domingo, 1 de noviembre de 2015

El control de la Realidad Aumentada en la sala de operaciones: La perspectiva de un Cirujano

Es sólo una cuestión de tiempo antes de que la realidad aumentada se convierte en una herramienta fundamental y útil en la sala de operaciones. Cirujanos finalmente podrán utilizar pantallas holográficas como de Microsoft Hololens o Magia Salto de Google para localizar tumores, destacando anatomía específica, como una forma de que los instructores para ayudar a los alumnos de guía, y para otros usos que se están discutiendo o que aún no han sido exploradas. Está claro que la realidad aumentada cirugía mayor será increíblemente fresco y útil, pero todavía no sé la mejor manera para que los cirujanos para controlar estos auriculares cuando están "fregados en."
Técnica quirúrgica aséptica es un concepto que surgió en el siglo 19, gracias a los esfuerzos anónimos de Ignac Semmelweis y los posteriores esfuerzos más impactantes de Louis Pasteur y Joseph Lister. La idea, que ahora es intuitiva, es que durante la cirugía al cirujano, paciente, instrumentos y cortinas todos deben ser esterilizados y completamente libre de microorganismos para minimizar el riesgo de infección. Esto significa que una vez que un cirujano se ataviada y con guantes, él / ella no puede tocar nada que no sea también estéril. Si un cirujano hace algo táctil no estéril, él / ella es inmediatamente "contaminado" y puede que tenga que cambiar su / sus guantes y potencialmente también el vestido. Esto puede hacer que el control de equipos electrónicos algo difícil, especialmente algo que se lleva en la cabeza, una zona clásica no estéril.
Hay varias opciones disponibles para el control de la electrónica en el quirófano incluyendo control de voz, el seguimiento de la mano óptica, seguimiento gesto basado en EMG, controles remotos / controladores y pedales. Iré brevemente sobre cada tecnología y evaluar sus ventajas y desventajas relativas de la perspectiva de un cirujano.
Apple Siri-e1403019011174Dispositivos de realidad aumentada Casi todos incluyen la tecnología de reconocimiento de voz. Control basado en el reconocimiento de voz es una opción atractiva para su uso en la sala de operaciones, ya que es relativamente rápido y no requiere ningún contacto físico. Nunca he sido testigo de un sistema basado en el control de voz en la sala de operaciones y esto puede ser debido a una serie de factores. En primer lugar, el OR es típicamente muy fuerte al inicio del estudio. Hay ruido procedente del pitido constante del oxímetro de pulso, de la aspiración, que es bastante fuerte, y de la comunicación verbal constante entre el personal de sala de operaciones. La cantidad de ruido presente haría reconocimiento de voz precisa mucho más difícil. Por otra parte, el reconocimiento de voz no puede proporcionar suficiente ajuste fino para realizar ligeros ajustes en las imágenes o para controlar cualquier aplicación de un cirujano está utilizando. Teóricamente, si el auricular se adjuntó a cualquier tipo de sistema crítico que podría hacer daño al paciente, control de voz sería demasiado arriesgado una proposición. Una forma más primitiva de reconocimiento de voz podría potencialmente ser muy funcional, en el que un "operador" no estéril está controlando el dispositivo de realidad aumentada en la cima de la cabeza del cirujano sobre la base de instrucciones verbales del cirujano.
salto de movimientoDe cara al futuro, es muy probable que los dispositivos de realidad aumentada más tendrán algunas capacidades de seguimiento de la mano y de reconocimiento de gestos basados ​​ópticamente. Incluso sin una función de seguimiento de dispositivos de mano de seguimiento externos como el Leap Motion hacer añadiendo alta calidad basado ópticamente relativamente sencillo de seguimiento de mano. Esto puede ser una solución muy atractiva para el control intra-operatoria de auriculares de realidad aumentada. No requiere contacto físico, por lo que la esterilidad no es realmente un problema. Alta fidelidad a mano seguimiento puede hacer gestos y ajustes más finos posibles, aumentando el control de un cirujano tendría sobre su dispositivo de AR. Por desgracia, hay algunos retos con la implementación de la mano-de seguimiento basado ópticamente en el quirófano. Normalmente en una cirugía hay varias manos que trabajan en el campo quirúrgico que incluye la tecnología quirúrgica y cualquier asistente o compañeros de cirujanos que están presentes. Esto puede ser confuso y potencialmente interrumpir la entrada a cualquier sistema mano-seguimiento. Las condiciones extremas de iluminación en una sala de operaciones también pueden disminuir la eficacia de las cámaras de la mano de seguimiento, ya que hay brillantes o luces y reflejos fuera de objetos metálicos que lidiar. Por último, no es raro para que el líquido salpique en el área de la cara y la cabeza durante un procedimiento, y estas salpicaduras puede oscurecer la visión de un sistema de seguimiento de la mano.
