Maestría en Informática Biomédica
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Ítem Aplicación de una técnica de aprendizaje profundo de identificación de objetos en el análisis de imágenes histológicas de piel humana normal(2022) Angulo Gastelbondo, Allan Antonio; Castañeda Murcia, Zoila Emilia; Vargas Sánchez, Germán GonzaloEn los últimos años hemos visto un rápido crecimiento en el uso de tecnologías basadas en Inteligencia Artificial (IA). Prueba de ello es que utilizamos dispositivos, aplicaciones informáticas o teléfonos celulares que realizan tareas relacionadas con la identificación biométrica (es decir, huellas dactilares, rasgos faciales, escaneo ocular). Las imágenes y los videos son editados fácilmente con filtros y efectos especiales por diferentes razones, incluso para engañar a otros. El Procesamiento de lenguaje natural (NLP) utiliza aplicaciones para convertir texto a voz o voz a texto, o para traducir entre idiomas. Este tipo de soluciones tecnológicas deben en gran medida su avance a: a) Estudios especializados en Matemáticas, Estadística, Cálculo, Álgebra Lineal, Optimización, entre otros. b) Los algoritmos de aprendizaje profundo, como las Redes neuronales convolucionales (CNN), son el resultado de los estudios enumerados anteriormente c) El avance en las Unidades de procesamiento de gráficos (GPU) da como resultado una potencia de cómputo de procesamiento paralelo de costo relativamente bajo d) La disponibilidad de plataformas colaborativas gratuitas basadas en la nube, como Google Colab, permiten el acceso a unidades de procesamiento GPU / TPU, memoria y almacenamiento que permiten a estudiantes e investigadores usar técnicas de aprendizaje profundo para implementar, usar y mejorar scripts y algoritmos. e) La cantidad y disponibilidad de datos de diferentes dominios de conocimiento. f) La evolución y desarrollo de las herramientas de código abierto, así como las comunidades en línea de expertos permiten una rápida transferencia de conocimientos y crean las bases y condiciones para el avance tecnológico. La industria de los juegos (gaming), así como la de los automóviles autónomos (vehículos autónomos) dependen en gran medida de la tecnología de visión por computador y se han beneficiado significativamente de estas condiciones progresivas. El uso de diagnóstico médico asistido por IA e imágenes digitales en Ciencias de la Salud todavía tiene un largo camino por recorrer. Por esta razón, decidimos aplicar una técnica de Deep Learning al área de Histología, construyendo una base de datos de imágenes curadas de placas histológicas que resaltan las estructuras celulares. Las imágenes de biopsias de piel humana sana fueron etiquetadas con melanocitos, células de Langerhans y queratinocitos (basales, hiperactivos y espinosos). Nuestros resultados demostraron que es posible utilizar la Inteligencia Artificial en el análisis de imágenes médicas de biopsias de piel humana normal, lo que abre posibilidades de apoyar el diagnóstico de cáncer de piel en un futuro cercano. Palabras clave: Inteligencia Artificial, Aprendizaje Automático, Aprendizaje Profundo, Detección digital de objetos, Redes Neuronales Convolucionales, Visión por Computador, Histología, YOLO v4Ítem Big Data un camino hacia la calidad de atención en salud(2022) Vanegas Casadiego, Javier Andrés; Delgado, Carlos IgnacioLa tecnología se encuentra presente con una alta periodicidad y velocidad en la gran mayoría de actividades cotidianas generando cambios en todo a su alcance, el cual el sector salud no es ajeno a ello. Es por esto que el uso de herramientas informáticas como el Big Data se ha convertido en pilar fundamental para el desarrollo empresarial, dada la presencia generalizada de datos que en gran parte deben ser estructurados para obtener información en la que las diferentes instancias empresariales apoyen la toma de decisiones; por lo tanto es importante intervenir en uno de los componentes de la mejora en los procesos de atención en salud que corresponde a los denominados costos que afectan la calidad y que están estrechamente relacionados con la racionalidad y eficacia en los recursos que se invierten en la atención, los cuales son conocidos como incidentes y eventos adversos presentes en cualquier fase de la prestación del servicio, impactando así los principios generales del sistema general en salud. Por consiguiente a través de la data generada de las áreas hospitalarias de la vigencia 2021 en una IPS Privada se reflejarán los resultados luego de una transformación de datos realizados a través de herramientas de Big Data, junto con el análisis multidisciplinario y variables clínicas, determinando la frecuencia de asociación entre las variables y los factores de riesgo que impactan dichos resultados; las conclusiones deben ser integradas a los planes de mejora de la institución, buscando las acciones pertinentes en la disminución de estos eventos adversos el cual se traducen en un menor gasto y mejora en la calidad de la atención en salud.