El registro de pacientes se utiliza para correlacionar la posición de referencia de un conjunto de datos virtuales en 3D recopilados mediante imágenes médicas por computadora con la posición de referencia del paciente. Este procedimiento es crucial en la cirugía asistida por computadora , para asegurar la reproducibilidad del registro preoperatorio y la situación clínica durante la cirugía. El uso del término "registro de pacientes" fuera de este contexto puede generar confusión con el procedimiento de registro de un paciente en los archivos de una institución médica.
En la cirugía asistida por ordenador , el primer paso es recopilar un conjunto de datos 3D que reproduzca con gran precisión la geometría de los tejidos normales y patológicos de la región que se va a operar. Esto se obtiene principalmente mediante el uso de tomografías computarizadas o resonancias magnéticas de esa región. La función del registro de pacientes es obtener una reproducibilidad de referencia cercana a la ideal del conjunto de datos, para correlacionar la posición (desplazamiento) del conjunto de datos recopilado con la posición del paciente durante la intervención quirúrgica. El registro del paciente (1) elimina la necesidad de mantener la misma posición estricta del paciente durante la exploración preoperatoria y la cirugía, y (2) proporciona al robot quirúrgico la información de referencia necesaria para actuar con precisión sobre el paciente, incluso si ha (estado) movido durante la intervención.
El registro de pacientes se utilizó principalmente en cirugía de la cabeza: cirugía oral y maxilofacial, neurocirugía y otorrinolaringología. Con la llegada del registro con y sin marcadores, el concepto se ha extendido a la cirugía abdominal.
Los primeros intentos de mapeo tridimensional de tejidos humanos fueron realizados por V. Horsley y R. Clarke en 1906. [1] Construyeron un cabezal estereotáctico rectangular que debía fijarse a la cabeza. Se basó en principios cartesianos y les permitió guiar de forma precisa y reproducible electrodos con forma de aguja para experimentos neurofisiológicos. Experimentaron con animales y pudieron contribuir al mapeo del cerebelo. En la actualidad, todavía se utilizan versiones mejoradas del aparato de Horsley-Clarke en neurocirugía experimental. [ cita necesaria ]
El primer dispositivo estereotáctico para humanos también fue desarrollado en neurocirugía, por E. Spiegel y H. Wycis en 1947. [2] Se utilizó para el tratamiento quirúrgico de la enfermedad de Parkinson y, con el tiempo, su aplicabilidad se fue extendiendo para el tratamiento quirúrgico de tumores. , malformaciones vasculares, neurocirugía funcional, etc. El sistema se basó tanto en marcos de cabeza como en imágenes de rayos X tomadas en los tres planos del espacio.
Brown, Roberts y Wells desarrollaron aún más la cirugía estereotáxica en 1980. [3] Ellos desarrollaron un anillo de halo que se aplicaba en el cráneo, durante una tomografía computarizada y durante intervenciones neuroquirúrgicas. Este método proporcionó una guía quirúrgica mejorada y, de hecho, fue el primer desarrollo de la cirugía guiada por computadora.
El registro de pacientes para el área de la cabeza se ha desarrollado durante casi dos décadas según el mismo principio de combinar tomografías computarizadas con dispositivos de referencia mecánicos, como cabezales o anillos de halo. Pero la experiencia clínica ha demostrado que los sombreros son muy incómodos de llevar e incluso imposibles de aplicar en niños pequeños, debido a su falta de cooperación; además, los cabezales pueden crear artefactos en la recopilación de datos preoperatorios o durante la cirugía. [ cita necesaria ]
En 1986, Roberts y Strohbehn desarrollaron un enfoque diferente. [4] Se han utilizado como puntos de referencia varios marcadores en la piel del paciente tanto en el registro de TC preoperatorio como durante la operación. Esta fue una nueva corriente de la época en el registro de pacientes. Aún así, el método requiere mucho tiempo y la reproducibilidad exacta de las posiciones de los marcadores es cuestionable.
Las estructuras óseas pueden proporcionar una estabilidad y reproducibilidad mucho mejores de los puntos de referencia para el registro de pacientes. Partiendo de este concepto, se utilizó otra técnica: implantar marcadores temporales en estructuras óseas superficiales a la piel, bajo anestesia local. [5] Esto también se combinó con marcadores de superficie y registro de TC. [6] La técnica tiene la desventaja de que requiere un procedimiento quirúrgico mínimo adicional para colocar los implantes óseos, con cierto riesgo de infección para el paciente.
Las férulas dentales se han utilizado tradicionalmente para transferir y reproducir puntos de referencia 3D para posicionar modelos fundidos en articuladores , en prótesis dentales , ortodoncia y cirugía ortognática. Aplicando varios marcadores infrarrojos sobre las férulas y utilizando una cámara infrarroja se obtuvo un mejor registro. [7]
Los primeros intentos, basados en la identificación de puntos de referencia anatómicos, fueron realizados por Caversaccio y Zulliger. [8] El método se basó en la identificación de ciertos puntos antropométricos y otros puntos anatómicos en el cráneo, en correlación con el registro por TC. Pero los puntos de referencia no se pueden señalar ni reproducir exactamente durante el registro del conjunto de datos del paciente y la cirugía, por lo que el método no es lo suficientemente preciso.
Desde 1998, Marmulla y sus colaboradores han desarrollado nuevos procedimientos, utilizando un enfoque diferente al problema. [9] [10] Tanto durante la recopilación de datos de TC como durante la intervención quirúrgica, el registro del paciente se realizó registrando áreas y superficies completas, en lugar de marcadores de superficie distintivos. Esto se logró mediante el uso de escáneres láser y un pequeño transmisor guía. La precisión del registro de pacientes mejoró significativamente con este método.
Basándose en este concepto, el mismo equipo construyó varios sistemas de registro y navegación. El Navegador de Segmentos Quirúrgicos (SSN y SSN++) es un sistema de este tipo, desarrollado por primera vez para cirugía oral y maxilofacial . Este sistema correlaciona tres conjuntos de coordenadas diferentes: conjunto de datos de TC, conjunto de datos de escaneo láser de superficie y conjunto de datos producido por un pequeño transmisor guía colocado en la cabeza del paciente. La Unidad de Laboratorio de Cirugía Asistida por Computador (LUCAS) se utiliza para planificar la cirugía en el laboratorio. Este avance tecnológico y quirúrgico ha permitido eliminar los sistemas de guiado mecánico y mejorar la precisión de las determinaciones y, por tanto, del acto quirúrgico.
Un grupo de investigación de la Universidad Ryerson (ahora Universidad Metropolitana de Toronto) desarrolló un método para utilizar imágenes topográficas ópticas (OTI) para crear un modelo 3D de la superficie de sitios quirúrgicos abiertos y realizar el registro de la superficie en conjuntos de datos de CT y MRI para navegación neuroquirúrgica . [11] [12] 7D Surgical está licenciando la tecnología OTI para su plataforma de navegación. [12]