Operacions en pantalla; així es crea un simulador de cirurgies accessible

La pràctica fa el mestre. També en el complex món de la medicina, en què un error mil·limètric pot marcar la diferència entre l'èxit i el fracàs d'una operació. La Universitat Oberta de Catalunya (UOC), juntament amb la Universitat de Manizales (Colòmbia), acull un projecte per crear un simulador d'operacions quirúrgiques de baix cost, una eina molt més accessible que les que existeixen actualment i que es podria emprar per entrenar tant els cirurgians novells com els professionals més experimentats.

El projecte consisteix en un entorn virtual en 3D en el qual els usuaris poden posar a prova les seves habilitats psicomotores. Però, a diferència del que passaria en una cirurgia real, la pràctica se centra a dur a terme maniobres sobre un conjunt de formes geomètriques. A partir d'aquí, el programa fa un retorn pedagògic (feedback) en temps real sobre la precisió dels moviments i el resultat general dels exercicis. Perquè «un entorn virtual sense mètriques, sense feedback i sense validació, només és un videojoc», afirma Fernando Álvarez-López, cirurgià pediàtric i creador d'aquest projecte en el marc del doctorat d'Educació i TIC (e-Learning) a la UOC, juntament amb la Universitat de Manizales (Colòmbia) i la Xarxa Iberoamericana de Tecnologies Mòbils en Salut (CYTED-RITMOS).

Els avantatges d'aquesta eina, segons expliquen els seus desenvolupadors, serien el baix cost i l'accessibilitat. Molts dels entorns de realitat virtual implantats fins ara es venen a un preu molt elevat i requereixen una maquinària molt complicada per funcionar. El simulador desenvolupat per la Universitat de Manizales, en canvi, podria valer menys de la meitat del preu dels seus competidors. Això permetria l'accés a aquesta tecnologia als professionals de països amb ingressos baixos o mitjans.

Canvi de paradigma en l'aprenentatge

«Aquesta mena d'eines impliquen un canvi de paradigma en la medicina», explica Francesc Saigí-Rubió, professor dels Estudis de Ciències de la Salut de la Universitat Oberta de Catalunya, investigador del grup de recerca I2TIC i codirector d'aquest projecte juntament amb Marcelo Maina, professor dels Estudis de Psicologia i Ciències de l'Educació i investigador d’Edul@b. «En cirurgia s'han d'aprendre una sèrie de moviments, controlar el temps i seguir uns protocols, com quan has de conduir. Aquests simuladors permetran als cirurgians entrenar totes aquestes competències des del despatx, o fins i tot des de casa, per poder perfeccionar la tècnica», afegeix Álvarez.

La precisió dels moviments és una de les claus de l'èxit de les cirurgies mínimament invasives, unes operacions dutes a terme per mitjà de petites incisions al cos i amb l'ajuda d'instruments quirúrgics diminuts. Aquest tipus d'intervencions poden facilitar la recuperació del pacient, tot i que es necessita molta destresa perquè surtin bé. D'aquí la importància de crear entorns per practicar una vegada i una altra tots els moviments necessaris perquè les operacions siguin reeixides.

Present i futur del projecte

L'eina ja l'han testada 148 usuaris, entre els quals destaquen 100 estudiants de pregrau, 20 residents de cirurgia i 28 experts en la matèria. En aquestes proves, també hi han participat alguns professionals de l'Hospital Vall d'Hebron de Barcelona, entre altres. Els resultats d'aquest estudi, publicats en la revista especialitzada d'accés obert JMIR Publications, avalen la validesa d'aquesta eina per millorar les habilitats psicomotores dels cirurgians en diferents etapes de la seva carrera professional, tant per als que ja estan familiaritzats amb plataformes de realitat virtual com per als que no tenen experiència.

Ara els investigadors continuen treballant perquè aquesta eina arribi als entorns hospitalaris. Els creadors d'aquest programa esperen poder desenvolupar una versió del programa que es pugui baixar directament d'internet i que inclogui, entre altres elements, diversos nivells de dificultat segons el perfil de l'usuari i les necessitats del moment. En un futur, pot ser que fins i tot s'incorpori l'opció de submergir-se encara més en la simulació mitjançant l'ús d'ulleres de realitat virtual. «La tecnologia sempre avança, de manera que volem continuar millorant aquest projecte segons les necessitats del moment», conclou Álvarez.

Aquesta recerca afavoreix els objectius de desenvolupament sostenible (ODS), 3, salut i benestar; 4, educació de qualitat, i 10, reducció de les desigualtats.

Article de referència

Álvarez-López, F.; Maina M. F.; Arango, F.; Saigí-Rubió, F. (2020). «Use of a Low-Cost Portable 3D Virtual Reality Simulator for Psychomotor Skill Training in Minimally Invasive Surgery: Task Metrics and Score Validity». JMIR Serious Games.

DOI: 10.2196/19723

UOC R&I 

La recerca i innovació (R+I) de la UOC contribueix a solucionar els reptes a què s'enfronten les societats globals del segle xxi, mitjançant l'estudi de la interacció de les TIC amb l'activitat humana, amb un focus específic en l'aprenentatge en línia i la salut digital. Els més de 400 investigadors i 50 grups de recerca s'articulen entorn dels set estudis de la UOC i dos centres de recerca: l'Internet Interdisciplinary Institute (IN3) i l'eHealth Center (eHC).

Els objectius de l'Agenda 2030 de desenvolupament sostenible de les Nacions Unides i el coneixement obert són eixos estratègics de la docència, la recerca i la innovació de la UOC. Més informació: research.uoc.edu. #25anysUOC