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En este estudio, se describe un nuevo flujo de trabajo para la colocación mínimamente invasiva de tornillos pediculares utilizando un HMD en condiciones estériles y se evalúa su precisión. Existen varios informes científicos sobre los sistemas HMD para la navegación craneal y espinal, dos de los cuales han obtenido la aprobación de la FDA para uso clínico17,18. Otros estudios han mostrado resultados prometedores en la usabilidad de los HMD en ambientes estériles19,20, así como una buena precisión en estudios de maniquíes y cadáveres 12,13,21. Los resultados del presente estudio respaldan la utilidad y viabilidad del flujo de trabajo en un entorno estéril y pueden servir como una base importante para la introducción clínica del dispositivo actual.
Este estudio se distingue por la descripción paso a paso del procedimiento en el quirófano. Utilizando un concepto de navegación integrado, que incluye CBCT intraoperatorio y HMD, el registro de pacientes y la superposición de imágenes se pueden automatizar para ahorrar tiempo y esfuerzo en el quirófano. Una vez que se completa la configuración y los cirujanos están equipados con el HMD calibrado a ojo, todos los demás pasos se pueden realizar sin problemas. Una gran ventaja de la planificación previa de las trayectorias de los tornillos es que cualquier desviación de la trayectoria correcta se puede visualizar y corregir inmediatamente.
Cuando se completa la planificación, las trayectorias se pueden ver a través de los pedículos y coincidirán con las angulaciones anatómicas de los pedículos. Cualquier trayectoria que no coincida con la angulación de las otras se hará evidente, y el cirujano podrá corregirla para facilitar la colocación posterior de la varilla. Las trayectorias planificadas se guardan y luego se pueden utilizar para evaluar la precisión técnica después de la fusión con las exploraciones postoperatorias. En este contexto, la precisión técnica es una combinación del error de entrada del sistema de navegación y la capacidad del cirujano para seguir la trayectoria planificada. Es importante destacar que la posibilidad de realizar un CBCT de confirmación permite la revisión intraoperatoria de cualquier tornillo que, a pesar de la navegación, pueda estar mal colocado.
La CBCT es un dispositivo de imagen bien conocido y ampliamente utilizado para la navegación intraoperatoria y la verificación postoperatoria. La CBCT proporciona imágenes 3D de calidad superior en comparación con las imágenes 2D de un arco en C, un dispositivo comúnmente utilizado en la cirugía de columna. La calidad de la imagen y la precisión diagnóstica de la CBCT son comparables a las de la TC convencional. El tiempo requerido para la instalación y el paño estéril es similar al de un arco en C estándar, pero con imágenes de calidad diagnóstica mucho mejor 22,23,24,25.
La diferencia en la precisión técnica entre el punto de entrada y el punto de destino es el resultado del hecho de que la precisión en el punto de entrada depende en gran medida de la anatomía en el punto de entrada elegido. Si el punto de entrada se coloca en una pendiente en la superficie ósea, siempre existe el riesgo de desbastar 26,27. Cuando se ingresa al pedículo, las paredes corticales rígidas guiarán el dispositivo y, por lo tanto, la desviación en el objetivo será menor debido a que no hay espacio para moverse.
El HMD proporciona un modelo 3D que se representa a partir de la CBCT intraoperatoria o las imágenes preoperatorias y se aumenta en la columna vertebral real. Además, muestra imágenes 2D en los planos axial, sagital y coronal, así como un segundo modelo 3D que el cirujano puede rotar y posicionar en cualquier lugar del espacio virtual, según sus preferencias personales. La interacción con el software de visualización se realiza actualmente mediante un mando a distancia. Para utilizar este mando a distancia en un entorno estéril, habría que colocarlo en una bolsa de plástico estéril. Esta es una práctica estándar con varios dispositivos portátiles no estériles que deben usarse en entornos estériles. Sin embargo, en un entorno clínico, se preferirían los gestos con las manos o los comandos de voz. Durante la navegación, las representaciones virtuales de los instrumentos rastreados en las vistas 2D y 3D proporcionan información visual para ayudar al cirujano.
El HMD en sí ha evolucionado, y la segunda generación de Magic Leap es más ligera y tiene un campo de visión más grande. El campo de visión es un factor importante en el uso de HMD y representa una de las características que se desarrolla constantemente. El campo de visión del Magic Leap fue totalmente eficiente para llevar a cabo este experimento y no supuso ninguna limitación para el flujo de trabajo. Cada HMD tiene su propia computadora pequeña que el cirujano debe usar debajo de sus batas estériles. La comunicación entre el HMD y el sistema de navegación se realiza a través de Wi-Fi, y las limitaciones de la red pueden provocar latencia. A pesar de que este producto es el primer prototipo, los resultados actuales indican una excelente precisión clínica y una precisión técnica submilimétrica.
Las limitaciones de este estudio son el pequeño tamaño de la muestra y el modelo cadavérico porcino. No fue posible evaluar los posibles efectos de la respiración y el sangrado sobre la precisión. Aunque se utilizó una técnica mínimamente invasiva, no se insertaron tornillos. Sin embargo, los canales de tornillo eran fácilmente visibles y permitían una evaluación precisa de la precisión sin interferencia de artefactos metálicos. En conclusión, este artículo proporciona una descripción detallada de un flujo de trabajo novedoso para la navegación HMD AR. Cuando se utiliza para canulaciones pediculares mínimamente invasivas en un modelo porcino, se puede lograr una precisión técnica submilimétrica y una precisión clínica del 100%.