MX2013012830A - Sistema y metodo para realizar una simulacion hibrida de un procedimiento medico. - Google Patents

Abstract

Las modalidades de la invención están dirigidas a un método para realizar una simulación de un procedimiento médico. Se puede proporcionar un modelo físico de una estructura anatómica y de una herramienta médica. Se proporcionan modelos digitales 3D de la estructura anatómica y herramienta médica. Se recibe un parámetro de ubicación relacionado con una ubicación de la herramienta médica física con respecto al modelo físico de la estructura anatómica. Los modelos 3D de la estructura anatómica y herramienta médica pueden ser manipulados de acuerdo con el parámetro de ubicación.

Description

SISTEMA Y METODO PARA REALIZAR UNA SIMULACION HIBRIDA DE UN PROCEDIMIENTO MEDICO ANTECEDENTES DE LA INVENCION Muchos procedimientos médicos tales como, por ejemplo, procedimientos de intervención de reconstrucción del piso pélvico pueden poseer retos aún para la mayoría de los médicos más experimentados. Cuando se realiza un procedimiento de intervención pélvico tal como la reconstrucción del piso pélvico, un médico puede crear una pequeña incisión para tener acceso a la cavidad pélvica. Otras pasos de procedimiento usualmente involucran el reconocimiento anatómico de dedo, principalmente, un dedo del médico sirve como los ojos del médico o de otra manera reemplaza los sentidos, y una inserción de un dispositivo médico y/o un elemento, por ejemplo, una cánula y una rejilla o malla de soporte. En efecto, se puede requerir que un médico realice porciones del procedimiento sin en realidad estar viendo los órganos afectados, herramientas médicas y/o elementos utilizados.

Los procedimientos en donde una realimentación visual está limitada o no disponible pueden poseer un número de retos. Por ejemplo, el entrenamiento de un médico para realizar tales procedimientos puede ser extremadamente complicado y posiblemente, pone al paciente en riesgo. Por ejemplo, con el fin de entrenar a un médico para llevar a cabo un procedimiento de intervención de reconstrucción del piso pélvico, un entrenador o instructor puede guiar físicamente la mano del aprendiz hacia la cavidad pélvica e instruir y/o ayudar al aprendiz a sentir, identificar o reconocer los órganos y tejidos de ahí. La enseñanza o entrenamiento de un aprendiz en una colocación de un elemento tal como una rejilla de soporte también puede realizarse al guiar físicamente al aprendiz para realizar las tares, por ejemplo, al hacer que tanto el entrenador como el aprendiz inserten sus dedos en la cavidad pélvica. Otros métodos de preparación (por ejemplo, planear una estrategia de acceso o seleccionar equipo) o entrenamiento para procedimientos invasivos en donde la visibilidad de la región u órganos relevantes está limitada pueden involucrar el uso de un cadáver. Sin embargo, dichos métodos están ausentes ya que varios aspectos exhibidos por un paciente no son exhibidos por cadáver. Por consiguiente, dichos métodos no pueden ser utilizados para planear, preparar o entrenar con exactitud procedimientos invasivos en donde la visibilidad de regiones relevantes, tejidos, órganos, patologías u otros aspectos es limitada.

BREVE DESCRIPCION DE LOS DIBUJOS Las modalidades de la invención se ilustran a manera de ejemplo y no de limitación en las figuras de los dibujos anexos, en donde números de referencia similares indican elementos correspondientes, análogos o similares, y en los cuales: La Figura 1 muestra un sistema ilustrativo para la simulación de un procedimiento médico invasivo de acuerdo con modalidades de la invención; La Figura 2 es un diagrama de cuadro de flujo que ilustra un método para simular concurrentemente un procedimiento guiado por imagen y presentar datos de imagen médicos de acuerdo con algunas modalidades de la presente invención; y Las Figuras 3, 4, 5, 6 y 7 muestran capturas de pantalla con relación a un procedimiento simulado de acuerdo con modalidades de la invención.

Se apreciará que para simplicidad y claridad de ilustración, los elementos mostrados en las figuras no han sido necesariamente trazados a escala. Por ejemplo, las dimensiones de algunos elementos pueden ser exageradas con relación a otros elementos para claridad. Además, en donde se considere apropiado, los números de referencia pueden ser repetidos entre las figuras para indicar elementos correspondientes o análogos.

DESCRIPCION DETALLADA DE LAS MODALIDADES DE LA INVENCION En la siguiente descripción detallada, se establecen numerosos detalles específicos con el fin de proporcionar un entendimiento completo de la invención. Sin embargo, se entenderá por aquellos expertos en la técnica que la presente invención puede ser practicada sin estos detalles específicos. En otros casos, no se han descrito con detalle métodos bien conocidos, procedimientos, y componentes, módulos, unidades y/o circuitos con el fin de no oscurecer la invención. Algunas características o elementos descritos con respecto a una modalidad pueden ser combinados con características o elementos descritos con respecto a otras modalidades. Para claridad, la discusión de características o elementos iguales o similares puede no ser repetida.

Aunque las modalidades de la invención no están limitadas a este respecto, las discusiones que utilizan términos tales como, por ejemplo, "procesamiento", "cómputo", "calcular", "determinar", "establecer", "analizar", "verificar", o similares, pueden referirse a operaciones y/o procedimientos de una computadora, una plataforma de cómputo, un sistema de cómputo, u otro dispositivo de cómputo, que manipule y/o transforme datos representados como cantidades físicas (por ejemplo, electrónicas) dentro de los registros y/o memorias de computadora a otros datos similarmente representados como cantidades físicas dentro de los registros y/o memorias de computadora u otro medio de almacenamiento de información no transitorio que puede almacena instrucciones para realizar operaciones y/o procedimientos.

Aunque las modalidades de la invención no están limitadas a este respecto, los términos "pluralidad" y "una pluralidad" como se utiliza aquí pueden incluir, por ejemplo, "múltiples" o "dos o más". Los términos "pluralidad" o "una pluralidad" pueden ser utilizados a través de la especificación para describir dos o más componentes, dispositivos, elementos, unidades, parámetros, o similares. A menos que explícitamente se establezca, las modalidades de método aquí descritas no están restringidas a un orden o secuencia particular. Además, algunas de las modalidades de método descritas o elementos de las mismas pueden ocurrir o ser realizadas simultáneamente, en el mismo punto de tiempo, o concurrentemente.

Ahora se hace referencia a la Figura 1, la cual muestra un sistema 100 ilustrativo para una simulación de un procedimiento médico de acuerdo con las modalidades de la invención. Como se muestra, el sistema 100 puede incluir un dispositivo de cómputo 101, una unidad de transmisor/receptor estacionaria 181, una unidad de transmisor/receptor móvil 160 y un maniquí 170. El dispositivo 101 puede ser cualquier dispositivo de cómputo adecuado operativamente conectado a unidades de entrada y/o salida (l/O). Como se muestra, el dispositivo 101 puede incluir unidades de entrada 105, unidades de salida 120, una unidad de generación de modelo 110, una unidad de simulación 115, una unidad de manejo 135, un repositorio de datos 140, una unidad de presentación 125, una memoria 130 y un controlador 131. Las unidades de entrada 105 pueden incluir un ratón, un teclado, una pantalla táctil o almohadilla o cualquier dispositivo de entrada adecuado. Las unidades de entrada 105 pueden comprender medios para recibir una entrada desde herramientas médicas físicas que pueden ser simulados, por ejemplo, como aquí se describe. Por ejemplo, objetos o herramientas físicas tales como manijas, botones de activación y similares, así como herramientas médicas reales que pueden ser configuradas para producir señales de salida, por ejemplo, señales relacionadas con un movimiento, ubicación, resistencia, orientación o fuerza aplicada, pueden ser conectadas a una o más unidades de entrada 105 para permitir la manipulación de una simulación digital de dichos objetos o herramientas físicas. Las unidades de entrada 105 pueden incluir una tarjeta de interfase de red con cable o inalámbrica (NIC). Específicamente, las unidades de entrada 105 pueden recibir una entrada desde una unidad de transmisor/receptor estacionaria 181 y una unidad de transmisor/receptor móvil 160.

