Introducción

En 2 grandes estudios llevados a cabo, uno en Colorado y Utah y otro en New York, se observó que ocurrían eventos adversos en 2,9% y 3,7% de las internaciones. En los hospitales de Colorado y Utah el 6,6% y en New York el 13,6% de estos eventos derivaron en muerte. En ambos estudios la mitad de estos eventos fueron secundarios a errores médicos, que podrían haber sido prevenidos. Cuando estas cifras se extrapolan a las 33,6 millones de admisiones en hospitales de EE.UU. en 1997, se podría inferir que entre 44.000 (estudio de Colorado y Utah) y 98.000 (estudio de New York) personas habrían muerto ese año como resultado de errores médicos. En la misma época se registraron 43.458 muertes por accidente automovilístico, 42.297 por cáncer de mama y 16.516 por SIDA.1 Estas impactantes cifras nos hacen reflexionar acerca de cómo se podrían evitar estos errores previniéndolos.
Podemos definir el error (del latín: errorem) como acción equivocada o desacertada.2 En procedimientos que requieren entrenamiento práctico, una de las causas previsibles de estas acciones son tácticas y/o técnicas mal empleadas.
Desde antaño los médicos se entrenaron mediante cirugía experimental en animales para aprender a realizar las técnicas de sutura y anastomosis de los tejidos antes de hacerlo en seres humanos. Una anastomosis intestinal, arterial o venosa debe aprenderse primero en condiciones no estresantes, donde puede repetirse y corregirse sin consecuencias indeseables para las personas.3 Sin embargo esta estrategia de aprendizaje podría tener connotaciones éticas por un lado e imposibilidad de reproducir todas las situaciones propias de los seres humanos, por otro.
En los últimos 15 años estamos asistiendo a un impresionante desarrollo en el área de la informática, que se extiende sin pausa en todos los ámbitos del quehacer humano. La incorporación de simuladores en el entrenamiento médico es hoy una realidad que va tomando mejor forma con el transcurso de los años.

Acerca de aprender

Podríamos definir aprendizaje como un cambio relativamente permanente del comportamiento que ocurre como resultado de la práctica.4 Es posible clasificarlo según dominios en:

1. Cognoscitivo o intelectual: comprende capacidades y habilidades de orden intelectual, incluye la memoria y evocación de los conocimientos (información verbal, conceptos, principios o generalizaciones, resolución de problemas, pensamiento crítico).

2. Psicomotor: habilidades manipulatorias o cualquier acto que requiera coordinación neuromuscular (destrezas).

3. Afectivo: intereses, actitudes y valores (actitudes).

Si bien las personas actuamos involucrando los 3 dominios en todos nuestros actos, el predominio circunstancial de alguno puede resultar útil con fines pedagógicos.
El individuo aprende: a) información verbal, b) conceptos, c) principios, d) resolución de problemas, e) pensamiento crítico, f) destrezas sicomotoras y g) actitudes.
En el aprendizaje de las destrezas psicomotoras existen 3 momentos: 1) adquisición, 2) fijación y 3) perfeccionamiento, jugando un papel preponderante las demostraciones y la práctica. En la Tabla 1 se esquematiza la teoría en 3 etapas de Fitss-Potter para la adquisición de habilidades motoras relacionadas con destrezas.5
Para poder realizar tareas manuales complejas como las implicadas en intervenciones quirúrgicas es necesario, luego de comprender la tarea a llevar a cabo, su integración y automatización. Es aquí donde tomarían un rol relevante los simuladores.

