Igual que hiciera Miguel Ángel con su cincel ante un bloque de mármol, el Hospital Ramón y Cajal ha sabido aprovechar los atributos de las nuevas tecnologías para esculpir sus propias 'obras de arte' al servicio de la Medicina y dibujar así el que promete ser el futuro de la cirugía. Desde hace ya algún tiempo, quirófanos y salas blancas han dejado de ser un espacio estrictamente asistencial para albergar estaciones de diseño y laboratorios donde filamentos, algoritmos y polímeros dictan la hoja de ruta de resecciones oncológicas y reconstrucciones craneofaciales gracias a la impresión 3D.
Este centro madrileño consolida su posición de referente sustentada en una una transformación operativa que integra, de manera estructural, a ingenieros dentro de sus equipos clínicos. Su misión no es otra que planificar, diseñar e imprimir biomodelos y guías de corte en tres dimensiones que permitan al equipo médico ensayar las intervenciones antes de que el paciente pise el quirófano, reduciendo drásticamente los tiempos bajo anestesia y esquivando complicaciones postoperatorias.
Radiología como punto neurálgico del biomodelo
Ninguna pieza de polietercetona (PEEK) -material con gran historial en el ámbito aeroespacial- o resina biocompatible llega al quirófano sin antes pasar por el escáner convirtiendo al Servicio de Radiología en un filtro imprescindible y la base sobre la que se construye cualquier planificación en 3D. Orgulloso, Javier Blázquez, jefe de este Servicio desde hace más de una década, relata a Redacción Médica cómo su equipo ha asumido, con "entusiasmo" el reto de convertir imágenes diagnósticas planas en objetos físicos.
Javier Blázquez, jefe del Servicio de Radiología del Hospital Universitario Ramón y Cajal.
Hace falta, explica, precisión milimétrica para poder iniciar el proceso con la adquisición de la imagen anatómica, uniendo datos de tomografías (TAC) y resonancias magnéticas. Aquí entra también en juego la pericia de los técnicos superiores en imagen para el diagnóstico. Tras la solicitud del cirujano, estos profesionales tienen la tarea de segmentar la prueba utilizando algoritmos semiautomáticos o manuales para delimitar el hueso, el tumor o los vasos sanguíneos, antes de pasar a la "fase de validación por parte del radiólogo específico de la Sección", explica Juan Luis Pareja, ingeniero biomédico integrado en este Servicio y acostumbrado a trabajar mano a mano con los especialistas médicos en este proceso.
Juan Luis Pareja, ingeniero biomédico del Servicio de Radiología del Hospital Universitario Ramón y Cajal.
Con el visto bueno del radiólogo, el archivo digital pasa al posprocesado e impresión, donde, por un lado, se añaden elementos mecánicos tales como imanes y, por otro, se separan los distintos componentes para facilitar bien su uso docente o quirúrgico. Con una pieza en sus manos como ejemplo, Pareja describe el resultado: "Este modelo es un pulmón escalado al 50 por ciento, en el que se pueden ver los lóbulos y cada segmento está separado. De esta forma, es un gran modelo para poder explicar una segmentectomía pulmonar".
Juan Luis Pareja nos muestra un modelo de impresión 3D de un pulmón escalado al 50%.
"Es verdad que hay pocos técnicos y las plantillas son las que son, pero creo que hay que tener esa voluntad y ese liderazgo para darle la importancia que eso tiene", explica Blázquez, al hablar de la adaptación de los flujos de trabajo a la realidad asistencial. La experiencia le ha enseñado que, aunque a veces "parece que hacer más estudios o más radiografías, es mejor", lo verdaderamente importante es "hacer las cosas bien y mejor".
Más allá del volumen de personal, a ojos de Blázquez, este salto cualitativo en el terreno médico debe venir acompañado de un refuerzo de la formación académica de los técnicos, limitada a dos años en la actualidad. Radiólogos y técnicos consideran que el aprendizaje, materializado en un grado universitario, debería abarcar el doble. Mientras tanto, el aprendizaje se suple en el día a día trabajando codo con codo con los ingenieros.
Técnico de radiodiagnóstico en su puesto de trabajo en el Hospital Universitario Ramón y Cajal.
