Capacitación quirúrgica en realidad mixta con el simulador VirtaMed LaparoS
Reconocido como tecnología médica de vanguardia, VirtaMed LaparoS utiliza la tecnología de gemelos digitales 3D en tiempo real de Unity y retroalimentación háptica integrada para brindar capacitación quirúrgica hiperrealista.
Nota: Este blog contiene imágenes médicas que pueden resultar incómodas para algunos.
VirtaMed, un desarrollador suizo de simuladores de realidad mixta para educación médica, creó una solución que reduce los riesgos asociados con la capacitación quirúrgica tradicional. Aprovechando la tecnología envolvente de Unity para recrear escenarios complejos de entrenamiento quirúrgico, el innovador y galardonado LaparoS de VirtaMed está revolucionando la forma en que los médicos aprenden a realizar cirugía.
Dr. Ivan Puente, MD, director del programa FACS, Broward Health, dijo: "Desde el momento en que te acercas al simulador, puedes configurarlo tal como lo hacemos nosotros en el quirófano (quirófano). Somos capaces de imitar exactamente lo que hacemos con el paciente real. Me gusta que podamos agregar complicaciones tales como sangrado y fugas de bilis para preparar mejor a los residentes para el quirófano. Claramente, la capacitación en la simulación antes de la operación mejora las habilidades y la seguridad del paciente".
En este artículo, vemos con más detalle el programa de capacitación en simuladores de VirtaMed, creado con la tecnología de gemelos digitales 3D en tiempo real, y los beneficios de la capacitación quirúrgica simulada.
Construir un mejor programa de capacitación
Mantener a los pacientes vivos a salvo de la curva de aprendizaje
La capacitación quirúrgica tradicional se basa en el modelo de "ver uno, hacer uno, enseñar uno". Sin embargo, este modelo no se puede escalar en un mundo de tecnología y técnicas médicas avanzadas. VirtaMed cree que la primera vez que un cirujano realiza un procedimiento nunca debe ser con un paciente vivo. El simulador de realidad mixta LaparoS permite que los cirujanos se capaciten en cirugía general laparoscópica (en la que se inserta una pequeña cámara a través de una incisión en la pared abdominal) y procedimientos ginecológicos en "humanos digitales" en un entorno hiperrealista y sin riesgos.
Combinando la visualización 3D en tiempo real ultrarrealista con una plataforma de simulación innovadora que proporciona retroalimentación háptica, VirtaMed creó un simulador de entrenamiento laparoscópico que rompe el molde de la capacitación médica tradicional. Elimina la carga de la curva de aprendizaje de la capacitación médica de los pacientes y la coloca en el simulador.
Mejora el rendimiento de la capacitación
Las investigaciones científicas han demostrado que las simulaciones mejoran enormemente los resultados de la capacitación en comparación con los métodos tradicionales. Una experiencia simulada de calidad permite que los participantes suspendan su incredulidad y se sumerjan en un escenario de capacitación. Por ejemplo, si un paciente virtual sangra durante el entrenamiento, debe verse y sentirse lo suficientemente real como para que el aprendiz se involucre genuinamente en buscar una resolución rápida.
El simulador LaparoS también registra los comportamientos del aprendiz con precisión milimétrica, lo que proporciona una valiosa retroalimentación no solo sobre el rendimiento del aprendiz durante el procedimiento, sino también sobre los posibles resultados para el paciente simulado.
El entrenamiento simulado con un gemelo digital del abdomen y otras partes del cuerpo no solo acelera la curva de aprendizaje, lo que permite que nuevos cirujanos ingresen al quirófano con mayor rapidez, sino que también reduce los costos generales del entrenamiento al permitir situaciones de entrenamiento en equipo.
Universalización de la capacitación en habilidades quirúrgicas
Tradicionalmente, los cirujanos expertos comparten sus habilidades con un modelo de aprendizaje. La capacitación por este método depende de las habilidades del maestro. El objetivo de VirtaMed es codificar las técnicas de expertos en cirugía reconocidos en todo el mundo y traducir esas habilidades en el programa del simulador, para que estén disponibles para cualquier aprendiz que utilice el simulador.
Mediante el aprendizaje automático, la plataforma de simulación de VirtaMed utiliza datos generados por cirujanos expertos para cuantificar las técnicas quirúrgicas de mejor práctica. Su experiencia se traduce en la plataforma de simulación y se utiliza como estándar para medir el rendimiento de los aprendices. Los participantes también reciben comentarios según el contexto basados en estos estándares derivados de expertos. De esta manera, la creciente disponibilidad de capacitación de simulación basada en gemelos digitales democratiza las habilidades quirúrgicas especializadas al eliminar muchas de las barreras de acceso.
