Cirugía abdominal mínimamente invasiva: lux et veritas

La unión entre los innovadores quirúrgicos, los ingenieros biomédicos, la industria y el empuje causado por la demanda de los pacientes, resultó en lo que se conoce como cirugía mínimamente invasiva. El procedimiento laparoscópico hoy rutinario fue considerado no mucho tiempo atrás como posiblemente no ético y peligroso o, en el mejor de los casos, impetuoso y radical. El desarrollo de la colecistectomía laparoscópica fue un fenómeno que realmente cambió el foco de la cirugía y la mentalidad de casi todos los cirujanos, cualquiera sea la parte del cuerpo donde realizaban sus operaciones. Muchos de los grandes avances científicos que permitieron a la endoscopía emerger, también han afectado a la laparoscopía. Una mirada hacia atrás, a los desarrollos históricos que definen actualmente la cirugía endoscópica y laparoscópica, puede ayudarnos a entrever el futuro de la cirugía abdominal mínimamente invasiva.

La anatomía interna y la patología del cuerpo humano evadió la visualización directa por siglos. El mayor factor limitante fue la iluminación. El Lichtleiter descrito por Phillipp Bozzini, de Frankfurt, en 1805, comenzó con la era de la iluminación. Su citoscopio combinaba espejos reflectores, velas y una cánula uretral, para iluminar directamente dentro de las cavidades internas y redireccionar la luz hacia el ojo del observador [1]. Desafortunadamente esta "indebida curiosidad" generó censura por parte de la Facultad Médica de Viena. Esto, en conjunto con su temprana muerte por tifoidea en 1809, detuvo ulteriores desarrollos. No fue sino hasta 1853 que Antonin Desormeaux de París usó una lámpara gazogene alimentada con alcohol y turpentina (aguarrás) con un espejo concentrador [2]. Se hicieron otras modificaciones pero los reflejos de la luz generada por lámparas aun era inadecuada.

Thomas Edison brindó un nuevo gran avance tecnológico en 1879 con la invención de la lámpara eléctrica. Esto permitió a Maximilian Nitze y Josef Leiter, en el mismo año, desarrollar un endoscopio rígido con una fuente de luz proveniente de un alambre de platino calentado eléctricamente, un sistema de lentes múltiples y un sistema separado de circulación de agua para enfriamiento. Aunque el mismo fue usado principalmente para procedimientos urológicos, este diseño inspiró ulteriores modificaciones. Johann von Mikulicz colaboró con Leiter para crear un endoscopio rígido para el tracto gastrointestinal superior con un sistema de enfriamiento para la iluminación incandescente, para ver el esófago con seguridad [2].  A medida que las lámparas eléctricas y los lentes se fueron posteriormente miniaturizando, los endoscopios fueron mejorando y adaptándose para, esencialmente, todos los orificios naturales. Para fines del siglo 19, la endoscopía se había vuelto una modalidad de diagnóstico aceptada y la escena fue ajustada para aventurarse dentro de las cavidades abdominal y torácica.

En 1901, Dimitri Oskarovich Ott de Petrogrado, Rusia, realizó el primer examen endoscópico de la cavidad abdominal a través de una incisión vaginal posterior utilizando un espejo de cabeza y un espéculo. Examinó la pelvis y las vísceras abdominales y llamó al procedimiento ventroscopía. En el mismo año, aunque reportado en 1902, George Kelling de Dresden, Alemania, está acreditado con la realización de la primera laparoscopía verdadera de la cavidad abdominal. Kelling usó un citoscopio de Nitze en combinación con neumoperitoneo para examinar la cavidad peritoneal de un perro. En neumoperitoneo fue creado infectando aire a través de un filtro de algodón estéril. En su publicación en 1902 llamó a este procedimiento celioscopía y describió la técnica para la creación del neumoperitoneo y la entrada en la cavidad abdominal. Este trabajo estancó el interés investigador de Kelling en el sangrado gastrointestinal. Hacia fines del siglo, mucha gente moría a causa de las hemorragias. Aunque la laparotomía podía confirmar el diagnóstico, a menudo llevaba al óbito del paciente porque se liberaba la presión abdominal y se presenciaban los verdaderos efectos de la hipovolemia. Kelling introdujo el concepto de lufttamponade o insuflación con aire a alta presión dentro de la cavidad abdominal para detener o taponar el sangrado. Después de experimentar esta técnica en perros, escribió "Después del examen, un perro está tan animado como lo estaba antes" [3,4]. Esto lo inspiró para querer visualizar los efectos intraabdominales del lufttamponade y, entonces, la celioscopía nació [3].

