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SALAMANCA

Ver por el ojo del cirujano para aprender

La Usal y la empresa tecnológica Arsoft crean el primer simulador virtual de intervención quirúrgica en columna vertebral.

E. LERA
02/05/2018

 

El reloj del quirófano se acerca a las nueve de la mañana. El instrumental está colocado en su sitio y el personal médico toma posiciones. En la mesa de operaciones un bulto cubierto de paños azules y una cascada de tubos. Bajo todos ellos, una mujer de 55 años, anestesiada, con una hernia discal. Cuando llega la hora se apaga la luz del techo y un baile de médicos, enfermeras y auxiliares desempeñan la tarea marcada. Cada uno sabe qué tiene que hacer para que nada falle. Arriba, encima de sus hombros, como si de un anfiteatro se tratara, un grupo de estudiantes observa, cuaderno y bolígrafo en mano, cómo transcurre la intervención. Cada movimiento es una lección, un paso encaminado a recuperar la calidad de vida. Sus ojos no pierden detalle. Ya han pasado 60 minutos y todo parece haber salido según lo previsto. El paciente se traslada a la sala de reanimación mientras que el cirujano informa a la familia de cómo ha ido la operación. Los médicos noveles regresan a su rutina, la del aprendizaje.

Durante esa hora han recibido una clase magistral. Han visto cómo se opera a un paciente con una dolencia lumbar, si bien sólo lo han observado a través de un cristal. Pero gracias a la tecnología es posible operar con las gafas del futuro sin entrar en quirófano. Ver por el ojo del cirujano para aprender desde un aula sin necesidad de embutirse en ropa desechable. La empresa tecnológica Arsoft y el grupo de investigación VisualMed System de la Universidad de Salamanca (Usal) han desarrollado un simulador de realidad virtual interactivo que permite al usuario conocer de una forma completamente virtual y asistida los diferentes pasos de un procedimiento quirúrgico, en este caso, de un abordaje de la columna vertebral. El objetivo es que los facultativos sean capaces de realizar un entrenamiento realista sin necesidad de clavar el bisturí.

Aunque empiezan a surgir poco a poco desarrollos de simulación clínica con fines docentes, aún son escasos los centros universitarios y hospitalarios que manejan estas herramientas para su formación y adquisición de habilidades prácticas en la clínica. «Nuestro procedimiento tecnológico permite al facultativo o al estudiante de medicina experimentar las sensaciones reales para desarrollar destrezas frente a técnicas complicadas como es una intervención quirúrgica de columna vertebral», expresa Juan Antonio Juanes, director del grupo multidisciplinar de la Usal, antes de añadir que el usuario puede reproducir los pasos interactuando con el mundo virtual que le rodea, de manera que sea él mismo quien seleccione y manipule el instrumental con el movimiento de sus propias manos.

Esta plataforma está creada para que se pueda usar en diferentes modelos de gafas de realidad virtual. Para la implementación, explica Santiago González, director gerente de Arsoft, utilizan un software orientado al diseño de los entornos virtuales 3D. «Trabajamos con el último modelo hardware disponible, como son los guantes sensorizados capaces de trasladar el movimiento de las manos y cada uno de los dedos al mundo virtual, además de con gafas que permiten al usuario caminar y reflejar dicho movimiento de forma virtual».

Los modelos 3D con los que operan se elaboran reconstruyendo en tres dimensiones las estructuras anatómicas que interesan en la intervención quirúrgica, partiendo de secciones seriadas de resonancia magnética e imágenes de tomografía computarizada; reconstruyéndose mediante software de tratamiento digital de imágenes la musculatura, huesos, ligamentos, nervios, arterias, venas, para darle el mayor realismo posible al entorno virtual, y poder manipularlo en cualquier posición espacial, apunta. También fusionan contenido virtual 3D con información real obtenida con cámaras 360º, lo cual aporta mayor realismo a las experiencias inmersivas.

Juanes afirma que estas experiencias virtuales, cuidadosamente diseñadas, pueden aproximar y proporcionar al usuario un sentido de control sobre el entorno, aunque sea ficticio y facilitar, en gran medida, los procesos de entrenamiento en el ámbito médico. «Con total seguridad, en un futuro no muy lejano, se llevarán a cabo diferentes modificaciones y se añadirán funcionalidades que mejoren esta tecnología», sostiene.

En este sentido, González subraya que el sistema ofrece una posibilidad que hasta ahora no existía: simular de forma lo más realista posible una cirugía. «El futuro cirujano será capaz de practicar tantas veces como desee un procedimiento quirúrgico, sin que para ello requiera un carísimo muñeco hiperrealista o uno de los limitados cadáveres de los que disponen las facultades de Medicina». No es el único valor añadido de esta plataforma que nada tiene que ver con los libros, sino más bien con la experimentación en tercera persona.