Una unidad de manejo de comunicación (no mostrada) puede utilizar una NIC incluida en unidades de salida/entrada 120/205 para comunicarse con una base de datos, sistema o servidor almacenando cualquier información relevante o datos para obtener imagenología relevante u otra información, satos o parámetros de dicho sistema, servidor o base de datos y puede almacenar datos obtenidos, información o parámetros en un repositorio de datos local 140. Las unidades de salida 120 pueden incluir pantallas de presentación, componentes para interconexión con una pantalla de presentación para permitir la salida visual u opcionalmente una bocina u otro dispositivo de audio para permitir la salida audible. Las unidades de salida 120 pueden incluir una o más presentaciones, bocinas y/o cualquier otro dispositivo de salida adecuado. Las unidades de salida 120 además pueden incluir componentes de realimentación de fuerza que pueden aplicar, ocasionar o generar fuerzas físicas o resistencia (por ejemplo, fricción como resistencia) a dispositivos físicos que pueden ser operados o manipulados por un usuario, por ejemplo, para permitir el efecto de realimentación de fuerza. Por ejemplo, la unidad de simulación 115 puede controlar dispositivos habilitados por realimentación de fuerza de acuerdo con una simulación de un procedimiento.

Las unidades de salida 120 y las unidades de entrada 105 pueden comunicarse con cualquier otro componente o unidades del dispositivo 101 y por consiguiente, pueden permitir que tales unidades se comuniquen con sistemas externos. Las unidades 105, 110, 115, 125 y 135 pueden ser o pueden comprender software, hardware, firmware o cualquier combinación adecuada de los mismos. Por ejemplo, cualquiera de una unidad de generación de modelo 110, unidad de simulación 115 y/o unidad de presentación 125, puede ser implementada como un circuito integrado de aplicación específica (ASIC), por ejemplo, colocada en una tarjeta de adición que puede ser instalada en el dispositivo de cómputo 101, o estas unidades pueden ser implementadas como un módulo de disposición de compuerta de campo programable (FPGA), un circuito integrado, o cualquier otra unidades o módulo, incluyendo posiblemente firmware y hardware específicamente diseñado.

La unidad de transmisor/receptor estacionaria 181 y la unidad de transmisor/receptor móvil 160 pueden transmitir y/o recibir cualquier información, parámetro o señal al/del dispositivo 101. La unidad de transmisor/receptor estacionaria 181 y la unidad de transmisor/receptor móvil 160 pueden transmitir y/o recibir cualquier información, parámetro o señal de/a entre sí, por ejemplo, la unidad de transmisor/receptor 181 puede recibir una señal que puede ser recibida por la unidad de transmisor/receptor móvil 160 y la unidad de transmisor/receptor móvil 160 puede transmitir una señal que puede ser recibida por la unidad de transmisor/receptor estacionaria 181. La unidad de transmisor/receptor estacionaria 181 y la unidad de transmisor/receptor móvil 160 pueden ser un transmisor de radiofrecuencia (RF) de energía ultra baja con una entrada de alto ancho de banda, posiblemente provista en un empaque de escala de circuito, pueden combinarse con un circuito de procesamiento o circuito y puede transmitir y/o recibir información a través de una antena. La unidad de transmisor/receptor estacionaria 181 y la unidad de transmisor/receptor móvil 160 pueden incluir una fuente de energía tal como una o más baterías.

La unidad de generación de modelo 110 puede incluir componentes o módulos para generar un modelo digital y su representación gráfica, por ejemplo, un modelo 3D anatómico de una estructura anatómica, tal como una cavidad pélvica o cualquier otra estructura anatómica, órgano o área de interés relacionada con el cuerpo de un sujeto. Un modelo 3D digital puede ser generado a través de la unidad de generación de modelo 110 de acuerdo con la información recibida de cualquier fuente, por ejemplo, un sistema de imagenología, por ejemplo, una imagen médica recibida de un sistema CT a través de la unidad de entrada 105. En otras modalidades, la información basada en la cual un modelo digital puede ser generado, puede ser recibida, por ejemplo, de un fabricante o proveedor de un muñeco o maniquí, por ejemplo, el maniquí 170. Se reconocerá que las modalidades de la invención no están limitadas por el método o sistema para generar un modelo 3D digital de una estructura anatómica, se pueden utilizar métodos o sistemas para generar dicho moldeo sin apartarse del alcance de la invención.

La unidad de simulación 115 puede incluir componentes para generar una simulación de un procedimiento médico invasivo. Por ejemplo, cuando un usuario realiza una simulación, por ejemplo, como un pre-procedimiento de para un procedimiento médico invasivo, utilizando la unidad de simulación 115, una representación gráfica de un modelo digital (por ejemplo, producido por la unidad de generación de modelo 110), y el procedimiento de simulación pueden ser presentados en un monitor que puede ser una de las unidades de salida 120. Una generación de un modelo digital de un órgano, sistema, sección o región anatómica (por ejemplo, a través de la unidad de generación de modelo 110) y una simulación de un procedimiento (por ejemplo, a través de la unidad de simulación 115) pueden estar de acuerdo con los métodos, sistemas y/u otros aspectos como se describe en la Publicación de Solicitud de Patente de E.U.A. US 2009/0177454. Como se describe adicionalmente aquí, un procedimiento médico invasivo simulado puede incluir realizar operaciones en el maniquí 170 y manipular un moldeo digital de acuerdo con las operaciones realizadas en el maniquí 170. La manipulación de un modelo digital puede basarse en señales transmitidas por la unidad de transmisor/receptor estacionaria 182, recibidas por la unidad de transmisor/receptor móvil 160 y provistas a un controlador, por ejemplo, el controlador 131 que puede procesar las señales recibidas, determinar una ubicación de la unidad de transmisor/receptor móvil 160 y actualizar, en tiempo real, uno o más modelos 3D digitales basándose en la ubicación de la unidad de transmisor/receptor móvil 160. En algunas modalidades, la determinación de una ubicación de la mano de un médico, una herramienta médica o un elemento puede lograrse utilizando uno o más dispositivos estacionarios sin utilizar cualquier transmisor o receptor móvil. Por ejemplo, se puede utilizar un dispositivo configurado para proyectar luz (que puede ser invisible) u otras formas de energía y además configurado para detectar la luz reflejada u otra energía de objetos en el espacio. Por ejemplo, se puede emitir luz infrarroja (IR) u otra forma de radiación electromagnética por un dispositivo ubicado cerca del maniquí 170. La luz IR emitida puede ser regresada (por ejemplo, reflejada) por una herramienta médica, la mano de médicos u otros objetos. La luz IR reflejada puede ser recibida por el dispositivo emisor u otro y, basándose en la propiedades de luz reflejada, se pueden determinar la ubicación, la orientación u otros aspectos de una herramienta médica o cualquier otro objeto. Se entenderá que las modalidades de la invención no están limitadas por el sistema o método utilizado para determinar una ubicación, posición u orientación de los objetos en un espacio cerca del maniquí 170.

El controlador 131 puede ser cualquier controlador adecuado o unidad de procesamiento, por ejemplo, un procesador de unidad de procesamiento central (CPU). La memoria 130 puede ser cualquier componente de memoria adecuado, dispositivo, circuito integrado o sistema y puede almacenar aplicaciones u otros códigos ejecutables que pueden ser ejecutados por el controlador 131 y/o datos, por ejemplo, datos que pueden ser utilizados por aplicaciones o programas ejecutados por el controlador 131. Por ejemplo, el código ejecutable, aplicaciones o módulos que implementan la unidad de generación de modelo 110 y/o la unidad de simulación 115 pueden ser cargados a la memoria 130 y ejecutarse por el controlador 131.

Se reconocerá que el dispositivo 101, como se aquí se describe, es un sistema ilustrativo. De acuerdo con modalidades de la invención, el dispositivo 101 puede ser implementado en un dispositivo de computación individual o alternativamente, en una configuración distribuida, en dos o más dispositivos de computación diferentes. Por ejemplo, la unidad de generación de modelo 110 puede operar en un primer dispositivo de cómputo y manejarse por una primera unidad de manejo, mientras que la unidad de simulación 115 puede operar en otro dispositivo de cómputo y manejarse por una segunda unidad de manejo que se comunica con la primera unidad de manejo. En otra modalidad ilustrativa, la unida de manejo 135 puede operar en un dispositivo de cómputo, la unidad de generación de modelo 110 puede operar en un segundo dispositivo de cómputo y la unidad de simulación 115 puede operar en un tercer dispositivo de cómputo.

