simulador-de-laparoscopia-lapsim

En una primera aproximación al mundo de la RA, establecimos las diferencias entre las tecnologías de realidad mixta, aumentada y virtual. En esta segunda entrega, vamos a repasar las aplicaciones que ya se están haciendo de estas realidades en el sector salud.

Visualización de datos médicos

Aplicaciones cuyo objetivo es el visionado ágil de datos de pacientes como ultrasonidos, imágenes de tomografía… obteniendo una visión más precisa de esos datos, mejorando diagnósticos y facilitando la toma de decisiones para posibles intervenciones quirúrgicas.

Un buen ejemplo es el visionado de imágenes de un ecógrafo utilizando RA, desarrollado por el hacker Victor Skobov utilizando un ecógrafo que iba a ser desechado.

sistema-de-visionado-de-ultrasonidos-de-victor-skobov-1Sistema de visionado de ultrasonidos de Victor Skobov

Simulación y entrenamiento

La RV no necesita que el paciente humano esté presente, ya que se ocupa más de la simulación fuera de línea. Esto lo hace muy adecuado para el entrenamiento.

El simulador llamado LapSim emula una cirugía real con la técnica de laparoscopia usando un dispositivo háptico que permite reproducir las sensaciones de los movimientos realizados.

Cirugía

Tanto la RA como la RV son capaces de mejorar la cirugía permitiendo la preparación de la misma con datos del paciente y probar previamente diversas técnicas para elegir la más conveniente. A su vez, es capaz de guiar y marcar información relevante durante el desarrollo de la operación, consiguiendo cirugías más eficaces y menos invasivas.

El Sistema MEVIS permite preparar una cirugía utilizando imágenes en 3D de rayos X y tomografías para reconstruir las ubicaciones de los vasos sanguíneos. Además, durante el desarrollo de la misma, es capaz de superponer los datos de planificación y mostrar el sistema de vasos en diferentes colores

Diagnóstico, terapia y rehabilitación

La RA y la RV tienen una clara aplicación en pruebas para diagnóstico de enfermedades, tratamiento de fobias y apoyo e incentivo en la rehabilitación, generando situaciones virtuales y seguras.

Un ejemplo es el sistema de tratamiento de fobia a las arañas utilizando realidad aumentada desarrollado por Phobos Center donde se simulan en el mundo físico situaciones con arañas con el fin de tratar el miedo del paciente a estos insectos.

Sistema de tratamiento de fobias a las arañas de Phobos CenterSistema de tratamiento de fobias a las arañas de Phobos Center

Otro ejemplo sería el  Sistema  de rehabilitación para la plataforma de salud Tratamiento 2.0 realizado por CARTIF. Este sistema permite gestionar ejercicios de rehabilitación para los pacientes por parte del personal sanitario mientras los pacientes realizan los ejercicios a modo de juego en su casa con el uso de una webcam. El sistema registra la evolución del tratamiento y la realización de los ejercicios.

Servicio de Rehabilitacion (SER) de CARTIF para la plataforma Tratamiento 2.0Servicio de Rehabilitacion (SER) de CARTIF para la plataforma Tratamiento 2.0

Sistema de evaluación emocional desarrollado por CARTIF. En este caso, el sistema genera situaciones y emociones a través de un avatar humano. Estas emociones deben ser identificadas por personas con esquizofrenia. Se puede utilizar en diagnóstico, en tratamiento y evaluación del progreso.

Sistema evaluador de emociones desarrollado por CARTIFSistema evaluador de emociones desarrollado por CARTIF

Educación

En este aspecto, la RA proporciona un nuevo canal que permite mejorar el aprendizaje proporcionando otros puntos de vista sobre el conocimiento. Un buen ejemplo son los libros que, por medio de aplicaciones móviles, permiten ver partes de la anatomía en 3D.

libro-de-anatomia-con-realidad-aumentadaLibro de anatomía con realidad aumentada

 

Por otra parte, conviene recordar que el uso de estas tecnologías se sustenta en una serie de técnicas. Cualquier avance en estas técnicas mejora enormemente las tecnologías. Las principales técnicas usadas son:

  • Registro de la información y seguimiento. Es muy importante posicionar al usuario para poder ubicar correctamente los contenidos en su entorno, aunque el usuario o los objetos se muevan o incluso se tapen parcialmente. Esto se realiza por medio de marcas visuales como “bidis” que son identificadas por el sistema y permiten ubicar con precisión los contenidos.
  • Pantallas de visualización. Permiten la integración entre lo real y lo virtual. La técnica más llamativa es el uso de pantallas en la cabeza (gafas inteligentes) que permite al usuario poder ver el mundo físico a través de la lente y superponer información gráfica en el campo de visión del usuario reflejándola en sus ojos. Otras técnicas son pantalla en mano (móviles o tabletas) que captan el mundo físico con una cámara y superponen sobre el video la información gráfica. La proyección espacial hace uso de proyectores digitales para mostrar información gráfica sobre los objetos físicos.

pantalla en la cabeza                                                                             Pantalla en la cabeza

Pantallas transparentes. Sistema de guiado (STAR)                                                           Pantallas transparentes. Sistema de guiado (STAR)

Proyección espacial                                                                            Proyección espacial

  • Interacción. Para interactuar con estos sistemas se suelen usar las típicas interfaces como pantalla táctil, ratón, teclado o interfaces más avanzadas y específicas como guantes, interfaces cerebrales o utensilios propios de la simulación como material quirúrgico.

Como hemos visto, la RA y la RV tienen un potencial prometedor para usarse en aplicaciones médicas, ya que proporcionan una integración perfecta de la visualización de datos con el cuerpo del paciente. Esto permite mejorar los métodos de diagnóstico y tratamiento médicos. Aún existen limitaciones tecnológicas, sobre todo en las pantallas y el registro de datos, que hacen que esta tecnología no tenga todavía una aplicación clínica realista en un entorno médico regular, pero el progreso en I+D y el interés de los usuarios es alentador.

Por último, es necesario resolver un gran reto que se suele pasar por alto y es el hecho de mejorar la usabilidad real de estos sistemas, evitando la sobrecarga sensorial y haciendo que la experiencia de visualización sea más controlable, sencilla, ágil y transparente para que la única preocupación del personal sanitario sea el paciente.

 

Álvaro Melero Gil

Álvaro Melero Gil

Ingeniero Técnico en Informática de Gestión. Encargado de las tareas de ingeniería de software y desarrollo de aplicaciones de visión artificial y robótica e integración y control de dispositivos. Es miembro del Laboratorio de 3D+Color de CARTIF, donde realiza trabajos de digitalización de estructuras, entornos y objetos.
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Ingeniero Técnico en Informática de Gestión. Encargado de las tareas de ingeniería de software y desarrollo de aplicaciones de visión artificial y robótica e integración y control de dispositivos. Es miembro del Laboratorio de 3D+Color de CARTIF, donde realiza trabajos de digitalización de estructuras, entornos y objetos.

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