Realistic computer graphics models for simulation and training of cirurgical procedures.

Resumo

Existe um espaço considerável entre as promessas de avanços que as novas tecnologias de computação trazem consigo, e as expectativas que estas causam na área médica, particularmente, na simulação e treinamento de procedimentos cirúrgicos cada vez menos invasivos, onde profissionais médicos possam interagir com órgãos simulados. Este artigo descreve modelos realistas de deformação do trato respiratório durante um procedimento cirúrgico chamado laringoscopia. Neste procedimento, o anestesista usa uma lâmina rígida (laringoscópio) para comprimir a língua do paciente, e então inserir um tubo na laringe para controlar a respiração. Este procedimento pode ser difícil e arriscado, exigindo treinamento regular. Atualmente, manequins plásticos são utilizados com este propósito, tendo várias desvantagens. A simulação por computador é uma alternativa atrativa. Em particular, nós construímos um modelo de deformação capaz de simular o comportamento da língua quando comprimida pelo laringoscópio. Inicialmente utilizamos imagens médicas, segmentamos os contornos que caracterizam a anatomia do paciente, e então, os incorporamos em um modelo de elementos finitos para investigar como a língua se comporta em resposta à inserção do laringoscópio, quando sujeita a uma variedade de condições de carregamento.Os resultados mostram que, para um conjunto específico de parâmetros de material que representam a língua, a simulação obtida pode refletir com sucesso laringoscopias realizadas em pacientes reais. Extensões desta pesquisa estão em andamento visando aplicar estes resultados em um ambiente interativo e distribuído de realidade virtual. Um dos problemas a serem resolvidos é o tratamento das deformações em tempo-real.