Efecto de la simulación háptica en la autoeficacia académica de odontólogos en formación

La simulación es un recurso ampliamente utilizado en los procesos formativos en odontología, especialmente para adquirir destrezas motrices y potencialmente en el desarrollo de la autoeficacia. Objetivo: Evaluar el efecto de la simulación háptica en la autoeficacia académica de odontólogos en formación. Materiales y métodos: Este estudio se centró en estudiantes de un curso de anticipación disciplinar (n=134). Se aplicó la escala de autoeficacia general después de dos actividades de tallado con apresto tradicional, mediadas por una sesión de tallado con simulación háptica. Resultados: Al determinar el rol de las dimensiones de autoeficacia en dos actividades de simulación tradicional (ABT1 y ABT2), mediadas por la háptica se obtuvo un promedio de ABT1: x̄=3,27 (n=123) y de ABT2: x̄=3,20 (n=105). De los diez ítems de la escala, hubo diferencia estadística respecto a la disminución del grado de autoeficacia en el Nº1 (p=0,05) y Nº6 (p=0,01). Conclusiones: Se puede establecer que, al utilizar un simulador háptico de manera complementaria a las de apresto tradicional, la intervención influye en la autoeficacia, puesto que se adquiere mayor conciencia de las complejidades asociadas, debiendo desafiar su propia autorregulación para hacerles frente.

Simulation is a widely used resource in dental training processes, especially to acquire motor skills and potentially in the development of self-efficacy. Objective: To evaluate the effect of haptic simulation in the academic self-efficacy of dentists in training. Materials and methods: This study focused on students of a curricular anticipatory course (n=134). The general self-efficacy scale was applied after two carving activities with a traditional approach, complemented by a carving session with haptic simulation. Results: When determining the role of the self-efficacy dimensions in two traditional simulation activities (ABT1 and ABT2) complemented by haptics, we obtained an average of ABT1: x̄=3,27 (n=123) and ABT2: x̄=3,20 (n=105). Of the ten items of the scale, there was a statistical difference regarding the decrease in the degree of self-efficacy in Nº1 (p=0,05) and Nº6 (p=0,01). Conclusions: It can be established that complementing traditional training with a haptic simulator influences self-efficacy, since the students become more aware of the associated complexities, and need to challenge their own self-regulation to deal with them.

Efecto de la retroalimentación visual sobre la velocidad de la marcha después de un accidente cerebrovascular: diseño de caso único / Effects of Visual Feedback on Walking Speed for Stroke Patients: Single-case Design

Introducción. La recuperación de la marcha es uno de los principales objetivos en rehabilitación después de un ACV. Basados en los principios de aprendizaje motor, se han desarrollado nuevas estrategias en neurorrehabilitación basadas en la práctica repetitiva, orientada a la tarea y la retroalimentación. Esto último ha demostrado ser una de las variables clave para el entrenamiento, por su fácil obtención y manipulación. Sin embargo, aún no existen estudios concluyentes que permitan identificar el efecto real de esta variable y su influencia en la recuperación y el desempeño funcional de la marcha. Objetivo. Determinar el efecto de la retroalimentación visual sobre la velocidad de la marcha después de un accidente cerebrovascular en adultos con estadios subagudos y crónicos. Metodología. Diseño de caso único de línea de base múltiple, aleatorio no concurrente de cuatro participantes. Se evaluó la velocidad de la marcha determinando las diferencias en el nivel, la tendencia, la estabilidad de los datos y la no superposición de datos mediante el análisis visual basado en la documentación técnica para diseños de caso único de la What Works Clearinghouse. Resultados. Cuatro participantes con rango de edad de 19 a 73 años fueron incluidos en el estudio. El cambio en el nivel para todos los participantes demostró un incremento en los valores de la velocidad de la marcha después de la introducción de la intervención (media: 0.76 m/s). El análisis visual de la tendencia estimó aceleración para la línea de intervención para tres participantes. Los datos en la fase de base e intervención cumplieron el criterio de estabilidad medido con el método de banda de dos desviaciones estándar (media: 0.05 m/s); los patrones de cambio demostraron efecto inmediato con mejoría gradual durante la intervención para los participantes 1, 3 y 4. El porcentaje de no superposición de datos mostró efectividad de la intervención para tres de los participantes (PND >91.67%). Conclusiones. Los hallazgos presentados en este estudio representan un aporte científico que respalda la pertinencia del uso y aplicación de los principios de aprendizaje motor para el desarrollo de nuevas estrategias en rehabilitación motora. Sin embargo, este estudio constituye un primer paso para realizar estudios más robustos que incluyan replicación de las fases en el estudio y la evaluación del seguimiento para determinar la permanencia de los efectos a largo plazo.

