Monitorización del instrumental quirúrgico

Descripción

Esta línea de investigación se centra en la monitorización de instrumental quirúrgico. Se propone su aplicación en el diseño e implementación de sistemas de navegación guiada por imagen orientados al entrenamiento de distintos procedimientos percutáneos como, por ejemplo, la inserción de aguja para canalización de vías, administración de anestesia, biopsias o drenajes. En estos sistemas, los instrumentos clínicos comunes son una aguja o un cauterizador y una sonda ecográfica, los cuales son monitorizados en el módulo.

Sistemas de navegación guiada por imagen orientados al entrenamiento de los procedimientos percutáneos

Estos sistemas permiten a clínicos y enfermeros disponer simultáneamente de la imagen ecográfica y de la recreación virtual en 3D de la escena, como se muestra en la figura 1, incluyendo la posición y orientación de distintos elementos tales como las agujas, el cauterizador o la sonda ecográfica. La información registrada permite además definir métricas para analizar objetivamente el desempeño de los usuarios y evaluar cuantitativamente el progreso en la adquisición de habilidades.

De entre las herramientas software seleccionadas para el desarrollo destacan la biblioteca PLUS (Public software Library for UltraSound) [1] y la plataforma para procesamiento y visualización de imágenes médicas 3D Slicer [2]. PLUS facilita la integración de todos los dispositivos, permitiendo controlar el sistema de seguimiento del instrumental y enviar la información obtenida a 3D Slicer, en cuya interfaz se muestran los resultados. La lista de dispositivos empleados incluye el escáner portátil TELEMED MicrUs [3] para la obtención de las imágenes de ultrasonidos –o, alternativamente un simulador de escáner ecográfico– y un sistema de seguimiento óptico (basado en ArUco [4] para sistemas de bajas prestaciones o en OptiTrack V120:Duo [5] para sistemas de mayores prestaciones).

Figura 1. Sistema de monitorización de instrumental para entrenamiento de inserción de aguja.

Fabricación de fantomas de bajo coste

Investigadores: Ing. Guillermo Valentín Socorro Marrero ⁽¹⁾, Dr. José Carlos Ruiz Luque ⁽¹⁾

Colaboradores: Dr. Tamas Ungi⁽²⁾

⁽¹⁾ Grupo de Tecnología Médica y Audiovisual (GTMA), Universidad de Las Palmas de Gran Canaria (ULPGC)

⁽²⁾Perk Lab, Queen’s University

En paralelo a la línea de investigación mencionada anteriormente, se está desarrollando un proyecto de construcción de fantomas de bajo coste que puedan emplearse como alternativa a los modelos comerciales. El objetivo principal del proyecto consiste en encontrar materiales económicos y de fácil acceso que presenten características acústicas y mecánicas semejantes a las de los tejidos y estructuras humanas que imitan. La reproducción del comportamiento acústico aumenta el grado de realismo de las imágenes obtenidas mediante exploración con escáner de ultrasonidos, mientras que la semejanza en las propiedades mecánicas mejora la sensación táctil que perciben los usuarios en la realización del procedimiento. En la figura 2 se muestra un ejemplo de un fantoma de columna vertebral y su imagen ecográfica obtenida por exploración el mismo.

Figura 2. Fantoma de columna vertebral y su imagen ecográficas

Referencias

[1] http://plustoolkit.github.io

[2] http://www.slicer.org

[3] http://www.telemedultrasound.com/end-users-products/micrus-ext-1h

[4] http://www.uco.es/investiga/grupos/ava/node/26

[5] http://optitrack.com/products/v120-duo

[6] http://perk-software.cs.queensu.ca/plus/doc/nightly/user/DeviceUsSimulator.html