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Defesa de Tese de Doutorado de Rafael Heitor Correia de Melo

14/10/2022, 9:00h, por videoconferência. Link: meet.google.com/byt-rgcg-ztw

Uma Proposta de Uso de Dispositivo Háptico para Treinamento de Anestesia Raquidiana

Abstract:

Spinal anesthesia is a blind procedure where physicians rely on manual feedback to guide their movements through needle insertion. The aim is to identify drug administration locations correctly. For many training centers, the first tactile experience of anesthetists in training occurs in an actual patient under direct supervision. Besides this supervision, there are risks associated with this approach for patients and apprentices. Using phantoms and dead bodies for training offers a low range of scenarios. In this thesis, we developed a virtual environment for simulating the procedure that involves spinal anesthesia. The puncture procedure is considered with tactile and visual feedback using self-training techniques. The tactile sensations of the physician in training are simulated in the prototype through integration with a haptic device. The dynamic generation and visualization of models of patients' bodies based on height and weight was developed from a careful bibliographic review and is a significant part of this work. Computer science students validated the detection of different sensations of tissue perforation related to the procedure through experiments. An adaptable model of a pregnant woman's body was created and used here. We include in the model all layers from the skin of the back to the spine's bones. To allow more significant variability of training scenarios, we included the dynamic possibility of growth to most variable tissue layers. Finally, we also included a variation of the training steps according to the automatic detection of the person's skill level in performing each procedure. People with poor execution will have to perform more procedures during their training. Errors are reported during each procedure to allow progress in the learner's practice.

Resumo:

As anestesias raquidianas são procedimentos cegos que dependem do sentimento do médico no decorrer da inserção da agulha para correta identificação do local de aplicação do líquido anestésico. Em grande parte dos centros de treinamento a primeira experiência tátil do médico em treino tende a ser praticada em pacientes reais. Esta prática, apesar de ser efetuada sob supervisão direta, traz riscos para estes pacientes e inseguranças aos aprendizes. Técnicas alternativas de uso de phantoms e cadáveres no treinamento oferecem uma pequena representatividade em relação às variações de pacientes reais. Nesta tese desenvolvemos um ambiente virtual para simulação do procedimento que envolve anestesias raquidianas. Considera-se o procedimento de punção com feedback tátil e visual usando técnicas de autotreinamento. As sensações táteis do médico em treinamento são simuladas no protótipo através da integração com dispositivo háptico. A geração e visualização dinâmica de modelos de corpos de pacientes baseados em altura e peso foi desenvolvida a partir de uma criteriosa revisão bibliográfica de trabalhos anteriores sendo uma parte muito importante deste trabalho. Alunos de computação validaram a parte do protótipo que envolve a detecção de diferentes sensações de perfuração de tecidos por meio de experimentos feitos. Ainda foi criado e usado aqui um modelo adaptável de um corpo de gestante que possui modelagem de todas as camadas desde a pele das costas até os ossos da coluna vertebral. Modelamos de forma dinâmica as camadas de tecido mais variáveis para permitir uma maior variabilidade de cenários de treinamento. Finalmente, incluímos também uma variação das etapas de treinamento de acordo com a detecção automática do nível de habilidade da pessoa na execução de cada procedimento. Pessoas com execução insatisfatória terão que executar mais procedimentos durante o seu treinamento. Os erros são reportados durante cada procedimento para possibilitar a evolução na prática do aprendiz.

Banca  examinadora:

Prof.ª Aura Conci, UFF – Presidente
Prof.ª Débora Christina Muchaluat Saade, UFF
Prof. José Viterbo Filho, UFF
Prof. Anselmo Cardoso de Paiva, UFMA
Prof.ª Fátima de Lourdes dos Santos Nunes Marques, USP

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