La sonda láser, el iKnife y la vanguardia de la cirugía

Si la idea de pasar por el quirófano le llena de miedo, esté tranquilo. La cirugía ya no es la experiencia brutal y peligrosa que enfrentaron nuestros antepasados. Gracias a maravillas como la laparoscopia, las soluciones robóticas y, más recientemente, el iKnife y la sonda láser, la intervención quirúrgica es cada vez más segura.

Los arqueólogos creen que la gente practica cirugía desde hace 11.000 años. La cirugía craneal, conocida como trepanación, probablemente se remonta al Neolítico. Se trataba de perforar un agujero en el cráneo de una persona viva.

La especulación sugiere que se hizo para curar trastornos como convulsiones, fracturas, dolores de cabeza e infecciones. Los antiguos egipcios utilizaban la misma operación para "liberar" los dolores de cabeza y las migrañas.

Desde 1812 en adelante, el New England Journal of Medicine ofrece relatos de procedimientos que ahora se considerarían espantosos, como pasar un gancho a través de la pupila de un hombre durante la extracción de una catarata y usar sanguijuelas para sangrar. Pioneros de su tiempo, tanto los cirujanos como los pacientes demostraron un valor notable.

Si saltamos de allí al presente, tendremos una cirugía mínimamente invasiva en la que incluso un trasplante de corazón es ahora relativamente rutinario. Desde enero de 1988 hasta julio de 2016, se han realizado 64.055 trasplantes cardíacos en Estados Unidos, según la Red Unida para Compartir Órganos (UNOS).

En 1987, un ginecólogo francés realizó la primera cirugía laparoscópica reconocida para extirpar una vesícula biliar. A partir de ahí, la práctica se ha expandido rápidamente. Según la Administración de Alimentos y Medicamentos de EE. UU. (FDA), cada año se realizan más de 2 millones de cirugías laparoscópicas en EE. UU.

En la cirugía laparoscópica o “ojo de cerradura”, un pequeño tubo con una fuente de luz y una cámara recorre el cuerpo hasta llegar a la parte correspondiente. Las áreas que necesitan operación aparecen en una pantalla, mientras el cirujano pasa las herramientas a través de pequeñas aberturas.

Los procedimientos mínimamente invasivos implican incisiones más pequeñas con menos cicatrices, menor riesgo de infección, estancias hospitalarias más cortas y convalecencia reducida.

Próxima parada, cirugía robótica. En el año 2000, un equipo de científicos en Alemania que investigaba técnicas de cirugía mínimamente invasiva anunció que había desarrollado un sistema con dos brazos robóticos controlados por un cirujano desde una consola de control. Lo llamaron ARTEMIS.

En julio de 2000, se aprobó el uso del sistema da Vinci en Estados Unidos para cortes y cirugías.

Fue el primer sistema quirúrgico robótico en obtener la aprobación de la FDA y su uso se ha generalizado relativamente.

El sistema tiene tres componentes: un carro de visión con una fuente de luz y cámaras, una consola maestra donde se sienta el cirujano y un carro móvil con dos brazos para instrumentos y el brazo para la cámara.

La cámara proporciona una verdadera imagen tridimensional que se muestra sobre las manos del cirujano, de modo que las puntas de los instrumentos parecen una extensión de los mangos de control. Los pedales controlan el electrocauterio, el enfoque de la cámara, los embragues de los brazos de los instrumentos y de la cámara, y los mangos de control maestro que accionan los brazos robóticos sirvientes al costado del paciente.

Ha habido informes de errores y mal funcionamiento, algunos de ellos fatales, y no todos están convencidos de que la cirugía robótica realmente produzca mejores resultados para los pacientes.

El bisturí electroquirúrgico se inventó en la década de 1920. Utilizando una corriente eléctrica, calienta rápidamente el tejido corporal, lo que permite al cirujano cortar el tejido con una mínima pérdida de sangre. Se utiliza comúnmente en la cirugía del cáncer.

La cirugía basada en imágenes, como la laparoscopia, ha reducido el alcance de la intervención en muchas operaciones.

Sin embargo, cuando se trata de cáncer, las imágenes pueden mostrar dónde está el tumor, pero ni las imágenes ni el ojo humano pueden distinguir fácilmente entre tejidos sanos y no saludables.

El Dr. Zoltan Takats, del Imperial College de Londres en el Reino Unido, vio una manera para que el bisturí electroquirúrgico llenara el vacío que las imágenes no pueden llenar.

