Assessment of mixed reality-based head-mounted display for neuroanatomy education in medical students

Durante siglos, el aprendizaje del cuerpo humano ha dependido de un desafío fundamental: traducir imágenes planas y bidimensionales en la compleja realidad tridimensional del tejido vivo. Los estudiantes de medicina tradicionalmente han estudiado anatomía a través de libros de texto llenos de diagramas estáticos o mediante el examen de especímenes preservados, métodos que pueden tener dificultades para transmitir cómo estructuras como los vasos sanguíneos y los nervios se entrelazan a través del cerebro en tres dimensiones. Esta dificultad es particularmente aguda en la neurología, el estudio del sistema nervioso, donde el intrincado plegamiento del cerebro y la ubicación precisa de estructuras diminutas a menudo conducen a un fenómeno conocido como "neurofobia". Este es un miedo o aversión específica hacia la materia, nacido no de una falta de inteligencia, sino de la abrumadora complejidad de visualizar un mundo oculto y tridimensional desde una página bidimensional. A medida que la educación médica evoluciona, especialmente tras las interrupciones de eventos globales recientes que limitaron el acceso a los entornos de aula tradicionales, los educadores han recurrido a nuevas tecnologías para cerrar esta brecha. Entre estas herramientas se encuentra la realidad mixta, una tecnología que combina imágenes generadas por computadora con el mundo real, permitiendo a los usuarios ver objetos digitales como si estuvieran físicamente presentes en su propio espacio.

Un equipo de investigadores de la Universidad Médica y Farmacéutica de Osaka exploró recientemente si esta tecnología podría ayudar a los estudiantes de medicina a superar los obstáculos del aprendizaje de la neuroanatomía. Diseñaron un estudio para ver si el uso de un visor especial que muestra modelos tridimensionales del cerebro podría hacer que el tema fuera más fácil de entender y más atractivo. Los investigadores no crearon estos modelos desde cero; en su lugar, utilizaron datos médicos reales de cuatro pacientes reales que se habían sometido a cirugías cerebrales por condiciones como tumores o dolor nervioso. Utilizando escaneos de imagen avanzados como la tomografía computarizada y la resonancia magnética, el equipo convirtió la anatomía interna de los pacientes en modelos tridimensionales detallados y codificados por colores. Estos modelos fueron cargados posteriormente en un visor de realidad mixta, un dispositivo que parece un par de gafas pero que permite al usuario ver la habitación real a su alrededor mientras visualiza simultáneamente órganos digitales flotantes.

Treinta y un estudiantes de medicina, que cursaban desde su cuarto hasta su sexto año de formación, se reunieron para probar este sistema. En grupos pequeños, primero revisaron imágenes bidimensionales estándar de los casos en un monitor de computadora, tal como lo harían en una clase tradicional. Luego, se colocaron los visores para explorar los mismos casos en tres dimensiones. La experiencia duró unos treinta o cuarenta minutos, durante los cuales los estudiantes pudieron caminar alrededor de los modelos cerebrales virtuales, verlos desde cualquier ángulo y observar la relación entre tumores, vasos sanguíneos y tejido cerebral sano como si estuvieran parados dentro del cráneo del paciente. Después de la sesión, los estudiantes completaron una encuesta detallada para compartir sus pensamientos sobre la experiencia, calificando desde la utilidad de la herramienta hasta la tensión física que sintieron al usar el dispositivo.

Los resultados del estudio fueron notablemente positivos respecto al valor educativo de la tecnología. Los estudiantes calificaron la "utilidad" del visor de realidad mixta muy alto, con un promedio de 9.27 sobre 10. También informaron un aumento significativo en su interés y motivación por aprender, con un promedio de 8.85 sobre 10. En sus comentarios escritos, muchos estudiantes señalaron que la vista tridimensional facilitó mucho la comprensión de las relaciones espaciales entre las diferentes partes del cerebro, algo que es difícil de captar al mirar una pantalla plana. Un estudiante comentó que ver las estructuras de esta manera le ayudó a comprender la anatomía de forma más efectiva de lo que podría hacerlo mirando un monitor. La tecnología pareció reducir el esfuerzo mental requerido para visualizar estructuras complejas, convirtiendo conceptos abstractos en objetos tangibles y observables.

Sin embargo, el estudio también destacó un obstáculo práctico. Si bien el contenido educativo fue un éxito, los estudiantes fueron menos entusiastas respecto a la facilidad de uso del dispositivo en sí. La puntuación de "satisfacción del usuario con la operatividad" fue más baja, con un promedio de 7.42 sobre 10. Algunos estudiantes encontraron el sistema fácil de usar, mientras que otros señalaron que les tomó tiempo familiarizarse con los controles. Esto sugiere que, aunque la tecnología tiene un gran potencial, requiere un periodo de ajuste o un breve tutorial antes de convertirse en una parte fluida del proceso de aprendizaje. A pesar de esta pequeña fricción, el desgaste físico de la experiencia fue insignificante. Los estudiantes reportaron muy poca tensión física, con una puntuación promedio de solo 1.68 sobre 10, y nadie informó sentirse mareado o con náuseas. Esto indica que usar el visor durante una sesión de aprendizaje estándar es cómodo y seguro para la mayoría de las personas.

Los investigadores también analizaron si la experiencia variaba dependiendo del género del estudiante o de su año de estudio. No encontraron diferencias significativas; los beneficios del sistema de realidad mixta fueron consistentes en todos los grupos, lo que sugiere que esta herramienta podría ser efectiva para una amplia gama de estudiantes, independientemente de su formación o nivel de experiencia. El estudio concluye que los visores de realidad mixta son una nueva y poderosa herramienta para la enseñanza de la neuroanatomía, capaz de transformar un tema difícil en una experiencia atractiva y comprensible. Aunque la tecnología debe ir acompañada de instrucciones claras sobre cómo operar el hardware, el potencial para ayudar a los futuros médicos a visualizar el cerebro humano de una nueva manera es evidente. Al hacer visible lo invisible, este enfoque ofrece un camino a seguir para reducir el miedo a la neurología y fomentar una comprensión más profunda e intuitiva del órgano más complejo del cuerpo humano.