La unidad de presentación 125 puede controlar, coordinar o manejar una imagen o presentación de video, audio u otros aspectos de un procedimiento simulador. Por ejemplo, la unidad de presentación 125 puede recibir datos, parámetros, u otra información a partir de una pluralidad de fuentes e incorpora datos recibidos u obtenidos en una presentación a un usuario. La unidad de presentación 125 puede coordinar, sincronizar o de otra manera se refiere a una presentación de información de una pluralidad de fuentes dentro de una presentación individual. Por ejemplo, en una presentación individual, la unidad de presentación 125 puede utilizar la información y/señales recibidas de la unidad de simulación 115, a partir de una unidad de transmisor/receptor estacionaria 181 y a partir de la unidad de transmisor/receptor móvil 160. La unidad de manejo 135 puede interactuar con cualquier módulo, unidad, aplicación u otra entidad aplicable y puede realizar la coordinación, programación, arbitraje, supervisión y/o manejo de flujos, procedimientos u otros aspectos como aquí se describe.

El repositorio de datos 140 puede ser cualquier componente adecuado para almacenar información digital. El repositorio de datos 140 puede incluir o puede ser, por ejemplo, una unidad de disco duro, una unidad de disco flexible, una unidad de disco compacto (CD), una unidad de CD-regrabable (CD-R), u otra unidad de almacenamiento removible y/o fija. El repositorio de datos 140 puede incluir o puede ser un dispositivo de almacenamiento USB o un dispositivo de almacenamiento FLASH. Aunque se muestra como incluido en el dispositivo 101, en algunas modalidades, el repositorio de datos 140 puede ser un dispositivo, componente o sistema externo, por ejemplo, un dispositivo o sistema de almacenamiento en red operativamente conectado al dispositivo 101. Se reconocerá que el alcance de la presente invención no está limitado o de otra manera afectado por el tipo, naturaleza, aspectos de operación y/o de diseño del repositorio de datos 140. Por ejemplo, el repositorio de datos 140 puede comprender cualquier número adecuado de dispositivos de almacenamiento posiblemente diferentes sin apartarse del alcance de la presente invención. Cualquier información, datos o parámetros requeridos por el dispositivo 101 con el fin de realizar, o participar en una simulación de un procedimiento invasivo pueden ser almacenados en el repositorio de datos 140. Por ejemplo, la unidad de manejo 135 puede interactuar, por ejemplo, a través de una red y posiblemente de acuerdo con y/o al implementar un protocolo predefinido, con cualquier repositorio de datos externo y puede de esta manera ser cualquier información relevante, por ejemplo, provista por el fabricante del maniquí 170 o el fabricante o proveedor de herramientas médicas de simulación y puede almacenarse recibido en el repositorio de datos 140.

El maniquí 170 puede ser cualquier objeto que represente un paciente o sujeto. Por ejemplo, el maniquí 170 puede ser un tamaño parcial vivo o una representación completa de un cuerpo humano, por ejemplo, una muñeca u otro modelo hecho de plástico o cualquier otro material o substancia adecuado. El maniquí 170 puede incluir modelos físicos de partes internas u órganos, por ejemplo, cuenca pélvica, vasos sanguíneos, huesos, y similares. En general, cualquier parte u órgano de un paciente que pueda ser relevante para una simulación de un procedimiento puede ser incluido en el maniquí 170. El maniquí 170 puede ser estacionario. Por ejemplo, el maniquí 170 puede ser firmemente asegurado a una mesa o charola de soporte de manera que no pueda ser movido. En algunas modalidades, aunque el maniquí 170 puede ser estacionario, algunas partes, por ejemplo, una extremidad, partes internas o cabeza pueden ser movidas, por ejemplo, con el fin de simular estrechamente un paciente real.

El maniquí 170 puede ser colocado en cualquier forma adecuada para la operación o procedimiento simulado. Por ejemplo, el maniquí 170 puede ser colocado o puesto sobre su espalda o puede hacerse que se siente o asuma cualquier posición aplicable. Un modelo digital del maniquí 170 puede ser actualizado o configurado de acuerdo con la posición asumida por el maniquí 170. Por ejemplo, se puede hacer que un modelo digital asuma cualquier posición asumida por el maniquí 170. El maniquí 170 puede incluir parte reemplazables. Por consiguiente, el maniquí 170 puede ser utilizado con el fin de simular a varios pacientes, condiciones, patologías, o cualquiera de los aspectos aplicables de un paciente simulado. Por ejemplo, varias partes (que pueden ser externas o internas) pueden ser cambiadas, reemplazadas o modificadas basándose en un género de un paciente simulado, una condición médica o una patología. Un modelo digital del maniquí 170 puede ser actualizado o configurado de acuerdo con cualquiera de las partes o atributos del maniquí 170. Por ejemplo, el modelo digital que representa al maniquí 170, una parte del maniquí 170 o cualquier otro modelo físico de una estructura anatómica puede ser actualizado de acuerdo con cualquier parte incluida en el maniquí 170 o un modelo físico d e una estructura anatómica. Por ejemplo, uno de un número de modelos físicos de órganos internos puede ser fijado al maniquí 170 (por ejemplo, una estructura ósea o cualquier órgano interno). Un modelo digital que presenta al maniquí 170 y las partes específicas fijadas o instaladas en el maniquí 170 puede ser utilizado.

La unidad de transmisor/receptor estacionaria 181 puede ser firmemente asegurada a una mesa o charola de soporte de manera que no pueda ser movida. La ubicación y/u orientación de la unidad de transmisor/receptor estacionaria 181 puede ser conocida y/o grabada. Por ejemplo la distancia de la unidad de transmisor/receptor estacionaria 181 desde el maniquí 170 (o una parte específica del maniquí 170) puede ser conocida. La ubicación o posición y/u orientación de la unidad de transmisor/receptor estacionaria 181 puede ser grabada, por ejemplo, almacenada en un repositorio de datos 140 y/o cargarse en la memoria 130. En general, cualquier información o parámetro relacionado con una ubicación, posición u orientación de la unidad de transmisor/receptor estacionaria 181 y del maniquí 170 puede ser conocida y grabada. Por consiguiente, la ubicación, posición y/u orientación de la unidad de transmisor/receptor estacionaria 181 con respecto a o relevante a una ubicación y/u orientación del maniquí 170 (que, como se describe aquí, puede ser estacionaria y su ubicación y/u orientación puede ser conocido y/o grabada) puede ser conocida y/o grabada. Como se describe aquí, al utilizar la información o datos relacionados con una ubicación, posición y/u orientación de la unidad de transmisor/receptor estacionaria 181 y del maniquí 170 y al determinar una ubicación, posición y/u orientación de un transmisor, por ejemplo, al analizar una señal transmitida por el transmisor y recibida por la unidad de transmisor/receptor estacionaria 181, la ubicación, posición y/u orientación del transmisor con respecto al maniquí 170 puede ser determinada.

Una señal transmitida por la unidad de transmisor/receptor móvil 160 puede ser recibida por la unidad de transmisor/receptor estacionaria 181. Una señal transmitida por la unidad de transmisor/receptor estacionaria 181 puede ser recibida por la unidad de transmisor/receptor móvil 160. En algunas modalidades, con base en señales de procesamiento transmitidas por la unidad de transmisor/receptor móvil 160 y recibidas por la unidad de transmisor/receptor estacionaria 181, la ubicación de la unidad de transmisor/receptor móvil 160 puede ser determinada. Por ejemplo, el campo electromagnético creado por una señal transmitida por la unidad de transmisor/receptor móvil 160 puede ser conocida. Por ejemplo, los parámetros o coeficientes tales como amplitud, atenuación, frecuencia, y similares todos pueden ser conocidos (por ejemplo, basándose en la especificación provista por un fabricante de una unidad de transmisor/receptor). Similarmente, un campo electromagnético creado por una señal transmitida por la unidad de transmisor/receptor estacionaria 181 puede ser conocido y una señal recibida por la unidad de transmisor/receptor móvil 160 puede ser analizada y/o procesada para determinar la ubicación de la unidad de transmisor/receptor móvil 160.

