Introducción
La realidad mixta (RM) se sitúa entre la realidad aumentada (RA) y la realidad virtual (RV); al combinar elementos de ambas para ofrecer una experiencia interactiva más avanzada. La RV crea entornos completamente virtuales e inmersivos que pueden involucrar múltiples sentidos, mientras que la RA superpone datos virtuales sobre el entorno real, sin una interacción profunda
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. En contraste, la RM integra datos virtuales en el entorno real, de manera que estos interactúan en tiempo real, proporcionando una experiencia más inmersiva y funcional
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, como se muestra en la tabla 1. Dispositivos como HoloLens permiten la visualización de datos tridimensionales durante procedimientos quirúrgicos sin interrumpir el flujo de trabajo, aunque enfrentan desafíos como la necesidad de software especializado y posibles efectos secundarios en los usuarios
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(figura 1). A nivel mundial, la mayor cantidad de estudios realizados se han hecho en Estados Unidos (1883), seguido por Inglaterra (677), Canadá (600), Alemania (509) e Italia (444), donde Perú se encuentra debajo de las 100 investigaciones
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. A pesar de estos retos, la RM tiene el potencial de transformar la cirugía y la educación médica, mejorar la precisión y la toma de decisiones en tiempo real.
Figura 1
Propuesta de futura implementación colaborativa de una cirugía de cerebro, en la que se utilizan lentes de realidad virtual para visualizar la morfología del órgano. Contribución original.
Tabla 1. Comparación de tecnologías de realidad mixta (RM) en cirugía
| Característica |
Realidad aumentada (RA) |
Realidad mixta (RM) |
| Interacción |
Vista directa o indirecta en tiempo real de un entorno físico del mundo real que se ha mejorado/aumentado añadiendo información generada por computadora
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Integra los entornos físicos y digitales, lo que permite una interacción continua entre ambos. Ayuda a diseñar y evaluar cómo los usuarios interactúan con elementos físicos y digitales simultáneamente
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| Dispositivos |
Teléfonos, tablets, gafas AR, visores como HoloLens
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Pantalla montada en la cabeza, dispositivos de visualización portátiles, pantallas basadas en monitores y basadas en proyecciones
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| Aplicaciones |
Publicidad y comercial, entretenimiento y educación, medicina, y aplicaciones móviles para iPhones
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Educación con aprendizaje integrado, diseño colaborativo con modelos virtuales en entornos reales
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, neurocirugía, cirugía maxilofacial, cirugía general
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.
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En este contexto, surge la cirugía asistida por computadora (CAS)
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, que integra sistemas mecatrónicos con la RM para brindar a los cirujanos entrenamiento sin comprometer la vida de los pacientes
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, como es el caso de la cirugía robótica
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, la neurocirugía, la ortopedia, la laparoscopia, la intervención endoluminal con robots flexibles, el uso de cápsulas médicas y robots micro/nano no conectados, entre otros, con lo que se demuestra un gran avance en la mejora de la precisión y la minimización de la invasividad
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(figura 2). Mauro et al., en 2009, desarrollaron un microscopio neuroquirúrgico de RM para formación y fines intraoperatorios, con simulación realista (visual y háptica) de la palpación de gliomas de bajo grado, junto con la visualización estereoscópica en realidad aumentada de datos 3D relevantes para movimientos quirúrgicos seguros en intervenciones guiadas por imagen
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Figura 2
(a) Visualización de cirugía intraoperatoria de los modelos 3D de realidad virtual
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(b) Simulador laparoscópico con representación de tejidos blandos de alta fidelidad
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(c) Sistema de navegación de realidad mixta (MR)
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Otros estudios, también, han explorado el uso de la RM en entornos quirúrgicos y de simulación microquirúrgica. Galati et al., en 2020, propusieron un sistema basado en Microsoft HoloLens, un visor Digital Imaging and Communication in Medicine (DICOM) y una herramienta de visualización desarrollada en Unity, que mejora la velocidad y precisión de las cirugías al mostrar información en tiempo real directamente en el visor del cirujano, sin necesidad de dejar la mesa de operaciones. Sin embargo, este enfoque presenta desafíos como el aumento del estrés físico, la incomodidad por el peso del dispositivo y problemas de autonomía de la batería
