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Fecha
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Correspondencia
sebastianjaimovich@gmail.com
Texto
Planificación Neuroquirúrgica con Software Osirix. Presentación de 3 casos y descripción de la técnica utilizada
Sebastián Gastón Jaimovich1,2; Martin Guevara1; Cesar Calzone1; Sergio Pampin2;
Roberto Jaimovich2; Javier Luis Gardella1
1División Neurocirugía, Hospital Juan A. Fernández; 2Servicio de Neurocirugía Pediátrica, FLENI, CABA, Argentina
Sebastián G. Jaimovich
sebastianjaimovich@gmail.com
Conflicto de intereses: los autores declaran no presentar conflicto de intereses.
RESUMEN
Objetivo: conocer la individualidad anatómica es clave para reducir el trauma quirúrgico y obtener un mejor resultado. Actualmente, el avance en las neuroimágenes ha objetivado esa individualidad anatómica, permitiendo planificar la intervención quirúrgica. Con este objetivo, presentamos nuestra experiencia con el software Osirix.
Descripción de la técnica: se presentan 3 casos ejemplificadores. Caso 1: paciente con meningioma de la convexidad parasagital izquierda en área premotora; Caso 2: paciente con macroadenoma hipofisario, operada previamente por vía transeptoesfenoidal en otra institución con una resección parcial; Caso 3: paciente con lesiones bilaterales en pedúnculos cerebelosos medios. Se realizó la planificación prequirúrgica con el software OsiriX, fusionando y reconstruyendo en 3D las imágenes de TC e IRM, para analizar relaciones anatómicas, medir distancias, coordenadas y trayectorias, entre otras funciones.
Discusión: el software OsiriX de acceso libre y gratuito permite al cirujano, mediante la fusión y reconstrucción en 3D de imágenes, analizar la anatomía individual del paciente y planificar de forma rápida, simple, segura y económica cirugías de alta complejidad. En el Caso 1 se pudieron analizar las relaciones del tumor con las estructuras adyacentes para minimizar el abordaje. En el Caso 2, el software permitió comprender la anatomía post-operatoria previa del paciente, para determinar la trayectoria del abordaje transnasal endoscópico y la necesidad de ampliar su exposición, logrando la resección tumoral completa. En el Caso 3 permitió obtener las coordenadas estereotáxicas y trayectoria de una lesión sin representación tomográfica.
Conclusión: en caso de no contar con costosos sistemas de neuronavegación o estereotáxia, el software OsiriX es una alternativa a la hora de planificar la cirugía, con el objetivo de disminuir el trauma y la morbilidad operatorias.
Palabras clave: Planificación Quirúrgica; Software OsiriX; Reconstrucción 3D; Fusión de Imágenes
ABSTRACT
Introduction: understanding of the anatomical individuality is key to reduce surgical trauma and obtain a better outcome. Nowadays, advances in neuroimages allows to analyze this anatomical individuality and so planning surgery. With this objective, we present our experience with the OsiriX software.
Technical description: we present three different applications as examples. Case 1: patient with a premotor cortex convexity parasagittal meningioma; Case 2: patient with a nonfunctioning pituitary macroadenoma operated on 2 years ago in another institution, with partial resection by transsphenoidal approach; Case 3: patient with bilateral middle cerebellar peduncles lesions. OsiriX Software was used for surgical planning. Volumetric CT and MRI images were fused and 3D reconstruction images obtained, to analyze anatomical relationships, measure distances, coordinates and trajectories, among other features.
Discussion: OsiriX software is a useful, open-source and free software tool that provides surgeons with valuable informations. It allows to study individual patient’s anatomy and plan a surgical approach in a fast, simple, economic and safe way. In Case 1 the software let us analyze the relationship of the tumor with the surrounding structures in order to minimize the approach’s morbidity. In Case 2, to understand the unique anatomic characteristics of an previously operated patient giving us important information regarding pathways and need for extra bone removal, achieving a complete tumor resection by an endoscopic transnasal approach. In Case 3, allowed us to obtain the stereotactic coordinates and trajectory for a not visualizable CT scan lesion.
