Source: http://www-rayos.medicina.uma.es/EAO/AULAGA/AulagaManuscrito.htm
Timestamp: 2020-01-23 17:46:30+00:00

Document:
El proyecto Aulaga. Multimedia y Radiología
El proyecto Aulaga
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José Algarra García, Ana Fernández Ramos, Francisco Sendra Portero. El proyecto Aulaga v 3.0. Enseñanza multimedia de la TC de tórax.
UNA APLICACIÓN MULTIMEDIA PARA LA DOCENCIA DE LA TC DE TÓRAX: EVALUACIÓN DE USUARIOS
J. Algarra García, E. Ristori Bogajo, F. Sendra Portero.
5. Evaluación de la aplicación
Realizar un programa informático de enseñanza asistida por ordenador en radiología que desarrolle y explique conocimientos del TC de tórax en tres aspectos: Técnica, Anatomía y Cáncer de pulmón, adoptando la filosofía multimedia: combinación de textos, gráficos, dibujos, imágenes radiológicas, sonidos (efectos sonoros, música y voces habladas), y videos; todo ello con la intención de enriquecer la enseñanza de la radiología.
Asimismo, se pretende realizar un programa interactivo, que por sus características, habrá de disponerse en CD-ROM, en el que el usuario dialogue con la máquina y se sienta personalizado, consiguiéndose un aprendizaje más dinámico y activo. La aplicación debe permitir también una autoevaluación estimuladora y orientadora.
Una vez creada la aplicación, realizar una prueba de usuarios, distribuidos en grupos de alumnos de medicina, residentes y especialistas en Radiodiagnóstico y Neumología para comprobar su eficacia y sus posibles inconvenientes y probables correcciones.
Finalmente, analizar esta herramienta en el contexto de otras herramientas docentes clásicas e informáticas.
· Ordenador PC con microprocesador Pentium de 120 MHz y 32 MB de memoria RAM.
· Equipo multimedia: CD-ROM de 8X y tarjeta de sonido 16 bits.
· Escáner de color y transparencia Umax Supervista S-12.
· Copiadora de CD-ROM Hewlett Packard Cd-Writer 6020.
· Tarjeta capturadora de vídeo: AV-Master
· PC portátil: Pentium 166 MHz y 40 Mb de RAM con CD-ROM 6X y tarjeta de sonido 16 bit.
· Sony TR 705 Hi8.
Todas las imágenes radiológicas expuestas en el programa, tanto de anatomía como ejemplos de patología proceden del Hospital Clínico Universitario de Málaga, salvo algunos casos de patología por cáncer pulmonar que pertenecen al Hospital Regional “Carlos Haya”.
Las imágenes de anatomía corresponden a cortes de TC de un tórax normal obtenidos en una exploración de TC rutinaria: cortes de 1 cm de grosor y grabadas en los dos tipos de ventanas estándar (ventana de mediastino y ventana de parénquima pulmonar). Además se han utilizado imágenes obtenidas de otros casos, en cortes de alta resolución de 1 mm de grosor, para explicar la anatomía de lobulillo pulmonar secundario.
La imágenes de patología corresponden a casos de cáncer pulmonar en distintos estadios y de nódulos pulmonares solitarios tanto de origen benigno como maligno.
Las secuencias de vídeo de la técnica del PAAF pertenecen a un caso de punción guiada por TC realizada en el Servicio de Radiodiagnóstico del mismo hospital.
a) El sistema operativo: Windows 95
Se ha elegido Windows 95 como sistema operativo por ser el más extendido dentro del ámbito de los ordenadores personales y manejar aceptablemente los recursos de memoria que requieren las aplicaciones multimedia (1).
b) Lenguaje de programación: Visual Basic 4.0
Existen multitud de lenguajes de programación, pero se ha escogido Microsoft Visual Basic 4.0, por ser éste el sistema de desarrollo visual por excelencia de aplicaciones para Windows. El funcionamiento de este lenguaje esta basado en la programación por objetos conducida por eventos.
El concepto de programación visual supone liberar al programador del trabajo de generar el código correspondiente al ‘interface’, y hacer que éste se diseñe de forma gráfica, siendo el sistema el que produce gran parte del código estructural. El aspecto de la aplicación se crea situando sus elementos como si se tratase de un ‘collage’, en el que se colocan las distintas piezas que requerimos: botones, listas, gráficos, controles, etcétera.
El código que hace funcionar la aplicación se "engancha" a los elementos del ‘interface’, para darles funcionalidad. Al liberar al programador de la tarea de programar el entorno, se acelera extraordinariamente el tiempo de creación de aplicaciones en el entorno Windows.
En la versión 4.0, aparecida en 1995, se mejora de forma notoria la velocidad de proceso de las aplicaciones, y el enlace OLE entre unas y otras. Además implementa controles OCX de 32 bits. En su versión profesional, permite realizar aplicaciones tanto para entornos de 16 bits como de 32 bits (2-4). En nuestro caso se optó por realizar la aplicación en 16 bits, para que pudiera ejecutarse en entornos de 16 bits, como Windows 3.1, (que en ese momento era el más extendido) y en entornos de 32 bits, del tipo Windows 95 y Windows NT o OS/2. Las aplicaciones hechas en 32 bits sólo pueden ejecutarse en entornos de 32 bits.
En el transcurso de 1997 ha surgido la última y nueva versión de Visual Basic 5.0, que apuesta ya solo por la programación en 32 bits. Además de aportar mejorías en controles y manejo del interfaz de programación, permite compilar el programa en “lenguaje nativo”, es decir en un lenguaje de más bajo nivel, más cercano al lenguaje máquina, lo que acelera mucho más su ejecución. También integra los Active X para programación de páginas ‘Webs’ (5)
c) Programa para el manejo de datos: Microsoft Access 2.0
Las tablas de datos utilizadas en la aplicación tanto para gestionar los nombres y comentarios de las estructuras anatómicas, así como los nombres y los resultados de las autoevaluaciones de los usuarios que utilizan el programa, están realizadas en Access 2.0.
