Proprio, un tercer ojo de alta tecnología para neurocirujanos, podría cambiar el quirófano para siempre

Las cirugías de todo tipo se han vuelto cada vez más poderosamente asistidas por la tecnología, pero en la mayoría de los casos todavía es un ser humano quien sostiene el bisturí, especialmente para operaciones delicadas y complejas como la cirugía de columna. propio La tecnología reinventa la forma en que los cirujanos ven, comprenden e influyen en los contornos del hueso y el tejido, mejorando los resultados y potencialmente salvando vidas.

Esta no es una máquina de rayos X compacta ni una resonancia magnética más barata. Es una ayuda viva para una cirugía en la que la precisión y la información precisa y actualizada sobre el paciente son cruciales. La promesa de la tecnología también ha atraído inversiones: la empresa anunció hoy 43 millones de dólares en nueva financiación.

La deformación de la columna ocurre cuando una condición, trauma o hábito hace que la curvatura natural de la columna asuma proporciones desmesuradas o distorsionadas. Probablemente la causa más frecuente sea la escoliosis, que deforma progresivamente la columna y, si no se trata, puede provocar una discapacidad grave. Para combatir esto, la columna está equipada con un marco de metal personalizado, sujeto con tornillos, que restringe y corrige esta tendencia, guiando las vértebras hacia una disposición más saludable.

No es diferente a recibir aparatos ortopédicos, si los dientes estuvieran sellados dentro del cuerpo y hubiera un milímetro entre curar y paralizar al paciente. La cirugía correctiva de la columna es común (alrededor de 1,6 millones de este tipo se realizan anualmente) y efectiva, pero también es un trabajo increíblemente difícil y especializado.

Y si bien a lo largo de los años han surgido nuevas herramientas para hacerlo más seguro y con más probabilidades de éxito, un procedimiento determinado aún puede requerir una docena de rayos X y otras exploraciones, y los métodos para aumentar virtualmente los propios sentidos de los cirujanos están estancados en el pasado.

Se necesitan imágenes interiores detalladas para la preparación, pero cuando están en el quirófano, las imágenes que tienen del paciente pueden tener días o semanas de antigüedad, y en el caso de afecciones agudas o traumatismos, especialmente, esto es un gran problema. Si las imágenes no coinciden con la realidad, no sólo podría haber sucedido algo en el cuerpo del paciente, sino que existe un mayor riesgo de daño al trabajar con información desactualizada.

Si el cirujano siente que la situación puede haber cambiado, se debe colocar al paciente dentro de una máquina de imágenes y todos deben despejar la habitación. ¡Imagínese hacer eso en mitad de la cirugía, con todo lo que eso conlleva! No sólo es perjudicial para el procedimiento y requiere mucho tiempo, sino que también genera múltiples dosis de radiación para el paciente y el cirujano, que está expuesto repetidamente a este proceso.

De adivinar a ver

Proprio es una startup que tiene como objetivo cambiar completamente la forma en que se realizan este y otros procedimientos al mapear escaneos preoperatorios detallados a una representación 3D en tiempo real de la anatomía del paciente, ejecutando un complejo conjunto de sensores que monitorean los movimientos y cambios a un nivel submilimétrico.

El primer producto de la compañía, Paradigm, es un dispositivo de guía quirúrgica en tiempo real que comprende un complejo generador de imágenes multicámara y una pantalla que muestra exactamente lo que un cirujano necesita saber para colocar un tornillo en la trayectoria exacta necesaria para colocar el aparato ortopédico sin dividir la vértebra o perforar la médula espinal y paralizar al paciente.

Para hacer esto, realiza una versión hiperprecisa de lo que su teléfono podría hacer para una aplicación de realidad aumentada, que rastrea el espacio y los objetos que lo rodean para colocar un personaje virtual o un mueble en el lugar deseado. Aunque ya existen algunos sistemas que hacen algo como esto, se basan en la combinación de imágenes preoperatorias estáticas con un marcador físico como punto de referencia. Básicamente, no rastrean la fisiología del paciente, sino el marcador en sí, es decir, la posición de las vértebras, etc.: una suposición segura más que un hecho observado.

También significa que si la persona cambia, o la cirugía se retrasa, o por cualquier otra razón las imágenes quedan obsoletas o desalineadas, los sistemas dejan de ser efectivos; recuerde, estar desviado incluso por una pequeña cantidad es desastroso; la neurocirugía no es una disciplina en la que la gente simplemente la mira.

El dispositivo de Proprio supera estos métodos mediante imágenes y visión por computadora muy, muy precisas. El conjunto de imágenes “Prism” tiene media docena de sensores, incluidas múltiples cámaras RGB, cámaras estéreo infrarrojas y un sensor de profundidad dedicado.

Visité la oficina de Proprio en Seattle y vi un procedimiento simulado en vivo y algunos prototipos de desarrollo. El director ejecutivo y cofundador Gabriel Jones y el cofundador Jim Youngquist respondieron a mis diversas preguntas, aunque no tomé sus respuestas palabra por palabra.

El neurocirujano pediátrico, cofundador y director médico, el Dr. Samuel Browd, parecía genuinamente entusiasmado y aliviado por la promesa de la tecnología; obviamente es su compañía, pero estaba claro para mí que él consideraba que su primer deber era hacia sus pacientes, y pensaba que el enfoque Proprio era un cambio de juego tan esperado.

