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Definiendo las alternativas

Hoy en día, es posible mejorar la definición convencional de una alternativa. Los desarrollos en la tecnología y en el pensamiento ético, y los ejemplos creativos para reemplazar el uso dañino de animales alcanzado en todas las disciplinas de las ciencias de la vida, colaboran con dicha mejora. Específicamente, la definición de alternativas dentro de la educación se puede hacer más rigurosa para que incluya solamente alternativas de reemplazo; y puede ser ampliada para incluir enfoques que impliquen un trabajo imparcial o beneficioso con animales individuales. Tal definición va más allá de la reducción, reemplazo y refinamiento de los experimentos con animales, como lo describen Russell y Burch (1). Es más apropiado para la naturaleza del conocimiento y la adquisición de técnicas dentro de la educación de la ciencias biológicas, y refleja las posibilidades y oportunidades actuales para el reemplazo.

Consecuentemente, las alternativas son soportes educativos humanitarios y enfoques pedagógicos que pueden reemplazar el uso dañino de animales o pueden complementar la educación humanitaria. Son usadas típicamente en combinación para alcanzar los objetivos pedagógicos existentes y proporcionar otros resultados pedagógicos que no se pueden obtener a través de experimentos con animales. Éstas incluyen:

· Películas y videos
· Modelos, maniquíes y simuladores
· Simulación por computadora en multimedia
· Cadáveres y tejidos de animales obtenidos de fuentes éticas
· Trabajo clínico con pacientes y voluntarios animales
· Auto-experimentación por parte del estudiante 
· Laboratorios in-vitro
· Estudios de campo

Este capítulo describe en detalle los tipos de alternativas mencionados anteriormente explorando su impacto y potencial pedagógicos. Las políticas de InterNICHE relacionadas con alternativas específicas y con la producción humanitaria de nuevas alternativas se explican en mayor detalle en el Apéndice.

Películas y videos

Históricamente, las películas se han usado en gran medida dentro de la educación de las ciencias de la vida para ilustrar aquellas partes del curriculum que se benefician en especial de la representación visual, que requieren mayor explicación, o que son difíciles de mostrar en el laboratorio. La mayoría de películas han sido reemplazadas por videos. Algunos materiales de video a su vez se han usado en video clips dentro del software multimedia en CD-ROM y DVD.

Modernos videos de alta calidad son usados virtualmente en todos los institutos, y pueden jugar un papel importante como alternativa visual del uso dañino de animales. Para aquellos institutos con recursos financieros limitados, el video puede ser una alternativa realista a la disección y experimentación animal, especialmente en conjunción con otros enfoques de bajo costo para alcanzar los objetivos pedagógicos. Aunque pasivo, el video puede ser una buena fuente de información básica para un tema y frecuentemente se usa como material de preparación y apoyo para el trabajo con otras alternativas, tal como la práctica de la cirugía en simuladores o en el trabajo clínico con pacientes humanos y animales.

Muchas veces, los videos de disecciones realizadas profesionalmente pueden transmitir mucha más información a los alumnos que las disecciones realizadas por los alumnos mismos, y pueden proporcionar una alternativa suficiente para alumnos que no usarán animales en sus carreras. Para la minoría de alumnos que si necesitan técnicas en disección en sus carreras, los videos pueden usarse para capacitarlos antes de que lleven a cabo disecciones verdaderas en cadáveres obtenidos de fuentes éticas. Los videos de experimentos en farmacología y fisiología, al igual que sus contrapartes en software, también pueden enseñar procedimientos que serían éticamente inaceptables si se siguen realizando en animales vivos, o son difíciles de ilustrar eficazmente. Muchos videos incorporan gráficos así como secuencias filmadas y audio.

Video digital

La reciente tecnología digital presenta nuevas oportunidades para desarrollar creativamente y maximizar el potencial de los recursos pedagógicos basados en videos en conjunción con software de computadora (2). La digitalización de videos es sencilla y de bajo costo. La edición de videos digitales, incluyendo la incorporación de comentarios auditivos, fotogramas y gráficos, su copia y distribución, pueden lograrse con un hardware de computadora común, el software adecuado y técnicas informáticas básicas. La digitalización permite acceder rápidamente a video-clips y usarlos con facilidad durante una conferencia o laboratorio práctico y se pueden proporcionar las copias vía Internet. El uso creativo de esta tecnología puede proporcionar un soporte para un aprendizaje altamente efectivo.

