Desde 2006, en el Instituto de Investigación Parc Taulí se plantea un modelo de innovación que permita desarrollar productos desde necesidades reales para su posterior implementación en el mercado. Este modelo debe permitir la incorporación de nuevas tecnologías desarrolladas en el sistema de salud a la vez que dinamizar el tejido empresarial a través de la colaboración público-privada.Este modelo debe permitir la incorporación de nuevas tecnologías desarrolladas en el sistema de salud a la vez que dinamizar el tejido empresarial a través de la colaboración público-privada.

De este modelo de trabajo nacen casos como el que se expone en este artículo: un sistema de iluminación inteligente que nace de una problemática real con respeto a la iluminación generada en el campo operatorio durante las intervenciones. La lámpara del quirófano es una herramienta fundamental para llevar a cabo las intervenciones quirúrgicas, y debe cumplir diferentes criterios funcionales y de confort, primando siempre la comodidad para el cirujano, el equipo de intervención y la seguridad del paciente. Sin embargo, su diseño ha ido variando a partir de modelos introducidos hace más de 50 años, para ser posicionada manualmente.

Tras realizar un estudio en el Hospital Parc Taulí de Sabadell, se observó en los distintos tipos de operación quirúrgica, teniendo en cuenta la técnica de abordaje y la localización anatómica de la operación, que en menos de una quinta parte de todos los procedimientos se precisaba una iluminación que pudiera requerir un complejo dispositivo para conseguir una correcta posición del haz de luz operatoria, constituido en la mayoría de ocasiones por dos lámparas fijas y una tercera accesoria y que son controladas de forma manual por la enfermera circulante.

En el resto de los casos, la inclinación de la lámpara no supera un ángulo de 20 o bien se emplea otro tipo de foco luminoso como la de un endoscopio, o la de una lámpara de luz fría frontal insertada en un soporte en la cabeza del cirujano. Por este motivo y dada la baja frecuencia de procedimientos que precisan una compleja iluminación del campo operatorio, se concluyó que sería más ergonómico y eficaz un nuevo sistema de iluminación que fuera automático o fácilmente utilizable por el cirujano al proporcionar una óptima iluminación del campo de trabajo deseado.

Observando estos hechos se planteó la posibilidad de diseñar un nuevo producto que, manteniendo las prestaciones requeridas de los sistemas de iluminación existentes, como es un campo quirúrgico iluminado potente, pudiera cubrir los diferentes retos que se presentan en el entorno quirúrgico.

El primer reto a conseguir es la producción de un campo de visión sin sombras ni destellos externos que perturben la vista del cirujano, con un haz de luz bien dirigido, y un área iluminada bien definida con una luz fría. Otro reto fundamental es permitir la fácil manipulación durante las cirugías de forma que se pueda utilizar en operaciones que requieren cambios de enfoque del campo quirúrgico como pueden ser cirugías de esófago, extirpación de venas varicosas, cirugía de rodilla, laparoscopia, etc. Uno de los factores que más preocupa en este entorno es el riesgo a las infecciones. De igual manera, el ambiente del quirófano, su diseño, la iluminación y la disposición de los equipos pueden influir en el personal sanitario durante la realización de la operación. Las intervenciones quirúrgicas pueden constituir una fuente de infecciones que únicamente pueden detectarse posteriormente y que, por ello, se conocen como infecciones postoperatorias. Este problema no sólo pone en peligro la vida y la salud de los pacientes, sino que también ocasiona elevados costes postoperatorios a los hospitales, la sociedad y la economía en general, tales como prolongación de la estancia hospitalaria, tratamiento, medicación, intervenciones quirúrgicas múltiples, invalidez, demandas, pensiones, etc.

Por tanto, otro reto planteado para nuestro dispositivo era que desaparecieran las barreras materiales en el proceso de ventilación por flujo laminar, uno de los principales inconvenientes que provoca la presencia de las lámparas tradicionales.

Colaboración: pieza clave en el desarrollo de nuevas tecnologías

El proyecto tiene sus inicios en una colaboración entre La Corporació Sanitària Parc Taulí, a través del Dr. Enric Laporte Roselló, Director del departamento de nuevas tecnologías aplicadas a la cirugía(CSPT) y los doctores Josep Amat y Alicia Casals de la Universitat Politécnica de Catalunya (UPC). Conjuntamente se desarrolló el primer prototipo de lámpara inteligente para quirófanos con el objetivo de eliminar las sombras generadas y focalizar el haz o haces luminosos sobre el campo quirúrgico en cada momento. Para ello se desarrollaron una serie de prototipos de sistema de iluminación con su software específico, diseñado en el departamento de Ingeniería de Sistemas, Automática e Informática industrial de la UPC.

Este proyecto surge en el marco de colaboración entre las dos instituciones con el objetivo de mejorar las condiciones de trabajo en el quirófano. Primero arrancando una línea común de investigación en robótica quirúrgica, con el robot como asistente al cirujano durante la intervención. La necesidad de mejorar la técnica de iluminación motivó esta segunda línea, la adaptación del entorno de operación.

Se trató de diseñar un nuevo sistema más eficiente a partir de ciertos requerimientos que planteaba el cirujano. Para ello se decidió partir de múltiples focos luminosos controlados electrónicamente, evitando así la operación manual de orientar la lámpara. Estos focos tenían que poder enfocar a diferentes puntos en cada momento, con capacidad para adaptarse a las necesidades en la mesa de operaciones de manera que se iluminara en cada momento la zona de interés, con la intensidad necesaria, y que pudieran utilizarse de forma sencilla.

El primer prototipo consistió en una plataforma formando una matriz de cubierta de luces halógenas, para poder controlar en cada momento el, o los grupos de lámparas, que permitían iluminar la zona o zonas de interés.

La aparición de la tecnología LED...

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