El proyecto HoloLens permite colaborar a cirujanos de todo el mundo

Un día a mediados de diciembre, el cirujano ortopédico Dr. Bruno Gobbato entró a un quirófano en Jaraguá do Sul, Brasil, se colocó el equipo de realidad mixta HoloLens 2 y se preparó para la operación.

Lo acompañaron a distancia sus colegas cirujanos el Profesor Thomas Grégory desde París y el Dr. John Erickson desde Nueva Jersey. El paciente de Gobbato tenía una fractura de clavícula que no había sanado de manera correcta, de modo que Gobbato necesitaba reposicionar el hueso y conducir una artroscopia de hombro, que consistía en insertar una cámara pequeña en la articulación para intentar determinar la causa del dolor de hombro del paciente.

Grégory y Erickson se enlazaron al equipo Hololens 2 de Gobbato a través de la aplicación Microsoft Dynamics 365 Remote Assist y compartieron su campo visual en las pantallas de sus computadoras por medio de Microsoft Teams. Podían ver al paciente y las imágenes holográficas que Gobbato generó a partir de una tomografía: una mostraba la clavícula dañada del paciente y otra replicaba su clavícula sana. Los tres cirujanos, ubicados en tres continentes diferentes, hablaron sobre cómo debía realizarse el procedimiento, asesoraron en cada etapa de la cirugía y compartieron sus respectivos enfoques.

“Eran mis socios ayudándome con la cirugía”, comenta Gobbato. “Teníamos una perspectiva francesa, una perspectiva estadounidense y una perspectiva latinoamericana. Una cuarta parte del mundo estaba dentro de la sala de operaciones”.

El procedimiento fue parte de un proyecto que tiene como objetivo mostrar la manera en que HoloLens 2 puede beneficiar a los cirujanos y permite colaborar a los médicos de todo el mundo. Concebida por Grégory, quien en el 2017 realizó la primera cirugía con los primeros HoloLens, la iniciativa contó con la participación de cirujanos ortopédicos de 13 países en cinco continentes.

Entre noviembre y enero, 12 de los médicos utilizaron HoloLens para realizar cirugías —desde una operación de rodilla en los Emiratos Árabes Unidos hasta un reemplazo de hombro en Sudáfrica—, mientras que otros, acompañados por Grégory, se turnaron para observar y ofrecer su opinión. El proyecto culmina el día de hoy con una serie de mesas redondas y entrevistas sobre la intersección de la tecnología de realidad mixta y su impacto en el campo de la salud.

Para Grégory, el proyecto fue una manera de comunicar los beneficios de lo que él considera “el smartphone para cirujanos”. Muchas personas dependen los smartphones para acceder de manera rápida a información en su trabajo cotidiano, señala, pero los cirujanos no pueden utilizar teléfonos ni computadoras dentro de un quirófano esterilizado. Por lo general, programan las cirugías con anticipación y tienen poco acceso a los datos del paciente o a otros recursos una vez iniciado el procedimiento.

Cuando se lanzaron los primeros HoloLens en el 2016, Grégory se percató de inmediato de su potencial como herramienta de información y comunicación para los cirujanos. De pronto, podía utilizar gestos manuales o comandos de voz para consultar información en vez de tocar un teclado o un ratón.

“Era lo que había buscado por años”, afirma Grégory, director del departamento de cirugía ortopédica y traumatológica en el Hospital Avicenne de París y profesor de cirugía ortopédica en la Universidad Sorbonne-Paris-Nord.

“Me di cuenta de que podía usar HoloLens como una computadora o un smartphone para obtener la información que necesitaba en el momento que la necesitaba durante una cirugía. Eso permite a los cirujanos ser más rápidos y eficientes y mejorar su desempeño”.

Gobbato, que se autodescribe como “tecnólogo” y “geek”, estaba tan ansioso por obtener unos HoloLens que, en cuanto el dispositivo se lanzó, tomó un avión y viajó ocho horas a Miami para comprarlos. Ha utilizado el dispositivo en cirugías más complejas durante varios años.