Modelos, maniquíes y simuladores

Estas alternativas que no usan animales incluyen tanto objetos sintéticos para capacitación diseñados para simular órganos, miembros o animales completos, como aparatos para la capacitación y simulación de funciones fisiológicas o técnicas y escenarios clínicos. Los términos descriptivos se usan flexiblemente y a veces de manera intercambiable. En general, 'modelos' se refiere a objetos diseñados para observar la estructura anatómica; los 'maniquíes', o a veces los 'simuladores', son representaciones reales de animales o seres humanos diseñados para la capacitación de técnicas clínicas; y los 'simuladores' son herramientas para la práctica de técnicas clínicas, cirugía y cuidado crítico, e incluyen maniquíes computarizados, dispositivos de capacitación quirúrgica e instructores de suturas.

Los modelos plásticos de animales que muestran sus estructuras internas son comúnmente usados para la enseñanza de la morfología en todo el mundo. Por ejemplo, a través de la plastinación, se puede hacer la disección de cadáveres de animales verdaderos y preservarlos. Dentro de la ortopedia en medicina humana y veterinaria, comúnmente se usan huesos de plástico para ilustrar fracturas. 

Se pueden usar simuladores sencillos y de bajo costo para la práctica efectiva de las técnicas psicomotoras y clínicas tales como coordinación ojo-mano o /visual-manual, manejo de instrumentos y suturas. Los simuladores de piel y órganos huecos, los simuladores de anastomosis intestinal, instructores de microcirugía y otros, están hechos de plásticos o látex especialmente preparados para simular de manera realista los tejidos u órganos relevantes. Las patologías tales como los quistes pueden ser incluidas en ciertos simuladores para practicar la extirpación. Incluso las cámaras de las llantas para bicicletas son a veces usadas como equipo práctico apropiado para el nivel básico en la adquisición de técnicas. 

Simuladores dinámicos

Un simulador quirúrgico que se usa para la capacitación de la cirugía mínimamente invasiva puede abarcar órganos de animales obtenidos de fuentes éticas, sobre los cuales se realice la perfusión y la práctica (3). Otro bajo desarrollo, usa la perfusión en un cadáver de un ser humano obtenido de fuentes éticas, o parte del mismo para proporcionar una alternativa realista a la cirugía en seres vivos (4). Se llenan las venas y arterias dinámicamente de un líquido teñido con una bomba especialmente diseñada. Ésta también aplica una presión pulsante que puede transmitirse a los vasos, y por ende simula confiablemente el árbol vascular, todo dentro de un sistema cerrado. Se puede realizar disecciones y una variedad de enfoques quirúrgicos y micro-quirúrgicos tales como suturas vasculares, anastomosis y reparación, aplicaciones de grapas para aneurismas, resección de parenquima interno, manejo del sangrado, y procedimientos endoscópicos. Consecuentemente, se puede practicar una cirugía realista y potencialmente aplicar la técnica a fuentes conformadas por cadáveres de seres humanos y de animales.

Otros simuladores incluyen aparatos construidos por profesores para ilustrar procesos dinámicos tales como la fisiología de la circulación. Pueden ser fácilmente creados usando recursos básicos de laboratorio tales como bombas, tuberías, válvulas y líquidos teñidos; o pueden ser simuladores de circuito electrónico para la ilustración de procesos neuro-fisiológicos.

Capacitación práctica

Los maniquíes de pacientes humanos son frecuentemente usados en algunos países para capacitar a alumnos y profesionales en técnicas y procedimientos clínicos así como en el cuidado crítico. Los maniquíes más avanzados tienen piel, huesos y órganos artificiales, y algunas veces incluyen corazones palpitantes, y fluidos artificiales que simulan sangre y bilis. La naturaleza anatómicamente correcta de los órganos puede provenir de técnicas de escaneo avanzadas y moldeado de precisión hecho por ingenieros. Algunos maniquíes son computarizados, para presentar emergencias en tiempo real y para permitir el monitoreo en tiempo real sobre qué tan exitoso es el o la practicante en su desempeño del cuidado crítico o en la cirugía. Consecuentemente, los cirujanos o doctores practicantes pueden aprender en un ambiente libre de riesgos para los pacientes y el monitoreo también asegurará la consistencia y uniformidad de la capacitación. Como todas las alternativas similares utilizadas, permiten el dominio de una técnica y no sólo la exposición a la misma. Después de haber pasado por situaciones clínicas simuladas, los alumnos habrán obtenido las habilidades prácticas, mentales y emocionales que se requieren en una situación real - habilidades que pueden ir mejorando.

