En una publicación reciente en KSSTA, los autores demostraron que las tecnologías XR mejoran significativamente la formación ortopédica, la precisión intraoperatoria y los resultados de rehabilitación.
Tecnologías XR en salud y ortopedia
En el cuidado de la salud, las tecnologías XR están transformando la forma en que opera la práctica médica al conectar entornos virtuales y reales, remodelando la educación médica, mejorando la precisión de los procedimientos y aumentando la atención al paciente. Por ejemplo, los simuladores de realidad virtual han demostrado ser efectivos para ayudar a los clínicos a desarrollar habilidades quirúrgicas mientras reducen los riesgos asociados con la experiencia clínica práctica temprana y eliminan la necesidad de capacitación basada en cadáveres.
En la cirugía ortopédica específicamente, los sistemas de navegación AR mejoran la precisión del procedimiento en la artroplastia total de rodilla y cadera al mejorar la alineación de los componentes y reducir errores intraoperatorios, lo que puede conducir a mejores resultados a largo plazo para los pacientes.
Gemelos digitales e IA en ortopedia
Entre estos avances, la tecnología de gemelos digitales aparece como una aplicación innovadora de XR en ortopedia, que permite la planificación quirúrgica personalizada, el seguimiento de la rehabilitación en tiempo real y la modelización predictiva de trastornos musculoesqueléticos combinando múltiples fuentes de datos con simulaciones computacionales.
Junto con estos desarrollos de XR, modelos de lenguaje grande como ChatGPT y sistemas emergentes de IA multimodal como DeepSeek están moldeando la investigación ortopédica al mejorar el acceso al lenguaje médico, simplificar la preparación de manuscritos y proporcionar herramientas innovadoras para la toma de decisiones clínicas y la revisión bibliográfica.
Integrar la IA en plataformas XR tiene el potencial de mejorar aún más la cirugía ortopédica al permitir predicciones personalizadas y apoyar la formación quirúrgica.
XR en traumatología deportiva y artroscopia
En el campo de la traumatología deportiva y la cirugía artroscópica, las tecnologías XR ofrecen ventajas claras y clínicamente significativas.
Los simuladores de artroscopia basados en realidad virtual permiten a los estudiantes practicar repetidamente procedimientos de hombro y rodilla en entornos seguros y controlados, acelerando la adquisición de habilidades y reduciendo el riesgo.
Durante la cirugía, la navegación guiada por AR puede mejorar la colocación del túnel en reconstrucciones de LCA, disminuir el uso de fluoroscopía durante reparaciones multiliganetas y mejorar la visualización en operaciones complejas de hombro.
Después de la cirugía, las herramientas de rehabilitación basadas en realidad virtual y aumentada promueven la adherencia del paciente, permiten el monitoreo remoto y apoyan decisiones más eficientes sobre la preparación para volver al deporte.
Alcance y objetivos de la revisión
Esta revisión ofrece una perspectiva orientada al clínico sobre cómo la integración de XR puede mejorar los resultados de los procedimientos, la seguridad del paciente y la accesibilidad en la atención ortopédica. Se centra en tres pilares:
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Educación quirúrgica inmersiva y simulación VR
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Procedimientos quirúrgicos mejorados con AR/MR
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Rehabilitación
Entrenamiento quirúrgico ortopédico con tecnologías inmersivas
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La idea de usar simuladores basados en VR para el entrenamiento quirúrgico surgió de la observación de que los cirujanos con experiencia en videojuegos se adaptaban más rápidamente a tareas que implican visualización indirecta y coordinación motora precisa, especialmente en procedimientos artroscópicos y laparoscópicos.
Los simuladores VR brindan a los estudiantes la oportunidad de practicar una amplia gama de habilidades, desde disecciones anatómicas hasta cirugías complejas como artroscopias, reparación de fracturas y artroplastias, en entornos seguros, controlados y sin riesgos.
Tipos y beneficios de simuladores VR
Simuladores VR basados en pantalla
Estos sistemas combinan modelos físicos, retroalimentación háptica y pantallas de alta resolución. Normalmente usan instrumentos rastreados pero no dependen de auriculares de VR.
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Aplicaciones: artroscopia de rodilla y hombro.
