HoloLens, creado por el ingeniero y Technical Fellow de Microsoft Alex Kipman, se está utilizando como nueva herramienta durante las operaciones.
HoloLens se maneja con gestos de la mano y comandos de voz, lo que permite a los cirujanos acceder a mucha más información de la que antes tenían disponible.
También puede utilizarse en la formación y para permitir la colaboración entre varios cirujanos, incluso si no se encuentran en el quirófano.
Un día de mediados de diciembre, el cirujano ortopédico Dr. Bruno Gobbato entró en un quirófano en Jaraguá do Sul, Brasil, se colocó unos auriculares de realidad mixta HoloLens 2 y se preparó para la cirugía.
Se unieron a él de forma remota los cirujanos colegas, el profesor Thomas Gregory, que se conectó desde París, y el Dr. John Erickson, con sede en Nueva Jersey. El paciente de Gobbato tenía una fractura de clavícula que no había sanado correctamente, por lo que Gobbato necesitaba recolocar el hueso y realizar una artroscopia de hombro, que implicaba introducir una pequeña cámara en la articulación para tratar de determinar la causa del dolor de hombro del paciente.
Gregory y Erickson se conectaron al auricular de Gobbato mediante la Microsoft Dynamics 365 Remote Assist aplicación y compartieron su campo de visión en las pantallas de sus computadoras a través de Microsoft Teams. Podían ver al paciente y las imágenes holográficas que Gobbato generó a partir de una tomografía computarizada (TC), una que mostraba la clavícula dañada del paciente y otra que replicaba su clavícula sana. Los tres cirujanos, en tres continentes, analizaron cómo abordar el procedimiento, consultando cada paso y compartiendo sus respectivos enfoques.
“Eran mis socios y me ayudaban con la cirugía”, dice Gobbato. “Teníamos una perspectiva francesa, una perspectiva estadounidense y una perspectiva latinoamericana. Teníamos una cuarta parte del mundo dentro del quirófano.”
El procedimiento formó parte de un proyecto destinado a mostrar cómo HoloLens 2 puede beneficiar a los cirujanos y permitir la colaboración entre médicos de todo el mundo. Concebido por Gregory, quien en 2017 realizó la primera cirugía con el HoloLens original, la iniciativa involucró a cirujanos ortopédicos de 13 países en cinco continentes.
Entre noviembre y enero, 12 de los médicos utilizaron HoloLens para realizar una cirugía —desde un procedimiento de rodilla en los Emiratos Árabes Unidos hasta un reemplazo de hombro en Sudáfrica—, mientras que los demás, junto con Gregory, se turnaron para observar y ofrecer sus aportes. El proyecto culmina hoy con una serie de mesas redondas y entrevistas sobre la intersección entre la tecnología de realidad mixta y su impacto en la atención médica.
Para Gregory, el proyecto fue una forma de transmitir los beneficios de lo que él considera “el smartphone para cirujanos”. Muchas personas dependen de los smartphones para acceder rápidamente a información en su trabajo diario, señala, pero los cirujanos no pueden usar teléfonos ni computadoras en un entorno de quirófano estéril. Normalmente planifican los procedimientos con antelación y tienen poco acceso a los datos de los pacientes ni a otros recursos una vez iniciada la cirugía.
Cuando se presentó el primer HoloLens en 2016, Gregory vio de inmediato el potencial de que los cirujanos lo usaran como herramienta de información y comunicación. De repente, podía usar gestos con las manos o comandos de voz para acceder a información en lugar de tocar un teclado o un ratón.
“Era lo que buscaba desde hacía muchos años”, dice Gregory, jefe del departamento de cirugía ortopédica y traumatológica del Hospital Avicenne de París y profesor de cirugía ortopédica en la Universidad Sorbona-París Norte.
“Me di cuenta de que podía usar el HoloLens como una computadora o un smartphone para obtener cualquier información que necesitara en el momento preciso, durante la cirugía. Eso permite a los cirujanos ser más rápidos, más eficientes y mejorar su rendimiento.”
Gobbato, que se describe a sí mismo como “un tipo de tecnología” y “friki”, estaba tan ansioso por conseguir un HoloLens que, poco después de que se lanzara el dispositivo, subió a un avión y voló ocho horas hasta Miami para comprar uno. Lleva varios años usando el dispositivo en cirugías más complejas.
“Realmente creo que la realidad mixta se utilizará en el quirófano para muchísimas cosas en el futuro”, dice Gobbato. “Me entusiasma mucho ver lo que podremos hacer con ella en los próximos años.”
HoloLens se maneja con gestos de la mano y comandos de voz, lo que permite a los cirujanos ver imágenes holográficas tridimensionales de la anatomía de un paciente creadas a partir de radiografías u otros escáneres. Los cirujanos pueden mover esas imágenes virtuales para verlas desde distintos ángulos. También pueden usar el HoloLens para acceder a los datos del paciente durante la cirugía, consultar videos o documentos para ayudar a resolver problemas y contactar con otros especialistas para pedir consejo.
