Estratégias de interação para treinamento de endoscopia em realidade virtual

Abstract

Estudantes de medicina precisam praticar exaustivamente para adquirir as habilidades necessárias durante sua formação e por vezes precisam usar pacientes reais no seu treinamento, o que pode ser arriscado para ambos. Procedimentos como exames de colonoscopia ou endoscopia, por exemplo, são especialmente difíceis de serem aprendidos e dominados e exigem muito treinamento por parte dos residentes. O presente trabalho se propõe a criar uma simulação imersiva e realista para procedimentos de endoscopia e colonoscopia, com foco na interação natural com o endoscópio. O objetivo deste simulador é ajudar residentes a adquirir memória motora e agilidade na operação do endoscópio, complementando seu treinamento de forma segura antes de aplicar seus conhecimentos em pacientes reais. Essa abordagem oferece uma alternativa aos simuladores atuais, que em sua maioria são mecânicos, possuem alto custo ou não se preocupam em reproduzir a interação na parte externa do corpo, simulando apenas a ação no interior do cólon. Para avaliar sua usabilidade, foram realizados testes informais com endoscopistas, visando validar as estratégias de interação e a fidelidade com o procedimento real, através de feedback qualitativo. Os testes demonstraram resultados positivos em relação ao nível de detalhes da simulação e à imersão proporcionada pela tecnologia de rastreamento das mãos. Futuramente, este simulador deverá ser integrado com outro simulador responsável pela simulação do comportamento do colonoscópio dentro do cólon e com uma ferramenta de visualização para facilitar a fase de debriefing. Adicionalmente, serão realizados testes formais para avaliar seu uso como complemento para a educação médica.

Medical students need to practice exhaustively to acquire the necessary skills during their training, and sometimes they need to use real patients, which can be risky for both parties. Procedures such as colonoscopy and endoscopy examinations are especially difficult to learn and master, requiring extensive training on the part of students. This paper aims to create an immersive and realistic simulation for endoscopy and colonoscopy procedures, focusing on natural interaction with the endoscope. The goal of this simulator is to help residents develop motor memory and agility in operating the endoscope, complementing their training in a safe manner before applying their knowledge to real patients. This approach offers an alternative to current simulators, most of which are mechanical, expensive or don’t bother to reproduce the interaction on the outside of the body, simulating only the action inside the colon. To assess its usability, informal tests were conducted with endoscopists to validate the interaction strategies and the fidelity to the real procedure through qualitative feedback. The tests indicated positive outcomes regarding the simulation’s level of detail and the immersion provided by the hand tracking technology. In the future, this simulator should be integrated with another simulator responsible for simulating the behavior of the colonoscope inside the colon, as well as with a visualization tool to facilitate the debriefing phase. Additionally, formal tests will be conducted to evaluate its effectiveness as a complement to medical education.