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El 3D salta a la medicina

EN EL LABORATORIO

El 3D salta a la medicina

Combatir fobias, ayudar en tratamientos psicológicos y en neurorehabilitaciones, hacer prótesis exactas y mejorar la precisión en tratamientos quirúrgicos son solamente algunos de los beneficios del uso de la realidad virtual en el área sanitaria. Lo que antes era ciencia ficción ahora es solo ciencia

28.09.11 - 19:09 -
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El 3D salta a la medicina
Una mujer camina por un espacio creado con 3D. / Elvira Megías
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Una colmena realizada en 3D. / Megías
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Simulador de conducción en 3D. / Megías
El 3D salta a la medicina
Un escenario virtual realizado en tres dimensiones. / Megías
El cine fue el primero en convencernos de que otros mundos eran posibles gracias a la realidad virtual (RV). Escenarios que no existían en nuestro mundo se aparecían a través del ordenador para recrear otras vidas y recorrer diversos escenarios gracias a un avatar. Si bien aún no podemos enfrentarnos realmente a nuestros enemigos como lo hiciera Neo, si que podemos luchar contra nuestros miedos más profundos gracias a programas de Realidad Virtual. Conscientes de ello, la empresa Virtualware ha lanzado recientemente al mercado una plataforma multifobia llamada VirtualRet, capaz de ayudar a los pacientes con miedos exacerbados a perderlos.
Tal y como explica Julio Álvarez, responsable de salud de Virtualware, la realidad virtual utiliza para tratar las fobias una técnica que en psicología conductual se denomina «terapia de exposición» que consiste en ir exponiendo al paciente al estímulo que le produce ese miedo de una manera gradual y controlada por un psicólogo.
Cómo funciona
En el caso de su nueva plataforma, al paciente se le ponen un casco y unos auriculares con el fin de sumergirlo en un entorno virtual 3D en el que, a través de diferentes escenarios, podrá visualizar sus miedos para poder combatirlos con la ventaja de que es él mismo quien tiene el control y decide dónde mirar, cómo ir avanzando, etcétera.
«Es importante que este tratamiento se lleve a cabo siempre con un médico al lado, porque será él quien le vaya preguntando cómo se siente a la par que le medirá las unidades subjetivas de ansiedad para ver hasta dónde se puede llegar en cada sesión», afirma Álvarez.
Si bien es cierto que las fobias se pueden tratar sin realidad virtual, esta ya es considerada la terapia más indicada para el tratamiento de fobias muy concretas, tal y como puso de manifiesto la Sociedad Española de Psiquiatría (SEP) durante el XV Simposio Internacional de Avances en Psiquiatría.
El motivo es que en pacientes resistentes a otro tipo tipo de terapias se ha logrado descondicionar el miedo y además hacerlo en cortos periodos de tiempo.
El tratamiento contra las fobias convencionales se basa, en gran parte, en la imaginación. El médico va indicando al paciente que, con los ojos cerrados, vaya recreando ciertas situaciones. Por ejemplo, en el caso de un agorafóbico se le dirá que se imagine abriendo la puerta de su casa, bajando las escaleras hacia la calle y saliendo a ella.
Superada esta fase llega la prueba en vivo, acompañando al paciente mientras realiza estas actividades para ver cómo se enfrenta a ellas y ayudarle a superarlas.
El inconveniente de todo esto es el coste de tiempo y, por lo tanto, de dinero, además de que la situación no está tan controlada como con realidad virtual, donde se tiene un dominio absoluto de la situación y donde en cualquier momento se puede parar el programa o subir el nivel de estrés de un modo sencillo si el paciente pudiera soportarlo.
Más que fobias
En Estados Unidos ya se usa la realidad virtual para combatir el estrés postraumático. Por ejemplo, con «Virtual Afganistán» se ayuda a los soldados que han estado allí a combatir la ansiedad causada por ese trauma. En este sentido, Virtualware ha dado los primeros pasos recreando escenarios bélicos con sonido de disparos, fuego cruzado, tanques de combate moviéndose, gente corriendo, etcétera. De este modo, cuando un soldado se sumerja en este entorno virtual se puede conseguir que pierda el miedo a situaciones que seguramente deberá vivir más veces.
Más complicada es la nueva línea de actuación: RV para combatir el terror que deja en la víctima haber sufrido violencia de género.
«Ahora estamos estudiando esta posibilidad, pero es mucho más compleja porque creemos que el avatar al que se enfrente el paciente se debe parecer al agresor real. Si es tu marido quien te ha agredido, el avatar deberá parecerse a él para que la reacción del paciente sea real y podamos ayudarle a superar ese miedo. Debería ser un programa mucho más personalizado, pero aún es sólo una de las ideas en las que trabajamos», matiza el experto de Virtualware.
Tratar el ictus
No son estos los únicos campos en los que se están introduciendo tratamientos con Realidad Virtual. De hecho, el CeDInt, un centro de I+D de la Universidad Politécnica de Madrid, trabaja en varias líneas de investigación entre las que destaca una para ayudar a la rehabilitación cognitiva de personas que han padecido un ictus, hoy por hoy, primera causa de discapacidad permanente en adultos en los países desarrollados.
En este caso, tal y como cuenta Iris Galloso, coordinadora del Grupo de Realidad Virtual del CeDInt, la experiencia está siendo impulsada a petición de y en colaboración con el Centro de Rehabilitación Neurológica Lescer para poder atender la gran demanda de rehabilitación que existe en la actualidad: «Diversos estudios indican que los primeros seis meses tras un accidente cerebrovascular resultan críticos para que la persona recupere ciertas funcionalidades, tanto motoras como cognitivas. Para ello es necesario estimular la restitución, sustitución y compensación de dichas funciones a través de un programa personalizado de ejercicios de rehabilitación que tenga en cuenta la gravedad y el perfil de déficit específico de cada paciente. Por todo esto es muy importante que el paciente tenga acceso a un proceso de neurorehabilitación», afirma Galloso.