El GPS que permite ensayar operaciones
Aprendizajes es, precisamente lo que aportan, este tipo de estructuras, sumadas a la tecnología, en el Servicio de Cirugía Oral y Maxilofacial, brindando a sus profesionales la posibilidad de calibrar, de palpar un tumor o ensayar una corrección ósea antes de abrir al paciente. Y es que la cirugía asistida por computador es ya una rutina clínica en las salas de este centro madrileño, dispuesta a cambiar las reglas de las mesas de operaciones. "Aparte de estos métodos de impresión 3D y de evaluación digital con ordenador, disponemos de algo que va más allá. Vamos incluso a la verificación intraoperatoria mediante navegación quirúrgica, como un GPS, e incluso disponemos de TAC intraoperatorio", detalla Julio Acero como responsable del Servicio.
El hospital adquiere la imagen anatómica uniendo datos de tomografías (TAC).
Estos nuevos dispositivos permiten a los cirujanos acumular 'horas de vuelo' en quirófano y ensayar posibles estrategias antes de coger el bisturí. Algo especialmente útil en áreas como cabeza y cuello dada su extrema complejidad estética y funcional. La planificación virtual y la impresión de guías, relata Acero, permitirían recuperar la morfología original del paciente con una exactitud inédita y reducir un tiempo que a menudo es oro. De hecho, el Servicio ya es capaz de "prefabricar, por ejemplo, un trasplante de peroné de la pierna para llevarlo a la cara", acortando así la espera. "Prácticamente es como si trajeras un módulo ya para ensamblarlo", indica.
Julio Acero, jefe del Servicio de Cirugía Oral y Maxilofacial del Hospital Universitario Ramón y Cajal y del Hospital Puerta de Hierro.
Más allá del quirófano, los biomodelos tangibles cumplen una función vital en la consulta. Explicar a un paciente la resección de un órgano con un modelo físico a escala mejora radicalmente la calidad ética del consentimiento informado. "Le dices de una manera muy gráfica, muy real, lo que le va a pasar", señala Blázquez, aunque Acero prefiere aplicar cierta cautela psicológica, advirtiendo de que visualizar el propio cráneo o un tumor severo puede resultar "un poco chocante" para determinados enfermos que carecen de formación anatómica.
Javier Guijarro
"La creación de un área de simulación avanzada nos va a permitir que estas líneas estratégicas de impresión se puedan hacer de forma ordenada y conjunta"
En el ámbito oncológico, esta visualización previa hace ganar accesibilidad al profesional, permitiendo extirpar tejido canceroso con más margen y de forma más certera. "Lo vemos en 3D, navegamos, sabemos dónde está el tumor y las estructuras de gran riesgo, como el nervio óptico o la carótida interna, y podemos acercarnos más", ensalza Acero.
Javier Guijarro, director de Gestión y Servicios Generales del Hospital Universitario Ramón y Cajal.
Falta de 'traductores' entre ingenieros y médicos
Esta reducción de tiempos quirúrgicos tiene un efecto dominó en la economía hospitalaria y la sostenibilidad del sistema. De hecho, los beneficios obtenidos tanto en "tiempos de no ocupación de cama" y en evitar "procesos de reintervención"-al evitar derivaciones a las Unidades de Cuidados Intensivos (UVI) y accidentes graves como hemorragias masivas- justificarían la inversión inicial que requiere este proceso innovador en opinión de Javier Guijarro, director de Gestión y Servicios Generales del hospital. Una opinión que abandera también Javier Soto como coordinador de la Unidad de Ingeniería de Procesos: "se acaba ahorrando en estancias, o sea que al final el cómputo es positivo".
Ambos constituyen otra de las piezas clave de este engranaje. Y es que este nuevo sistema de trabajo adoptado no podría funcionar sin la mano experta de los ingenieros, cuya figura gana cada vez más presencia en los organigramas de los grandes complejos hospitalarios. "Desde hace unos años es cuando realmente se ha visto que su figura podía tener un desarrollo transversal en el ámbito de los procesos y la bioingeniería", destaca, en este sentido, Guijarro, haciendo hincapié en el "valor añadido" que aportan a la "cadena de prestación sanitaria".
Diversas pruebas de modelos impresos 3D de orejas para pacientes.
