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FACULTAD DE INGENIERÍA ESCUELA DE INGENIERÍA DE TELECOMUNICACIONES
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Julia Ramírez Macías
1 FACULTAD DE INGENIERÍA ESCUELA DE INGENIERÍA DE TELECOMUNICACIONES DESARROLLO DE UNA APLICACIÓN PARA DISPOSITIVOS MÓVILES QUE PERMITA TRANSMITIR Y RECIBIR IMÁGENES DERMATOLÓGICAS. TRABAJO ESPECIAL DE GRADO Presentado ante la UNIVERSIDAD CATÓLICA ANDRÉS BELLO Como parte de los requisitos para optar al título de INGENIERO EN TELECOMUNICACIONES REALIZADO POR Fabiana A. Garranchan G Samuel T. Ortega O PROFESOR GUÍA Prof. Iván Escalona. FECHA Caracas, Noviembre 2013
3 UNIVERSIDAD CATÓLICA ANDRÉS BELLO FACULTAD DE INGENIERÍA ESCUELA DE INGENIERÍA DE TELECOMUNICACIONES DESARROLLO DE UNA APLICACIÓN PARA DISPOSITIVOS MÓVILES QUE PERMITA TRANSMITIR Y RECIBR IMÁGENES DERMATOLÓGICAS REALIZADO POR Fabiana A. Garranchan G Samuel T. Ortega O PROFESOR GUÍA Prof. Iván Escalona. FECHA Caracas, Noviembre 2013
4 RESUMEN DESARROLLO DE UNA APLICACIÓN PARA DISPOSITIVOS MOVILES QUE PERMITA RECIBIR Y TRANSMITIR IMÁGENES DERMATOLÓGICAS Garranchan, Fabiana Ortega, Samuel La movilidad de los datos representa una gran ventaja en el campo de la telemedicina para prestar asistencia médica a distancia estableciendo diagnósticos precisos y permitiendo la creación de nuevos modelos de apoyo en dicha área. Es por ello que en el presente trabajo especial de grado se desarrolló una aplicación para dispositivos móviles que cubre las necesidades básicas de los especialistas en el área de dermatología para un mejor diagnóstico al transmitir y recibir imágenes dermatoscópicas en cualquier sitio del país en el que se encuentre el doctor. Para la implantación de la Aplicación se utilizó un dermatoscopio para capturar las imágenes de las lesiones en la piel, en donde se obtuvo un banco de pruebas para estudiar las propiedades de cada una y seleccionar aquellas que reunían las características requeridas por el especialista. Asimismo, se establecieron rutinas a través del lenguaje de programación JAVA utilizando el entorno ECLIPSE, el cual permitió el desarrollo de la aplicación en el Sistema Operativo Android. La conexión de la aplicación al servidor de la Universidad Católica Andrés Bello se realizó a través de una VPN (Red Privada Virtual- Virtual Private Network). Se procedió a la creación de una función llamada Doctores, en la cual es posible establecer una conversación vía chat en tiempo real para la interacción de los médicos tratantes sobre una lesión cutánea en un paciente. Palabras Claves: Dermatología, Android, Dermatoscopio, Servidor, Captura de Imágenes. II
5 ABSTRACT Data mobility is a big advantage in the field of telemedicine for remote medical assistance establishing accurate diagnosis and allowing the creation of new models of support in this area. For this reason, in this thesis was possible to develop an application for mobile devices that covers basic needs of specialists in the area of dermatology for better diagnosis of dermoscopic images, allowing the transmission and reception from anywhere in the country regardless of the location of the specialist (doctor). In order to capture skin lesions images for the application, it was implemented the use of the dermatoscope, where it is possible to obtain a bench bank with the object to study the characteristic of the images selected according to the criteria required by the specialist The routines of the application were established through Java programming language using ECLIPSE environment, which allowed the development of the application on the Android Operating System. The connection to the server application from the Catholic University Andrés Bello was performed through a VPN (Virtual Private Network - Virtual Private Network). We proceeded to the creation of a function in which, it is possible to establish a real time messaging conversation between physicians based on a skin lesion in a patient. Key Words: Dermatology, Android, dermatoscope, Server, Image Capture. III
6 DEDICATORIA A Betzaida, Luis y Claudia quienes siempre han sido mi guía y les debo este gran logro. A mi madre, por ser el pilar más importante y por demostrarme siempre su cariño y apoyo incondicional. A mi padre, A toda mi familia, A todos mis amigos. Fabiana Garranchan García Samuel Ortega IV
7 AGRADECIMIENTOS En primer lugar, a Dios y a la Virgen del Valle por cada paso que doy. Gracias mamá, porque sin ti esto no hubiese sido posible, por guiarme y estar presente a lo largo de este camino que aunque no ha sido fácil, siempre has estado ahí para darme los mejores consejos y apoyarme cada día. Todo lo que soy te lo debo a ti mamita, te amo demasiado. Gracias papá, por confiar en mi desde el primer momento y darme la oportunidad de lograr esta meta, por todas las palabras que me has sabido dar y por estar presente en cada etapa de mi vida, te amo papi. Hermana, eres mi mejor ejemplo de constancia y perseverancia, y de que si te lo propones se puede lograr, gracias por estar en todo momento a mi lado a lo largo de este recorrido que por fin logramos llegar a la meta, te amo hermana. A mi abuelita Caridad que siempre has estado presente y he recibido todo tu amor y tu apoyo, te amo abuelita. A mi abuelita Elsa, que ahora eres un angelito te doy gracias por tu cariño y te dedico este gran logro. todo. A mi familia quienes siempre me han brindados todo su cariño, gracias por A Carlos, gracias por estar conmigo siempre, por ayudarme en todo momento y por tu apoyo incondicional, te quiero mucho. A la Dra. Mayerith Torreyes quien nos guío en el área de la dermatología para hacer posible este trabajo especial de grado. Agradezco a mi tutor, Iván Escalona quien nos guió en la elaboración de este gran proyecto. A mi Kotuffa hermosa, te amo demasiado. Karla (B), gracias por estar ahí para mí, por ser una gran amiga, te quiero mucho. V
8 Gracias a mi prima Yra que sin tus clases de proba no estaría aquí, por toda la paciencia, y todos los buenos ratos que pasamos juntas, te quiero mucho. A mi gran compañero y amigo Samuel, que comenzamos juntos esta carrera y ahora podemos decir que lo logramos!!!. A todos mis amigos que conocí a lo largo de la carrera, les doy las gracias por hacer este viaje más agradable. Fabiana Garranchan García A todas las personas involucradas en el proyecto, y a todas las que de una u otra forma nos prestaron su colaboración en el diseño y ejecución del proyecto; el Profesor Iván Escalona, La Doctora Mayerith Torreyes, el Ingeniero José R. Suárez. Samuel Ortega VI
9 ÍNDICE GENERAL RESUMEN... II ABSTRACT... III DEDICATORIA... IV AGRADECIMIENTOS... V ÍNDICE DE FIGURAS... XI ÍNDICE DE TABLAS... XII LISTA DE ACRÓNIMOS... XIII INTRODUCCIÓN... XIV CAPÍTULO I. PLANTEAMIENTO DEL PROYECTO... 1 I.1.Planteamiento del Problema... 1 I.2.Objetivos... 2 I.2.1.Objetivo General... 2 I.2.2.Objetivos Específicos... 2 I.3 Alcances y Limitaciones... 3 I.3.1.Alcances... 3 I.4.2. Limitaciones... 3 I.5 Justificación... 4 CAPÍTULO II. MARCO TEÓRICO... 5 II.1 Telemedicina... 5 II.2. Dermatología... 6 II.3 Teledermatología... 6 II.4. Clasificación de Teledermatología II.4.1. Tiempo real (on-line) o síncrona... 7 II.4.2. Diferido (store and forward almacenaje y envío- S&F) o asíncrona... 8 II.5. Ventajas y Desventajas en la Teledermatología... 9 II.6. Dermatoscopio... 9 VII
10 II.7. Fototipos Cutáneos... 9 II.7.1. Fototipo Cutáneo I II.7.2. Fototipo Cutáneo II II.7.3. Fototipo Cutáneo III II.7.4. Fototipo Cutáneo IV II.7.5. Fototipo Cutáneo V II.8. Dermatoscopia II.9. Teledermatoscopia II.10 Redes VPN II.12. Sistemas Operativos II Sistema Operativo Android II Sistema Operativo Blackberry II Sistema Operativo ios II.13.Cliente II.14 Servidor II.15 Arquitectura Cliente/Servidor II. 16 Servicio Web CAPÍTULO III. MARCO METODOLÓGICO III.1. Definición del tipo de proyecto III.2. Procedimiento III.2.1. Fase I: Levantamiento de información III.2.2. Fase II: Captura y selección de las imágenes III.2.3. Fase III: Estudio del Lenguaje de Programación III.2.4 Fase IV: Estudio del servidor III.2.5. Fase V: Selección del método de transmisión III.2.6 Fase VI: Diseño e implementación del sistema III.2.7 Fase VII: Pruebas y optimización CAPÍTULO IV. DESARROLLO IV. 1.Levantamiento de información VIII
11 IV.2.Captura y selección de imágenes IV.2.1.Imágenes de Mapa de Bits IV.2.2. Imágenes Vectoriales IV.2.3.Tipos de compresión IV.2.4.Tipos de formatos para imágenes digitales IV.3. Estudio del Lenguaje de IV.3.1. Sistema Operativo Android IV.3.2. Sistema Operativo Blackberry OS IV.3.3. Sistema Operativo IOS IV.4. Estudio del servidor IV. 5. Método de Transferencia de Archivos IV.6.Diseño e implementación del sistema IV.6.1 Diseño de aplicación de Teledermatología IV.6.3 Provisión de seguridad al sistema CAPITULO V. RESULTADOS V.1. Estudio de Imágenes V.2. Estudio de lenguaje de programación V.3. Estudio del servidor V.4. Método de transmisión de archivos al servidor V.5. Diseño e implementación del sistema V.5.1 Base de Datos V.5.2 Diseño de la aplicación de Teledermatología V.7. Pruebas y optimización V.7.2 Pruebas de chat V.7.2 Pruebas de envío de imágenes V.7.3 Pruebas con los médicos CAPITULO VI. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES BIBLIOGRAFIA ANEXO IX
12 Protocolos y Programas para la Transferencias de Archivos ANEXO N Lenguajes de Programación ANEXO N Funcionamiento y características del dermatoscopio Dermlite II Hybrid M Funcionamiento y Características del Dermatoscopio Dermlite II Hybrid M ANEXO N Imágenes tomadas con el dermatocopio Dermlite II Hybrid M (Imágenes sin el dermatoscopio y con el dermatoscopio de prueba) ANEXO N Formato de Encuesta ANEXO N Resultados de las encuestas realizadas por los Dermatólogos en el Hospital Militar Doctor Carlos Arvelo X
13 ÍNDICE DE FIGURAS Figure 1. Clasificación de Fototipos Cutáneos Figura 2. Redes VPN Figura 3. Dermatoscopio DermLite II híbrid m Figure 4. Diagrama funcional de la aplicación Figura 5. Mejor Resolución de Cámaras en Dispositivos Móviles Figura 6. Fototipos Cutáneos Figura 7. Utilidad de la aplicación Figura 8. Putty Figura 9. Creación de una nueva conexión VPN Figura 10. Ingreso al sistema y autenticación del usuario Figura 11. Estado de Conexión Figura 12. Filezilla Figura 13. Inicio de la aplicación Figura 14. Entrada al Sistema Figura 15. Registro Figura 16. Menú Principal Figura 17. Lista de Doctores Figura 18. Agregar un Doctor Figure 19. Chat entre Doctores Figura 20. Lista de Pacientes Figura 21. Agregar un Paciente Figura 22. Historia Médica de Paciente Figura 23. Cámara Figura 24. Cámara del Dispositivo Móvil Figura 25. Guardar Imagen Figura 26. Enviar Imágenes Figura 27. Trasmisión de la Imagen por Correo Electrónico Figura 28. Galería Figura 29. Seleccionar la Imagen a Enviar Figura 30. Enviar Archivo Seleccionado Figura 31. Enviar Imagen por Correo Electrónico Figura 32. Acerca de XI
