aplicaciones médicas de las técnicas inmersivas de realidad virtual

APLICACIONES MÉDICAS DE LAS TÉCNICAS INMERSIVAS DE
REALIDAD VIRTUAL
ING. GABRIELA A. ALLEN
U.C.V Caracas-Venezuela
E-mail: [email protected]
RESUMEN
Las aplicaciones médicas de las técnicas inmersivas de realidad virtual hoy en día cumplen una función muy
importante para el desarrollo de las distintas áreas de la medicina ya que se crean entornos tridimensionales con
la ayuda de ordenadores y dan lugar a percepciones y a vivencias que se aproximan a algunas percepciones y
vivencias propuestas a partir de los objetos llamados reales.
Esto representa una gran ayuda para el médico o científico moderno, ya que, con el uso de la realidad virtual
pueden llegar a resultados tan aproximados a los resultados reales sin poner en riesgo vidas significativas, como
por ejemplo ensayos de procedimientos quirúrgicos para estudiantes de medicina.
Adicionalmente representa un aporte para el ser humano en la psicología, tratamientos virtuales, ambientes
virtuales para enseñar al ciego y la creación de prótesis para las personas discapacitadas.
Palabras claves: Interacción, inmersión, tiempo real, aproximación, desarrollo.
ABSTRACT
The virtual reality at the present time generates big contributions in the different branches of the medicine with
the creation of three-dimensional environments to simulate events as if you were in the reality.
The fact of simulating events generates a significant contribution it stops in the learning in the medicine like for
example tests of surgical procedures without putting in risk human lives.
It also represents a great contribution in other fields of the medicine like the psychology, treatments, among
other.
Keyword: Interaction, immersion, real time, approach, development.
movimiento y posiblemente con el tacto y
otras formas de retroalimentación.
APLICACIONES MÉDICAS DE LAS
TÉCNICAS
INMERSIVAS
DE
REALIDAD VIRTUAL
Entre las características básicas de la RV
están:
Desde su creación, las computadoras se
han convertido en parte fundamentales y
esenciales para el diagnóstico y uso
terapéutico del médico moderno y más aún
con la aparición de la realidad virtual
(RV).
 La interacción, rasgos que permiten al
usuario manipular el curso de la acción
dentro de una aplicación de RV,
permitiendo que el sistema responda a
los estímulos de la persona que lo
utiliza, creando interdependencia entre
ellos.
La RV es la simulación de un entorno real
o imaginario creado por computadoras
donde el usuario puede experimentar ver,
moverse y reaccionar visualmente en las
tres dimensiones el alto, el ancho y la
profundidad, además puede proveer una
experiencia visual interactiva en tiempo
completo, ya sea con sonido o con
 La inmersión, consiste en bloquear
toda
distracción
y
enfocarse
selectivamente solo en la información u
operación sobre la cual se trabaja.
Posee dos atributos importantes, el
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primero de ellos es su habilidad para
enfocar la atención del usuario, y el
segundo es que convierte una base de
datos en experiencias, estimulando de
esta manera el sistema natural de
aprendizaje humano.
claustrofobia, miedo a manejar, etc. La
incorporación de la realidad virtual a los
tratamientos ya establecidos beneficia y
agiliza en gran parte el proceso de
superación, puesto que el tener modelos
virtuales (como por ejemplo modelos de
elevadores, simulación de vuelos, entre
otros) aumenta la confianza y seguridad
del paciente, puesto que el sabe que
mientras pruebe este tipo de modelos
nunca se encontrará realmente en peligro,
además el paciente se siente más tranquilo
al saber que al encontrarse en un ambiente
virtual puede parar cuando éste lo desee.
Además, el paciente puede visualizar
mejor su problema y por consecuencia, el
psiquiatra puede observar lo mismo que el
paciente esta percibiendo, llevando a un
tratamiento
más
enfocado.
Este tipo de aplicaciones muestra un futuro
promisorio para este tipo de tratamientos.
 Tiempo real, las acciones del usuario
pueden modificar el estado del entorno
de forma inmediata.
