Algoritmo basado en computadora para implantes específicos de pacientes para craneoplastia en pacientes con defectos craneales (CAPSID)

Los pacientes con defectos en el cráneo después de una craneotomía, por ejemplo, resección de un tumor, traumatismo craneoencefálico, accidente cerebrovascular, necesitan una reimplantación del hueso posteriormente. En algunas circunstancias, su propio hueso no se puede reimplantar debido a una infección, infiltración tumoral, daño al hueso o necrosis ósea aséptica. En estos casos, es necesario diseñar un implante específico del paciente (PSI) para que encaje en el defecto del cráneo del paciente. Actualmente se utilizan varios materiales, como titanio, poliéter-éter-cetona (PEEK) o polimetilmetilacrilato (PMMA) para la fabricación de PSI. Actualmente, los PSI están disponibles comercialmente de diferentes compañías (DePuy Synthes®, EOS®, Xilloc®). Además de los altos costos de la PSI disponible en el mercado, generalmente toma varias semanas hasta que la PSI diseñada y fabricada se entrega al hospital lista para su reimplantación.

Por otro lado, Stieglitz et al. describieron un método para el diseño de PSI basado en software y la fabricación intraoperatoria del PSI en condiciones estériles. Este método se utiliza actualmente en las clínicas de todos los días en el departamento de neurocirugía en Berna. En resumen, el diseño del PSI se basa en la tomografía computarizada preoperatoria de la cabeza del paciente con el defecto craneal, el conjunto de datos de imágenes se carga y procesa con el software IPlanNet de BrainLab®. Con la ayuda del software, se diseña e imprime un modelo 3D de un molde negativo del PSI. En el quirófano, el PSI se fabrica en condiciones estériles utilizando el molde PSI. El diseño del molde PSI con la ayuda de IPlanNet es exigente y toma algunas horas dependiendo de la complejidad del caso a diseñar. En ciertos casos, la precisión del molde PSI fabricado no es óptima, por lo que el cirujano tiene que adaptarse intraoperatoriamente a la imprecisión para lograr los mejores resultados estéticos y funcionales a expensas de la duración de la operación, un factor de riesgo conocido para la infección de la herida posoperatoria y otras complicaciones perioperatorias.

Por lo tanto, los investigadores han desarrollado un algoritmo informático automatizado para el diseño de PSI (CAPSID). Con la ayuda de esta herramienta, se puede calcular y diseñar un PSI preciso y su molde correspondiente en base a la tomografía computarizada preoperatoria del paciente dentro de 5 a 15 minutos y se puede imprimir el molde correspondiente. Este paso está automatizado y, por lo tanto, es independiente de la experiencia y las habilidades de los neurocirujanos en el software de procesamiento 3D. El molde se puede utilizar para la fabricación intraoperatoria del implante en condiciones estériles de la forma habitual descrita anteriormente. Las posibles ventajas del establecimiento clínico de este procedimiento serían una mayor precisión del PSI en comparación con el método de fabricación de PSI convencional con mejores resultados estéticos, menores costos y una disponibilidad y producción más rápidas, lo que lleva a un tiempo de espera más corto para el paciente y, como consecuencia, de la mayor precisión que conduce a un tiempo de operación más corto, con una reducción del riesgo de eventos adversos operativos para el paciente. Además, la prueba de la viabilidad de este nuevo método podría conducir a nuevos conceptos en el campo de los implantes específicos de pacientes basados ​​en computadora en la medicina moderna en general. Es necesario un ensayo clínico para probar las ventajas y la viabilidad del concepto de los investigadores del algoritmo basado en computadora para el diseño de PSI (CAPSID) para pacientes con defectos craneales.