14 ÍNDICE DE TABLAS Tabla 1. Ventajas y Desventajas de la Teledermatología Tabla 2. Reuniones y Entrevistas Tabla 3. Diferencias entre formatos de imágenes Tabla 4.Comparación de Cámaras de dispositivos móviles Tabla 5. Matriz FODA Sistema Operativo Android Tabla 6. Matriz FODA Sistema Operativo Blackberry OS Table 7. Matriz FODA Sistema Operativo ios Tabla 8. Ficha General del Servidor xseries XII
15 LISTA DE ACRÓNIMOS APIs: Interfaz de programación de aplicaciones (Application Programming Interface). DTI: Departamento de Tecnologías de Información. GIF: Formato de intercambio de Gráficos (Graphics Interchange Format) JPEG: Unión de Grupo de Expertos Fotográfico (Joint Photographic Experts Group). LAN: Red de Área Local (Local Area Network). NDK: Kit de Desarrollo Nativo (Native Development Kit) PDF: Formato de Documento Portable (Portable Document Format) PNG: Gráficos de red portátil (Portable Network Graphics) RDSI: Red Digital de Servicios Integrados. S.O: Sistema Operativo. SDK: Kit de Desarrollo de Software (Software Development Kit) SSH: Intérprete de órdenes Segura (Secure SHell). TCP: Protocolo de Control de Transmisión (Transmission Control Protocol). TD: Teledermatología. TIFF: Formato de Fichero de Imágenes Etiquetado (Tagged Image File Format ) TM: Telemedicina. URL: Localizador Uniforme de Recursos (Uniform Resource Locator) VPN: Red Privada Virtual (Vitual Private Network). WAN: Red de Área Amplia (Wide Área Network) XIII
16 INTRODUCCIÓN Con la generalización de Internet como canal de información y comunicación cotidiana entre personas, la Telemedicina ha encontrado un medio idóneo para brindar una variedad de servicios centrados en las necesidades regionales y de las comunidades, utilizando las Tecnologías de Información y Comunicación para proporcionar apoyo a la asistencia sanitaria, sin tomar en cuenta la distancia entre quienes ofrecen el servicio y los pacientes que lo reciben. Asimismo, la Teledermatología surge como consecuencia de aplicar las nuevas tecnologías a la dermatología convencional, permitiendo realizar informes de diagnósticos de lesiones cutáneas sin que el paciente se encuentre en la consulta de dermatología, ya sea a través de imágenes obtenidas con cámaras digitales adecuadas o dermatoscopios. Con este proyecto se pretende desarrollar una aplicación efectiva que sea de gran ayuda a los médicos de esta rama de la medicina, para así poder transmitir y recibir imágenes dermatológicas utilizando dispositivos móviles para permitir el acceso a la asistencia especializada a un gran número de pacientes con problemas dermatológicos relevantes en un tiempo óptimo, realizar diagnóstico precoz, facilitar el seguimiento de pacientes con enfermedades crónicas, entre otros beneficios que pueda traer dicho proyecto. La presente investigación se encuentra estructurada en cinco capítulos, los cuales abarcan el desarrollo y resultados obtenidos. En el capítulo I se desarrolla el planteamiento del problema, el por qué y para qué del proyecto, así como los objetivos necesarios para la realización (generales y específicos), la justificación de la investigación, sus alcances y limitaciones. El Capitulo II contiene el conocimiento, los conceptos y las bases teóricas necesarias para el desarrollo del proyecto. El Capítulo III describe la metodología utilizada, es decir, las actividades que se realizaron durante el trabajo de grado para alcanzar los XIV
17 resultados y cumplir con los objetivos propuestos; presenta y describe los procedimientos aplicados en cada una de las fases de la investigación: levantamiento de información, captura y selección de imágenes, programación, pruebas realizadas, entre otros. En el Capítulo IV se describe el desarrollo del proyecto en cada una de las fases. En el Capítulo V se presenta y explica cada uno de los resultados obtenidos, y por último el Capítulo VI muestra las conclusiones y recomendaciones. Para finalizar el trabajo de investigación se encuentra la bibliografía consultada que sirvió de apoyo para los aspectos conceptuales, los anexos y apéndices que contienen información complementaria utilizada en el proyecto durante su desarrollo. XV
19 CAPÍTULO I. PLANTEAMIENTO DEL PROYECTO En este capítulo se explica en forma general el proyecto desarrollado en el área de Teledermatología, la importancia y justificación de su realización, el objetivo general, los objetivos específicos, el alcance y las limitaciones presentadas en su ejecución. I.1.Planteamiento del Problema En el área de salud se tienen muchas necesidades, tanto la escasez de especialistas en diversos lugares, como la gran cantidad de personas que necesitan hacer uso del sistema de salud que conlleva al aumento del tiempo de espera para una consulta, lo que es inadmisible en patologías crónicas en las que el diagnóstico y tratamiento precoz son fundamentales para la atención adecuada del paciente. A pesar de que algunos centros clínicos pueden contar con médicos y personal altamente capacitados, éstos muchas veces no pueden prestar un servicio eficiente debido a la alta demanda de dichos servicios, deficiencia de insumos y/o incapacidad de la infraestructura física disponible. Otro problema existente especialmente en sectores marginados o remotos de difícil acceso, es el traslado del paciente al centro hospitalario. Esto puede ocasionar que empeore el estado de salud de la persona, y además origina un gasto económico que muchas veces el paciente no puede costear, por lo que simplemente desiste de ir al médico, dejando sin tratamiento la posible enfermedad o sintomatología que presenta. Debido a esto surge la Telemedicina, la cual tiene entre sus objetivos prestar atención asistencial en áreas que cuentan con poca atención médica, pero también puede ser útil en áreas urbanas, con el fin de ahorrar costos, tiempo e inconvenientes 1
20 a los pacientes. La telemedicina posee una estructura basada en conectividad, estándares, informática médica, tele aplicaciones y tele educación. El área de dermatología es una especialidad apropiada para la Telemedicina, ya que los diagnósticos se sustentan en la morfología de lesiones observables directamente. La Teledermatología fue utilizada en sus inicios con fines docentes, y posteriormente tomó auge en el área asistencial. Como un aporte a esta necesidad, se desarrollará una aplicación sobre el sistema operativo Android para recibir y transmitir imágenes, con la finalidad de dar asistencia médica dermatológica a distancia. I.2.Objetivos I.2.1.Objetivo General Diseñar e implementar una aplicación en dispositivos móviles sobre el sistema operativo Android para recibir y transmitir I.2.2.Objetivos Específicos Investigar las condiciones con que deben tomarse las fotos con cámaras digitales para su uso en diagnóstico dermatológico, tales como, por ejemplo, exposición, luminosidad, ángulos, correcciones de color, comparación de lesiones con tejidos sanos, etc. Estudiar las características de un dermatoscopio. Recibir imágenes en un dispositivo móvil a partir del dermatoscopio. Evaluar distintas opciones para la transmisión de imágenes y seleccionar la más adecuada para realizar pruebas en este trabajo. Transmitir imágenes del dispositivo móvil al servidor de la Escuela de Ingeniería en Telecomunicaciones y almacenarlas junto con la historia respectiva para su posterior reenvío a otros dispositivos móviles. 2
21 I.3 Alcances y Limitaciones I.3.1.Alcances El alcance de este proyecto incluye el uso de un dispositivo móvil con sistema operativo Android, donde se puede desplegar la información guardada en el servidor de la Escuela de Ingeniería en Telecomunicaciones en la UCAB. Solo incluirá transmisión y recepción de imágenes de lesiones cutáneas. El destino de la información será un dispositivo móvil junto con un respaldo en un servidor seguro que ofrece la Universidad. La aplicación incluirá la presentación de las imágenes dermatológicas y los datos del paciente en una interfaz gráfica. El proyecto establecerá un protocolo que permite a un asistente médico distante capturar y seleccionar las imágenes más representativas de una lesión dermatológica para ser transmitida a un servidor donde se almacenará. I.4.2. Limitaciones Todos los dispositivos móviles deben tener como sistema operativo Android y a su vez conexión a Internet. No se hará un enfoque en conocimientos médicos, sino tecnológicos. Una de las limitaciones presentada es la política de seguridad de la DTI- UCAB la cual no permite la elaboración de una red VPN propia, sino que ella suministra un túnel seguro a la red interna de la Universidad, además de un usuario ya configurado con permisos restringidos para el acceso al servidor. Esto impide en la transferencia de archivos, poder analizar diversos protocolos para observar cual se adapta mejor a nuestras necesidades. Los códigos y las configuraciones internas tanto de la red como del servidor, en su mayoría, no pueden ser suministrados para su análisis. El estudio se realizo bajo las condiciones de conexión en el servidor permitidas en la Universidad Católica Andrés Bello. 3
22 I.5 Justificación Este proyecto se plantea con el fin de reducir en gran medida, el tiempo que pueda tardar un dermatólogo tratante, en consultar con otro especialista, sobre algunas lesiones que pueda poseer el paciente. Con la ayuda de los dispositivos móviles y un dermatoscopio portátil, se pretende facilitar y mejorar el diagnóstico que el médico tratante pueda realizar sobre un paciente, sin la necesidad de contar con un dermatoscopio de gran tamaño, que en muchos casos, solo los pueden costear las clínicas y algunos hospitales. 4
23 CAPÍTULO II. MARCO TEÓRICO En el presente capítulo se expone la información conceptual necesaria para llevar a cabo el desarrollo de la aplicación en el Sistema Operativo Android para la transmisión y recepción de imágenes. II.1 Telemedicina La Telemedicina se encarga de utilizar las Tecnologías de Información y Comunicación para proporcionar apoyo a la asistencia sanitaria, independientemente de la distancia entre quienes ofrecen el servicio y los pacientes que lo reciben. Con la generalización de Internet como canal de información y comunicación cotidiana entre personas, la Telemedicina (TM) ha encontrado un medio idóneo para brindar una variedad de servicios centrados en las necesidades regionales y de las comunidades. Por medio de la adopción y uso de tecnologías y técnicas apropiadas, la Telemedicina puede propiciar nuevas formas de interacción entre las personas y los sistemas de salud, así como entre los profesionales y organizaciones en la atención médica, modificando cualitativamente: factores de seguridad; y cuantitativamente: factores de velocidad y distancia; facilitando un acceso rápido, sencillo, flexible y colaborativo a los profesionales de la salud para beneficio de la población. Así, la Telemedicina es tanto una herramienta como una técnica. Es una herramienta porque su desarrollo va de la mano con el avance tecnológico y permite ofrecer servicios médicos a distancia, pero también es una manera de desarrollar nuevos procedimientos diagnósticos y terapéuticos haciendo énfasis en la relación médico-paciente y centrando los servicios en el paciente. Por un lado, facilita efectuar diagnósticos y tratamientos a distancia en conjunto con médicos especialistas hasta los sitios más remotos; permite también mantener al personal actualizado al llevar capacitación hasta su lugar de trabajo además de enfatizar en las acciones de prevención al proporcionar información a la población [1]. 5