Los maniquíes de animales pueden facilitar la capacitación en el manejo, muestreo sanguíneo, intubación, toracentesis y técnicas de RCP, entre otras. Los diferentes maniquíes tienen diferentes grados de realismo anatómico y fisiológico. Para procedimientos que constituyen un reto tal como la cateterización urinaria canina en hembras, los maniquíes anatómicamente correctos pueden permitir al alumno seguir las pistas visuales y táctiles para dominar la técnica. Consecuentemente, los alumnos pueden llegar a dominar procedimientos altamente técnicos y aquéllos que implican riesgo y/o estrés para un animal, sin animales vivos y se pueden explorar casos de cuidado crítico con antelación de las oportunidades clínicas, creando confianza y competencia. La experiencia en el trato de la variabilidad individual en animales puede obtenerse usando una variedad de maniquíes, seguido de cadáveres obtenidos de fuentes éticas y luego del trabajo clínico con pacientes animales.

Los maniquíes y simuladores ofrecen un entrenamiento rentable y ético en la practica. Proporcionan más libertad a los alumnos para que practiquen a su propio ritmo, aprendan por ensayo y error, y repitan los procedimientos sin el sacrificio o lesión de animales. Algunos simuladores básicos también pueden ser usados por los alumnos en su ambiente hogareño así como en el laboratorio, desarrollando potencialmente sus propias aptitudes. El tiempo y los recursos que antes se utilizaban para preparar los animales de laboratorio para prácticas de técnicas básicas pueden ser re-asignados para el desarrollo y uso de simuladores y para oportunidades de aprendizaje asociadas con los pacientes en el escenario clínico. Este último incluye más técnicas quirúrgicas complejas y otro tipo de capacitación que necesariamente requerirían de pacientes humanos y animales. 

Simulación por computadora en multimedia

El ratón de computadora

La aparición y aplicación de tecnologías informáticas han revolucionado la ciencia y la sociedad en su conjunto. Los procesadores de alta velocidad y los poderosos software han transformado el modo en que se recopila y se procesa la información, como se moldean y explican los procesos biológicos y como se transfiere el conocimiento. Las oportunidades asociadas con el desarrollo de la tecnología basada en la informática que contribuyen a una efectiva educación de las ciencias de la vida han crecido de manera exponencial en la última década. La Internet y el software multimedia disponible en CD-ROM y DVD desempeñan impactantes papeles en muchas universidades, y tienen aplicaciones en laboratorios y conferencias, clases individuales y proyectos. Desde disecciones virtuales y experimentos en laboratorios bien equipados los cuales los alumnos pueden realizar en un monitor, hasta simulaciones completas de realidad virtual de técnicas clínicas con estructuras tactilares, las posibilidades del aprendizaje asistido por computadora están limitadas sólo por fronteras técnicas e imaginativas.

Mientras que las primeras simulaciones por computadora no eran más que libros de texto en disco, los programas interactivos multimedia de hoy integran un laboratorio virtual, imágenes fotográficas y gráficos en 3D, video clips, e información textual para mejorar significativamente la calidad y profundidad del aprendizaje. Creado por profesores para cumplir mejor con los objetivos de enseñanza de cursos específicos, estos paquetes diseñados profesionalmente pueden facilitar la habilidad de los alumnos para visualizar y comprender estructuras y procesos, experimentar y aprender estrategias para resolver problemas, y obtener una serie de otras técnicas.

Mejorando el estudio de la anatomía

En un programa de disección o anatomía virtual, los alumnos pueden realizar tareas paso a paso, repetirlas como sea necesario, y aprender anatomía funcional a lo largo del programa. La gama de posibilidades varía entre programas. Pueden incluir bibliotecas de imágenes fotográficas a color, desde la anatomía macroscópica a la micro-anatomía, con la posibilidad de acercamiento y alejamiento de las imágenes; permite comparar la morfología entre especies con tan sólo hacer click en el ratón, contiene comentarios auditivos o cuadros de texto con información explicativa y preguntas; ofrece la facilidad de resaltar o esfumar progresivamente órganos o sistemas de órganos específicos, controlando su opacidad dentro de una imagen compuesta; presenta procesos fisiológicos tales como la digestión o la activación de músculos a través de la técnica de 'morphing'; gira órganos y estructuras óseas, presenta animaciones y pasa a través de cualquier parte del cuerpo. Estas oportunidades, que no se encuentran en un laboratorio real pero que están disponibles a gran velocidad en simulaciones, proporcionan una experiencia muy enriquecedora y sensorial que permite una mayor apreciación de la estructura y la relación estructural.