El Dr. John Sledge, cirujano ortopédico de Lafayette, Luisiana, realizó uno de los procedimientos que formaban parte del proyecto HoloLens: una cirugía de fusión espinal de 10 horas. Mientras Gregory y dos cirujanos del Reino Unido y de los EAU observaban, Sledge desplegó radiografías y escáneres de la zona lumbar del paciente para localizar las piezas de material de fijación que debían retirarse y determinar la mejor forma de colocar sus instrumentos para acceder a ellas. También había cargado imágenes tomadas poco después del accidente del paciente para poder explicar a los demás cirujanos el historial preoperatorio.
Sin el HoloLens, dice Sledge, se habría limitado a unas pocas imágenes del escaneo del paciente en una pantalla de computadora.
“Es un conjunto de datos enormemente limitado el que tengo a mi disposición”, dice. “Con el HoloLens, puedo traer las imágenes que quiero y ampliarlas según lo necesite. Tengo todas las imágenes que necesito literalmente frente a mí, con el tamaño y la claridad que necesite.”
El HoloLens también es útil para planificar cirugías y para la formación, dice Sledge. Si está planificando una operación de hombro, por ejemplo, puede crear una representación holográfica del hombro del paciente para determinar dónde debe colocarse un implante o si el hueso necesita reconstruirse.
En lugar de imprimir una réplica 3D de un hueso y tener una sola oportunidad de practicar una operación sobre ella, dice Sledge, puede probar su enfoque en un holograma tantas veces como sea necesario. Para la formación, puede generar modelos interactivos tridimensionales de cualquier procedimiento quirúrgico o incluso crear complicaciones simuladas en un holograma —por ejemplo, una fractura o una hemorragia inesperada— para que los médicos en formación las resuelvan.
“La medicina, y en particular la cirugía, sigue siendo una formación de aprendices. Ves operar a una persona 100 veces antes de que te permitan hacerlo”, dice Sledge. “Pero ahora podemos hacer que los residentes realicen 100 operaciones en el HoloLens, con complicaciones poco frecuentes y sus soluciones. Podemos hacer entrenamiento para el peor escenario posible. Con el HoloLens, podemos hacer que surja un problema y el médico en formación tiene que resolverlo.
“Podemos estandarizar la formación quirúrgica para que todos los graduados del mundo hayan visto y aprendido a resolver todos los casos de la biblioteca de HoloLens en su campo de formación”, dice. “Hay una gran diferencia entre ver cómo otra persona resuelve un problema y tener que resolverlo tú mismo.”
El cirujano ortopédico Dr. Stefan Greiner nunca había usado el HoloLens antes de aceptar participar en el proyecto con Gregory, un buen amigo suyo. Al principio, Greiner era escéptico respecto al dispositivo, al que veía como “otro aparato” que podría resultar útil en casos poco frecuentes.
Pero a medida que aprendió a usarlo, Greiner empezó a ver más posibilidades. Imagina usar el dispositivo para mostrar imágenes durante una cirugía artroscópica y evitar tener que mirar de un lado a otro a una pantalla, donde normalmente se muestran las imágenes del endoscopio, mientras opera.
“Creo que mejorará la precisión y la seguridad de la cirugía, porque no hay que mirar hacia otro lugar”, dice Greiner, quien dirige el departamento de hombro y codo de Sporthopaedicum Regensburg, uno de los mayores centros de medicina deportiva de Alemania.
El dispositivo también podría usarse para ayudar a preparar a los pacientes para la cirugía, dice, explicando los procedimientos mediante hologramas o animaciones.
“Es mucho más claro si puedes ver hologramas en acción, en lugar de solo una pequeña imagen”, dice. “Esto sería de gran utilidad para que los pacientes entiendan qué tipo de cirugía les van a realizar.”
El Dr. Ashish Babhulkar tampoco había usado nunca un HoloLens antes de unirse al proyecto de Gregory. Babhulkar, jefe del departamento de lesiones de hombro y deportivas del Centro de Investigación y Hospital Deenanath Mangeshkar en Pune, India, realizó dos cirugías de reemplazo invertido de hombro —en las que se invierte la posición de la bola y la cavidad de la articulación del hombro— en colaboración con Gregory y un cirujano ortopédico del Reino Unido.
Con las aportaciones de los dos médicos, Babhulkar superpuso una imagen holográfica del implante de cavidad sobre el paciente antes de insertarlo para lograr un ajuste perfecto. Su campo de visión también contenía un manual quirúrgico con videos 3D para cada paso, al que los cirujanos recurrieron para ver un dispositivo que Gregory utilizaba en cirugía de hombro.
Aunque Babhulkar no necesitó el manual para el procedimiento, vio lo útil que podía ser el HoloLens como herramienta de formación.