Poco después y de manera separada, Hans Christian Jacobaeus, un internista de Estocolmo, publicó su serie inicial de pacientes en 1910. Examinó 17 pacientes con ascitis y acuñó el término laparoscopía. Para 1912, Jacobaeus había reportado 115 pacientes y Kelling 45 pacientes. Ellos describieron patología del hígado, tuberculosis peritoneal y tumores. Bertram Bernheim en el Johns Hopkins University Hospital realizó el primer procedimiento laparoscópico en los Estados Unidos en 1911. Esta "organoscopía" le permitió inspeccionar la cavidad peritoneal, el hígado y el estómago, después de insertar un proctoscopio de 12 mm a través de una incisión epigástrica sin neumoperitoneo. Luego confirmó sus observaciones durante la laparotomía [1]. El uso diagnóstico de la laparoscopía se expandió rápidamente y fue aceptado por muchos internistas y ginecólogos. Los cirujanos generales, por otro lado, perdieron el interés debido a que el valor terapéutico parecía limitado.

En las siguientes 2 décadas ocurrieron mejoras prácticas en laparoscopía. El acceso peritoneal fue facilitado por el uso de trócares de forma piramidal con punta cortante, introducidos por Orndoff en 1920. El neumoperitoneo fue mantenido inicialmente mediante inyecciones con jeringa hasta que Goetze describió un insuflador manual en 1921 que era operado con una bomba de pie. Un ginecólogo suizo, Zollikofer, popularizó el dióxido de carbón para el neumoperitoneo en 1924, porque era absorbido más rápidamente y minimizaba el riesgo de explosiones. En el mismo año, Stone de los Estados Unidos, redujo dramáticamente la pérdida de gas a través del trócar con una junta de goma. El mayor avance para el establecimiento del neumoperitoneo ocurrió en 1938 con Janos Veress, un médico húngaro, que introdujo una nueva aguja. Esta aguja de punta afilada, combinada con una punta central roma a resorte, originalmente diseñada para tratar la tuberculosis pulmonar por medio de la inducción del neumotórax, rápidamente fue reconocida como un método para introducir el neumoperitoneo de manera segura y minimizar la lesión de los órganos intraabdominales. La aguja de Veress sigue aún en uso. Estas invenciones equilibraron la laparoscopía hacia los esfuerzos terapéuticos.

Las aplicaciones terapéuticas de la laparoscopía comenzaron en la década de 1930. Fervers, un ginecólogo, inició este proceso con la adhesiolisis laparoscópica utilizando electrocauterio en 1933. Esto, por supuesto, validó además el cambio de la insuflación con gas de dióxido de carbono para evitar fuego o explosiones. Seguidamente, Boesch de Suiza, realizó una ligadura tubaria utilizando electrocoagulación endoscópica en 1936. Los internistas también apreciaron el valor de esta técnica para obtener muestras biópsicas de la patología del hígado. Roddock reportó su serie de 500 casos usando un "peritoneoscopio", que incrementó su certeza diagnóstica de 63.9% a 91.7% y evitó la necesidad de una laparotomía.

La tecnología óptica y de lentes fue clarificada por Fourestier en 1952 cuando introdujo la varilla de luz de cuarzo. Esta fibra de vidrio de luz fría permitió una iluminación intensa al final del endoscopio. Harold Hopkins condujo a los investigadores británicos en el desarrollo de un nuevo telescopio que usaba un manojo de fibras de vidrio flexibles para transportar una imagen desde un extremo del aparato hasta el otro. Estas mejoras permitieron una claridad, brillantez y colores verdaderos en los endoscopios que no había sido posible antes. Además, la fuente de luz fue removida de la punta del instrumento lo que disminuyó el riesgo de lesiones térmicas intraabdominales. Las quemaduras eran comunes hasta ese momento [1,2,5]. Este trabajo inspiró a Basil Hirschowitz, un gastroenterólogo norteamericano, para idear un gastroscopio de fibra óptica en 1957 que era más barato y menos frágil que las varas de cuarzo. Esto avanzó rápidamente los campos de la endoscopía y de la laparoscopía.

