Revista Cubana de Informática Médica

Improvement genetics services to pregnant women and newborn by health informatic network SALGEN

La red informatizada de salud SALGEN se utiliza desde el 2009 en la atención genética a la gestante y el recién nacido en la provincia de Sancti Spíritus, insertada en las facilidades de conexión en tiempo real entre todas las instituciones de salud que brinda INFOMED. Se han atendido 34 452 gestantes hasta septiembre 2015, realizando evaluación de riesgo genético, pesquisa de anemia de hematíes falciformes, dosificación de alfafetoproteína, diagnóstico prenatal citogenético, ultrasonido de cada trimestre, características del parto y del recién nacido, pesquisas metabólicas neonatales y evaluación genético clínica del lactante. El software brinda160 reportes que han permitido evaluar la calidad de todos los procederes del programa de la atención genética a gestantes y recién nacidos y otras acciones organizativas del programa de atención materno infantil además de indicadores evaluativos para ecografía prenatal de acuerdo a estándares internacionales que son visualizados online por los especialistas como forma de autoevaluación. Los resultados validan al sistema informático para su utilización a nivel de cualquier policlínico, municipio o provincia del país. Este trabajo tiene por objetivo evidenciar la utilidad de SALGEN en el perfeccionamiento de la atención genética a gestantes y recién nacidos y en el control de calidad de acciones del Programa de Atención Materno Infantil (PAMI).

The Sancti Spíritus Provincial Medical Genetics Network has been using the Salgen informatics platform since 2009 for health care, administrative and research activities oconcerning pregnant mothers and newborns. The network uses the national Infomed backbone to provide real-time connection between community-based polyclinics in primary health care and the Provincial Medical Genetics Reference Center. Until September 2015 the platform has recorded 34 452 pregnant women and sequential clinical data on genetic risk assessment in early pregnancy, prenatal ultrasound, sickle cell anemia screening, alpha-fetoprotein levels, cytogenetic antenatal diagnosis, delivery and newborn characteristics, neonatal metabolic screening, and infant clinical assessment. The system makes health care results immediately available and provides 160 health alerts to enable timely preventive care for pregnant women. It also provides guidelines for processes and practices, and streamlines administrative and monitoring activities through statistical reports. The database generates indicators for assessing fetal growth and applies international standards for antenatal ultrasound quality control. Salgen can be use in any institution of primary health services, municipality or provinces of Cuba.

Algorithm selection for classifying Solitary Pulmonary Nodules

En los últimos años la comunidad científica internacional ha dedicado considerables recursos a la investigación y desarrollo de sistemas de diagnóstico asistidos por ordenador, utilizados por los médicos en el proceso de diagnóstico. Se ha prestado especial atención en algunas áreas médicas, como las especialidades oncológicas, por los altos índices de mortalidad provocados por algunas enfermedades como el cáncer de pulmón. El diagnóstico temprano de este padecimiento puede reducir en gran medida estos indicadores y mejorar la calidad de vida de los pacientes. El objetivo que se pretende con el desarrollo de esta investigación, es la selección adecuada de un algoritmo de clasificación, para ser utilizado en la fase que lleva el mismo nombre como parte de un sistema de diagnóstico asistido por ordenador para la clasificación de nódulos pulmonares solitarios. Para la selección adecuada del algoritmo de clasificación, se realiza un experimento utilizando las herramientas Weka v3.7.10 y Matlab 2013. Para determinar cuál de las técnicas estudiadas arroja mejores resultados de rendimiento, se utilizó el mismo conjunto de datos para las fases de entrenamiento, prueba y validación del clasificador, disponible en la base de datos internacional The Lung Image Database Consortium Image Collection.

In recent years the international scientific community has devoted considerable resources to research and development of systems for computer-aided diagnosis used by physicians in the diagnostic process. Special attention has been provided in some medical areas, such as oncology specialties, by high mortality rates caused by some diseases like lung cancer. Early diagnosis of this condition can greatly reduce these indicators and improve quality of life of patients.The objective pursued with the development of this research is the proper selection of a classification algorithm, to be used in the phase that has the same name, as part of a system of computer-aided diagnosis for classification of solitary pulmonary nodules. For the selection of the appropriate classification algorithm, an experiment was performed using the tools Weka v3.7.10 and Matlab 2013. To determine which of the techniques studied produces better performance results, the same data set was used for the phases of training, testing and validation of the classifier, available in the international database The Lung Image Database Consortium Image Collection.