Los simuladores

Para la enseñanza/aprendizaje de este tipo de habilidades se describen 5 tipos de simuladores, a saber (Tabla 2):5 a) modelos de banco, b) animales vivos, c) cadáveres, d) simuladores del rendimiento humano, e) simuladores de la realidad virtual. Cada uno tiene sus ventajas y desventajas.
Los modelos de banco en el área endovascular en general han sido realizados con tubos de vidrio o plástico transparentes que imitan las dificultades de los vasos a atravesar y dispositivos a colocar y permiten visualizar las maniobras debido a la trasparencia. Sirven inicialmente para tener una idea de las maniobras y especialmente del funcionamiento de los dispositivos a utilizar y/o implantar. Son muy simples y no permiten el entrenamiento o mejora del rendimiento logrado.
Los animales vivos han sido utilizados desde antaño para el aprendizaje y práctica de destrezas quirúrgicas;3 sin embargo su uso es problemático debido a preocupaciones éticas, alto costo y necesidades de facilidades institucionales.5
Los cadáveres humanos, al acercarse mucho más a la realidad, también se han usado con este propósito; sin embargo, a pesar de ser muy útiles para algunas cosas como práctica de disecciones y suturas, tienen también alto costo y muy limitada disponibilidad. Por otro lado, en el campo endovascular su utilidad es limitada debido a la diferente compliance de los tejidos.5
En el área de simuladores de rendimiento humano se representan distintas situaciones. Son utilizados con frecuencia en el entrenamiento de resucitación cardiopulmonar, que emplea muñecos a los que se puede realizar masaje cardíaco externo e intubación endotraqueal. Suele también haber un monitor que imita distintas arritmias. En el área endovascular se utilizan para practicar punción arterial. En la Figura 1 se observa un simulador de este tipo para la práctica de la punción radial, construido por un sistema de bomba conectado a unos tubos de plástico que al inyectar aire simulan el latido del pulso.
Finalmente lo más novedoso son los simuladores de la realidad virtual. Podríamos definir como realidad virtual7 a una simulación tridimensional interactiva por computadora en la que el usuario se siente inmerso en un ambiente artificial y lo percibe como real basado en estímulos de los órganos sensoriales. Los sistemas utilizados se describen como inmersivos, semi-inmersivos y no inmersivos, refiriéndose a la situación del usuario en relación a la simulación. En los sistemas inmersivos se le colocan al usuario dispositivos en cabeza, ojos, manos, etc. (Figura 2) que estimularán distintos órganos sensoriales brindando la sensación de estar dentro de un nuevo ambiente; es lo que hemos visto en algunas películas de ciencia ficción, las que evidentemente han dejado de serlo.
Los simuladores utilizados en el área de procedimientos endovasculares están construidos con base en un muñeco al que se le adiciona un dispositivo de ingreso que simula una punción radial (como el arriba descripto) y/o femoral, por donde se introducirán los catéteres. El sistema8 está equipado con una unidad háptica, una computadora, 2 o 3 monitores, y controles del movimiento de la mesa, fluoroscopía, inyección de medio de contraste, inflado del balón, despliegue de stent, etc. (Figura 3), dependiendo del procedimiento parta el cual ha sido diseñado. Háptica, estrictamente hablando significa todo aquello referido al contacto, especialmente cuando éste se usa de manera activa. La palabra no está incluida en el Diccionario de la Real Academia Española y proviene del griego háptō (tocar, relativo al tacto). Sin embargo algunos teóricos como Herbert Read han extendido el significado de la palabra háptica de manera que con ella hacen alusión por exclusión a todo el conjunto de sensaciones no visuales y no auditivas que experimenta un individuo. Los dispositivos hápticos proporcionan la realimentación de fuerza al sujeto que interactúa con entornos virtuales o remotos. Tales dispositivos trasladan una sensación de presencia al operador.
Actualmente existen para angiografías (vasos de cuello, cerebrales, miembros superiores, coronarias, esplácnicas, aorta y miembros inferiores), angioplastias de distintos territorios, procedimientos de embolización, colocación percutánea de válvulas, etc.

