El microscopio quirúrgico hoy es un instrumento esencial en el arsenal quirúrgico de la medicina moderna. Lo usan los oftalmólogos, otorrinolaringólogos, neurocirujanos, ginecólogos, cirujanos de mano, microcirujanos. Hay diversas configuraciones dependiendo de su uso para cirugías de alta complejidad, mediana complejidad o de examen.
En una pequeña reseña histórica debemos mencionar que el vidrio se conoce desde 2500 años AC cuyos conocimientos fueron traspasados de generación en generación y fueron los biólogos que lo usaron desde los siglos XVII y XIX en visualizar microorganismos. Galileo Galilei destacado astrónomo y físico italiano construyo un primer y rudimentario microscopio que permitía visualizar microorganismos, pero fueron los holandeses Hans Jansen y su hijo Zacarias Jansen entre los años 1580 y 1632 construyeron el primer microscopio Galileo Galilei que los hizo muy popular. Un aporte fundamental a la microscopia lo hizo la Universidad de Jena en Alemania a fines del 1800 con el trabajo de Carl Zeiss (1816-1888) quien desarrollo la fabricación de los primeros microscopios de alta resolución óptica fundando la empresa Carl Zeiss en Jena en 1846 y del astrónomo Enst Abbe (1840-1905) que hizo aportes notables en la teoría óptica. En la universidad de Jena se formó el primer laboratorio de óptica que contribuyó notablemente al avance de esta tecnología. Al mejorar la calidad de la óptica permitió primero usarlo en el estudio quirúrgico y posteriormente en la microcirugía oftalmológica y otras aplicaciones. La palabra microscopio viene del griego “mickros”: pequeño.
Este artículo tiene por objetivo orientar las variables centrales de la microscopía quirúrgica con el objeto de orientar en el desarrollo de proyectos en que se incorpora esta tecnología.
El microscopio quirúrgico es un instrumento científico cuyo objeto es observar áreas específicas en forma detallada mediante óptica de alta resolución e iluminación. Es una herramienta sustantiva en oftalmología, microcirugía, otorrinolaringología, ginecología, traumatología.
Básicamente un microscopio quirúrgico se compone de tres partes fundamentales: la óptica, el sistema de iluminación y el pedestal rodable o de cielo. Cada especialidad requiere una configuración diversa.
En la óptica de un microscopio quirúrgico se distinguen:
- Los oculares que son tubos con una óptica de alta resolución que es por donde mira el cirujano u observador en que generalmente son de 10x, 12,5x o 16x.
- El binocular que es donde van los oculares y por donde mira el cirujano que pueden ser recto, inclinado 45° o inclinable.
- Los objetivos o distancia focal que van en la base de la óptica que enfocan el campo quirúrgico y que pueden ser de 175 mm, 200 mm, 250 mm, 300 mm o 400 mm.
Es de destacar que número de aumentos está determinado por los oculares, el tambor o zoom de aumentos y la distancia focal. Obviamente un objetivo de menor distancia aumenta el campo de visión que se combina con el tambor de aumentos y los oculares. Cada fabricante tiene distintas opciones.
- El tambor de aumentos que generalmente es de tres aumentos, cinco aumentos o con zoom motorizado que va entre diversos rangos.
El sistema de iluminación en la tecnología actual se transmite por fibra óptica y la fuente de iluminación puede ser LED o halógena. Hoy casi todos los microscopios quirúrgicos son LED. Se recomienda considerar:
- Sistema de iluminación que puede ser LED o halógena
- Fuente de iluminación (que tenga un cambio rápido de lámpara en caso de quemarse durante una cirugía)
- Campo de iluminación (diámetro)
- Filtros que generalmente son de absorción de calor, azul, de campo.
- Pasos de ajuste de la iluminación
El tercer elemento de un microscopio es la estativa donde se adapta la óptica y sistema de iluminación. Se debe considerar:
- Estativa rodable que generalmente son de tres o cinco patas, con freno
- La altura del estativo
- Extensión máxima del brazo
- Superficie de la base
- Pedalera de control
- Peso
Cada
especialidad requiere una configuración distinta del microscopio quirúrgico.
En oftalmología, que es una herramienta sustantiva en su arsenal quirúrgico, las características relevantes son:
- Binocular inclinado 45° o inclinable con oculares de 10x, 12,5x o 16,x dependiendo el fabricante y el campo óptico que se quiera lograr.
- Objetivo de 175mm, 200mm o 250mm es lo habitual y va a depender del campo óptico que se quiera lograr.
- Número de aumentos que puede ser un tambor de tres, cinco aumentos o en un determinado rango cuando es por zoom motorizado.
- Se debe definir si el microscopio es para cirugía de polo anterior o polo anterior y posterior. Para polo posterior (en cirugía de vitreo-retina se requiere una buena óptica con profundidad de campo y un buen sistema de iluminación. La tecnología japonesa ha desarrollado equipos que se puede regular la ótica y el sistema de iluminación en forma independiente).
- Sistema x-y que es un motor que mueve la óptica en forma horizontal y vertical mediante una pedalera eléctrica. Cada fabricante tiene distintas distancias.
- Un buen sistema de iluminación es fundamental en la cirugía oftalmológica y hoy todos los fabricantes usan iluminación LED. La combinación de una buena óptica y buen sistema de iluminación es fundamental en la cirugía oftalmológica.
- El pedestal rodable con freno tiene usualmente tres o cinco patas con ruedas y freno y un brazo extendible. Es importante un pedestal de buena mecánica que permita fijar la óptica y que no se mueva cuando se fija la óptica.