Introduction. Gait recovery is one of the main goals in post-stroke rehabilitation. Based on the principles of motor learning, new strategies have been developed in neurorehabilitation based on repetitive, task-oriented practice, and feedback. The latter has proven to be one of the most critical variables for training, because it is easy to obtain and manipulate. However, there are still no conclusive studies to identify the real effect of this variable and its influence on recovery and functional gait performance. Objective. To determine the effect of visual feedback on gait speed after stroke in adults with subacute and chronic stages.Methodology. Single-case, multiple baseline, non-concurrent randomized, and four-participant design. Gait velocity was assessed by determining differences in level, trend, data stability, and nonoverlapping data using visual analysis based on technical documentation for single-case designs from the What Works Clearinghouse.Results. Four participants ranging in age from 19 to 73 years were included in the study. The change in level for all participants demonstrated an increase in gait velocity values after the introduction of the intervention (mean: 0.76 m/s). Visual trend analysis estimated acceleration for the intervention line for three participants. The data in the baseline and intervention phase met the stability criterion measured with the two standard deviation band method (mean: 0.05 m/s); patterns of change demonstrated immediate effect with gradual improvement during the intervention for participants 1, 3, and 4. The percentage of nonoverlapping data showed effective-ness of the intervention for three of the participants (PND >91.67%).Conclusions. The findings presented in this study represent a scientific contribution that supports the relevance of the use and application of motor learning principles for the development of new strategies in motor rehabilitation. However, this study constitutes a first step towards more robust studies that include replication of the phases in the study and follow-up evaluation to determine the permanence of long-term effects.

Identificação de Características e Propriedades Morfológicas em Texturas Táteis: Estudo sobre Gráficos Educativos e Cartografias para Crianças com Deficiência Visual / Identification of Properties and Morphological Characteristics in Tactile Textures: a Study on Educational Graphics and Cartographies for Visual Impaired Children

RESUMO: Este artigo explora as texturas táteis que têm sido utilizadas na confecção de mapas e imagens temáticas para crianças com deficiência visual no Chile nos últimos 20 anos. De um grupo representativo composto por mais de 300 lâminas de conteúdo educacional inclusivo, foram selecionadas 14 texturas para identificar sua natureza, propriedades psicofísicas e características morfológicas a partir de sua composição geométrica. O objetivo foi gerar as bases teóricas e tecnológicas relacionadas ao design e à produção digital de mapas, imagens e gráficos táteis. O trabalho buscou tipificar as formas de relevo e suas possíveis aplicações pelo uso de padrões de repetição que permitam melhorar a linguagem e o reconhecimento das texturas envolvidas com o intuito de expandir e diversificar seu uso em material educativo inclusivo no ensino e na disseminação do conhecimento por meio do toque.

ABSTRACT: This article explores the textures that have been used in the development of thematic maps and images for children with visual impairment in Chile over the last 20 years. From a representative group of more than 300 sheets of inclusive educational content, 14 textures were selected to identify their nature, psychophysical properties and morphological characteristics based on their geometric composition. The aim was to generate the theoretical and technological grounds related to the design and digital production of tactile maps, images, and graphics. The work sought to typify the embossed shapes and their possible applications by using repetition patterns that allow to improve the language and recognition of the textures involved, with the intention of expanding and diversifying their use in inclusive educational material in the teaching and dissemination of knowledge through tact.