Microsoft Access fue la primera aplicación bajo la cual se idearon los primeros prototipos de este proyecto. Posteriormente fue fácil la migración a Visual Basic al presentar ambos un lenguaje de programación muy similar ganando con este último mayor libertad y flexibilidad. Además la integración de las tablas de Access en el entorno Visual Basic no representa ningún problema (6).
d) Librerías de programación: Quickpack professional y Fxtools 4.0
Las librerías son controles prefabricados destinados a solventar gran parte de los problemas que se le plantean a un programador en el transcurso del desarrollo de un programa. Existen librerías para acceso a bases de datos, representación de gráficos estadísticos, manejos de imágenes, utilización de APIs de Windows y muchos otras aplicaciones hechas por terceras partes.
Los VBX y OCX son controles prefabricados listos para ser utilizados desde Visual Basic y, por extensión, en cualquier compilador de programación visual. La diferencia entre los controles VBX y OCX es que los controles VBX nacieron destinados a aplicaciones de 16 Bits y por ello son controles de 16 bits por el contrario los OCX son controles de 32 bits para las aplicaciones de 32 Bits. Como ya dijimos anteriormente nuestra aplicación ha sido realizada en 16 bits, es por ello que hemos utilizado controles VBX de los paquetes: ‘Quickpack professional’ y ‘Fxtools 4.0 ‘(7).
Como la tecnología informática avanza a velocidad vertiginosa, en el momento actual, los nuevos controles: Active X aprovechan los últimos recursos técnicos y son integrables en Internet.
e) Programas para manejo de los elementos Multimedia
Como ya hemos mencionado la aplicación está basada en la filosofía multimedia, lo que implica utilizar y combinar recursos de textos, gráficos, imágenes, sonidos, y videos. Para ello es necesario conocer y utilizar herramientas informáticas para digitalizar y manipular las imágenes radiológicas, otras para la grabación y edición de sonidos, y finalmente otras para la grabación, digitalización y montaje de videos.
· VistaScan 32.
Este programa ha sido utilizado para escanear las imágenes radiológicas y gráficos utilizados en la aplicación.
· Adobe Photoshop 3.1 y 4.0 .
· Corel Photo-Paint 5.0 y 6.0 .
Estos dos programas se han empleado para la elaboración de ficheros gráficos BMP y el retoque de los elementos BMP escaneados.
· Creative WaveStudio 3.14.
· Creative Mixer 5.13.
· Creative CD.
· Creative Sound’LE 3.13.
· Grabadora de sonidos de Microsoft Windows 95.
Estos programas han servido para la grabación, modificación y retoque y finalmente la compresión y reproducción de los elementos musicales, efectos sonoros y voces.
· Adobe Premier LE.
· Cristal Flying Fonts LE.
Utilizados para el montaje de las secuencias de vídeo, elaboración de animaciones y confección y compresión de los ficheros AVI.
f) Aplicación para confeccionar el programa de instalación: Wise Installation System 5.0
La realización de un programa de instalación no resulta tan fácil como podría parecer, de ahí que existan programas en el mercado encaminados a facilitar esta labor.
Aparte de elaborar la interface de la instalación, hay que asegurar una correcta instalación del fichero ejecutable de la aplicación, las librerías y las bases de datos que utiliza, así como todo el paquete de DLL que requiere Visual Basic.
g) Creación y copia de los datos y ficheros a CD-ROM: Easy-CD Pro 95
Hemos utilizado la aplicación Easy-CD Pro 95 para controlar una grabadora de CD-ROM Hewlett Packard Cd-Writer 6020, realizar el montaje de los datos y proceder a la grabación del disco. El disco compacto contiene todos los ficheros de datos, imágenes y sonidos y el programa de instalación que permitirá copiar el fichero ejecutable y sus librerías en el disco duro del usuario. Los ficheros de imagen y sonido no se instalan en el ordenador del usuario, siendo estos llamados al CD-ROM por la aplicación en el momento requerido. Con ello se evita llenar de datos el disco duro del usuario y solo se instala en él el fichero de código a fin de agilizar la ejecución del programa.
Esta aplicación multimedia surgió en un primer momento como el proyecto ambicioso de abarcar toda la patología torácica vista por TC. Posteriormente, fue necesario acotar el proyecto, dado el ímprobo trabajo que esto suponía si se quería mantener un nivel profundo de conocimientos. Se optó por centrar la aplicación fundamentalmente en dos aspectos: la anatomía torácica en el TC y el papel del TC en el cáncer pulmonar. Más tarde se completo con los aspectos técnicos de la realización de un TC de tórax pero tratando éstos de una forma más sencilla y básica.
Paralelamente, mientras se iban recogiendo los casos de patología y anatomía en TC de Tórax, se fueron desarrollando los primeros ensayos del programa utilizando como herramienta de programación el MS Access 2.0, por ser ésta la que dominaba en aquel entonces (años 92 y 93). Posteriormente (año 94) se realizó una migración a Visual Basic 3.0 con relativa facilidad, dada la similitud de lenguaje y aprovechando la total compatibilidad con las bases de datos creadas en MS Access 2.0. Este paso fue necesario ya que permitió pasar de la rigidez de MS Access, orientada solo a la gestión de bases de datos, a un lenguaje diseñado para la programación general, mucho más abierto ganando una mayor flexibilidad y potencia de programación.
Finalmente, tras la aparición de la versión 4.0 de Visual Basic, se realizó la adaptación a ella como un paso natural pero utilizando su versión de programación para entornos de 16 bits para que la aplicación mantuviera la compatibilidad con el sistema operativo Windows 3.1, que imperaba todavía entonces. La programación en 32 bits solo hubiera permitido la ejecución del programa en Windows 95 y no en ambos.
Al inicio del proyecto se empezaron a escanear las imágenes radiológicas en un escáner de diapositivas Agfa ubicado en los Servicios Centrales de Informática de nuestra Universidad. Posteriormente se realizó la adquisición de un escáner de color y de transparencias UMAX Supervista S-12 que permitía un mayor campo de escaneado (hasta tamaño A4: 21 x 29,7 cm) y añadía la comodidad de una mayor disponibilidad de uso.