Esto, por supuesto, ya se hace hoy en día para adquirir un conocimiento práctico. El problema, tal y como expone, surge en la limitación que un quirófano tiene en cuanto a espacio: sólo unos pocos estudiantes pueden tener esa experiencia. La ventaja del uso de los vídeos esféricos de estos simuladores es que todos los médicos noveles podrían estar presentes en la cirugía y verla tantas veces como deseen, pudiendo incluso desplegar contenido formativo durante el vídeo para complementar lo que están viendo con la teoría que han aprendido.

Reconocen que en hospitales como el Gregorio Marañón de Madrid o el Clínico de Barcelona ya están empezando a utilizar técnicas de realidad virtual, sin embargo, los sistemas ideados por la empresa Arsoft y la Universidad de Salamanca no se limitan a una visión tridimensional, sin apenas interactividad entre los dispositivos tecnológicos y el usuario que los maneja, sino que buscan con la utilización de los guantes de realidad virtual con sensores, cascos, gafas de visión estereoscópicas, dispositivos de control manual... dar mayor realismo a la acción interactiva.

El simulador está centrado en patologías de columna vertebral, ya que el dolor lumbar es la causa más frecuente de incapacidad transitoria en los mayores de 45 años. En España casi el 80% de la población lo padece en algún momento de su vida. Puede ser consecuencia de alteraciones en la morfología vertebral por deformidades –como la escoliosis, cifosis o lordosis–, es decir, problemas de las curvaturas de la columna vertebral; o por hernias discales; siendo todas ellas muy incapacitantes, que algunos casos precisan de cirugía.

No es el único dispositivo que han firmado, también han desarrollo auscultares virtuales que permiten a los estudiantes de Medicina, y más en concreto de la rama de cardiología, realizar unas prácticas en el proceso de auscultación cardíaca que les posibilita identificar más fácilmente cardiopatías en sus pacientes. «La filosofía es siempre la misma: aprovechar la ventaja que nos ofrece la realidad virtual de poder practicar tantas veces como deseemos», subraya Santiago González.

Asimismo, han diseñado un sistema para adentrarse en el cráneo mediante inmersión virtual, analizando cada una de las estructuras óseas que lo conforman. En la actualidad llevan años trabajando en un proyecto «ambicioso y muy interesante» que ofrecerá una herramienta disruptiva que facilitará a los médicos la emisión de muchos diagnósticos, y será un «gran instrumento» de ayuda en radiología y cirugía. De momento, prefieren no desvelar más detalles.

«La innovación es la que puede hacer a España un motor económico para Europa»

Santiago González, director gerente de la empresa tecnológica Arsoft, asegura que en España hay grandes ingenieros y profesionales en general con una gran capacidad de innovación. Según su parecer, falta un impulso financiero por parte del Estado y de las propias empresas para que la innovación se convierta en uno de los motores del país. «La innovación es la que puede hacer que España sea un verdadero motor para Europa. Tenemos potencial para ser la primera economía de la Unión Europea, ahora hace falta creérselo y apostar firmemente por conseguirlo».

En este sentido, el profesor Juan Antonio Juanes indica que, aunque existen muchas herramientas de apoyo a los emprendedores, el problema es muchas veces el desconocimiento por parte de las empresas sobre estas herramientas, y por otro lado también la imposibilidad de acceder a recursos de ayuda, especialmente para las empresas más pequeñas. «Creo que se debería apoyar más a las pymes, además de a las grandes compañías que presentan miles de beneficios, y digo esto comprendiendo perfectamente que estas firmas son un motor económico importantísimo para el país, pero si no me equivoco la economía de España la mueven las pequeñas y medianas empresas», añade González.

Para el director gerente de Arsoft, la sociedad no siempre valora el talento. Echa la vista atrás y recuerda su etapa de investigador y estudiante de doctorado, donde no tuvo muchos incentivos. Por ello, reclama que se empuje a las personas con talento a investigar e innovar. «Todos queremos tener acceso a un nivel de vida lo más alto posible, y como investigador, en general, es muy complicado conseguirlo en España. Muchas personas que podrían alcanzar grandes logros en investigación prefieren optar por otros trabajos donde saben que podrán alcanzar un nivel económico superior», lamenta antes de subrayar que la sociedad tiene que evolucionar. Al respecto, Juanes matiza que algunas fundaciones fomentan la innovación y el desarrollo tecnológico convocando premios en esta línea.

 

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