Además, una o más señales transmitidas por la unidad de transmisor/receptor móvil 160 pueden no ser homogéneas o constantes en espacio y dirección. Por ejemplo, la unidad de transmisor/receptor móvil 160 puede transmitir una primera señal electromagnética en una primera dirección, por ejemplo, a lo largo del eje X en un sistema de coordenadas dado, y otra señal en una segunda dirección, por ejemplo, a lo largo del eje Y en el mismo sistema de coordenadas. Por consiguiente, al analizar una señal recibida de la unidad de transmisor/receptor móvil 160 por la unidad de transmisor/receptor estacionaria 181, la ubicación y orientación de la unidad de transmisor/receptor móvil 160 puede ser determinada, verificada y/o rastreada. Por ejemplo, la unidad de transmisor/receptor estacionaria 181 puede incluir un sensor de orientación de 3 ejes capaz de medir viraje, inclinación y balanceo basándose en un campo magnético. Por consiguiente, con base en un campo magnético conocido inducido por la unidad de transmisor/receptor móvil 160, la ubicación, posición y/u orientación de la unidad de transmisor/receptor móvil 160 puede ser determinada. La distancia y/o ubicación de la unidad de transmisor/receptor estacionaria 181 con respecto al maniquí 170 puede ser conocida, por consiguiente, la ubicación, posición y/u orientación de la unidad de transmisor/receptor móvil 160 con respecto al maniquí 170 puede ser determinada.

En algunas modalidades, se pueden utilizar componentes o sistemas que pueden estar comercialmente disponibles. Se puede utilizar cualquier sistema que proporcione o permita elementos tales como mediciones dinámicas y/o en tiempo real de posición (por ejemplo, coordenadas cartesianas X, Y, y Z) y/u orientación (por ejemplo, azimuth, elevación e inclinación). Por ejemplo, se pueden utilizar productos disponibles de Poihemis® y/o NDI® para rastrear una herramienta médica utilizada para realizar un procedimiento simulado. Al utilizar la información de rastreo provista por un sistema de rastreo y una ubicación, posición, orientación u otros parámetros espaciales de un maniquí o muñeco (por ejemplo, el maniquí 170), pueden manipularse (y presentarse) modelos digitales de una o más de una herramienta, dedo o elemento y un maniquí o muñeco, en tiempo real, de manera que los modelos digitales adecuada y estrechamente representan uno o más de la herramienta, dedo, elemento y muñeco. Por consiguiente, un usuario que realiza un procedimiento simulado (por ejemplo, que inserta un elemento tal como una malla de soporte en el maniquí 170) puede ser provisto con una vista comprensiva, a partir de cualquier ángulo deseado y de cualquier sección deseada del muñeco o maniquí usado, así como de los otros elementos, por ejemplo, una herramienta, dedo o elemento.

En algunas modalidades, se puede utilizar una pluralidad de unidades de transmisor/receptor estacionarias pueden ser similares a la unidad de transmisor/receptor 181. Cada una de dicha pluralidad de unidades de transmisor/receptor estacionarias puede transmitir una señal específica, por ejemplo, una señal que tiene una frecuencia, amplitud u otras características conocidas específicas. Por consiguiente, se puede recibir una pluralidad de diferentes señales por la unidad de transmisor/receptor 160. La unidad de de transmisor/receptor 160 puede comunicar cualquiera de los parámetros relacionados con las señales recibidas al controlador 131 que puede calcular, basándose en los parámetros recibidos de la unidad de transmisor/receptor 160, la ubicación d e la unidad de de transmisor/receptor 160. Por ejemplo, al analizar la resistencia de las señales recibidas por la unidad de de transmisor/receptor 160 de cada una de una pluralidad de unidades de transmisor/receptor estacionarias, se pueden calcular las distancias de la unidad de de transmisor/receptor 160 a partir de las unidades de transmisor/receptor estacionarias.

Al utilizar las distancias calculadas y las ubicaciones, disposición o colocación conocidas de las unidades de transmisor/receptor, la ubicación de la unidad de transmisor/receptor 160 puede ser determinada por el controlador 131. Por ejemplo, al utilizar coordenadas conocidas de las unidades de transmisor/receptor estacionarias y atributos conocidos de las señales transmitidas por las unidades estacionarias, las distancias de la unidad de de transmisor/receptor móvil 160 desde las unidades de transmisor/receptor estacionarias puede ser calculada. Con base en un número de distancias a partir de un número respectivo de coordenadas conocidas, la ubicación de la unidad de transmisor/receptor móvil 160 puede ser determinada. Las distancias y/o ubicaciones de las unidades estacionarias con respecto al maniquí 170 pueden ser conocidas, por consiguiente, la ubicación de la unidad de transmisor/receptor móvil 160 con respecto al maniquí 170 puede ser determinada.

Las modalidades de la invención pueden ser aplicables a varios procedimientos médicos. En particular, las modalidades de la invención pueden ser aplicables a procedimientos de reparación anterior y/o posterior que pueden ser realizados con el fin de tratar prolapso de órgano pélvico. Aunque la descripción aquí principalmente se relacionará con un procedimiento de intervención de reconstrucción del piso pélvico, se entenderá que las modalidades de la invención pueden ser aplicables a varios otros procedimientos. Por ejemplo, las modalidades de la invención pueden ser aplicables a pruebas embarazo o procedimientos relacionados con el tratamiento diagnóstico del cérvix. En general, el prolapso de órgano pélvico (POP) ocurre cuando un órgano pélvico (por ejemplo, la vejiga) se cae (prolapso) de su ubicación normal en la pelvis inferior y empuja contra las paredes de la vagina. Por ejemplo, como resultado los músculos se estiran y debilitan. Los pacientes que sufren de un gran esfuerzo durante el nacimiento, tos de larga duración o tumores del órgano pélvico están asociados con factores de alto riesgo de POP. Las condiciones o patologías relacionadas, conocidas pueden ser, por ejemplo, prolapso vaginal apical (enterocele), prolapso de la pared vaginal anterior (cistocele) y prolapso de la pared vaginal posterior (rectocele).

Un procedimiento de intervención de reconstrucción del piso pélvico (por ejemplo, procedimiento de reparación anterior o posterior) puede incluir insertar un elemento, por ejemplo, un elemento que puede ser utilizado como soporte mecánico o material de unión para el defecto facial. Por ejemplo, un elemento puede ser la malla GYNECARE GYNEMESH® que puede ser utilizada para refuerzo de tejido y estabilización de estructuras faciales del piso pélvico en casos de prolapso de la pared vaginal. Para realizar un procedimiento de intervención de reconstrucción del piso pélvico, un médico puede insertar su dedo con el fin de desarrollar o crear un espacio paravaginal y/o rectovaginal. El procedimiento además puede incluir una palpación de los puntos de referencia relevantes, una inserción de una guía y hallazgo (por sensación), una ubicación adecuada para colocar un elemento (por ejemplo, una malla de soporte). Después se puede insertar una cánula (desde una dirección diferente) de manera que llega a la ubicación donde está el dedo del médico. Se puede insertar una guía con el fin de guiar la cánula a su posición. La guía puede ser removida dejando la cánula en su lugar. Una malla después puede ser conectada al cable de recuperación y jalarla a su ubicación jalando los cables.

Por consiguiente, un procedimiento de intervención de reconstrucción del piso pélvico puede ser un ejemplo del procedimiento en donde la desviación de una trayectoria o falta de una ubicación puede poner al paciente en riesgo ya que pueden verse dañados órganos y tejidos sensibles. Los daños ilustrativos puede ser una perforación de la vejiga, daño a los nervios, intestino rectal, sangrado como resultado de una perforación de vasos sanguíneos, etc. Sin embargo, y como se discutió anteriormente, los métodos actuales no permiten que un médico se entrene adecuadamente para dichos procedimientos. Como se describe aquí, las modalidades de la invención pueden permitir el entrenamiento de dicho procedimiento de intervención al proporcionar modelos 3D de una anatomía, una mano, una herramienta médica y/o un elemento y además manipular, en tiempo real, los modelos de acuerdo con operaciones y/o movimientos de un entrenador. Las indicaciones, avisos, alertas y guía todos pueden ser provistos, en tiempo real, durante un procedimiento simulado.