Simuladores de vuelo

Es popularmente conocida la importancia de los simuladores de vuelo en el entrenamiento de los pilotos de avión. En los comienzos de la aviación, las habilidades para volar eran transmitidas de un piloto a otro.10 Durante la Primera Guerra Mundial, EE.UU. fabricó una gran cantidad de aviones de entrenamiento con 2 asientos, los que consumían mucho tiempo y dinero por lo que fueron tornándose poco prácticos.
Edwin Albert Link (1904-1981) desarrolló el primer simulador de vuelo comercializado en 1929 bajo el nombre de Blue Box o Link Trainer. Luego de varios años de entrenamiento, obtuvo su licencia para pilotear aviones en 1927. Aunando la experiencia obtenida como piloto y trabajando junto a su padre en una fábrica de órganos y pianos desarrolló el primer simulador.
El aparato usaba la tecnología utilizada en la fabricación de instrumentos musicales automáticos consistente en fuelles, que inflaban y desinflaban distintas partes simulando los distintos movimientos del avión. En 1930 organizó una escuela de vuelo llamada Link Flying School en Binghamton (New York). En 1933 le incorporó los instrumentos con que contaban los aviones, logrando un aparato mucho más sofisticado.
Al principio, el simulador no despertó, sin embargo, mucho interés, hasta que en 1934 la fuerza aérea de EE.UU. tuvo que tomar el servicio de correo aéreo, en respuesta a un fraude cometido por las empresas privadas que lo tenían a su cargo. Ello produjo un alto número de accidentes con pérdidas humanas y de aviones, probablemente secundarios a la alta demanda y la incapacidad en la época a volar durante la noche o ante malas condiciones climáticas. Así, la Fuerza Aérea se interesó en el simulador de vuelo (Link Trainer) ordenando al principio la construcción de 6 unidades para mejorar las habilidades de los pilotos.
El gran desarrollo lo tuvo durante la Segunda Guerra Mundial, cuando 10.000 Blue Box Trainer fueron usados para mejorar la seguridad y acortar el entrenamiento de 500.000 pilotos.
Los simuladores fueron usados como paso previo al entrenamiento y progresivamente dando la oportunidad a pilotos expertos en mejorar sus habilidades. Hoy los simuladores son una parte integral en el entrenamiento de pilotos de aviones, y también son utilizados en otras áreas incluyendo el entrenamiento de astronautas.

Simuladores de la realidad virtual en Medicina

En 1991, Satava11-13 propuso el uso de simuladores para el entrenamiento de cirujanos, entendiéndolo como una gran herramienta de formación. Sin embargo, el desarrollo inicialmente fue lento, probablemente debido al escepticismo de la comunidad médica y a la ausencia de pruebas científicas sólidas que demostraran su utilidad.
En 2002, en el Departamento de Cirugía de la Escuela de Medicina de la Universidad de Yale se realiza el primer estudio14 para demostrar la transferencia de formación técnica adquirida con dispositivos de realidad virtual a la sala de operaciones. Se tomaron 16 médicos residentes de cirugía (11 hombres y 5 mujeres) de 1° a 4° año (PGY 1-4 level) y fueron asignados aleatoriamente a formación con simulador además de la formación programada estándar apropiada al nivel del año de residencia, o a un grupo control que solo recibiría formación tradicional. Los participantes fueron estratificados por año de residencia. La cirugía fue supervisada por un cirujano experimentado quien desconocía el nivel de entrenamiento del residente y grabada para su posterior análisis. En el estudio se observó:

1. Los entrenados con simuladores disecaron la vesícula un 29% más rápido.

2. En los no entrenados fue 9 veces más probable que no lograran progresar el dispositivo de disección (p<0,007) y 5 veces más probable que hicieran una injuria de la vesícula o cauterizaran tejido adyacente no involucrado (p<0,04).

3. El promedio de errores fue 6 veces menor en el grupo entrenado (1,19 vs. 7,38 error/caso; p<0,008).

De esta forma se concluyó que el entrenamiento previo con simulador de la realidad virtual mejora la performance de los residentes durante la colecistectomía laparoscópica, estableciéndose el escenario para usos más sofisticados de este método en la evaluación, formación, reducción de errores y certificación de cirujanos.

