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Título
Sistemas hápticos para el entrenamiento de profesionales sanitarios
Autor(es)
Director(es)
Materia
Tesis y disertaciones académicas
Universidad de Salamanca (España)
Tesis Doctoral
Academic dissertations
Robótica
Ecografía
Formación de profesionales
Simuladores
Simulación háptica
Profesionales sanitarios
Clasificación UNESCO
5802.07 Formación Profesional
5312.07 Sanidad
1203.17 Informática
Fecha de publicación
2021
Resumen
[ES] La robótica tiene un papel fundamental en nuestros días, desde la industria hasta nuestros hogares. Sin embargo, una de las aplicaciones más interesantes para la sociedad son aquellas que tienen que ver con la formación. De todas las áreas, la medicina ocupa un papel fundamental, pues la formación involucra a seres humanos lo que limita enormemente las actividades a realizar. Uno de los campos con más utilidad de la medicina actual es la imagen y dentro de ella la basada en la ecografía.
Los avances que ha sufrido la ecografía en las últimas décadas han posibilitado que, en la actualidad, sea utilizada en un amplio número de especialidades de diagnóstico y tratamiento médico. En este sentido, la ecografía es una técnica con numerosas ventajas en procedimientos de exploración y en procedimientos de guiado en la inserción de agujas. Sin embargo, a pesar de ser una técnica con una gran cantidad de ventajas, es muy dependiente del operador, ya que este debe tener las habilidades necesarias para obtener las imágenes ecográficas correspondientes en cada caso, para interpretarlas y, si es preciso, para introducir la aguja sin producir lesiones al paciente.
En relación a esto, la formación de los profesionales que van a practicar los procedimientos es vital para su éxito, ya que la mayor parte de los problemas relacionados con el uso de la ecografía se deben a la falta de formación del operador que la practica. Sin embargo, la formación de profesionales en el uso de estas técnicas es una tarea complicada. En muchas ocasiones, esta se limita al aprendizaje por oportunidad, el cual está basado en practicar cuando existe un paciente que padece una enfermedad concreta.
En este sentido, los simuladores son una de las mejores opciones para la formación y entrenamiento de profesionales de la sanidad, ya que permiten la transmisión estructurada de conocimiento de forma segura e ilimitada. En este contexto, los simuladores hápticos añaden la capacidad de transmitir sensaciones a través del sentido del tacto, de forma que, el aprendizaje transmitido es más robusto, ya que incluye la percepción de distancias, movimientos, fuerzas, formas o texturas.
Sin embargo, las soluciones de simulación háptica que existen actualmente, normalmente están centradas únicamente en la ecografía y no incluyen procedimientos de inserción de agujas y, si lo hacen, es de forma virtual o utilizando un brazo articulado. Además, están limitadas por la necesidad de ser utilizados en instituciones clínicas o académicas, ya que o utilizan un ecógrafo real o imitan ecógrafos reales. En ambos casos sus precios pueden llegar a ser prohibitivos para cubrir las necesidades de formación actuales, sin olvidar que su portabilidad es limitada. Por otro lado, existen otras soluciones más económicas, sin embargo, no presentan una calidad adecuada y en numerosas ocasiones son difíciles de utilizar por personal no experto.
Debido a esto, en esta tesis se propone un simulador háptico con el que afrontar la formación segura de profesionales sanitarios en la ejecución de procedimientos ecográficos con o sin inserción de agujas. El simulador portable está focalizado en dos dispositivos hápticos de entrenamiento, una réplica de sonda y una aguja real que permiten adquirir un modelo mental con las habilidades necesarias para abordar dichos procedimientos.
[EN] Robotics plays a fundamental role in our days, from industry to our homes. However, one of the most interesting applications for society are those that have to do with training. Of all the areas, medicine occupies a fundamental role, since the training involves human beings, which greatly limits the activities to be carried out. One of the most useful fields in current medicine is imaging, and within it, imaging based on ultrasound.
The advances that ultrasound has undergone in recent decades have made it possible for it to be used today in a large number of specialties for diagnosis and medical treatment. In this sense, ultrasound is a technique with numerous advantages in exploration procedures and in guided needle insertion procedures. However, despite being a technique with many advantages, it is very dependent on the operator, since the latter must have the necessary skills to obtain the corresponding ultrasound images in each case, to interpret them and, if necessary, to enter the needle without injuring the patient.
In relation to this, the training of the professionals who are going to carry out the procedures is vital for their success, since most of the problems related to the use of ultrasound are due to the lack of training of the operator who practices it. However, training professionals in the use of these techniques is a complicated task. On many occasions, this is limited to opportunity learning, which is based on practicing when there is a patient suffering from a specific disease.
In this sense, simulators are one of the best options for the education and training of health professionals, since they allow the structured transmission of knowledge in a safe and unlimited way. In this context, haptic simulators add the ability to transmit sensations through the sense of touch, so that the transmitted learning is more robust, since it includes the perception of distances, movements, forces, shapes or textures.
However, the haptic simulation solutions that currently exist are usually focused solely on ultrasound and do not include needle insertion procedures and, if they do, it is virtually or using an articulated arm. Furthermore, they are limited by the need to be used in clinical or academic institutions, since they either use a real ultrasound machine or mimic real ultrasound machines. In both cases, their prices can become prohibitive to cover current training needs, without forgetting that their portability is limited. On the other hand, there are other cheaper solutions, however, they do not have adequate quality and on many occasions they are difficult to use by non-expert personnel.
Due to this, in this thesis a haptic simulator is proposed with which to face the safe training of health professionals in the execution of ultrasound procedures with or without needle insertion. The portable simulator is focused on two haptic training devices, a probe replica and a real needle that allow the acquisition of a mental model with the necessary skills to undertake said procedures.
Descripción
Tesis por compendio de publicaciones
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Descripción:
TESIS