Revista Cubana de Informática Médica

La Informática Médica y los avances científicos del siglo XX

Static Alignment of Prosthetics using Kinetic Variables and Machine Learning Methods

El proceso complejo de la alineación en las prótesis y la no existencia de un modelo predictivo para alineación estática de prótesis transtibiales es el foco de esta investigación.Objetivo: Obtener un modelo computacional que permita establecer la existencia de la alineación estática de prótesis transtibiales a través de parámetros cinéticos presentes en amputados transtibiales unilaterales. Métodos: Se realizó la construcción de una base de datos de valores de Centro de Presión (COP) y distribución de presión plantar en amputados medidos en el Servicio de Amputados y Prótesis del Hospital Militar Central, Bogotá, Colombia. Los datos incluyen valores cinéticos medidos con la prótesis en alineación y en desalineación. Resultados: Se desarrollaron tres modelos computacionales, una red neuronal, una máquina de soporte vectorial y un árbol de decisión, se realizó la comparación del desempeño de los modelos. Conclusiones: Los modelos que hacen uso de máquinas de soporte vectorial y de árboles de decisión tuvieron mayor desempeño que la red neuronal. De esta forma, se comprueba que la alineación estática se puede llevar a cabo de forma objetiva empleando recursos tecnológicos.

The complex process of alignment in prosthesis and the non-existence of a model for static alignment of transtibial prostheses is the focus of this research. Objective: Obtain a computational model to establish the existence of the static alignment of transtibial prostheses through kinetic parameters present in unilateral transtibial amputees. Methods: In the Amputee and Prosthetic Service of the Central Military Hospital, Bogotá, Colombia, the construction of a data base of Pressure Center (COP) and distribution of plantar pressure in amputees was carried out. The data include kinetic values measured with the prosthesis in alignment and misalignment. Results: Three computational models were developed, a neural network, vector support machines and decision trees, the performance of the models was compared. Conclusions: Models that make use of vector support machines and decision trees had higher performance than the neural network. In this way, it is verified that the static alignment can be carried out objectively using technological resources.

Design of the dynamic and interactive course for the teaching-learning process of the theme "Bases for the development of abstract thinking and logical reasoning"

La asignatura Bases para el desarrollo del pensamiento abstracto y el razonamiento lógico, es de alto grado de complejidad para los profesionales de las Ciencias Médicas, por las características del contenido, lo cual se agrava por las dificultades en cuanto a los medios didácticos de los que se dispone para contribuir al trabajo independiente de los estudiantes. El trabajo independiente favorece la autonomía, refuerza la apropiación de los contenidos y el desarrollo del pensamiento, así como la independencia cognoscitiva. El objetivo que se propone en este trabajo es diseñar un curso dinámico e interactivo para el aprendizaje de los contenidos de la asignatura "Bases para el desarrollo del pensamiento abstracto y el razonamiento lógico". Se partió del análisis del Programa de la maestría Informática en salud, el programa de la asignatura y los medios disponibles para el proceso enseñanza-aprendizaje, en especial se tomaron como antecedentes los resultados del trabajo de diploma en opción a la Licenciatura en Educación en Matemática-Computación y tesis de Maestría de Informática en Salud de la autora de este articulo. También se estudiaron los beneficios de la plataforma Moodle y sus principales características con vistas a utilizarla como Sistema de gestión de contenidos educativos. Como resultado se obtuvo el curso dinámico e interactivo que se presenta, diseñado para dar cobertura a cada uno de los temas principales que se abordan en los contenidos. Plantea ejercicios problémicos con niveles de dificultad creciente y proporciona a los estudiantes retroalimentaciones que contribuyen al ejercicio orientado del trabajo independiente. Este curso constituye un medio integrador y de fácil acceso para los estudiantes, que beneficia el proceso de enseñanza aprendizaje y completa el sistema de medios de la asignatura para los estudiantes provenientes de las ciencias de la salud.

