Desarrollo de un prototipo de simulador virtual basado en realidad mixta para el entrenamiento médico en tonometría de Goldmann

dc.contributor.advisorAmado Forero, Lusvin Javier
dc.contributor.advisorTello Hernández, Alejandro
dc.contributor.advisorMorales Cordero, Mario Fernando
dc.contributor.apolounabAmado Forero, Lusvin Javier [lusvin-javier-amado-forero]spa
dc.contributor.apolounabTello Hernández, Alejandro [alejandro-tello-hernández]spa
dc.contributor.apolounabMorales Cordero, Mario Fernando [mario-fernando-morales-cordero]spa
dc.contributor.authorLizarazo Calderón, Aider Santiago
dc.contributor.authorSilva Caballero, Jesus Andres
dc.contributor.authorCabrera Jauregui, Lisseth Tatiana
dc.contributor.cvlacAmado Forero, Lusvin Javier [0001376723]spa
dc.contributor.cvlacTello Hernández, Alejandro [0001009125]spa
dc.contributor.cvlacMorales Cordero, Mario Fernando [0001460371]spa
dc.contributor.googlescholarAmado Forero, Lusvin Javier [dqrfjJMAAAAJ]spa
dc.contributor.googlescholarTello Hernández, Alejandro [puxZHKYAAAAJ]spa
dc.contributor.linkedinMorales Cordero, Mario Fernando [mario-fernando-morales-cordero-a37464264]spa
dc.contributor.orcidAmado Forero, Lusvin Javier [0000-0001-5104-9080]spa
dc.contributor.orcidTello Hernández, Alejandro [0000-0001-5081-0720]spa
dc.contributor.orcidMorales Cordero, Mario Fernando [0000-0001-7536-3162]spa
dc.contributor.researchgateAmado Forero, Lusvin Javier [Lusvin_Amado]spa
dc.contributor.researchgateTello Hernández, Alejandro [Alejandro_Tello2]spa
dc.coverage.campusUNAB Campus Bucaramangaspa
dc.coverage.spatialColombiaspa
dc.coverage.temporal2024spa
dc.date.accessioned2025-02-21T15:43:08Z
dc.date.available2025-02-21T15:43:08Z
dc.date.issued2025-01-27
dc.degree.nameIngeniero Biomédicospa
dc.description.abstractLa tonometría de Goldman es una técnica esencial para la medición de la presión intraocular (PIO), un parámetro clave en el diagnóstico y manejo de enfermedades oftalmológicas como el glaucoma. No obstante, su aprendizaje práctico enfrenta limitaciones significativas debido a la necesidad de pacientes reales y la disponibilidad de equipos especializados. Para superar estos desafíos, se desarrolló un simulador de entrenamiento médico en realidad mixta utilizando un visor Oculus Meta Quest 3. El sistema incorpora un modelo holográfico que simula los meniscos observados durante el examen de tonometría, permitiendo al usuario interactuar en un entorno inmersivo y seguro. La precisión del simulador fue evaluada mediante pruebas de validación, comparando los valores de presión simulada con las posiciones angulares de la perilla del tonómetro y los resultados obtenidos con un tonómetro patrón, demostrando una alta fidelidad respecto al equipo real. Los resultados obtenidos respaldan el potencial del simulador para representar fielmente la toma de un examen de tonometría de Goldman, ofreciendo una herramienta de entrenamiento accesible y efectiva para la formación de profesionales de Oftalmología.spa
dc.description.abstractenglishGoldmann tonometry is an essential technique for measuring intraocular pressure (IOP), a key parameter in the diagnosis and management of ophthalmological diseases such as glaucoma. However, its practical learning faces significant limitations due to the need for real patients and the availability of specialized equipment. To overcome these challenges, a mixed reality medical training simulator was developed using an Oculus Meta Quest 3 headset. The system incorporates a holographic model that simulates the menisci observed during the tonometry examination, allowing the user to interact in an immersive and safe environment. The accuracy of the simulator was evaluated through validation tests, comparing simulated pressure values with the angular positions of the tonometer dial and the results obtained with a reference tonometer, demonstrating high fidelity to the real equipment. The obtained results support the simulator’s potential to accurately replicate a Goldmann tonometry examination, providing an accessible and effective training tool for ophthalmology professionals.spa
dc.description.degreelevelPregradospa
dc.description.learningmodalityModalidad Presencialspa
dc.description.tableofcontentsCAPITULO 1 ................................................................................................................................ 1 Problema de Investigación ........................................................................................................... 1 1.1 Descripción ........................................................................................................................... 1 1.2 Justificación .......................................................................................................................... 2 1.3 Pregunta Problema ................................................................................................................ 3 1.4 Objetivos............................................................................................................................... 3 1.4.1 Objetivo General............................................................................................................ 3 1.4.2 Objetivos Específicos..................................................................................................... 3 1.5 Limitaciones y Delimitaciones ............................................................................................. 4 CAPÍTULO 2 ................................................................................................................................ 5 Marco Teórico y Estado del Arte ................................................................................................ 5 2.1 Marco Teórico....................................................................................................................... 5 2.1.1 Marco Conceptual.......................................................................................................... 5 2.1.1.1 Presión Intraocular.................................................................................................. 5 2.1.1.2 Glaucoma ................................................................................................................ 5 2.1.1.3 Tonometría de Goldmann ....................................................................................... 6 2.1.1.4 Realidad Mixta........................................................................................................ 7 2.1.2 Marco Legal................................................................................................................. 10 2.2 Estado del Arte.................................................................................................................... 11 2.2.1 Contexto Internacional................................................................................................. 