Estos conceptos fueron validados posteriormente por otro15 estudio realizado por Grantcharov TP y cols., quienes observaron que para la realización de una colecistectomía laparoscópica los entrenados previamente con simulador:

1. La realizaron significativamente más rápido que el grupo control (p=0,021).

2. Con menos errores (p=0,003).

3. Con economía de movimientos (p=0,003) según scores preestablecidos.

Quedaron así sentadas las bases para la utilización de esta tecnología en la enseñanza de destrezas.

Simuladores de la realidad virtual en procedimientos endovasculares

En 2004 la FDA (Food and Drug Administration) aceptó16 a la simulación de la realidad virtual como herramienta útil en la capacitación para la realización de angioplastia carotídea, comprometiendo a los fabricantes de sistemas de angioplastia carotídea a capacitar a médicos como entrenadores para educar a otros médicos como alumnos usando un enfoque de formación por niveles progresivos. En el mismo año las sociedades (Society for Cardiovascular Angiography and Interventions - Society for Vascular Medicine and Biology -Society for Vascular Surgery) que nuclean a casi todos los intervencionistas que realizan angioplastias carotídeas en EE.UU. apoyaron también esta iniciativa. Por su lado, en Europa se creó EVEREST17 (European Virtual Reality Endovascular Team), donde sucede algo semejante y participan cirujanos vasculares, radiólogos y cardiólogos intervencionistas.

Rápidamente se va madurando la idea de utilizar esta tecnología en la acreditación y/o recertificación de determinadas aptitudes. En un estudio18 que comparó el entrenamiento de un grupo de expertos con un grupo de principiantes con simuladores de angioplastia carotídea se observó que ambos mejoran su performance pero los principiantes se benefician muy especialmente. En otro19 se objetivó que los simuladores permitieron la evaluación estructurada de habilidades en el área endovascular correlacionándose bien con la experiencia previa, por lo que se asume que pueden ser de utilidad en la determinación de competencias y normas de procedimientos de acreditación para los cirujanos endovasculares.

En publicaciones recientes20 se establece que para la recertificación de cardiólogos intervencionistas en EE.UU., si bien todavía no es un paso obligatorio la conclusión con éxito de una sesión con simuladores (3 horas de formación y autoevaluación en el simulador), otorga 20 de los 100 puntos necesarios para aprobarla.

Además, puede tener un rol relevante en el ensayo previo de un caso puntual. Con la información provista por la angiografía por resonancia magnética y/o tomografía axial computada21-23 incorporada al simulador en formato DICOM (Digital Imaging and Communications in Medicine) puede recrearse la anatomía vascular de un paciente, que permite ensayar todas las maniobras pertinentes para la resolución del problema.

Finalmente debo mencionar que también los simuladores son utilizados por las empresas que comercializan distintos productos (catéteres, cuerdas, stents, válvulas, etc.) para mostrarlos con eficiencia.

Simuladores de la realidad virtual endovasculares en nuestro medio

La empresa Cordis Corporation con sede en nuestro país ha introducido un simulador de la realidad virtual fabricado por la empresa Mentice Medical Simulators. El simulador está alojado en la sede del CACI (Colegio Argentino de Cardioangiólogos Intervencionistas), Viamonte 2146 6°Piso, CABA. Este laboratorio virtual incluye un monitor que simula el ambiente de una Sala de Hemodinamia de manera tan real que puede parecer que se está en un auténtico procedimiento. Maniquíes de última generación, elementos informáticos y tecnológicos, servirán para que el médico que utilice la sala pueda percibir durante la intervención todas las sensaciones que notaría en un caso real. En el primer monitor se sigue la intervención y se muestra un “mapa” de la anatomía reproducida gracias a los rayos X simulados. En cambio, en el segundo se muestra otra imagen fluoroscópica, también muy real, que sirve de guía durante la intervención. Cuando concluye la sesión, aparece en el monitor un informe de evaluación de la habilidad del usuario. El informe asigna una puntuación del procedimiento basado en el tiempo empleado en realizar la intervención y en su nivel de complejidad.