“Pienso que la realidad mixta se utilizará en la sala de operaciones para muchos procedimientos en el futuro”, dice Gobbato. “Me entusiasma lo que podremos hacer con esta tecnología en los próximos años”.

El Profesor Grégory y su equipo dirigieron las 13 cirugías con realidad mixta desde el Hospital Avicenne AP-HP. Desde ahí, las cirugías emprendieron una gira por varios países, incluidos Francia, India, Emiratos Árabes Unidos, Sudáfrica, Ucrania, Alemania, Bélgica, Marruecos, Brasil, Bolivia, México, Estados Unidos y Reino Unido.

La doctora Amara Gantier, es la primera doctora Ortopédica y Traumatóloga en Bolivia, con alta especialidad en cirugía articular, artroscopia y lesiones deportivas, formada en la División de Estudios de Posgrado de la Universidad Nacional Autónoma de México. Su área de interés es el desarrollo de la cirugía articular y el uso de la tecnología en la restauración de sus funciones, buscando mejorar la calidad de vida de los pacientes.

La tecnología aplicada a la práctica quirúrgica la ha llevado a documentar casos de estudio, difundir los resultados y ayudar a formar nuevos recursos humanos académicamente. Gracias a esta experiencia, es parte del equipo pionero en Bolivia que realiza un trasplante óseo exitoso. “Esta experiencia fue a la vez un desafío y una oportunidad. Un desafío porque esta es una tecnología que pensábamos que estaba en el futuro, y aquí vemos que el futuro es HOY. Una oportunidad, porque pudimos compartir con los mejores expertos del mundo y obtener resultados óptimos para el paciente en cirugía”, comentó la doctora Amara D. A. Gantier Bazan (Cirujano Ortopedista Traumatóloga, especialista en cirugía articular y en artroscopia y lesiones deportivas, en la Clínica Angel Foianini de Santa Cruz, Bolivia.

Por su parte, el doctor Michell Ruiz, cirujano ortopédico en el Hospital Ángeles Metropolitano, en la Ciudad de México, comentó respecto a la tecnología Microsoft que, “está cambiando la manera en que realizamos cirugías. Está teniendo, por supuesto, impacto positivo directamente en los pacientes al permitir procedimientos más exactos, con un campo de visión más amplia reduciendo así los riesgos y mejorando la recuperación; pero, también, está repercutiendo en nosotros los médicos, ya que la tecnología como HoloLens permite estar en un ambiente inmersivo, lo que facilita, incluso, el aprendizaje de futuros cirujanos. Es un honor ser pionero en el uso de esta tecnología en México y más porque, definitivamente, se está marcando un hito en la historia de la medicina en beneficio del futuro”.

El doctor Ruiz es el actual presidente de la Sociedad Mexicana de Cirujanos de Hombro y Codo. Fue galardonado con la beca itinerante de la Arthroscopy Association of North America y continuó su formación académica con una maestría en ciencias (biología del cartílago) y un doctorado (biología del tendón) en la Universidad Nacional Autónoma de México y el Instituto de Medicina Genómica en la Ciudad de México. Su práctica se centra en la patología de la medicina deportiva y del hombro y tiene una amplia experiencia en actividades editoriales. Es miembro emérito de la junta editorial de Arthroscopy Journal, actual miembro de la junta editorial de Sports Medicine and Arthroscopy Review y Orthopaedic Journal of Sports Medicine y es editor asociado de Acta Ortopedica Mexicana.

La doctora Ganier realizó una de las 12 cirugías que utilizaron Dynamics 365 Remote Assist con HoloLens 2 y fue asistida por el doctor Ruiz en México y por el doctor John Erickson en Estados Unidos. Por su parte el doctor Ruiz, realizó una artroplastia de hombro usando la misma tecnología, y fue asistido por el doctor Gobbato de Brasil, y el profesor Gregory de Francia.

