Cirurgia inteligente usando Synapse 3D

Os procedimentos cirúrgicos são compostos de muitas etapas técnicas e seus resultados dependem das habilidades de cada cirurgião e da anatomia de cada paciente. Isto se reflete em uma infinidade de estudos que mostram uma associação entre o volume cirúrgico e o resultado em todas as subespecialidades cirúrgicas.

Cirurgia inteligente: volume cirúrgico

O volume cirúrgico é de fato um marcador substituto de habilidades cirúrgicas e experiência acumulada para abordar a variabilidade na anatomia individual dos pacientes submetidos ao mesmo procedimento cirúrgico.

De fato, até mesmo cirurgiões experientes reconhecem que o procedimento cirúrgico mais rotineiro pode apresentar dificuldades variáveis com base na anatomia individual dos pacientes.

Disciplina cirúrgica, entre a arte e a ciência

Como na arte, é a habilidade e a singularidade dos cirurgiões individuais que tem um efeito profundo na qualidade do trabalho. A arte é caracterizada pela singularidade e pela habilidade artesanal, enquanto que na ciência visamos a reprodutibilidade.

Na disciplina cirúrgica, não podemos reproduzir nem mesmo a mesma operação nos mesmos pacientes, mas tentamos reproduzir os mesmos resultados.

Para passar dessa habilidade para uma cirurgia inteligente, precisamos ter mais reprodutibilidade na qualidade do atendimento nas mãos do maior número de cirurgiões e no maior número de pacientes possível. Além do acima exposto, os procedimentos cirúrgicos tornaram-se mais técnicos e mais diversificados com o avanço dos procedimentos minimamente invasivos.

Medicina personalizada

Há também uma mudança de paradigma na medicina, passando do tratamento baseado em patologia para a Medicina Personalizada. Na Medicina Personalizada não perguntamos qual tratamento é mais superior, mas quais pacientes são mais indicados para qual tratamento.

Para procedimentos cirúrgicos, isso significa se um paciente é anatomicamente adequado para o procedimento em questão. Para passar do artesanato para a cirurgia inteligente e para aplicar o conceito de

Medicina Personalizada na disciplina cirúrgica, muitas novas ferramentas podem ser usadas como segue:

• Reconstrução tridimensional (3D) da anatomia do paciente
• Prototipagem rápida (impressão 3D)
• Simulação
• Orientação intraoperatória

A Fujifilm possui um dos pacotes mais completos que permite a implementação destas novas ferramentas na prática diária.

O objetivo deste manuscrito é fornecer uma descrição abrangente destas ferramentas na prática clínica através do pacote de software Synapse 3D.

Reconstrução em 3D

Durante os procedimentos cirúrgicos, passamos pela anatomia individual dos pacientes, camada por camada, e realizamos nossas intervenções.

Embora a visão bidimensional através de uma tomografia computadorizada forneça informações valiosas sobre a anatomia e patologias por radiologistas, para os cirurgiões as relações tridimensionais entre estruturas no campo cirúrgico são vitais para a execução e planejamento de qualquer intervenção.

Com a reconstrução 3D, cria-se uma visão tridimensional do campo operatório. Estas novas imagens não se destinam a rastrear patologias ou fazer diagnósticos adicionais, que é o campo de um radiologista, mas a criar a anatomia operatória para ajudar um cirurgião.

Como a aplicabilidade da reconstrução 3D é aparente para os cirurgiões praticantes, sua utilização na prática clínica dependerá dos seguintes fatores:

• Evidência fornecida na literatura de que o uso destas novas ferramentas está associado a resultados clínicos superiores;
• Evidência fornecida na literatura de que as reconstruções 3D correspondem à anatomia real dos pacientes;
• A facilidade de uso em termos de tempo de reconstrução e o tempo necessário para passar pela reconstrução

Com relação aos dois primeiros fatores, embora a tecnologia seja nova, a evidência está se compilando em relação à utilidade clínica da reconstrução 3D.

Reconstrução 3D: Synapse 3D

Com relação ao terceiro fator, o Synapse 3D oferece uma reconstrução muito rápida (minutos) com base na varredura TC e pode-se aprender rapidamente a aplicar as ferramentas dentro do software para usar a reconstrução.

A reconstrução 3D baseada na tomografia computadorizada proporciona uma plataforma para que um cirurgião possa percorrer a anatomia do paciente camada por camada antes de qualquer intervenção.

O Synapse 3D pode ser usado no computador desktop ou mesmo em um notebook. A reconstrução 3D no planejamento pré-operatório pode ser aplicada pelas seguintes razões:

• Avaliação da adequação anatômica para um determinado procedimento, a maioria dos procedimentos minimamente invasivos;
• Planejamento de uma operação e detecção de variabilidade anatômica;
• Simulação;
• Impressão 3D;
• No  intra-operatório como orientação

Avaliação da adequação anatômica

Convencionalmente, a maioria dos procedimentos cardíacos é feita através de esternotomia mediana e uso de máquina coração-pulmão de forma centralizada.

Com o advento dos procedimentos de acesso mínimo nas últimas duas décadas, novas técnicas são desenvolvidas por meio das quais realizamos os mesmos procedimentos através de incisões menores (esternotomia parcial ou minitoracotomia) com conexão da máquina coração-pulmão periférica (através da virilha) com canulação transcatéter.

Os procedimentos são feitos principalmente para a cirurgia da válvula aórtica e da válvula mitral. Para a substituição da válvula aórtica através de acesso mínimo, é feita uma mini-esternotomia superior até a intercostal três.

Com a reconstrução 3D usando Synapse 3D é possível reconstruir a anatomia cirúrgica e avaliar a adequação a este procedimento.

Por exemplo, na figura 1 podemos comparar a anatomia cirúrgica de dois pacientes diferentes avaliados para substituição da valva aórtica de acesso mínimo.

No paciente 1 (Figura 1A) a posição da raiz aórtica está no nível de xifóide, onde com uma miniesternotomia superior não se pode alcançar a raiz aórtica e expor a válvula aórtica para uma substituição. Entretanto, no paciente 2 (Figura 1B) a raiz aórtica está no nível médio do esterno e o procedimento de acesso mínimo é viável.

A determinação da raiz aórtica usando Synapse 3D em anatomia cirúrgica reconstruída em 3D fornece a relação espacial entre a localização da válvula aórtica em relação ao esterno.

Para a cirurgia endoscópica de válvula mitral (minitoracotomia combinada com perfusão periférica através da virilha) o tamanho dos vasos da virilha, a tortuosidade e as calcificações têm um impacto na canulação da virilha.

Por exemplo, na Figura 2 temos três pacientes diferentes avaliados para cirurgia endoscópica da válvula mitral.

O paciente 1 (Figura 2A) tem diâmetro normal dos vasos da virilha (em relação ao tamanho da cânula normal utilizada), nenhuma tortuosidade significativa e nenhuma calcificação significativa.

O paciente 2 (Figura 2B) tem vasos de virilha muito pequenos, não podendo ser utilizado nenhum tamanho de cânula desejado.

O paciente 3 (Figura 2C) tem uma tortuosidade extrema em nível ilíaco, onde o uso cego de fio-guia para a canulação transcatéter poderia ser problemático.

Estas características anatômicas dos vasos são rapidamente visíveis através da segmentação automática dentro do Synapse 3D.

Veja agora, como planejar uma operação e detectar a variabilidade anatômica.

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