También se ha contado con alguna intermitencia con otro simulador semejante de la empresa Terumo que permite la realización de procedimientos coronarios (diagnósticos y terapéuticos) por vía radial.

Finalmente, cabe mencionar que algunas empresas han trasladado transitoriamente sus simuladores habiendo sido utilizados durante cursos de entrenamiento o mostraciones en cursos y/o congresos con software para colocación percutánea de válvula aórtica, embolizaciones, colocación percutánea de endoprótesis aórtica, etc.

Discusión

En el aprendizaje de las destrezas sicomotoras para poder realizar tareas manuales complejas como las relacionadas con la realización de procedimientos endovasculares, luego de comprender la tarea a llevar a cabo es necesario poder lograr su integración y automatización, lo cual otorga un rol relevante a los simuladores de la realidad virtual.

La simulación (utilizada típicamente en entrenamiento de aviadores) es un medio para adquirir experiencia en situaciones que de otro modo serían arriesgadas para uno o para terceros. De este modo, para dar más realismo, muchas de las complicaciones que se darían en la realidad podrán producirse con los simuladores del laboratorio virtual. Los beneficios de esta metodología son muy numerosos ya que permite al profesional entrenar en situaciones poco comunes o complejas, mejorando la eficacia en los diagnósticos y tratamientos.

Con este novedoso sistema, el intervencionista perfecciona su técnica, ya que puede realizar repetidas veces procedimientos complejos sin el riesgo que supondría hacerlo con un paciente real; las intervenciones se pueden practicar con una gran variedad de casos clínicos, utilizando instrumentos reales como guías, catéteres, balones, stents, sistemas de protección embólica, etc.

El sistema muestra un desarrollo creciente en los últimos años, y se lo incorpora tanto en el entrenamiento básico en las primeras etapas de formación en las residencias médicas, como en el perfeccionamiento para los más expertos, para simular casos puntuales con el objeto de optimizar procedimientos complejos y últimamente en la certificación y recertificación de especialistas.

Es una tecnología costosa: un equipo básico ronda los U$S 100.000. Como todos los sistemas informáticos actuales tiene además necesidades periódicas de upgrade, lo que eleva aún más el costo del mantenimiento. Sin embargo, al permitir el aprendizaje, perfeccionamiento, mantenimiento de las habilidades adquiridas, acreditación y recertificación, es un sistema que ha venido para quedarse. Creo que debiéramos hacer todo lo posible para involucrar esta tecnología en la formación de nuestros médicos.

Conclusiones

Se estima que alrededor de la mitad de los eventos adversos ocurridos durante la práctica médica son secundarios a errores médicos que podrían haberse prevenido. En procedimientos que requieren entrenamiento práctico, una de las causas previsibles de estas acciones son tácticas y/o técnicas mal empleadas.

Si bien existe la posibilidad de hacer algún tipo de entrenamiento con animales y/o cadáveres, esta estrategia puede tener connotaciones éticas y/o serias dificultades para reproducir todas las situaciones posibles.

En los últimos 15 años hemos asistido a un impresionante desarrollo en el área de la informática, que se extiende sin pausa en todos los ámbitos del quehacer humano. La introducción de simuladores en Medicina es hoy una realidad que muestra un desarrollo creciente en los últimos años y se los incorpora tanto en el entrenamiento básico como en el perfeccionamiento para los más expertos, para simular casos puntuales con el objeto de optimizar procedimientos complejos y últimamente en la certificación y recertificación de especialistas. Sin duda es una tecnología que ha venido para quedarse.

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Simuladores de la realidad virtual en intervenciones endovasculares

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