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Articulo de referencia

Intervenciones asistidas por ordenador

Las intervenciones asistidas por computadora (IAC) son un campo de investigación y práctica donde las intervenciones médicas se apoyan en herramientas y metodologías basadas en ...

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Las intervenciones asistidas por computadora (IAC) son un campo de investigación y práctica donde las intervenciones médicas se apoyan en herramientas y metodologías basadas en computadora . Algunos ejemplos incluyen la robótica médica.

Descripción

En el campo de investigación y práctica de las intervenciones asistidas por computadora (IAC), las intervenciones médicas se apoyan en herramientas y metodologías basadas en computadora . El paradigma básico de la medicina intervencionista específica del paciente es un proceso de circuito cerrado, que consiste en:

  1. combinar información específica sobre el paciente con el conocimiento general del médico para determinar la condición del paciente;
  2. formular un plan de acción;
  3. llevar a cabo este plan; y
  4. evaluar los resultados.

La experiencia acumulada con muchos pacientes puede combinarse para mejorar los planes y protocolos de tratamiento para futuros pacientes. La tecnología informática ayuda a los profesionales médicos a procesar y actuar sobre información compleja. [ 1 ]

Ejemplos

Algunos ejemplos son:

  • Robótica médica
  • Navegación quirúrgica e intervencionista
  • Métodos de obtención de imágenes y procesamiento de imágenes para CAI
  • Estudios de viabilidad clínica de intervenciones asistidas por ordenador.
  • Biopsias guiadas y con seguimiento
  • Alineación de las imágenes previas al procedimiento con el paciente durante el procedimiento.
  • Apoyo a la toma de decisiones intraoperatorias
  • Análisis de habilidades y estudios de flujo de trabajo en CAI
  • Estudios clínicos de CAI que muestran resultados de eficacia temprana o en humanos.
  • Interfaces de usuario y sistemas de visualización para CAI
  • Sistemas quirúrgicos e intervencionistas
  • Nuevos dispositivos quirúrgicos y sensores
  • Estudios de rendimiento del usuario
  • Validación y evaluación de la tecnología CAI

Métodos

Robótica médica

La IAAC con robótica médica incluye intervenciones robóticas y telerrobóticas.

Navegación quirúrgica e intervencionista

La técnica CAI puede utilizarse para alinear las imágenes previas al procedimiento con las del paciente durante el mismo.

Métodos de obtención de imágenes y procesamiento de imágenes para CAI

Soporte para la toma de decisiones intraoperatorias

Modelado y análisis de procesos quirúrgicos

Para lograr una comprensión explícita y formal de la cirugía , ha surgido recientemente el campo del análisis y modelado de procedimientos quirúrgicos . El desafío consiste en brindar apoyo al cirujano y al procedimiento quirúrgico mediante la comprensión de las actividades del quirófano , con la ayuda de sistemas basados ​​en sensores o en la intervención humana. Los modelos quirúrgicos relacionados pueden luego integrarse en una nueva generación de sistemas de intervención asistida por computadora para mejorar la gestión de información multimodal compleja, optimizar los flujos de trabajo quirúrgicos , aumentar la eficiencia quirúrgica y la calidad de la atención en el quirófano. Los modelos creados mediante estos diferentes enfoques pueden tener un gran impacto en futuras innovaciones quirúrgicas, ya sea para la planificación, el tratamiento intraoperatorio o el postoperatorio. [ 2 ]

Esta idea de describir el procedimiento quirúrgico como una secuencia de tareas fue introducida por primera vez por MacKenzie et al. (2001). [ 3 ] y formalizada en Jannin et al., 2001. [ 4 ] El término Proceso Quirúrgico (PS) se ha definido como un conjunto de uno o más procedimientos o actividades vinculados que colectivamente realizan un objetivo quirúrgico dentro del contexto de una estructura organizativa que define roles y relaciones funcionales. [ 5 ] Este término se usa generalmente para describir los pasos involucrados en un procedimiento quirúrgico. Un Modelo de Proceso Quirúrgico (MPQ) se ha definido como un patrón simplificado de un PS que refleja un subconjunto de interés predefinido del PS en una representación formal o semiformal. Se relaciona con el desempeño de un PS con el apoyo de un sistema de gestión de flujo de trabajo .

