Una interfaz sin contacto para procedimientos de radiología intervencionista

Introducción

La radiología intervencionista es una especialidad que surgió a raíz de la tecnología de información desarrollada en un ámbito médico. Esta se trata de un procedimiento poco invasivo aplicado a enfermedades vasculares y no vasculares. Se suele hacer uso de catéteres y equipo, dirigido por tecnologías de imagen como los rayos X, la fluoroscopia, la resonancia magnética, TAC y ecografías.

Por lo general, un radiólogo intervencionista requiere estar en continuo trabajo y comunicación con una diversidad de sistemas informáticos médicos durante el proceso de las cirugías. No obstante, surgen complicaciones al momento de manejar y esterilizar los ordenadores y sus periféricos, necesitando que cierto personal los manipule. Como consecuencia de la interacción indirecta, se presentan problemas como falta de comunicación y malinterpretaciones. Por ello, se propone una interacción sin contacto en el área de trabajo (quirófanos).  

Estudio comparativo

Usualmente, la interacción sin contacto se lleva mediante el uso de instrucciones vocales y gestos corporales. A continuación se presentan algunos:

Basado en voz

Como entrada se puede hacer una grabación de voz para posteriormente procesarla con ciertos algoritmos. Sin embargo, esta cuenta con algunas dificultades por la sensibilidad al ruido del ambiente, haciendo compleja la distinción entre las personas que hablan. Como solución, se hace una instalación de varios micrófonos. Lo conveniente de este método es que no se requieren de equipos adicionales.

Sensor corporal

El uso de sensores corporales depende de la actividad del operador. La información arrojada se ve  afectada al momento de comparar los movimientos intencionados con los movimientos involuntarios que no se deben de tomar en cuenta por el sistema.

Basado en visión

Requiere que haya una interacción con una línea de visión directa. Para la detección de gestos se utilizan cámaras de distintos tipos, pero los usuarios que la operan tienen dificultades para que el sistema pueda detectar los gestos.

Propuesta

Se sugirió la implementación de una interfaz con base en la visión, en donde se guardan gestos específicos que permiten la interacción con las imágenes. Para ello, se ocupó un controlador de movimiento de tipo Leap. Esta tecnología se especializa en la comunicación entre el operador y el ordenador, que reconoce gestos. Asimismo, se usó la interfaz con el Visualization Toolkit, el cual es un sistema para gráficos 3D, procesamiento de imágenes y reproducción.

El sistema contiene mecanismos de integración como el volumen de una imagen de tomografía en función de los cortes; imágenes tridimensionales procesadas, incluyendo la piel y los huesos; y una modalidad de contorneado. Para alternar entre dichos mecanismos, se generó un panel de control que también se maneja por medio de gestos.

Discusión y conclusión

El presente estudio brinda la oportunidad de conocer y plantear un método que facilita la interacción de un espectador en un medio quirúrgico, con procesos de radiología intervencionista. En cuanto al prototipo, se determinó su éxito pues fue capaz de generar una manipulación básica. De igual forma, se distinguieron los gestos usados que funcionaron gracias al kit de herramientas que permitió una buena visualización y renderización.

Por otro lado, se destaca la importancia de mejorar el funcionamiento del sistema para que sus aplicaciones se extiendan a otras simulaciones clínicas, como lo son las disecciones digitales y las simulaciones de biopsias.

Traducido y adaptado de: K. R. Sivaramakrishnan, G. K. Raja and C. G. Kumar, «A touchless interface for interventional radiology procedures,» 2015 International Conference on Automation, Cognitive Science, Optics, Micro Electro-Mechanical System, and Information Technology (ICACOMIT), 2015, pp. 130-133, doi: 10.1109/ICACOMIT.2015.7440191