Ítem Desarrollo de un sistema para el registro y consulta de información clínica en un centro de prevención cardiovascular(2024-02-26) Talero Romero, Hernán Darío; Vargas Sánchez, Germán GonzaloUna de las principales tareas de la Informática Biomédica es la creación y optimización de soluciones para la administración de los registros electrónicos en salud. Documentada la necesidad de un sistema de registro y consulta de datos en un Centro de Prevención Cardiovascular, se creará una herramienta informática que permita gestionar la información recogida en el proceso asistencial de ingreso de los pacientes. Para la construcción de esta herramienta se hará un acercamiento a la metodología SCRUM como guía de desarrollo de un sistema de información. El proceso de creación de esta herramienta parte del diseño centrado en el usuario y contempla una estructura de bases de datos relacionales, una interfaz para el usuario enfocada en su flujo de trabajo y un proceso posterior de testeo para evaluar su usabilidad en términos de un desarrollo conceptual. Finalmente se someterá a una herramienta de analítica de datos, con el fin de comprobar su utilidad como plataforma dirigida a facilitar procesos de investigación.Ítem Desarrollo de una aplicación para implementación, aplicación y seguimiento de la guía de neutropenia febril del Instituto Nacional de Cancerología E.S.E.(2023) Gómez Rincón, Julio César; Vargas Sánchez, Germán Gonzalo; Gómez Rincón, Julio César [0000-0001-5841-1409]La neutropenia febril es una complicación de la quimioterapia, sobre todo en pacientes con cáncer hematológico, con alto riesgo de morbimortalidad. Las guías de manejo hacen su abordaje más homogéneo. Sin embargo, la creciente resistencia hace cada vez más difícil optimizar el uso de los antimicrobianos. Esto sumado a la variabilidad del entrenamiento de los estudiantes de segunda especialidad hace más impredecible el esquema inicial elegido y sus modos de ajuste en el tiempo. Los programas de optimización de antimicrobianos (PROA) buscan mejorar el uso de los antimicrobianos como una estrategia para contener la resistencia y mejorar los desenlaces en salud, tanto para los pacientes individuales como para la población en su conjunto. El uso de herramientas informáticas es de gran importancia en los PROA para mejorar la adherencia a guías, disminuir el consumo de antimicrobianos, disminuir la mortalidad y la duración de la estancia hospitalaria, y mantener o disminuir ciertos parámetros de resistencia bacteriana. El presente trabajo buscó desarrollar un prototipo funcional de aplicación que oriente el diagnóstico, estadificación evaluación y tratamiento de pacientes con neutropenia febril. Tomando como base la Guía de Neutropenia Febril del INC y mediante metodología Agile se definieron los requerimientos de la aplicación y se desarrolló una aplicación funcional a nivel de prototipo usando la plataforma Glide™. Se probó con una base de 100 pacientes simulados encontrando una adecuada clasificación de los pacientes. La aplicación puede ser útil para un adecuado enfoque diagnóstico y terapéutico inicial de los pacientes con neutropenia febril.Ítem Desarrollo de una aplicación web relacionada con la atención en salud cumpliendo los requisitos de la Resolución 3280 de 2018 para tamizaje adecuado de la población colombiana(2024-02-29) Torres Sierra, Juan Sebastian; Vargas Sanchez, German Gonzalo; Torres Sierra, Juan Sebastian [0009-0003-4140-3623]Las enfermedades transmisibles y no transmisibles han ido en aumento en las últimas décadas, por lo que, el tamizaje como método de realización de pruebas para la población saludable, en aquellos individuos que tienen alguna patología pero que todavía no presentan síntomas o están en estadios tempranos donde el tratamiento tenga un alto impacto y hasta la cura de la enfermedad, ha generado un movimiento en los sistemas de salud por sus efectos positivos en disminuir