Simuladores virtuales para entrenamiento de habilidades para laparoscopia / Virtual simulators for laparoscopic skills training / Simuladores virtuais para laparoscopic skills training

Este artículo presenta una revisión sobre algunos simuladores virtuales, comerciales y en investigación, disponibles actualmente para entrenamiento de cirugía laparoscópica; entre ellos se incluyen los simuladores que usan interfaces hápticas para aumentar la sensación de inmersión y el realismo de los ejercicios. Además, se describe el programa de entrenamiento Fundamentals of Laparoscopic Surgery (FLS), que está diseñado para aprender a dominar las habilidades básicas requeridas para hacer cirugías laparoscópicas, y cuyos ejercicios, o aproximaciones de ellos, han sido incorporados por gran cantidad de simuladores. Finalmente, se realiza una comparación entre los diferentes sistemas de simulación encontrados.

This paper presents a review about some virtual simulators for laparoscopic surgery training. Currently, they are available in both commercially and under research; it includes simulators with haptic interfaces used to increase the immersion sense and realism of the exercises. Besides, the Fundamentals of Laparoscopic Surgery (FLS) training program is described; it was designed to learn basic skills required for laparoscopic surgeries, and its exercises, or very similar approaches, which have been added in many simulators. Finally, a comparison between all the simulators found is performed.

Este trabalho apresenta uma revisão Acerca alguns simuladores de treinamento virtual para a cirurgia laparoscópica. Atualmente, eles estão disponíveis comercialmente em pesquisa e sob; que inclui as interfaces táteis com simuladores usados para aumentar a sensação de imersão e realismo dos exercícios. Além disso, os Fundamentos de Cirurgia Laparoscópica (FLS) programa de treinamento é descrito; ele foi projetado para aprender as habilidades básicas necessárias para cirurgias laparoscópicas, e seus exercícios, ou muito semelhante abordagens, que foram adicionados em muitos simuladores. Finalmente, uma comparação entre todos os simuladores encontrados é realizada.

INTERFAZ HÁPTICA DE CUATRO GRADOS DE LIBERTAD PARA APLICACIONES QUIRÚRGICAS / HAPTIC INTERFACE WITH FOUR DEGREES OF FREEDOM FOR SURGICAL APPLICATIONS

El presente artículo muestra el diseño de un dispositivo háptico concebido para aplicaciones biomédicas, específicamente para medicina quirúrgica en la que el operador, a través del sentido del tacto, sienta y manipule objetos simulados en un ambiente tridimensional y tele-operado. La interfaz háptica que se presenta corresponde a un robot tipo serie, con una arquitectura de cuatro grados de libertad que le permite al usuario posicionar y orientar el efector final en el entorno de trabajo. Para el estudio de los movimientos del robot se parte del modelado geométrico y dinámico del mismo, hasta la implementación de un controlador por par calculado. Finalmente, se realiza la simulación de la interfaz háptica en un ambiente virtual.

This paper presents the design of haptic device that is conceived for biomedical applications. Specifically, the device can be used for surgery training allowing the user to feel and handle simulated objects a tridimensional and tele-operated environment. The haptic interface is a serial robot with four degrees of freedom that allows to set the orientation and position of the end-effector into the work environment. Kinematic and dynamic models are used to study the robot movements and to build a calculated torque controller. Finally, a simulation of the haptic interface is done in a virtual environment.

Exoesqueleto para reeducación muscular en pacientes con IMOC tipo diplejía espástica moderada / Exoskeleton for muscular re-education in patients with moderate spastic diplegic cerebral palsy

Este artículo describe el modelo, control y simulación de un exoesqueleto robótico para reeducación de pacientes con daños motores causados por una lesión durante el desarrollo de un cerebro inmaduro, el cual tiene como objetivo optimizar la terapia de rehabilitación y con ella la recuperación del paciente. El diseño propuesto posee diez grados de libertad que describen los movimientos y las restricciones de cada una de las articulaciones de las extremidades inferiores del paciente, el cual realiza movimientos terapéuticos específicos obtenidos a través de un estudio de trayectorias basadas en la teoría de visión artificial. Para garantizar el seguimiento de dichas trayectorias se diseña un control por par calculado (CTC), que permite obtener un error en el orden de los milímetros, suficiente en los procesos de rehabilitación. Para evaluar el comportamiento del exoesqueleto en el momento de ejecutar los movimientos de reeducación seleccionados, se realizó la simulación en un ambiente tridimensional del paquete MATLABÒ, el cual fue construido a partir de las piezas diseñadas e importadas desde el software CAD SolidEdgeÒ.

This article describes the model, control and simulation of a robotic exoskeleton for rehabilitation of patients with damages caused by injury in the development of an immature brain, which aims to optimize therapy their rehabilitation and consequently the patient recovery. The proposed design has ten DOF describing the movements and restrictions of each joints of the lower extremities of the patient, which makes specific therapeutic movements obtained through a study of trajectories based on the theory on the vision. To ensure the monitoring of these tracks it was designed a computed torque control (CTC), giving an error in the order of millimeters, which is allowed in rehabilitation processes. To evaluate the performance of the exoskeleton at the time of executing the selected rehabilitation movements, the simulation was run in the three-dimensional environment of MATLABÒ, which was built from parts designed and imported from CAD software SolidEdge Ò.