La Facultad de Ingeniería de la Universidad de los Andes está demostrando que también es protagonista de algunos de los avances más disruptivos en el ámbito de la medicina, específicamente en el área de la simulación quirúrgica. Desde la investigación que se desarrolla en el Departamento de Ingeniería Mecánica, un proyecto abre nuevas posibilidades para la formación de profesionales de la salud, al unir diseño mecánico, inteligencia artificial y materiales avanzados en un dispositivo que guía el aprendizaje desde el tacto.
El protagonista de esta historia es Andrés Felipe Vargas, estudiante de la Maestría en Ingeniería Mecánica, investigador y creador de una manilla con retroalimentación háptica, un dispositivo ponible que utilizan vibraciones, impulsos eléctricos o pequeños cambios de forma para comunicar información a través del tacto, simular sensaciones o brindar alertas.
Hoy se usan en distintos contextos, como para conectar personas a distancia, mejorar la inmersión en videojuegos y entornos de realidad virtual, apoyar procesos de rehabilitación, aliviar la ansiedad o facilitar la navegación de personas con discapacidad. En este caso, Andrés lleva esta tecnología al campo de la formación médica, con una manilla que ayuda a aprender a suturar de forma más precisa, segura y guiada desde el tacto.
La motivación detrás del proyecto nace desde que Andrés era muy niño. Su papá es médico y, desde pequeño, sintió una gran curiosidad por el mundo hospitalario y la práctica médica. Con el tiempo, empezó a hacerse una pregunta que hoy guía su investigación: ¿por qué no pensar que incluso la medicina, como muchas otras industrias, puede apoyarse en procesos cada vez más automatizados, sin perder el criterio humano?
“Desde pequeño he estado muy cerca de la medicina por mi papá, y siempre pensé que la tecnología podía ayudar a que muchos procesos fueran más precisos y accesibles. La ingeniería puede ser un puente muy fuerte para apoyar el trabajo de los médicos”, afirma el estudiante.
La manilla que desarrolló tiene un objetivo claro: guiar, paso a paso, la posición de una aguja durante una sutura. A partir de una cámara, un modelo de inteligencia artificial identifica dónde debería ir la aguja y traduce esa información en vibraciones que indican si la mano debe moverse a la izquierda, a la derecha, arriba o abajo.
“El sistema transforma información visual —que convencionalmente se presenta en una interfaz gráfica— en estímulos hápticos basados en vibración. De esta manera, el estudiante recibe retroalimentación sensorial en tiempo real que le permite corregir su trayectoria o posición sin desviar la atención del campo quirúrgico”, explica Andrés Felipe Vargas.
Desde la ingeniería, el dispositivo se compone de tres subsistemas principales: (1) un microcontrolador que gestiona el procesamiento de señales y la lógica de control en tiempo real; (2) un arreglo de actuadores vibrotáctiles cuya ubicación está definida mediante un modelo geométrico y criterios de discriminación espacial, optimizados para maximizar la detección direccional y la diferenciación de patrones de vibración; y (3) una matriz estructural en elastómero flexible que actúa como interfaz mecánica, garantizando transmisión eficiente de las vibraciones, ergonomía y adaptación anatómica al antebrazo del usuario.
Aunque la inspiración viene del campo de la robótica blanda, este desarrollo no utiliza estructuras inflables. En su lugar, emplea materiales sólidos y moldes impresos en 3D, lo que permite fabricar un dispositivo compacto, portátil y pensado para usarse fácilmente en escenarios reales de simulación clínica.
El proyecto es un ejemplo claro de trabajo interdisciplinar. Aquí se integran la ingeniería mecánica, la electrónica, la de sistemas y la ciencia de materiales, en un enfoque cercano a la mecatrónica. El diseño de carcasas, el control de la temperatura de los componentes, el uso de imanes para facilitar el ensamblaje y el desarrollo del software hacen parte del mismo proceso de investigación.
Para que la manilla pueda reconocer heridas reales y proponer trayectorias de sutura, actualmente se está trabajando en la integración de modelos de segmentación de imágenes —como los desarrollados por Meta— capaces de identificar formas irregulares con alta precisión. A partir de esta información, se busca que el algoritmo genere puntos de referencia y posibles recorridos de sutura que posteriormente se traduzcan en señales hápticas orientadas a guiar al usuario.
El desarrollo se ha validado mediante pruebas experimentales realizadas junto a estudiantes de Medicina de la Universidad de los Andes que hacen prácticas en la Fundación Santa Fe de Bogotá. En total, entre 30 y 40 personas han participado en los ensayos, lo que permitió ajustar el espesor del material, la intensidad de las vibraciones y la claridad de las señales, hasta lograr una guía realmente intuitiva.
Actualmente, el proyecto se encuentra en una fase de rediseño del prototipo. Se están ajustando los patrones de vibración para que las direcciones se comprendan con mayor facilidad y se están incorporando conectores magnéticos que eliminan cables y facilitan el ensamblaje, haciendo la manilla más modular y cercana a un dispositivo de uso real en procesos de simulación.
En paralelo, Andrés trabaja en modelos de aprendizaje automático que permitirán que el sistema aprenda de los movimientos de los estudiantes. La idea es que, con el tiempo, el algoritmo pueda proponer trayectorias cada vez más precisas y adaptadas a diferentes tipos de heridas y a distintas zonas del cuerpo.
El alcance del proyecto ya es internacional. Andrés presentará su investigación en el congreso organizado por el American College of Surgeons, uno de los encuentros más importantes del mundo en investigación quirúrgica, que se llevará a cabo en en Chicago, Estados Unidos, los días 10 y 11 de marzo de 2026.
Participarán universidades como Stanford University, Harvard University, Massachusetts Institute of Technology, University of Cambridge, University of Oxford y la Universidad de los Andes.
Con este proyecto, la Ingeniería Mecánica de la Universidad de los Andes reafirma su papel en la construcción de soluciones para los grandes retos de la salud. Una apuesta por una simulación quirúrgica más precisa, accesible y humana, en la que la ingeniería no solo apoya la tecnología médica, sino que transforma la forma en que se aprende a cuidar la vida.
Autora: María Angélica Huérfano