Evaluation of subjective vertical perception among stroke patients: a systematic review / Avaliação da percepção vertical subjetiva em pacientes com acidente vascular cerebral: uma revisão sistemática

Abstract Background: Verticality misperception is relatively common among patients after stroke, and it may be evaluated in terms of (a) subjective visual vertical (SVV), (b) subjective haptic vertical (SHV) and (c) subjective postural vertical (SPV). To better understand these assessment methods, we conducted a systematic review of the methodological characteristics of different protocols for evaluating SVV, SHV and SPV among individuals after stroke. Objective: To standardize the methodological characteristics of protocols for evaluating verticality perception after stroke. Methods: We searched the following databases: PUBMED, regional BVS portal (MEDLINE, LILACS, IBECS, CUBMED, Psychology Index and LIS), CINAHL, SCOPUS, Web of Science, Science Direct, Cochrane Library and PEDro. Two review authors independently used the QUADAS method (Quality Assessment of Diagnostic Accuracy Studies) and extracted data. Results: We included 21 studies in the review: most (80.9%) used SVV, eight (38.1%) used SPV and four (19.0%) used SHV. We observed high variability in assessments of verticality perception, due to patient positions, devices used, numbers of repetitions and angle of inclination for starting the tests. Conclusion: This systematic review was one of the first to explore all the methods of assessing verticality perception after stroke, and it provides crucial information on how to perform the tests, in order to guide future researchers/clinicians.

Resumo Antecedentes: A percepção errônea da verticalidade é relativamente comum em pacientes após Acidente Vascular Cerebral (AVC) e pode ser avaliada pelas: (a) vertical visual subjetiva (SVV), (b) vertical háptica subjetiva (SVH) e (c) vertical postural subjetiva (SPV). Para melhor compreender esses métodos de avaliação, realizamos uma revisão sistemática das características metodológicas de diferentes protocolos para avaliações de SVV, SHV e SVP em indivíduos após AVC. Objetivo: Padronizar as características metodológicas de protocolos de avaliação da verticalidade após AVC. Métodos: Foi realizada busca nas bases de dados PUBMED, Portal Regional da BVS (MEDLINE, LILACS, IBECS, CUBMED, Psychology Index, LIS), CINAHL, SCOPUS, Web of Science, Science Direct, Biblioteca Cochrane e PEDro. Dois revisores avaliaram independentemente o QUADAS (Avaliação da Qualidade dos Estudos de Precisão de Diagnóstico) e extraíram os resultados. Resultados: Foram incluídos 21 estudos: a maioria (80,9%) utilizando a SVV, oito (38,1%) a SPV e quatro (19,0%) a SHV. Observou-se grande variabilidade na avaliação da verticalidade, devido às posições dos pacientes, dispositivos utilizados, número de repetições e ângulo de inclinação para iniciar os testes. Conclusão: Esta revisão sistemática é uma das primeiras a explorar todos os métodos de avaliação da verticalidade após o AVC e fornece informações cruciais sobre como realizar os testes para orientar os futuros pesquisadores e clínicos.

Effect of visual occlusion and light touch on dynamic postural balance on an unstable platform in elderly and young adult women / Efeito da oclusão visual e do toque suave no equilíbrio postural dinâmico em plataforma instável de idosas e de adultas jovens

ABSTRACT Aging causes the detriment of sensory information that reflects the quality of postural control. The use of light touch has been suggested as a strategy to reduce postural sway even in the absence of vision. However, the effects of this strategy in unstable situations on the support base are unclear. The aim of this study was to analyze the effects of visual occlusion and light touch on the balance of elderly and young adult women on an unstable platform. Twenty elderly women (69.4±6.7 years) and twenty young adult women (20.6±3.2years) performed three attempts at the task which consisted of maintaining balance on an unstable platform on a bipedal base for twenty seconds, with medial-lateral perturbation, in four conditions. The Mann-Whitney U test showed that the elderly women presented worse balance compared to the young adult women in all conditions (p<0.05). The Friedman and Wilcoxon tests demonstrated worse balance with visual occlusion in both groups (p<0.05). On the other hand, there was an improvement in balance using light touch for both vision and no vision conditions (p<0.05). Both groups were able to use the haptic sensory information through light touch to assist in balance maintenance.