24 II.2. Dermatología La dermatología es una especialidad de la medicina que se ocupa del conocimiento y estudio de la piel humana y de las enfermedades que la afectan. Esta especialidad también se preocupa de la prevención de las enfermedades y de la preservación o la recuperación de la normalidad cutánea así como de la dermocosmética que se dedica a la higiene, a la apariencia y protección de la piel. [2] Ya que la piel es el mayor órgano del cuerpo y, obviamente, el más visible, se tiene un enfoque especial hacia él, aunque muchas enfermedades de este órgano se presentan aisladas, algunas de ellas son exteriorizaciones de dolencias internas. Por consiguiente, un dermatólogo posee conocimientos en cirugía, reumatología (muchas de las enfermedades reumatológicas presentan síntomas cutáneos), inmunología, enfermedades infecciosas y endocrinología. También se está incrementando la importancia del estudio de la genética. II.3 Teledermatología Es una técnica que permite ofrecer atención dermatológica a distancia ya sea a través de imágenes obtenidas con cámaras digitales adecuadas o dermatoscopios, que son remitidas a un dermatólogo para su diagnóstico, lo que significa que el especialista puede estar situado en un lugar distinto al del paciente y el médico general mientras exista algún tipo de conexión a través de las telecomunicaciones entre los dos. [3] II.4. Clasificación de Teledermatología. La Teledermatología (TD) puede ser síncrona o asíncrona según sea su sincronización, a continuación se presentan estos dos tipos: 6
25 II.4.1. Tiempo real (on-line) o síncrona La TD en tiempo real utiliza el sistema de teleconferencia o conferencia, su característica principal es la sincronización entre los involucrados. Por lo general incluye paciente/médico de atención primaria y dermatólogo. Para la aplicación de esta tecnología se utilizan terminales de videoconferencia constituidos por videocámaras de calidad media-alta, monitores o pantallas de TV, terminales de ordenador con software de videoconferencia, trípodes y red con ancho de banda suficiente para la transmisión audiovisual. Además de los recursos tecnológicos, la práctica de videoconferencia requiere disponer de una organización que permita que paciente, médico de atención primaria y dermatólogo coincidan en el tiempo para el desarrollo de la tele consulta. Un primer punto crítico para el establecimiento de sistemas de videoconferencia lo constituye el canal de transmisión disponible, en tanto que debe ofrecer una velocidad que garantice la fluidez de una consulta a tiempo real. Para ello, el medio más aplicado en el país es la línea telefónica o LAN (Local Area Network); en cuanto a la red telefónica, la RDSI (Red Digital de Servicios Integrados) es la solución más viable, ya que se trata de una línea digital de alta velocidad que permite un gran ancho de banda capaz de transmitir videoconferencia en tiempo real. Por otro lado, existe multitud de software de gestión de videoconferencia que debe adaptarse al tipo de datos que serán transmitidos, así como al tipo de videoconferencia que se establezca (monopunto, multipunto, etc.). Por lo tanto, una unidad de videoconferencia quedaría constituida por ordenador, hardware de comunicación, software de videoconferencia, monitores, altavoces, cámara, y algunas unidades más avanzadas incluirían sistemas de robotización para el control del movimiento de la cámara. [3] 7
26 II.4.2. Diferido (store and forward almacenaje y envío- S&F) o asíncrona La TD diferida consiste en la recogida de información clínica e imágenes del paciente, su almacenamiento y transferencia posterior para su evaluación por un dermatólogo remoto. En general, esta transmisión puede llevarse a cabo mediante correo electrónico, con un modelo de historia clínica, junto con las imágenes de las lesiones cutáneas en archivos adjuntos. Otra opción que ha ido sustituyendo el correo electrónico consiste en el desarrollo de entornos web consistentes en plataformas de manejo sencillo, y en las que se presenta la información clínica en formularios estándar o incluso con campos de texto abierto a la descripción de historias clínicas resumidas; la inserción de imágenes se lleva a cabo directamente mediante vínculos presentados en las pantallas de la plataforma. La práctica de TD diferida implica la captación de imágenes clínicas mediante cámaras fotográficas digitales, su incorporación a una terminal de ordenador mediante puertos USB o sistemas Wireless, una vez en el terminal el tratamiento de las imágenes, completar información clínica y finalmente su transmisión mediante internet o intranet, ya sea mediante correo electrónico, o mediante formularios diseñados en entornos web. En cuanto a las cámaras digitales necesarias para esta aplicación, es suficiente con cámaras de gama media que permitan una resolución mínima de 3 megapíxeles, modo macro para la toma de imágenes de detalle de las lesiones y con una fuente de luz tipo speed-light, flash anular o luces de apoyo. La transferencia de imágenes de esta resolución es soportada sin inconvenientes por los servidores habituales utilizados para estas aplicaciones. [3] 8
27 II.5. Ventajas y Desventajas en la Teledermatología TELEDERMATOLOGIA Ventajas Efectividad en lesiones aisladas Aceptación por el paciente Accesibilidad a la opinión del dermatólogo de pacientes que viven en zonas aisladas Reduce gastos de los pacientes Evita el desplazamiento del dermatólogo Posibilidad de reducir las listas de espera Reduce el gasto farmacéutico Recomendaciones de fármacos más baratos Desventajas Menos efectividad en erupciones que en tumores Mayor posibilidad de error que la visita cara a cara Los pacientes prefieren ver al dermatólogo Problemas de seguridad y privacidad de datos Menor interrelación dermatólogoenfermo Dependencia de la técnica y técnicos informáticos Existencia de vacíos legales Aumento del gasto en tecnología y en su mantenimiento Tabla 1. Ventajas y Desventajas de la Teledermatología. II.6. Dermatoscopio Un dermatoscopio, no es más que un microscopio manual de superficie que permite la visualización de estructuras pigmentadas de la epidermis y de la unión dermoepidérmica en los diferentes fototipos cutáneos. Es ampliamente usado por los dermatólogos para el diagnóstico diferencial de las lesiones pigmentarias. II.7. Fototipos Cutáneos Existe una amplia variedad de pieles, con características étnicas propias que implican unos mecanismos de reacción muy diferentes frente a las agresiones externas. Cada tipo de piel, requiere unos cuidados cosméticos y una protección 9
28 diferentes. El fototipo hace mención al conjunto de características que determinan si una piel se broncea o no con la exposición al sol, y el grado en que lo hace. Para ello los especialistas recomiendan observar el color de piel de las partes del cuerpo que normalmente no están expuestas al sol, detrás de la rodilla o el antebrazo. Hay diferentes formas para clasificar los fototipos cutáneos. [4] II.7.1. Fototipo Cutáneo I Altamente foto-sensible, individuos de piel muy clara, con frecuencia pelirrojos, ojos azules, con pecas en la piel. Son individuos que, sin la protección adecuada al exponerse periodos prolongados al sol, presentan intensas quemaduras solares, prácticamente no se pigmentan nunca y se descaman de forma ostensible. Es muy difícil que logren broncearse, pues más bien se queman y la piel se les pone roja, como se puede observar en la Figura 1. II.7.2. Fototipo Cutáneo II Muy sensibles al sol, individuos de piel clara, pelo claro, ojos azules y pecas, cuya piel, no expuesta habitualmente al sol, es blanca. Son personas que se queman fácil e intensamente, se pigmentan ligeramente y se descaman de manera notoria, como se puede observar en la Figura 1. II.7.3. Fototipo Cutáneo III Propio de las razas caucásicas, de piel blanca que no está expuesta habitualmente al sol. Los que se encuentran dentro de este grupo son de pelo castaño, piel clara, y a veces les salen pecas cuando están al sol. Se queman moderadamente. Su piel tiende a enrojecerse primero y a broncearse tras los primeros días de exposición, como se puede observar en la Figura 1. II.7.4. Fototipo Cutáneo IV Individuos de piel morena o ligeramente morena, pelo y ojos oscuros. Son individuos que se queman moderada o mínimamente, se pigmentan con bastante 10
29 facilidad y de forma inmediata al ponerse al sol, como se puede observar en la Figura 1. II.7.5. Fototipo Cutáneo V Personas de piel morena amarronada. Se queman raras veces y se pigmentan con facilidad e intensidad, y siempre presentan reacción de pigmentación inmediata. Nunca se queman por el sol y se broncean desde el primer día que se exponen, como se puede observar en la Figura 1. Figura 1. Clasificación de Fototipos Cutáneos. [4] II.8. Dermatoscopia Es una técnica no invasiva de diagnóstico en dermatología, que mediante un instrumento óptico, llamado dermatoscopio, permite examinar mejor las lesiones por debajo de la superficie cutánea amplificando la imagen sospechosa una vez eliminados los fenómenos de refracción y reflexión de la luz sobre la piel. 11
30 La luz es una forma de energía capaz de provocar cambios en los cuerpos. Así, por ejemplo, nuestra piel y la de muchos animales cambia de color cuando se expone a la luz solar, cuando hablamos de reflexión de la luz nos referimos a un cambio de dirección que experimenta la luz cuando choca contra un cuerpo, y cuando hablamos de refracción de la luz es el cambio de dirección que sufre la luz cuando pasa de un medio a otro diferente. [5] II.9. Teledermatoscopia La Teledermatoscopia es la transmisión de imágenes captadas por un dermatoscopio, de forma que este sistema permite al médico general, cuando detecta una lesión de la piel o lunar que pudiera resultar sospechoso, enviar la imagen al especialista en dermatología para que pueda realizar una valoración. El especialista puede valorar la imagen y descartar o diagnosticar una posible patología. Para la comercialización de esta técnica hoy en día se utilizan no solo dermatoscopios sino sistemas convencionales de captura digital de imágenes como cámaras digitales. [3] II.10 Redes VPN Una Red Privada Virtual (VPN) es un forma de compartir y transmitir información entre un círculo cerrado de usuarios que están situados en diferentes áreas geográficas. Es una red de datos de gran seguridad que utilizando Internet como medio de transmisión permite el intercambio de información confidencial. La VPN conecta los componentes de una red sobre otra, por medio de la conexión de los usuarios de distintas redes a través de un túnel que se construye sobre Internet o sobre cualquier otra red pública, negociando un esquema de encriptación y autentificación de los paquetes de datos para el transporte, permitiendo el acceso remoto a servicios de red de forma transparente y segura con el grado de convivencia y seguridad que los usuarios conectados elijan. Las VPN están implementadas con firewalls, con routers para lograr esa encriptación y 12