El ginecólogo alemán Kurt Semm jugó un papel vital en el avance de la laparoscopía. Una de sus primeras contribuciones fue hacer un insuflador automático para monitorear la presión del neumoperitoneo de CO2. Sus otras contribuciones instrumentales incluyen un triturador de tejidos, sistemas de aspiración-irrigación y técnicas de endocoagulación. También hizo importantes contribuciones a la educación. Su Pelvi-trainer (Karl Storz, Tuttlingen, Alemania) fue un pivote al permitir a los cirujanos practicar la coordinación mano-ojos, la sutura y las técnicas de anudado que son necesarias para la laparoscopía terapéutica [1,6-8]. La laparoscopía durante este tiempo fue bastante combatida debido a que se reportaron tasas de complicaciones en aumento. Semm popularizó la "pelviscopía" para evitar las connotaciones negativas de la laparoscopía. Un momento clave en la transición fue cuando Semm efectuó la primera apendicectomía laparoscópica en 1983, que claramente marcó la transición de la laparoscopía de una herramienta de diagnóstico a una de tratamiento.

Los cirujanos generales no habían tenido innovadores importantes en la cirugía laparoscópica como una herramienta de diagnóstico. Erich Muhe, de Alemania, persiguió el diseño de una "vesículoscopio" después de ver el éxito de Semm [9]. Muhe fue capaz de realizar la primera colecistectomía laparoscópica en 1985. Desafortunadamente, su éxito fue pobremente recibido por la Sociedad Quirúrgica Alemana y el escepticismo permaneció hasta 1993 cuando sus esfuerzos pioneros fueron formalmente reconocidos por dicha sociedad [4]. Realizar operaciones con esos endoscopios era difícil y deslucido porque el cirujano tenía que sostener el endoscopio con una mano para mirar a través del mismo. La tecnología brindó la solución con el advenimiento de la cámara de televisión con chip de computadora. Por primera vez en la laparoscopía, las imágenes obtenidas por el endoscopio podían ser proyectadas sobre una pantalla y ser vistas por el cirujano operador y todo el mundo en la sala de operaciones. En efecto, en la actualidad los ayudantes pueden asistir y anticipar los pasos quirúrgicos y el cirujano puede nuevamente trabajar con las 2 manos, igual que en la cirugía abierta. La posibilidad de grabar en video naturalmente se constituyó en un método de documentación y para el uso educacional.