morbilidad, mortalidad y costos en salud. Las patologías con mayor carga para los sistemas de salud, ya sea de índole económico, social, morbimortalidad y psicológico, se pueden tomar a partir de la incidencia y prevalencia del cáncer, las enfermedades cardiovasculares y las relacionadas con salud mental, haciendo especial énfasis en depresión, diabetes, enfermedad renal crónica y enfermedades de transmisión sexual. Por su parte, la salud digital utiliza precisamente las tecnologías de la información y comunicación para desarrollar una práctica de atención médica más rápida, eficiente y económica, convirtiendo en una necesidad el avance de las tecnologías en salud. A pesar de los múltiples beneficios del tamizaje en la vida de los pacientes y en los sistemas de salud, globalmente se refleja una tasa subóptima de tamizaje en las diferentes enfermedades que se pueden beneficiar de dichas pruebas. En Colombia, las pruebas de tamizaje son expuestas en la Resolución 3280 de 2018, la cual establece los lineamientos de obligatorio cumplimiento por todas las entidades territoriales por medio de la Ruta Integral de Atención para la Promoción y Mantenimiento de la Salud y la Ruta Integral de Atención en Salud para la Población Materno Perinatal. En cuanto a salud digital en Colombia, el MinSalud, ha avanzado en la transformación digital que busca impactar positivamente en la calidad de vida de los colombianos a través de la aplicación de diversas tecnologías en salud. Teniendo en cuenta barreras como los estratos socioeconómicos, la dificultad en la realización de las pruebas por parte de los sistemas de salud y la implementación de las guías de práctica clínica para los profesionales en salud surge la pregunta: ¿Cuáles son las características, requerimientos y funcionalidades necesarias para el desarrollo de una aplicación web relacionada con la atención en salud cumpliendo los requisitos de la Resolución 3280 de 2018 para tamizaje adecuado de la población colombiana?. Por lo anterior, se pretende crear un producto tecnológico para mejorar la demanda de las pruebas de tamizaje dispuestas en la Resolución 3280 de 2018, por medio de un aplicativo web que permita indicar las pruebas de tamizaje adecuadas para cada paciente.Ítem Diseño de sistema de información en salud bucal para el área comunitaria(2022) Mancera Guzmán, Claudia Liliana; Ibáñez Pinilla, Edgar Antonio; Munar Castro, José Francisco; Mancera Guzmán, Claudia Liliana [0000-0003-3062-8221]Los sistemas de información en salud constituyen un medio importante para la toma de decisiones pertinente para la realización de acciones que benefician a las poblaciones según las necesidades de las poblaciones, de los individuos analizadas según los datos captados. Objetivo: Diseño de sistema de información en salud bucal para el área comunitaria. Materiales y métodos: Estudio aplicado. Esta investigación está orientada a la sistematización de datos sociodemográficos, de salud, de acceso a los servicios de salud y de las condiciones bucodentales con el fin de realizar el análisis pertinente para poder mejorar la gestión de la información y así tener una mejor planeación de las actividades a realizar en el área comunitaria. Resultados: Se logra obtener información respecto a la importancia de tener un sistema de información que cumpla con las condiciones técnicas para el análisis de datos confiables y pertinentes que logre un impacto positivo en los grupos poblacionales y de esta manera que los diferentes programas de odontología tengan una apropiación del valor social de sus acciones en las prácticas comunitarias. Conclusiones: se debe seguir trabajando en el diseño e implementación de sistemas de información en salud, fortalecer la calidad de los datos con el propósito de tener una información confiable para mejorar las acciones en promoción de la salud y prevención de la salud bucal.