31 autentificación. En la Figura 2 se puede observar el esquema de una Red Privada Virtual (VPN). [6] Figura 2. Redes VPN [6] II.12. Sistemas Operativos A continuación se presentan las descripciones de algunos de los sistemas operativos más influyentes en el mercado tecnológico. II Sistema Operativo Android El sistema operativo Android, es una plataforma de Software basada en el núcleo de Linux. Diseñada en un principio para dispositivos móviles, Android permite controlar dispositivos por medio de bibliotecas desarrolladas o adaptados por Google mediante el lenguaje de programación Java. El desarrollo de aplicaciones para esta plataforma se realiza mediante SDK (Kit de Desarrollo de Software-Software Development Kit), y el lenguaje de 13
32 programación JAVA. Una alternativa es el uso del NDK (Native Development Kit- Kit de Desarrollo Nativo) de Google para emplear el lenguaje de programación C. Inicialmente, Android fue desarrollada por Google Inc. aunque poco después se unió Open Handset Alliance, un consorcio de 48 compañías de hardware, software y telecomunicaciones, las cuales llegaron a un acuerdo para promocionar los estándares de códigos abiertos para dispositivos móviles. [7] Los componentes principales del sistema operativo de Android son: Aplicaciones: las aplicaciones base incluyen un cliente de , programa de SMS, calendario, mapas, navegador, contactos, y otros. Todas las aplicaciones están escritas en lenguaje de programación Java. Espacio de trabajo de las aplicaciones: los desarrolladores tienen acceso completo a los mismos APIs (Interfaz de programación de aplicaciones-application Programming Interface) del marco de trabajo (framework) usado por las aplicaciones base. La arquitectura: está diseñada para simplificar la reutilización de componentes; cualquier aplicación puede publicar sus capacidades y cualquier otra aplicación puede luego hacer uso de esas capacidades (sujeto a reglas de seguridad del framework). Este mismo mecanismo permite que los componentes sean reemplazados por el usuario. Librerías: Android incluye un set de bibliotecas C/C++ usadas por varios componentes del sistema operativo. Estas características se exponen a los desarrolladores a través del Espacio de Trabajo de las aplicaciones de Android; algunas son: System C library (implementación biblioteca C standard), bibliotecas de medios, bibliotecas de gráficos, 3d, SQLite, entre otras. Tiempo de Ejecución de Android: Android incluye un set de bibliotecas base que proporcionan la mayor parte de las funciones 14
33 disponibles en las bibliotecas base del lenguaje Java. Cada aplicación corre su propio proceso, con su propia instancia de la máquina virtual Dalvik. DALVIK ha sido escrito de forma que un dispositivo puede correr múltiples máquinas virtuales de forma eficiente. DALVIK ejecuta archivos en el formato Dalvik Executable (.dex), el cual está optimizado para memoria mínima. La máquina virtual está basada en registros, y corre clases compiladas por el compilador de Java que han sido transformadas al formato.dex (Dalvik Executable) por la herramienta incluida "dx". Núcleo Linux: Android depende de Linux para los servicios base del sistema como seguridad, gestión de memoria, gestión de procesos, pila de red, y modelo de controladores. El núcleo también actúa como una capa de abstracción entre el hardware y el resto de la pila de software. II Sintaxis XML La finalidad de XML es marcar información (describir datos), de forma sencilla e independiente de la aplicación que requiera esa información. Un mismo XML se podría utilizar para presentar un contenido en un navegador, importarlo a una base de datos, o intercambiar información entre diversas aplicaciones. Como todos los lenguajes de marcado, el aspecto que presenta el código XML es el de elementos que engloban texto y que se pueden anidar. [8] II Sistema Operativo Blackberry El sistema operativo BlackBerry es un sistema operativo multitarea, que permite un uso intensivo de los dispositivos de entrada disponibles en los teléfonos, en particular la rueda de desplazamiento y el trackpad. El sistema operativo proporciona soporte para Java MIDP 1.0 (Mobile Information Device profile- Información de Perfil de Dispositivo Móvil) y WAP 2.0 (Wireless Application Protocol-Protocolo de Aplicaciones Inalámbricas) 15
34 El actual OS (Se usan de el OS 5.0, 6.0, 7.0) proporciona un subconjunto de MIDP 2.0 y permite activación inalámbrica completa y sincronización con Exchange de correo electrónico, calendario, tareas, notas y contactos, y añade un soporte para Novell GroupWise y Lotus Notes. La radio (Telephone Support System- Sistema de Soporte Telefónico) es el sistema mediante el cual, en conexión con el IMEI (International Mobile Equipment Identity-Identidad Internacional de Equipo Móvil) del dispositivo, permite disfrutar de la total conexión al teléfono. Por tanto sin el IMEI, el dispositivo sería incapaz de funcionar correctamente, debido a cambios en el sistema. En 2013, una de las primeras decisiones que han adoptado ha sido despedirse de su marca RIM para sustituirla por la cara pública de la compañía. 'BlackBerry' pasará a ser el nuevo nombre de la empresa. BlackBerry Hub es el núcleo de comunicaciones del BB10. Incluye soporte nativo para las redes sociales: Facebook, Twitter, LinkedIn, mensajes o , además de que el usuario podrá entrar y publicar actualizaciones desde cualquier sitio, incluyendo su calendario. II Sistema Operativo ios Es un sistema operativo móvil de la empresa Apple Inc. Originalmente desarrollado para el iphone (iphone OS), siendo después usado en dispositivos como el ipod Touch, ipad, entre otros. La empresa no permite la instalación de ios en hardware de terceros. La interfaz de usuario de ios está basada en el concepto de manipulación directa, usando gestos multitáctiles. Los elementos de control consisten en deslizadores, interruptores y botones. La respuesta a las órdenes del usuario es inmediata y provee de una interfaz fluida. La interacción con el sistema operativo incluye gestos como deslices, toques, pellizcos, los cuales tienen definiciones diferentes dependiendo del contexto de la interfaz. Se utilizan acelerómetros internos para hacer que algunas aplicaciones respondan a sacudir el 16
35 dispositivo (por ejemplo, para el comando deshacer) o rotarlo en tres dimensiones (un resultado común es cambiar de modo vertical al apaisado u horizontal). ios se deriva de Mac OS X, que a su vez está basado en Darwin BSD, y por lo tanto es un sistema operativo Unix. ios cuenta con cuatro capas de abstracción: la capa del núcleo del sistema operativo, la capa de "Servicios Principales", la capa de "Medios" y la capa de "Cocoa Touch". La versión actual del sistema operativo (ios 7.0.0) ocupa más o menos 1.1 GB, variando por modelo. II.13.Cliente El cliente es el proceso que permite al usuario formular los requerimientos y pasarlos al servidor. El Cliente normalmente maneja todas las funciones relacionadas con la manipulación y despliegue de datos, por lo que están desarrollados sobre plataformas que permiten construir interfaces gráficas de usuario (GUI), además de acceder a los servicios distribuidos en cualquier parte de una red. puntos Las funciones que lleva a cabo el proceso cliente se resumen en los siguientes Administrar la interfaz de usuario. Interactuar con el usuario. Procesar la lógica de la aplicación y hacer validaciones locales. Generar requerimientos de bases de datos. Recibir resultados del servidor. [9] 17
36 II.14 Servidor Es el proceso encargado de atender a múltiples clientes que hacen peticiones de algún recurso administrado por él. El servidor normalmente maneja todas las funciones relacionadas con la mayoría de las reglas del negocio y los recursos de datos. puntos: Las funciones que lleva a cabo el proceso servidor se resumen en los siguientes Aceptar los requerimientos de bases de datos que hacen los clientes. Procesar requerimientos de bases de datos. Formatear datos para trasmitirlos a los clientes. Procesar la lógica de la aplicación y realizar validaciones a nivel de bases de datos. [9] II.15 Arquitectura Cliente/Servidor. Un ambiente computacional basado en una red (LAN (Local Area Network- Red de Area Local) o WAN (Wide Area Network- Red de Área Amplia)) en la que un servidor central de base de datos, maneja todos los comandos de base de datos enviados a él desde las estaciones de trabajo cliente, y aplicaciones de programas en cada cliente concentran las funciones de interfaz con el usuario. [9] II. 16 Servicio Web Un servicio web es una tecnología que utiliza un conjunto de protocolos y estándares que sirven para intercambiar datos entre aplicaciones. Distintas aplicaciones de software desarrolladas en lenguajes de programación diferentes, y ejecutadas sobre cualquier plataforma, pueden utilizar los servicios web para intercambiar datos en redes de ordenadores como Internet. 18
37 CAPÍTULO III. MARCO METODOLÓGICO Este Capítulo consistió en el plan que se traza el investigador, en función de las características del problema investigado y de los objetivos al inicio del mismo, en el marco metodológico, se introdujeron los diversos procedimientos más apropiados para recopilar, presentar y analizar los datos, con la finalidad de cumplir con el propósito general del proyecto. III.1. Definición del tipo de proyecto De acuerdo al proyecto planteado Desarrollo de una aplicación para dispositivos móviles que permita transmitir y recibir imágenes dermatológicas, se busca satisfacer las necesidades de los servicios en dermatología mediante la elaboración de una herramienta tecnológica que permita a personas capacitadas realizar el análisis o diagnóstico a distancia. III.2. Procedimiento Los procedimientos aplicados relacionan los objetivos establecidos con una secuencia de fases y actividades a ser ejecutadas para asegurar el logro de dichos objetivos. A continuación se detallan cada una de estas fases. III.2.1. Fase I: Levantamiento de información Consiste en realizar una investigación previa que abarque conceptos, tecnologías y protocolos a aplicar referidos a la materia en cuestión, en este caso Teledermatología. Asimismo, dicho procedimiento es necesario para el desarrollo de la aplicación. Esta información se estructura y explica en detalle en el marco teórico. (Ver Capitulo II). La investigación bibliográfica fue fundamental en esta fase, ya que a través de este método se cuenta con el soporte teórico que permite la compresión de los diferentes temas vinculados al proyecto. 19