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. Xiang et al., en 2023, por su parte, desarrollaron un marco de RM para la simulación de microcirugía que combina un microscopio quirúrgico con instrumentos de precisión reales, ofreciendo una experiencia inmersiva con interacción visual y táctil. Este sistema permite practicar habilidades de anastomosis y utiliza un seguimiento basado en visión para monitorizar instrumentos y vasos sanguíneos artificiales, además de facilitar la creación rápida de activos virtuales en diversas especialidades microquirúrgicas
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. Jain et al., en 2023, exploraron el uso de la tecnología de realidad mixta (MR) en la enseñanza neuroquirúrgica, dado el declive en la disección de cadáveres y la necesidad de nuevas formas de aprendizaje. Tres neurocirujanos participaron como facilitadores, utilizando el dispositivo HoloLens 2 sin que los estudiantes tuvieran entrenamiento previo. Ocho residentes en neurocirugía evaluaron la experiencia, encontraron una curva de aprendizaje corta y calificaron el dispositivo como atractivo, fiable y fácil de usar. Aunque las opiniones sobre si la MR debería reemplazar los métodos tradicionales fueron mixtas, el estudio demuestra que esta tecnología es viable para la formación neuroquirúrgica
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. Estos estudios subrayan el potencial de la RM para mejorar, tanto la formación como los resultados quirúrgicos, aunque aún existen desafíos tecnológicos por superar.
Aplicación en innovación quirúrgica
La RM está ganando terreno en la enseñanza de la cirugía, con varias empresas que han apostado fuertemente por esta tecnología (tabla 2). Microsoft, con su proyecto Hololens y Windows con Mixed Reality, han desarrollado un sistema de RM que combina hardware y software de alta precisión. Este sistema ha sido utilizado en aplicaciones médicas, industriales y educativas, lo que ha permitido a los cirujanos visualizar hologramas tridimensionales durante procedimientos quirúrgicos sin interrumpir el flujo de trabajo. Esta tecnología mejora la precisión y reduce errores; además, es pionera en estudios clínicos y simulaciones
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. Magic Leap, por su parte, ha desarrollado tecnología de campo de luz que proporciona una mejor sensación de fusión entre los mundos físico y virtual y ha logrado un mayor realismo en la proyección de imágenes 3D, lo que permite colaboración médica en tiempo real; asimismo, ha mejorado la formación y diagnóstico en especialidades quirúrgicas
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. Finalmente, MetaVision está llevando la RM al usuario final a través de la comercialización de un dispositivo más económico, aunque orientada al mercado de consumo; esta empresa ha popularizado la RM y ha facilitado su adopción en la educación médica y simulación clínica
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Tabla 2. Comparación de dispositivos de realidad mixta
| Dispositivo |
Características principales |
Precio (USD) |
| HoloLens (28) |
Lentes holográficas transparentes, duración de batería de 2-3 horas en uso activo, conectividad Wi-Fi 802.11ac y Bluetooth 4.1, cámaras de 2MP, 64GB de almacenamiento. |
3,000 |
| Magic Leap One (28) |
FOV de 40°, resolución de 1280 x 960 por ojo, batería recargable, conectividad Bluetooth 4.2 y Wi-Fi, cámara a color RGB 1080p, 64GB de almacenamiento SSD. |
2,500 |
| Meta 2 (32) |
Campo de visión de 90°, resolución 2.5K, cable de 9 pies para datos y energía, conectividad por cable, cámara RGB de 720p, 128GB de almacenamiento. |
1,500 |
En México, la Universidad Nacional Autónoma de México (UNAM) ha utilizado con éxito un sistema de lentes innovador para visualizar un holograma del paciente y realizar la primera cirugía con RM. La experiencia obtenida ha llevado a la colaboración con Microsoft en un proyecto para cirugía holográfica que involucra a especialistas de 13 países
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, además, Arroyo-Berezowsky et al., en 2019, realizaron un estudio con 10 residentes en donde el grupo de RV completó la tarea en 25.84 minutos, y el de control en 31.6 minutos, resaltando que el grupo de RV tendió a terminar antes
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. Por otro lado, García et al., en 2024, desarrollaron VirtualCPR, una aplicación de realidad virtual para entrenar en técnicas de RCP
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. Finalmente, Medellín-Castillo et al., en 2016, presentaron un nuevo enfoque de cefalometría digital 3D con soporte háptico que mejora la precisión y reduce errores y variabilidad en comparación con los métodos 2D y 2½D, con lo que demostró ser más intuitivo y eficiente para los cirujanos dentales
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.
