Filosofía y plan de acción de la bioingeniería

El crecimiento exponencial que ha sufrido la tecnología en la sanidad y el empuje que ha dado la pandemia en la transformación digital de todos los sectores, ha propiciado la necesidad de incorporar nuevos perfiles técnicos dentro del ámbito de la bioingeniería para impulsar el cambio tecnológico en los distintos servicios de los hospitales y centros sanitarios. Estos perfiles combinan conocimientos técnicos y clínicos especializados, cuyo objetivo es formar parte de los equipos asistenciales a través de su posición transversal en el esquema organizativo del hospital.

La necesidad de un equipo de bioingeniería en el Hospital Sant Joan de Deu (HSJD) surge de la ejecución de un plan de obras y transformación tecnológica que ha tenido un gran impacto en las áreas más críticas del hospital. Esta transformación dio lugar a un obligado cambio de paradigma asistencial, lo que propició la aparición de un perfil que actuase como vínculo entre lo tecnológico y lo asistencial, ayudase en la gestión de los diferentes proyectos y acompañase al equipo asistencial a lo largo de la curva de aprendizaje. Así pues, con el trascurso de los años y la identificación de nuevas necesidades asistenciales, el campo de acción del bioingeniero se ha ido expandiendo hacia otras áreas técnicas de conocimiento y otras especialidades asistenciales.

Así pues, el plan de acción del servicio de bioingeniería del Hospital Sant Joan de Déu, se basa en tres objetivos principales: 

1. Soporte en la implantación de tecnología: participa en el diseño y lidera el desarrollo y puesta en marcha de nuevos proyectos estratégicos técnico-asistenciales. El bioingeniero actúa como interlocutor entre el hospital y la industria para garantizar la correcta implantación de la tecnología; así como de enlace transversal entre las diferentes áreas del hospital para garantizar la integración fluida de la tecnología en los procesos y flujos de trabajo asistencial.
2. Mejora en la atención al paciente: identifica áreas de mejora en la atención clínica, así como la optimización de procesos clínicos, para ofrecer una atención más eficiente y centrada en el paciente, adaptando la tecnología a los diferentes ecosistemas del hospital. 
3. Investigación y Desarrollo conjunto: Colabora en proyectos de investigación técnico-asistencial, explora nuevas aplicaciones tecnológicas y desarrolla soluciones innovadoras junto a la industria. El ambiente de colaboración técnico-asistencial propicia el desarrollo de ensayos clínicos, estudios de viabilidad y/o pruebas de concepto para evaluar la eficacia, seguridad y efectividad de los productos desarrollados.

Actualmente, la figura del bioingeniero en el hospital Sant Joan de Déu, se ha extendido a unidades y servicios especializados como son la Unidad de Neuromodulación Pediátrica (UNP) y el servicio de Neurocirugía pediátrica (NCIR).

En este documento se expone un caso de éxito de colaboración entre el equipo clínico y el de bioingeniería, en el que se crea una nueva unidad disruptiva: la Unidad de Neuromodulación Pediátrica; y se combina con el proceso de planificación y navegación quirúrgica de la especialidad de neurocirugía.

Como se verá, el caso de éxito no solo reside en la creación de la unidad y de un nuevo circuito técnico-asistencial que permite mejorar la seguridad del paciente, sino en la incorporación de bioingeniería en la actividad y operativa diaria de éste como parte del equipo asistencial.

Gracias a la especialización del bioingeniero en estos ámbitos, éste es capaz de identificar y proponer mejoras en los flujos técnico-asistenciales para que la tecnología sea una herramienta que conecte unidades entre sí, aumentando la seguridad y la precisión del diagnóstico.

Figura 1. Esquema de colaboración entre la Bioingeniería, la Unidad de Neuromodulación y Neurocirugía.

Caso de éxito: colaboración multidisciplinar técnico-asistencial

Como se introducía, a continuación, se presenta un caso de éxito en el que, a través de la creación de una nueva unidad clínica como es la UNP y su integración con el circuito existente de planificación y navegación quirúrgica de NCIR; se llevan a cabo los tres objetivos a los que debería dar respuesta cualquier proyecto de Bioingeniería.