38 Las fuentes de consulta e información utilizadas fueron las siguientes: Libros, tesis y revistas especializadas: se investigaron fuentes bibliográficas pertenecientes a la Universidad Católica Andrés Bello. Medios electrónicos: abarcó la consulta de información a través de Internet y la realización de cursos en línea. A través de esta extensa fuente de información se pudo complementar la investigación teórica requerida para el desarrollo del trabajo especial de grado. De igual forma, fue importante la realización de entrevistas con personal especializado tanto en el área de tecnología como en el área de medicina, esto para dar soporte al proyecto, basándose en la experiencia de dichos profesionales en las áreas correspondientes. Los objetivos alcanzados con la realización de dicha fase fueron: Conocer las condiciones que deben cumplir las fotos que se usan para diagnóstico dermatológico, tales como, por ejemplo, exposición, luminosidad, ángulos, correcciones de color, comparación de lesiones con tejidos sanos, etc. Conocer sobre la existencia de protocolos que permita a un asistente médico distante capturar y seleccionar las imágenes más representativas para su transferencia. III.2.2. Fase II: Captura y selección de las imágenes Para el desarrollo de esta fase, se analizaron distintos modelos de dispositivos móviles con el objetivo de extraer las exigencias mínimas y condiciones necesarias que se deben cumplir para la captura y transmisión de las imágenes, apoyadas en los requerimientos indicados por los especialistas consultados. Los atributos sobre los cuales se basó la selección de las imágenes fueron la resolución y el tamaño. 20
39 Los objetivos alcanzados con la realización de dicha fase fueron: Investigar las condiciones que deben cumplir las imágenes capturadas para el diagnóstico dermatológico, tales como, por ejemplo, exposición, luminosidad, ángulos, correcciones de color, comparación de lesiones con tejidos sanos, etc. Evaluar las características de las cámaras disponibles para la captura de III.2.3. Fase III: Estudio del Lenguaje de Programación Consistió en establecer una comparación de distintos entornos de programación con la finalidad de obtener de dicha evaluación, el lenguaje de programación utilizado para el desarrollo de la aplicación, en base a la comodidad y versatilidad que presente el mismo. Los objetivos alcanzados con la realización de dicha fase fueron: Elección del entorno de programación JAVA. En vista de que la aplicación se pensó elaborar bajo un sistema operativo que utilice dicho entorno como lenguaje nativo, debido a su relativa facilidad para programar, como lo es Android. Además la Universidad Católica Andrés Bello permite cursar una materia electiva Introducción a Java y Programación Orientada a Objetos lo que representó una oportunidad de aprendizaje rápida y completa. III.2.4 Fase IV: Estudio del servidor Esta fase consistió en el estudio de las características del servidor suministrado por la Universidad Católica Andrés Bello, para el almacenamiento y acceso a la información por distintos clientes. Este análisis contempla la capacidad de memoria y almacenamiento así como sistema operativo para hacer un diseño adecuado a las necesidades de este proyecto. 21
40 III.2.5. Fase V: Selección del método de transmisión Durante esta fase se analizaron las diferentes opciones para la transmisión de los datos, luego se seleccionó la más adecuada, que además satisficiera los requerimientos de calidad y seguridad de la información. Los objetivos alcanzados con la realización de dicha fase fueron: Evaluar distintas opciones para la transmisión de imágenes y seleccionar la más adecuada y factible para realizar pruebas en este trabajo. III.2.6 Fase VI: Diseño e implementación del sistema El desarrollo de esta etapa se basó en la elaboración e integración de los componentes que conformaron el sistema para su funcionamiento, elementos que incluyen la incorporación de la base de datos con la aplicación en general. Además de lo mencionado anteriormente se diseñó una interfaz para el usuario que integrara las imágenes, historias médicas y posibles exámenes complementarios en una sola plataforma de una forma didáctica y amigable. Los objetivos alcanzados con la realización de dicha fase fueron: Investigar la creación de una base de datos para la aplicación que se está realizando. Integrar las imágenes, historias médicas en una sola plataforma. III.2.7 Fase VII: Pruebas y optimización El desarrollo de esta etapa se basó en la elaboración de pruebas y en la simulación de posibles escenarios que pudieran surgir durante la utilización de la aplicación en cuestión, con el fin de corregir posibles errores o fallos del sistema y garantizar un correcto funcionamiento para el usuario, de este modo emitir un diagnostico acertado. 22
41 CAPÍTULO IV. DESARROLLO En el siguiente capítulo se describen de forma detallada cada una de las fases que comprende el Trabajo Especial de Grado, desde la investigación hasta la presentación de la interfaz al usuario, en el cumplimiento de los objetivos planteados para la realización de este proyecto. IV. 1.Levantamiento de información Una vez concretado el objetivo del Trabajo Especial de Grado, se procedió a profundizar el conocimiento teórico en el campo de la dermatología, dicho proceso se llevó a cabo mediante la investigación de los protocolos existentes y el análisis de trabajos realizados por distintos especialistas en el área. Además de lo mencionado anteriormente, el levantamiento de información incluyó el análisis de las posibles herramientas de software en las que se permite realizar tal aplicación, basándose en una revisión bibliográfica que abarcó la lectura de fuentes electrónicas, libros, y otras tesis que involucren el tema tratado. La realización de entrevistas con profesionales especializados ayuda con el objetivo de dar soporte al proyecto planteado, para además lograr determinar entre otras cosas el tipo de imagen, sus características y los requerimientos que debe cumplir la aplicación. En vista de ello se presenta la Tabla 2 de Reuniones y Entrevistas., que especifica las fechas y temas tratados en cada una de las entrevistas realizadas: 23
42 Fecha Especialista Citado Tema 03/10/2013 Dra. Mayerith Torreyes Asesoría en dermatología 26/10/2013 Dra. Mayerith Torreyes Asesoría en dermatología 20/01/2013 Ing José Suarez Consulta de Servidores 17/09/2013 Ing. José Suarez Consulta de Servidores 26/09/2013 Dra. Mayerith Torreyes Asesoría en imágenes Tabla 2. Reuniones y Entrevistas. A continuación se presenta una breve reseña de los aspectos más relevante de las entrevistas realizadas. Dra. Mayerith Torreyes: Especialista en medicina interna, dermatología y sifilografía, actualmente ejerce como médico adjunto al Departamento del Hospital Militar Doctor Carlos Arvelo. Dichas reuniones sirvieron para adquirir asesoría sobre dermatología, dermatoscopia, obtención de imágenes de sus pacientes y certificación de la utilidad de la aplicación. Asimismo indicó algunas de las enfermedades dermatológicas más frecuentes que se pueden diagnosticar con un dermatoscopio, las cuales son: Carcinoma basocelular Queratosis seborreicas Angioqueratomas Melanomas Lentigos Lesiones pigmentadas de la piel Lunares 24
43 Ing. José Ricardo Suarez: reunión que sirvió para adquirir asesoría sobre el servidor de la Escuela de Ingeniería de Telecomunicaciones de la Universidad Católica Andrés bello. Posterior a esta etapa, fueron analizados cada uno de los elementos tratados durante dichas entrevistas, con lo cual fue posible complementar la información recopilada para el Marco Teórico (Ver Capítulo II). IV.2.Captura y selección de imágenes Como fue mencionado anteriormente (Ver Capítulo II Marco Teórico), la Dermatoscopia es una técnica diagnóstica utilizada para la observación de las lesiones cutáneas que permite una mejor visualización de la superficie cutánea y de las estructuras subyacentes. Para tal fin, la técnica tiene que vencer dos limitaciones fundamentales: la fisiología del ojo humano, específicamente la limitación que se presenta al momento de enfocar, y las propiedades ópticas de la piel. [10] El primer problema, se deriva de la relativa limitación del ojo humano para enfocar objetos cercanos, la cual puede ser corregida mediante un sistema de amplificación de la imagen como puede ser un lente de aumento. Sin embargo, la imagen que nos ofrece una lesión cutánea también está limitada por las propiedades ópticas de la piel. La reflexión y a la refracción de la luz incidente y emergente de la superficie irregular de la piel, provocan una visualización inadecuada de las estructuras situadas bajo la superficie cutánea. Por ello, la técnica más sencilla de disminuir la reflexión y la refracción de la epidermis es aplicar un fluido transparente, el cual posee un índice de refracción próximo al de la capa córnea, y posteriormente cubrirlo con una lamina de cristal pulido que nos permita conseguir una superficie plana; de esta manera hacemos translucida la interfaz existente entre la capa córnea y el aire. [10] 25
44 Asimismo, es importante destacar que la base o los requerimientos que permiten realizar un diagnóstico acertado y confiable es la buena calidad de las imágenes capturadas, la cual viene determinada por la definición de la imagen, la exactitud del color y la precisión del encuadre. Por otro lado, al momento de estimar la calidad de la imagen entra en juego el factor humano, dado que intervienen elementos como a la percepción de los colores y los vicios de refracción del ojo los cuales son importantes pues los mismos son factores variantes en función del evaluador. De igual forma, para esta etapa también fue importante el estudio de diversas técnicas de compresión y el análisis de las propiedades que presentan las imágenes, de acuerdo a los requerimientos establecidos por los médicos tales como la resolución, el tamaño de la imagen, entre otros. En lo que refiere al manejo de datos, existen dos métodos principales con los cuales es posible la manipulación de la información que integra una imagen digital. Estos modos son las imágenes de mapa de bits y las imágenes vectoriales. Cada uno se encuentra adaptado de acuerdo al tipo de imagen que se manipule, por lo que se hace importante conocer previamente el funcionamiento de las mismas, para consecuentemente proceder con la clasificación de los formatos. IV.2.1.Imágenes de Mapa de Bits. Las imágenes de mapa de bits (Bitmaps) están formadas por una rejilla de celda. A cada una de estas celdas, la que se denominan pixeles (unidad de información, puede ser muy pequeño (0,1 mm) o muy grande (1cm), se le asigna un valor de color y luminancia propio. Este modo es el más común en las publicaciones digitales. Debido a que pueden generarse a partir de documentos impresos digitalizados, conseguirse a través de galerías tanto en línea como en CD-ROM, a partir de una cámara digital, etc. [11] 26