Es importante mencionar que a medida que nuevas disciplinas tales como la genética, la biología molecular y celular, y la neurociencias restan tiempo de aprendizaje para especialidades más tradicionales, el software educativo multimedia también puede revitalizar y modernizar el estudio de la anatomía y ayudar a mantener un balance adecuado entre especialidades durante la evolución de las ciencias de la vida. Esto ya empezó con las imágenes de alta resolución en 2D, tal como el atlas digital Visible Human, y las más recientes simulaciones sobre anatomía. A medida que nuevas tecnologías de imágenes, tales como ultrasonido en 3D, Tomografía Axial Computarizada (TAC) e Imagen por Resonancia Magnética (MRI) se vuelven más accesibles y se aplican más ampliamente, se mejorará la visualización en anatomía y fisiología, el diagnóstico, la preparación a través de cirugía simulada y el desempeño quirúrgico real. La Realidad Virtual (RV) ya utiliza algunas de estas tecnologías avanzadas.

Laboratorio virtual

El software, que incluye un laboratorio virtual, presenta una variedad de equipos en pantalla y puede proporcionar un alto grado de interactividad. Tradicionalmente, dichos programas simulan preparaciones y experimentos clásicos en animales dentro de la fisiología, farmacología y cuidado crítico. Estas disciplinas se prestan muy bien al multimedia debido a la necesidad de correlacionar eventos múltiples y simultáneos, y obtener un entendimiento de la interacción entre fenómenos complejos y relacionados.

Las simulaciones proporcionan tareas orientadas a la práctica desarrolladas en base al conocimiento teórico de los alumnos. Antes de que los alumnos hagan uso de tales simulaciones, los profesores tienen la opción de presentar aspectos del programa usando un proyector de datos delante de todo el salón para ayudar a aclarar objetivos de enseñanza específicos. Una presentación tipo charla en apoyo de su experimentación individual o grupal puede ser bienvenida por los alumnos. Más importante aún, se debe encontrar un equilibrio entre el reto inherente dentro de una nueva herramienta de aprendizaje, conocimiento y habilidades de los alumnos en ese momento, para que se optimice el aprendizaje.

Los laboratorios virtuales detallan la preparación, el equipo esencial y el método pertinente a la práctica, y luego los alumnos mismos realizan activamente los experimentos con respuestas del tejido simuladas ante estímulos o agentes farmacológicos como lo harían en un escenario práctico con un animal o en un escenario clínico, monitoreando y registrando datos con osciloscopios en monitores, registradores de cuadros y otros equipos. Esto puede ser en tiempo real, o adaptado a los requerimientos; la experimentación de los alumnos para encontrar soluciones a retos específicos se puede beneficiar de la posibilidad de trabajar más rápidamente y con menos gasto que en un laboratorio de animales convencional.

Varios parámetros en los experimentos, tales como la presión y el volumen en una práctica virtual de fisiológía cardiovascular pueden ser modificados por los usuarios y generar conjuntos de datos para analizar, también, habrá opciones para diferentes niveles de complejidad dentro de un programa. Los instructores darán a los alumnos un cierto grado de control apropiado para los objetivos de enseñanza. Las respuestas en si, pueden basarse en anteriores experimentos con animales que no se realizarán más, o de algoritmos, y pueden incluir variables aleatorias para simular la variabilidad biológica y consecuentemente, producir resultados diversos entre los alumnos. Algunas simulaciones permiten ilustrar conceptos o desempeñar tareas que se considerarían no éticas, difíciles o imposibles en una situación real, tales como los efectos de respirar a bajas concentraciones de oxígeno, medir el fluido cerebroespinal o la re-utilización de las preparaciones.