“En 1965 Surge el concepto de Realidad
Virtual, cuando Ivan Sutherland (hoy
miembro
de
Sun
Microsystems
Laboratories) publicó un artículo titulado
"The Ultimate Display", en el cual
describía el concepto básico de la
Realidad Virtual. El trabajo inicial del
doctor Sutherland fue básico para
investigaciones subsecuentes en este
terreno”.
Posteriormente se fueron desarrollando
aplicaciones basadas en este concepto en
ámbitos como: música, química, ciencias
biológicas, matemáticas, astronomía, arte,
arquitectura, entretenimiento, medicina
entre otros.
Cada uno de estos ámbitos en las que se
han desarrollado aplicaciones inmersivas
de realidad virtual tiene su nivel de
importancia, pero no cabe duda que en la
medicina es donde mayor aporte ha tenido
al ser humano y por ende es uno de los
campos más importantes para aplicaciones
de RV.
Fig.1.- Modelos virtuales
 Tratamiento para el bienestar de
pacientes con cáncer
Otra de los tipos de aplicaciones en el área
de la psicología es el tratamiento para el
bienestar de pacientes con cáncer, donde
pueden experimentar mundos virtuales sin
que se les cause fatiga alguna o estrés
adicional. Se espera que un bello escenario
en conjunto con viento, sonidos, olores
brinde a los pacientes una relajación y
sentido de bienestar.
La medicina cuenta con una basta
diversidad de áreas de estudios entre las
cuales están:
 Realidad virtual en la Psicología
El tratamiento de fobias juega un lugar
muy importante dentro de la disciplina de
la psicología, cada año millones de
personas acuden a psicólogos para el
tratamiento de fobias que van desde miedo
a las alturas, a volar, a las arañas,
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 Simulación de Cirugías virtuales
 Tratamiento mediante radiaciones
Una aplicación más de la realidad virtual
en la medicina son los proyectos de
cirugías virtuales. La idea general es
proveer al cirujano con una herramienta
que le permita experimentar diferentes
procedimientos quirúrgicos en un ambiente
artificial. Las aplicaciones de éste tipo se
puede
utilizar
también
para
el
entrenamiento de estudiantes de medicina,
donde ellos pueden realizar operaciones en
modelos virtuales permitiéndoles observar
los resultados. Este tipo de simulaciones
tridimensionales todavía se pueden
perfeccionar, sin embargo, existen modelos
que ya se están implementando
actualmente.
Una de las aplicaciones más asombrosas y
precisas de las técnicas de la realidad
virtual es la de la configuración de rayos
para los tratamientos de radiaciones en
tumores. Las técnicas de tratamiento y
terapia requieren una radiación muy fuerte
de rayos X dirigida sobre el tumor.
Tradicionalmente, los radiólogos y
oncólogos que tratan el cáncer sólo han
tenido imágenes por computadoras
bidimensionales o tridimensionales para
aumentar su pericia en el suministro de
dosis letales de radiaciones a tumores
cancerígenos. Siempre está presente el
riesgo de exponer los tejidos que rodean el
tumor. La tarea es irradiar los rayos de tal
manera que afecten sólo al tumor, y no a
otras partes sensibles de la anatomía, como
la columna vertebral o los ojos.
Normalmente los médicos tienen, en
último término, que fiarse de su instinto al
ver la imagen tridimensional de la
estructura del tumor o del órgano que va a
ser tratado. Incluso los especialistas más
cualificados y experimentados encuentran
dificultades, ya que cada situación es
única. El tumor en cuestión puede estar
envuelto en un órgano, incrustado en tejido
sensible o puede tener ramas a través de
otras áreas. Cualquier cosa que permita al
doctor
examinar
el
crecimiento
descontrolado también le permitirá decidir
sobre las formas y los medios más
efectivos de tratar el problema. Vencer el
desafío es más sencillo si se irradian rayos
virtuales en una imitación virtual de la
parte del cuerpo afectada.