Es de destacar que en la cirugía de catarata el cirujano opera sentado ocupando ambas manos y moviendo la óptica zoom y el sistema x-y mediante pedalera que está en el suelo y cuando opera con ayudante este está en 90% por lo que debe tener una óptica binocular similar.
En neurocirugía se usa el microscopio quirúrgico en cirugía de cerebro y columna y las características relevantes son:
- Binocular recto, inclinado o inclinable con oculares de 10x, 12,5x o 16x
- Objetivo de 300mm para cerebro ( o 250mm) para cerebro
- Óptica de tres, cinco o con zoom motorizado con control de pie
- La óptica debe ser de alta resolución para cerebro y buena iluminación. El neurocirujano es el que más nitidez necesita para ver las diversas arterias y vasos del cerebro.
- En la cirugía de columna el neurocirujano necesita una óptica en 180° porque opera uno a cada lado de paciente en la camilla.
- Entre los accesorios opcionales está el binocular o monocular ayudante que se adapta al divisor de imagen que puede ser 50% y 50% o 60% y 40% para el cirujano y óptica, adaptadores para cámara video y/o fotográfica, soporte para monitor son los accesorios más tradicionales
En ginecología se usa el microscopio quirúrgico en la modalidad de colposcopía en trata lesiones de cuello cérvico uterino.
- Binocular recto con los oculares tradicionales de 10x, 12,5x o 16x
- Objetivo de 300 mm
- Óptica de tres, cinco o con zoom motorizado
- Pedestal rodable de baja altura con brazo extensible. El ginecólogo trata lesiones de cuello del útero sentado con el paciente en una silla ginecológica y agregando otros equipos como el láser de CO2 para tratar lesiones de cáncer cervicouterino
- Entre los accesorios opcionales está el binocular o monocular ayudante que se adapta al divisor de imagen que puede ser 50% y 50% o 60% y 40% para el cirujano y óptica, adaptadores para cámara video y/o fotográfica, soporte para monitor son los accesorios más tradicionales
En otorrinolaringología se usa el microscopio quirúrgico en cirugía de oído y laringe y en lesiones de cáncer de laringe.
- Binocular recto con oculares de 10x, 12,5x o 16x
- Distancia focal (objetivo) de 175mm, 200mm o 250mm para oído y 400 mm para laringe (uso de pinzas largas)
- Se usan microscopios quirúrgicos de tres o cinco aumentos. En el examen de oído el médico “mueve” mucho el microscopio por lo que equipos rígidos o muy sofisticados son poco útiles. Distinto es el caso en la cirugía de laringe y de cáncer de laringe donde el cirujano opera sentado en la cabecera de la mesa quirúrgica necesitando una buena óptica y óptica de buena resolución y se aberraciones.
- El pedestal usualmente es rodable por su comodidad y debe tener un brazo extensible de buena mecánica que no se mueva y quede fijo cuando se posiciona. Esto es particularmente importante en la cirugía de cáncer de laringe donde se usa el láser acoplado a un microscopio quirúrgico.
- Entre los accesorios recomendables para ayudante y documentación está el monocular o binocular del ayudante y divisor de imagen para adaptarlo, adaptadores para cámara de video y/o fotografía.
Finalmente es necesario destacar que existen fabricantes de microscopios quirúrgicos de alta gama y básicos los cuales tienen diversas gamas de equipos para las distintas aplicaciones.
La línea Zeiss (Carl Zeiss AG) de Alemania tiene diversas líneas microscopia quirúrgica (Lumera, Pentero, Kinevo y uno básico Visus con precios que fluctúan desde los U$ 50 mil para equipos muy básicos a los U$ 400 mil líneas de alta gama La línea más vendida es Lumera cuyos precios fluctúan entre U$ 100 a U$ 200 mil. La línea Leica (Suiza) tiene líneas básicas 160-200 cuyos precios fluctúan desde los U$ 80 mil a los U$ 120 mil y línea 700 y 800 cuyos precios fluctúan desde los U$ 100 mil a los U$ 250 mil. La línea Takagi de Japón que es un importante proveedor en Europa y Asia tiene equipos desde los U$ 26 mil a los U$ 80 mil dependiendo la configuración (una completa configuración oftamológica fluctúa entre los U$ 35 mil a los U$ 40 mil). Obviamente hay otros fabricantes en especial en el mercado de los microscopios básicos como Vasconcellos, Optomic, Surmic, Olympus, Moller-Wedel, microscopios de techo entre otros.
Comentario final
Lo primero que se debe preguntar en una habilitación de microscopia quirúrgica es conocer cual es su uso ¿para examen de oído? ¿para cirugía de catarata? ¿para cirugía de cerebro? ¿un pabellón de baja complejidad o de alta complejidad? ¿especialidad que lo van a usar?
Es un consultorio o sala e baja complejidad en que se va a usar el microscopio, un equipos de tres o cinco aumentos, con binoculares recto e inclinado, varias distancias focales es suficiente. Los accesorios como cámara fotográfica y/o video es opcional de acuerdo cada hospital. Un pabellón de alta complejidad requiere equipos de buena óptica. No es recomendable el uso compartido del microscopio porque tiene diversas configuraciones. El uso del microscopio de techo tiene sus limitaciones por su uso limitado y alto costo.
La definición de la tecnología a usar es un trabajo conjunto de médicos e ingenieros biomédicos que tienen una enorme oportunidad de aportar conocimientos técnicos y producir ahorros en las inversiones, muy determinada por bases mal determinadas, simple copia de catálogos y múltiples factores ajenos a la racionalidad de la ingeniería.
Santiago, agosto 17, 2024