45 IV.2.2. Imágenes Vectoriales. Los llamados gráficos orientados a objetos son las imágenes vectoriales. Su tamaño es mucho más reducido, en comparación con los mapas de bits, porque el modo como organizan la información de una imagen es más simple que en aquellos. Dicha simplicidad radica en generar los objetos que conforman una imagen a través de trazos geométricos determinados por cálculos y fórmulas matemáticas. De manera tal que los gráficos vectoriales se visualizan a partir de las coordenadas de una línea guardadas con referencia, mismas que forman los objetos a partir de la definición matemática de los puntos y líneas rectas o curvas. [11] IV.2.3.Tipos de compresión Se han desarrollado diferentes técnicas de compresión debido a que los archivos de imágenes pueden ocupar mucho espacio, provocando que muchas veces sean imposibles de manejar con máquinas comunes. Estas técnicas tratan de reducir, mediante algoritmos matemáticos, el volumen del archivo para así disminuir los recursos que consuma y abreviar el tiempo de transferencia. Estos complejos algoritmos matemáticos reducen de diversos modos los 0 y 1 que conforman una imagen digital. Su división más común es la compresión sin pérdida y la compresión con pérdida; lo cual radica en que tanta información de la imagen se pierde al ser comprimida. Por último, hay que agregar que algunos de los formatos pueden utilizar varias de las diferentes técnicas para comprimir. Dichas técnicas se clasifican en dos grandes grupos de acuerdo a los algoritmos en los que se basan, por lo que se define: IV Compresión sin pérdida Esta técnica condensa las cadenas de código sin despreciar nada de la información que forma la imagen, por lo que ésta se regenera intacta al ser descomprimida. Sin embargo, es menor la capacidad de compresión que provee este 27
46 tipo de técnicas; dado que su fin es permitir una impresión de calidad, además de una exacta visualización de la imagen. Entre ellos están: RLE (Run Length Encoded) LZW (Lemple-Zif-Welch) ZIP IV RLE (Run Length Encoded) Este esquema de compresión es el más sencillo y está basado en sustituir una determinada secuencia de bits por un código. Este método analiza la imagen y determina los píxeles que son del mismo color. Al guardar la imagen, basta con registrar el valor del color y la posición de cada uno de los pixeles que lo utilizan. Con imágenes que se compongan por muchas o grandes zonas del mismo color se obtiene una excelente compresión sin perder calidad. Si la imagen contiene gran cantidad de colores, sucede lo contrario, y al comprimir con este método pueden obtenerse incluso archivos de mayor tamaño que los originales. Se usa principalmente con archivos de imágenes de barrido. [11] IV LZW (Lemple-Zif-Welch) Este método es muy similar al anterior pero son más, y de los más comunes, los formatos que lo utilizan. Entre estos formatos están TIFF (Tagged Image File Format - Formato de Fichero de Imágenes Etiquetado), PDF (Portable Document Format -Formato de Documento Portable) y GIF (Graphics Interchange Format- Formato de intercambio de Gráficos), aunque, también es usado por los archivos que utilizan el lenguaje PostScript. Asimismo, también es muy efectivo con imágenes que contengan áreas de color de gran tamaño e imágenes sencillas, pero no con imágenes tipo fotográficas que contengan una extensa gama de colores. [11] 28
47 IV ZIP Este método está diseñado para todo tipo de archivos y cuenta con una gran extensión en su uso. Por lo mismo una gran mayoría de las computadoras puede leerlo. Los tipos de archivo que lo utilizan son PDF y TIFF. IV Compresión con pérdida La compresión con pérdida hace que los algoritmos usados, para reducir las cadenas del código, desechen información redundante de la imagen. Así, los archivos comprimidos con este método pierden parte de los datos de la imagen. Algunos formatos, como el jpg, compensan esta pérdida con técnicas que suavizan los bordes y áreas que tienen un color similar, haciendo que la falta de información sea invisible a simple vista. Este método permite un alto grado de compresión con pérdidas en la imagen que, muchas veces, sólo es visible si se realiza un fuerte acercamiento. El grupo JPEG (Joint Photographic Experts Group- Unión de Grupo de Expertos Fotográfico) incluye este método de compresión en los archivos JPG y éste es, por mucho, el formato más difundido en el diseño para Internet. También otros archivos, como los PDF y los archivos basados en el lenguaje PostScrip (eps y ps), emplean este método de compresión. IV.2.4.Tipos de formatos para imágenes digitales IV BMP (Windows bitmap) El formato BMP es uno de los más simples. Fue desarrollado por Microsoft e IBM en forma conjunta, lo que explica su uso particularmente amplio en plataformas Windows y OS/2. Un archivo BMP es un archivo de mapa de bits, es decir, un archivo de imagen de gráficos, con píxeles almacenados en forma de tabla de puntos que administra los colores como colores reales o usando una paleta indexada. El formato BMP ha sido estudiado de manera tal que permite obtener un mapa de bits independiente del dispositivo de visualización periférico (DIB, Mapa de bits independiente del dispositivo). La estructura de un mapa de bits es la siguiente: 29
48 Encabezado del archivo Encabezado de información del mapa de bits (también llamado encabezado de información). Paleta (opcional) Cuerpo de la imagen IV Encabezado del archivo El encabezado del archivo proporciona información acerca del tipo de archivo (mapa de bits) y su tamaño, así como también indica dónde comienza realmente la información de la imagen. [11] IV Encabezado de información del mapa de bits El encabezado de información del mapa de bits proporciona información acerca de la imagen, en especial las dimensiones y los colores. [11] IV Paleta de imágenes La paleta es opcional. Cuando se define la paleta, ésta contiene 4 bytes de forma sucesiva para cada una de las entradas, que representan: El componente azul (en un byte) El componente verde (en un byte) El componente rojo (en un byte) Un campo reservado (en un byte) IV Codificación de imágenes La codificación de imágenes se realiza escribiendo en forma sucesiva los bits que corresponden a cada píxel, línea por línea, comenzando por el píxel del extremo inferior izquierdo. Las imágenes de 2 colores usan 1 bit por píxel, lo que significa que un byte permite codificar 8 píxeles 30
49 Las imágenes de 16 colores usan 4 bits por píxel, lo que significa que un byte permite codificar 2 píxeles Las imágenes de 256 colores usan 8 bits por píxel, lo que significa que se necesita un byte para codificar cada píxel Las imágenes de colores reales usan 24 bits por píxel, lo que significa que se necesitan 3 bytes para codificar cada píxel, respetando la alternancia del orden de los colores para el azul, el verde y el rojo. Cada línea de la imagen debe comprender un número total de bytes que sea múltiplo de 4; si este esquema no se cumple, la línea se debe completar con todos los 0 necesarios para respetar el criterio. IV PSD (PhotoShop Document) Este es el formato de Adobe Photoshop y, por lo mismo, es el único que admite todas las funciones que este programa contiene. Sin embargo, su uso se centra en la manipulación de la imagen y no tanto para ser empleado en publicaciones digitales. Presenta grandes ventajas para la edición, ya que al guardar con este formato podemos mantener las capas (en estas podemos manipular los diferentes elementos de una imagen por separado) que hayamos utilizado en la manipulación de la imagen. IV TIFF (Tag Image File Format) El formato TIFF (Formato de archivo de imágenes con etiquetas) es un formato de archivo de gráficos de mapa de bits (una trama). IV Características del formato TIFF El formato TIFF es un formato de gráficos antiguo, que permite almacenar imágenes de mapas de bits (trama) muy grandes (más de 4 GB comprimidos) pero perdiendo calidad y sin considerar las plataformas o periféricos utilizados (Mapa de bits independiente del dispositivo, reconocido como DIB). 31
50 El formato TIFF permite almacenar imágenes en blanco y negro, en colores verdaderos (hasta 32 bits por píxel) y también indexar imágenes utilizando una paleta. Además, permite que se utilicen varios espacios de color: RGB (rojo, verde, azul) CMYK (cian, magenta, amarillo, negro) IV PNG (Portable Network Graphics) El formato PNG (Portable Network Graphics, Gráficos de red portátil o formato Ping) es un formato de archivos de gráficos de mapa de bits (una trama). Fue desarrollado en 1995 como una alternativa gratuita al formato GIF, que es un formato patentado cuyos derechos pertenecen a Unisys (propietario del algoritmo de compresión LZW), a quien todos los editores de software que usan este tipo de formato deben pagar regalías. Por lo tanto, PGN es un acrónimo recursivo de PNG No es GIF. IV Características del formato PNG El formato PNG permite almacenar imágenes en blanco y negro (una profundidad de color de 16 bits por píxel) y en color real (una profundidad de color de 48 bits por píxel), así como también imágenes indexadas, utilizando una paleta de 256 colores. Además, soporta la transparencia de canal alfa, es decir, la posibilidad de definir 256 niveles de transparencia, mientras que el formato GIF permite que se defina como transparente sólo un color de la paleta. También posee una función de entrelazado que permite mostrar la imagen de forma gradual. La compresión que ofrece este formato es (compresión sin pérdida) de 5 a 25% mejor que la compresión GIF. Por último, el PNG almacena información gama de la imagen, que posibilita una corrección de gama y permite que sea independiente del dispositivo de 32
51 visualización. Los mecanismos de corrección de errores también están almacenados en el archivo para garantizar la integridad. [11] IV GIF (Graphics Interchange Format) El formato GIF corresponde a las siglas de Graphics Interchange Format propiedad de ecompuserve. GIF (Compuserve GIF) Se puede decir que es uno de los formatos ligeros, también maneja transparencia que se puede ver en los navegadores de internet. Con el GIF se pueden hacer secuencia de imágenes, generando los conocido GIFs animados, que normalmente los vemos en el messenger como emoticones. Es recomendable usar este tipo de archivos para imágenes de formato pequeño, pues si lo usamos para formatos grandes la calidad y nitidez se pierden. (García, 2010). IV JPG o JPEG (Photographic Experts Group) Este formato toma su nombre de Joint Photographic Experts Group, asociación que lo desarrollo. Se utiliza usualmente para almacenar fotografías y otras imágenes de tono continuo. Gracias a que utiliza un sistema de compresión que de forma eficiente reduce el tamaño de los archivos. En contraste con GIF, JPEG guarda toda la información referente al color con millones de colores (RGB) sin obtener archivos excesivamente grandes. Además, los navegadores actuales reconocen y muestran con fidelidad este formato. [11] Asimismo, para continuar con el desarrollo del proyecto a continuación se presenta la Tabla 3, donde se realiza una comparación entre los diferentes formatos de archivos de imágenes de compresión con pérdida y sin pérdida, así como el número de colores, y aceptación de transparencias y animaciones. 33