De acuerdo con modalidades de la invención, un procedimiento simulado puede comprender una representación gráfica de un modelo anatómico (por ejemplo, un modelo digital 3D) que puede ser presentado en un monitor con información adicional, tal como modelos digitales 3D de herramientas, dedos y/o elementos. En algunas modalidades, un modelo digital 3D de una estructura anatómica u órgano y de las herramientas, dedos y/o elementos puede exhibir cualidades anatómicas o físicas reales, rasgos, características, naturaleza o aspectos, por ejemplo, movimiento, flexión, contracción, reacción a la presión o medicina, sangre, etc. Una simulación de un procedimiento médico puede comprender una imagen o representación gráfica de un órgano anatómico, por ejemplo, un modelo como se describe aquí, que puede ser girada o de otra manera colocada, o puede hacerse para imitar un sistema anatómico real, por ejemplo, cambio o desarrollo con el tiempo, cambio de forma en respuesta a una operación de, o una interacción con una herramienta o substancia médica, sangre, o de otra manera presentar o disponer un comportamiento de órgano anatómico real y herramientas relacionadas, medicina u otros aspecto. Por ejemplo, una rejilla, malla, catéter, stent, cánula, guía, jeringa, aguja u otras herramientas, dispositivos o elementos todos pueden ser mostrados y además simulados por un modelo digital 3D. Por consiguiente, un médico puede realizar una simulación de un procedimiento quirúrgico como un pre-procedimiento de la cirugía real (por ejemplo, un ensayo quirúrgico o simulación quirúrgica), como parte de un procedimiento de planeación, como una sesión de entrenamiento o como un posprocedimiento.

Haciendo referencia a la Figura 2, la cual muestra un cuadro de flujo ilustrativo que describe un método para simular un procedimiento médico de acuerdo con algunas modalidades de la invención. Se deberá entender que algunos de los elementos descritos en el flujo pueden ocurrir o realizarse simultáneamente, en el mismo punto en el tiempo, o concurrentemente. En algunas modalidades, algunos de los elementos mostrados en la Figura 2 pueden ser omitidos, en otras modalidades, el orden de las operaciones mostradas en la Figura 2 puede ser alterado. Como se muestra por el bloque 210, el método puede incluir proporcionar un modelo físico de una estructura anatómica y proporciona un modelo digital 3D de la estructura anatómica. Por ejemplo, se puede proporcionar el maniquí 170 y un modelo digital 3D generado por la unidad de generación de modelo. En otras modalidades, un modelo digital 3D puede ser provisto por un fabricante del maniquí 170.

Ahora se hace referencia adicional a la Figura 3, la cual muestra una captura de pantalla ilustrativa que incluye un modelo digital 3D, simulado de acuerdo con las modalidades de la invención. Como se muestra por 310, un modelo digital 3D, simulado puede incluir cualquier porción, órgano o estructura anatómica o sistema, por ejemplo, huesos, vasos sanguíneos, músculos, y similares. Un modelo digital puede ser utilizado en un número de formas. Por ejemplo, el modelo digital puede ser utilizado para imitar estrechamente un procedimiento simulado realizado en un muñeco. En otras modalidades, un modelo digital 3D, simulado puede ser utilizado en un número de métodos de entrenamiento. Por ejemplo, con el fin de e nseñar o entrenar a un médico en el reconocimiento (por ejemplo, solo a través de la percepción) partes internas, el aprendiz puede ser instruido a tocar un órgano específico y un sistema puede proporcionar una indicación de si el órgano fue o no en realidad tocado. Por ejemplo, un usuario puede ser instruido a tocar un músculo específico en un muñeco, el usuario puede tocar el músculo en el muñeco (por ejemplo, en el maniquí 170) y una indicación del músculo en realidad tocado puede ser provista como se muestra en 320. Similarmente, un usuario puede ser entrenado para llegar a áreas específicas dentro de un muñeco y se le puede proporcionar una indicación de si o no se alcanzó el área.

Como se muestra por el bloque 215, el método puede incluir proporcionar una herramienta médica física y proporcionar un modelo digital 3D de la herramienta médica física. Por ejemplo, se puede colocar una cánula sobre una guía, de esta manera, al seguir la guía (por ejemplo, basándose en una secuencia de ubicaciones determinadas), la ubicación de la cánula puede ser seguida o determinada. Una cánula o guía puede ser utilizada en una colocación de una malla en un procedimiento de intervención de reconstrucción del piso pélvico y utilizarse por un entrenador en un procedimiento simulado. Por ejemplo, un entrenador puede utilizar una herramienta médica física provista y el maniquí 170, para simular un procedimiento médico. Un modelo digital 3D de una herramienta médica puede ser generada por la unidad de generación de modelo 110 que puede ser provista con cualquier información requerida. Por ejemplo, la unidad de generación de modelo 110 puede ser provista c on dimensiones de una herramienta médica y/u otros aspecto, por ejemplo, una elasticidad, y puede generar un modelo digital 3D de la herramienta. Como se muestra por el bloque 220, el método puede incluir colocar un transmisor cerca del modelo físico de la estructura anatómica y unir un receptor a la herramienta médica física. Por ejemplo, la unidad de transmisor/receptor estacionaria 181 puede ser colocada cerca del maniquí 170 y la unidad de transmisor/receptor móvil 160 puede ser unida a una herramienta médica como se describe con respecto al bloque 215. Como se describe aquí, el flujo puede incluir determinar una ubicación de la herramienta médica (o un dedo o mano de un médico). En algunas modalidades, en lugar de o además de colocar un transmisor estacionario en una ubicación conocida con respecto a un maniquí y unir un receptor móvil a una herramienta médica, mano o dedo, se puede utilizar un receptor estacionario, por ejemplo, junto con un transmisor móvil. En tales modalidades, el transmisor móvil puede transmitir una o más señales que pueden ser recogidas o recibidas por uno o más receptores estacionarios.

Los receptores pueden transmitir señales recibidas del transmisor móvil a un controlador que puede determinar la ubicación del transmisor móvil basándose en una o más señales recibidas por los receptores estacionarios. Por ejemplo, provisto con información tal como la ubicación de uno o más de los receptores, y cualquier atributo o parámetro relevante relacionado con las señales transmitidas por el transmisor móvil que puede unirse a la herramienta médica o dedo (por ejemplo, distribución de la señal en espacio, amplitud, atenuación, frecuencia, y similares), un controlador (por ejemplo, el controlador 131) puede determinar una ubicación y/u orientación de la herramienta médica, dedo o cualquier objeto al cual está unido un transmisor móvil. En algunas modalidades, para determinar una orientación, dos o más transmisores o receptores pueden ser unidos a una herramienta médica o dedo. Por ejemplo, al unir los dos transmisores a una herramienta médica (que puede cada uno transmitir una señal diferente), se puede determinar la ubicación de los dos transmisores. Al utilizar las ubicaciones de los dos transmisores y al conocer cómo dichos dos transmisores se unen a una herramienta médica, dedo u otro objeto, se puede determinar la orientación exacta en el espacio de la herramienta, dedo o cualquier otro objeto. Por consiguiente, se entenderá que se puede utilizar cualquier disposición de cualquier número de transmisores y/o receptores estacionarios y/o móviles para permitir que un controlador determine una ubicación y/u orientación de una herramienta médica, dedo de un usuario o cualquier otro objeto.

Como se muestra por el bloque 225, el método puede incluir determinar una ubicación y/o una orientación de la herramienta médica basándose en una señal transmitida por el transmisor y recibida por el receptor, en donde la ubicación y/u orientación están con respecto a una ubicación, posición, orientación u otro aspecto del modelo físico. Por ejemplo, una ubicación de una herramienta médica puede ser determinada al determinar, por ejemplo, como se describe aquí, una ubicación y/u orientación de un transmisor que puede estar unido a la herramienta médica. Al utilizar uno o más parámetros relacionados con una ubicación de un maniquí, la ubicación de la herramienta médica con respecto al maniquí puede ser calcula y/o determinada. La orientación del maniquí puede ser conocida, por ejemplo, almacenada en el repositorio de datos 140 y/o cargada a la memoria 130, de esta forma, por ejemplo, cualquier parámetro relacionado con una ubicación y/u orientación del maniquí 170 puede estar disponible al controlador 131. Por consiguiente, al utilizar una ubicación y/u orientación conocida de una herramienta médica y de un maniquí, puede presentarse el modelo 3D de la herramienta médica y el maniquí, por ejemplo, presentarse en una presentación unida a un dispositivo de cómputo, en donde los modelos son presentados de manera que las ubicaciones y orientaciones respectivas o relevantes de los modelos 3D están de acuerdo con las ubicaciones y orientaciones de la herramienta física y maniquí.

