Imagenología digital como recurso didáctico en el aprendizaje significativo de las Ciencias Médicas

RESUMEN La especialidad de Imagenología comprende áreas del conocimiento médico que utilizan diferentes tecnologías en creciente desarrollo y métodos que exteriorizan partes del cuerpo humano, por tal motivo, educar a través del diagnóstico por imágenes informatizadas constituye un desafío en la actualidad. El presente artículo plantea describir las características principales de los medios de enseñanza y el interés que brinda especialmente la imagen radiológica digital como recurso didáctico. Se recopiló y revisó bibliografía de mayor novedad y profundidad en el tratamiento del tema. La estrategia de búsqueda adoptada fue la utilización de las palabras clave o descriptores en español e inglés. En la Universidad de Ciencias Médicas las tecnologías modernas traen diversidad de herramientas didácticas en el marco de escenarios docentes que impulsan y motivan el desarrollo rápido de habilidades perceptivas, la utilización cada vez más frecuente de imágenes digitales como medio de enseñanza la convierten en un recurso muy utilizado actualmente que exige habilidades y manejo eficaz. Las imágenes digitales con fines docentes son una alternativa importante, pues reflejan la modernidad e incorporan el conocimiento, debido a que se transforman en un nuevo recurso destinado a comunicar.

ABSTRACT The specialty of Imaging includes areas of medical knowledge that use different technologies in growing development and methods that externalize parts of the human body, for this reason, educating through computerized imaging diagnosis is a challenge today. This article proposes to describe the main characteristics of the teaching aids and the interest that the digital radiological image offers especially as a didactic resource. Bibliography of greater novelty and depth in the treatment of the subject was collected and reviewed. The search strategy adopted was the use of keywords or descriptors in Spanish and English. In the University of Medical Sciences, modern technologies bring diversity of didactic tools within the framework of teaching scenarios that promote and motivate the rapid development of perceptual skills, the increasingly frequent use of digital images as a means of teaching make it a very useful resource. Currently used that requires skills and effective handling. Digital images for teaching purposes are an important alternative, as they reflect modernity and incorporate knowledge, because they become a new resource for communicating.

Influencia de la interpolación sobre la calidad de imágenes de microscopía celular / Influence of Interpolation on the Quality of Cell Microscopy Images

El presente trabajo tiene el propósito de analizar, para el caso particular de imágenes de microscopía celular de eritrocitos de sangre humana, en qué medida puede influir en la calidad de la imagen la aplicación de métodos de interpolación para mejorar la resolución de esta y con qué métodos se podrían obtener resultados satisfactorios. Se aplicaron para su comparación tres métodos de interpolación a las imágenes a color seleccionadas: splines cúbicos, bicúbico y bilineal y se evaluó la eficiencia computacional de estos. Se utilizaron dos factores de reducción de la resolución (2 y 4) por filas y columnas de la imagen digital. Las medidas utilizadas para valorar la calidad de las imágenes interpoladas fueron la relación señal-ruido y el error medio cuadrático, cuyos valores fueron procesados estadísticamente mediante las pruebas de Friedman y de Wilcoxon, esta última como test post-hoc. Los resultados permiten recomendar el método bicúbico de interpolación como el más favorable para este tipo de imágenes ya que fue el de mejor comportamiento entre los utilizados(AU)

The present work has the purpose of analyzing, for the particular case of cell microscopy images of erythrocytes from human blood, to what extent the application of interpolation methods to improve the image resolution can influence the image quality and with which methods satisfactory results might be obtained. Three interpolation methods were applied for their comparison to the selected color images: cubic splines, bicubic and bilinear and their computational efficiency was also evaluated. Two resolution reduction factors (2 and 4) were used for rows and columns of the digital image. The measures used to assess the quality of the interpolated images were the signal-to-noise ratio and the mean square error, whose values were statistically processed using the Friedman and Wilcoxon tests, the latter as a post-hoc test. The results make it possible to recommend the bicubic interpolation method as the most favorable for this type of images since it was the one with the best performance among those used(AU)

