Simulador de cirugía

Un simulador quirúrgico es una tecnología informática desarrollada para simular procedimientos quirúrgicos con el fin de capacitar a profesionales médicos, sin necesidad de un paciente, cadáver o animal. El concepto se remonta a la década de 1980 con los videojuegos , pero no fue hasta la década de 1990 con los gráficos tridimensionales y la década de 2000 con el uso de sensores de movimiento para movimientos realistas (control de movimiento) que la tecnología pudo simular la situación real. El tipo de cirugía más común que se enseña mediante este método es la cirugía laparoscópica , aunque también se ha utilizado para realizar una prueba previa a otros tipos de procedimientos. La cirugía de cataratas y otros procedimientos oftalmológicos también se enseñan ampliamente utilizando simuladores quirúrgicos.

Los simuladores quirúrgicos se utilizan generalmente para entrenar a estudiantes de medicina y cirujanos en tipos específicos de procedimientos sin utilizar animales ni cadáveres antes de trabajar con pacientes reales. Son especialmente adecuados para dos tipos de habilidades necesarias para la cirugía: la coordinación ojo-mano y la capacidad de realizar acciones tridimensionales utilizando una pantalla bidimensional como guía. La coordinación ojo-mano mejora porque la simulación proporciona retroalimentación visual, a través de una pantalla, así como retroalimentación táctil que simula la manipulación de órganos y tejidos. ^{[ 1 ]}

Este tipo de realidad virtual se utiliza con mayor frecuencia en la formación de cirujanos en procedimientos laparoscópicos, ya que en la realidad no es posible observar la operación en sí. El simulador utiliza una pantalla de ordenador que muestra una representación gráfica tridimensional de los órganos que se están operando. Diversos instrumentos quirúrgicos o guantes están conectados a sensores de movimiento y mecanismos de retroalimentación háptica o táctil, lo que permite al usuario sentir físicamente la diferencia entre los tejidos y órganos simulados. El usuario puede "operar" los órganos virtuales manipulando los instrumentos, que también se muestran en la pantalla a medida que los mueve. Además, los instrumentos proporcionan retroalimentación de fuerza y ​​detección de colisiones para indicar al usuario cuándo está presionando o moviendo algún órgano o tejido. Mediante la introducción de datos de tomografías computarizadas (TC) y resonancias magnéticas (RM), se puede replicar al paciente en el entorno virtual. Las simulaciones también pueden proporcionar una actividad de entrenamiento más intensiva con la introducción de casos patológicos y complicaciones poco frecuentes. ^{[ 1 ]}

Sin embargo, el uso de estos simuladores tiene sus limitaciones. Si bien se han observado mejoras significativas con su uso en principiantes, su efectividad disminuye a medida que se repite el procedimiento y los estudiantes alcanzan un estancamiento. Para cirujanos más experimentados, el uso de estos simuladores ha sido muy limitado. ^{[ 2 ]}

La cirugía virtual, como medio para simular procedimientos y entrenar cirujanos, surgió de la industria de los videojuegos . Los videojuegos de entretenimiento han sido una de las industrias más grandes del mundo durante algún tiempo. ^{[ 3 ]} Sin embargo, ya en la década de 1980, empresas como Atari comenzaron a trabajar en ideas sobre cómo utilizar estos entornos de video para capacitar a personas en diferentes tareas y profesiones. Los aprendices más jóvenes en el campo de la medicina mostraron una mayor coordinación ojo-mano y capacidad de pensamiento rápido que aquellos que nunca habían jugado. Aunque los gráficos eran extremadamente limitados, Atari comenzó a desarrollar varios tipos de simuladores relacionados con la atención médica. ^{[ 3 ]} Este tipo de entrenamiento se encontró con un fuerte escepticismo hasta que los estudios de mediados de la década de 1980 comenzaron a mostrar que el concepto era prometedor. ^{[ 3 ] [ 4 ]}