Ahora se hace referencia adicional a la Figura 4, la cual muestra una captura de pantalla ilustrativa incluyendo modelos digitales 3D, simulados, de una estructura anatómica, una herramienta y un elemento de acuerdo con modalidades de la invención. Al determinar una ubicación y/u orientación de la herramienta médica y/o elemento, en donde la ubicación y/u orientación están con respecto a una ubicación, posición, orientación u otro aspecto del modelo físico, las modalidades de la invención adecuadamente pueden presentar un modelo del modelo físico (por ejemplo, maniquí 170) y un modelo de una herramienta médica y/o elemento (y/i un dedo u otro objeto) de manera que las ubicaciones y orientaciones respectivas de los modelos digitales son iguales a las ubicaciones y orientaciones de la entidades reales (físicas). Por ejemplo, las ubicaciones, posiciones y orientaciones de la herramienta 420 y el elemento 430 con respecto al modelo 410 pueden ser substancialmente iguales a las ubicaciones, posiciones y orientaciones de una herramienta física y/o elemento real con respecto a un modelo físico de un se humano (por ejemplo, maniquí 170).

Como se muestra por el bloque 230, el método puede incluir realizar, por un usuario utilizando la herramienta médica física, una simulación de un procedimiento médico. Por ejemplo, un usuario puede realizar una simulación de un procedimiento de intervención de reconstrucción del piso pélvico utilizando la herramienta médica y el maniquí 170. Como se muestra por el bloque 235, el método puede incluir la manipulación de los modelos digitales 3D de la estructura anatómica y la herramienta médica de acuerdo con la ubicación de la herramienta médica física. Por ejemplo, la unidad de simulación 115 puede manipular los modelos digitales 3D de la estructura anatómica y la herramienta médica de acuerdo con una ubicación y/u orientación de la herramienta médica y de acuerdo con cualquiera de los atributos de los modelos digitales 3D. Por ejemplo, se puede hacer que un modelo digital 3D de una estructura anatómica imite una reacción de una estructura anatómica a una intervención de la herramienta médica (por ejemplo, flexión, estiramiento, sangre, etc.).

Por ejemplo, un modelo 3D de una herramienta médica puede ser movido, girado o hecho para cambiar su forma basándose en una ubicación, posición u orientación de una herramienta física relacionada. Un modelo 3D de una maniquí puede ser manipulado basándose en una ubicación, posición u orientación de una herramienta médica. Por ejemplo, se puede hacer que un tejido u órgano moldeado incluido en un modelo digital 3D de un maniquí se flexione, estire o de otra manera cambie de forma, ubicación u orientación basándose en una posición, ubicación u orientación de una herramienta médica, por ejemplo, con el fin de estimular una interacción de una herramienta médica con un maniquí. Por consiguiente, los modelos 3D de una herramienta médica y maniquí pueden ser manipulados de manera que estrechamente se duplican, imitan, replican, repiten, copian o reproducen cualquier movimiento u otro aspecto de la herramienta médica física y maniquí. El modelo 3D del maniquí puede ser manipulado de manera que imita o reproduce la respuesta o interacción de un sujeto real, paciente o maniquí físico con la herramienta médica.

Como se muestra por el bloque 240, el método puede incluir unir un transmisor al dedo de un usuario, proporcionar un modelo digital 3D del dedo y recibir un parámetro de ubicación y/u orientación relacionado con una ubicación y /u orientación del dedo, en donde la ubicación y/u orientación están con respecto a una ubicación, posición, orientación u otro aspecto del modelo físico. Por ejemplo, una o más unidades de transmisor (por ejemplo, unidades similares a la unidad de transmisor/receptor móvil 160) puede ser unida al dedo o mano de un médico, un modelo digital 3D de la mano o dedo puede ser presentado en una pantalla de computador y además puede ser manipulado de acuerdo con un movimiento del dedo o mano. Por ejemplo, la ubicación y/u orientación del dedo puede ser determinada basándose en la ubicación y/u orientación del transmisor unido como se describe aquí. Además se hace referencia a la Figura 5 que muestra una captura de pantalla ilustrativa que incluye modelos digitales 3D, simulados de una estructura anatómica y de un dedo, utilizar un parámetro de ubicación relacionado con una ubicación, orientación o posición de un dedo con respecto a una ubicación de un modelo físico, se puede presentar un modelo digital simulado de un dedo como se muestra por 520, con respecto a un modelo digital simulado de un sistema anatómico como se muestra por 510, en donde dos modelos son presentados ya que sus ubicaciones, posiciones u orientaciones son substancialmente iguales a aquellas de un dedo real relacionado de un usuario y de un modelo físico, real.

Como se muestra por 530, una presentación puede ser dividida en un número de regiones. Por ejemplo, el modelo 510 y el dedo 520 pueden ser presentados en una primera región y un árbol anatómico 530 puede ser presentado en una segunda región. En una modalidad, un árbol anatómico puede incluir cajas de verificación que pueden ser utilizadas para incluir elementos o atributos seleccionados en un modelo digital o excluir dichos elementos o atributos. Por ejemplo, un usuario puede selecciona solo mostrar un músculo específico (por ejemplo, mientras oculta u oscurece cualquier otra parte o información por un modelo digital del tejido de la piel). Por consiguiente, se puede fijar un nivel de entrenamiento, por ejemplo, más y más regiones anatómicas u órganos pueden ser omitidos de un modelo digital con el fin de incrementar la habilidad y/o proporcionar una mejor experiencia de vida real. En algunas modalidades, un árbol anatómico puede incluir familias o grupos de elementos seleccionables. Por ejemplo, se pueden seleccionar elementos tales como estructuras óseas y vasos sanguíneos basándose en una selección o indicación de la edad del paciente simulado, género, u otros aspectos. Por ejemplo, un primer grupo puede ser automáticamente seleccionado para un hombre joven y un segundo grupo puede ser seleccionado para una mujer mayor. Se pueden seleccionar patologías, por ejemplo, baja presión sanguínea, patologías relacionadas con músculos, etc. En algunas modalidades, partes física que modelan una patología, un género, edad u otros aspectos del paciente simulado pueden ser instalados en un maniquí. Un modelo digital 3D puede ser automáticamente sincronizado con un grupo de partes físicas modelando un aspecto de un paciente, por ejemplo, el grupo de elementos removibles o reemplazables incluidos o instalados en el maniquí 170. Por ejemplo, la unidad de transmisor/receptor móvil 160 puede recibir una señal o información (por ejemplo, un código de identificación) de un componente pasivo o activo instalado en una parte física reemplazable instalada en el maniquí 170, transmitir el código de identificación al controlador 131 (por ejemplo, a la unidad de manejo 135) que puede instruir a la generación de modelo 110 para generar un modelo de acuerdo con parámetros específicos seleccionados basándose en un código de identificación. Asimismo, diferentes maniquís (por ejemplo, un grupo que modela un niño, un adulto y un bebé) pueden ser automáticamente identificados y se puede seleccionar un modelo digital 3D pre-configurado basándose en la identificación.

Haciendo referencia adicionalmente a la Figura 6, la cual muestra una captura de pantalla ilustrativa incluyendo modelos digital 3D, simulados de una estructura anatómica y de una herramienta médica. Al utilizar un parámetro de ubicación relacionado con una ubicación, orientación o posición de una herramienta médica con respecto a una ubicación de un modelo físico, se puede presentar un modelo digital simulado de una herramienta médica como se muestra por 620, con respecto a un modelo digital simulado como se muestra por 610, en donde los dos modelos son presentados de manera que sus respectivas ubicaciones, posiciones u orientaciones son substancialmente iguales aquellas de una herramienta médica real relacionada y de un modelo físico, real. Se entenderá que modelos tales como aquellos mostrados en las Figuras 3, 4 ,5 y 6 pueden ser manipulados. Por ejemplo, los modelos pueden ser manipulados de manera que copian estrecha, dinámicamente y en tiempo real o de otra manera se relacionan con las posiciones, ubicaciones relativas u otros aspectos espaciales de entidades reales, por ejemplo, un muñeco o maniquí, una herramienta médica y/o un dedo o palma de un aprendiz. El árbol anatómico mostrado por 630 puede ser similar al árbol anatómico mostrado por 510.