Paradigm también funciona con imágenes preoperatorias, pero no con imágenes estáticas de las posiciones y orientaciones de las vértebras. En cambio, las vértebras se representan en 3D como los objetos móviles y dinámicos que son, y la unidad de imágenes puede observar y “registrar” sus posiciones en tiempo real, sin necesidad de marcadores. (La charla sobre el “campo de luz” de la compañía puede sonarle; de ​​hecho, el ex ingeniero de Lytro Thomas Nonn trabaja en Paradigm).

Entonces, si el paciente se mueve, o necesita que lo muevan, o por cualquier motivo las vértebras no están exactamente donde estaban cuando se tomó la resonancia magnética… no hay problema. El sistema los rastrea continuamente en el espacio 3D observando minuciosamente las superficies expuestas y otros factores. Si bien la precisión no es una métrica fácil de rastrear en un contexto tan variable, la compañía dijo que estaba en el nivel “submilimétrico”.

Cómo se hace esto es parte del secreto de la empresa: vi varios prototipos de su proceso de desarrollo, con diferentes números y configuraciones de cámaras. El diseño final de Paradigm incorpora lo mejor de ellos y, por supuesto, también está preparado para trabajar en un quirófano.

O y más allá

En abril, Proprio recibió la autorización 510(k) de la FDA, lo que no es exactamente una luz verde completa, sino más bien como decir que tienes una versión mejorada de algo que ya está en el mercado y que no agrega ningún riesgo nuevo. En este caso se trata de dispositivos para “navegación estereotáxica para cirugía de columna”, y la empresa “realizó muchos estudios de usabilidad y rendimiento con todo, desde modelos de mesa hasta muestras porcinas y cadáveres humanos”.

Su siguiente paso, entonces, es comercializar la plataforma colocándola en tantos quirófanos como sea posible y asumiendo sus primeros casos en humanos. Eso implica mucha fabricación, pruebas, capacitación y soporte; pocos auxiliares quirúrgicos son dispositivos del tipo “configúrelo y olvídese”. Dicho esto, esperan que los primeros procedimientos se realicen este verano en los hospitales asociados.

Pero si bien la navegación en cirugía de columna es la primera y más clara aplicación de la tecnología, bien podría ser sólo el primer movimiento de la compañía. Por supuesto, existe la posibilidad de aplicar las capacidades del dispositivo a otras cirugías difíciles; si bien se construyó teniendo en cuenta los procedimientos de la columna, el mismo método sería útil, por ejemplo, en la reconstrucción de articulaciones.

Sin embargo, podría surgir un valor aún mayor del inevitable “juego de datos”, aunque la cirugía es un área donde ese juego se necesita desesperadamente. La formación de nuevos cirujanos es un proceso largo y difícil, y existe una clara falta de datos valiosos relacionados con un procedimiento determinado. Puede haber vídeo, o no, de diferente calidad y actualidad. Pero la recopilación y el análisis de operaciones de alta fidelidad es menos común de lo que se podría pensar, y lo que existe es limitado en otros aspectos.

El generador de imágenes Paradigm recopila una enorme cantidad de datos, que se pueden utilizar de innumerables maneras (por supuesto, todas respetando las leyes y la ética de confidencialidad del paciente). La capacitación es obvia, pero el equipo también mostró cómo, al combinar datos de cientos de cirugías anteriores y resultados con el seguimiento en tiempo real del paciente, se puede obtener una predicción o proyección de cómo se podría mejorar un procedimiento. Puede que no sea obvio ni siquiera para un ojo experto, pero colocar un tornillo un milímetro más o apretar un alambre un poco más podría marcar la diferencia entre requerir una cirugía de seguimiento o no.

También existe la posibilidad de realizar un seguimiento de los propios cirujanos y herramientas; Si se producen complicaciones, por ejemplo, se puede observar el procedimiento de principio a fin en 3D de alta fidelidad y aclarar la causa de los problemas en retrospectiva. Y para las inevitables cuestiones de seguros, malas prácticas, etc., también podría utilizarse para mostrar claramente que un instrumento se utilizó correctamente, o no se utilizó en absoluto, o que fue esta persona y no aquella la que cometió un error.

Si bien estas capacidades son teóricas en este momento (los videos que me mostraron eran maquetas), ciertamente son posibles, pero con un dispositivo como el Paradigm que observa cada cirugía y produce una enorme cantidad de datos. Si bien el concepto puede parecer un poco repulsivo desde fuera del quirófano, el Dr. Browd parecía pensar que salvaría muchas vidas y haría que estos procedimientos fueran más rápidos, mejores y más baratos.

La atención médica basada en datos va más allá de los registros electrónicos y la telesalud, e incluso de las cirugías robóticas. Hay espacio para que la tecnología mejore muchos procedimientos tanto para el paciente como para el cirujano, si se puede superar la comprensible reticencia a desprenderse de métodos probados y verdaderos.

La ronda B de 43 millones de dólares de la compañía provino de inversores nuevos y existentes DCVC, BOLD Capital Partners, Bird B. AG, Cota Capital, Intel y HTC.