En este caso, la importancia de la realidad virtual radica en su capacidad para contribuir al aumento de la intensidad de los tratamientos, al abaratamiento de costes (lo que a su vez permitiría prolongar su duración), a la anticipación del inicio de los programas de rehabilitación y, por consiguiente, a la capacidad para dar respuesta a las necesidades de un mayor número de pacientes.
Según algunos estudios recientes, todo esto podría ir acompañado de una mejora sustancial de los resultados del tratamiento, debido en buena medida al efecto potenciador de la realidad virtual sobre elementos clave como la repetición, la realimentación, la atención personalizada y la particular motivación del paciente.
Por otra parte, la realidad virtual permite poner a disposición del personal médico herramientas directamente orientadas a evaluar de forma continua y detallada la evolución del paciente.
«Algunos pacientes, por ejemplo, pueden tener dificultades a la hora de procesar la información visual procedente de la región de visión periférica, aun siendo capaces de percibir dicha información a través de la vista. En este caso es posible diseñar ejercicios en un entorno virtual que permitan entrenar al cerebro para que se mantenga alerta y ‘aprenda’ a procesar la información procedente de dicha región. Estos ejercicios repetidos muchas veces le harán consciente de que tiene que buscar información en esa zona que ahora está obviando», explica la investigadora.
De este modo, el enfermo podría ejecutar una serie de ejercicios presenciales en su centro de neurorehabilitación con su fisioterapeuta y neuropsicólogo y podría seguir entrenando desde su casa supervisado por un familiar.
Y es que gracias a un sencillo dispositivo de interacción y a una pantalla de ordenador conectados a esta plataforma de la que hemos hablado, el paciente podrá mover una mano virtual y hacer que ella abra un grifo determinado, llene un vaso con agua y demás actividades cotidianas que su cerebro ahora no sabe bien cómo se ejecutan.
«Hay que tener en cuenta que con RV además es posible implementar y ejecutar los ejercicios de forma personalizada, atendiendo a la funcionalidad que se requiera rehabilitar en cada paciente. En este sentido, es posible utilizar herramientas de bio-feedback, de modo que se pueda monitorizar al paciente y graduar los tiempos de ejecución o la complejidad del ejercicio en tiempo real adaptándolos a su estado y nivel de desempeño», matiza Galloso.
Práctica y precisión profesional
Otra de las líneas de desarrollo que impulsa actualmente el CeDInt está relacionada con el entrenamiento profesional. Así, los médicos y los estudiantes de medicina podrán practicar operaciones o procedimientos como una biopsia que requieren de una precisión milimétrica. De este modo, lo que hasta ahora se ensaya con unos phantoms, limitados muñecos con una cavidad interna llena de líquido y elementos que simulan órganos con diferentes patologías, se puede hacer de un modo casi real con realidad virtual.
Tal y como asegura Galloso, será posible utilizar las imágenes médicas reales que se le hayan tomado al paciente (tomografías, radiografías, etcétera) para reconstruir la geometría 3D de los órganos involucrados en la intervención y para planificar el procedimiento y entrenar al personal médico que lo llevará a cabo de forma previa a su ejecución, algo parecido a lo que sería un ensayo general.
Para aumentar el realismo de esta simulación se utilizan dispositivos hápticos que simulan las herramientas quirúrgicas reales y proporcionan realimentación de las fuerzas correspondientes a las diversas actuaciones que ejecuta el profesional sobre los diferentes tejidos (por ejemplo, si con la aguja se pinchara en hueso este dispositivo realizaría una fuerza que no permitiría avanzar).
Planificar una operación
Este metodo del que hemos hablado combinado con realidad aumentada haría posible planificar una intervención quirúrgica al detalle, ya que ésta es capaz de superponer a una imagen real todo tipo de elementos que aporten información sobre esa imagen. Así, si una persona tiene una lesión determinada podremos, gracias a este método, ver sobre la parte del cuerpo afectada dónde se ubica exactamente y, de ese modo, abrir para operar justo donde es necesario.
Esa misma precisión es la que se logra con otro de los proyectos desarrollados por este centro de la Universidad Politécnica de Madrid, el de reconocimiento de estructuras y reconstrucción tridimensional.
«En este proyecto hemos desarrollado un módulo que parte de un fichero DICOM (Digital Imaging and Communication in Medicine) –estándar reconocido mundialmente para el intercambio de imágenes médicas– y, tras reconocer y extraer las estructuras óseas presentes en la imagen realizar una reconstrucción 3D de las mismas. De este modo podemos generar, por ejemplo, reconstrucciones de las estructuras óseas de pies, manos, piernas, etcétera, que pueden ser muy útiles para los protesistas», dice Galloso.
Hasta ahora, las prótesis se diseñan con un tamaño y forma lo más aproximados posible a las que necesita el paciente, pero al ser aproximado a veces no encajan bien, con lo que hay que rebajar el hueso. Con esta reconstrucción en 3D que usa la imagen real del paciente, las prótesis podrán ser exactas en forma y dimensiones, de modo que encajen a la perfección para que su implantación sea mucho menos agresiva.
Con todo, las investigaciones en realidad virtual son cada vez más ambiciosas, ya sea para tratamientos de índole psicológica como el de las fobias o el estrés postraumático, para las nuevas terapias para afectados por fibromalgia o como herramienta indiscutible de precisión, como hemos visto en el caso de las prótesis. Está claro que esto es solo el comienzo.
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Un mujer con unas gafas de 3D durante una prueba. / Elvira Megías
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