Se realizaron varias pruebas de tamaño y resolución de las imágenes, optando finalmente por utilizar un tamaño de entorno de ventana ajustado a una resolución de pantalla de 640 x 480 pixeles. Resolución adecuada para los monitores de 14’ (que eran el estándar en aquel momento) y que condicionaba menor tamaño de la aplicación manteniendo a la vez una calidad de imagen aceptable.
La arquitectura de la aplicación, como todos los programas de entorno Windows se basaría en la confección de múltiples ventanas que se irían llamando unas a otras, de forma lógicamente ramificadas, mediante botones de comandos que las fueran abriendo y cerrando a voluntad del usuario.
En cuanto al contenido de la aplicación, la sección de Anatomía fue la primera en iniciarse. Se planteó que didácticamente debería tener dos módulos. Un módulo de aprendizaje de todas las estructuras anatómicas visibles en un TC de Tórax normal convencional y un segundo módulo de autoevaluación, donde el usuario pudiera confrontar sus conocimientos supuestamente adquiridos en el módulo de aprendizaje.
Tras conseguir las imágenes de un estudio de TC de Tórax normal realizado con técnica convencional, grabados en los dos tipos de ventana (ventana de parénquima pulmonar y ventana de mediastino) lo que supone unas 25 imágenes, se ideó conseguir integrar en la imagen toda la explicación de su contenido. Para ello se pretendió que los nombres de todas las estructuras (sin excepción) de la imagen fueran mostrándose, en una etiqueta por debajo de ella, solamente con el deslizamiento del cursor de ratón por encima de su superficie. Si además del nombre, en otras dos etiquetas apareciera la localización compartimental y observaciones oportunas, la información sería más completa. Para conseguir esta idea, se utilizaron las librerías de Visual Basic, creándose editores de ‘hotspots’ (áreas de “zonas calientes”) poligonales sobre la imagen de fondo, que dibujan los contornos de todas y cada una de sus estructuras. Luego, estas informaciones debidamente nominadas y numeradas, con índices de prioridad de solapamiento, se guardaban en ficheros adecuados (uno por cada imagen). Estos ficheros son llamados, en el momento de carga de la imagen en la ventana adecuada, durante la ejecución del programa y asociados por código al evento de desplazamiento del cursor del ratón dentro de la imagen.
Paralelamente se creó una base de datos realizada en Access que contuviera todos los nombres, compartimentos y observaciones de cada estructura anatómica que aparecen en cada una de las imágenes.
El código de la aplicación se programó para que asociara cada “área caliente” activada por el ratón a su correspondiente registro y campo de la base de datos y lo mostrara en la etiqueta correspondiente de la ventana de ejecución de la aplicación.
Esta metodología es laboriosa pero permite conseguir un resultado cómodo y fluido para el aprendizaje del usuario.
Para realizar el segundo módulo de autoevaluación, se aprovecharon los ficheros de "áreas calientes" del primer módulo para programar ventanas de evaluación con un código que permitiera una filosofía inversa: seleccionar con la pulsación del ratón la estructura anatómica a buscar dentro de una lista, y pulsarla en la imagen. Este evento debe ocasionar una respuesta por parte de la aplicación, afirmativa o negativa en función de la concordancia.
Si los diferentes eventos de selección y prueba se fueran almacenando en variables cuyo contenido posteriormente se fuera archivando en tablas de una base de datos vinculadas a una identificación del usuario, se lograría una monitorización de los exámenes y un autoseguimento personalizado del aprendizaje. Esto se realizó también recurriendo a la creación y vinculación de nuevas tablas de base de datos hechas en Access. Posteriormente se añadieron más datos de información sobre cada prueba: fecha y duración de la misma, corte evaluado, etc., incrementando la eficacia de este módulo.
Para completar la anatomía, se confeccionó un apartado sobre la anatomía del lobulillo pulmonar secundario. Este apartado se elaboró con una ventana compuesta con elementos gráficos, esquemas, e imágenes radiológicas, así como explicaciones verbales, con despliegue progresivo de los conceptos.
La sección de Cáncer pulmonar se realizó en un segundo tiempo. El planteamiento concreto fue describir el papel que juega el TC de tórax en el diagnóstico y manejo del cáncer de pulmón.
La forma de presentar los conceptos se ideó de forma diferente a los de anatomía. Se optó por un sistema más parecido a la exposición de un libro electrónico pero con un trabajo mucho más elaborado en la presentación de los conceptos. El manejo del usuario en esta sección sería el de una lectura de un texto de escasa extensión y de alto nivel de contenido, para no cansar con largas lecturas en pantalla, que se iría ampliando en extensión mediante saltos por hipervínculos o hipertexto (concretamente “cliqueando” en las palabras coloreadas en rojo) a otras ventanas explicativas.
Para romper con una presentación lineal y monótona, y con intención de mantener la atención del usuario, se confeccionaron diferentes entornos gráficos de presentación de ventana para cada aspecto o apartado del tema a tratar. La estrategia de presentación de conceptos que se consideró fue mantener siempre una exposición gradual y progresiva para facilitar la asimilación por parte del usuario, usando a veces el recurso de formular preguntas, para despertar cierta curiosidad.
En toda esta sección se utiliza al máximo el recurso de la hipermedia, integrando con llamadas a ejemplos de imágenes todos y cada uno de los supuestos descritos como presentación de cáncer pulmonar.
Se quiso también dotar un módulo de autoevaluación a esta sección. Para ello se confeccionaron dos autoevaluaciones: una sobre el parámetro T del estadiaje TNM y otra sobre la numeración de los distintos compartimentos mediastínicos, determinantes para la extensión adenopática del cáncer pulmonar. Se eligieron estos dos temas por considerar que son los que presentan más dificultad a la hora de memorizar y recordar. Las autoevaluaciones se elaboraron de formas conceptualmente distintas a las de la sección de anatomía. Se plantearon como un juego para el usuario que debe encajar conceptos, arrastrando y soltando elementos con el ratón en un entorno gráfico con animaciones.