Sin embargo, la coordinación que exige este nuevo modelo dependiente del trabajo multidisciplinar no ha estado exenta de retos. Traducir la necesidad anatómica de un cirujano a los parámetros técnicos de un diseño informático exige un lenguaje común que, de entrada, no existe, advierten ambos profesionales. La base formativa de los ingenieros es lo que habría permitido a estos profesionales aprender de forma rápida los procedimientos en la práctica del día a día. "En poco tiempo de inmersión -cuatro meses-, ya casi que los clínicos acaban hablando ingeniero y los ingenieros, clínico", sentencia Soto, quien subraya que el Ramón y Cajal parte con ventaja frente a otros centros gracias a la existencia de una Unidad dedicada exclusivamente a la Ingeniería de procesos.
Javier Soto, coordinador de la Unidad de Ingeniería de Procesos del Hospital Universitario Ramón y Cajal.
Escalar este modelo al Sistema Nacional de Salud exige, no obstante, superar escollos burocráticos. Guijarro detalla que la consolidación de estos perfiles requiere modificaciones en las relaciones de puestos de trabajo de la Administración pública. "Para poder incorporar profesionales al sistema, tengo que tener plazas que me permitan poder contratar o poder sacar ofertas de empleo público para esos profesionales", puntualiza, añadiendo que toda regularización debe ir emparejada con su correspondiente dotación económica en los presupuestos. El objetivo final es hacer del Ramón y Cajal un hospital "más rico" al contar con plantillas más multidisciplinares y perfiles de mayor formación, augura Soto.
Para consolidar esta convivencia, el hospital proyecta unificar los esfuerzos que hasta ahora germinaban de forma aislada en distintos departamentos. Aprovechando su 50 aniversario el próximo año, Guijarro anuncia un movimiento estratégico: "La creación de un área de simulación avanzada nos va a permitir que estas líneas estratégicas de impresión se puedan hacer de forma ordenada y conjunta".
Nuevo Servicio dedicado a la IA
Mientras el presente ya conjuga impresoras 3D y algoritmos de segmentación, la cartera de proyectos del centro madrileño anticipa un nuevo salto tecnológico. Para el próximo ejercicio nacerá un Servicio de Transformación Digital e Inteligencia Artificial (IA) destinado a gobernar los datos y agilizar los diagnósticos. Soto menciona también en esta línea el desarrollo actual de herramientas de simulación: "gemelos digitales" aplicados a la gestión de procesos hospitalarios para optimizar recursos antes de implementar medidas físicas.
Recreación virtual de órganos humanos para su estudio.
Valiéndose de la eclosión de estas herramientas predictivas, el equipo de Acero, respaldado por el Instituto Carlos III, desarrolla de forma paralela proyectos de realidad mixta e IA para fusionar la planificación preoperatoria con el escenario quirúrgico en tiempo real. "Ya estamos produciendo un software y tablas de resultados con el paciente todavía en la mesa de quirófano para saber, por ejemplo, si la lesión se ha corregido correctamente o se ha quedado tres milímetros hacia atrás", revela el cirujano.
Fábrica 3D como reto en el horizonte
Como reto en el horizonte, y haciendo patente su compromiso con la vanguardia, el hospital madrileño también pretende alejarse del paradigma clásico del hospital como mero comprador de suministros para ser él quién fabrique todo este tipo de estructuras in-house. De hecho, ya se encuentra inmerso en procesos con la Agencia Española de Medicamentos y Productos Sanitarios (Aemps) para certificar software de asistencia desarrollado íntegramente.
Impresora 3D dedicada a la recreación de órganos para su estudio.
No obstante, Acero pone el pragmatismo por delante respecto a los límites de esta manufactura interna. El hospital puede absorber la impresión de modelos sencillos y guías quirúrgicas básicas, reduciendo costes de manera eficiente, pero para implantes complejos, será complicado reducir la dependencia externa. Aún así, deberán ser los ingenieros en plantilla los que dialoguen de tú a tú con la industria privada para encargar las piezas más sofisticadas, explica.
El éxito de una intervención quirúrgica ha dejado de depender exclusivamente del pulso de quien empuña el bisturí. Ahora, depende de una maquinaria de precisión donde técnicos, radiólogos e ingenieros calibran cada píxel y cada micra de material semanas antes del ingreso hospitalario.