11 2.2.2 Contexto Nacional ....................................................................................................... 12 2.2.3 Contexto Local............................................................................................................. 13 CAPITULO 3 .............................................................................................................................. 14 Metodología ................................................................................................................................. 14 3.1 Etapa 1: Identificación de los parámetros funcionales de la tonometría de Goldmann...... 14 3.1.1 Identificación de los parámetros generales de la tonometría de Goldmann ................ 15 3.1.2 Selección de los parámetros a considerar en el prototipo de simulador Virtual.......... 15 3.1.3 Selección del motor gráfico de realidad mixta que cumpla con los requerimientos ... 16 3.2 Etapa 2: Implementación del entorno de simulación.......................................................... 18 3.2.1 Determinación de la lógica de funcionamiento del simulador..................................... 18 3.2.2 Modelado de los componentes visuales y diseño de los mockups............................... 19 3.2.3 Programación de la interfaz del simulador y los controles de operación .................... 19 3.3 Etapa 3: Evaluación y análisis del funcionamiento del prototipo....................................... 20 3.3.1 Verificación del correcto funcionamiento del simulador............................................. 20 3.3.2 Ejecución de las pruebas de validación ....................................................................... 21 3.3.3 Análisis de los datos obtenidos en las diferentes pruebas............................................ 23 CAPITULO 4 .............................................................................................................................. 24 Resultados y Análisis.................................................................................................................. 24 4.1 Presentación de Resultados................................................................................................. 24 4.1.1 Etapa 1: Identificación de los parámetros funcionales de la tonometría de Goldmann24 4.1.1.1 Identificación de los parámetros generales de la tonometría de Goldmann ......... 24 4.1.1.2 Selección de los parámetros a considerar en el prototipo de simulador Virtual... 26 4.1.1.3 Selección del motor gráfico de realidad mixta que cumpla con los requerimientos ........................................................................................................................................... 26 4.1.2 Etapa 2: Implementación del entorno de simulación................................................... 27 4.1.2.1 Determinación de la lógica de funcionamiento del simulador.............................. 27 4.1.2.2 Modelado de los componentes visuales y diseño de los mockups........................ 28 4.1.2.3 Programación de la interfaz del simulador y los controles de operación ............. 41 4.1.3 Etapa 3: Evaluación y análisis del funcionamiento del prototipo................................ 44 4.1.3.1 Verificación del correcto funcionamiento del simulador...................................... 44 4.1.3.2 Ejecución de las pruebas de validación ................................................................ 45 4.1.3.3 Análisis de los datos obtenidos en las diferentes pruebas..................................... 49 4.2 Análisis de Resultados........................................................................................................ 49 4.2.1 Etapa 1: Identificación de los parámetros funcionales de la tonometría de Goldmann49 4.2.1.1 Identificación de los parámetros generales de la tonometría de Goldmann ......... 49 4.2.1.2 Selección de los parámetros a considerar en el prototipo de simulador Virtual... 50 4.2.1.3 Selección del motor gráfico de realidad mixta que cumpla con los requerimientos ........................................................................................................................................... 50 4.2.2 Etapa 2: Implementación del entorno de simulación................................................... 51 4.2.2.1 Determinación de la lógica de funcionamiento del simulador.............................. 51 4.2.2.2 Modelado de los componentes visuales y diseño de los mockups........................ 52 4.2.2.3 Programación de la interfaz del simulador y los controles de operación ............. 52 4.2.3 Etapa 3: Evaluación y análisis del funcionamiento del prototipo................................ 52 4.2.3.1 Verificación del correcto funcionamiento del simulador...................................... 52 4.2.3.2 Ejecución de las pruebas de validación ................................................................ 53 4.2.3.3 Análisis de los datos obtenidos en las diferentes pruebas..................................... 53 CAPITULO 5 .............................................................................................................................. 54 Conclusiones y Recomendaciones.............................................................................................. 54 5.1 Conclusiones....................................................................................................................... 54 5.1 Recomendaciones ............................................................................................................... 55 Bibliografía .................................................................................................................................. 57 ANEXOS...................................................................................................................................... 60spa
dc.format.mimetypeapplication/pdfspa
dc.identifier.instnameinstname:Universidad Autónoma de Bucaramanga - UNABspa
dc.identifier.reponamereponame:Repositorio Institucional UNABspa
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dc.identifier.urihttp://hdl.handle.net/20.500.12749/28439
dc.language.isospaspa
dc.publisher.facultyFacultad Ingenieríaspa
dc.publisher.grantorUniversidad Autónoma de Bucaramanga UNABspa
dc.publisher.programPregrado Ingeniería Biomédicaspa
dc.publisher.programidIBM-1788
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dc.subject.lembBioingenieríaspa
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dc.titleDesarrollo de un prototipo de simulador virtual basado en realidad mixta para el entrenamiento médico en tonometría de Goldmannspa
dc.title.translatedDevelopment of a Virtual Simulator Prototype Based on Mixed Reality for Medical Training in Goldmann Tonometryspa
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