En 1987, la primera colecistectomía laparoscópica video-guiada fue realizada por Philippe Mouret en Lyon, Francia. Es de notar que la misma tuvo lugar justo un siglo después de la primera colecistectomía abierta efectuada en 1882. Esto fue casi inmediatamente seguido por reportes de colecistectomías laparoscópicas exitosas de Dubois, en París, Persist en Bordeaux y luego por reportes de 97 operaciones por Muhe. Para junio de 1988, Barry McKernan y William Saye, realizaron la primera colecistectomía laparoscópica en los Estados Unidos. Esto llevó a una aceptación explosiva de los procedimientos laparoscópicos sin paralelo en la historia de la cirugía. En los siguientes 5 años, el National Institutes of Health tuvo una conferencia de consenso que declaró a la colecistectomía laparoscópica como el procedimiento de elección para la colelitiasis no complicada [10].
El uso práctico del abordaje laparoscópico para muchos procesos patológicos pronto se extendió a esencialmente todos los aspectos de la cirugía abdominal. La cirugía antirreflujo y las reparaciones herniarias sufrieron un cambio mayor cuando los abordajes laparoscópicos comenzaron a redefinir la típica experiencia quirúrgica para los pacientes. Hospitalizaciones más cortas, retornos más rápidos de la función intestinal y muy pocas complicaciones relacionadas con la herida quirúrgica contribuyeron para la aceptación por los cirujanos y estimularon las demandas de los pacientes. Rápidamente después, las técnicas para la disección segura y extracción de órganos sólidos, incluyendo el bazo, suprarrenal, riñón y lóbulos hepáticos fueron desarrolladas. Esto afectó también a la resección y al transplante. En efecto, la nefrectomía laparoscópica al donante tuvo el efecto de un dramático aumento del número de personas que deseaban donar un riñón, debido a su escasa morbilidad. Aunque primero fueron vistas con escepticismo, esas técnicas han sido aplicadas a los procesos malignos. La prueba filtro para la resección laparoscópica de tumores malignos ha sido la colectomía por cáncer. Las preocupaciones tempranas sobre que la resección mínimamente invasiva violaba los principios oncológicos y causaba un mayor número de recidivas en la herida no se cumplieron [11]. En efecto, las mismos resultados favorables obtenidos en la laparoscopía para las enfermedades benignas (por ejemplo, reducción de la hospitalización, tiempo de recuperación y complicaciones) han sido documentadas en muchos estudios que reportaron la remoción laparoscópica de tumores malignos. La prueba verdadera de la resección por cáncer es la sobrevida a largo plazo. Hasta el presente, ningún estudio randomizado ha mostrado reducción en la incidencia de curación o de recidiva cuando la cirugía es realizada laparoscópicamente.
En la década pasada, la cirugía bariátrica ha incrementado significativamente su popularidad. Esto, en parte, es debido a los resultados del procedimiento de bypass gástrico en Y de Roux laparoscópico, especialmente los beneficios de la cirugía mínimamente invasiva y la resolución de las comorbilidades relacionadas con la obesidad [12]. La Lap-Band (BioEnterics Lap-Band System; Inamed Health, Santa Barbara, CA) también se ha vuelto una herramienta mínimamente invasiva popular, con menos morbilidad que el bypass gástrico. La pérdida de peso que origina es más lenta pero casi igual a largo plazo. El futuro de esta especialidad, sin embargo, no es claro. La era de la cirugía para la úlcera y los centros de alto volumen de cirugía gástrica fueron importantes hasta el advenimiento de los medicamentos bloqueadores del ácido altamente eficaces. Actualmente, numerosas compañías farmacéuticas están buscando febrilmente una píldora mágica para bajar de peso. Por cierto, 60 drogas han sido probadas en ensayos hasta el momento. Si uno de esos productos logra la seguridad y eficacia necesarias, entonces la demanda de cirugía para perder peso cambiará drásticamente. La gente que no puede costearse la medicación, que son incapaces de tolerar los efectos colaterales o que simplemente no quieren tomar una medicación, puede buscar una solución quirúrgica; no obstante, es posible que la mayoría de las personas vaya a optar por la terapia médica.
A pesar de las mejoras en los resultados con la laparoscopía, la técnica tiene limitaciones. Las imágenes de video son proyectadas en un plano bi-dimensional. La estabilidad, foco e inclinación depende del operador de la cámara y de la habilidad para seguir el movimiento natural de los ojos del cirujano es limitada [13]. La necesidad del uso de trócares anclados a la pared abdominal limita el rango de movilidad de los instrumentos rectos largos y frecuentemente induce una ergonomía torpe [13]. Esto, combinado con los vectores contrarrestantes generados por la pared abdominal (que requieren fuerza para ser vencidos) puede llevar a la fatiga del cirujano, o, peor, a una neuropraxia [14]. La curva inicial de aprendizaje puede ser substancial y ha mantenido a muchos cirujanos prácticos lejos de las cirugías más complejas [15]. Una solución para estos temas está centrada en la robótica. El concepto del robot maestro-esclavo en donde el cirujano se sienta cómodamente en una consola y realiza la cirugía remotamente al campo quirúrgico tiene aproximadamente 10 años. Los ojos del robot alojan 2 lentes ligeramente desfasados dentro de un mismo laparoscopio para crear imágenes tri-dimensionales y brindar profundidad al campo visual [16]. Un mecanismo de estabilización de la imagen, similar al que usan las modernas cámaras filmadoras, auda a eliminar el temblor natural que típicamente es magnificado en la visión laparoscópica. El complejo robótico con brazos conducidos por cables permite 7 grados de libertad que simulan la muñeca humana. Los movimientos son intuitivos en los cirujanos y el movimiento individual es escalado. Aun un novato puede adquirir alguna pericia con los instrumentos relativamente rápido todo lo cual permite mejorar la exactitud y precisión.