HoloLens se opera con gestos manuales y comandos de voz y permite a los cirujanos ver imágenes holográficas tridimensionales de la anatomía de un paciente creadas a partir de rayos X o de otras imágenes. Los cirujanos pueden manipular esas imágenes virtuales para observarlas desde diferentes ángulos. También pueden utilizar HoloLens para consultar la información sobre el paciente durante la cirugía, ver videos o documentos que les ayuden a resolver problemas y comunicarse con otros especialistas para recibir asesoría.

El Dr. John Sledge, un cirujano ortopédico en Lafayette, Luisiana, llevó a cabo uno de los procedimientos que formaron parte del proyecto HoloLens: una cirugía de fusión espinal de 10 horas. Mientras Grégory y dos cirujanos del Reino Unido y de los Emiratos Árabes Unidos observaban, Sledge abrió las radiografías e imágenes de la parte inferior de la espalda del paciente para localizar las piezas metálicas que debían retirarse y determinar la mejor manera de posicionar sus instrumentos para acceder a estas. También había cargado imágenes tomadas al poco tiempo del accidente del paciente para poder explicar el historial preoperatorio a los otros cirujanos.

Sin HoloLens, explica Sledge, hubiera estado limitado a solo unas cuantas imágenes de la tomografía del paciente en una pantalla de computadora.

“El conjunto de datos disponible es bastante limitado”, comenta. “Con HoloLens, puedo abrir las imágenes y amplificarlas al tamaño que necesite. Tengo todas las imágenes que requiero frente a mí, en el tamaño y con la claridad que necesito”.

HoloLens también es útil para la planeación de cirugías y la capacitación, afirma Sledge. Por ejemplo, cuando Sledge planea una operación de hombro, puede crear una representación holográfica del hombro del paciente para determinar dónde debe colocarse un implante o decidir si el hueso necesita reconstruirse.

En vez de imprimir una réplica 3D de un hueso y tener una sola oportunidad de practicar una operación sobre este, Sledge asegura que puede probar el procedimiento en un holograma cuantas veces sea necesario. Para fines de capacitación, puede generar modelos interactivos tridimensionales de cualquier procedimiento quirúrgico o incluso crear complicaciones simuladas en un holograma —como una fractura o un sangrado imprevisto— para que los médicos en capacitación las resuelvan.

“La medicina, particularmente la cirugía, es un proceso de aprendizaje continuo. Debes observar a médicos realizar 100 operaciones antes de que se te permita conducir una”, señala Sledge. “Pero ahora los residentes pueden observar 100 cirugías en HoloLens, con todo y complicaciones inusuales y sus soluciones. Podemos impartir capacitaciones en situaciones con complicaciones graves. Con HoloLens, podemos hacer que ocurra un problema para que el médico en capacitación lo resuelva.

“Es posible estandarizar la capacitación quirúrgica para que los médicos recién graduados en todo el mundo vean y aprendan a resolver todos los casos en la biblioteca de HoloLens dentro de su área de capacitación”, comenta. “Existe una gran diferencia entre ver a alguien más resolver un problema y tener que resolverlo tú mismo”.

HoloLens y su precursor, la línea Kinect de dispositivos de detección de movimiento, fueron desarrollados por el Asociado Técnico de Microsoft, Alex Kipman, un ingeniero visionario que se percató de la necesidad de contar con un dispositivo que fusionara los mundos físicos y digitales en una manera tridimensional.

Kipman buscaba desarrollar un dispositivo capaz de entender a los humanos y sus entornos y transformar el mundo digital de rectángulos de vidrio planos (pantallas de computadora, teléfonos) en un universo de hologramas que pudieran simular e interactuar con el mundo real.

Los primeros HoloLens se lanzaron en el 2016, seguidos por HoloLens 2 en noviembre de 2019. El dispositivo está equipado con un sofisticado hardware de mapeo ambiental y con una cámara de seguimiento ocular que le permite conocer el espacio en el cual se está utilizando y lo que el usuario está mirando. La aplicación Microsoft Dynamics 365 Remote Assist se diseñó para permitir que HoloLens se conecte a Teams para que los usuarios puedan colaborar con personas en todas partes del mundo.