Estimation of cardiovascular age from 2 minute tachograms via Recurrence Quantification Analysis

Se han reportado diferentes intentos de estimar la edad cardiovascular a partir de señales electrofisiológicas. Las propuestas publicadas presentan inconvenientes para su aplicación en la práctica clínica. Nos hemos propuesto estimar la edad cardiovascular a partir de tacogramas de 2 minutos de duración utilizando una medida no lineal (logaritmo del porcentaje de determinismo, log (DET)), obtenido a partir del Análisis de Cuantificación de Recurrencias. En una muestra de 62 sujetos presuntamente sanos con edades entre 9 y 79 años se obtuvo una excelente correlación entre edad y log (DET) ) r = 0.7981, comparable a los mejores valores reportados en la literatura utilizando técnicas más costosas. A partir de esos resultados se propone una vía para estimar los valores normativos para una población presuntamente sana. Se concluye que a partir de tacogramas de dos minutos de duración es posible obtener un buen estimador de la edad cardiovascular. El Análisis de Cuantificación de Recurrencias es una vía apropiada para estimar la edad cardiovascular, y la pérdida del porcentaje de determinismo con la edad posiblemente refleje una mayor contribución de los componentes estocásticos a la regulación del ritmo cardiaco en ancianos.

Various attempts have been reported to estimate the cardiovascular age from different electrophysiological signals. Proposals published are hampered by drawbacks for application in clinical practice. We have proposed to estimate cardiovascular age from two- minutes tachograms using a non-linear measure (logarithm of the percentage of determinism, log (DET)) obtained from Recurrence Quantification Analysis. In a sample of 62 allegedly healthy subjects,9 to 79 years an excellent correlation between age and log (DET)) r = 0.7981 - comparable to the best values reported in the literature using more expensive techniques- was obtained. From these results the way is proposed to estimate the normative values for a presumably healthy population. It is concluded that from two-minutes tachograms it is possible to obtain a good estimate of the cardiovascular age. Recurrence Quantification Analysis of is an appropriate way to estimate cardiovascular age, and reduction in the percentage of determinism with age may reflect a greater contribution of stochastic regulation of heart rate components in the elderly subject.

A Cuban pacs solutions under free software as a framework for medical specializations

En nuestro país se lucha por la soberanía tecnológica y se impulsa la utilización del software libre. Por esto y con un mejor diseño de las soluciones implementadas por el Centro de Biofísica Médica, el imagis 2.0, como paquete de soluciones de un sistema de almacenamiento y transmisión de imágenes médicas, fue desarrollado bajo la plataforma Linux, haciendo uso de herramientas libres, convirtiéndolo en un sistema más eficiente, estable y robusto. Con este trabajo pretendemos primero realizar un breve recorrido por la historia de los sistemas de almacenamiento y transmisión de imágenes médicas en nuestro país, para luego adentrarnos en una solución implementada bajo plataforma libre que sirve de base a la implementación para especializaciones médicas, exponiendo su uso en los procesos radioterapéuticos.

In our country we fight for technological sovereignty and the use of free software is promoted. For this and with better design solutions implemented by the Center of Medical Biophysics, the imagis 2.0, as a package of solutions of storage and transmission of medical images systems, was developed under the Linux platform, using free tools, making it more efficient, stable and robust. In this paper we first present a brief review of storage and transmission of medical images history in our country, for then get into a deployed under open platform solution that can be using as framework for the implementation for medical specializations, exposing it use in radiotherapeutic procedures.