Frecuencia y severidad de retinopatía diabética en pacientes con diabetes mellitus tipo 2 en el Instituto Regional de Oftalmología / Frequency and severity of diabetic retinopathy in patients with type 2 diabetes mellitus at the Regional Institute of Ophthalmology

RESUMEN Para determinar la frecuencia y el grado de severidad de retinopatía diabética (RD) en pacientes con diabetes mellitus (DM) tipo 2 se realizó un estudio descriptivo transversal en 3239 pacientes del Instituto Regional de Oftalmología de la ciudad de Trujillo, región La Libertad, Perú. Previa dilatación pupilar, personal entrenado tomó dos fotografías de cada ojo, centrado en mácula y nervio óptico. La frecuencia de RD fue de 25,9 % con mayor proporción en varones con RD (28,2%) y en aquellos con más de 10 años de enfermedad por DM (49,0%). La mayoría de pacientes tuvieron retinopatía diabética no proliferativa (RDNP) leve a moderada (79,3%), el 10,1% tuvo RDNP severa y el 10,6 % RD proliferativa. Concluimos que la RD se presenta en uno de cada cuatro pacientes y alrededor del 20% en grados avanzados. Es preciso ampliar la cobertura de tamizaje desde el momento del diagnóstico de DM e implementar medidas preventivas como el control metabólico y el examen periódico del fondo de ojo.

ABSTRACT In order to determine the frequency and severity of diabetic retinopathy (DR) in patients with type 2 diabetes mellitus (MD), a cross-sectional descriptive study was conducted in 3,239 patients of the Regional Institute of Ophthalmology in the city of Trujillo, La Libertad region, Peru. After pupil dilation, trained personnel took two photographs of each eye, centered on macula and optic nerve. The frequency of DR was 25.9%, with a higher proportion in men with DR (28.2%) and in those with more than 10 years of MD disease (49.0%). Most patients had mild to moderate non-proliferative diabetic retinopathy (NPDR) (79.3%); 10.1% had severe NPDR, and 9.7% had proliferative DR. We conclude that DR occurs in one in four patients and about 20% in advanced degrees. There is a need to expand screening coverage from the time of diagnosis of DM and to implement preventive measures such as metabolic control and periodic ocular fundus exam.

Tips for studies with quantitative morphology (morphometry and stereology) / Consejos para los estudios de morfología cuantitativa (morfometría y estereología)

SUMMARY: The quantitative morphology contributes to making the studies less subjective and reproducible. Quantitative results are analyzed with statistics and should be based on a well-defined sample. Quantitative variables can be 'continuous' or 'discrete.' In this text, the term 'morphometry' is used to design a simpler procedure for measuring structures with a 'ruler.' The term 'stereology' is used in estimating quantities in the 3-dimensional space analyzing 2-D cut sections. Correction factors may be necessary for the retraction and compression of the tissues. In histological sections, the 'caps' of the objects that have been sectioned tangentially are lost when chemical agents remove the paraffin distorting the analysis. Moreover, the analyses based on digital images should consider the same format and the same size (pixels) to all pictures allowing a comparison between groups. Stereology can be 'model-based': points within a frame are counted to estimate the 'volume density' (Vv) of a structure, and intercepts are counted to assess the 'surface density' (Sv). Counting structures within a frame allow estimating the 'length density' (Lv). Newer and more complex 'design-based' procedures are considered unbiased. The key point is that design-based inference does not require assumptions about the material and uses the 'random sampling' approach. The estimation of the number of objects requires a 3-D (volume) probe and therefore the 'disector' technique. This review aimed to contribute to the execution of the project, the correct sampling and the data obtained with morphometry and stereology.

