Un casco de granos de café mejora la precisión en cirugías de nariz y garganta
El campo de la otorrinolaringología puede llegar a requerir una precisión asombrosa al momento de tener que hacer un procedimiento quirúrgico, en el cual hay que conocer exactamente la zona a intervenir, especialmente en el caso de las cirugías endonasales, para las cuales deben utilizar puntos de referencia que les permita a los cirujanos posicionarse correctamente y entrar en el lugar exacto del problema.
Los ingenieros de University Vanderbilt encontraron una forma más fiable para ayudar en aquellas intervenciones más delicadas, que consiste en un “casco de interferencia granular”, con granos de café en su interior.
En qué consiste
En este «casco de interferencia granular» los granos de café no están sueltos, sino que forman una delgada capa o cubierta dentro del casco elástico fabricado en silicona, que da el aspecto de casco negro de nadador (los hechos en látex) adornado con los puntos brillantes.
El casco se pone en la cabeza del paciente, al que se asocia una bomba de vacío para que extraiga el aire fuera del casco, formando así una capa rígida que coincide de forma totalmente fidedigna con el contorno de la cabeza.
Previo a la cirugía, un equipo especial asigna los puntos de referencia en la cabeza del paciente, proceso llamado registro.
En el transcurso de la cirugía una cámara ubicada en la parte superior registra la posición de los puntos para que el sistema de navegación rastree de manera precisa la ubicación una vez que el médico cirujano reposiciona la cabeza del paciente.
La computadora usa estos datos para realizar una tomografía computada que elabora una detallada imagen tridimensional de la estructura ósea y de los tejidos blandos que se encuentran dentro del cráneo del paciente, con la posición del instrumental que se encuentra usando el cirujano, para entregar una imagen en tiempo real en un monitor ubicado en el quirófano.
Qué motivó este invento
Robert Webster, profesor adjunto de la ingeniería industrial y de la otorrinolaringología manifestó: “Éstas son operaciones muy delicadas y un sistema de dirección sofisticado de la imagen se ha desarrollado para ayudar a los cirujanos, pero no confían en el sistema porque a veces es muy acertado y otras veces está fuera de la marca original. Cuando oímos hablar esto, comenzamos a preguntarnos qué causaba estos desvíos y decidimos investigar.”
Una vez que Webster y su equipo investigaron el tema, se encontraron con una gran sorpresa: descubrieron que no era ni el hardware, ni el software en el sistema de guía lo que ocasionaba el problema, sino la forma en que las etiquetas de plástico reflexivas se unían a la cabeza del paciente lo que fallaba.
Ya que típicamente estos marcadores referenciales convencionales se encuentran unidos por una cinta elástica y una doble cinta de respaldo, pero aún así, los resultados están expuestos a discordancias, dados los desplazamientos que pueden sufrir, ocasionados por el propio movimiento de la piel o golpes accidentales que se pueden producir en el quirófano, llegando a ocasionar grandes diferencias y errores de posición de la cabeza del paciente al momento de realizar la intervención quirúrgica.
Según dijo Patrick Wellborn, el estudiante graduado que está haciendo la presentación : «El supuesto básico es que, después del proceso de registro, las relaciones espaciales entre la cabeza del paciente y los marcadores de referencia se mantiene constante«. «Por desgracia, este no es el caso. Por un lado, los estudios han demostrado que la piel de la frente de una persona puede moverse tanto como 12 milímetros con relación al cráneo. Y accidentalmente, al golpear o arrastrar los cables sobre la cinta de la cabeza también se pueden producir errores significativos de focalización”.
En la práctica, la investigación anterior ha encontrado que cuando el sistema funciona bien, el sistema de guía de orientación produce errores próximos a los 2 milímetros, pero, la estadística indica que en una de cada siete cirugías, el error en relación al destino final es de mayor magnitud, lo que obliga al cirujano a realizar nuevamente el proceso de registro.
Existe una posibilidad para dejar marcas fidedignas e inamovibles en el cráneo del paciente, según manifestó Paul Russell, profesor asistente de otorrinolarinología que colabora con el equipo de ingenieros: “Pero se trata de la perforación y la fijación de los marcadores directamente en el cráneo … lo que no nos gusta hacer porque es dolorosa y es un paso atrás en la mayor parte de lo que estamos intentando realizar«.
En cambio este sistema del casco de interferencia granular «Es una forma muy inteligente – que no implica la perforación de agujeros en los cráneos de los pacientes – ayuda a mejorar en gran medida la precisión del sistema de guía cuando estamos operando en el medio del cráneo de una persona: una zona donde la exactitud del sistema convencional es inadecuada«.
Acá se muestra un vídeo comparativo de la banda elástica actual (derecha) y el casco de interferencia granular (izquierda) durante una cirugía endonasal, para evidenciar la fijación de los puntos de registro.
En base a los promisorios resultados obtenidos, the Vanderbilt University ha solicitado una patente para su diseño y la tecnología está disponible para conceder las licencias a quienes deseen utilizarlas.