Hace una década, podría haber sido difícil imaginar que los cirujanos utilizarían imágenes holográficas para realizar operaciones o vislumbrar las posibilidades de la tecnología de realidad mixta en el campo de la medicina. Actualmente, HoloLens 2 se utiliza en una variedad de aplicaciones en el área de la salud: desde rondas virtuales en el hospital para los estudiantes de medicina hasta el tratamiento de pacientes con COVID-19, y un “HoloPatient” que se utiliza para simular varias enfermedades para capacitar a los médicos y estandarizar los tratamientos.

Sin embargo, el uso de HoloLens en las cirugías es nuevo, impulsado por Grégory y otros médicos pioneros, comenta Elena Bonfiglioli, directora administrativa y regional de Microsoft para salud y ciencias biológicas en Europa, Medio Oriente y África.

“Estas personas están redefiniendo la cirugía, que se ha conducido de manera tradicional durante mucho tiempo”, afirma. “La capacidad de imaginar e implementar el cambio es lo que resulta tan transformador en estos líderes. Apenas estamos comenzando con el uso de HoloLens para cirugías, pero el camino se abierto y los agentes de cambio ya están ahí”.

El poder de HoloLens, explica Bonfiglioli, es su capacidad de superponer los objetos y datos en el mundo real y crear una manera natural de aprendizaje.

“El futuro de la medicina yace en el cómputo holográfico porque este proporciona la dimensión de lo visual”, señala. “Hemos tenido la dimensión de la colaboración durante mucho tiempo. Hemos tenido la dimensión de los datos, impulsada por la inteligencia artificial. Sin embargo, no teníamos algo que es inherente al ser humano: la optimización visual. Por eso es tan potente. Es una tecnología que por sí misma es un agente de cambio, ya que empodera a quienes tienen la capacidad de vislumbrar el futuro”.

El departamento de Grégory ha utilizado HoloLens 2 en todas las cirugías desde hace más de año, y el dispositivo se ha convertido en una parte integral de sus procedimientos diarios. Los colegas más jóvenes se comunican con Grégory a través de HoloLens para que los asesore en caso de presentarse problemas durante una cirugía. Grégory puede llamar a un especialista durante una cirugía o comunicarse con una enfermera para pedirle que haga pasar al siguiente paciente.

En enero de 2020, Microsoft se asoció con Grégory y otros para lanzar el Institut Moveo, un centro de investigación y enseñanza dedicado al uso de la inteligencia artificial en la cirugía. El centro, ubicado en la Universidad Sorbonne-Paris-Nord, reúne a científicos informáticos, matemáticos y cirujanos y brinda capacitación en el uso de HoloLens para cirugías.

Los planes futuros incluyen recopilar datos quirúrgicos de HoloLens y utilizarlos para desarrollar algoritmos que podrían mejorar los procedimientos o incluso identificar, con base en el movimiento ocular, cuando a un cirujano se le presenta alguna complicación.

Grégory considera que HoloLens es un dispositivo que, además de tener un costo mucho menor que los robots quirúrgicos que se utilizan en algunos tipos de cirugías de mínima invasión, los cuales pueden llegar a costar hasta USD $2 millones, puede lograr que incluso los hospitales más pequeños en todo el mundo obtengan acceso a la inteligencia artificial en la práctica quirúrgica.

“Con HoloLens, contamos con una herramienta para democratizar esta revolución digital en todos los quirófanos del mundo”, afirma. “Su impacto es masivo. Pienso que en el futuro los cirujanos no podrán operar sin HoloLens”.

Conozcan más sobre la colaboración y vean las discusiones de mesa redonda y las entrevistas con expertos sobre el futuro de la tecnología y la salud en experiences.microsoft.com.

Imagen principal: El cirujano ortopédico, doctor John Sledge, usa un dispositivo HoloLens 2 durante una cirugía de fusión espinal en Lafayette, Luisiana. Foto por John Melancon/Burning Stick Creative.