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Beneficios: mejor coordinación mano-ojo y precisión procedimental.
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Algunas plataformas incluyen retroalimentación háptica, proporcionando resistencia táctil para ayudar a los estudiantes a entender el manejo de tejidos, la aplicación de fuerza y el control de instrumentos.
Simuladores VR totalmente inmersivos con cascos
Estos utilizan cascos VR y controladores de mano para crear un entorno de entrenamiento completamente virtual.
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Aplicaciones: artroscopia, fijación de fracturas, corrección de deformidades, artroplastia.
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Aplicaciones: artroscopia, fijación de fracturas, corrección de deformidades, artroplastia.
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Ventaja adicional: sesiones colaborativas en tiempo real con participantes de todo el mundo, permitiendo la educación quirúrgica global.
AR y MR en la formación quirúrgica
AR y MR requieren dispositivos especializados para integrar componentes virtuales en entornos del mundo real, incluyendo rastreadores de posición y pantallas montadas en la cabeza. Estos dispositivos permiten la guía de imagen intraoperatoria, la monitorización de datos y la formación quirúrgica, a pesar de limitaciones como la baja resolución de paso. AR mejora la participación de los aprendices, proporciona retroalimentación en tiempo real y permite la guía manos libres y la mentoría remota.
Potencial del metaverso en la educación quirúrgica
El llamado metaverso ofrece beneficios como mayor participación estudiantil, entornos seguros para la toma de decisiones, gamificación y verificación blockchain. La formación virtual futura podría evolucionar a simulaciones altamente realistas y complejas, pudiendo integrarse al currículo ortopédico. Los desafíos incluyen desigualdades en el acceso digital, costos elevados de dispositivos y fragmentación de plataformas.
Aplicaciones en cirugía ortopédica
La VR y AR han transformado la planificación preoperatoria, la navegación intraoperatoria y la rehabilitación postoperatoria. La VR mejora la precisión quirúrgica y la planificación, mientras que la AR mejora la guía intraoperatoria, el posicionamiento de implantes y la visualización.
La tabla a continuación resume aplicaciones clave en las fases quirúrgicas, demostrando el valor clínico distintivo de las tecnologías XR en la fijación de fracturas, artroscopia y artroplastia.
Integración de IA con XR en cirugía
Cuando se combinan con IA y VR/AR, las tecnologías XR pueden proporcionar soluciones adaptativas para la planificación quirúrgica y la toma de decisiones, ayudar en la formación y cerrar la brecha de experiencia entre cirujanos novatos y expertos. Los desafíos incluyen preocupaciones éticas sobre los datos de los pacientes y el rendimiento limitado de la IA en situaciones raras o con escasez de datos.
Realidad extendida en rehabilitación musculoesquelética
La rehabilitación basada en XR extiende la atención más allá de los entornos clínicos a través de la telemedicina y dispositivos portátiles como los IMUs, permitiendo la monitorización continua del movimiento articular y la marcha. VR proporciona entornos totalmente inmersivos, mientras que AR superpone guías virtuales sobre ejercicios en el mundo real. Los estudios demuestran una mejor adherencia, recuperación funcional, reducción del dolor y eficacia comparable a la fisioterapia presencial.
Direcciones futuras y necesidades de investigación en rehabilitación
La rehabilitación XR también se ha aplicado a trastornos crónicos, manejo del dolor agudo y dolor fantasma. A medida que las aplicaciones XR se expanden, la investigación futura debería optimizar protocolos, personalizar intervenciones y evaluar resultados a largo plazo para establecer la efectividad clínica en la práctica ortopédica rutinaria.
Hacia una atención ortopédica personalizada y predictiva
Las tecnologías XR se están convirtiendo en parte integral de la práctica ortopédica, cerrando la brecha entre educación, cirugía y rehabilitación. Los simuladores VR aceleran el desarrollo de habilidades en entornos seguros, AR y MR mejoran la precisión intraoperatoria, y las herramientas de rehabilitación basadas en XR extienden la atención más allá de la clínica. Con el potencial adicional de la integración de IA y gemelos digitales, estas tecnologías prometen una atención ortopédica más personalizada, predictiva y eficiente.
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