Con la virtualidad inmersiva los investigadores pueden explorar realidades ocultas

 

 

Durante siglos, los descubrimientos científicos y médicos se han limitado a lo que los investigadores podían ver físicamente. Pero hoy en día, con la capacidad de procesamiento avanzada y la virtualidad inmersiva, los investigadores cuentan con herramientas para ver el latido de un corazón humano dentro de la caja torácica u observar cómo se crea y evoluciona una célula a partir de procesos biológicos desconocidos hasta ahora.

De todos los campos en los que la virtualidad inmersiva (iV) está marcando un antes y un después, el sector médico y el científico son los que están protagonizando los avances más innovadores.

En medicina, por ejemplo, la vida de un paciente puede depender de la rapidez, precisión y seguridad de un procedimiento. La realidad virtual (VR) y la realidad aumentada (AR) ofrecen a los profesionales médicos la posibilidad de planificar y practicar operaciones quirúrgicas complejas en pacientes virtuales sin ningún riesgo. Los diagnósticos digitales, como tomografías o resonancias magnéticas, se pueden incluso convertir en modelos de VR personalizados de la fisiología de un determinado paciente.

La empresa HTC Vive trabajaba en una aplicación de este tipo cuando creó su aplicación Surgical Theater.«Inicialmente nos centramos en los tumores cerebrales infantiles, que tienen muy poco espacio para operar», explica Hervé Fontaine, vicepresidente de Realidad Virtual B2B de HTC Vive. «Surgical Theater genera un entorno de VR a una escala mayor, de modo que el cirujano puede ver el tumor desde cualquier ángulo y planificar la mejor forma de extirparlo. Gracias a esta aplicación, el índice de éxitos ha aumentado». La realidad virtual también es muy útil para formar a los cirujanos.

 

«NO SE PUEDEN IR PROBANDO DISTINTAS VERSIONES DE UN DISPOSITIVO MÉDICO EN

UN PACIENTE REAL, PERO SÍ EN UN MODELO VIRTUAL DE LA ANATOMÍA DEL PACIENTE

PARA EVALUAR LA MEJOR ALTERNATIVA».

ANDREW NARRACOTT

PROFESOR DE FÍSICA MÉDICINA IN SILICO DE LA UNIVERSIDAD DE SHEFFIELD

 

«El entorno de formación debe ser muy exacto», explica David Weinstein, director de VR profesional en NVIDIA, empresa tecnológica líder en soluciones gráficas. «Desde el punto de vista físico, el modelo digital del paciente se debe comportar como un paciente real. Existe un algoritmo de seguimiento de objetos muy complejo que necesita saber cuándo se acercan dos objetos y cómo reaccionan cuando se tocan, como un bisturí presionando la carne, y por eso estamos desarrollando bibliotecas que admitan la percepción háptica tanto en audio como en vídeo».

FISIOLOGÍA EXACTA EN VR

Pete Johnson es vicepresidente de desarrollo estratégico de negocio de zSpace, empresa que fabrica estaciones de trabajo personalizadas para visualizar y manipular modelos médicos 3D de realidad virtual.

«En el proyecto Living Heart, por ejemplo, hemos trabajado con Dassault Systèmes (empresa editora de Compass) y muchos especialistas de todo el mundo para poder observar un modelo exacto de un corazón latiendo y ver cómo funciona dentro del cuerpo», explica Johnson. «Esto es imposible de ver en un cadáver. El modelo incluye toda la dinámica mecánica y de fluidos para que tenga múltiples usos, como avanzar en la investigación médica, informar al paciente o planificar las operaciones quirúrgicas».

En opinión de Johnson, las estaciones de trabajo zSpace fomentan la interacción entre usuarios gracias a su diseño exclusivo, lo cual representa una importante ventaja en los ámbitos científico y médico.

«En lugar de fomentar la interacción, las gafas de realidad virtual aíslan a las personas. Nuestro modelo funciona como un entorno científico que facilita mucho la colaboración y participación de los usuarios, tanto si son alumnos de una clase como investigadores de un laboratorio».

MODELO FISIOLÓGICO VIRTUAL

En el Insigneo Institute de medicina in silico de la Universidad de Sheffield, los investigadores están ayudando a desarrollar modelos 3D de los sistemas fundamentales del cuerpo humano, como parte de una iniciativa de la Unión Europea para desarrollar un ser humano fisiológico virtual (VPH).

«Para crear un VPH es necesario desarrollar simulaciones y modelos del cuerpo humano que puedan utilizarse de forma individual o conjunta a fin de solucionar problemas complejos (como, por ejemplo, mejorar el tratamiento de enfermedades del sistema cardiovascular, muscular, digestivo u ocular)», afirma Andrew Narracott, profesor del departamento de Física médica de dicha universidad. «Estamos trabajando con la idea de trasladar todos los hallazgos al ámbito clínico para que los médicos puedan aplicarlos en su práctica diaria».

Al igual que ocurre con la cirugía, «nos ayuda mucho poder probar diferentes situaciones que supondrían riesgos elevados en la vida real», añade Narracott. «Por ejemplo, no se pueden ir probando distintas versiones de un dispositivo médico en un paciente real, pero sí en un modelo virtual de la anatomía del paciente para evaluar la mejor alternativa. Esto también se puede hacer en la pantalla de un ordenador, pero la realidad virtual nos permite interactuar con los resultados de estas simulaciones de diferentes formas».

LOS SECRETOS DE LAS CÉLULAS

Mientras que los investigadores médicos están aplicando la realidad virtual para probar diferentes tratamientos, los científicos teóricos utilizan esta tecnología para entender los principios fundamentales de cómo se crean los organismos.

«Todo el mundo está de acuerdo en lo que hacen las células, pero lo que no sabemos es cómo lo hacen; es un verdadero misterio», señala Reza Sadeghi, director ejecutivo de BIOVIA, empresa de software de investigación científica. «Es imposible introducir una cámara dentro de una célula, pero tenemos los conocimientos necesarios para crear simulaciones. Y nuestros ordenadores son lo bastante potentes como para crear algoritmos que trasladen las ecuaciones al mundo real». Según Sadeghi, la combinación de la realidad virtual con la informática avanzada transformará la investigación científica.

«Cuando somos testigos de lo que ocurre realmente, resulta mucho más fácil eliminar las incógnitas que planean sobre el conocimiento», asevera. «Nos falta muy poco para lograr simulaciones completas, y ahora también disponemos de una plataforma para unir todas las especialidades en un entorno de verdadera colaboración que impulsará los avances científicos de una forma muy prometedora». ◆