Modelos virtuales 3D como complemento de la planificación quirúrgica preoperatoria

La cirugía es el tratamiento principal para el cáncer abdominal, lo que resulta en más de 50 000 cirugías al año en el Reino Unido, de las cuales el 10 % son por cáncer renal. Las decisiones de planificación de la cirugía preoperatoria las toman los radiólogos y cirujanos al ver las tomografías computarizadas y las resonancias magnéticas. El desafío es reconstruir mentalmente la anatomía 3D del paciente a partir de estos cortes de imágenes 2D, incluida la ubicación del tumor y su relación con las estructuras cercanas, como los vasos sanguíneos críticos. Este proceso requiere mucho tiempo y es difícil, lo que a menudo resulta en un error humano y una toma de decisiones subóptima. Es incluso más importante tener un buen plan quirúrgico cuando la operación se va a realizar de forma mínimamente invasiva, ya que es más difícil rectificar una complicación no planificada que durante una cirugía abierta. Por lo tanto, mejores herramientas de planificación quirúrgica son esenciales si se quiere mejorar el resultado del paciente y reducir el costo de los percances quirúrgicos.

Para superar las limitaciones de la planificación quirúrgica actual en un entorno de oncología de tejidos blandos, los proveedores de servicios y los paquetes de software dedicados han proporcionado la capacidad de clasificar los vóxeles de escaneo en sus componentes anatómicos en un proceso conocido como segmentación de imágenes (consulte la Sección 6.1 para obtener más información). . Una vez segmentados, se generan archivos de estereolitografía que se pueden utilizar para visualizar la anatomía e imprimir los componentes en 3D. Anteriormente se ha demostrado que dichos modelos impresos en 3D influyen en la toma de decisiones quirúrgicas. Sin embargo, la relevancia de un modelo físico para planificar un enfoque quirúrgico mínimamente invasivo es discutible, y se ha especulado que los costos financieros y administrativos de obtener modelos impresos en 3D precisos para la planificación de cirugía de rutina están impidiendo que los modelos impresos en 3D entren en uso clínico habitual. uso.

Como precursor necesario de los modelos impresos en 3D, el urólogo podría utilizar modelos virtuales computacionales renderizados en superficie en 3D para ayudar en la toma de decisiones clínicas. En la literatura, estos modelos se denominan con una variedad de nombres, como "imágenes renderizadas en 3D", "reconstrucciones en 3D" o "modelos virtuales en 3D". En este protocolo, los investigadores utilizarán esta última nomenclatura. Los modelos 3D virtuales brindan muchas de las ventajas de su contraparte física impresa en 3D sin el desafío del proceso de impresión, se pueden ver fácilmente en dispositivos digitales estándar, como computadoras portátiles o teléfonos inteligentes, y se pueden ver e interactuar simultáneamente desde cualquier parte del mundo. que podría ayudar con la planificación de cirugía colaborativa entre centros. Tenga en cuenta que el uso de este estudio de modelos 3D virtuales no debe confundirse con la visualización de realidad virtual, que es un entorno inmersivo y actualmente requiere equipo especializado. En apoyo de este estudio, estudios pioneros anteriores ya han demostrado que los cirujanos se benefician de los modelos 3D computacionales en el quirófano. Sin embargo, además de las imágenes médicas 2D disponibles (CT, MRI, imágenes renderizadas por volumen), no se ha demostrado que los modelos 3D virtuales, construidos a partir de los mismos datos de escaneo médico existentes, influyan en el proceso de toma de decisiones quirúrgicas o alteren confianza del cirujano en sus decisiones. Fundamentalmente, también queda por demostrar que dichos modelos 3D se pueden construir de manera confiable y a escala para facilitar su adopción generalizada.