Aplicabilidad de la nueva generación de modelado 3D en cirugía hepatobiliar

Abstract

Introducción: La cirugía hepatobiliar es el tratamiento de elección en gran número de pacientes diagnosticados con una patología hepática tumoral. Debido a su gran complejidad, es indispensable dominar la variabilidad anatómica del hígado y la técnica quirúrgica aplicada en cada paciente. Con el avance de las nuevas tecnologías y el desarrollo del 3D de nueva generación, la planificación quirúrgica puede encontrar un beneficio importante aportando mayor precisión, tanto en el abordaje como en la resección hepática empleada, al actuar como guía y de manera individualizada. Objetivos: Validar la precisión del modelo 3D conseguido a partir de imágenes originales de cada paciente para realizar la planificación preoperatoria y apoyar la enseñanza a estudiantes y miembros del equipo quirúrgico en cirugía hepatobiliar compleja. Material y método: Se realizó un análisis multicéntrico retrospectivo en pacientes en los que su utilizó la última generación de modelado 3D en la planificación preoperatoria de la cirugía hepatobiliar en dos cohortes de pacientes: 1) cirugía hepatobiliar compleja y, 2) colangiocarcinoma perihiliar. Resultados: En un primer estudio de cirugía hepatobiliar compleja, se incluyeron 35 pacientes de 8 centros hospitalarios diferentes. Las pruebas de imágenes obtenidas por TC y RM comparadas con el 3D impreso lograron una gran similitud en cuanto a la medida de los calibres vasculares (0.22±1.8 mm) así como la distancia entre el tumor y el vaso (0.31±0.24 mm). Los gráficos de Bland-Altman también demostraron una concordancia entre 3D impreso y la pieza quirúrgica con la distancia del margen de resección (1.15±1.52 mm). Los profesionales destacaron 3D impreso con una tasa positiva de 0.89 (IC:95%; 0.73-0.95) En cuanto a los estudiantes, se consiguió una tasa de éxito superior con 3D impreso (mediana: 0.9, IQR:0.8-1) comparado con TC/RM o imágenes digitales 3D (P= 0,01). En la cohorte de los colangicarcinomas perihiliares, 37 pacientes fueron sometidos a cirugía hepática y 4 fueron considerados inoperables al estudiar los hallazgos encontrados en la reconstrucción 3D. La diferencia media entre la reconstrucción 2D y los hallazgos intraoperatorios del tamaño del tumor fue (3,60 mm, límites de concordancia de 14,97 a 22,15 mm) mayor que con la reconstrucción 3D. (2,52 mm, límites de concordancia de 9,21 a 4,17 mm). Utilizando la escala tipo Likert, los encuestados detallaron una mejor comprensión de todos los parámetros relacionados con la estadificación, el tamaño, la extensión y las relaciones vasculares del tumor con el uso de la modelización 3D, con la excepción de la afectación de los ganglios linfáticos. También se informó de una clara mejora en la interpretación de la anatomía vascular y biliar, con puntuaciones medias Likert de 4,72(0,46) y 4,77(0,42) respectivamente. En general, los médicos y enfermeras se mostraron muy de acuerdo con la afirmación: “la planificación con el modelo 3D es mucho mejor que con imágenes 2D”, con una puntuación Likert media de 4,72 y 5, respectivamente. Conclusiones: la modelización 3D de última generación es una herramienta de gran ayuda para la toma de decisiones y la planificación preoperatoria en cirugía hepatobiliar compleja, así como para la enseñanza de pacientes y estudiantes. Los cirujanos y enfermeras consideran esta nueva herramienta como un material de apoyo que mejora la comunicación y comprensión dentro del quirófano.

Introduction: Hepatobiliary surgery is the treatment of choice in a large number of patients diagnosed with hepatic tumor pathology. Due to its great complexity, it is essential to master the anatomical variability of the liver and the surgical technique applied to each patient. With the advance of new technologies and the development of new generation 3D, surgical planning can find an important benefit by providing greater precision, both in the approach and in the liver resection used, acting as a guide and in an individualized manner. Aims: To validate the accuracy of the 3D model obtained from original images of each patient for preoperative planning and to support the teaching of students and members of the surgical team in complex hepatobiliary surgery. Methods: A retrospective multicenter analysis of patients using the latest generation of 3D modeling in the preoperative planning of hepatobiliary surgery was performed in two cohorts of patients: 1) complex hepatobiliary surgery and 2) perihilar cholangiocarcinoma. Results: In a first study of complex hepatobiliary surgery, 35 patients from 8 different hospital centers were included. Imaging tests obtained by CT and MRI compared with 3D printed achieved a high similarity in terms of vascular caliber measurements (0.22±1.8 mm) as well as the distance between the tumor and the vessel (0.31±0.24 mm). Bland-Altman plots also demonstrated agreement between 3D printed and surgical specimen with resection margin distance (1.15±1.52 mm). Practitioners highlighted 3D printed with a positive rate of 0.89 (CI:95%; 0.73-0.95) As for students, a higher success rate was achieved with 3D printed (median: 0.9, IQR:0.8-1) compared to CT/MRI or 3D digital imaging (P= 0.01). In the cohort of perihilar cholangiocarcinomas, 37 patients underwent liver surgery and 4 were considered inoperable when studying the findings found on 3D reconstruction. The mean difference between 2D reconstruction and intraoperative findings of tumor size was (3.60 mm, limits of agreement from 14.97 to 22.15 mm) greater than with 3D reconstruction (2.52 mm, limits of agreement from 9.21 to 4.17 mm). Using the Likert-type scale, respondents detailed a better understanding of all parameters related to tumor staging, size, extent and vascular relationships with the use of 3D modeling, with the exception of lymph node involvement. A clear improvement in the interpretation of vascular and biliary anatomy was also reported, with mean Likert scores of 4.72(0.46) and 4.77(0.42) respectively. In general, surgeons and nurses strongly agreed with the statement: “planning with the 3D model is much better than with 2D images”, with mean Likert scores of 4.72 and 5, respectively. Conclusion: The state-of-the-art 3D modeling is a great tool for decision making and preoperative planning in complex hepatobiliary surgery, as well as for teaching patients and students. Surgeons and nurses see this new tool as a support material that enhances communication and understanding within the operating room.