Multi-Modal approach in quantitative structure-activity relationships studies

Los estudios QSAR definidos en la literatura están basados en enfoques uni-modales, dejando de analizar conjuntos de datos que contienen distintas informaciones químicas. En esta investigación se propone aplicar por primera vez y analizar el comportamiento del enfoque multi-modal en el desarrollo de estudios QSAR. Para este fin se utilizó una base de compuestos con actividad hepatotóxica, a partir de la cual se construyeron cuatro modalidades considerando distintos descriptores moleculares basados en diversas teorías y enfoques. Se desarrollaron varios modelos usando los enfoques uni-modales y multi-modales utilizando algoritmos de clasificación reportados en la literatura e implementados en el lenguaje R. Los parámetros de cada uno de los algoritmos se optimizaron con el procedimiento "parametertuningwithrepeatedgrid-searchcross-validation", mientras la validación de dichos modelos se realizó mediante validación cruzada de 10 pliegues con 10 repeticiones. Estadísticamente se comprobó que el enfoque multimodal mejora el desempeño de los modelos predictivos comparado con algunos de los modelos derivados de los conjuntos de datos con modalidades individuales.

The QSAR studies defined in the literature are based on uni-modal approaches and do not consider datasets with different chemical information. Thus, this research has as objective to apply and analyze the behavior of multi-modal approaches when QSAR studies are carried out. To this end, a compound dataset with hepatotoxicity activity was employed and four modalities were built considering molecular descriptors based on different mathematical theories. Also, several predictive models were developed taking into account both uni-modal and multi-modal approaches by using classification algorithms reported in the literature and implemented in R language. The parameters of these algorithms with the procedure "parameter tuning with repeated grid-search cross-validation" were optimized, while the strategy 10-fold cross-validation with 10 repetitions was used to corroborate the predictive accuracy of the models. As result of this study it can be stated that the behavior of the models based on multi-modal approach present significant differences with to those models developed from uni-modal approaches.

Software for connectivity of the medical consultation for infant neuro-development and handicap in Santiago de Cuba

El presente trabajo aborda los primeros pasos hacia la conexión informática de las entidades que conforman la Consulta Provi ncial del Neurodesarrollo Infantil y la Discapacidad (CPNDI) en Santiago de Cuba. Se propone un sistema basado en tecnología Web para su uso en infraestructuras de comunicación limitadas como ocurre en zonas rurales, desarrollado en colaboración con la Universidad de Ciencias Aplicadas de Dus-seldorf y la Univ. Benemérita de Puebla, México. El sistema se basa en el acoplamiento de un sistema de gestión de pacientes con acceso a equipos médicos ambulatorios con un sistema de asistencia especializada orientado al tratamiento de pacientes vía un navegador de internet. La combinación efectiva de aplicaciones web remotas y locales facilita una integración efectiva del equipamiento médico ambulatorio requerido en el sitio remoto donde se encuentra el paciente con el sistema de asistencia especializada donde se encuentran los doctores y especialistas todo a través de tecnología web.

In this paper are discussed, the first steps for a telemedicine network which connects the units and places within the Medical Consultation for Infant Neurodevelopment and Handicap (CPNDI) in Santiago de Cuba. A web-based system for use to connect sites within the CPNDI structure and to access rural areas with limited communication infrastructures is finally proposed. The system consists of a patient management system and a medical device system that are available to the doctor and the patient-side assistant during treatment via an Internet browser. The combination of local and remote web applications enables a seamless integration of the medical devices required at the patient's location into the doctor's remote station based on browser technology.

Medical Informatics role in the development of logical forms of thinking

El desarrollo de las formas lógicas es un elemento fundamental a tener en cuenta en el proceso de enseñanza aprendizaje de la disciplina Informática Médica en la formación del médico general. Esta disciplina, compuesta por dos asignaturas Informática y Metodología de la Investigación y Estadística brinda un conjunto de métodos y procedimientos que permiten el análisis y la interpretación de los datos derivados en las investigaciones médicas, por lo que contribuye a desarrollar las formas lógicas del pensamiento: conceptos, juicios y razonamientos. Desde una concepción desarrolladora, el proceso de enseñanza aprendizaje de la Informática Médica, requiere el empleo de métodos de enseñanza problémicos, así como un enfoque interdisciplinario en la impartición del contenido. Se precisa además, determinar la significación de los contenidos en la práctica médica y la utilización de las etapas del método clínico epidemiológico debido a la analogía que presenta con el método científico, para contribuir al desarrollo de las habilidades en la solución de los problemas de salud del individuo, la familia y la comunidad.

