Investigadores del Instituto ai2 de la UPV y el Hospital Universitario Francesc de Borja de Gandia han desarrollado una aplicación de realidad mixta que ayuda al cirujano a mejorar la precisión de la intervención del implante de prótesis de cadera.

La aplicación se ha diseñado para ser utilizada con las gafas de realidad mixta HoloLens 2, a través de las cuales el cirujano, durante la propia intervención en quirófano, visualiza una guía virtual que le ayuda a calcular el lugar exacto donde colocar la prótesis.

El profesor Damián Mifsut Miedes, Jefe de Servicio de Cirugía Ortopédica y Traumatología del Hospital Francesc de Borja, explica que “un paso fundamental en la implantación de una prótesis de cadera es el fresado del acetábulo o cavidad de la pelvis en la que se apoyará la prótesis y la posterior impactación del propio componente acetabular. Dicha cavidad tiene una inclinación y una anteversión determinadas con respecto al conjunto de la pelvis y, por tanto, cuando fresamos el hueso para poder colocar luego la prótesis, hemos de hacerlo siguiendo estos ángulos. Hasta la fecha, dicho cálculo se hace de una manera muy artesanal y basada en la experiencia de cada cirujano. Para ello, se utilizan unas varillas metálicas proporcionadas junto al instrumental quirúrgico, que orientan solo en la impactación final del implante definitivo”, concreta Mifsut.

La aplicación permitirá que, colocándose las gafas HoloLens 2, el cirujano pueda elegir los grados de inclinación y anteversión necesarios, además de tener la posibilidad de realizar un ajuste fino utilizando los menús. A partir de los datos que introduce el facultativo, la aplicación dibuja un eje virtual que permanece constante y visible para el cirujano durante toda la intervención, a través de las HoloLens, con lo que cuando se dispone a fresar el acetábulo de la pelvis, tiene siempre presente dicha guía virtual.

Por otro lado, una vez terminado el fresado, a la hora de impactar la prótesis en la cavidad del hueso, se puede colocar también el implante siguiendo el mismo eje visible, asegurando así que tendrá la inclinación y anteversión correctas.

La aplicación ha sido desarrollada por el grupo de la investigadora del Instituto ai2 y catedrática de la UPV, M. Carmen Juan, con la participación de la alumna del Máster Universitario en Inteligencia Artificial, Reconocimiento de Formas e Imagen Digital (ARFID), Cora Hidalgo Aliena. Dichos desarrollos forman parte de su TFM.

Mejor vida útil de la prótesis

La aplicación permite que los cirujanos con menos experiencia cuenten con un instrumento quirúrgico más de guiado en quirófano, totalmente fiable y eficiente. Pero además, según Mifsut, “la mayor precisión en la intervención evita luxaciones, aflojamientos y desgastes futuros de la prótesis, al estar mejor colocada”. Otra de sus ventajas es que, al tratarse de un sistema virtual, no interfiere en la esterilidad del campo quirúrgico, ya que no hay contacto físico con el paciente.

Mª Carmen Juan, con una larga trayectoria en aplicaciones de realidad mixta para la salud, comenta que “la aplicación, además de ayudar en las intervenciones, se podría utilizar para aprendizaje. Las empresas fabricantes de prótesis podrían estar interesadas en ella, ya que es un sistema que se puede adaptar a la implantación de cualquier modelo de prótesis de cadera. Las HoloLens 2 son un dispositivo ideal para este entorno, pues el cirujano puede ver a través de las gafas el mundo real y los elementos superpuestos que le ayudarán a tener más información durante la intervención. El hecho de que las gafas se ajusten a su campo de visión hace que no necesite levantar la vista para mirar a una pantalla. Puede interactuar in situ con los menús de la aplicación utilizando gestos de las manos. Además, es muy fácil levantar el visor para que el cirujano salga de la realidad mixta y vuelva a ver solo el mundo real”.

Estudio en pacientes

Hasta el momento se han llevado a cabo validaciones en fantomas de la pelvis y cadáveres. “Actualmente estamos a la espera de la aprobación del Comité de Ética del Hospital Francesc de Borja para iniciar un estudio comparativo en pacientes. En un grupo se utilizarán las guías clásicas de medición de la angulación y en otro se añadirá además la solución de realidad mixta”.

Además, se ha realizado el registro de código del desarrollo, pionero en el mercado.