Conclusion: when expensive neuronavigation systems are not available, OsiriX is an alternative for neurosurgical planning, with the aim of reducing trauma and surgical morbidity.
Key Words: Surgical Planning; OsiriX Software; 3D Reconstruction; Image Fusion
INTRODUCCIÓN
Uno de los pilares de la neurocirugía es la neuroanatomía. Sus cimientos se construyen durante la formación de pre-grado en la Escuela de Medicina y, posteriormente, durante la formación neuroquirúrgica. La mayoría de las referencias anatómicas aprendidas se basan en estudios de disecciones cadavéricas y su correlación con neuroimágenes. Sin embargo, durante cada cirugía el paciente es único. Las variantes anatómicas, o mejor dicho, el conocimiento de la individualidad anatómica es la clave para reducir el trauma quirúrgico y obtener un mejor resultado.
Actualmente, el avance en la adquisición de imágenes en tomografía computada (TC), resonancia magnética (IRM), tractografía, angioTC y angioRM, entre otras, y la posibilidad de post-procesamiento y análisis con softwares específicos, han logrado objetivar esa individualidad anatómica, permitiendo planificar de forma rápida y sencilla la intervención quirúrgica.
El objetivo de este trabajo es presentar la utilización del software OsiriX, de libre acceso, mediante la fusión de imágenes volumétricas de TC y RM, y su reconstrucción en 3D, para realizar el planeamiento prequirúrgico en tres casos seleccionados.
MATERIAL Y METODOS
Presentamos 3 casos ejemplificadores:
Caso 1: paciente femenino de 43 años, sin antecedentes de importancia, que consulta por hemiparesia derecha y cefalea. La IRM evidencia una lesión extraaxial en la convexidad parasagital premotora izquierda compatible con meningioma (Fig. 1).
Caso 2: paciente de sexo femenino de 40 años, con antecedente de resección parcial de macroadenoma hipofisario no funcionante. Consulta por disminución en la visión (7/10 en ojo derecho), y campimetría computada que informa escotoma en parte inferior del ojo derecho.
La IRM evidencia una lesión tumoral intra y supraselar de 19 mm x 14 mm x 16 mm (céfalo-caudal, antero-posterior, lateral) sólida, isointensa en T1 y T2, hiperintensa en FLAIR, que realza con gadolinio y produce efecto de masa sobre las estructuras adyacentes (Fig. 2A).
Caso 3: paciente de 17 años, con antecedente de astrocitoma pilocítico de la placa tectal con proyeccion exofítica al 4to. ventrículo (Fig. 3A), al que se le realizó resección biópsica de dicha lesión y posteriormente fue tratado con radioterapia 3D (56 Gy).
Requirió una DVP post tercerventriculostomía fallida por hidrocefalia.
Tres años después de la radioterapia, con remisión casi total del tumor tectal, consulta por diplopía y vértigo. La IRM evidenció lesiones localizadas en pedúnculos cerebelosos medios bilateralmente, hipointensa en T1, hiperintensa en T2, con leve edema perilesional y realce difuso con el contraste; la espectroscopía informó aumento de colina (Fig. 3B). El laboratorio infectológico completo fue negativo.
Planificación prequirúrgica y Cirugía:
Utilizando el software OsiriX v5.0 32-bit (Pixmeo Sarl, para Apple Macintosh) se realizó el planeamiento prequirúrgico, mediante la fusión de imágenes volumétricas (en formato DICOM) de TC y RM, y la reconstrucción 3D.
En el Caso 1 el software permitio analizar la lesión respecto a las estructuras venosas corticales y su localización craneométrica respecto a los surcos y giros para minimizar el abordaje (Fig. 1). Se realizó una resección tumoral completa. La paciente evolucionó favorablemente.