Bases for the development of abstract thinking and logical reasoning¨, due to the characteristics of the content, is a subject with a high degree of complexity for the professionals of the Medical Sciences. This issue is aggravated due to the lack of didactic means to contribute to the independent work of students. Independent work favors autonomy, reinforces the appropriation of content and the development of thought, as well as cognitive independence. The aim of the work presented in this paper was to design a dynamic and interactive course for helping the learning of contents of the subject we mentioned in the previousl reasoning". The course design is based on the analysis of the Master's Program in Health Informatics, in with the subject is included, the program of the subject itself and the previous designed didactic means available for the teaching-learning process, in particular the background of the results of the diploma work in option to the Bachelor of Education in Mathematics -Computation and Thesis of Master in Information Technology in Health of the author of this article. We also studied the benefits of the Moodle platform and its main features in order to use it as an educational content management system. As a result we obtained a course with dynamic and interactive characteristics, designed to cover each of the main topics that are addressed in the contents. It presents to students exercises with increasing difficulty levels and provides feedback that contributes to the independent work-oriented exercise. This course is an integrating and easily accessible medium for students, which benefits the teaching-learning process and completes the course system for students coming from the health sciences.

Heart Rate Variability analysis as a tool for assessing the effects of chi meditation on cardiovascular regulation

Approximately 30 indices have been proposed for assessing heart rate variability (HRV). Some are mathematically identical or very closely related to each other, and results can be interpreted from completely different viewpoints. Comparing various indices from a tachogram, and combining statistical significance with physiological plausibility could improve the result’s interpretation. Using the "KubiosHRV" package, we studied the "chi-meditation" R-R database available at "Physionet.org", addressing the following questions: i) Which HRV indices are the most suitable for describing meditation effects? ii) Are the effects of meditation beneficial, harmful or insubstantial? iii) Which are the most likely physiological events associated to meditation? It was concluded that power spectrum low frequency component (LF), LF/HF ratio, and nonlinear indices α 1 and α 2, recurrence rate and Shannon entropy performed the best (p<0.05). Observed changes suggest that they harmonize with changes observed in other health-pursuing circumstances as physical training, stress combating; whereas they are in the opposite tendency of changes associated to aging, heavy smoking, high blood glucose levels, autonomic heart denervation and congestive heart failure. Changes induced by chi meditation seem to be associated to increases in respiratory component around0.04 Hz, lower entropy and reduced long-term correlation with higher cardio vascular complexity.

Alrededor de 30 índices han sido propuestos para evaluar la Variabilidad de la Frecuencia Cardiaca. Algunos de esos índices son matemáticamente idénticos o muy semejantes a otros y los resultados pueden ser interpretados desde puntos de vista completamente distintos. Al comparar varios índices estimados a partir de un tacograma y combinando la significación estadística con la plausibilidad biológica pudiera mejorarse la interpretación de los resultados. Utilizando el paquete de análisis "KubiosHRV" estudiamos la base de datos de señales R-R "Chi meditation", disponible en el portal "Physionet.org", centrándonos en las interrogantes siguientes: i) ¿cuáles índices son los más adecuados para describir los efectos de la meditación? ii) ¿son los efectos de la meditación beneficiosos, nocivos o insustanciales? iii) ¿cuáles son los eventos fisiológicos asociados a la meditación? Se concluye que el componente de baja frecuencia del espectro de potencia (LF), la relación LF/HF y los índices no lineales α 1 yα 2, la razón de recurrencia y la entropía de Shannon, fueron los indicadores más apropiados (p < 0.05). Los cambios observados parecen armonizar con cambios observados en otras acciones promotoras de salud como entrenamiento físico, combatir el estrés, mientras que exhiben una tendencia opuesta a los cambios asociados al envejecimiento, hábito de fumar, elevados niveles de glucosa, denervación cardiaca, e insuficiencia cardiaca congestiva. Los cambios inducidos por la meditación chi parecen estar asociados a incrementos en el componente respiratorio próximo a los 0.04 hertzios, a una menor entropía y una menor correlación a largo término combinadas a una mayor complejidad cardiovascular.