Aplicaciones de la Web 

El software accesible de la Web para el uso de los alumnos es un enfoque que se viene explorando cada vez más en el desarrollo del aprendizaje asistido por computadora (CAL) y puede proporcionar una mayor facilidad en la entrega y en el uso tanto dentro de un instituto como en la educación a distancia. Algunas alternativas y cursos de capacitación ya están disponibles en línea, pero la Internet como medio todavía puede ser explotada aún más para poder maximizar el uso creativo y el impacto positivo de dicha tecnología en el proceso de aprendizaje. Por ejemplo, dichos programas podrían ofrecer experimentación en línea; los alumnos podrían trabajar dónde y cuándo ellos lo escojan y volver a visitar su laboratorio en línea individualizado para corregir o continuar con experimentos específicos. Los tutores también podrían monitorear y analizar resultados individuales con mayor facilidad. Al igual que la creación del material de enseñanza en si, tal visión necesita que los instructores y sus colaboradores tengan conocimientos de aplicaciones Web y las habilidades técnicas para el diseño y programación en la Web para poder llevarlo a cabo. También requiere del hardware y software de computadora adecuados.

A la hora de diseñar los cursos, los instructores normalmente deconstruyen las fuentes de enseñanza existentes, crean algunas propias y luego combinan los diferentes componentes para poder alcanzar sus objetivos de enseñanza elegidos. Un concepto que viene siendo explorado a la vanguardia del diseño y aplicaciones Web para propósitos educativos es el de compartir estos componentes de diseño, u 'objetos de aprendizaje'. Piezas bien diseñadas de equipo de laboratorio virtual y algoritmos de alternativas existentes bien escritos son ejemplos de objetos de aprendizaje que pueden ser útiles a otros instructores dedicados al diseño de software para nuevas alternativas. La mayoría de los diseños actuales de software no permiten que los componentes individuales del software se descontextualicen, sacando a la venta objetos que antes sólo estaban disponibles para su uso dentro de programas específicos, y asegurándose de que el nuevo software esté diseñado con contenido como objetos de aprendizaje reutilizables, dará a los instructores más recursos de donde escoger. Se puede lograr desarrollar este concepto en una posibilidad de ayuda mutua a través de una base de datos disponible en línea, con usuarios que contribuyan y que tomen elementos individuales de los programas. También se podría contribuir con el freeware existente. El compartir estos recursos es una tarea democratizadora que apoyará el proceso de buena enseñanza y de diseño del software: creadores del software que sean capaces de reutilizar los objetos de aprendizaje pueden evitar el repetir un trabajo de diseño ya realizado, y son libres de enfocarse en sus propias fortalezas de diseño individual y de ubicación, consecuentemente van más allá de las fronteras de las mejores prácticas en diseño de cursos y entrega.

Diseño y apoyo

Usando un software, los alumnos pueden estar en gran parte auto-dirigidos y trabajar a su propio ritmo. Pueden repetir partes del programa y usar los materiales de apoyo que proporcionan los tutores o que están disponibles dentro del programa en si, hasta que estén satisfechos, entiendan el procedimiento experimental y los principios que se enseñan. El conocimiento teórico suficiente proporcionará la base sobre la cual se pueden construir las nuevas técnicas y el uso del programa. Esto puede confirmarse a través de preguntas de auto-evaluación y retroalimentación dentro de los programas, las oportunidades para la presentación de resultados y conclusiones y el apoyo y revisión del tutor. 

Se puede obtener materiales de apoyo tales como libros de trabajo para los alumnos, apuntes para los profesores realizados por los fabricantes del software y apoyo 'combinado' que se puede editar localmente, que pueden proporcionar la herramienta ideal para una efectiva implementación. Los profesores también pueden elegir crear su propia literatura adjunta.

Un buen diseño en el software educativo puede elevar a los alumnos a niveles conceptuales más altos a la vez que proporciona un mejor entendimiento de los temas específicos que se tocan. Más aún, los aspectos fundamentales y crucialmente importantes de las ciencias de la vida pueden ser apreciados y practicados por los alumnos, independientemente o en grupos. En particular, puede alentar la exploración auto-dirigida y las estrategias de resolución de problemas que apoyan la iniciativa, la creatividad y el pensamiento científico. Al estar bien arraigado en la propia experiencia del alumno, dicho aprendizaje activo es altamente efectivo. También se puede practicar el diseño experimental con condiciones experimentales realistas simuladas.