RESUMEN: La morfología cuantitativa contribuye a que los estudios sean menos subjetivos y reproducibles. Los resultados cuantitativos son analizados con estadística y deben basarse en una muestra bien definida. Las variables cuantitativas pueden ser "continuas" o "discretas". En este texto, el término 'morfometría' es usado para diseñar un procedimiento más simple para medir estructuras con una 'regla'. El término "estereología" se usa para estimar cantidades en espacio 3-D analizando secciones de corte en 2-D. Factores de corrección pueden ser necesarios por la retracción y compresión de los tejidos. En secciones histológicas, los "tapones" de las muestras que han sido seccionadas tangencialmente se pierden cuando los agentes químicos eliminan la parafina distorsionando así el análisis. Además, los análisis basados en imágenes digitales deben considerar el mismo formato y el mismo tamaño (píxeles) para todas las imágenes, lo que permite una comparación entre grupos. La estereología puede estar "basada en modelos": los puntos dentro de un marco se cuentan para estimar la "densidad de volumen" (Vv) de una estructura, y las interceptaciones o intersecciones son contadas para evaluar la "densidad de superficie" (Sv). Las estructuras contadas dentro de un marco permiten estimar la 'densidad de longitud' (Lv). Los procedimientos más nuevos y más complejos basados en el diseño se consideran imparciales y objetivos. El punto clave es que el diseño basado en la inferencia no requiere suposiciones acerca del material y utiliza el enfoque de "muestreo aleatorio". La estimación del número de objetos requiere una prueba 3-D (volumen) y, por lo tanto, la técnica "disector". Esta revisión tuvo como objetivo contribuir a la ejecución del proyecto, el muestreo correcto y los datos obtenidos con morfometría y estereología.

Estrategia pedagógica para perfeccionar el uso de las imágenes digitales en las ciencias médicas / Pedagogical strategy to improve the use of digital images in the medical sciences

INTRODUCCIÓN: en la enseñanza de las Ciencias Médicas el uso de las Tecnologías de la Información y las Comunicaciones, por la diversidad de estructuras que abordan en sus contenidos se hace imprescindible recurrir, en su enseñanza, al uso de las imágenes digitales. OBJETIVOS: diseñar una estrategia pedagógica de superación profesoral que contribuya al perfeccionamiento del uso de las imágenes digitales en la docencia de las asignaturas del ciclo básico y básico clínico biomédico. MÉTODOS: se realizó un estudio observacional descriptivo, de tipo transversal con elementos de enfoque cualitativo y cuantitativo que se inscribe como un proyecto de desarrollo en la Universidad de Ciencias Médicas de Villa Clara "Dr. Serafín Ruiz de Zárate Ruiz" en el período comprendido septiembre del 2012 a junio del 2013. El cual permitió diseñar una estrategia pedagógica de superación profesoral que contribuya al perfeccionamiento del uso de las imágenes digitales en la docencia de las asignaturas del ciclo básico y básico clínico biomédico. El diseño metodológico fue concebido en tres etapas una primera de diagnóstico, una segunda de diseño de la estrategia pedagógica de superación profesoral y una tercera de valoración por especialistas del producto diseñado. RESULTADOS: se pudo precisar que existen deficiencias relacionadas con la utilización de las imágenes digitales en la docencia de las ciencias médicas. A partir del diagnóstico realizado se diseñó una estrategia pedagógica de superación profesoral contextualizada en la facultad de Medicina, la que se caracterizó por su flexibilidad para su implementación y que fue valorada como adecuada por los especialistas seleccionados teniéndose en cuenta su estructura, pertinencia, utilidad, factibilidad y valor pedagógico, recomendándose su implementación de inmediato. CONCLUSIONES: la estrategia Pedagógica para la capacitación de los docentes de las Ciencias Médicas en el uso de las imágenes digitales en la docencia, corresponde con el diagnóstico realizado y contribuye a la superación de los docentes en el uso de las imágenes digitales.