Introduzca el iKnife. Basado en electrocirugía, iKnife puede detectar con precisión qué tejido debe eliminarse y cuál debe permanecer.

Hasta hace poco, la única forma definitiva de saber si el tejido es canceroso o no era realizar una biopsia para estudiarlo, normalmente bajo un microscopio. La desventaja es que durante la cirugía, sólo se pueden tomar y analizar muy pocas muestras, y puede llevar 40 minutos completar cada prueba. Ésta no es una forma práctica de definir el borde de un tumor durante la cirugía.

En 2013 apareció el primer iKnife, que permite al cirujano examinar tejido biológico combinando la electrocirugía con la espectrometría de masas. En la espectrometría de masas, las partículas ionizadas o cargadas pasan a través de campos eléctricos o magnéticos.

La espectrometría de masas proporciona mediciones de la relación masa-carga, y estas mediciones permiten distinguir entre tejidos de diferente composición, lo que se conoce como perfil químico. Al analizar la composición química de diferentes muestras, se puede revelar qué tejidos están sanos y cuáles no.

En ese momento, el Dr. Takats dijo a Medical News Today que esperaba que el iKnife fuera aplicable a diferentes tipos de cirugía y que ahorraría costos.

Cortar con un electrobisturí hace que el tejido se vaporice mientras se corta. Esto genera un humo que normalmente es aspirado por los sistemas de extracción. Pero al conectar el iKnife a un espectrómetro de masas y bombear el humo hacia él, se puede "capturar" el vapor y analizar su composición química. Al hacer coincidir los resultados con una biblioteca de referencia, el cirujano puede ver qué tipo de tejido es en 3 segundos.

En 2013, el Dr. Takats y su equipo utilizaron el iKnife para analizar muestras de tejido recolectadas de 302 pacientes que se habían sometido a cirugía para extirpar varios tipos de tumores, tanto cancerosos como no cancerosos.

Registraron las características de miles de muestras de tejido tomadas de tumores en el cerebro, pulmón, mama, estómago, colon e hígado. A partir de estas muestras, crearon una base de datos de 1.624 entradas cancerosas y 1.309 no cancerosas, con las que se podrían comparar muestras futuras.

Luego, el equipo utilizó el iKnife con espectrometría de masas de ionización por evaporación rápida (REIMS) en 81 intervenciones quirúrgicas. Se tomaron lecturas durante la cirugía y luego se analizó el tejido de la manera convencional. En cada caso, la lectura coincidió exactamente con el diagnóstico histológico postoperatorio.

El iKnife se desarrolló para la electrocirugía porque los cirujanos vieron su potencial para eliminar tumores cancerosos, pero ya se ha planteado su aplicabilidad a la cirugía hidráulica y láser. En el futuro podría utilizarse para tomar lecturas para analizar las mucosas y el sistema respiratorio, urogenital o gastrointestinal.

El iKnife ya se utiliza en el Imperial College de Londres y ahora se está probando en cirugía de cáncer de mama, colon y ovario.

Más recientemente, investigadores del Reino Unido y Canadá han combinado el iKnife con una sonda láser para detectar tejido anormal durante una cirugía para extirpar un tumor cerebral.

Esta técnica utilizó una sonda láser de infrarrojo cercano para determinar si el tejido era canceroso o sano midiendo la luz reflejada en el tejido.

Cuando apuntaron el haz de luz hacia el cerebro expuesto, las moléculas de las células comenzaron a vibrar. Mientras lo hacían, la fibra óptica de la sonda recogió la luz dispersa que rebotaba en el tejido.

Al medir la frecuencia de las vibraciones, los científicos pudieron determinar qué tejido estaba sano y cuál no. Al igual que con el iKnife, el análisis tomó sólo unos segundos.

En la cirugía del cáncer, la capacidad de detectar el borde exacto de un área de tejido maligno puede marcar la diferencia entre la vida y la muerte, y entre tener que repetir la cirugía o no.

Ser capaz de extirpar el tejido exacto no solo garantiza que se extirpe todo el tumor, sino que también reduce la pérdida innecesaria de tejido, lo que genera mejores resultados para los pacientes.

Los investigadores señalan que, particularmente en el caso de los tumores cerebrales, la incapacidad de ver los límites de un tumor, incluso con un microscopio quirúrgico, pone a las personas en mayor riesgo de sufrir daños adicionales, como la pérdida del habla. A medida que avanza la tecnología, los riesgos de la cirugía disminuyen gradualmente.