Un simulador quirúrgico es una tecnología informática desarrollada para simular procedimientos quirúrgicos con el fin de capacitar a los profesionales médicos, sin necesidad de paciente, cadáver o animal. El concepto se remonta a los años 80 con los videojuegos , pero sólo en los años 90 con los gráficos tridimensionales y en los años 2000 con el uso de sensores de movimiento para movimientos realistas (control de movimiento) la tecnología pudo simular la situación real. El tipo de cirugía más común que se enseña a través de este método es la cirugía laparoscópica , aunque también se ha utilizado como prueba antes de otro tipo de procedimientos. La cirugía de cataratas y otros procedimientos oftálmicos también se enseñan ampliamente mediante simuladores quirúrgicos.
Los simuladores de cirugía se utilizan generalmente para capacitar a estudiantes de medicina y cirujanos en tipos específicos de procedimientos sin el uso de animales o cadáveres antes de trabajar con pacientes vivos. Son más 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 puede proporcionar tanto retroalimentación visual, a través de una pantalla, 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 realidad no es posible ver la operación que se está realizando. El simulador utiliza una pantalla de computadora que muestra un gráfico tridimensional de los órganos que se están operando. Varias herramientas quirúrgicas o guantes están conectados a sensores de movimiento y mecanismos de retroalimentación háptica o táctil donde el usuario puede sentir físicamente la diferencia en tejidos y órganos simulados. El usuario puede "realizar cirugía" en los órganos virtuales manipulando las herramientas, que también se muestran en la pantalla a medida que el usuario las mueve, y las herramientas también proporcionan retroalimentación de fuerza y detección de colisiones para indicarle al usuario cuándo está presionando. o mover algunos órganos o tejidos. Al ingresar datos de tomografía computarizada (CT) y resonancia magnética (MRI), el paciente puede replicarse en el entorno virtual. Las simulaciones también pueden proporcionar una actividad de entrenamiento más intensiva con la introducción de casos patológicos raros y complicaciones. [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 el procedimiento se repite cuando los estudiantes alcanzan una meseta. Para los cirujanos más experimentados, el uso de estos simuladores ha tenido un uso muy limitado. [2]
La cirugía virtual como medio para simular procedimientos y formar cirujanos surgió de la industria de los videojuegos. Los videojuegos para entretenimiento son desde hace algún tiempo una de las industrias más grandes del mundo. [3] Sin embargo, ya en la década de 1980, empresas como Atari comenzaron a trabajar en ideas sobre cómo utilizar estos entornos de vídeo para capacitar a personas en diferentes tareas y diferentes profesiones. Los estudiantes más jóvenes en el campo de la medicina mostraron una mayor coordinación ojo-mano y habilidades 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 el cuidado de la salud. [3] Este tipo de formación fue objeto de un fuerte escepticismo hasta que los estudios de mediados de la década de 1980 comenzaron a demostrar 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 empresas como Nintendo y Sony comenzaron a producir gráficos poligonales tridimensionales para producir 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. [ cita necesaria ] Los estudios en este momento demostraron que el nuevo método de interacción mejoraba la coordinación y la percepción del espacio. Los avances también permitieron que la tecnología pasara del "juego" al "simulador". [3] DaVinci Surgical System programó su primer simulador para cirugía laparoscópica en 2005, y su precisión y diseño lo hicieron 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] En 2010, numerosos hospitales tenían algún tipo de tecnología de simulación disponible para los profesionales médicos, especialmente para la formación de procedimientos laparoscópicos. [3]
El uso de este tipo de tecnología de simulación sigue siendo importante, especialmente entre las generaciones más jóvenes de estudiantes de medicina. Estos alumnos han crecido tanto con videojuegos de entretenimiento como con serious games , aquellos desarrollados con fines educativos, haciendo más aceptable y eficaz el uso de simuladores. [7] Se ha demostrado que estos estudiantes se benefician más fácilmente de este tipo de capacitación, especialmente en áreas de procedimientos laparoscópicos y sutura. [8]
El simulador de cirugía laparoscópica más utilizado en la actualidad es el Simulador de Cirugía da Vinci. Es la forma más novedosa de practicar estos procedimientos que involucra al cirujano en la cirugía y 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 al dispositivo original y posibles problemas que pueden ocurrir durante una cirugía real. [9]
En un estudio de otro programa, el Entrenador Quirúrgico Mínimamente Invasivo-Realidad Virtual (MIST-VR), los participantes fueron evaluados 10 veces consecutivas en un período de 1 mes. La evaluación de las habilidades laparoscópicas incluyó tiempo, errores y economía de movimiento de la mano, 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 pueden surgir durante la cirugía. El objetivo del juego es atender a pacientes que han sufrido accidentes, fracturas de huesos, hemorragias internas y traumatismos, además de 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 quirúrgica. Cirujanos y expertos en salud dicen que el juego es perfecto para acelerar el tiempo de toma de decisiones en el quirófano porque es un juego que se basa en presionar al usuario dándole 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 capacitar a los alumnos en la cirugía manual de cataratas con incisión pequeña. [11]
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