Dentro de la sección de cáncer pulmonar, cabe destacar el apartado de la punción aspiración con aguja fina (PAAF) guiada por TC, donde, además de seguir una metodología similar al resto de la sección, se utiliza el recurso de un vídeo sobre la técnica de la punción. El AVI utilizado, se elaboró a partir de la filmación de una punción realizada en el Hospital Universitario, con cámara de vídeo Hi8. Posteriormente se digitalizó con tarjeta capturadora de vídeo y se realizó el montaje de las secuencias, efectos y añadido de la voz explicativa y música de fondo con la ayuda de la aplicación Adobe Premier.
La tercera sección de Técnica, fue elaborada como complemento, centrándose en los conocimientos básicos necesarios, requeridos para un radiólogo, obviando intencionadamente aspectos teóricos mucho más técnicos. Se mantuvo también la consigna de un entorno gráfico diferente a las de las otras secciones y la filosofía de una presentación gradual de los conceptos. También se usaron aquí elementos de vídeo.
El elemento musical se planteó más tarde, una vez elaborado el contenido del programa, y de forma global para las tres secciones. Se ideó como un elemento de apoyo en la aplicación, para acompañar mucho de los eventos del ratón que introducen conceptos nuevos, apertura de ventanas, énfasis de determinados ejemplos, etc. Las dos condiciones a cumplir fueron que la música no protagonizara la aplicación y que ayudara a crear un ambiente relajante.
La introducción de elementos sonoros de voz, se ideó desde el principio del proyecto, pero se elaboró más tarde, paralelamente al elemento musical. La intención al introducir las voces, fue por un lado un esfuerzo por intentar humanizar la aplicación y por otro el de agilizar el elemento de texto y el tiempo de lectura en determinados apartados, sobre todo los de ayuda en el manejo de las ventanas más complejas. Para realizar la grabación digital se utilizó la tarjeta de sonido Soundblaster del ordenador con sus correspondientes programas de grabación y mezcla (ver en esta sección “Elementos empleados en la elaboración de la aplicación”) utilizando una frecuencia de muestreo de 44.100 Hz a 4 bits. Los ficheros ‘wav’ obtenidos se guardaron con formato de compresión ADPCM.
La forma de ejecución de la aplicación se elaboró teniendo en cuenta que su distribución y ejecución se haría mediante CD-ROM. Las llamadas a los distintos ficheros de imágenes, sonidos y algunos datos por parte del código en ejecución debían ser dirigidas al CD-ROM, ya que estos no se instalarían en el ordenador del usuario, dado el gran espacio de memoria que ocupan.
Una vez finalizada la aplicación, fue necesario realizar un programa de instalación adecuado que permitiera copiar en el disco duro del usuario el fichero ejecutable, las bases de datos y las librerías necesaria para su correcto funcionamiento así como reconocer el entorno de hardware del usuario y crea un fichero ‘ini’ con los datos de ruta de acceso tanto del disco duro del usuario como de su unidad lectora CD-ROM. Se utilizo como ayuda para ello la aplicación Wise 5.0.
Posteriormente, se grabaron en CD-ROM los ficheros de datos, imágenes y sonidos y el programa de instalación con la ayuda de la aplicación Easy-CD Pro 95.
La ultima fase de la aplicación, y una de las más penosas, fue su depuración. Se entregaron varios copias a colaboradores que fueron detectando distintas irregularidades: defectos en el texto; fallos en la ejecución o en la llamada de distintos elementos de multimedia, “cuelgues” inesperados de la aplicación al trabajar en determinadas circunstancias de hardware o ante determinada combinación de eventos del usuarios. En definitiva, un sin fin de eventualidades que se fueron solucionando una tras otra, con una sensación de nunca acabar. Sin embargo el resultado final creemos que ha valido la pena.
Existe una gran variedad de excelentes textos publicados, explicando la anatomía axial en el TC de Tórax y el papel de este en el Cáncer de Pulmón. Por otro lado, con los avances en informática, están apareciendo multitud de programas multimedia, que aventajan al libro de texto, en su interactividad, en el acceso rápido al tema de interés, y mayor disponibilidad de imágenes. En el terreno médico-radiológico casi todos los programas existentes, aparte de estar escritos en inglés, son de carácter generalista y académicos, siguiendo líneas de exposición similares a los textos, con largas lecturas en pantalla (que no permiten ser leídas tumbado a la sombra de un olivo, como un buen libro), o bien se trata de exposiciones de imágenes a estilo enciclopédico, interesantes pero con escasos detalles explicativos.
Nuestra aplicación es básicamente un programa con filosofía multimedia, de carácter docente. El programa discurre a lo largo de una serie de ventanas, que van guiando y exponiendo la información, utilizando las distintas herramientas multimedia.
En esta aplicación, hay un intento de hacer divertido y agradable el aprendizaje, sin perder rigor y profundidad en los conceptos. Para ello, se sigue una estructura arboriforme, que permite tener una visión global, evitando múltiples saltos desordenados de un concepto a otro. Al mismo tiempo, la información y las explicaciones se presentan de forma progresiva, para no saturar la visión del usuario, dosificando los conceptos recibidos, y procurando que sean claros y concisos. A veces aparecen aclaraciones en modo audio, para no fatigar al usuario con demasiada lecturas, en un número no excesivo para evitar demasiada “verborrea”. Los efectos sonoros tienen la intención de despertar el interés, y si es posible crear cierta expectación.
Con la intención de establecer un ambiente íntimo y personal, el usuario es interpelado por su nombre (tuteándolo) y reconocido cuantas veces tenga acceso al programa. Se utilizan, también, elementos sorpresa, y el humor, para romper con el academicismo, la rigidez y el aburrimiento.
Existe un capitulo de autoevaluación interactiva y rápida (aspecto que a nuestro juicio aventaja al libro de texto) que permite confirmar al usuario los conocimientos que va adquiriendo, así como tomar conciencia de aspectos pasados por alto y repasar los ya conocidos.