INTRODUCTION: In the teaching of the Medical Sciences, the use of Information Technology and Communications, the diversity of structures that they address in their content makes it imperative to use, in their teaching, to the use of digital images. OBJECTIVE: To design a pedagogical strategy of professorial improvement that contributes to the improvement of the use of digital images in the teaching of the basic subjects and of biomedical clinical cycle. METHODS: A descriptive study of transversal elements of qualitative and quantitative approach at the University of Medical Sciences of Villa Clara was performed in the period from September, 2012 to June, 2013, which allowed to design a professorial teaching strategy of improvement that contributes to the improvement of the use of digital images in the teaching of basic subjects of basic cycle and clinical Biomedical cycle. The methodological design was conceived in three stages; a first one of diagnosis, a second one for the designing of the pedagogical strategy for professorial teaching improvement and a third one for the valuation by specialists of the product designed. RESULTS: It could be noted that there are deficiencies regarding the use of digital images in the teaching of the medical sciences. From the diagnosis made, a pedagogical strategy for overcoming the professorial improvement contextualized in the Faculty of Medicine was designed, which was characterized by its flexibility for its implementation and was rated as adequate by the selected specialists and recommended for implementation immediately. CONCLUSION: The Pedagogical Strategy for training teachers of the Medical Sciences in the use of digital images in the teaching process corresponds to the diagnosis made and contributes to the improvement of teachers in the use of the digital images.

Imágenes digitales, planificación virtual e impresión tridimensional para tratamientos combinados de ortodoncia y cirugía ortognática / Digital images, virtual planning and 3D impression for combined orthodontic and orthognathic surgery treatments

Los tratamientos combinados de ortodoncia y cirugía ortognática proveen solución a aquellos pacientes con severas alteraciones dentomaxilomandi-bulares. La planificación del tratamiento debe ser detallada, a fin de maximizar eléxito de los resultados faciales y oclusales. Los objetivos de tratamiento se ven beneficiados por el uso de métodos de planificación tridimensionales y la generación de guías quirúrgicas, producto de simulaciones quirúrgicas virtuales. El apoyo tecnológico pronostica los cambios en la posición de huesos, la mordida, la vía respiratoria y los tejidos blandos, optimizando los resultados de estética y función.

Comparação entre avaliações de preferência com itens tangíveis e com itens digitais / Comparison between preference assessment with tangible items and digital items / Comparación entre preferencias con elementos concretos y con elementos digitales

Testes de avaliação de preferência com figuras digitais por computador podem apresentar vantagens em relação aos testes realizados sobre a mesa, como economia de tempo e de esforço e redução de erros manuais. A proposta desse estudo foi examinar o uso de uma avaliação de preferência por computador com 14 crianças com desenvolvimento típico e nove com deficiência intelectual. Dois formatos de avaliação de preferência foram conduzidos para comparar as hierarquias de preferência geradas com figuras digitais e os itens tangíveis correspondentes. Esses formatos incluíam apresentar figuras digitais em um computador e itens tangíveis em uma mesa. Os resultados das avaliações de preferência indicaram que os dois métodos produziram os mesmos itens mais escolhidos para a maioria dos participantes. Muitas variáveis ainda precisam ser examinadas em experimentos futuros. As implicações desses resultados para avaliações de preferência com estímulos digitais são discutidas. (au)

Computer-based digital picture preference assessment tests may have boundaries over table-top formats, such as time and effort economy and reduction of manual error. The purpose of this study was to examine the use of a computer-based digital picture preference assessment with 14 children with typical development and nine with intellectual disabilities. Two preference assessment formats were conducted to compare preference hierarchies generated with digital pictures and tangible items. These formats included presenting digital pictures in a computer screen and tangible items on a table. Results of the preference assessments indicated that the two methods yielded same top-ranked items for most participants. Many variables still need to be scrutinized in further experimental studies. The implications of these results for digital stimulus preference assessments are discussed.