RESUMO O envelhecimento causa detrimento nas informações sensoriais que refletem na qualidade do controle postural. O uso do toque suave tem sido sugerido como estratégia para diminuir a oscilação postural mesmo na ausência de visão. Porém, ainda não está claro este efeito em situação de instabilidade da base de suporte. O objetivo do presente estudo foi analisar o efeito da oclusão visual e do toque suave no equilíbrio em plataforma instável de idosas e adultas jovens. Vinte idosas (69,4±6,7 anos) e vinte adultas jovens (20,6±3,2 anos) realizaram três tentativas da tarefa que consistiu em manter o equilíbrio postural dinâmico em plataforma instável, em base bipodal durante vinte segundos, com perturbação médio-lateral em 4 condições. O teste de Mann-Whitney U demonstrou que as idosas apresentaram pior desempenho no equilíbrio em comparação às adultas jovens em todas as condições (p<0,05). Os testes de Friedman e Wilcoxon demonstraram pior desempenho no equilíbrio com a oclusão visual em ambos os grupos (p<0,05). Por outro lado, houve melhora no equilíbrio com o toque tanto na condição com visão quanto sem visão (p<0,05). Ambos os grupos foram capazes de utilizar as informações sensoriais hápticas por meio do toque suave para auxiliar na manutenção do equilíbrio.

Immediate effects of an anchor system on the stability limit of individuals with chronic dizziness of peripheral vestibular origin / Efeitos imediatos de um sistema de âncoras no limite de estabilidade de indivíduos com tontura crônica de origem vestibular periférica

Abstract Introduction The symptoms associated with chronic peripheral vestibulopathy exert a negative impact on the independence and quality of life of these individuals, and many individuals continue to suffer from these symptoms even after conventional vestibular rehabilitation. Objective To evaluate the acute effect of an anchor system for balance evaluation of patients with chronic dizziness who failed to respond to traditional vestibular rehabilitation. Methods Subjects over 50 years of age, presenting with chronic dizziness and postural instability of peripheral vestibular origin, participated in the study. The limit of stability was evaluated in three positions using the Balance Master® system: Position 1, standing with the arms along the body; Position 2, standing with the elbows bent at 90º (simulating holding the anchors); and Position 3, with the elbows bent at 90º holding the anchors. The variables of movement latency, endpoint excursion and directional control of movement were evaluated. Results Using the anchor system, significant reduction of time in the response at the beginning of the movement compared to Position 1 (p < 0.05); increased endpoint excursion in the left lateral direction compared to Position 1 (p < 0.05); and more directional control of movement in the anterior and posterior directions (p < 0.05) compared to the other positions, were found. Conclusion While using the system anchor, individuals with chronic peripheral vestibulopathy showed an immediate improvement in the stability limit in relation to the movement latency, endpoint excursion, and directional control of movement variables, suggesting that the haptic information aids postural control.

Resumo Introdução Os sintomas associados à vestibulopatia periférica crônica têm impacto negativo na independência e qualidade de vida dos indivíduos e muitos deles continuam a sofrer desses sintomas, mesmo depois de ter passado pela reabilitação vestibular convencional. Objetivo Avaliar o efeito agudo de um sistema de ancoragem para avaliação do equilíbrio de pacientes com tontura crônica que não responderam à reabilitação vestibular tradicional. Método Participaram do estudo indivíduos com mais de 50 anos que se apresentaram com tontura crônica e instabilidade postural de origem vestibular periférica. O limite de estabilidade foi avaliado em três posições, com o uso do sistema Balance Master®: Posição 1, de pé com os braços pendentes ao longo do corpo; Posição 2, de pé com os cotovelos flexionados em 90º (simulando a posição de segurar as âncoras); e Posição 3, com os cotovelos flexionados em 90º e segurando as âncoras. Foram avaliadas as variáveis de latência de movimento, o ponto final da excursão e o controle direcional do movimento. Resultados Com o uso do sistema de âncoras, ocorreu redução significante no tempo de resposta no início do movimento em comparação com a Posição 1 (p < 0,05); aumento no ponto final da excursão na direção lateral esquerda, em comparação com a Posição 1 (p < 0,05); e mais controle direcional do movimento nas direções anterior e posterior (p < 0,05), em comparação com as demais posições. Conclusão Enquanto usavam o sistema de âncoras, os indivíduos com vestibulopatia periférica demonstraram melhoria imediata no limite da estabilidade em relação às variáveis latência de movimento, ponto final da excursão e controle direcional do movimento. Isso sugere que a informação háptica auxilia no controle postural.

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.