Hay reportes de aplicaciones quirúrgicas robóticas en miotomía de Heller, bypass gástricos y, más recientemente, prostatectomía laparoscópica. Sin embargo, la robótica ha sido mayormente una herramienta interesante y costosa en busca de un lugar apropiado. Su desarrollo fue conducido tecnológicamente y no se basó en un procedimiento, enfermedad o sistema orgánico. Esto hace recordar uno de los comentarios de Albert Einstein: "El desarrollo de herramientas y la confusión de objetivos es el producto de nuestro tiempo" [17]. Si la actual tecnología robótica puede hacerse más pequeña, más barata y con mejor sensibilidad háptica, puede encontrar un hogar en muchas salas de operaciones o áreas remotas del mundo, incluso en el espacio, cuando no hay disponible un cirujano. En este último caso, un cirujano podría estar muy alejado del paciente, como la Tierra y la Estación Espacial o desde los Estados Unidos a un campo de batalla alrededor del mundo y realizar una cirugía o maniobras diagnósticas. Recientemente, fue realizada una colecistectomía laparoscópica transatlántica (cirujano en New York y paciente en Francia) .

Como ha sido previamente descrito, la endoscopía brindó el empuje inicial en la cirugía mínimamente invasiva. Muchos de los mismos avances que propulsaron a la laparoscopía también han influenciado la endoscopía. Los abordajes endoluminales se han vuelto un área floreciente de investigación y en la próxima década la cirugía se enfocará nuevamente en la endoscopía y lo que ha sido llamado cirugía de los orificios naturales. Este viaje hacia atrás en el futuro será conducido por las ópticas mejoradas, máquinas de coser endoscópicas, puertos endoscópicos con doble canal de trabajo que permiten resección endoluminal de lesiones y suturas, y fuentes de energía mejoradas que resecarán y sellarán simultáneamente los tejidos. Clips endoscópicos tisulares especialmente diseñados ya están disponibles en su primera generación y pueden ayudar al cierre endoscópico de una perforación entérica. Otra frontera involucra atravesar la pared gástrica para acceder a la cavidad peritoneal y luego realizar una cirugía. Por cierto, una apendicectomía transgástrica ha sido efectuada en la India. La pieza fue removida a través de una gastrotomía y sacada por la boca. El estómago fue luego cerrado endoluminalmente. Esto permitirá una cirugía sin cicatrices y, de nuevo, puede ser un hogar para la robótica.

Otro área de investigación que tendrá un gran impacto en la cirugía son los pegamentos bioquirúrgicos. Hay 3 categorías mayores de estos materiales: 1) los hemostáticos absorbibles son agentes biológicos que descansan sobre la cascada de coagulación, esencialmente no tienen fortaleza; 2) los sellantes son materiales biológicos o sintéticos que tienen alguna fortaleza y pueden retener aire o líquido y 3) los adhesivos son materiales sintéticos y son los pegamentos más fuertes actualmente disponibles. Existe en el mercado en la actualidad un producto adhesivo basado en glutaraldehido pero tiene el límite de 1 solo uso en la vida del paciente debido a su toxicidad. En el futuro, un número de productos diseñados estarán disponibles para una variedad de indicaciones.  Así como hemos usado engrampadoras para realizar una anastomosis durante años, habrá un tiempo cuando sostener los dos extremos del intestino en estrecha aposición y aplicar un pegamento será suficiente. Esto simplificará la cirugía laparoscópica gastrointestinal, permitirá sellar el pulmón después de una resección en cuña toracoscópica, o el cierre con pegamento de una perforación intestinal o después de una resección endoscópica, o, tal vez, después de una cirugía peritoneal transgástrica endoscópica como ha sido descrito previamente.