Como se ha dicho anteriormente, el programa abarca tres aspectos de la Tomografía Computarizada (TC ) del Tórax:
Técnica: se explican aspectos diversos, como la obtención de las imágenes, preparación y posición del paciente, la utilidad del contraste intravenoso y los detalles técnicos de los distintos tipos de estudios. Se ilustra con esquema-dibujo, imágenes y vídeo.
Anatomía: se aborda tanto la anatomía axial del parénquima pulmonar (a través de la grabación de las imágenes en "ventana de pulmón"), como de las estructuras mediastínicas y de la pared torácica (en las imágenes en "ventana de mediastino") evaluada en un estudio de TC de Tórax Convencional Normal. Las estructuras son señaladas con solo pasear el ratón por encima de la imagen, con eventuales comentarios para ampliar conceptos. La información de algunas de las estructuras son ampliadas al pulsar el ratón sobre ellas, detallando y aclarando características, lo que permite, mediante la extensión de ramas, dotar al programa de profundidad. Se completa el aprendizaje del apartado, a través de ventanas de autoevaluación, donde se solicita al usuario que señale las distintas estructuras a evaluar, animándole en sus aciertos, y “consolándole” en sus errores. El balance de resultado permite una autocrítica y autoestudio de la evolución del lo aprendido. También, en este capitulo, se explica la Anatomía del lobulillo pulmonar secundario (Fig. 3), elemento primordial para poder interpretar la semiología de un TC de Alta Resolución.
Cáncer Pulmonar: se detalla el papel que juega el TC de tórax en el estudio de Cáncer de Pulmón: estudio de áreas ciegas a la RX convencional; evaluación del Nódulo Pulmonar Solitario; estadiaje del cáncer, para establecer su resecabilidad; y por último su utilidad en guiar la realización de punción transtorácica con aguja fina.
Todos los apartados son ilustrados con ejemplos radiológicos y esquemas aclarativos, intentando dotar a la exposición de un aspecto agradable, sin perder rigor científico.
El programa se completa con bibliografía destacada y ayuda en su manejo y balance de los resultados obtenidos por el usuario en sus distintas autoevaluaciones.
La aplicación recopila más de un centenar de imágenes radiológicas, múltiples esquemas y ficheros de sonido y escenas de vídeo explicativos, lo que le confiere una gran extensión en memoria, por lo que su distribución recomendada es en formato CD-ROM.
Una vez finalizada la aplicación, se consideró necesario evaluarla como herramienta docente. Para ello, se realizó una prueba de usuarios que permitiera obtener información sobre la eficacia del programa y sus posibles inconvenientes. Los usuarios (todos voluntarios) se dividieron en tres grupos cualitativamente diferentes:
1. Un grupo de estudiantes: 27 alumnos de 6º curso de Medicina.
2. Un grupo de residentes: 10 residentes de distintos años (7 de radiología y 3 de neumología).
3. Un grupo de especialistas: 10 de radiología y 5 de neumología.
A cada grupo se le estableció la misma sistemática:
1. Test preevaluación, previo a la utilización de la aplicación Se pretende aquí valorar sus conocimientos previos en informática y en radiología de TC de tórax.
2. Una hora “aproximadamente” de interacción con el programa.
3. Test postevaluación, donde el usuario refleja su opinión sobre la calidad de distintos parámetros del programa y se vuelven a evaluar los conocimientos en TC de tórax para comparar con los resultados previos.
Los resultados de la evaluación se estructuraron en tres aspectos: nivel informático de los usuarios, valoración del aprendizaje y valoración del programa.
· Los estudiantes que colaboraron eran todos ellos voluntarios de sexto de medicina, con un moderado predominio de sexo femenino. La mitad de ellos presentaban un nivel medio de informática (manejo de los paquetes informáticos habituales: procesador de textos, hoja de cálculos, etc.) y la otra mitad conocimientos mínimos. La familiarización con programas multimedia era igualmente escasa.
· Los residentes (7 de radiología y 3 de neumología) al igual que los estudiantes, presentaron un nivel medio o conocimientos mínimos al cincuenta por ciento.
· Los especialistas divididos en tres subgrupos: 5 radiólogos subespecialistas en TC de tórax, 5 radiólogos especialistas en otras áreas y 5 neumólogos, presentaron de forma global un mayor nivel informático que los otros grupos.
En la valoración del aprendizaje mediante los tests previos y posteriores al manejo del programa, con un tiempo estipulado de una hora, el resultado fue muy positivo, en el sentido de que todos los grupos incrementaron el número de aciertos en el test posterior (Tabla 1). El tiempo de utilización de una hora fue más estrictamente seguido por los estudiantes. En cuando a los residentes y especialistas, sobre todo estos últimos, manifestaron un cierto disgusto a priori por el tiempo de utilización, considerándolo algo excesivo, pero una vez “enfrascados” en el manejo del programa, todos sin excepción se pasaron de la hora y tuvieron que abandonar el uso de la aplicación “a regañadientes”.
· En los estudiantes se apreció un incremento de respuestas acertadas en la sección de Técnica de un 47%, en la Anatomía un 37% y en el Cáncer pulmonar un 32 %, teniendo en cuenta por un lado el escaso tiempo de utilización del programa y por otro el poco nivel de manejo informático de los estudiantes, muy poco habituados a las aplicaciones multimedia, el resultado es bastante satisfactorio. La sección de cáncer pulmonar fue la que menos se incrementó, debido a que se insistió menos en ella, incluso 5 de los estudiantes no tuvieron tiempo para valorarla. La sección de anatomía fue la que creó más interés, situación lógica en estudiantes de medicina.
· En los residentes el incremento también fue significativo, pero no fue tan espectacular como en los estudiantes ya que partían con una buena tasa de aciertos en el test previo. Esto fue debido a dos motivos: por un lado el nivel del test era bastante accesible y por otros los residentes, salvo dos, ya habían rotado en su formación por el TC de tórax y tenían los conocimientos muy recientes y actualizados.