52 Formato Formato PSD TIF GIF Numero de colores Compresión 24 bits color o 8 bits B/N No comprime (soporta RLE) 48 bits color No comprime 32 bits color o 8 bits B/N No comprime (soporta LZW) Transparencia Si permite Si permite Si permite Animación No permite No permite No permite 8 bits color Sin pérdida (soporta LZW) Si permite Simple JPG o JPEG 24 bits color o 8 bits B/N Con pérdida No permite No permite PNG indexado hasta 256 colores y no indexado hasta 48 bits por pixel Sin pérdida Variable No permite Tabla 3. Diferencias entre formatos de imágenes. De igual forma se hizo un estudio de las diferentes cámaras con las cuales es posible realizar el proyecto, con el fin de determinar cuál es la que mejor cumple con las características requeridas, tales como la resolución, zoom, uso de flash, entre otros, y que además cumplen con los requisitos establecidos por el especialista. En la tabla 4 se pueden observar las especificaciones es de cada una de las cámaras de los dispositivos móviles evaluados para la realización del proyecto. 34
53 Modelos de Cámaras Comparación de Cámaras de dispositivos móviles Evolución UM840 LG Optimus 3D P920 Samsung S3 Tablet Samsung GT-P1000N Tablet ZTE V9 Mega píxeles 3,2 MP 5 MP 8 MP 3 MP 3.2 MP Resolución 2048x1536 pixeles 2560х1920 píxeles 3264x2448 píxeles 2048x1536 pixeles 2048x1536 píxeles Tamaño 3,2 " 4.3 '' 4.8 '' 7" 7" Zoom Digital Hasta 2.5X Hasta 4X Hasta 4X Hasta 4X Hasta 4X Formato de Imágenes.jpg JPEG JPEG JPEG JPEG Tabla 4.Comparación de Cámaras de dispositivos móviles. Posteriormente, para el proceso de captura de las imágenes se utilizó además de la cámara integrada al dispositivo móvil, el elemento tecnológico previamente definido como Dermatoscopio (Ver Capitulo II), ubicado entre la epidermis y la cámara del teléfono para permitir la captura de la lesión. El dermatoscopio utilizado para la realización del proyecto es el DermLite II híbrid m, como se puede apreciar en la Figura 3. Dermatoscopio DermLite II híbrid m.figura 3, suministrado por la Dra. Dermatóloga Mayerith Torreyes, el mismo cuenta con tecnología patentada que combina iluminación no polarizada para dermatoscopia de inmersión de fluido con polarización dermatoscopia cruzada, con o sin contacto con la piel. Este dispositivo ofrece alta potencia de luz, un gran lente de 25 mm, así como una batería integrada recargable de litio-ion. [12] Entre sus ventajas se encuentra que en el modo polarizado es rápido y fácil de ver más profundamente la pigmentación y la vascularización con o sin contacto, gracias a sus 24 LEDs (diodos emisores de luz) propulsado por un potente litio-ion. 35
54 Este estudio se llevó a cabo en el Hospital Militar Doctor Carlos Arvelo, junto a la Dra. Dermatóloga Mayerith Torreyes, que con la ayuda de sus pacientes de diferentes fototipos cutáneos se pudieron tomar varias muestras en diferentes zonas del cuerpo. Figura 3. Dermatoscopio DermLite II híbrid m. IV.3. Estudio del Lenguaje de Programación Para escoger el lenguaje de programación que más se adaptaba a nuestras necesidades, se decidió realizar unas matrices FODA, las cuales se pueden observar en la Tabla 5, Tabla 6 y Tabla 7; para cada sistema operativo, donde se describen sus fortalezas, debilidad, oportunidades y amenazas de cada uno de las opciones a evaluar. 36
55 IV.3.1. Sistema Operativo Android FORTALEZAS Sistema Operativo de Código abierto. Variedad en los equipos y modelos que ofrecen el S.O. Sistema Operativo personalizable y flexible. OPORTUNIDADES Crecimiento exponencial de aplicaciones disponibles en su tienda (Play Store). Lanzamiento de nuevas versiones del S.O. La comunidad de desarrolladores de JAVA es amplia. DEBILIDADES Seguridad moderada. (Malware, Spam, Abuso de recursos, Pérdida de datos). Falta de rigurosidad en el control de las aplicaciones. AMENAZAS Litigios abiertos por posibles vulneraciones de patentes. Poca duración de la batería en los dispositivos móviles. Tabla 5. Matriz FODA Sistema Operativo Android. IV.3.2. Sistema Operativo Blackberry OS FORTALEZAS Perfecto para la comunicación vía SMS, mensajería Instantánea y correo electrónico. Teclado Físico. Diferentes modelos disponibles según nuestros intereses y presupuesto. DEBILIDADES No se explota el potencial del terminal si no está conectado a Internet con una tarifa de datos. Los modelos táctiles sin teclado físico dejan mucho que desear comparados con los demás Smartphone táctiles. OPORTUNIDADES Lanzamiento de una nueva plataforma. -BlackBerry 10. Incremento de desarrolladores de aplicaciones para la nueva plataforma. AMENAZAS La pérdida de consumidores del S.O a nivel mundial. Tabla 6. Matriz FODA Sistema Operativo Blackberry OS. 37
56 IV.3.3. Sistema Operativo IOS FORTALEZAS Sistema de Control por Voz (SIRI). Gran lealtad de los consumidores de productos Apple. Nuevo Sistema Operativo IOS 5. DEBILIDADES Alto costo de los equipos con ios. Memoria interna no expandible. No es posible alterar el hardware ni el software (exceptuando Jailbreak). OPORTUNIDADES Ningún otro smartphone posee el Sistema SIRI. El mercado de smartphone y dispositivos móviles se está expandiendo. El éxito del iphone ayuda a incrementar las ventas de la marca y sus dispositivos. AMENAZAS Consumidores prefieren dispositivos más económicos. La dificultad de traer a nuevos consumidores. Software cerrado. Table 7. Matriz FODA Sistema Operativo ios. IV.4. Estudio del servidor El servidor que posee la Escuela de Ingeniería en Telecomunicaciones de la Universidad Católica Andrés Bello, es un xseries 345, modelo 8670-SQX serial: KP- WDH16. El servidor de IBM xseries 345 de dos vías, es escalable, optimizado para bastidor y de diseño compacto. Explota un innovador procesador Intel Xeon, la controladora de discos Ultra320 SCSI, así como la tecnología PCI-X. La tecnología de cableado NetBAY favorece su mantenimiento, simplificando la instalación y configuración. Permite nuevos niveles de transferencia de datos y mayor rendimiento. A continuación en la Tabla 8, se presentan las especificaciones del servidor: 38
57 Especificaciones del Equipo IBM eserver xseries Descripción del producto Xeon 3.06 GHz Tipo Factor de forma Dimensiones (Ancho x Profundidad x Altura) Peso Localización Escalabilidad de servidor Procesador Memoria caché Caché por procesador Memoria RAM Controlador de almacenamiento Unidad de disquete Bahías de almacenamiento de servidor Disco duro Almacenamiento óptico Monitor Controlador gráfico Memoria de vídeo Conexión de redes Servidor Se puede montar en bastidor - 2U 44.4 cm x 69.8 cm x 8.5 cm 28.1 kg Español / España 2 vías 2 x Intel Xeon 3.06 GHz 512 KB L2 512 KB 512 MB (instalados) / 8 GB (máx.) - DDR SDRAM - ECC Chipkill MHz - PC2100 RAID ( Ultra320 SCSI ) - PCI-X / 100 MHz ; IDE ( ATA-100 ) Disquete de 3,5'' de 1,44 MB Hot-swap 3.5" No. CD-ROM Ninguno PCI - ATI RAGE XL 8 MB SDRAM Adaptador de red - PCI-X / 100 MHz - Ethernet, Fast Ethernet, Gigabit Ethernet Tabla 8. Ficha General del Servidor xseries [13] 39
58 IV. 5. Método de Transferencia de Archivos. Para la realización de esta etapa fue necesaria la utilización de la VPN (Virtual Private Network) que suministra el DTI (Departamento de Tecnologías de Información), de la Universidad Católica Andrés Bello (UCAB), al cual es posible acceder a través del software de control llamado VPN Client de CISCO, Versión , con una dirección IP , además de la utilización un usuario llamado tesis20133, para esta conexión remota se utiliza el protocolo SSH (Secure SHell), ya que este nos brinda una conexión segura. Asimismo se utilizó el programa FileZilla Versión 3.7.3, para realizar la transferencia de archivos al servidor de la Escuela de Ingeniería en Telecomunicaciones, el cual trabaja con conexión SSH y dicho programa transfiere los archivos a través del protocolo TCP (Transmission Control Protocol). De igual manera se utilizó Putty Release 0.61, programa que se utiliza como cliente para hacer varios tipos de conexiones a distintos servidores y protocolos como SSH Y TELNET estos protocolos sirven básicamente para conectarse remotamente a otros equipos. IV.6.Diseño e implementación del sistema. IV.6.1 Diseño de aplicación de Teledermatología La siguiente fase consistió en el diseño estructurado en los lenguajes de programación Java y PHP, los cuales en virtud de las ventajas que ofrecen frente a otras herramientas de programación presentaron las condiciones necesarias para la realización de dicho proyecto. La Figure 4 se muestra un diagrama representativo de cada una de las etapas que comprende el uso de la aplicación. 40
59 Figure 4. Diagrama funcional de la aplicación. Como se observa en el diagrama el proceso empieza con el Usuario1 el cual tiene las opciones de: Realizar una consulta directa con Usuario2. Capturar una imagen con la cámara o buscarla desde la galería del dispositivo móvil y transmitir al Uuario2 o enviar la información al Servidor de la escuela de ingeniería en telecomunicaciones. IV.6.3 Provisión de seguridad al sistema Una vez obtenida la estructura del sistema, se realizó un estudio de las opciones que pudieran integrarse a la aplicación para proteger la integridad de la información manipulada. Al finalizar el estudio se realizó la selección de los mecanismos de seguridad a aplicar. 41
60 CAPITULO V. RESULTADOS El presente capítulo cumple con la finalidad de presentar de forma sistemática cada uno de los resultados obtenidos en las etapas que comprenden el desarrollo del software en cuestión. Tal y como se planteó anteriormente, la aplicación tiene como objetivo brindar apoyo a los médicos especialistas en dermatología mediante la transmisión y recepción de imágenes dermatoscópicas a través de la utilización de dispositivos móviles, para realizar consultas a otros médicos y demás acciones afines con el propósito de realizar un diagnóstico acertado. Para cumplir con tal labor, es preciso tener en cuenta el tipo de información manipulada, puesto que la misma será posteriormente transmitida a otros dispositivos. V.1. Estudio de Imágenes Para que los médicos especializados en dermatología puedan realizar un diagnóstico acertado y confiable haciendo uso de este programa, se debe concretar un mínimo de calidad en las imágenes aceptable, es por ello que las mismas deben cumplir con ciertas características. Para poder determinar estos parámetros de calidad de imagen, se elaboró una encuesta en la que se presentan todas las imágenes capturadas con cámaras de dispositivos móviles de distintas resoluciones; dicha encuesta fue aplicada a un grupo de 9 especialistas del Hospital Militar Doctor Carlos Arvelo y en la misma se busca evaluar la funcionalidad, utilidad y la rentabilidad de la aplicación. A continuación se presenta el análisis de las preguntas realizadas en dicha encuesta: 1.- Enumerar en una escala del 1 al 5, la imagen que mejor resolución tenga para usted para poder realizar un buen diagnostico. (1- Mejor resolución, 5- Peor resolución). 42