Como lo demostró el Pelvi-trainer de Semm, los simuladores y los modelos son un componente importante de la laparoscopía. Hay muchas habilidades quirúrgicas básicas que requieren instrucción didáctica o demostración para los principiantes. Esta tarea puede ser inciada por una variedad de métodos de enseñanza, incluyendo clases, lecturas seleccionadas, aprendizaje basado en computadoras o en Internet. Los Fundamentals for Laparoscopic Surgery (Los Angeles, CA), que fue un gran esfuerzo por parte de la Society of American Gastrointestinal and Endoscopic Surgeons y específicamente de los doctores Soper, Swanstrom y Peters, es un ejemplo excelente de una nueva herramienta de aprendizaje basada en computadora y conducida en CD-ROM. Indudablemente, lo mismo ocurrirá para la endoscopía gastrointestinal. Así como la industria de la aviación fue revolucionada por el entrenamiento de los pilotos usando simuladores con modelos y situaciones iguales a los reales, también lo hará el entrenamiento de los cirujanos. Utilizando modelos computarizados integrados con realidad virtual, los cirujanos pueden practicar operaciones realistas; por lo tanto, los días de sesiones prácticas de cirugía en animales muy pronto podrán finalizar. Hasta que estos simuladores estén listos para el entrenamiento, el mejor método continuará siendo el modelo de aprendizaje; la maestría de un oficio desciende del experto al pupilo con un aumento gradual en la responsabilidad. Hemos visto que esto permanece como una parte vitalmente importante del aprendizaje de la laparoscopía avanzada [18].

Uno de los aspectos más excitantes de la cirugía en el futuro será la navegación quirúrgica o la cirugía guiada por imágenes. La calidad de las imágenes radiográficas y la velocidad en que las mismas pueden ser obtenidas ha mejorado dramáticamente en los últimos años. Mediante la integración de la tecnología computacional con la salida de datos, la habilidad para producir imágenes tri-dimensionales, imágenes en realidad virtual está creciendo rápidamente. Estas imágenes permitirán localizar la patología exactamente y ver las relaciones anatómicas como nunca antes. Mediante la superimposición de las imágenes internas digitales en la pantalla de video laparoscópica, el cirujano en el futuro será capaz de visualizar las estructuras buscadas antes de la disección. Ejemplos incluyen la disección segura de la glándula suprarrenal derecha de la vena cava inferior o la división del hígado mientras se observa los vasos y los conductos biliares [16,19]. En poco tiempo, un sistema de navegación estará probablemente disponible para guiar al cirujano al destino elegido o se podrá efectuar una cirugía en la mesa de un resonador magnético abierto con imágenes continuas [20]. Para realizar esto, la integración del modelo computarizado con la realidad virtual puede influenciar la preparación quirúrgica. Así como la industria de la aeronavegación entrena a sus pilotos utilizando simuladores, los cirujanos serán entrenados y preparados para cirugías específicas de la misma manera. Podrán ser capaces de practicar y efectuar la operación de un paciente antes de que el mismo arribe al quirófano [16,21]. Las complicaciones podrán ser evitadas y los componentes individuales de la cirugía afilados con precisión. La computadora luego puede repetir los movimientos mediante asistencia robótica en el paciente. No solamente se pueden reducir las complicaciones, sino que la eficiencia puede ser mejorada y el tiempo operatorio disminuido.

El siglo pasado ha sido testigo de la unión de la ciencia y la tecnología. Desde la temprana luz reflejada de una vela a la fibra óptica miniaturizada, la cirugía mínimamente invasiva ha recorrido un largo camino desde su infancia. De manera similar, el cirujano moderno evolucionará hacia un maestro de tecnología. Los pacientes podrán esperar curaciones completas con pequeña morbilidad a largo plazo, lo que ha sido un lugar común aún una década atrás. Este énfasis en el estado funcional continúa llevando a las innovaciones en la cirugía mínimamente invasiva. ¿Dónde realizará el cirujano su oficio en el futuro? ¿continuará yendo al quirófano o manipulará una consola en el consultorio e interactuará con una multitud de robots para efectuar o supervisar una operación? La cirugía en las próximas 2 décadas continuará trayendo cambios remarcables; nosotros no somos capaces de imaginar que nos espera más adelante.