La integración de diferentes medios y el diseño de diferentes niveles de experiencia de aprendizaje dentro de un programa proporcionan una ayuda pedagógica compleja que es altamente sensible a los requerimientos del curso práctico y el alumno individual. Una visión efectiva y el diseño del software requiere del elemento de la interdisciplinaridad y colaboración entre, por ejemplo, fisiólogos, educadores, diseñadores gráficos y programadores. La participación del alumno en el proceso de producción del nuevo software, tal como probar las versiones beta y dar sugerencias para su mejoramiento, pueden optimizar la calidad y el potencial educativo del software y hacer que los alumnos se compenetren más en el campo que se esté estudiando.

La naturaleza innovadora de los nuevos desarrollos tecnológicos, tal como el software multimedia, puede resultar excitante tanto para los alumnos como para los maestros, lo que amplía la experiencia del aprendizaje y se vuelve una parte importante de la capacitación informal para aquellas profesiones donde las técnicas informáticas jugarán un papel crucial. No obstante, la simulación por computadora siempre deberá complementarse con una experiencia práctica no perjudicial con seres humanos o animales vivos, para que la tecnología se mantenga como una herramienta poderosa y no como una alternativa para la realidad.

Realidad Virtual

Todas las simulaciones, ya sean software de computadora o modelos plásticos, son modelos virtuales de realidad. Pero el término 'realidad virtual' (RV) generalmente se entiende en referencia a un software interactivo avanzado con gráficos excepcionales en 3D y de una naturaleza inmersiva que permite practicar las habilidades y los procedimientos psicomotores con un alto grado de experiencia sensorial. La RV incrementa de manera espectacular las oportunidades para la interacción en tiempo real con un modelo dinámico de realidad, a través de la interfase computadora-ser humano. 

Tomó hasta 1990 para que los requisitos del procedimiento de los simuladores de Realidad Virtual en tiempo real, estuvieran disponibles en computadoras personales, ya que el campo es muy reciente e involucra tecnologías de última generación. Se ha utilizado la RV en otras áreas tales como simulación de vuelos y capacitación en el manejo de desastres debido a la importancia de una capacitación preparatoria altamente efectiva para dichos escenarios de alto riesgo y las evidentes limitaciones prácticas o éticas de la experiencia real. La adopción de la RV por la profesión médica es motivada por las mismas inquietudes sobre la importancia de una capacitación experta y por el desarrollo de innovadoras técnicas de diagnóstico y terapéuticas mínimamente invasivas. Dichas técnicas ya poseen una naturaleza 'virtual' con el desarrollo de endoscopios de alta calidad, imágenes de video mejoradas digitalmente, y nuevos instrumentos. También incluyen muchas técnicas concebidas en función de las habilidades. Por lo tanto son muy adecuados para la simulación de RV. 

Actualmente, la RV se utiliza muy poco en las escuelas de medicina y sus aplicaciones están dirigidas a la visualización de objetos y análisis de datos en prácticas e investigaciones clínicas, para aprender nuevas técnicas a nivel de prácticas y profesional y para el mantenimiento de las técnicas por parte de los especialistas quirúrgicos. El interés en la RV dentro de la educación médica veterinaria es actualmente menos común y hay relativamente poco dinero invertido en mejorar la educación veterinaria. A pesar de no contar con suficientes fondos y de que la RV necesita una gran cantidad de recursos, los científicos en computación en colaboración con un pequeño número de universidades veterinarias han desarrollado simulaciones de RV de prueba tales como palpación de ovarios de caballo y exploración de la anatomía canina (5).

Dentro de los campos de la medicina y medicina veterinaria la RV se adoptará cada vez más en respuesta a la demanda de técnicas específicas en los egresados y a medida que los recientes desarrollos en la tecnología lleguen al ambiente educativo y se adapten para satisfacer las demandas específicas de los objetivos de enseñanza. Estas demandas incluirán una visualización mejorada de la estructura anatómica y de los procesos fisiológicos y farmacológicos así como de las técnicas clínicas. A medida que evoluciona, la RV también puede usarse para realizar experimentos más complejos en el ambiente virtual y mejorar aún más las simulaciones que están actualmente disponibles para los alumnos e incrementar el impulso hacia el reemplazo en todas las áreas.