61 Figura 5. Mejor Resolución de Cámaras en Dispositivos Móviles. Como se pudo observar en el Figura 5 dicha encuesta se elaboró con una serie de dispositivos móviles con diferentes resoluciones desde 2 MP hasta dispositivos de 8 MP, dando como resultado que el dispositivo móvil Samsung Galaxy S3 es el que mejor cumple con los requerimientos de resolución establecido por los médicos dermatólogos, lo cual se apoya con la sustentación técnica expuesta en la Tabla 4 del Capítulo IV, en la que se evidencia que dicho modelo posee una resolución de 3264x2448 píxeles. Asimismo, para la selección de la cámara en base a estos resultados se determinó que un equipo de 3MP es el mínimo de resolución requerido que se puede utilizar en la aplicación, sin distinción de marca alguna puesto que los modelos que poseen una resolución menor no estuvieron dentro del rango aceptado por los especialistas. 2.- Enumerar en una escala del 1 al 4, en que fototipo cutáneo se observa mejor la imagen para realizar un diagnóstico con más precisión. (1- Mejor, 4- Peor). 43
62 Figura 6. Fototipos Cutáneos. El resultado reflejado de esta etapa de la encuesta indica que la aplicación tiene mejor funcionalidad en pieles clasificadas dentro del fototipo cutáneo III, como se puede observar en el Figura 6. Esto es importante dado que un porcentaje considerable de la población del país cumple con esta característica. 3.- Seria de utilidad para usted una aplicación desarrollada en dispositivos móviles para enviar y recibir imágenes dermatoscópicas con la finalidad de hacer consultas a distancia con sus colegas? Figura 7. Utilidad de la aplicación. Los dermatólogos encuestados mostraron la necesidad de poseer una aplicación que sustente su trabajo al momento de diagnosticar a sus pacientes, como 44
63 se puede apreciar en el Figura 7, dado que se brinda un medio en el cual se permite obtener más de una opinión profesional, lo que representa un beneficio tanto para el médico como para el paciente. V.2. Estudio de lenguaje de programación Una vez evaluado exhaustivamente los sistemas operativos, comparado entre ellos y además construidas las matrices FODA de cada uno de los mismo (Ver Capítulo IV), se puede en principio elegir cualquier sistema operativo ya que todos tienen ventajas y desventajas, pero se decidió elegir el sistema operativo Android, por varias razones las cuales se dieron a conocer anteriormente, pero otras muy puntuales son las siguientes: La Escuela de Telecomunicaciones da la facilidad de aprender un poco más sobre Android, ya que ofrece a través de su pensum las electivas Java y Android. Se ahorraría un gasto extra comprando un iphone, ipad, BlackBerry, entre otros, ya que se posee teléfonos y tabletas con sistema operativo Android. V.3. Estudio del servidor La Dirección de Tecnologías de Información (DTI) de la Universidad Católica Andrés Bello, es la encargada de la correcta instalación y configuración del servidor que decidió utilizarse para llevar a cabo el proyecto, para su verificación se utilizó Putty (ver Capítulo IV), realizando la conexión remota por consola al sistema, obteniéndose un sistema operativo gratuito con una versión de Ubuntu LTS. De igual forma para la conexión a la base de datos, la DTI suministró una cuenta para la cual el nombre de usuario es tesis20133 y una contraseña, mediante el host , como se puede observar en la Figura 8 que se muestra a continuación. 45
64 Figura 8. Putty V.4. Método de transmisión de archivos al servidor. Los enlaces realizados por VPN se efectuaron mediante la configuración del programa VPNClient con los datos de conexión externa que la DTI suministró, tal y como se muestra en la Figura 9. 46
65 Figura 9. Creación de una nueva conexión VPN Posterior a esta etapa se indica que la conexión se realiza a través de un canal seguro. La imagen a continuación indica el ingreso al sistema y la autenticación del usuario para la utilización del VPN Client. (Figura 10). 47
66 Figura 10. Ingreso al sistema y autenticación del usuario. Finalmente muestra un mensaje que indica el estado de la conexión mediante un canal seguro a la red interna de la UCAB, como se muestra en la Figura 11. Figura 11. Estado de Conexión. 48
67 Por otro lado, la conexión desde la pc hacia Fillezilla (ver anexo 1) se realizó mediante el protocolo SSH, y la transferencia de archivos se realizo mediante SFTP. Simultáneamente para acceder a Filezilla (Figura 12) fue necesario incluir los datos de dirección IP, así como datos de usuario, clave y puerto de conexión a utilizar. Por último se seleccionaron las carpetas y/o archivos a transferir y se enviaron al servidor, observándose en las carpetas del servidor que los archivos fueron cargados con éxito. Figura 12. Filezilla. V.5. Diseño e implementación del sistema V.5.1 Base de Datos Esta etapa explica la información técnica de cada una de las tablas que conforman la base de datos que utiliza la aplicación creadas en Putty Version Tabla 1: Contiene la información de registro de los usuarios. Tabla 2: Datos de los doctores agregados por el usuario. Tabla 3: Información de los pacientes agregados por el usuario. Tabla 4: Contiene las direcciones URL de las imágenes del servidor. V.5.2 Diseño de la aplicación de Teledermatología El desarrollo del software se realizó con la herramienta Eclipse, se creó una interfaz para el usuario compuesta por 21 pantallas descritas a continuación: 49
68 1.- Inicio: Pantalla compuesta por una imagen con la presentación de la aplicación, como se puede observar en la Figura 13. Figura 13. Inicio de la aplicación 50
69 2.- Entrada al sistema: Pantalla compuesta por dos campos en los que se ingresa el login o nombre de usuario y la contraseña, además de presentar cuatro (4) botones que representan las distintas opciones de entrada al sistema para el especialista: Ingresar : si es un usuario ya registrado Registrarse: en caso de ser nuevo en el sistema Salir: salir de la aplicación Figura 14. Entrada al Sistema. 51
70 3.- Registrarse: Pantalla de registro como se puede observar en Figura 15, donde se encuentra un formulario para la inscripción del usuario en el sistema, el cual cuenta con los siguientes campos; Usuario: el nombre del especialista. Contraseña: la contraseña que el usuario indique. Repita la contraseña: repetir la contraseña para rectificar. Correo-e: correo del especialista. Figura 15. Registro. 52
71 4.- Menú principal: Pantalla compuesta por seis (6) opciones para el especialista (Figura 16), las cuales son: Doctores: Despliega una lista de los usuarios o médicos registrados por el especialista. Pacientes: despliega un listado de los pacientes registrados en el sistema. Cámara: botón que permite al especialista ingresar una nueva imagen al sistema. Galería: registro de imágenes almacenadas en la memoria del dispositivo móvil del usuario. Acerca de: botón que describe las generalidades de la aplicación. Salir: salida del sistema. Figura 16. Menú Principal. 53
72 5.- Lista de Doctores: Pantalla en la que se despliega la lista de los médicos registrados por el especialista, como se puede observar en la Figura 17, en la misma se puede ver el estado de conexión de cada usuario. Además cuenta con un menú desplegable al presionar el botón del menú del dispositivo, las opciones son: Agregar un doctor: pantalla que permite agregar a otro usuario a la lista de doctores. Salir: salir al menú principal. Asimismo la aplicación cuenta con un servicio de chat entre los especialistas, donde cada usuario de la lista es un botón que la presionarlo se despliega una pantalla que permite la conversación entre los doctores. Figura 17. Lista de Doctores. 54
73 6.- Agregar un Doctor: Pantalla con un solo campo, ver Figura 18, en donde se agrega a otro especialista a la lista de doctores; cuenta con dos botones: Agregar: actualiza la lista de doctores. Salir: conduce a la lista de doctores. Figura 18. Agregar un Doctor. 55
74 7.- Chat entre doctores: Pantalla que contiene un campo para escribir el texto y una vez presionado el botón de enviar, dicho texto aparece en el campo de lectura de la conversación con el especialista elegido de la lista de doctores, como se puede detallar en la Figure 19. Figure 19. Chat entre Doctores. 56
75 8.- Lista de Pacientes: Pantalla en la que se despliega la lista de los pacientes registrados por el especialista, ver Figura 20. Además cuenta con un menú desplegable al presionar el botón del menú del dispositivo, las opciones son: Agregar un paciente: pantalla que permite agregar a otro paciente a la lista de pacientes. Salir: salir al menú principal. Figura 20. Lista de Pacientes. 57
76 9.- Agregar un Paciente: Pantalla que contiene un solo campo, en donde se agrega a otro paciente a la lista (Figura 21); cuenta con dos botones: Agregar: actualiza la lista de pacientes. Salir: salir a la lista de pacientes. Figura 21. Agregar un Paciente. 58
77 10.- Historia médica de paciente: Pantalla en la que se encuentra una breve historia médica de cada paciente, ver Figura 22, esta pantalla aparece al presionar el nombre de dicho paciente en la lista de pacientes. Figura 22. Historia Médica de Paciente Cámara: Pantalla que contiene tres botones (Figura 23), los cuales son: Cámara: al presionar se despliega la cámara del dispositivo móvil para capturar la imagen de la lesión del paciente (Figura 24). Cargar imagen: una vez capturada la imagen, al presionar este botón se cargará directamente al servidor de la Universidad Católica Andrés Bello. 59
78 Enviar imagen: Una vez capturada la imagen, al presionar este botón se desplegarán varias opciones, las cuales son los medios para transmitir la imagen, en este caso se transmitirá por correo electrónico. Figura 23. Cámara. Figura 24. Cámara del Dispositivo Móvil. 60
79 dos opciones: Al ser capturada la imagen de la lesión en la piel, aparecerá una pantalla con Descartar: Si se presiona esta opción, retorna a la cámara del dispositivo móvil (ver Figura 24). Guardar: la imagen aparece en la pantalla Cámara donde vuelve a tener las tres opciones anteriores: (ver Figura 25). 1.- Cámara: al presionar se despliega la cámara del dispositivo móvil para capturar la imagen de la lesión del paciente. 2.- Cargar imagen: una vez capturada la imagen, al presionar este botón se cargara directamente al servidor de la Universidad Católica Andrés Bello. 3.- Enviar imagen: una vez capturada la imagen, al presionar este botón se desplegarán varias opciones, las cuales son los medios para transmitir la imagen, en este caso se transmitirá por correo electrónico, como se puede observar en la Figura 26 y la Figura 27. Figura 25. Guardar Imagen. 61
80 Figura 26. Enviar Imágenes. Figura 27. Trasmisión de la Imagen por Correo Electrónico. 62
81 12.- Galería: Pantalla en la que se encuentran dos botones, como se puede apreciar en la Figura 28, los cuales son los siguientes: Seleccionar la imagen a enviar: al pulsar este botón, se despliega la galería de las imágenes del dispositivo móvil, ver Figura 29. Enviar archivo seleccionado: al pulsar dicho botón, se despliegan las opciones por donde transmitir la imagen, en este caso se utilizará el correo electrónico, como se puede observar en la Figura 30. Figura 28. Galería. 63
82 Figura 29. Seleccionar la Imagen a Enviar. Una vez seleccionada la imagen que se desee enviar, la foto aparecerá en la pantalla Galería, descrita anteriormente, para posteriormente enviar el archivo seleccionado, como se puede observar en la Figura
83 Figura 30. Enviar Archivo Seleccionado. Figura 31. Enviar Imagen por Correo Electrónico. 65

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