Sin embargo, las limitaciones gráficas e interactivas de los videojuegos obstaculizaron su desarrollo y utilidad hasta la década de 1990, cuando compañías como Nintendo y Sony comenzaron a producir gráficos poligonales tridimensionales para crear el concepto de "realidad virtual". Esto mejoró aún más con la introducción de los sistemas Wii , que permitieron una manipulación más realista de la realidad virtual a través de sensores de movimiento. Los estudios de esa época mostraron que el nuevo método de interacción mejoró la coordinación y la percepción espacial. Los avances también permitieron que la tecnología pasara de "juego" a "simulador". ^{[ 3 ]} El sistema quirúrgico DaVinci programó su primer simulador para cirugía laparoscópica en 2005, y su precisión y diseño hicieron que fuera rápidamente aceptado por los cirujanos. ^{[ 5 ]} Si bien la mayor parte de esta tecnología se ha utilizado para la formación quirúrgica general, también se ha utilizado para planificar cirugías específicas. La primera cirugía virtual (donde la cirugía real siguió a la práctica virtual) se realizó el 17 de agosto de 2009, cuando el Dr. David Clarke en Halifax, Nueva Escocia, extirpó un tumor cerebral 24 horas después de extirpar un tumor simulado. ^{[ 6 ]} Para 2010, numerosos hospitales contaban con algún tipo de tecnología de simulación disponible para los profesionales médicos, especialmente para el entrenamiento en procedimientos laparoscópicos. ^{[ 3 ]}

El uso de este tipo de tecnología de simulación sigue siendo importante, especialmente para las generaciones más jóvenes de estudiantes de medicina. Estos estudiantes han crecido con videojuegos de entretenimiento y juegos serios , aquellos desarrollados con fines educativos, lo que hace que el uso de simuladores sea más aceptable y efectivo. ^{[ 7 ]} Se ha demostrado que estos estudiantes se benefician más fácilmente de este tipo de entrenamiento, especialmente en áreas de procedimientos laparoscópicos y sutura. ^{[ 8 ]}

El simulador más utilizado actualmente para cirugía laparoscópica es el Simulador Quirúrgico da Vinci. Representa la forma más novedosa de practicar estos procedimientos, involucrando al cirujano en la intervención y el control del dispositivo. El simulador es un tutorial que prepara al cirujano para la cirugía real en el Sistema Quirúrgico da Vinci . Contiene imágenes en tiempo real, controles idénticos a los del dispositivo original y posibles problemas que podrían surgir durante una cirugía real. ^{[ 9 ]}

En un estudio de otro programa, el Entrenador Quirúrgico Mínimamente Invasivo de Realidad Virtual (MIST-VR), los participantes fueron evaluados 10 veces consecutivas en un período de 1 mes. La evaluación de las habilidades laparoscópicas incluyó el tiempo, los errores y la economía de los movimientos de las manos, medidos por el simulador. ^{[ 2 ]}

Uno de los juegos/simuladores más populares ha sido Trauma Center , un juego basado en la resolución de acertijos y problemas que podrían surgir durante una cirugía. El objetivo del juego es atender a pacientes que han sufrido accidentes, fracturas, hemorragias internas y traumatismos, así como responder a diversos diagnósticos y realizar diversos procedimientos quirúrgicos. El objetivo del juego es hacer que el usuario piense más rápido y aumente su capacidad para resolver problemas en la mesa de operaciones. Cirujanos y expertos en salud afirman que el juego es perfecto para acelerar el tiempo de toma de decisiones en el quirófano porque se basa en ejercer presión sobre el usuario al imponerle un límite de tiempo. ^{[ 1 ] [ 7 ]}

EyeSi es un simulador de realidad virtual para el entrenamiento en cirugía intraocular. ^{[ 10 ]} El simulador de cirugía ocular HelpMeSee es otro simulador de realidad virtual con retroalimentación háptica en tiempo real, que se utiliza para entrenar a los aprendices en cirugía manual de cataratas con incisión pequeña. ^{[ 11 ]}