Proyecciones AR para Evaluación de Mirada en Fantomas

Resumen breve

Este proyecto tiene como objetivo desarrollar una herramienta de realidad aumentada (RA) para mejorar la adquisición de habilidades en cirugía de cálculos renales endoscópica. De los 100,000 pacientes que se someten a tratamiento de cálculos renales endoscópicos anualmente en los Estados Unidos, el 25% necesitará una cirugía de cálculos repetida dentro de los 20 meses posteriores a su cirugía inicial. La tasa de cirugía repetida de cálculos es prácticamente completamente impulsada por fragmentos de cálculos residuales postoperatorios, que llevan a la obstrucción de la uretera, causando dolor, infección del tracto urinario y lesión renal. Un factor significativo que contribuye a los fragmentos de cálculos residuales es la visualización limitada de todo el sistema colector, una habilidad directamente asociada con la experiencia del cirujano. Esto lleva a que los cirujanos novatos tengan una tasa de recurrencia mucho mayor que los cirujanos experimentados. A medida que aumenta la incidencia de la enfermedad de cálculos renales (prevalencia del 10%, incidencia de 1116 por cada 100,000), se requiere una formación quirúrgica endoscópica mejorada para mejorar los resultados de las cirugías de cálculos y minimizar las complicaciones al mejorar la tasa de ausencia de cálculos. Actualmente, la evaluación de habilidades durante la cirugía de cálculos renales endoscópicos es limitada. No existen métricas objetivas para la cirugía endoscópica que evalúen las habilidades. La única retroalimentación que reciben los aprendices es en forma de comunicación verbal de cirujanos expertos, generalmente después del conclusion de la cirugía. Por lo tanto, la mayoría de la retroalimentación es sintética y limitada en facilitar la adquisición de habilidades. El tiempo quirúrgico y las preocupaciones por la seguridad del paciente restringen la cantidad de retroalimentación activa y en tiempo real que se proporciona durante un caso para la adquisición de habilidades. La cirugía de cálculos renales endoscópicos es únicamente desafiante dada la pequeña profundidad y campo de visión de los endoscopios actuales, lo que complica la visualización completa del sistema colector. La navegación del sistema colector depende de mapear mentalmente las imágenes preoperatorias al campo quirúrgico endoscópico. El éxito en el mapeo depende de la coordinación mano-ojo, la memoria y el razonamiento espacial, que se ganan mediante la práctica. Por lo tanto, hay una necesidad de herramientas que faciliten la adquisición de habilidades quirúrgicas endoscópicas. La hipótesis general de esta investigación es que la adquisición de habilidades quirúrgicas y los resultados de la cirugía de cálculos renales endoscópicos pueden mejorarse analizando los datos de mirada ocular y utilizando la mirada de expertos para guiar a los aprendices intraoperatoriamente. La guía de mirada ocular ha demostrado mejorar la adquisición de habilidades en tareas quirúrgicas de realidad virtual en comparación con la guía de movimiento sola. El sistema propuesto proporcionaría educación en tiempo real para los aprendices durante la cirugía de cálculos renales endoscópicos, como a través de displays montados en la cabeza (por ejemplo, el Microsoft HoloLens 2). Los investigadores han demostrado previamente la compartición de mirada ocular en fانتomas. Al implementar este sistema en el quirófano (OR), los investigadores podrían instilar una adquisición de habilidades duradera en los aprendices. Los investigadores también implementarán el índice de carga de tarea de la NASA para los aprendices para evaluar la usabilidad del sistema.