Desarrollo de un Simulador Virtual para Planeación de Osteotomías Mandibulares en Cirugías Ortognáticas

Resumen

El conocimiento y entrenamiento quirúrgico normalmente se transmite por el método maestro-alumno. En particular, el proceso de entrenamiento se lleva a cabo durante las intervenciones quirúrgicas reales y bajo la supervisión de un cirujano experimentado. Los recientes avances en la tecnología computacional y la interacción con entornos virtuales han permitido que una amplia variedad de intervenciones quirúrgicas puedan ser simuladas. Las aplicaciones de la realidad virtual (VR) abarcan desde el arte hasta la ingeniería, ciencia y medicina. En medicina, los simuladores virtuales están siendo desarrollados con propósitos de planeación y entrenamiento pre-operatorio. De esta manera el proceso de transferencia de conocimiento y entrenamiento quirúrgico puede mejorarse y acelerarse. Los simuladores médicos de realidad virtual se caracterizan por sus grandes demandas visuales y comportamiento físico, y más recientemente la demanda por el sentido del tacto, que es un aspecto esencial en la cirugía. Con respecto a la cirugía maxilofacial, una de las procedimientos quirúrgicos más comunes es la `Osteotomía Sagital Bilateral de Rama Mandibular' (OSBRM), la cual se utiliza para relocalizar la mandíbula en la posición correcta, corregir deformidades de la mandíbula, conseguir un mejor funcionamiento de la mandíbula y mejorar la estética del paciente. En este artículo se presenta el desarrollo de un simulador virtual 3D para planeación de cirugías de osteotomía mandibular ortognática, en particular este trabajo se enfoca en el procedimiento OSBRM. El sistema propuesto ha sido desarrollado en una plataforma de código abierto y ofrece un sistema más realista e interactivo, en donde los cirujanos pueden cortar hueso de una manera libre y en 3D, mejorando así el enfoque tradicional de la osteotomía virtual basada en planos de corte. Algunas de las funcionalidades principales del sistema son: un entorno de realidad virtual y respuesta en tiempo real; visualización en 3D de biomodelos y herramientas; interacción y manipulación libre de herramientas de corte, huesos y fragmentos de huesos; simulación de osteotomías simples y múltiples; osteotomías con planos de corte y de forma libre. La descripción, el desarrollo y la aplicación del sistema se presentan en este documento. Los resultados han demostrado que el sistema propuesto es práctico y puede ser utilizado en la planeación y entrenamiento de osteotomías mandibulares.