Pruebas de evaluación de preferencia con imágenes digitales por ordenador pueden tener ventajas sobre las pruebas realizadas en la mesa, como el ahorro de tiempo y esfuerzo y reducir los errores manuales. El propósito de este estudio fue examinar el uso de una evaluación de preferencia por ordenador con 14 niños con desarrollo típico y nueve con discapacidad intelectual. Dos formatos de evaluación de preferencia fueron realizados para comparar la jerarquía de preferencias generado con fotos digitales y elementos concretos correspondientes. Estos formatos incluyen imágenes digitales de visualización en un ordenador y elementos materiales de una tabla. Los resultados de las evaluaciones de preferencia indicaron que los dos métodos producen los mismos elementos más elegidos para la mayoría de los participantes. Muchas variables aún deben ser examinadas en futuros experimentos. Las implicaciones de estos resultados para las evaluaciones de preferencia con estímulos digitales son discutidas.

Técnica de cuantificación de la agregación eritrocitaria por análisis digital de imágenes / Erythrocyte aggregation quantification technique using digital image analysis / Técnica de quantificagáo do agregado eritrocitário por análise digital de imagens

La caracterización de agregados eritrocitarios es importante para analizar las posibles alteraciones en la microcirculación observadas en ciertas patologías vasculares como la hipertensión y la diabetes. El objetivo de este trabajo fue estandarizar una técnica que pueda ser utilizada por cualquier operador con un equipamiento similar. Para ello se prepararon distintas suspensiones de glóbulos rojos de dadores sanos en plasma autólogo, que fueron observadas con un microscopio óptico invertido. Se registraron para su análisis las imágenes de los agregados con una cámara digital. Se realizaron los recuentos de células individuales, agregados de 2 a 4 células, agregados de 5 ó más células y amas (redes de agregados de gran tamaño). Se midió el perímetro y el área, obteniéndose un parámetro de forma (ASP) de cada agregado de 5 ó más células. Los resultados obtenidos permitieron estandarizar el protocolo de trabajo concluyendo que la dilución óptima de glóbulos rojos en plasma autólogo para esta técnica es 0,5%.

Characterization of erythrocyte aggregates is important in the analysis of the possible alterations observed in the microcirculation of certain vascular pathologies such as hypertension and diabetes. The objective of this work was to standardize a technique that can be used by any operator having similar equipment. For that purpose, different suspensions of red blood cells from healthy donors were prepared in autologous plasma and then observed with an inverted light microscope. The images of the aggregates were recorded with a digital camera in order to be later analyzed. Individual cell count was carried out, as well as 2 to 4 cell- aggregates, 5 or more cell- aggregate and amas (big aggregate networks). Measurement of perimeter and area of each of the aggregates made up of 5 or more cells was performed, getting a shape parameter (ASP). Due to the results obtained, this working protocol has been standardized and it can be concluded that the optimal dilution of red blood cells in autologous plasma is 0.5% for this particular technique.

A caracterizagáo de agregados eritrocitários é importante para analisar as possíveis alteragóes na microcirculagáo observadas em certas patologias vasculares como a hipertensáo e a diabetes. O objetivo deste trabalho foi padronizar uma técnica que possa ser utilizada por qualquer operador com um equipamento similar. Para isso foram preparadas diversas suspensóes de glóbulos vermelhos de doadores saudáveis em plasma autólogo, que foram observadas com um microscópio óptico invertido. Foram registradas para a sua análise as imagens dos agregados com uma camera digital. Realizaramse as recontagens de células individuais, agregados de 2 a 4 células, agregados de 5 ou mais células e amas (redes de agregados de grande tamanho). Foi medido o perímetro e a área, obtendo um parametro de forma (ASP) de cada agregado de 5 ou mais células. Os resultados obtidos permitiram padronizar o protocolo de trabalho concluindo que a diluigáo ótima de glóbulos vermelhos em plasma autólogo para esta técnica é de 0,5%.