Ítem Historia clínica electrónica: Tiempos de registro en la consulta ambulatoria(2022) Martínez Murillo, Naudy Marcela; Rojas Reales, Wilson MauroEn las últimas décadas, la tecnología de punta ha causado grandes cambios que han afectado de manera directa o indirecta diferentes sectores, especialmente en la salud con la obligatoriedad de la implementación de la historia clínica electrónica y el inicio de la interoperabilidad. Esto ha provocado en algunos profesionales insatisfacción y estrés por el aumento del tiempo en la consulta asistencial, debido a que refieren que la información es abundante o que es dispendioso el registro en los equipos de computo y finalmente que esto deteriora la relación con el paciente, debido a que los profesionales de la salud deben realizar el registro meticulosamente al mismo tiempo que deben brindar una atención al paciente de calidad. Adicionalmente en el país no se cuenta con estudios de tiempos que permitan la estandarización de la asignación de citas para las diferentes actividades asistenciales. Por lo anterior este trabajo descriptivo determino los tiempos de actividad de la historia clínica electrónica en las unidades de consulta externa de diferentes sedes, el cual fue en promedio de 12 minutos por atención, obteniendo una correlación débil entre el tiempo de actividad y el número de órdenes, por lo que se hace necesarios estudios adicionales que verifiquen en campo el tiempo total de consulta.Ítem Impacto en el personal asistencial de salud con el uso de una herramienta digital, para la entrega de turnos en una institución hospitalaria de alta complejidad de Bogotá, Colombia 2021(2021) Torres García, Andrés Vicente; Suarez, WalterEl cambio de turno o de guardia del personal en salud, se considera un período de alto riesgo para que ocurran errores en la prestación de servicios de salud (Enfermería, Medico). A nivel del ámbito hospitalario y de otras áreas de servicio es un momento del proceso clínico clave para garantizar la continuidad del cuidado y la seguridad clínica. Se basa en la comunicación, un aspecto o elemento vital del proceso de cuidado del paciente. Se define como un informe generado en el momento en que el profesional de salud saliente transfiere la responsabilidad de los pacientes, advirtiendo lo que ha realizado en su turno y los pendientes, a otro profesional (Guevara, 2015). Esta situación se ha identificado como un riesgo de seguridad, debido a la variación e inconsistencia en la forma, calidad, tiempo y contenido de las entregas. Se ha sugerido una transferencia estructurada, con el fin de reducir las interrupciones, garantizar una comunicación asertiva y disminuir los posibles errores médicos, siendo los elementos digitales una salida propia para el seguimiento, ejecución y alertas del mismo. Para este fin, el presente trabajo pretende evaluar la percepción de la implementación de una herramienta digital ya desarrollada, para la entrega de turno del personal médico en el servicio de hospitalización, y la medición de los tiempos en cuanto a la resolución de los pendientes clínicos (paraclínicos, interconsultas, procedimientos no quirúrgicos e imágenes) informados en cada jornada, en un hospital de IV nivel de complejidad.Ítem Modelamiento de una arquitectura de un registro clínico dental electrónico basado en tecnología blockchain(2023) Ortega Mora, Juan Felipe; Cely Jimenez, AndresIntroducción: La fragmentación de la información en los registros clínicos electrónicos es una problemática común en los sistemas de salud actual, lo que dificulta el acceso a una visión completa y precisa de las condiciones médicas de los pacientes. Recientemente, la tecnología llamada Blockchain o traducida al español cadena de bloques se ha venido utilizando cada vez más para abordar esta problemática y superar algunas limitaciones de las historias clínicas tradicionales, brindando una mayor seguridad y privacidad, así como una mejor interoperabilidad entre diferentes sistemas de salud. Objetivo: Este proyecto presenta un modelo de arquitectura de un registro clínico dental electrónico basado en la tecnología Blockchain con el propósito de superar la barrera de interoperabilidad y necesidades relacionados a los registros o historias clínicas electrónicas aplicado en el área de la odontología. Metodología: Para la creación del modelo, inicialmente se realiza una revisión y evaluación de la literatura relacionada con las arquitecturas de Blockchain utilizadas en historias clínicas electrónicas aplicadas en diferentes dominios y se describió y comparó sus arquitecturas. También se lleva a cabo una propuesta de valor Canvas con el perfil del paciente, odontólogo y administrador de salud para identificar los procesos de los usuarios, necesidades y expectativas relacionados con las historias clínicas electrónicas. Para la realización del modelo se utiliza la notación BPMN (Business Process Model and Notation) el cual nos permite graficar los procesos que se llevan a cabo al interactuar con el registro clínico dental eléctrico. Resultados: Se presenta una tabla