Uso do sistema âncora nas duas mãos e na mão não dominante reduz a oscilação corporal em idosos / Use of the anchor system with both hands, and with the non-dominant hand reduces body oscillation in older adults

O propósito do presente estudo foi comparar o efeito do uso do sistema âncora bilateralmente e unilateralmente (mão dominante e mão não dominante) em idosos em duas condições visuais (com e sem visão disponível). Para tanto, 14 idosos ficaram na posição semi tandem sobre uma plataforma de força. Eles realizaram oito condições experimentais combinando o uso do sistema âncora (duas mãos, mão dominante, mão não dominante e sem âncora) e a disponibilidade de visão (com e sem). Os resultados da área da elipse ajustada ao deslocamento do centro de pressão (CP) e da velocidade média de oscilação do CP mostraram que as condições realizadas com a âncora nas duas mãos e com a âncora na mão não dominante reduziram a oscilação corporal e a velocidade de oscilação em comparação à condição sem âncora. Além disso, a presença de visão também reduziu a área da elipse e a velocidade média de oscilação. No geral, portanto, o sistema âncora se mostrou um instrumento eficaz que permitiu aos participantes idosos diminuírem a oscilação corporal, favorecendo a melhora do equilíbrio. Apesar disso, o efeito da adição de informação háptica foi similar nas diferentes condições visuais testadas, sugerindo que a informação háptica adicional fornecida por meio do sistema âncora tem um peso constante e, portanto, não varia em função das alterações da disponibilidade de visão. Além disso, esses resultados contradizem estudos anteriores que utilizaram o paradigma do toque leve. Diferenças entre os paradigmas do toque leve e do sistema âncora e assimetrias inter-hemisféricas em tarefas de percepção háptica foram usados para explicar essas contradições.

The purpose of this study was to compare the effect of using the anchor system bilaterally and unilaterally (dominant and non-dominant hands), in older adults, in two visual conditions (with and without vision). Fourteen older adults were positioned in a semi-tandem position on a force plate, where they performed tasks under eight experimental conditions that employed the anchor system (two-handed, dominant hand, non-dominant hand, and without anchor), both with and without vision. The results, illustrated through the ellipse area adjusted to the displacement of the center of pressure (COP) and the mean sway velocity of the COP, showed that tasks performed with the anchor system held by both hands, and the anchor system held by the non-dominant hand, reduced both body sway and velocity when compared to the condition without the anchor. Furthermore, the task conditions with vision also reduced the ellipse area and the mean sway velocity. Overall, the anchor system is a tool that effectively allowed the older adults to decrease body sway. The effect of adding haptic information was similar throughout the different visual conditions tested, suggesting that the additional haptic information provided by the anchor system had a constant impact and did not vary with changes in the availability of vision. These results add new insights to the field of haptics when compared to findings of previous studies that use the light touch paradigm. Differences between the paradigms of light touch and the anchor system-and inter-hemispheric asymmetries in haptic perception tasks-were used to explain these insights.

Haptic memory and forgetting: a systematic review / Memória háptica e esquecimento: uma revisão sistemática

Memory is a multiple system composed of encoding, storage and retrieval of information subsystems. The memory tactile, haptic memory submodality is connected to haptic perception; it concerns the active manipulation of objects. This study is a systematic review related to forgetting occurred in haptic memory. Articles was sought in electronic databases PsycINFO, PubMed, and Web of Science, using the keywords "haptic memory", "touch memory", "tactile memory", "tactual memory" separately, and then combined with the word "forgetting". These words were identified in 1655 publications. But lastly, six articles published between 2002 and 2012 were selected by a set of inclusion criteria. Largely referred to studies that used behavioral methods recognition procedures, and using real objects. However, the types of memory test used and the number of objects and the time interval between sessions of study and test had great variation.

A memória é um sistema múltiplo constituído por subsistemas de codificação, armazenamento e recuperação de informações. A memória tátil relaciona submodalidades da memória e percepção háptica e se trata da manipulação ativa dos objetos. Este estudo trata-se de uma revisão sistemática sobre o esquecimento ocorrido na memória háptica. Buscou-se nas bases de dados eletrônicas PsycINFO, PubMed, e Web of Science, utilizando as palavras-chave "haptic memory", "touch memory", "tactile memory", "tactual memory" de forma separada, e posteriormente combinadas com a palavra "forgetting". Essas palavras foram identificadas em 1.655 publicações, das quais foram selecionados por um conjunto de critérios de inclusão, seis artigos publicados entre 2002 e 2012. Grande parte dos estudos remeteu-se a métodos comportamentais sobre o reconhecimento de objetos reais. Contudo, os tipos de teste de memória utilizados, bem como o número de objetos e o intervalo de tempo entre as sessões de teste tiveram grande variação.