Soporte en la implantación tecnológica

Durante el diseño de los servicios que ofrecería la nueva unidad de Neuromodulación (2021), se puso de manifiesto la necesidad de incorporar tecnología disruptiva que permitiese el diagnóstico y tratamiento de enfermedades neurofisiológicas. Así pues, con el objetivo de encontrar e implantar la tecnología que mejor se adaptara a las necesidades de la unidad, bioingeniería lideró todas las fases del proyecto; desde la prospección de mercado hasta el soporte técnico en el uso de los dispositivos, pasando por la negociación, adquisición, instalación y puesta en marcha, formación y creación de los circuitos hospitalarios y flujos asistenciales necesarios.

Figura 2. Proceso de implantación tecnológica y soporte de bioingeniería en la Unidad de Neuromodulación.

Los equipos de estimulación cerebral resultantes, permitieron la localización personalizada de áreas cerebrales críticas para el desarrollo pediátrico, como son las zonas motoras y del lenguaje. Esta exploración pre-quirúrgica enriquece la información obtenida de la imagen digital, y es clave en la decisión del procedimiento y la definición del abordaje quirúrgico puesto que, uno de los criterios, será evitar la afectación de estas zonas durante la cirugía. 

A través de los estudios por resonancia magnética, el bioingeniero realiza la reconstrucción 3D y prepara la sesión para la posterior estimulación por parte del facultativo. Como se observa en la figura 3, gracias a las técnicas de estimulación magnética transcraneal navegada (nTMS) y de electromiografía, el equipo técnico-asistencial es capaz de localizar el área motora funcional del paciente. Para ello, se analizan las respuestas motoras obtenidas a partir de cada estímulo, estableciendo así, un mapa de colores (mapping) según la amplitud de la respuesta obtenida.

Figura 3. Visualización del mapping motor en el equipo de estimulación magnética transcraneal navegada (nTMS).

Por otro lado, durante la puesta en marcha de los nuevos quirófanos (2019), el servicio de neurocirugía expuso la necesidad de implantar un sistema de planificación y navegación quirúrgica que permitiese diseñar el abordaje quirúrgico previo a la intervención, mejorando la seguridad del paciente y la confianza del cirujano.

Figura 4. Proceso de implantación tecnológica y soporte de bioingeniería en el servicio de Neurocirugía.

El software de planificación permite procesar las imágenes radiológicas del paciente con el objetivo de resaltar las estructuras anatómicas de interés para, posteriormente, generar un modelo 3D del cerebro. Durante la cirugía, el modelo 3D puede ser usado como guía para la intervención.

Como en el caso anterior, el liderazgo del proyecto de implantación tecnológica por parte de bioingeniería no fue más que la antesala para forjar la colaboración con el equipo asistencial en el proceso de planificación quirúrgica y en el soporte intraquirúrgico durante la navegación.

En la figura 5, se muestra la planificación quirúrgica del caso presentado en la figura 3, realizada por el bioingeniero. Como se observa, una vez se ha obtenido el modelo 3D, se han segmentado las partes anatómicas más relevantes (tronco encefálico, quiasma, ventrículos, etc.) representados por objetos de colores diferentes, así como el área de lesión, en este caso en naranja.

Figura 5. Segmentación de objetos anatómicos obtenidos con el software de planificación quirúrgica.

Uno de los aspectos más interesantes a destacar en la implantación de nuevas tecnologías, así como la creación de servicios técnicos que den soporte a los equipos clínicos con recursos propios, es que el conocimiento permanece en el hospital. Así pues, el traspaso de know-how es automático y más rápido, puesto que es independiente a la industria y al proveedor.

Mejora en la atención al paciente 

La participación de bioingeniería en ambas áreas asistenciales permite tener una visión global de los circuitos de paciente y del flujo de trabajo de ambos servicios. 

Durante el diseño de la unidad de Neuromodulación y la definición de los principales circuitos, se detectó la oportunidad de combinar los resultados obtenidos a partir de la estimulación magnética con el procedimiento de planificación y navegación quirúrgica de neurocirugía. Específicamente, se identificó la posibilidad planificar las cirugías teniendo en cuenta el mapeado previo con las zonas anatómicas críticas y, de esta manera, conseguir un resultado más personalizado y con una mayor precisión.

Así pues, con el objetivo de que los cirujanos pudiesen utilizar la información funcional del paciente y aumentar la precisión del abordaje quirúrgico, el equipo de bioingeniería llevo a cabo un proyecto de integración en el que fusionó ambos estudios, convirtiendo dichas zonas anatómicas críticas identificadas en la unidad de Neuromodulación, en un objeto adicional dentro de la segmentación 3D realizada durante la planificación.