En el Caso 2, permitió analizar la huella quirúrgica previa y la anatomía individual de la paciente (Figs. 2 C y D). Se objetivó un abordaje reducido en la esfenoidotomia anterior con una apertura selar pequeña y de proyección inferior (Figs. 4 A y D). Se realizó un abordaje endoscópico transnasal binarinal, evidenciando la huella quirúrgica previa (Figs. 4 B y E). Se amplió la esfenoidotomia anterior (Fig. 4 C) y la apertura del piso selar (Fig. 4 F), logrando una buena exposición dural selar antero-infero-lateral, lo que permitió una resección tumoral completa. La paciente evolucionó favorablemente, con mejoría en la agudeza visual. La IRM post-operatoria no evidenció lesión tumoral (Fig. 2 B).
En el Caso 3, debido a que la lesión no era visible en la TC con contraste, se fusionó la TC con el marco de estereotaxia (TM-03B, Micromar, Diadema, SP, Brasil) colocado y la IRM, lo que permitió visualizar la lesión, calcular las coordenadas del blanco y medir la trayectoria con el punto de entrada mediante los ángulos medidos en los planos sagital y axial (Figs. 3 D, E y F). Fue operada, siguiendo dicha planificación, realizando un abordaje por orificio de trépano en fosa posterior, evitando lesionar estructuras de importancia. La anatomía patológica informó infiltración de células neoplásicas con cambios asociados a terapia radiante. Evolucionó sin complicaciones en el postoperatorio. La IRM control evidencia la correcta toma de biopsia en el blanco (Fig. 3 C).
Para fusionar las imágenes, se seleccionan y abren los estudios a fusionar (ej: TC y RM del mismo paciente. Botón derecho del mouse > “open images”). Luego se marcan puntos (botón “Point” en herramientas) de referencias anatómicas visibles (ej: cristalinos, pineal, comisura blanca anterior, etc.) en ambos estudios de forma secuencial, precisa y con el mismo orden. Luego se arrastra un estudio sobre el otro (sosteniendo el botón izquierdo del mouse a nivel del nombre de un estudio, en el margen superior, se lo arrastra hacia el otro), lo cual abre una nueva ventana. Allí, se cliquea en “Point-Based Registration”. Se repite el paso de arrastre de un estudio sobre el otro. Se abre nuevamente la misma ventana, y allí cliquear en “Image Fusion”. Luego se reconstruye la imagen fusionada en los 3 planos (“3D Viewer” > “2D Orthogonal MPR”).
Para realizar la reconstrucción 3D, se selecciona y abre (doble click) el estudio y cliquea en “3D Viewer” > “3D Volume Rendering”. Con la reconstrucción 3D podemos rotar la imagen en todos los planos, seleccionar la visualización de los distintos tejidos (botón “Window Level”), y recortar la imagen para visualizar sólo la región de interés (botón “Crop”).
El software también permite, entre otras funciones y herramientas, medir coordenadas, distancias, ángulos, trayectorias y contrastar estructuras anatómicas en alta resolución.
Sólo es necesario contar con las imágenes en formato DICOM y que las mismas sean volúmenes de alta resolución.
DISCUSIÓN
El análisis y comprensión de la individualidad anatómica de cada paciente es fundamental a la hora de una intervención quirúrgica, permitiendo al cirujano lograr su objetivo con el menor trauma quirúrgico, disminuyendo la morbilidad post-operatoria.4
Actualmente, el avance en la adquisición de imágenes volumétricas, principalmente en TC y RM, sumado a los softwares específicos para el post-procesamiento y el análisis de las imágenes han permitido, al cirujano, una exhaustiva y minuciosa planificación prequirúrgica.
Con este fin, se utilizó el software gratuito y de libre acceso OsiriX v5.0 32-bit (Pixmeo Sarl, para Apple Macintosh). En el Caso 1, mediante la reconstrucción 3D de la IRM, se analizó la relación del tumor con los surcos y giros y el compromiso de las venas corticales. En el Caso 2, se fusionó las imágenes volumétricas de TC y RM y realizó la reconstrucción en 3D para visualizar, comprender y analizar la huella post-quirúrgica del paciente, permitiendo planificar la estrategia quirúrgica para lograr la resección completa de la lesión con el mínimo abordaje necesario. En el Caso 3, la fusión de la TC e IRM permitió biopsiar una lesión de fosa posterior sin representación en TC y trazar la trayectoria (ángulos alfa y beta, determinando el punto de entrada). Este software al no ser específico para un sistema de estereotaxia permite utilizarlo con cualquier marco, pero es fundamental interpretar y relacionar los datos (ángulos) de la trayectoria con el marco de estereotaxia a utilizar.