Características psicométricas do Portable Tactual Performance Test (P-TPT)em indivíduos cegos / Psychometric characteristics of the Portable Tactual Performance Test (P-TPT) in blind individuals

A percepção háptica é uma das bases fundamentais para a Avaliação Psicológica em indivíduos cegos. Todavia, o Brasil carece de instrumentos que usam esta modalidade de input sensorial na mensuração de habilidades cognitivas. O Portable Tactual Performance Test (P-TPT) é um teste que faz uso do sistema tátil da criança para avaliar a lateralização e as habilidades sensório-motoras, localização espacial, interconexão cerebral de informações entre os dois hemisférios e capacidade psicomotora comparada. Com o objetivo de analisar se este instrumento será eficaz nas mensurações propostas dentro da realidade brasileira, fizemos a aplicação em uma amostra de 32 crianças portadoras de deficiências visuais congênitas do Instituto Benjamin Constant no Rio de Janeiro. Analisamos os dados coletados com base em princípios da Teoria Clássica de Testes (TCT) sob os parâmetros da Psicometria estabelecidos na literatura. Utilizamos dois diferentes métodos de análise: Análise Fatorial Exploratória (AFE), e Homogeneidade do teste através do coeficiente Alfa de Cronbach. Os resultados da AFE revelaram 4 diferentes fatores correspondendo ao número de tarefas do teste. Os itens ficaram dentro de seus respectivos fatores, mostrando boas cargas fatoriais que variaram entre 0,41 e 0,92. Quanto à Homogeneidade, os coeficientes Alfa de Cronbach ficaram acima de 0,90 mostrando boa consistência estrutural do teste. Através destes resultados, discutimos as características psicométricas do P-TPT e avaliamos se o teste terá valor na Avaliação Psicológica em crianças cegas no Brasil

ESTIMATION OF VIBRATION AND FORCE STIMULUS THRESHOLDS FOR HAPTIC GUIDANCE IN MIS TRAINING / ESTIMACIÓN DE UMBRALES DE PERCEPCIÓN DE FUERZA Y VIBRACIÓN PARA GUIADO HÁPTICO EN ENTRENAMIENTO DE MIS

This manuscript investigates the minimum perception thresholds for force and vibration stimuli in a simple movement pattern and using the same haptic device. The model was model derived from the well-known Up-Down Transformed Response Rule varying the force magnitude and the amplitude of vibration feedback. It was demonstrated that the vibration sensitivity was around fifteen times smaller than the force threshold. The results were compared with previous published studies for different tasks, experimental configurations and devices. We concluded that the type of task significantly affects human detection threshold for force and vibration feedback, and should be adapted for the design of a new haptic-based skill transfer system for minimally invasive surgery (MIS) using haptic guidance.

El presente artículo muestra los resultados de una investigación para determinar los umbrales de mínima percepción ante estímulos de fuerzas y vibraciones aplicados durante la realización de un movimiento simple y utilizando el mismo dispositivo háptico. El modelo utilizado se derivó del bien conocido método de Up-Down Transformed Response Rule donde la retroalimentación fue variada en términos de la magnitud de la fuerza y de la amplitud de la vibración. Se demostró que la percepción de vibración fue alrededor de quince veces más pequeña que el umbral de fuerzas y se compararon los resultados con trabajos previos para diferentes tareas, configuraciones experimentales y distintos dispositivos. Se concluyó que el tipo de tarea afecta significativamente el umbral de detección humano tanto para retroalimentaciones de fuerzas como de vibraciones. Además es fundamental considerar estos valores en el diseño de nuevos sistemas de guiado hápticos para el entrenamiento de habilidades requeridas en Cirugías Mínimamente Invasivas (MIS por sus siglas en Ingles).

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.

