Surgery 4.0. Cirugía 4.0 en un quirófano cognitivo, Smart e integrado. Seguro.

Dr. Carlos Alberto Díaz. Profesor Titular Universidad ISALUD. Buenos Aires.

Es el cuarto artículo de una serie editorial del blog saludbydiaz, que llegó para quedarse, como el Lean Healthcare, la seguridad del paciente, la medicina basada en el valor, la gestión clínica y el cuidado progresivo.

Surgery 4.0 no significa que los robots realizarán una cirugía por sí mismos en el futuro. Esta no puede ser la visión de los cirujanos ni sería aceptada por la mayoría de los pacientes en sociedades con un sistema de salud altamente desarrollado, como ha demostrado un estudio muy reciente. Sin embargo, la inteligencia artificial, la robótica, la cirugía basada en modelos y muchos principios adicionales de Cirugía 4.0 ciertamente ayudarán a que la cirugía esté más basada en la evidencia, sea más segura y más fácil, todo con el objetivo de obtener un mejor resultado y una mejor experiencia para el paciente.

La cirugía es una disciplina médica manual, de habilidad, de competencia y en la medida en que la digitalización de la cirugía podría considerarse irrelevante. Todo lo contrario. Se demostrará en este artículo que la digitalización es la clave para la supervivencia de la cirugía moderna. La cirugía se sitúa en un triángulo entre la calidad del resultado, el gasto y el trauma terapéutico

Comenzando con el quirófano «cognitivo» integrado, descrito previamente por Stauder et al., Como el «núcleo de la cirugía cognitiva», ampliaron la visión al ofrecer una descripción general de las aplicaciones preoperatorias y postoperatorias adicionales de la «cirugía cognitiva». Analizaron las posibilidades de nuevos dispositivos y software inteligentes a lo largo de todo el ciclo de tratamiento del paciente, culminando con la evolución de un “hospital inteligente”. Este “Hospital 4.0” utiliza tecnología para salvar las brechas entre la infraestructura de TI, los dispositivos médicos, el personal médico y los pacientes. Concluyeron que “el Hospital 4.0 será un sistema inteligente, que brinda la información correcta, en el momento correcto, en el lugar correcto para el interesado individual y, por lo tanto, ayuda a disminuir las complicaciones y mejorar los procesos clínicos, así como el resultado del paciente.

El quirófano es el centro de los beneficios de una unidad quirúrgica. Será el enfoque principal si se discute la idea de «Cirugía 4.0». Sin embargo, toda la cadena de prestación de atención quirúrgica tiene que se considerarán incluyendo la atención pre y postoperatoria, así como la toma de decisiones y la capacitación y educación quirúrgica. En una mirada más cercana, «Cirugía 4.0» no es menos compleja y desafiante como «Industria 4.0», pero igualmente prometedora, o incluso más.

Cada caso individual produce una gran cantidad de datos: estado individual del paciente e historial médico, imágenes preoperatorias, hallazgos intraoperatorios, atención quirúrgica que incluye el tipo específico de intervención y el resultado final. Estos datos serán fácilmente accesibles en el futuro, ya que todos ellos se almacenan de manera digitalizada. Evidentemente, estas bases de datos completas son demasiado grandes y complejas para la extracción manual de conocimiento, pero la informática ofrece ahora métodos sofisticados de análisis automático de grandes cantidades de datos que también permitirán extraer información previamente desconocida.

La recuperación de datos por sensores juega un papel central, complementado por otras fuentes de información. La tecnología de detección ya está bien desarrollada hoy en día y permite la aplicación de sistemas sensibles al contexto [2], sistemas de archivos conscientes del contexto [3], seguridad [4], reconocimiento de actividades [5], búsqueda basada en el contexto [6] e incluso sistemas sanitarios inteligentes [7]. Sin embargo, hasta donde sabemos, las actividades quirúrgicas en el quirófano aún no se consideraron. La recuperación y captura de datos ciertamente no es tan fácil en el entorno quirúrgico en comparación con un sistema técnico, P. ej… de un avión.

Modelo quirúrgico

El término “modelo quirúrgico” o “cirugía basada en modelos” puede resultar extraño o parecer oscuro. El siguiente documento facilita una mejor comprensión.

Neumuth explicó que un “modelo quirúrgico” es un plan detallado basado en evidencia de una intervención quirúrgica particular con una descripción clara del flujo de trabajo desde la incisión de la piel hasta el cierre. No solo incluye el curso normal de una operación, sino que también considera posibles modificaciones y desviaciones. También explicó cómo crear «modelos quirúrgicos» mediante un enfoque de abajo hacia arriba o de arriba hacia abajo [ 3 ]. Las metodologías modernas de SDS, como el aprendizaje automático, serán extremadamente útiles para establecer una «cirugía basada en modelos». Sin embargo, incluso la tecnología informática más avanzada no puede sustituir la experiencia quirúrgica: un llamado de atención para que la comunidad quirúrgica se involucre y colabore científicamente en el desarrollo de Surgery 4.0.