Los modelos de procesos quirúrgicos se describen a partir de la adquisición basada en el observador, [ 5 ] [ 6 ] o la adquisición basada en sensores (como señales, [ 7 ] [ 8 ] [ 9 ] [ 10 ] [ 11 ] o videos, [ 12 ] [ 13 ] [ 14 ] ).

Sistemas quirúrgicos e intervencionistas

Los sistemas quirúrgicos e intervencionistas utilizados con CAI incluyen:

  • Nuevos dispositivos quirúrgicos y sensores
  • Interfaz de usuario y ergonomía
  • Sistemas de visualización para CAI
  • Validación y evaluación de la tecnología CAI
    • Estudios clínicos de CAI que muestran resultados de eficacia temprana o en humanos.
    • Estudios de viabilidad clínica de intervenciones asistidas por ordenador.

Aplicaciones

Análisis de habilidades y estudios de flujo de trabajo en CAI

Biopsias guiadas y con seguimiento

MICCAI

La Sociedad de Computación de Imágenes Médicas e Intervención Asistida por Computadora (la Sociedad MICCAI) es una asociación profesional para la computación de imágenes médicas y las intervenciones médicas asistidas por computadora, incluidas las imágenes biomédicas y la robótica.

ISCAS

La Sociedad Internacional de Cirugía Asistida por Computadora (ISCAS) es una asociación sin fines de lucro de profesionales de la cirugía asistida por computadora e intervenciones médicas relacionadas.

Su ámbito de aplicación abarca todos los campos de la cirugía, así como la imagen biomédica y la instrumentación, y la tecnología digital empleada como complemento de la imagen en el diagnóstico, la terapéutica y la cirugía.

iSMIT

La Sociedad Internacional para la Innovación y la Tecnología Médicas se centra en el avance de la terapia mínimamente invasiva . [ 15 ]

conferencias internacionales

MICCAI

MICCAI organiza una conferencia anual y talleres asociados. Las actas de esta conferencia son publicadas por Springer en la serie Lecture Notes in Computer Science . [ 16 ] Los temas generales de la conferencia incluyen computación de imágenes médicas, intervención asistida por computadora, sistemas de guía y robótica , visualización y realidad virtual , diagnóstico asistido por computadora , aplicaciones en biociencias y biología, sistemas de imágenes específicos y nuevas aplicaciones de imágenes.

IPCAI

La Conferencia Internacional sobre Procesamiento de la Información en Intervenciones Asistidas por Computadora (IPCAI) es un foro internacional de primer orden para las innovaciones técnicas, el desarrollo de sistemas y los estudios clínicos en intervenciones asistidas por computadora. La IPCAI incluye ponencias que presentan conceptos técnicos novedosos, necesidades y aplicaciones clínicas, así como hardware, software y sistemas, y su validación.

AUTOS

El congreso de Radiología y Cirugía Asistida por Computadora (CARS) es la conferencia anual de CARS. Fundada en 1985, CARS se ha centrado en la investigación y el desarrollo de algoritmos y sistemas innovadores, así como en sus aplicaciones en radiología y cirugía. Su crecimiento e impacto se deben a la estrecha colaboración de CARS con las sociedades ISCAS y EuroPACS, y con las organizaciones CAR, CAD y CMI.