Simulación virtual con tecnología háptica: entrenamiento para la cirugía de rodilla / Virtual simulation with haptic technology: a training method for knee surgery

En cirugía de rodilla, ya sea artroscópica o abierta, se requiere una amplia curva de aprendizaje para garantizar excelentes resultados. Durante años han sido muchos los procesos utilizados desde la observación hasta los medios de realidad virtual. Presentamos un informe preliminar de nuestra experiencia con un sistema de simulación virtual basado en tecnología háptica, para el entrenamiento en los remplazos articulares de rodilla en el Hospital de San José de Bogotá DC. La incursión de la informática en la educación médica y la utilización de simuladores para el aprendizaje de procedimientos quirúrgicos son herramientas claves para las personas que se encuentran en formación. Aunque en la actualidad no hay un estudio con validez estadística para demostrar que este método es el mejor sistema de entrenamiento, en nuestra experiencia la realidad virtual y la tecnología háptica, entre muchos beneficios, facilitan la adquisición de habilidades comunicativas, clínicas y psicomotrices, disminuyen el tiempo necesario para el aprendizaje de habilidades y la experiencia adquirida es fácil transferirla a la realidad.

A broad learning curve is required for knee surgery either conducted by arthroscopy or open surgery to ensure exce-llent results. During years, many processes have been used, from observation to virtual reality systems. A preliminary report on our experience with a virtual simulation system based on haptic technology to conduct training in knee joint replacement at Hospital de San José de Bogotá DC is herein presented. The incursion of computer systems in medical education and the use of simulators to learn surgical procedures are key tools for the trainees. Although, currently there is no study with statistical validity to demonstrate this method is the best training system, in our experience, virtual reality and haptic technology facilitate the acquisition of communicative, clinical and psychomotor skills, reduce the necessary time to learn skills and expertise acquired is easily transferred to reality.

Handedness of children determines preferential facial and eye movements related to hemispheric specialization / La lateralidad manual determina la preferencia motora ocular y facial en relación con la especialización hemisférica en niños

BACKGROUND: Despite repeated demonstrations of asymmetries in several brain functions, the biological bases of such asymmetries have remained obscure. OBJECTIVE: To investigate development of lateralized facial and eye movements evoked by hemispheric stimulation in right-handed and left-handed children. METHOD: Fifty children were tested according to handedness by means of four tests: I. Mono-syllabic non-sense words, II. Tri-syllabic sense words, III. Visual field occlusion by black wall, and presentation of geometric objects to both hands separately, IV. Left eye and the temporal half visual field of the right eye occlusion with special goggles, afterwards asking children to assemble a three-piece puzzle; same tasks were performed contra-laterally. RESULTS: Right-handed children showed higher percentage of eye movements to right side when stimulated by tri-syllabic words, while left-handed children shown higher percentages of eyes movements to left side when stimulated by the same type of words. Left-handed children spent more time in recognizing non-sense mono-syllabic words. Hand laterality correlated with tri-syllabic word recognition performance. Age contributed to laterality development in nearly all cases, except in second test. CONCLUSION: Eye and facial movements were found to be related to left- and right-hand preference and specialization for language development, as well as visual, haptic perception and recognition in an age-dependent fashion in a complex process.

CONTEXTO: A pesar de las repetidas demostraciones de asimetría en varias funciones cerebrales, sus bases biológicas permanecen no bien conocidas aún. OBJECTIVO: Investigamos el desarrollo de la lateralización de los movimientos faciales y oculares provocados por la estimulación hemisférica preferencial en niños diestros y zurdos. MÉTODO: Se examinaron 50 niños que se dividieron de acuerdo a su lateralidad manual, se les aplicaron 4 pruebas: I. Discriminación de palabras mono-silábicas sin-sentido, II. Palabras tri-silábicas con sentido III. Oclusión mono-ocular y discriminación táctil de figuras geométricas por cada mano. IV. Oclusión del ojo izquierdo y de la mitad temporal del campo visual derecho y después contralateralmente solicitando al niño armar un rompecabezas de 3 piezas. RESULTADOS: Los niños diestros mostraron un mayor porcentaje de movimientos oculares hacia la derecha cuando se les estimuló con palabras trisilábicas, mientras los zurdos presentaron más movimientos oculares hacia la izquierda con el mismo tipo de palabras. Los niños zurdos usaron más tiempo para reconocer las palabras monosilábicas sin sentido. La lateralidad correlacionó con la discriminación de palabras trisilábicas. La edad contribuyó significativamente al desarrollo de la lateralidad en todas las pruebas excepto la segunda. CONCLUSIÓN: Se encontró que los movimientos oculares y faciales se relacionan con la preferencia manual derecha-izquierda y con la especialización para el desarrollo del lenguaje, percepción táctil y visual de una manera dependiente de la edad.