En Brasil, da Cruz et al., en 2016, estudiaron el calentamiento preoperatorio con simuladores de realidad virtual, obtuvieron una mejora significativa en el rendimiento quirúrgico en estudiantes de medicina con experiencia básica en laparoscopia
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. Adicionalmente, de Faria et al., en 2016, desarrollaron un recurso interactivo y estereoscópico para la enseñanza de neuroanatomía, lo que mejoró significativamente el aprendizaje de los estudiantes en comparación con los métodos de enseñanza tradicionales
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. En España, investigadores de la Universidad de Málaga demostraron que la realidad virtual es una alternativa viable y más eficiente que los modelos impresos en 3D para la clasificación de fracturas proximales del húmero en la planificación prequirúrgica
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.
En Perú, el panorama es distinto. Aunque el país cuenta con aproximadamente 35 facultades o escuelas de medicina humana en 18 de las 24 provincias, solo alrededor del 14 % de ellas utilizan interfaces de realidad virtual
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, aunque no todas emplean dispositivos digitales ni cuentan con suscripciones anuales para los cursos de Fisiología, Anatomía, Histología, Cirugía y/o Patología
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. Esta situación contrasta con otros países de la región y del mundo que están promoviendo el uso de la realidad aumentada y virtual para mejorar los procesos educativos
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. Si bien se están realizando esfuerzos por incorporar nuevas tecnologías acordes al desarrollo global, como el uso de robots cirujanos como el Da Vinci
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, el contexto peruano actual requiere una renovación acelerada de los sistemas de enseñanza en medicina
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, que vaya más allá de los objetivos formativos convencionales e incluya reformas desde el proceso de admisión estudiantil hasta la calidad educativa organizada. El uso de realidad mixta (RM) en la educación en Perú es más común en Física (15%), Ciencias de la Computación e Ingeniería (alrededor del 12%), mientras que disciplinas como Astronomía, Geología y Ciencias de la Tierra tienen una adopción mucho menor (menos del 2%). Esto sugiere que las áreas tecnológicas y científicas aprovechan más la RM, mientras que otras aún están rezagadas en su uso (figura 3).
Figura 3
Estado actual del uso de RM en la educación en Perú
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Figura 4
(a) Concepto de visualización 3D de campo de luz basado en seguimiento ocular, que muestra la generación y modelado de rayos de luz direccionales.
(b) Prototipo de visualización 3D para aplicaciones médicas: navegador de tomografía computarizada cardíaca 3D. Obtenida bajo la licencia de CC BY 4.0
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Conclusión
Para implementar eficazmente estas tecnologías en Latinoamérica, es necesario considerar varios factores: inversión en infraestructura, capacitación del personal de salud y adaptación a las necesidades locales
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. La RM tiene un enorme potencial para mejorar tanto la enseñanza médica como el tratamiento de pacientes
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, en comparación con Europa y América del Norte, donde se han observado aumentos significativos en la eficiencia quirúrgica, con una diferencia media ponderada de 12.31 en la capacidad de entrenamiento de habilidades
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junto con mejoras en la calidad educativa al reducir el tiempo promedio de los procedimientos quirúrgicos a 97.62±35.59 minutos; en comparación con los métodos tradicionales de enseñanza en cadáveres, que tienen un tiempo promedio de 121.34±12.17 minutos
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53
. A pesar de los retos financieros y de infraestructura, las lecciones aprendidas de otras regiones pueden guiar una integración exitosa de la realidad mixta en el ámbito médico latinoamericano y adaptarse a su propio contexto
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(figura 4).