"Usamos tecnología disruptiva para mejorar la capacitación quirúrgica al servicio de los pacientes. Usar Unity nos permite aprovechar las inversiones sustanciales y los avances logrados en juegos donde podemos tener el mayor impacto, ahora y en el futuro".
Stefan Tuchschmid, codirector ejecutivo y fundador de VirtaMed
De la teoría a la realidad
Los ladrillos de construcción para LaparoS
VirtaMed necesitaba un motor 3D en tiempo real que permitiera ampliar la escala de su tecnología existente para admitir gráficos de vanguardia capaces de replicar la mecánica y los detalles complejos de un procedimiento de quirófano real.
Basil Fierz, ingeniero sénior de software de VirtaMed, identifica las razones por las que la empresa eligió Unity como su socio tecnológico:
- Unity tiene el compromiso de invertir en tecnologías y mejorarlas, y VirtaMed entendió las capacidades potenciales del canal de renderizado de alta definición (HDRP) de Unity.
- La extensibilidad innata del motor Unity permitió que VirtaMed extendiera su herramienta de simulación de física existente a Unity, lo que eliminó la necesidad de volver a empezar con otro motor de física.
- Integrated Success de Unity garantizó una estructura de soporte para que el equipo de VirtaMed traspasara los límites del desarrollo con confianza.
"Unity Developer Relations Manager es nuestro puente con toda la organización de Unity. Nos ayuda a conectarnos de manera eficiente con todos, desde la ingeniería hasta la mercadotecnia. Nuestras reuniones regulares van más allá de los temas de soporte diarios y son sumamente útiles, ya sea para indicarnos contenido relevante o aconsejar nuevas funciones para mejorar nuestros flujos de trabajo".
– Basil Fierz, doctor, ingeniero sénior de software, VirtaMed
Desarrollo de la experiencia de simulador ultrarrealista
Al adoptar Unity, VirtaMed pudo combinar assets visuales realistas y retroalimentación táctil para una experiencia de entrenamiento superior, única en LaparoS. A través de la integración de su motor de física existente como un módulo directamente en Unity, VirtaMed es capaz de representar con precisión tanto el comportamiento físico de los órganos internos como la interacción de las herramientas quirúrgicas con esos órganos.
La fase de desarrollo inicial se centró en garantizar que los órganos simulados se comportaran físicamente como órganos reales. VirtaMed logró esto mediante el cotejo de fuentes de información tales como imágenes de videos reales de procedimientos médicos, una comprensión de los procedimientos quirúrgicos, la observación de las operaciones y la participación directa del médico. La simulación de física reacciona a las interacciones con las herramientas, que calculan las fuerzas de retroalimentación y las traducen a las herramientas del trócar del simulador para proporcionar la retroalimentación háptica.
La plataforma basada en Unity de VirtaMed también permite que los equipos de capacitación locales se adapten a las diferencias regionales en las prácticas quirúrgicas, como en qué lado del paciente se posiciona el cirujano. Estas características se habilitan o desactivan fácilmente según las preferencias del instructor.
Simultáneamente, VirtaMed desarrolló la maquinaria del simulador físico. Poder realizar la revisión del diseño de las simulaciones con Unity evitó retrasos innecesarios en la producción de hardware del simulador.
Planificación para el futuro con Unity
Gracias al éxito del simulador de capacitación LaparoS, VirtaMed planea migrar los productos existentes a Unity en los próximos 12 meses y utilizar Unity para futuros productos.
Trabajar con Unity Editor permite que VirtaMed cree contenido más rápido y extienda los beneficios a una gama más amplia de productos, incluida la creación de proyectos personalizados más pequeños para otros clientes de la industria. Los planes futuros incluyen desarrollar el repositorio de habilidades del programa de capacitación para incluir escenarios de casos raros. Al crear la plataforma de simulación con las tecnologías de gemelos digitales de Unity, VirtaMed se asegura de estar lista para expandir y desarrollar sus ofertas de simulación.
"Nuestra Vision para una mejor forma de capacitarnos es brindarles a los cirujanos las herramientas adecuadas para que practiquen en un entorno seguro, sin ningún riesgo para los pacientes. A medida que el recorrido de la capacitación se vuelve digital, también se vuelve medible. Combina eso con capacitación autoguiada, ludificación, aprendizaje adaptativo y tendrás todos los ingredientes para una verdadera transformación de la capacitación quirúrgica".
Stefan Tuchschmid, codirector ejecutivo y fundador de VirtaMed
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