Inventan egresados del IPN prototipo didáctico para simular broncoscopias

El equipo desarrollado por egresados de la Unidad Profesional Interdisciplinaria de Ingeniería y Tecnologías Avanzadas (UPIITA) del IPN, contribuirá a mejorar las competencias de los especialistas

Egresados de la Unidad Profesional Interdisciplinaria de Ingeniería y Tecnologías Avanzadas (UPIITA) del Instituto Politécnico Nacional (IPN), desarrollaron un prototipo didáctico para simular broncoscopias, el cual planean poner al alcance de especialistas de distintos hospitales para contribuir al perfeccionamiento de esa técnica de visualización del sistema respiratorio.

Daniel Octavio Delgado Vargas y Daniel Cíntora Morales obtuvieron recientemente el título de ingenieros en Biónica con el desarrollo del prototipo que consta de dos sistemas: uno mecánico y otro virtual que están sincronizados con el propósito de que el médico tenga la sensación de cómo va pasando el broncoscopio a través de la nariz hasta los pulmones, y también pueda apreciar en una pantalla el interior del aparato respiratorio de manera virtual.

Señalaron que la parte mecánica del prototipo es una interfaz háptica, es decir, que tiene una retroalimentación de fuerzas. Para lograrlo programaron una serie de circuitos y un
sistema mecánico que es una pinza para generar fricción.

Asimismo cuenta con un módulo para sensar que permite detectar la profundidad y el giro. De ese modo, cuando se introduce el dispositivo, el prototipo regresa una fuerza que indica las fricciones de las vías aéreas o un choque con la pared de los pulmones.

“Así es como se simula el movimiento del broncoscopio, el cual se puede girar y avanzar e imitar las fuerzas, lo cual da la sensación de que se está realizando un proceso real”, puntualizaron.

Los jóvenes egresados de la UPIITA explicaron que actualmente la mayoría de los médicos practican con cadáveres o animales, pero la desventaja de los primeros es que las estructuras se vuelven rígidas y dificultan la introducción del broncoscopio, en tanto que el aparato respiratorio de los animales no es igual que el del humano, por ello las prácticas difieren del estudio en la realidad.

Refirieron que un broncoscopio muestra en la pantalla el sistema respiratorio visto desde una pequeña cámara colocada en la punta del mismo, lo cual difiere en el prototipo didáctico desarrollado en la UPIITA, ya que no tiene una cámara real pero simula la visión a partir de un entorno virtual en tercera dimensión.

Los creadores del dispositivo realizaron una imagen que orienta al médico sobre la posición del árbol bronquial en que se encuentra, además de una tercera vista que indica vectores y zonas que permiten una mejor ubicación en el espacio virtual y la profundidad que tiene el broncoscopio en la tráquea y los bronquios; en la parte de abajo de la tercera vista se muestra el nombre de cada uno de los componentes del tracto respiratorio.

Delgado Vargas y Cíntora Morales puntualizaron que para desarrollar el sistema utilizaron varios programas. Primero realizaron el dibujo en 3D y después el manejo de todas las imágenes, las cuales tienen pequeños círculos verdes que indican cuál es el paso correcto por el que no se lastime al paciente.

Además de los sistemas mecánico y virtual, los ingenieros en Biónica construyeron un prototipo del broncoscopio real, denominado dummy, el cual básicamente indica la dirección de la cámara virtual, ya sea hacia arriba o hacia abajo.

Indicaron que la broncoscopia es un estudio útil para diagnosticar a pacientes que presentan alguna dificultad en la respiración, cuando se sospecha que existe cáncer o para detectar objetos extraños en el interior de los bronquios (juguetes u objetos pequeños que se meten los niños por la nariz).

Los ex alumnos mencionaron que el prototipo lo desarrollaron con la asesoría de los catedráticos e investigadores de la UPIITA, Rafael Santiago Godoy y José Gonzalo Solís; contaron con el apoyo de la titular de la materia de Trabajo Terminal, Lilia Martínez Pérez, y del especialista en broncoscopia del Hospital Juárez de México, Miguel Ángel Chávez García, quien les brindó facilidades para estar presentes en una broncoscopia real a fin de observar y analizar la técnica para poder simularla.

Martínez Pérez destacó que “el simulador permite que el médico practique, pero también que los especialistas evalúen la forma en que está realizando la técnica, por dónde va, cómo es la trayectoria, cómo son los vectores y la fuerza, todos esos datos permiten adquirir competencias”.

Comentó que el área de Ingeniería Biónica de la UPIITA tiene colaboración estrecha con el departamento de investigación del Hospital 1º de Octubre, del Instituto de Seguridad y Servicios Sociales para los Trabajadores del Estado (ISSSTE). Los creadores del prototipo indicaron que en breve iniciarán el registro de patente del equipo que es portátil por sus características: peso de aproximadamente 2 kilos y dimensiones de 27x23x15 centímetros.

Fuente: Comunicado de Prensa IPN