Véase también

  • Sociedad Internacional de Cirugía Asistida por Computadora (ISCAS)
  • Conferencia Internacional sobre Procesamiento de la Información en Intervenciones Asistidas por Computadora (IPCAI)
  • El congreso de Radiología y Cirugía Asistida por Computadora (CARS, por sus siglas en inglés)

Referencias

  1. ↑ Linte, Cristian A.; Yaniv, Ziv; Fallavollita, Pascal (6 de octubre de 2015). Entornos aumentados para intervenciones asistidas por ordenador: 10.º Taller Internacional, AE-CAI 2015, celebrado conjuntamente con MICCAI 2015, Múnich, Alemania, 9 de octubre de 2015. Actas . Springer. ISBN 978-3-319-24601-7.
  2. ↑ Lalys F, Jannin P. Modelado de procesos quirúrgicos: una revisión. Revista Internacional de Radiología y Cirugía Asistida por Computadora. 2013. DOI 10.1007/s11548-013-0940-5
  3. ↑ MacKenzie CL, Ibbotson AJ, Cao CGL, Lomax A. Descomposición jerárquica de la cirugía laparoscópica: un enfoque de factores humanos para investigar el entorno del quirófano. Minim Invasive Ther Allied Technol. 2001; 10(3): 121-8.
  4. ↑ Jannin P, Raimbault M, Morandi X, Seigneuret E y Gibaud B. Diseño de un modelo de gestos neuroquirúrgicos para cirugía guiada por imágenes multimodales. Radiología y Cirugía Asistidas por Computadora. 2001; 102-107
  5. 1 2 Neumuth T, Jannin P, Strauss G, Meixensberger J, Burgert O. Validación de la adquisición de conocimiento para modelos de procesos quirúrgicos. J AMIA. 2008; 16(1): 72-82.
  6. ↑ Jannin P Morandi X. Modelos quirúrgicos para neurocirugía asistida por computadora. Neuroimage. 2007; 37(3): 783-91.
  7. ↑ Ahmadi A, Sielhorst T, Stauder R, Horn M, Feussner H, Navab N. Recuperación del flujo de trabajo quirúrgico sin modelos explícitos. Proc MICCAI, Berlín: Springer. 2007; 420-8.
  8. ↑ James A, Vieira D, Lo BPL, Darzi A, Yang GZ. Segmentación del flujo de trabajo quirúrgico basada en la mirada. Proc MICCAI. 2007; 110-7.
  9. ↑ Padoy N, Blum T, Ahmadi SA, Feussner H, Berger MO, Navab N. Modelado estadístico y reconocimiento del flujo de trabajo quirúrgico. Med Image Anal. 2010; 16(3): 632-41.
  10. ^ Maruster L, van der Aalst W, Weijters T, van den Bosch A, Daelemans W. Descubrimiento automático de modelos de flujos de trabajo a partir de datos hospitalarios. Proceso BNAIC. 2001; 183-90.
  11. ↑ Nara A, Izumi K, Iseki H, Suzuki T, Nambu K, Sakurai Y. Monitoreo del flujo de trabajo quirúrgico basado en minería de datos de trayectoria. Nuevas fronteras en inteligencia artificial. 2011; 6797: 283-91.
  12. ↑ Bouarfa L, Jonker PP, Dankelman J. Descubrimiento de tareas de alto nivel en el quirófano. J Biomed Inform. 2010.
  13. ↑ Bhatia B, Oates T, Xiao Y, Hu P. Identificación en tiempo real del estado del quirófano a partir de vídeo. AAAI. 2007; 1761-6.
  14. ↑ Lalys F, Riffaud L, Bouget D, Jannin P. Un marco para el reconocimiento de tareas quirúrgicas de alto nivel a partir de imágenes de vídeo para cirugías de cataratas. IEEE TBME, 2011; 59(4): 966-76.
  15. ↑ "La Sociedad Internacional para la Innovación y la Tecnología Médicas" . iSMIT eV . Consultado el 5 de septiembre de 2025 .
  16. ↑ Notas de clase en informática . Vol. 1496. 1998. doi : 10.1007/BFb0056181 . ISBN  978-3-540-65136-9. S2CID 31031333 .