comparativa de 8 historias clínicas electrónicas basadas en Blockchain el cual describe sus arquitecturas y un análisis de sus características principales. Como resultado de la propuesta de valor Canvas se identifican necesidades o expectativas más relevantes por los usuarios relacionados a las historias clínicas como los son disponibilidad, confidencialidad y seguridad de la información. Se realiza el modelamiento de los procesos en notación BPMN inspirado en el prototipo EHRChain el cual utiliza Hyperledger Sawtooth como dominio en su arquitectura. Conclusión: El modelo de arquitectura del registro clínico basado en Blockchain presentado en este artículo presenta ventajas como la privacidad y seguridad mediante la utilización de criptografía asimétrica y transacciones privadas. Interoperabilidad lo que significa que la información clínica puede ser compartida entre diferentes sistemas u organizaciones de salud además cualidades como la disponibilidad de la información ya que la información se almacena en una red distribuida de nodos y cada nodo tiene una copia idéntica de la base de datos . A medida que se implementen estas tecnologías en diferentes áreas y haya alcanzado un grado de madurez vamos a poder visualizar esta aplicación con más autoridad en estas áreas de la salud. En el área de odontología es un campo en el que se puede implementar esta tecnología ya que también predomina una fragmentación de la información y que existen actualmente un gran número de consultorios, clínicas privadas y públicas que tienen dificultad al compartir información clínica.Ítem Modelo de interoperabilidad con base en la historia clínica electrónica de la atención de personas con diagnóstico de infección por VIH(2023) Restrepo Cárdenas, Yensy; Suarez Ruiz, Walter Gustavo; Restrepo Cárdenas, Yensy [0009-0002-0895-9753]Este documento aborda la problemática de la interoperabilidad de información entre los actores de salud en la atención de pacientes con diagnóstico de VIH y sida. Para esto, se aborda el objeto de investigación en el marco de un sistema de información en salud, que se caracteriza por la su fragmentación y la falta de estándares comunes para el intercambio de datos, al igual que el marco legal que lo soporta. De esta forma, se propuso un modelo de interoperabilidad con base en los registros de la historia clínica electrónica de la atención de pacientes con diagnóstico de VIH, adoptando el uso de los estándares internacionales HL7-FHIR, SNOMED-CT y LOINC, al igual que los recursos terminológicos de la resolución número 273 de 2019, del Ministerio de Salud y Protección Social, y garantizando la confiabilidad y seguridad de la información. Dicho modelo cumplió con los objetivos planteados en el documento, concluyendo en que es posible diseñar modelos interoperables entre sistemas y sus actores. Finalmente, se expuso la proyección de trabajos futuros sobre la línea de la informática en salud pública.Ítem Modelo de interoperabilidad de datos entre dispositivos biomédicos y sistemas de información de pacientes en las unidades de cuidados intensivos, utilizando un servidor FHIR(2022) Rodriguez Correa, Daniela; Portilla Vicuña, Fernando Antonio; Rodriguez Correa, DanielaLa Unidades de Cuidados Intensivos generan un sin número de información y/o datos, que en su mayoría son descartados y no se lleva un registro de estos, especialmente frente a las enfermedades cardiovasculares, las cuales se han convertido en una de las mayores causas de morbilidad y/o mortalidad de la era moderna. Debido a lo anterior es importante desarrollar herramientas que permiten el aprovechamiento de esta información, para lo cual se diseñó un modelo de interoperabilidad en el cual se realizó la revisión de la información proporcionada por los equipos biomédicos, los parámetros y el impacto de este dispositivo a nivel clínico. El monitor de signos vitales fue el equipo elegido para el desarrollo del proyecto. Posteriormente se hace un análisis de los parámetros fisiológicos básicos que mide este equipo, se toma como referencia la presión arterial sistólica, presión arterial diastólica, saturación de oxígeno, pulso y frecuencia cardiaca. Se utilizo OpenICE como simulador del equipamiento biomédico, posteriormente se realizó un análisis de la mensajería y de los datos, identificando un mensaje HL7 V2 tipo ORU; posteriormente bajo este estándar y teniendo en cuenta cada uno de los segmentos y requisitos de esté, se procedió a diseñar un