Abstract:
This paper develops a technological proposal to address the deficiencies in medical training, which faces limitations in access to clinical equipment and practical experiences, generating risks in skill acquisition and contributing to medical errors. The central objective is to design a medical virtual reality environment that combines hand tracking and haptic feedback to improve the dexterity of healthcare personnel, justifying this by the increase in malpractice complaints in Ecuador. A system was developed integrating specialized hardware and software. Unity with XR Interaction Toolkit libraries was used to create immersive medical scenarios with hand tracking, and a haptic glove was built using Arduino Nano, LRA linear actuators, and a multiplexer. Wireless communication was programmed, establishing vibration patterns to simulate heartbeats. The system achieved a latency of 33 ms, a glove weight of 210 g, and a battery life of over 10 hours. Scenarios were implemented, including a menu, a palpation room with cardiac models beating at 45, 60, and 120 bpm, anatomical areas, and an operating room. The system meets the objectives, demonstrating technical feasibility for improving practical skills retention. It offers a cost-effective alternative to traditional simulators, confirming cost-effectiveness and scalability for medical expansions.
Keywords: Haptic feedback, Hand tracking, Medical education, Arduino, Unity
Description:
El presente trabajo desarrolla una propuesta tecnológica frente a las deficiencias en la formación médica, la cual enfrenta limitaciones en acceso a equipamiento clínico y experiencias prácticas, generando riesgos en adquisición de destrezas y contribuyendo a errores médicos. El objetivo central es diseñar un entorno de realidad virtual médico que combine seguimiento de manos y retroalimentación háptica para mejorar la destreza del personal de salud, justificándose en el incremento de denuncias por mala praxis en Ecuador. Se desarrolló un sistema integrando hardware y software especializado. Se utilizó Unity con librerías XR Interaction Toolkit para crear escenarios médicos inmersivos con seguimiento de manos, y se construyó un guante háptico usando Arduino Nano, actuadores lineales LRA y multiplexor. Se programó comunicación inalámbrica estableciendo patrones vibratorios para simular latidos cardíacos. El sistema alcanzó una latencia de 33 ms, peso del guante de 210 g y autonomía superior a 10 horas. Se implementaron escenarios incluyendo un menú, sala de palpación con modelos cardíacos latiendo a 45, 60 y 120 ppm, zonas anatómicas y quirófano. El sistema cumple objetivos planteados, demostrando viabilidad técnica para mejorar retención de habilidades prácticas. Ofrece alternativa económica frente a simuladores tradicionales, confirmando rentabilidad y escalabilidad para ampliaciones médicas.