Fig.2.- Procedimiento quirúrgico simulado
 Motivación
Dentro del aspecto motivacional en la
conducta humana, se señala la efectividad
en el mejoramiento y mantenimiento del
aprendizaje e interés intrínseco. El interés
contribuye al aprendizaje, por tanto,
estudia el impacto del interés como aspecto
esencial para la motivación intrínseca. En
este aspecto, el ambiente virtual provee un
sentido de presencia, lo que posibilita la
creación de escenarios que estimulan la
curiosidad y el interés para el aprendizaje.
 Tratamiento de aneurismas
Un aneurisma es una burbuja de sangre que
se forma en la pared de una vena, en el
cerebro o en cualquier otra parte del
cuerpo.
Un escenario virtual ampliado de los
dispositivos y el lugar del aneurisma
proporcionan al cirujano un alto grado de
control y permite una observación precisa
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en tiempo real de la dinámica del flujo
sanguíneo en el área afectada y sus
alrededores.
Mediante la observación en tiempo real de
los cambios del flujo sanguíneo virtual y la
examinación de la dilatación de las paredes
todo
mediante
exhibiciones
correspondientes al proceso operativo los
cirujanos pueden calcular mejor el riesgo
de que el aneurisma estalle con distintas
actuaciones.
Las técnicas también están siendo
incorporadas a estudios del corazón.
Investigadores
en
Alemania
están
recopilando todos los datos para observar
qué ocurre en un ventrículo o arteria virtual
durante un infarto o fibrilación. Están en el
camino de obtener una visión interior del
bombeo de sangre.
tener que ponerlos en situaciones de
peligro o riesgo. La posibilidad de crear un
ambiente que facilite el aprendizaje de
rutas de acceso hacia las distintas áreas de
la universidad para personas con
impedimentos;
y de
esta
forma
concientizar a las personas que "no tienen
impedimentos" sobre las facilidades,
dificultades y necesidades que tienen esta
población.
Adicionalmente de todos estos beneficios
que aporta la realidad virtual en la
medicina, también se están desarrollando
las bases para concebir nuevas prótesis que
permitan restaurar, en lo posible, las
necesidades del ser humano.
 Ayudar al ciego a ver
En tales conjuntos virtuales, el usuario es
alertado ante obstáculos físicos y no se
tropezará con ellos. Una persona que se
golpea con el armario de una cocina, siente
el golpe, pero no se hace daño.
La interacción entre un usuario ciego y la
máquina es facilitada por pantallas táctiles
en relieve. Más que el Braille gráfico, éstas
transmiten información en una variedad de
formas no visuales como textura,
vibraciones, sonidos o alzados. El mismo
sistema podría generar planos táctiles del
tamaño de la pantalla de las áreas o
entornos virtuales que el usuario tiene
intención de explorar, para que éste se
acostumbre a puntos de interés (como los
contadores, aseos, etc.) relativos a la
escena, antes de estar realmente allí.
Fig.3.- Reemplazo de rodilla con RV.
Para poder crear RV se necesita un equipo
de alta capacidad que cumpla con lo
siguiente:
Factores de entrada, factores de salida y
motor de realidad. Los factores de entrada
toman la información del usuario y la
mandan a la computadora, el guante y
sensores de posición/orientación son un
ejemplo. Los factores de salida sacan
información de la computadora y la
presentan al usuario, los displays del casco,
bocinas son los ejemplos más usados. El
motor de realidad es la computadora
encargada de ejecutar el universo virtual.
Otra área se encuentra dentro de la
población con impedimentos, debido a la
posibilidad de utilizar ambientes virtuales
para desarrollar destrezas y habilidades, así
como el utilizar la técnica como
herramienta asistida. En este sentido,
podemos señalar la posibilidad de crear un
ambiente virtual para adiestrar a niños en
el uso de sillas de ruedas motorizadas sin
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BIBLIOGRAFÍA
http://www.monografias.com/trabajos11/re
alitual/realitual.shtml
http://www.monografias.com/trabajos/vr/v
r.shtml
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http://html.rincondelvago.com/realidadvirtual_8.html
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