Como se muestra por el bloque 245, el método puede incluir la manipulación de modelos digitales 3D de la estructura anatómica y el dedo de acuerdo con la ubicación y/u orientación del dedo. Por ejemplo, cualquier movimiento, posición o cambio de ubicación del dedo o mano del médico puede ser estrechamente duplicado, imitado, replicado, copiado o reproducido por el modelo digital 3D de la mano o dedo. El modelo 3D del maniquí puede ser manipulado de acuerdo con cualquier movimiento, posición o cambio de ubicación del dedo o mano del médico. Por ejemplo, el modelo 3D del maniquí puede ser manipulado de manera que imita o reproduce la respuesta o interacción de un sujeto real, paciente o maniquí físico con el dedo o mano de un paciente.

Como se muestra por el bloque 250, el método puede incluir unir un transmisor a un elemento, proporcionar un modelo digital 3D del elemento y recibir un parámetro de ubicación y/u orientación relacionado con una ubicación y/o una orientación del elemento, el parámetro relacionado con una ubicación y/u orientación del modelo físico. Por ejemplo, un transmisor puede ser unido a una rejilla o malla de soporte física insertada y/o colocada durante un procedimiento de intervención de reconstrucción del piso pélvico. Al utilizar las técnicas aquí descritas o cualquier otra técnica, la ubicación de la malla puede ser determinada o conocida. Por consiguiente, un modelo 3D del elemento puede ser manipulado para reflejar la ubicación, posición física o cualquier otro aspecto geométrico de la malla. En algunas modalidades, se puede unir un número de transmisores a un elemento, por ejemplo, parad determinar mejor la posición del elemento. Por ejemplo, se puede unir un número de transmisores a un número de ubicación sobre un elemento, por ejemplo, en los bordes y centro de una malla. Por consiguiente, la exacta ubicación, posición o disposición de la malla puede ser determinada y presentada por un modelo 3D correspondiente de la malla.

Como se muestra por el bloque 255, el método puede incluir proporcionar a un usuario con una realimentación relacionada con un desempeño del procedimiento médico basándose en una ubicación y/u orientación de al menos uno de: el dedo, herramienta médica física y el elemento físico. Por ejemplo, la unidad de presentación 125 puede presentar cualquier realimentación. Por ejemplo, una trayectoria ideal puede ser pre-configurada y/o provista al controlador 131. Por ejemplo, se pueden determinar coordenadas de una trayectoria ideal para una inserción de una cánula (por ejemplo, según determinado por un experto) y almacenarse, por ejemplo, en el repositorio de datos 140. Al utilizar una secuencia de ubicaciones de una herramienta, un dedo y/o un elemento, controlador 131, puede comparar la trayectoria de una herramienta, un dedo y/o un elemento con una trayectoria pre-configurada. El controlador 131 puede guiar a un usuario, por ejemplo, al comparar una trayectoria rastreada por un usuario insertando una cánula a una trayectoria preferida, el controlador 131 puede determinar que el usuario se desvía de la trayectoria preferida o se está moviendo lejos de una ubicación preferida y puede instruir o ayudar al usuario a regresar, o mantener una trayectoria preferida o llegar a una ubicación preferida. Por ejemplo, en cualquier punto durante el procedimiento simulado, el controlador 131 puede proporcionar direccione a un usuario, por ejemplo, "dirigir cánula a la izquierda", "mover la guía hacia adelante 3 centímetros", etc. Por consiguiente, las modalidades de la invención pueden permitir la realización de una simulación guiada por imagen, com putarizada de un procedimiento.

De acuerdo con modalidades de la invención, la provisión de una realimentación puede ser realizada simultánea o concurrentemente con la realización de una simulación relacionada de un procedimiento, o de otra manera puede estar al mismo tiempo. En algunas modalidades, la provisión de la realimentación puede ser sincronizada o de otra manera coordinada con un progreso, estado, modo, contexto o cualquier aspecto relevante de un procedimiento simulado. La realimentación puede ser provista junto con el procedimiento simulado, por ejemplo, mientras el procedimiento simulado está en progreso. Por ejemplo, una presentación puede ser utilizada para presentar la realimentación y uno o más modelos 3D, por ejemplo, modelos 3D de una herramienta, dedo y/o elemento. En algunas modalidades, una ubicación de una herramienta, dedo o elemento puede utilizarse para controlar la realimentación de fuerza u otros dispositivos. Por ejemplo, basándose en una ubicación de una herramienta (por ejemplo, si la herramienta está en contacto con un tejido o hueso) una señal de control de realimentación de fuerza puede ser generada de manera que una herramienta física usada por un aprendiz es para proporcionar al aprendiz con una sensación apropiada o realimentación.

Como se muestra por el bloque 260, el método puede incluir determinar una puntuación relacionada con el desempeño del procedimiento médico y registrar la puntuación. Por ejemplo, al comparar una trayectoria seguida por una cánula o catéter insertado por un usuario que está realizando el procedimiento simulado a un seguimiento preferido o predefinido, se puede calcular una puntuación. Por ejemplo, entre más baja es la desviación de una trayectoria ideal o preferida, mayor puede ser la puntuación. Un tiempo para completar o predefinir parte de una operación puede ser pre-configurado y el tiempo que toma a un usuario completar dicha parte puede ser registrado (por ejemplo, el controlador 131 puede accionar un cronómetro cuando un elemento es ubicado en una primera ubicación y detener el cronómetro cuando el elemento llega a una segunda ubicación). Por consiguiente, se puede calcular una puntuación basándose en el tiempo que el usuario requiere para completar una tarea. Se puede utilizar cualquier otro aspecto de un procedimiento simulado con el fin de calcular o computar una puntuación. Por ejemplo, una ubicación o colocación preferida de un elemento puede ser calculada o puede ser indicada o dictada por un experto y la puntuación también puede representar la información sobre eventos adversos tales como perforaciones de vasos, golpear nervios y cantidad de sangre perdida durante la operación. Al determinar una ubicación o colocación de un elemento (por ejemplo, utilizando señales transmitidas por uno o más transmisores unidos al elemento y recibidos por un receptor estacionario) y al comparar la ubicación y colocación en la ubicación y colocación preferidas, se puede calcular y registrar una puntuación.

Una puntuación puede basarse en cualquier parámetro relacionado con el desempeño de un procedimiento. Por ejemplo, una puntuación puede ser relacionada con, o basarse en una trayectoria utilizada para llegar a una ubicación dentro de una estructura anatómica, u tiempo tomado para realizar una tarea, una colocación de un elemento, y similares. Por ejemplo, un desempeño de un procedimiento por un experto puede ser registrado y cualquier aspecto de un desempeño del procedimiento por un aprendiz puede ser comparado o de otra manera relacionado con el procedimiento registrado según realizado por el experto. Además o alternativamente, se pueden configurar umbrales (por ejemplo, relacionados con el tiempo, ubicación, etc.) y se puede clasificar el desempeño de un procedimiento al comparar parámetros (por ejemplo, duración) con un umbral. Otros parámetros o aspectos de una puntuación pueden ser, por ejemplo, introducidos en áreas específicas o áreas específicas faltantes. Por ejemplo, un área anatómica específica, región u órgano puede ser marcado como "prohibido" y una presencia de una herramienta médica, elemento o mano o dedo de un usuario en dicha área, región puede ser marcada y/o afectada en puntuación. En una forma similar, una posición u orientación de una herramienta, elemento, mano o dedo, por ejemplo, con respecto a un muñeco que se desvía por más de un umbral predefinido u otros criterios puede afectar una puntuación.

