ver mejor los tejidos a través de la grasa, el tejido suprayacente y la sangre, la MCI tiene el potencial de hacer que los cirujanos sean más eficientes con menos capacitación.

Centerline Biomedical, una filial de la Clínica Cleveland, está desarrollando otro esfuerzo para mejorar lo que los cirujanos pueden ver. La idea es una alternativa a los procedimientos guiados por fluoroscopia, la tecnología de rayos X que los médicos utilizan ahora para colocar una endoprótesis dentro de una arteria.

El enfoque tradicional no sólo se basa en tintes de contraste sino que también expone a médicos y pacientes a altas dosis continuas de radiación. Las imágenes producidas por fluoroscopia también son sólo imágenes en escala de grises 2D.

Por eso, Centerline está desarrollando un sistema para reducir la necesidad de fluoroscopia y prevenir los efectos nocivos de la radiación. Utilizando un algoritmo matemático y un seguimiento electromagnético seguro, proporciona visualización en color tridimensional y permite al cirujano seguir la posición de los instrumentos dentro de la anatomía del paciente en una pantalla con un alto nivel de precisión, similar al GPS para automóviles.

Con una nueva subvención federal, Centerline ahora está probando el sistema con HoloLens, las gafas inteligentes de realidad mixta fabricadas por Microsoft Corp. Las gafas superpondrán un contorno tridimensional del sistema vascular del paciente en el campo de visión de un médico, "como tener Visión de rayos X”, dice Karl West, ingeniero mecánico y director de soluciones de dispositivos médicos de Cleveland Clinic y asesor científico de Centerline.

En el Lucile Packard Children's Hospital, afiliado a la Universidad de Stanford, Frandics Chan, radiólogo pediátrico, trabajó con EchoPixel Inc. para desarrollar una tecnología de realidad aumentada llamada True3D. La tecnología convierte las exploraciones por resonancia magnética, tomografía computarizada y ultrasonido en una imagen tridimensional que se puede ver con gafas polarizadas que filtran las imágenes hacia el ojo izquierdo y derecho frente a un monitor mientras se opera. Los cirujanos utilizan un lápiz óptico para rotar y examinar cada capa de la anatomía, obteniendo más información que a partir de imágenes en 2-D. El sistema se utilizó en la separación de 17 horas de gemelos siameses en 2016 en Packard Children's.

Desde entonces, EchoPixel ha encontrado una manera para que los cirujanos vean las imágenes sin gafas mediante el uso de un monitor que puede canalizar las imágenes correctas hacia los ojos izquierdo y derecho. El Dr. Chan dice que eso elimina la necesidad de cambiar los anteojos durante la operación y el riesgo de contaminar el campo quirúrgico estéril. El nuevo enfoque se utilizará en el nuevo centro quirúrgico del hospital que se inaugurará en julio.

"Realmente esperamos que esta tecnología ayude a los cirujanos a estar seguros en cada paso para que no tengan que adivinar nada", afirma el Dr. Chan.

La Sra. Landro, ex editora adjunta del Wall Street Journal, es autora de “Survivor: Taking Control of Your Fight Against Cancer”. Puede comunicarse con ella en reports@wsj.com.

Apareció en la edición impresa del 29 de mayo de 2018 como 'El quirófano del futuro'.