The development of logical forms of thinking is a key element to consider in the process of learning of the discipline Medical Informatics in the formation of the general practitioner. This discipline, consisting of two subjects: Computer and Research Methodology and Statistics provides a set of methods and procedures for the analysis and interpretation of data derived in medical research, which helps develop logical forms of thought: concepts, judgments and reasoning. From a concept developer, the process of learning of Medical Informatics requires the use of problem teaching methods and an interdisciplinary approach in the delivery of content. It is also necessary to determine the significance of the contents in the medical practice and the utilization of the stages of clinical epidemiological method because of the analogy that comes with the scientific method, to help develop skills in solving health problems the individual, family and community.

Alternative tool for classification of cervical cells using only features of the nucleus

El cáncer de cérvix uterino representa una de las mayores amenazas de muerte por cáncer entre las mujeres. Con el avance continuo en la medicina y la tecnología, las muertes por esta enfermedad han disminuido significativamente. Las investigaciones referentes a este tema han podido determinar síntomas claves que permiten detectar a tiempo esta enfermedad para darle un tratamiento oportuno. La citología convencional es una de las técnicas más utilizadas, siendo ampliamente aceptada, de bajo costo, y con mecanismos de control. Con el objetivo de aliviar la carga de trabajo a los especialistas, algunos investigadores han propuesto el desarrollo de herramientas de visión computacional para detectar y clasificar las transformaciones en las células de la región del cuello uterino. La presente investigación tiene como objetivo proveer a los investigadores de una herramienta de clasificación automática, aplicable a las condiciones existentes en los centros médicos y de investigación del país. Esta herramienta debe ser capaz de clasificar las células del cuello del útero, basándose solamente en las características extraídas de la región del núcleo y sin utilizar las características del citoplasma, de manera que se reduzca la tasa de falsos negativos en la prueba de Papanicolaou. A partir del estudio realizado, se obtuvo una herramienta haciendo uso de la técnica k-vecinos más cercanos con la distancia manhattan, el cual mostró un alto desempeño manteniendo valores de AUC superiores al 91% y llegando hasta un 97.1% con respecto a los clasificadores SVM y RBF Network, los que también fueron analizados.

Cervix cancer is one of the biggest threats of cancer death among women. With continued advances in medicine and technology, deaths from the disease have fallen significantly. The investigations concerning this issue have determined key symptoms to detect the disease in time to give timely treatment. Conventional cytology is one of the most widely used techniques, being widely accepted, inexpensive, and with control mechanisms. In order to alleviate the workload of specialists, some researchers have proposed the development of computer vision tools to detect and classify the changes in the cells of the cervical region. This research aims to provide a tool for automatic classification, applicable to medical conditions and research centers of the country. This tool should be able to classify the cells of the cervix, based solely on the features extracted from the core region without using the characteristics of the cytoplasm, so that the rate of false negative Pap test is reduced. From the study, a tool is obtained using the k nearest-neighbors manhattan distance technique, which showed a high performance maintaining AUC values greater than 91% and reaching 97.1% over classifiers SVM and RBF Network, which were also analyzed.

