Cómo la realidad aumentada hará que la cirugía sea más segura

MathisWorks/Hayon Thapaliya/Getty Images

Algunos de los mayores avances médicos de las últimas décadas se han producido en el diagnóstico por imagen: la ecografía, la mamografía, la tomografía computarizada (TC), la resonancia magnética (IRM), etc. Las mismas fuerzas que han impulsado los avances tecnológicos en otros lugares (cámaras pequeñas, procesadores más pequeños y rápidos y transmisión de datos en tiempo real) han revolucionado la forma en que los médicos utilizan las imágenes para realizar los procedimientos. Casi todas las cirugías implican algún tipo de gammagrafía antes de la incisión. Incluso en caso de emergencia, los cirujanos se hacen una ecografía o una tomografía computarizada para ayudar a guiar el procedimiento. Ahora se pueden realizar imágenes en tiempo real en el punto de atención durante los procedimientos, tanto grandes como pequeños.

Sin embargo, mientras imagen ha evolucionado radicalmente, la forma en que son las imágenes mostrado es básicamente igual que en 1950. Los datos visuales siempre se muestran en una pantalla plana 2D, en pantallas que obligan a los proveedores de atención médica a apartar la mirada del paciente e incluso a apartar la mirada de sus propias manos mientras operan. Además, las imágenes no se muestran desde la perspectiva del espectador, sino desde la del dispositivo de obtención de imágenes: los médicos tienen que utilizar la habilidad y la imaginación para entender y proyectar mentalmente las imágenes en el paciente mientras realizan los procedimientos. Por último, los diferentes tipos de datos visuales se muestran por separado, por lo que los médicos deben prestar más atención a la fusión mental de varios tipos de imágenes, como la angiografía y la tomografía computarizada, en una representación coherente del paciente. Adquirir esta habilidad lleva años de entrenamiento.

La realidad aumentada (AR), un conjunto de tecnologías que superponen información digital en el mundo físico, tiene el potencial de cambiar todo esto. En nuestra investigación en el Centro de Realidad Combinada de Maryland» Augmentario», estamos creando prototipos de aplicaciones de AR en medicina, al igual que los equipos de Stanford, Duke y Johns Hopkins. En la aplicación prevista, un cirujano que utilice unos auriculares de realidad aumentada, como los HoloLens de Microsoft, podría ver imágenes digitales y otros datos directamente superpuestos en su campo de visión. En tal escenario, los auriculares podrían mostrar un ecocardiograma flotante con los signos vitales y los datos sobre las características del aneurisma del paciente justo por encima del campo quirúrgico. El cirujano no necesita apartar la vista del paciente y pasar a varias pantallas diferentes para recopilar e interpretar esta información.

La realidad aumentada podría superponer datos clínicos críticos directamente a la visión del paciente por parte del cirujano. Fuente: El Augmentarium de la Universidad de Maryland (ilustración de Brian G. Payne)

La posible capacidad de AR de mostrar simultáneamente datos de imágenes y otra información de los pacientes podría salvar vidas y reducir los errores médicos. Esto es especialmente cierto para los procedimientos que se realizan fuera de un quirófano. El quirófano puede que sea el lugar más seguro del hospital, donde un paciente cuenta con un equipo completo de 4 a 8 médicos y enfermeros dedicados. Como todo el mundo tiene imágenes preoperatorias, los procedimientos generalmente están bien planificados. Los anestesiólogos supervisan la fisiología del paciente y administran medicamentos que controlan el dolor y salvan vidas. Los enfermeros de cirugía se aseguran de que todo el equipo necesario esté disponible de inmediato. Los cirujanos pueden sumergirse por completo en la tarea operatoria. Pero el tiempo en la sala es extremadamente caro y las salas de operaciones tienen reservas sólidas con casos optativos. Las operaciones electivas son una fuente de ingresos esencial para todos los hospitales, por lo que existe una presión increíble para mantener los quirófanos llenos y funcionando. Los procedimientos pequeños y emergentes no encajan fácilmente en esta realidad. Como resultado, muchos de estos procedimientos se realizan fuera del quirófano en las unidades de cuidados intensivos y los departamentos de emergencias. Es durante estos «procedimientos ambulatorios» cuando los pacientes pueden correr mayor riesgo y donde la AR podría ofrecer algunos de los mayores beneficios.

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A diferencia de las operaciones en el quirófano, los procedimientos de cabecera tienen un apoyo mínimo. Por lo general, hay un médico y un enfermero, y ambos tienen otras responsabilidades. A menudo, los pacientes son fisiológicamente inestables. Si es tarde por la noche, el médico que realice la operación puede ser un aprendiz junior, que desempeña las funciones de anestesiólogo y cirujano. Las salas no están diseñadas específicamente para procedimientos, especialmente aquellos en los que se utilizan engorrosos carros para obtener imágenes. La situación empeora con una maraña de monitores de pacientes. Al rastrear varias pantallas de imágenes y datos, es fácil pasar por alto señales vitales relacionadas con el estado del paciente. Una sola pantalla AR que integre todas las imágenes y los datos de los pacientes y permita a los médicos vigilar al paciente tiene el potencial de mejorar la calidad y la seguridad y reducir los costes al reducir las complicaciones relacionadas con el procedimiento.

Además de reducir los costes gracias a los procedimientos más seguros, también existe la posibilidad de reducir los costes al eliminar la necesidad de pantallas redundantes. Actualmente, la ecografía, la endoscopia y la broncoscopia requieren que los hospitales compren sistemas completos, cada uno con su propia pantalla. Los sistemas pueden costar más de cientos de miles de dólares cada uno. No es que los diferentes modos de imagen requieran pantallas especiales, sino que el modelo económico actual consiste en vender sistemas completos con dispositivos de imagen incompatibles. La historia clínica electrónica tiene su propia pantalla. Cada uno de los monitores hemodinámicos y los ventiladores tienen sus propias pantallas independientes y esos datos no se combinan. La realidad aumentada puede proporcionar una pantalla compartida, lo que, con el tiempo, reduce la necesidad de un monitor dedicado a cada aspecto de los datos del paciente y, al mismo tiempo, proporciona un lugar en el que los datos fisiológicos de varias fuentes pueden fusionarse en tiempo real.

La tecnología de realidad aumentada aún tiene que evolucionar para que todo esto se haga realidad, y los médicos tienen que aceptar el concepto. El hardware debe caber de forma cómoda y segura en la cabeza del profesional. Para algunas aplicaciones, las imágenes deberán ser lo más opacas posible, mientras que para otras deberán ser más translúcidas. Si las imágenes proyectadas se utilizan como guía operativa, hay que colocarlas con extrema precisión. Hay varios desafíos técnicos, pero ninguno de ellos es insuperable.

En nuestro Centro de Realidad Combinada de Maryland, nos comprometemos a invertir en el futuro de la AR como herramienta principal para ayudar a los proveedores de atención médica a salvar vidas y, al mismo tiempo, a reducir los costes médicos. Los equipos de Stanford, Duke y Johns Hopkins también están trabajando para fusionar y proyectar datos visuales y, al mismo tiempo, crear pantallas de realidad aumentada ideales para la atención de los pacientes.

Se necesitarán informáticos talentosos y médicos visionarios para hacer de la realidad aumentada una realidad real en la medicina. Pero nos entusiasma el futuro, en el que el uso de la AR en el cuidado de la salud sea tan común como el uso de un estetoscopio.