De esta forma, con el meticuloso planeamiento prequirúrgico se lograron los respectivos objetivos con la menor morbilidad.
En la literatura internacional son varios los artículos que describen la utilización de éste software con dicho o similar objetivo. Mandel4 utiliza el software OsiriX para planificar la cirugía en 3D de forma rápida y sencilla, disminuyendo el trauma quirúrgico sin necesidad de neuronavegación, inclusive en cirugías de urgencia. Otros autores, como Rehman,8 describen y analizan la utilización del software OsiriX para la correcta y más precisa colocación de catéteres ventriculares. Miller6 utiliza este software para visualizar la anatomía neurovascular en neuralgia trigeminal y planificar la cirugía, fusionando y reconstruyendo en 3D la angiografía por RM con secuencias de alta resolución. Murata7 reconstruye y analiza angiografías por RM de malformaciones arteriovenosas cerebrales, permitiéndole planificar la cirugía de forma simple y no invasiva.
Kim3 analiza mediciones de longitud en TC 3D utilizando el software OsiriX, encontrando una precisión de menos de 0,3 mm de error, siendo altamente confiable. En un estudio realizado por Karlo2 se analiza el tiempo y la precisión en la fusión de imágenes por TC y RM con dicho software, realizados por un cirujano de columna y un neuroradiólogo, no encontrando diferencias estadísticamente significativas entre ambos. Siendo el tiempo medio necesario para la fusión menor a los 2 minutos, con una precisión media de 0,79/2,20 mm (mínima/máxima, según sesión y operador).
El software OsiriX v5.0 32-bit (Pixmeo Sarl, para Apple Macintosh) permite de forma rápida, segura y con una interfase sencilla de utilizar, sin necesidad de extensa capacitación en la utilización del software, ver imágenes (de TC, RM, angioTC, angioIRM, RM funcional), fusionarlas y reconstruirlas en 3D, medir distancias y trayectorias, entre otras funciones.1,5
De esta forma, el cirujano es capaz de planificar estrategias quirúrgicas en base a la anatomía individual del paciente con mínimo margen de error2,3 y en sólo unos minutos,3 usando su computadora personal desde donde se encuentre y en cualquier momento. Siendo fundamentalmente útil en casos de no contar con costosos sistemas de neuronavegación.
Actualmente, los sistemas de neuronavegación con softwares actualizados permiten realizar fusión y reconstrucción 3D de imágenes; pero el costo económico es elevado, no siendo disponible en la mayoría de las cirugías de nuestro medio.
En el Hospital J. A. Fernández no disponemos rutinariamente de sistema de neuronavegación ni software moderno de esterotaxia, pero desde que incorporamos esta tecnología, en los últimos 3 años, hemos realizamos el planeamiento quirúrgico en 40 pacientes (Tabla 1). Lo que nos permitió planificar, sin necesidad de neuronavegación, el más óptimo abordaje para tumores supratentoriales, infratentoriales e intraventriculares, trazar trayectorias endoscópicas y estereotáxicas y fusionar la TC con la IRM para biopsiar, con guía estereotáxica, lesiones sin expresión tomográfica.
CONCLUSIÓN
La planificación quirúrgica con la fusión de imágenes y reconstrucción 3D nos permite analizar la anatomía individual del paciente, con el objetivo de disminuir el trauma y la morbilidad quirúrgica, principalmente en cirugías de alta complejidad. El software OsiriX, de acceso libre, permite al cirujano realizar dicha planificación de forma rápida, simple, segura y económica, fundamentalmente en casos de no contar con sistema de neuronavegación.
BIBLIOGRAFÍA
- Aylin OH, Esra E, Ali S, Koray C, Ilhan E, Serdar A, et al. An analysis of stereotactic biopsy of brain tumors and nonneoplastic lesions: a prospective clinicopathologic study. Surgical Neurology. 2005;64 S2:82–8.
