Resumen

El trabajo presenta la implementación de un simulador quirúrgico virtual para operaciones de laparoscopia utilizando asistentes robóticos. Para este tipo de simuladores son necesarios tres robots: un robot portaendoscopio (en este caso se utiliza un robot Hibou) y dos robots quirúrgicos (en este caso un robot Lapbot y un robot tipo PA10). Los tres robots son manejados por joystick en un ejercicio de extracción de vesícula biliar (colecistectomía), y se incluyen en el ejercicio algoritmos de deformación que modifican los órganos al contacto del órgano terminal del robot PA-10, imprimiéndole mayor realismo al simulador. Los resultados proporcionan la base de un simulador quirúrgico utilizando tres robots asistenciales, en un ejercicio común en laparoscopia, ideal para el entrenamiento de nuevos cirujanos.

I. INTRODUCCIÓN

Con el paso de los años, el uso de la robótica en el campo de la medicina se ha incrementado considerablemente. La precisión y exactitud que otorga el uso de robots asistenciales brinda grandes ventajas en cirugía cardíaca, gastrointestinal, pediátrica, neurocirugía y, específicamente, en cirugía mínimamente invasiva. Los retos que este último tipo de cirugía impone al cirujano (fatiga, temblor en las manos, efecto de inversión mano-ojo, pérdida de sensación táctil) hacen deseable la ayuda de una máquina.

Dentro de la cirugía mínimamente invasiva se destaca la laparoscopia [1-2], procedimiento relativamente reciente practicado a través de pequeños orificios en la zona abdominal, por donde el cirujano introduce los instrumentos quirúrgicos y una cámara de video (endoscopio). Este procedimiento, si bien trajo grandes ventajas para el paciente (menor probabilidad de infecciones, menor dolor, menor tiempo en el hospital), planteó mayores retos para el cirujano, pues no es lo mismo realizar una operación con el abdomen abierto que a través de pequeños orificios.

Dentro de los robots asistentes en cirugía laparoscópica sobresale el Da Vinci [3-4], que tiene tres brazos quirúrgicos manejados a distancia por el cirujano, y un brazo portaendoscopio, el cual envía una imagen del interior del abdomen del paciente. Otros asistentes quirúrgicos que solo manejan el endoscopio son el robot Lapman [5], el robot Ensoassist [6] y el robot Aesop [7].

Como se anotó anteriormente, los retos para el cirujano son cada vez mayores; de ahí la importancia del entrenamiento en estas nuevas tecnologías; los simuladores por computador ofrecen sistemas con elevado realismo, facilitando el entrenamiento para la práctica de la laparoscopia. Existen varios tipos de entrenadores; los de tipo físico [8-10] tienen un torso artificial real e instrumentos reales; los de tipo virtual (como el Lapmentor [11], el mentice [12], el LapSim [13] y el Da Vinci Skills Simulator [14]) se basan, sobre todo, en simulación en computador, con importantes características de realismo como el sangrado al cortar un tejido o el humo producido por el cauterizador.

• Materias:Realidad virtual Robótica Robots Simulación por computador
• Subjects:Virtual reality Robotics Robot Computerized simulation
• Palabras claves:Laparoscopia; Modelado de robots; Robot virtual; Robótica quirúrgica; Simulador quirúrgico.
• Keywords:Maparoscopic; Modeling robot; Surgical robotics; Surgical simulator; Virtual robot