código en Python, el cual tenia como objetivo generar mensajes ORU, con valores aleatorios para los parámetros fisiológicos, y enviar esta información a Mirth Connect, el cual fue el bus de interoperabilidad seleccionado, para la recepción de los datos, transformación de la mensajería de un estándar HL7.V2 a un estándar FHIR y transmisión a un servidor FHIR. Finalmente se visualizó la información bajo un estándar HL7 FHIR, en el servidor de prueba. El proyecto se desarrolló utilizando las herramientas que se pueden encontrar con las Tecnologías de la Información y Comunicaciones (TIC), las cuales se pueden aplicar a todas las necesidades que tiene el sector salud actualmente. Los estándares de interoperabilidad permiten la integración de datos biomédicos para el uso y aprovechamiento, por parte del cuerpo médico y/o asistencial en la toma de decisiones; teniendo en cuenta lo anterior fue necesario garantizar que la información cumpliera con la característica para utilizar un formato estándar que pudiera ser leído y almacenado por cualquier tecnología.Ítem Normalización de datos en registros de historia clínica electrónica y aplicación práctica de procesamiento del lenguaje natural para las instituciones de salud colombianas(2022) Mojica Mugno, Hernando Miguel; Portilla Vicuña, Fernando AntonioLas instituciones de salud en Colombia han implementado sistemas informáticos de historia clínica, en principio se fundamentaban en los formatos preimpresos usados en servicios de atención, allí se registraba la información de atenciones por parte del profesional tratante narrando de manera cualitativa los datos referentes a la atención, surge el interrogante ¿Puede llegar a ser posible utilizar esta información “no estructurada” con fines estadísticos, de interoperabilidad o investigación? El presente artículo aborda el tema con dos ejercicios, el primero presenta un análisis sobre campos textuales en registros de diferentes etapas de la atención clínica y la posibilidad de normalizarlos para facilitar la minería de datos, el segundo es la elaboración de un prototipo de software que realiza una consulta sobre el contenido de una descripción quirúrgica y con técnicas de procesamiento de lenguaje natural obtiene información para ser comparada con una terminología válida a nivel mundial como es SNOMED CT.Ítem Propuesta de creación de estándares de interoperabilidad entre bases de datos abiertas de salud.(2023) Muñoz Castaño, Jose Fabio; Vargas Sánchez, German Gonzalo; Muñoz Castaño, Jose Fabio [https://orcid.org/0000-0002-3312-1306]; Vargas Sánchez, German Gonzalo [https://orcid.org/0000-0001-6450-5516]El presente artículo busca resaltar la necesidad de generar una propuesta de estándares de interoperabilidad entre bases de datos abiertas en pacientes con cáncer de cuello uterino y cáncer de seno, que permita la integración de la información por medio del desarrollo de un caso de uso que recopile y capture los datos con el fin de centralizar la información para lograr así la mejor toma de decisiones clínicas. Por tal razón, se divide el desarrollo del proyecto en tres fases; la primera fase, hace referencia a la revisión del estado del arte a nivel nacional e internacional que permite identificar el estado actual de la interoperabilidad entre bases de datos y caracterizar la existencia de algunos estándares propuestos. La fase dos, consiste en el desarrollo del caso de uso que mediante la integración de herramientas como Amazon Web Services para el almacenamiento de la base de datos, DBVisualizer para la arquitectura de las bases de datos y SPOON de la herramienta PENTAHO para la integración de las bases de datos externas que permite la correcta implementación del esquema estrella con los estándares de interoperabilidad propuestos; y finalmente la fase tres, que se ejecuta por medio del uso de la herramienta POWER BI, donde se logra la construcción del dashboard lo que permite la realización de pruebas de validación en el cual se obtuvieron graficas y tablas que visualizaron los datos integrados. Lo que permite validar la hipótesis, que consiste en la propuesta de creación de estándares de interoperabilidad, logrando una integración consistente entre diferentes bases de datos abiertas en el área de la salud, las cuales presentan diferentes estructuras, lo que confirmó la gran necesidad que tienen las entidades públicas y privadas de estandarizar los formatos, mecanismos y lenguajes para la interoperabilidad de los datos.