Educational software for self-assessment for Morphophysiology I

La asignatura de Morfofisiología I constituye un gran desafío para los estudiantes del primer año de Medicina, debido a que el momento en que se imparte coincide con la adaptación a la Educación Superior y porque la atención individualizada al estudiante se ha visto afectada por la elevada relación alumno/profesor, derivada de la masividad estudiantil. El uso adecuado de las Tecnologías de la Información y las Comunicaciones (TIC) pueden constituir una alternativa para contribuir a resolver esta problemática. El objetivo de esta investigación consistió en diseñar un software educativo (SWE) para la autoevaluación de todos los objetivos y contenidos del programa vigente de la asignatura. Se implementó un sitio web, programado por el autor en HTML. Contiene 530 preguntas, distribuidas en 29 entrenadores de 10 o 20 preguntas de test, de verdadero/falso, selección múltiple o mezcla de ambos, que incluyen imágenes cuando se considera necesario. Se incorporan las Guías de las Clases talleres y la de Seminarios y una colección de animados para apoyar aspectos de difícil comprensión de la asignatura. Funciona en las tablets, laptops, teléfonos inteligentes y computadoras de escritorios, que contengan un navegador de Internet como parte de su sistema operativo. Tiene un tamaño de 266 MB. Este SWE responde a las tendencias pedagógicas actuales de la evaluación centrada en el alumno. Constituye una posible solución al problema de la atención al estudiante en condiciones de masividad, aunque por supuesto contribuye al proceso de enseñanza aprendizaje en cualquier caso. En un ensayo piloto se corroboró que el empleo de SWE incrementa el rendimiento académico.

Morphophysiology I is one of the most difficult subject for the first year medical students because this moment means an important change in their student life that needs adaptation to the Higher Education space, which includes a different approach to the teaching-learning process. The students need individual attention to learn adequately this difficult subject, but this is not possible due to the incidence of a high student population, joint to a high level in the students:professor ratio which make very difficult to attend to them effectively. The uses of information and communication technologies (ICT) could be a solution to resolve the problem that affects the university learning contexts. The objective of this study was to design an educational software for self-assessment of Morphophysiology I. It was dessigned a web site as teaching media. It was programmed by the author in HTML language. The software contains 530 questions, distributed in 29 tests for training students in two particular ways: true or false tests and multiple-choice selection with images incorporated when needed. The web site has booklets about seminars and training classes to help students to improve the summative assessment. It also includes animated video about some difficult comprehension aspects of Histology, Biochemistry and Embryology. The software functions perfectly in smartphones, tablets, and laptops or on personal computers. The software only requires an internet browser associated to operative system. Its size is 266 MB. The software introduces students and professors to new trends in pedagogical assessment: self-evaluation, continuous and formative evaluation that improves the learning skills of the students. The software is a possible solution to help student's attention in a virtual environment, without the direct professor's attention. Pilot assay in final exam of Morphophysiology l indicated that the development of self-assessment with the software designed renders considerable improvement in students' academic achievement in comparison to the traditional assessment systems.

The teaching Libre Office Calc aplication using virtual learning enviroments in the school of Medicine "Salvador Allende"

El programa de la asignatura Informática Médica no cuenta con la cantidad de horas suficientes para el trabajo con la aplicación LibreOffice Calc, por lo que se hace necesario buscar nuevas alternativas para su impartición, proponiéndose como objetivo estructurar la impartición de la aplicación LibreOffice Calc, correspondiente al tema III de la asignatura Informática Médica, a los estudiantes de primer año de la carrera de Medicina, utilizando el Entorno Virtual de Enseñanza Aprendizaje, Moodle. El curso se estructuró en cuatro temas. Los recursos utilizados fueron: Páginas de textos, páginas Web, presentaciones electrónicas, orientaciones para el trabajo, las actividades a realizar por los estudiantes, cuestionarios y actividades de autoevaluación. El uso de un Entorno Virtual de Enseñanza Aprendizaje para la enseñanza de la Hoja Electrónica Calc no sólo apoyó este proceso, sino que además le concedió más tiempo a los estudiantes para la realización de tareas prácticas, contribuyendo así al desarrollo de habilidades.

Medical Informatics subject syllabus does not have enough contact hours to work with the application LibreOffice Calc, thus it is mandatory to look for new alternatives for its teaching, proposing as objective, the structuring of the classes of the application LibreOffice Calc that it corresponds to the theme III of the Medical Informatics for the students of first year of Medicine career by means of the use of the Virtual Learning Environment, Moodle. The course was structured through four themes. The used resources were: Pages of texts, Web pages, electronic presentations, working guidelines, activities to be performed by students, questionnaires and self-assessment activities. The use of the Virtual Learning Environments for the teaching of the Calc Spreadsheet did not only help in this process, but rather it allowed more time to the students to also solve the practical tasks, contributing this way to the development of abilities.

Cuban Journal of Medical Informatics