“Imagina que mañana en Kenia alguien tiene un HoloLens y quiere empezar a hacer esta cirugía. No tiene que venir a la India para aprenderla”, dice Babhulkar. “Podemos guiarlo paso a paso sin que cometa errores y ayudarle a generar confianza. Va a revolucionar el tratamiento en algunas zonas remotas.”
La experiencia, dice, le convenció de que el HoloLens será una herramienta fundamental en la medicina en el futuro.
“El dispositivo es tan potente que, a medida que avanzamos con él, cada año vamos a innovar y añadir nuevas aplicaciones”, dice. “Esperamos que algún día lo usemos en todos nuestros casos.”
El HoloLens y su predecesor, la línea de dispositivos de detección de movimiento Kinect, fueron creados por Alex Kipman, Technical Fellow de Microsoft, un ingeniero visionario que vio la necesidad de un dispositivo que fusionara el mundo físico y el digital de forma significativa y tridimensional.
Kipman buscaba desarrollar un dispositivo que pudiera comprender a las personas y su entorno y transformar el mundo digital, de uno de rectángulos planos de vidrio —pantallas de computadora, teléfonos— a un universo de hologramas que puedan interactuar con el mundo real o simularlo.
El primer HoloLens se lanzó en 2016, seguido de HoloLens 2 en noviembre de 2019. El dispositivo está equipado con hardware sofisticado de mapeo del entorno y una cámara de seguimiento ocular que le permiten comprender el espacio en el que se usa y en qué se centra el usuario. La aplicación Microsoft Dynamics 365 Remote Assist se diseñó para que el HoloLens se conecte con Teams y los usuarios puedan colaborar con personas de todo el mundo.
Hace una década, habría sido difícil imaginar que los cirujanos usaran imágenes holográficas en las operaciones o prever lo que la tecnología de realidad mixta podría aportar al campo médico. El HoloLens 2 se utiliza hoy en una serie de aplicaciones en la atención médica, desde rondas hospitalarias virtuales para estudiantes de medicina hasta tratar a pacientes con COVID-19, y un “HoloPatient” utilizado para simular diversas afecciones médicas con el fin de capacitar a los médicos y estandarizar el tratamiento.
El uso de HoloLens en cirugía es nuevo, impulsado por Gregory y otros médicos pioneros, dice Elena Bonfiglioli, directora general y responsable regional de atención médica y ciencias de la vida de Microsoft en Europa, Oriente Medio y África.
“Estos líderes están reimaginando la cirugía, que se ha realizado de forma tradicional durante mucho tiempo”, dice. “La capacidad de imaginar el cambio y aplicarlo es lo que resulta tan transformador en estos clínicos. Estamos realmente al principio del uso de HoloLens en cirugía, pero el camino está trazado y los agentes del cambio están ahí.”
El poder del HoloLens, dice Bonfiglioli, reside en su capacidad para superponer objetos y datos sobre el mundo real en un entorno digital de confianza y permitir una forma natural de aprendizaje.
“El futuro de la medicina está potenciado por la computación holográfica, porque la computación holográfica aporta la nueva dimensión de lo visual”, dice. “Durante mucho tiempo hemos tenido la dimensión de la colaboración. Hemos tenido la dimensión de los datos, potenciada por la inteligencia artificial. Pero no teníamos algo muy propio del ser humano, que es la mejora visual. Por eso es tan poderosa. Es una tecnología que, por sí misma, es un agente de cambio, que capacita a quienes pueden ver el futuro.”
El departamento de Gregory utiliza el HoloLens 2 en todas las cirugías desde hace más de un año, y el dispositivo se ha convertido en parte de su práctica diaria. Los colegas más jóvenes le llaman a través del HoloLens para pedirle consejo si encuentran problemas durante una cirugía. Gregory puede llamar a otro especialista para pedirle su opinión durante una operación o contactar con una enfermera para pedir que traigan al siguiente paciente.
En enero de 2020, Microsoft se asoció con Gregory y otros para lanzar el Institut Moveo, un centro de investigación y docencia dedicado a la inteligencia artificial en cirugía. El centro, situado en la Universidad Sorbona-París Norte, reúne a científicos informáticos, matemáticos y cirujanos, y ofrece formación sobre el uso del HoloLens en cirugía.
Los planes futuros incluyen recopilar datos del HoloLens de las cirugías y utilizarlos para desarrollar algoritmos que podrían mejorar los procedimientos quirúrgicos o incluso identificar, a partir de los movimientos oculares, cuándo un cirujano encuentra dificultades.
Gregory considera que el HoloLens es un dispositivo que, a un costo mucho menor que los robots quirúrgicos utilizados en algunos tipos de cirugía mínimamente invasiva, que pueden costar alrededor de 2 millones de dólares, puede hacer que la inteligencia artificial en la práctica quirúrgica sea accesible incluso para pequeños centros médicos de todo el mundo.
“Con HoloLens, tenemos una herramienta para democratizar esta revolución digital en todos los quirófanos del mundo”, dice. “El impacto de esto es enorme. Creo que en el futuro los cirujanos no podrán realizar una cirugía sin HoloLens.”