Capacitación de técnicas usando la RV

La RV es especialmente útil para la capacitación en procedimientos endovasculares y endoscópicos a través del uso de un paciente virtual. Se pueden crear imágenes del paciente usando tecnologías como el escaneo TAC y gráficos computarizados avanzados. Diferentes escenarios y complicaciones son presentados en las simulaciones de RV; el aprendiz practica sosteniendo una varilla, que representa un instrumento como una aguja o escalpelo y realiza el procedimiento requerido frente a la pantalla que proyecta la imagen de la anatomía y sigue el movimiento del instrumento en tiempo real. El uso de auriculares proporcionará una visión estereoscópica, pero hay muchos otros métodos de inmersión en el ambiente virtual, incluyendo ubicar al aprendiz en una habitación cúbica y proyectar en cada pared imágenes que correspondan dinámicamente a los movimientos del aprendiz.

Se puede escoger una serie de diferentes perspectivas del procedimiento simulado en vivo. Se puede hacer desaparecer tejidos específicos para desarrollar mayor conciencia de y sensibilidad hacia puntos de referencia anatómicos específicos y apoyar la exitosa culminación de un procedimiento. Al igual que la retroalimentación virtual, los dispositivos hápticos - para simular el sentido del tacto en RV - juegan un papel cada vez más importante. Pueden usarse guantes especialmente programados con información, ya sea ofreciendo resistencia como un endoscopio o como una aguja simulada que interactúa con el cuerpo virtual de un paciente. Esta retroalimentación de fuerza significa que se puede sentir claramente el balanceo, cabeceo y desviación del curso normal y que las técnicas que constituyen un desafío tales como insertar una aguja alrededor de una vena, maniobrar un catéter dentro de las arterias coronarias, o navegar curvas en el colon puede practicarse y mejorarse. Otra retroalimentación puede incluir 'comentarios' del paciente virtual - tal como una expresión de malestar o dolor - y evidencia visual en pantalla de magulladuras o sangrado. También se pueden medir diversos parámetros para luego analizarse y conseguir una retroalimentación más detallada sobre el desempeño.

La RV encaja bien y puede mejorar los planes de estudio del aprendizaje basado en la resolución de problemas (ABP) a través de los medios adicionales que puede ofrecer al examen de casos clínicos. La investigación de esta aplicación para la práctica clínica y la educación está actualmente en curso. Simulaciones basadas en la Web que utilizan el VRML (Virtual Reality Modelling Language) también están siendo exploradas para la capacitación de técnicas clínicas seleccionadas, tales como la práctica del cateterización, pero su naturaleza no es tan inmersiva como la RV completa.

Cirugía virtual y robótica

A medida que las técnicas de escaneo y de imágenes mejoran en calidad, velocidad y niveles de aplicación, los datos de pacientes reales individuales pueden ser ingresados con más frecuencia en el entorno de la RV. Se mejorará la visualización de los cirujanos, y los procedimientos quirúrgicos que son específicos para las necesidades de pacientes individuales podrán ser realizados virtualmente con antelación. El procedimiento real puede usar técnicas endoscópicas y quizás con el tiempo, también robots como herramientas quirúrgicas. La experiencia con la RV de los estudiantes en la universidad y por cirujanos en su capacitación profesional en curso los ayudará a prepararse para los procedimientos endoscópicos. Al igual que las simulaciones especificas en RV en endoscopia, la técnica en si es 'virtual' por naturaleza, con acción a la distancia y con una visualización a través de monitores. 

Lo mismo se puede decir de la cirugía robótica. Ésta puede ampliar y mejorar el desempeño humano y llegar a partes del cuerpo que son de difícil acceso de modo convencional. Ya se han realizado pruebas de cirugía cardiaca mínimamente invasiva con el uso de robots. El brazo y herramientas robóticos pueden hacer cortes e injertar arterias, hacer suturas y amarrar nudos a un micro nivel, imitando los movimientos del cirujano que se encuentra cerca a un macro nivel - pero sin temblar. Esta mayor sensibilidad, destreza y perfeccionamiento de la precisión mecánica, y la libertad del cirujano para concentrarse más en las tareas mentales sólo puede ser beneficioso para el paciente.

La RV también se aplicará en el futuro en estudios remotos tales como en exámenes clínicos de pacientes, donde la presencia física del equipo médico es limitada o imposible. Los entornos virtuales en red, permitirán coadyuvar en el intercambio de experiencias, y se podrán combinar proyectando los recursos humanos con el uso de supercomputadoras y telecomunicaciones, incluyendo el satélite para respuestas efectivas a emergencias médicas. La teletutoría es la aplicación inmediata más probable pero la cirugía tradicional es una realidad actual. 


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