· En los especialistas entraron en la valoración del aprendizaje solo los radiólogos dedicados a otras áreas y los neumólogos, excluyendo por tanto los subespecialistas en TC de tórax. Los resultados muestran un notable incremento de respuestas acertadas en el test final, en las secciones de anatomía y cáncer pulmonar, teniendo en cuenta que la mayoría partían de una tasa de aciertos previos más baja que la de los residentes (con los conocimientos más actualizados por la rotación reciente). Se advierte, tras la utilización de la aplicación, una rápida puesta al día de los conocimientos.
Tabla 1. Porcentaje de aciertos del test de conocimientos previo y posterior a la utilización de la aplicación
Especialistas*
* Excluidos los subespecialistas en radiología torácica
La valoración del programa se recogió en el test final y se dividió en varios aspectos:
· Facilidad de manejo: Ésta fue calificada por los tres grupos de buena y fundamentalmente excelente. Considerando que el nivel informático era medio y bajo, la aplicación cumple aquí con unos de los objetivos planteados.
· Calidad de la imagen de TC: Ésta fue calificada predominantemente como buena. Fue considerada aceptable por 3 estudiantes y por un radiólogo no subespecialista en TC de tórax. Sin embargo los más familiarizados con las imágenes de TC de tórax, todos los subespecialistas, la consideraron como excelente.
· Calidad de las otras ilustraciones: Referidas a los gráficos, esquemas e imágenes no radiológicas, ésta fue calificada predominantemente como buena y excelente.
· Calidad del entorno gráfico: Referido a la estética de las ventanas de la aplicación: fondos, botones de comando, disposición de las imágenes y los textos, etc. La calificación fue predominantemente buena en los estudiantes y especialistas y excelente en los residentes.
· Explicaciones verbales: fueron consideradas adecuadas por la totalidad de los tres grupos. Frente a la pregunta de si se sustituiría alguna explicación verbal por alguna escrita, solo uno de los especialistas reseñó su preferencia por el texto escrito sobre el hablado cuando el contenido versara sobre conocimientos o explicaciones radiológicas, (o al menos combinar los dos métodos) prefiriendo el modo hablado para las explicaciones de manejo en la pantalla o en la aplicación en general.
· Acompañamiento musical: La gran mayoría lo consideró oportuno y adecuado, destacando su carácter relajante y agradable. Muchos consideraron que les ayudaba a mantener la atención. Los usuarios que emitieron las dos únicas calificaciones negativas, declararon que les gusta más estudiar sin música y que ésta les distrae.
· Claridad de los conceptos expresados en la Técnica: El grupo de residentes y especialistas la califican de forma predominantemente excelente, sin grandes diferencias en los subgrupos, lo que contrasta con los estudiantes que la califican predominantemente como buena, habiendo tres que la consideran aceptable y uno como mala. Es posible que esta diferencia sea debida a que se confeccionó esta sección pensando en los conocimientos básicos necesarios y requeridos para un radiólogo, y no con idea divulgativa para un estudiante, o público en general.
· Claridad de los conceptos expresados en la Anatomía: Aquí existe un claro consenso en los tres grupos con un predominio aplastante de la calificación excelente en los grupos de residentes y especialistas y más moderada en el grupo de los estudiantes.
· Claridad de los conceptos expresados en el Cáncer pulmonar: Aquí existe consenso en los grupos de residentes y especialistas con un predominio claro de la calificación excelente y un predominio de calificación buena entre los estudiantes. Con respecto a estos últimos ha de considerarse el hecho de que algunos no tuvieron tiempo para evaluar esta sección o les falto tiempo para una valoración más real de la misma.
· Interactividad del programa: Aquí también existe consenso en los tres grupos con un empate entre las calificaciones buena y excelente en los grupos de estudiantes y residentes y un predominio de excelente en el grupo de especialistas.
· Interés en volver a ver el programa: Todos sin excepción manifestaron este interés, lo que corrobora el objetivo conseguido de realizar una aplicación docente entretenida sin perder calidad ni profundidad en los conocimientos.
· Utilización del programa en casa con el PC adecuado: En este apartado la gran mayoría de usuarios dividen sus preferencias entre utilizar la aplicación como herramienta de consulta (fundamentalmente en los estudiantes) o utilizarla muchísimo hasta conocerla a fondo (sobre todo los residentes y especialistas), lo que pone de manifiesto el entusiasmo que la aplicación ha despertado.
· Evaluación global del programa: en los grupos de residentes y especialistas predomina de forma contundente la calificación de excelente, repartiéndose prácticamente a medias entre buena y excelente en el grupo de estudiantes. Hay que recordar aquí que la aplicación se pensó y confeccionó dirigida a la formación del radiólogo y no del médico general.
Propuestas de mejora para la aplicación
Vamos a considerar aquí algunas propuestas de mejora de nuestra aplicación, surgida tanto de los colaboradores en la evaluación como de nuestras propias observaciones:
· Ampliar como rama dentro de la sección de anatomía la visualización gráfica tridimensional de la anatomía de los bronquios y segmentos pulmonares. Este aspecto ha sido sugerido de forma coincidente por varios estudiantes.
· Reprogramar la aplicación a 32 bits para optimizar el rendimiento de su ejecución: como ya se mencionó en la metodología para programar la aplicación final se utilizó la versión de programación de Visual Basic 4.0 para entornos de 16 bits para que la aplicación mantuviera la compatibilidad con el sistema operativo Windows 3.1, que imperaba todavía entonces. La programación en 32 bits solo hubiera permitido la ejecución del programa en Windows 95 y no en ambos. La gran mayoría de los ordenadores personales actuales, tanto en instituciones como en el ambiente doméstico, trabajan bajo entorno Windows 95 o NT, de 32 bits. Esto proporciona de entrada dos importantes ventajas: resulta más rápido, pues se trabaja con bloques de datos de tamaño doble que los que podría manejar un sistema operativo de 16 bits y permite acceder a grandes cantidades de memoria y manejar discos de gran capacidad.
· Incrementar la resolución del entorno gráfico de la aplicación y de las imágenes a una resolución de pantalla de 800 x 600 pixeles, al ser este el nuevo estándar utilizado.