índiceUna alternativa para el seguimiento de manos a base ópticamente sería electromiografía (EMG) de seguimiento basado gesto.Productos como el Myoband y la plataforma Gesto de código abierto se llevan en el antebrazo y el uso de sensores EMG basado en la piel para detectar la posición de la mano. Estos dispositivos se pueden usar debajo de la bata quirúrgica de modo que no interfieran con la esterilidad del procedimiento. No hay preocupación por la oclusión o confusión del dispositivo por las manos de otras personas, ya que sólo puede sentir la posición de la mano del brazo que es actualmente. El dispositivo es probable que comunicarse con el receptor de cabeza del cirujano de forma inalámbrica. Esta tecnología es aún un poco en su infancia, por lo que la precisión del control es menos de lo que podría conseguir con seguimiento de manos a base ópticamente. Por otra parte, podría haber una situación en la que un gesto se activa inadvertidamente que podría causar problemas a mediados de procedimiento.
control remotoA distancia / controlador de mano es una opción razonable para el control de auriculares de realidad aumentada. Tal dispositivo sería muy fácil de usar, muy funcional y es probable que tenga una curva de aprendizaje corta. Por otro lado, los dispositivos electrónicos que pueden sobrevivir a la esterilización en un autoclave requieren vivienda sofisticado que puede ser bastante caro. Una alternativa sería mantener el controlador no estéril dentro de una bolsa estéril o carcasa dura esterilizado. Otra desventaja potencial es que tener que llegar a un independiente remoto o un controlador cada vez que sea necesario se puede extender el tiempo quirúrgico o añadir pasos adicionales para un procedimiento de por sí complejo. Basándose en un mando a distancia física podría ser riesgoso ya que si se cae y se vuelve estéril que podría estar disponible para el resto de la caja, lo que hace AR auricular del cirujano inútil si no hay una alternativa de control remoto o de respaldo. Una solución a este problema podría ser usar un "traje espacial" voluminosos en el quirófano que hace que los cirujanos de cabeza estéril. En este caso un auricular montado trackpad como ese en el cristal de Google sería razonable utilizar, lo que podría evitar algunos de los inconvenientes de un mando a distancia de libre flotación. La mayoría de los cirujanos, sin embargo, no quieren pasar por esto mucho gasto y problemas sólo para ser capaz de usar un trackpad montado en la cabeza.
-pie pedalesUn pedal de pie es una excelente alternativa a un control remoto de mano y ya se utiliza con frecuencia en la sala de operaciones para controlar dispositivos como taladros, máquinas de afeitar, máquinas de fluoroscopia, y varitas de coagulación. Los pedales pueden proporcionar alta precisión, son discretos, y pueden permanecer sin esterilizar. Por otra parte, controles de pie tienen que ser relativamente simple, control tan sofisticado de funciones múltiples podría ser un reto. Además, dado que los controles no se visualizan directamente de entrada errónea o desencadenantes accidentales no son infrecuentes.
Nos hemos arañado en realidad sólo la superficie de lo que la realidad aumentada puede hacer en el quirófano. En última instancia, su función en la sala de operaciones dictará sus requisitos de controlador.Diferentes controladores serán útiles para diferentes situaciones. Puesto que hay tantas opciones para el control intraoperatorio de los dispositivos de realidad aumentada montados en la cabeza que esto es poco probable que sea un cuello de botella para su uso durante la cirugía. Otras variables como el peso, la calidad de imagen, capacidad de procesamiento, software, seguimiento de objetos, y la privacidad de los pacientes probablemente serán factores limitantes más importantes para el adelanto de la realidad aumentada en el mundo quirúrgico.

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