Si se evalúa un escenario particular de una operación quirúrgica, uno necesita saber qué ha sucedido antes. Con el fin de predecir los próximos pasos, hay que saber cómo se continúa normalmente el procedimiento. Se requiere un modelo del procedimiento. En nuestro caso, un modelo quirúrgico tiene que ser creado. Modelar un procedimiento simple es relativamente fácil: «Ir de A a B; si se alcanza B, vaya a C». Pronto se vuelve menos trivial, si más de una opción puede existen, si algunos pasos podrían repetirse. La idea de dividir una operación quirúrgica en segmentos claramente definidos aún hoy en día es vista como un ejercicio, pero es un requisito previo para que la máquina entienda lo que está sucediendo

Modelo de paciente

Cada paciente es único y el curso real de la cirugía puede variar, y esto es importante incluso si se considera un procedimiento quirúrgico estandarizado. Un chole normalLa cistectomía puede ser extremadamente simple y rápida en el caso de una mujer joven con un índice de masa corporal razonable, pero extraordinariamente lenta y desafiante en un paciente masculino con 75 años de edad con una larga historia de colecistitis crónica.

En otras palabras, las características individuales tienen una influencia considerable en el curso de una operación y el resultado. Evidentemente, esto tiene que se considerará si se va a desarrollar un sistema sensible al contexto (Fig. 5.7). Fig. 5.7

Este gráfico revela los datos que pueden acompañar al quirófano a los pacientes, su estado general, evaluación nutricional, antecedentes, conciliación de medicación, alergias, aspectos particulares, historia clínica, edad, imágenes, estudios de laboratorio.

Múltiples factores contribuyen al proceso de prestación de asistencia sanitaria y al flujo de trabajo quirúrgico. Muchos aspectos como la edad, la historia, etc. son genéricos. Aspectos particulares están relacionados con el procedimiento quirúrgico individual, estos deben estar disponibles y generar alertas para mejorar la seguridad de los pacientes. Aparentemente plausible y fácilmente implementable, este concepto aún está lejos de ser maduro para la clínica. práctica, ya que muchas condiciones previas elementales aún no se han realizado. Una condición previa básica es la integración de sistemas en el quirófano. Es primordial que se entienda, como se hizo con los equipos de imágenes, que la tecnología de quirófano tenga que hablar un idioma universal. Por ello es necesario: la integración de los sistemas

Integración de sistemas es Una condición previa esencial de cualquier enfoque para hacer que el quirófano sea «inteligente» es la integración de todos los sistemas y dispositivos utilizados durante la cirugía en un sistema integral de vigilancia y control (SCS). La necesidad de integración de sistemas en el quirófano es bien considerada en todo el mundo, pero a pesar de muchos esfuerzos nacionales e internacionales, sigue siendo una visión hoy en día que todas los equipos, Dispositivos y los instrumentos están incorporados e interconectados (Fig. 5.3). El proceso de integración de sistemas es mucho más difícil de lo que se esperaba inicialmente. Por naturaleza, los problemas son menos técnicos que legales. La cuestión principal es encontrar una solución para la responsabilidad. Pocos fabricantes están particularmente interesados en desarrollar la Cirugía 4.0 En la cirugía hoy se utiliza un equipo heterogéneo procedente de varios fabricantes. El primer paso para establecer un sistema sensible al contexto es desarrollar un sistema de control central e integral capaz de capturar información de todos los dispositivos y equipos adicionales

La llamada «sala de operaciones colaborativa» se basa en 3 pilares: Captura de datos, interpretación de información integral en tiempo real («razonamiento») y la predicción de actividades posteriores

Actualmente, la creación de redes no ha progresado en la sala de tratamiento. Casi todos los dispositivos médicos de la sala de tratamiento funcionan como dispositivos independientes.

En consecuencia, se han creado varias comisiones públicas a nivel internacional para resolver los problemas de interoperabilidad. Un ejemplo es el llamado grupo OR.NET que fue patrocinado por el gobierno alemán durante un período de 3 años. El proyecto se basa en trabajos previos de redes modulares y dinámicas de dispositivos médicos en el quirófano haciendo uso del paradigma de la arquitectura orientada a servicios (SOA). El objetivo es el desarrollo de opciones de redes certificables, dinámicas y de múltiples proveedores para dispositivos existentes y futuros, así como para soluciones de software en el entorno médico. El objetivo es desarrollar un quirófano en red denominado «Smart Cyber ​​Operating Theatre (SCOT)». Los dispositivos médicos se conectan mediante la interfaz de recursos abiertos para la tecnología de red (ORiN). Desarrollado originalmente para la industria.

La simulación, la robótica, la interoperabilidad de los dispositivos, la trazabilidad de las acciones, la incorporación del pre quirúrgico, las acciones anestésicas, los dispositivos y de los cuidados postoperatorios, harán la cirugía más segura. Actualmente está en desarrollo en Japón el «Smart Cyber Operating Theater (SCOT)» se inició para conectar en red la sala de operaciones.

La transformación del quirófano que consiste en dispositivos médicos separados en un sistema operativo integrador respaldará la toma de decisiones quirúrgicas y probablemente mejorará la precisión del tratamiento quirúrgico, aumentará su efectividad y reducirá los riesgos asociados.