- Karlo I, Steurer-Dober M, Leonardi C, Pfirrmann WA, Zanetti M, Hodler J, et al. MR/CT image fusion of the spine after spondylodesis: a feasibility study. Eur Spine J. 2010; 19:1771–5.
- Kim G, Jung HJ, Lee HJ, Lee JS, Koo S, Chang SH, et al. Accuracy and reliability of length measurements on three-dimensional computed tomography using open-source OsiriX software. J Digit Imaging. 2012; 25(4):486-91.
- Mandel M, Amorim R, Paiva W, Prudente M, Teixeira MJ, Andrade AF, et al. 3D Preoperative Planning in the ER with OsiriX®: When There is No Time for Neuronavigation. Sensors (Basel). 2013 May 16;13(5):6477-91.
- Martin CM, Roach VA, Nguyen N, Rice CL, Wilson TD. Comparison of 3D Reconstructive Technologies Used for Morphometric Research and the Translation of Knowledge Using a Decision Matrix. Anat Sci Educ. 2013 Apr 30. doi: 10.1002/ase.1367. Pubmed: PMID 23633266. [Epub ahead of print]
- Miller J, Acar F, Hamilton B, Burchiel K. Preoperative visualization of neurovascular anatomy in trigeminal neuralgia. J. Neurosurg. 2008 March;108(3):477-82.
- Murata T, Horiuchi T, Rahmah NN, Sakai K, Hongo K. Three-Dimensional Magnetic Resonance Imaging Based on Time-of-flight magnetic resonance angiography for superficial cerebral arteriovenous malformation. Neurol Med Chir. 2011; 51:163-7.
- Rehman T, Rehman AU, Ali R, Rehman A, Bashir H, Ahmed Bhimani S. A Radiographic Analysis of Ventricular Trajectories. World Neurosurg. 2012 December 12. doi: 10.1016/j.wneu.2012.12.012. Pubmed: PMID 23246631. [Epub ahead of print]
COMENTARIO
Sebastian Jaimovich y cols. comunican su experiencia con el Software Osirix para Apple Macintosh, en el análisis preoperatorio y la planificación quirúrgica de tres casos resueltos muy satisfactoriamente: un meningioma parasagital en área premotriz, un adenoma hipofisario residual, abordado endoscópicamente, y una lesión de fosa posterior.
Los autores detallan minuciosamente el procedimiento, ilustrando correctamente las imágenes obtenidas mediante fusión de TAC y RMN, correlacionándolos con los hallazgos operatorios en cada caso en particular.
Esta técnica ha alcanzado una difusión importante en varios centros neuroquirúrgico destacados a nivel mundial.
En nuestro país, fue presentada por uno de sus más firmes defensores, el Prof. Ugur Ture del Hospital Universitario de Yeditepe, en Estambul, Turquía, durante su conferencia del Congreso de la AANC en agosto de 2012, resaltando la utilidad, practicidad y libre acceso del software, que solamente requiere del trabajo de las imágenes en una PC de tipo Apple Macintosh.
Personalmente, he tenido la oportunidad de comprobar su aplicación por el equipo del Dr. Ture en Estambul, en junio próximo pasado, y he de destacar la calidad de las imágenes obtenidas y su correlación estricta con los hallazgos operatorios.
En nuestro servicio hemos utilizado durante este año dicho software para la reconstrucción de aneurismas intracraneanos del circuito anterior, correlacionando las imágenes obtenidas con la anatomía quirúrgica, y los resultados han sido excelentes en todos los casos, permitiéndonos tener una idea cabal de la disposición del aneurisma y sus relaciones vasculares.
En síntesis, creo que el trabajo de Jaimovich y cols. es sumamente destacable y, fundamentalmente, debe ser tenido en cuenta por los jóvenes colegas, cuyo expertise innato en el manejo de la tecnología informática, debería permitirles a corto lapso manejar este software para disfrutar de la información detallada, practica y gratuita que nos ofrece.
Marcelo Platas