· Ampliación de la patología tratada. Esta ha sido una petición reiterada en las observaciones finales de los evaluadores. El siguiente paso dentro de la docencia del TC de tórax sería ampliar los temas de la patología torácica con toda su semiología radiológica y profundizar en el estudio de la patología pulmonar intersticial mediante TC de alta resolución. Otro aspecto a tratar son las nuevas aportaciones de los nuevos TC helicoidales que han renovado la tecnología de la tomografía computarizada (8) y resucitado el valor radiológico de esta con nuevas capacidades diagnósticas (detección de tromboembolismo pulmonares, estudio del árbol traqueobronquial con broncografía-TC (9), etc.). También la ampliación puede abarcar cualquier aspecto de la radiología estando ya en fase de proyecto una aplicación multimedia sobre técnica, anatomía y patología de la Orbita en TC, RM y Ecografía.
· Evaluar con grupos más amplios esta aplicación. Establecer estudios comparativos con nuevas versiones de la aplicación y con herramientas docentes similares.
· Confeccionar una nueva versión y/u otros futuros proyectos con carácter multilingue, es decir programándolos con manejo de ficheros de recursos que permitan al usuario, mediante la pulsación de un simple botón de comandos (del idioma en cuestión: inglés, francés o alemán), traspasar al instante toda la aplicación al idioma deseado. Esto incrementaría tremendamente su capacidad de distribución internacional, aspecto muy importante teniendo en cuenta que este tipo de aplicaciones, tan especializadas, van dirigidas relativamente a un escaso número de usuarios finales.
La irrupción de la multimedia en el mundo de la informática ha resultado ser un hito imparable y de significativo valor. Dada importancia de la imagen en la radiología parece lógico que las aplicaciones multimedia tengan y vayan a tener cada vez más, un relevante papel en la docencia de la radiología. Por supuesto, este papel hay que entenderlo como una herramienta docente de indudable valor, pero siempre como un elemento complementario a la docencia integral de la radiología, donde la enseñanza directa maestro-alumno sigue siendo el eje en donde se vertebran todos los demás elementos: prácticas, libros de texto, artículos y aplicaciones de enseñanza asistida por ordenador. Este trabajo demuestra el incuestionable valor que estas últimas tienen en la docencia de la radiología.
A pesar de todo, son todavía muy pocas las aplicaciones multimedia realizadas en medicina y más aún en radiología. Eso puede deberse al limitado número de usuarios finales a los que va dirigido, lo que implica un escaso interés económico comercial que las impulse. Ultimamente, parece que el panorama empieza a cambiar con iniciativas como las de la editorial McGraw Interamericana, con la elaboración de series, divididas por especialidades, de aplicaciones médicas multimedia en CD-ROM en los tres últimos años.
Por otro lado, las empresas farmacéuticas están considerando, cada vez más, el valor que tienen las aplicaciones médicas multimedia para la formación médica continuada y potenciando la distribución de éstas como forma de marketing en la visita médica. Lógicamente, esto repercute y beneficia de forma desigual a las especialidades médicas, promocionándose aplicaciones temáticas de una especialidad más que de otras en función de mayor volumen de gasto farmacéutico que generan y por tanto del mayor poder farmacéutico que las respalda. En este aspecto, desgraciadamente, la especialidad de radiología se encuentra en franca desventaja frente a otras especialidades como la cardiología, por ejemplo; siendo notoria la escasez de aplicaciones multimedia que hay en radiología donde, sin embargo, las presentaciones con imágenes juegan un gran papel docente.
Otro aspecto a considerar es el costo que tiene su elaboración. La creación de un curso multimedia es caro comparado con el de un curso en presencia. Se estima que un curso multimedia de una hora necesita de 100 a 400 horas de preparación (10).
Los avances en tecnología de ordenadores han dado a profesionales y no profesionales un potencial y una flexibilidad tremenda para crear sistemas de docencia y entrenamiento en temas orientados a la visualización de imágenes (11-16). La expresión docencia asistida por ordenador (‘computer-assisted instruction’) surge en la literatura científica radiológica, tal vez guardando cierto paralelismo terminológico con el diagnóstico asistido por ordenador (‘computer-assisted diagnosis’), pero representando sin duda un tema de actualidad movido por un creciente desarrollo de intenciones y esfuerzos personales e institucionales.
Los radiólogos están viéndose cada vez más implicados en el desarrollo de sistemas de información basados en ordenadores. Las tendencias actuales sugieren que el futuro de la radiología está basado en registros informatizados de pacientes, archivos digitales y consultas por red. En el aspecto docente, la utilización de programas de enseñanza asistido por ordenador está modificando la enseñanza de la radiología. Veamos, a continuación, algunos aspectos a considerar a la hora de su elaboración:
La estructuración de contenidos.
Un componente crucial, aunque a menudo omitido, de estos programas es la organización y estructuración de contenidos. La estructuración de contenidos implica colocar hallazgos, diagnósticos, diagnósticos diferenciales y otros conceptos radiológicos estándar en un formato determinado que favorezca:
1- La disposición lógica de contenidos.
2- La corrección de errores centralizada (‘centralized remediation’).
3- El mantenimiento de registros (‘record keeping).
4- La variedad de niveles de usuario.
5- Una fácil adición de casos.
La estructuración de contenidos facilita además la vinculación de la información en un programa escrito (‘authored software program’) para enseñanza y evaluación. Más aún, separando el diseño de contenidos de la confección del programa, ambos procesos se hacen más manejables (17). Este método de elaboración de contenidos, previo a la escritura del programa, implica definir los objetivos específicos de un proyecto y organizar el contenido en una estructura lógica y jerarquizada, evitando por tanto la confusión y la pérdida de dirección en aproximaciones sin estructura.
El papel del radiólogo
En muchos casos, el papel del radiólogo en los programas docentes en la radiología se limita a ser el experto que aporta los contenidos, que otro equipo va a desarrollar. La idea concebida por muchos de estos equipos, expertos en desarrollo de aplicaciones informáticas, de que el papel de expertos en contenidos finaliza cuando la implementación del programa comienza, afecta de forma adversa al éxito de un proyecto.