Se hace referencia adicional a la Figura 7, la cual muestra una captura de pantalla ilustrativa que incluye una presentación ilustrativa de un reporte 710 que incluye puntuaciones de acuerdo con modalidades de la invención. Una puntuación puede ser presentada a un usuario y puede ser guardada. Por consiguiente, un progreso de un usuario puede ser verificado y/o evaluado. Por ejemplo, al observar un número de puntuaciones calculadas a través de un número de desempeños de un procedimiento. Como se muestra, un reporte puede incluir puntuaciones para reconocimiento anatómico de dedo y para utilizar una guía. Por ejemplo y como se muestra, las puntuaciones relacionadas con el reconocimiento anatómico de dedo pueden ser el porcentaje de cobertura para la porción izquierda (y derecha) del espacio recto-vaginal y las puntuaciones relacionadas para utilizar una guía pueden ser anomalías de ruta posterior izquierda /y derecha), anomalía máxima desde la ruta izquierda posterior (derecha). Otras puntuaciones pueden basarse en, o relacionarse con, por ejemplo, un porcentaje de órganos relacionados con el procedimiento anterior que fueron palpados correctamente, un porcentaje de cobertura del arco tendinoso izquierdo de la fascia pélvica (ATFP), un porcentaje de cobertura de palpación d el espacio paravesical total, un número de veces que una guía se desvía desde una ruta ideal (por ejemplo, predeterminada o pre-configurada), una distancia entre 2 o más elementos colocados o insertados (por ejemplo, cánulas).

La realimentación provista puede comprender alertas, alarmas, o cualquier otra indicación o información. Por ejemplo, una alarma puede ser activada si un usuario lleva una cánula muy cerca de un vaso sanguíneo. Por ejemplo, un modelo 3D del maniquí 170 puede incluir información o datos que incluyen la ubicación de vasos sanguíneos. Por consiguiente, provisto con cualquier información anatómica relevante y con cualquier parámetro relacionado con una ubicación de una herramienta, dedo o elemento, el controlador 131 puede determinar que una alarma va ser activada.

Aunque ciertas características de la invención han sido ilustradas y descritas aquí, muchas modificaciones, substituciones, cambios, y equivalentes se les pueden ocurrir a aquellos expertos en la técnica. Por lo tanto, se debe entender que las reivindicaciones anexas pretenden cubrir todas estas modificaciones y cambios para que caigan dentro del verdadero espíritu de la invención.

Claims (20)

REIVINDICACIONES

1. Un método para simular un procedimiento médico, el método comprende: proporcionar un modelo físico de una estructura anatómica; proporcionar un modelo digital 3D de la estructura anatómica; recibir un parámetro de ubicación relacionado con una ubicación de una herramienta médica física, en donde la ubicación es relativa a una ubicación del modelo físico de la estructura anatómica; proporcionar un modelo digital 3D de la herramienta médica; y manipular el modelo digital 3D de la estructura anatómica y el modelo digital 3D de la herramienta médica de acuerdo con el parámetro de ubicación.

2. El método de acuerdo con la reivindicación 1, que comprende: proporcionar un modelo digital 3D de un dedo; y manipular el modelo digital 3D de la estructura anatómica y el modelo digital 3D de un dedo de acuerdo con el parámetro de ubicación.

3. El método de acuerdo con la reivindicación 1, que comprende: colocar al menos un transmisor cerca del modelo físico; unir al menos un receptor a la herramienta médica; determinar una ubicación de la herramienta médica basándose en al menos una señal generada por al menos un transmisor y recibida por al menos un receptor.

4. El método de acuerdo con la reivindicación 3, en donde al menos un receptor está unido a un dedo de un usuario.

5. El método de acuerdo con la reivindicación 1, que comprende: presentar, en una presentación o pantalla unida a un dispositivo de cómputo, el modelo digital 3D de la estructura anatómica y el modelo digital 3D de la herramienta médica; y actualizar dinámicamente, en tiempo real, la presentación del modelo 3D de la estructura anatómica y el modelo 3D de la herramienta médica para reflejar la ubicación y posición de la estructura anatómica y la herramienta médica.

6. El método de acuerdo con la reivindicación 3, que comprende: determinar, basándose en al menos una señal, una orientación de la herramienta médica física; y presentar el modelo digital 3D de la estructura anatómica y el modelo digital 3D de la herramienta médica de acuerdo con la orientación.

7. El método de acuerdo con la reivindicación 1, en donde el procedimiento médico comprende una colocación de un elemento.

8. El método de acuerdo con la reivindicación 1, en donde el procedimiento médico es un procedimiento de intervención de reconstrucción del piso pélvico.

9. El método de acuerdo con la reivindicación 1, en donde la simulación del procedimiento médico comprende proporcionar a un usuario una realimentación relacionada con un desempeño del procedimiento médico.

10. El método de acuerdo con la reivindicación 1, que comprende almacenar, en una base de datos, un registro del procedimiento simulador.

11. El método de acuerdo con la reivindicación 7, que comprende: colocar al menos un receptor cerca del modelo físico; unir al menos un receptor al elemento; proporcionar un modelo digital 3D del elemento; determinar una ubicación del elemento basándose en al menos una señal generada por al menos un transmisor y recibida por al menos un receptor; y manipular el modelo digital 3D del elemento de acuerdo con la ubicación del elemento.

12. El método de acuerdo con la reivindicación 1, que comprende determinar una puntuación relacionada con un desempeño del procedimiento médico basado en al menos el parámetro de ubicación.

13. Un artículo que comprende un medio de almacenamiento por computadora que tiene almacenadas en él instrucciones que, cuando se ejecutan por una plataforma de procesamiento, dan como resultado: obtener un modelo digital 3D de una estructura anatómica física y un modelo digital 3D de una herramienta médica física; recibir un parámetro de ubicación relacionado con una ubicación de la herramienta médica, en donde la ubicación es relativa a una ubicación de un modelo físico de la estructura anatómica; y manipular el modelo digital 3D de la estructura anatómica y el modelo digital 3D de la herramienta médica de acuerdo con el parámetro de ubicación.

14. El artículo de acuerdo con la reivindicación 13, en donde las instrucciones, cuando se ejecutan, además dan como resultado: obtener un modelo digital 3D de un dedo; y manipular el modelo digital 3D de la estructura anatómica y el modelo digital 3D de un dedo de acuerdo con el parámetro de ubicación.

15. El artículo de acuerdo con la reivindicación 13, en donde las instrucciones, cuando se ejecutan, además dan como resultado: determinar una ubicación de la herramienta médica basándose en al menos una señal generada por al menos una transmisor y recibida por al menos un receptor; determinar una ubicación de la herramienta médica basándose en al menos una señal; y manipular el modelo digital 3D de la herramienta médica de acuerdo con la ubicación de la herramienta médica.

16. El artículo de acuerdo con la reivindicación 15, en donde al menos un receptor está unida a un dedo de un usuario.

17. El artículo de acuerdo con la reivindicación 13, en donde las instrucciones, cuando se ejecutan, además dan como resultado: presentar, en una presentación o pantalla unida a un dispositivo de cómputo, el modelo digital 3D de la estructura anatómica y el modelo digital 3D de la herramienta médica; y actualizar dinámicamente, en tiempo real, la presentación del modelo 3D de la estructura anatómica y el modelo 3D de la herramienta médica para reflejar la ubicación y posición de la estructura anatómica y la herramienta médica.

18. El artículo de acuerdo con la reivindicación 15, en donde las instrucciones, cuando se ejecutan, además dan como resultado: determinar, basándose en al menos una señal, una orientación de la herramienta médica física; y presentar el modelo digital 3D de la estructura anatómica y el modelo digital 3D de la herramienta médica de acuerdo con la orientación.

19. El artículo de acuerdo con la reivindicación 13, en donde el procedimiento médico comprende: colocar al menos un receptor cerca del modelo físico; unir al menos un receptor a un elemento, en donde el procedimiento incluye una colocación del elemento, y en donde las instrucciones, cuando se ejecutan, además dan como resultado: proporcionar un modelo digital 3D del elemento, determinar una ubicación del elemento basándose en al menos una señal generada por al menos un transmisor y recibida por al menos un receptor, y manipular el modelo digital 3D del elemento de acuerdo con la ubicación del elemento.

20. El artículo de acuerdo con la reivindicación 13, en donde las instrucciones, cuando se ejecutan, además dan como resultado proporcionar a un usuario con una realimentación relacionada con un desempeño del procedimiento médico.