Los programas de docencia asistida por ordenador pueden hacer asequible información compleja, pero la dirección de esta información la debe establecer quien comprende la complejidad real del tema a tratar, el experto en contenidos, en este caso el radiólogo. Sin conocer el significado completo del material, otros miembros del equipo de diseño corren el riesgo de quedarse en la confección de una presentación superficial (18). Este problema no se ha planteado en nuestra aplicación, ya que todos los aspectos de su elaboración han corrido a cargo de la misma persona, que al ser radiólogo, ha permitido una estrecha integración entre el contenido, el diseño y la programación de la aplicación. Sin embargo, somos conscientes de que una colaboración con expertos en diseño y programación habría ahorrado muchas horas de trabajo, rentabilizando más el producto final.
Sin objetivos bien definidos, el contenido de este tipo de programas será nebuloso y el proyecto tendrá menor significado. Los objetivos educativos básicos para un radiólogo incluyen comprender la imagen anatómica, las condiciones patológicas y el protocolo de la exploración (12). En nuestra aplicación hemos querido recoger estos tres aspectos en las tres secciones del programa: anatomía, cáncer de pulmón y técnica.
La gran mayoría de autores de programas asistido por ordenador para docencia coinciden en la importancia de instalar sistemas de evaluación. En algunos casos la evaluación es uno de los objetivos primordiales del programa, habiéndose comenzado a utilizar el término PAQS, de ‘Picture Archive and Quizzing Systems’ (17) para denominar archivos de casos de imágenes radiológicas o anatomopatológicas con descripción de las mismas y planteamiento de los posibles diagnósticos diferenciales y respuesta final. Los proyectos más ambiciosos pretenden crear grandes bases de datos (casos clínicos) organizadas de diversas formas (por etiología, por localizaciones, etc.) que constituyen una fuente permanente de evaluación. En nuestra aplicación la autoevaluación ha sido considerada un elemento fundamental para permitir al usuario comprobar sus conocimientos y valorar su aprendizaje, sin perder el aspecto lúdico de la aplicación.
La capacidad de intervención sobre el programa que se le otorga al usuario y la fluidez de ejecución de comandos sobre un entorno agradable, desarrollado de forma intuitiva, son elementos que hacen al usuario más participativo. Las construcción de programas multimedia para docencia debe tener en cuenta esos elementos, pues la participación del usuario es uno de los objetivos estratégicos fundamentales a conseguir. Algunos autores han llegado más allá, elaborando un software con herramientas de desarrollo dedicadas a la docencia en radiología, que permiten al usuario incluso crear, editar y distribuir sus propias notas y su propia organización de material docente (19).
El papel que viene a desempeñar nuestra aplicación multimedia dentro de este panorama actual es el siguiente:
· Llenar un vacío existente en la docencia del TC de tórax. No existe una aplicación multimedia que trate este tema en los aspectos considerados por nuestra aplicación.
· Ayudar a disminuir, con un programa de radiología y en castellano, la escasez de aplicaciones existentes en estos dos sentidos.
· Introducir el elemento musical de la multimedia, como apoyo al entorno docente, no utilizado hasta ahora (en mi conocimiento) en las aplicaciones multimedia médicas.
· Introducir la interacción personalizada con el usuario, mediante el reconocimiento de este por parte del programa en las sucesivas sesiones de utilización, mediante el trato directo con él, interpelándolo por su nombre, con comentarios afectuosos, etc. a lo largo del transcurso de la aplicación, y finalmente mediante el control personalizado de sus evaluaciones y resultados. Este enfoque también es novedoso y no es utilizado hasta ahora por ninguna aplicación médica multimedia.
1.- Catapult. Microsoft Windows 95 para usuarios avanzados. 1996 New York, Hill M. Ed.
2.- Cornell G, Straint T. Visual 4 para programadores. New York: Hill M. Ed; 1997.
3.- Microsoft Visual Basic. Manual del programador, versión 4.0. 1995. New York Corporation M. ed.
4.- McKinney B. Programación avanzada con Visual Basic. New York: Hill M. Ed; 1997.
5.- McKelvy M, Martinsen B, Webb J. Visual Basic 5. New York: Hill M. Ed; 1997
6.- Figueroa J. Accediendo a Access con Visual Basic. Sólo programadores 1997; 35: 52-55.
7.- FxTools. Professional Edition. User´s manual version 4.00 (Reusable components OCX-VBX) 1997 Rochester: Image Fx ed.
8.- Rogalla P, Mutze S, Hamm B. Body CT. State of the art. München: Verlag Z, ed. 1997.
9.- García JM. Broncografía TC. Un estudio preliminar para la descripción técnica y el estudio anatómico de una forma de representación 4D del arbol traqueobronquial. Radiología 1998; 40(2): 75-84.
10.- García de Sola P. El monopolio del saber. Madrid: El Pais. 1998 31 de Mayo.:36.
11.- Tessler F. Computer aplications in radiology education: a challenge for the 1990s. AJR 1989; 152:1169-72.
12.- Jaffe C, Lynch P. Computed-aided instruction for radiologic education. Radiographics 1993; 13:931-7.
13.- Jaffe C, Lynch P. Computed-aided instruction: the real issues. Radiographics 1994; 14:278.
14.- Jaffe C, Lynch P. Computed-aided instruction in radiology: opportunities for more effective learning. AJR 1995; 164:463-7.
15.- Jaffe C, Lynch P. Educational challenges. Radiol Clin North Am 1996; 34: 629-46.
16.- Frank M. The computer as an aid to ongoing education in Radiology. AJR 1996; 167: 1059-61.
17.- Hawkings H, Boscak A, Ciaschini M, Vogel N, Mossey M. Content preauthoring preparing medical information for multimedia authoring and quizzing. Radiographics 1997; 17: 1575-86.
18.- Calhoun PS, Fishman EK. Developing a computer-assisted instruction program: a process overview for the radiologist. Radiographics 1997; 17: 1277-91.
19.- Baxter A, Klein J, Osterle E. RadNotes: a novel software development tool for radiology education. Radiographics 1997; 17: 761-7.
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