Markov chains applied to the analyzis of the progress of research projets

La administración moderna requiere el apoyo de herramientas de diferentes ramas de la ciencia que ayuden al proceso de toma de decisiones, como por ejemplo la Matemática Aplicada. En este contexto aparecen variables aleatorias que con el transcurso del tiempo cambian, y que pueden ser representadas a través de modelos cuantitativos. Cuando en estos modelos el estado presente de dichas variables resume toda la información anterior para describir cómo se comportarán en el futuro, se dice que se está en presencia de una cadena de Markov; una herramienta eficiente para el análisis de procesos de esta naturaleza, como por ejemplo la ejecución de proyectos de investigación, el cual reviste gran importancia en la gestión de ciencia e innovación tecnológica; área de resultados clave en cualquier universidad. En la Facultad de Tecnología de la Universidad de Ciencias Médicas de Santiago de Cuba, el análisis de la ejecución de los proyectos de investigación se consideró como una cadena de Markov, definiendo los diferentes estados por los que puede estar un proyecto, y las probabilidades de que este se encuentre en un estado determinado a partir del estado en que se encontraba. Así se determinaron elementos que permiten apoyar la toma de decisiones a corto y a largo plazo, a partir de datos históricos durante el trienio 2013 - 2015, relacionados con la cantidad promedio de inspecciones a los mismos, probabilidades de un proyecto cerrar, etc.; permitiendo pronosticar en términos de probabilidades el estado de este subsistema en el futuro.

Modern management tools require support from different branches of science to help the decision-making process, such as Applied Mathematics. In this context, random variables with change over time, and that can be represented by quantitative models appear. When these models in the present state of these variables summarizes all the previous information to describe how they will behave in the future, it is said that we are in the presence of a Markov chain; an efficient tool for the analysis of processes of this nature, such as the execution of research projects, which is of great importance in the management of science and technological innovation; key result area at any university. In the Faculty of Technology, University of Medical Sciences of Santiago de Cuba, the analysis of the implementation of research projects was considered as a Markov chain, defining the different states through which can be a project and the odds of this is in a certain state from the state it was. And support elements that enable decision-making in the short and long term, from historical data in the period 2013 - 2015 were determined, related to the average number of inspections to a project, the probability of a project likely to close, etc.; allowing to predict in terms of probabilities the status of this subsystem in the future.

Proposal of a Curricular Strategy of Research and Information Technology (IT) applied to the Medical Studies

Introducción: La estrategia curricular de investigación e informática tiene como objetivo fundamental el egresar un médico capaz de utilizar la estadística como herramienta metodológica, sin embargo, la aplicación concreta de ésta, presenta ciertas deficiencias. Objetivo: Diseñar y evaluar una propuesta de aplicación de la estrategia curricular de investigación e informática en la carrera de medicina. Método: Se realizó una experiencia pedagógica en el período de febrero a junio del 2014 y septiembre a diciembre 2015. Se adecuó el P1 de segundo año para comenzar con el tema de Metodología de la investigación, se ofertaron los temas a los estudiantes por parte de la asignatura Psicología y se orientó el seminario en el cual los estudiantes tenían que exponer el perfil de proyecto. Posteriormente se fue revisando por equipos las partes del proyecto que no pudieron ser expuestas en el seminario como: la operacionalización de las variables y el procesamiento estadístico, el cual se entregó y discutió al final del semestre. En el primer semestre de tercer año se ejecutó la investigación. Resultados: El 83,3% de los estudiantes fue evaluado de 4 y 5 puntos en el proyecto y el 100 % en el informe final. Conclusiones: En la defensa de los trabajos se obtuvieron resultados superiores a años anteriores por lo que se considera que lo realizado constituye una implementación adecuada de la misma.

Introduction: The strategy in research and information technology has the fundamental objective of graduating a doctor able to use it as a methodological tool; however, the concrete implementation of it, has certain shortcomings. Aim: To assess a proposal of application of the curricular strategy of research and Information Technology (IT) applied to the Medical Studies. Method: A pedagogical experience was carried out on February to June 2014 and September to December 2015 periods. The sophomore contents schedule was adjusted to start with the Research Methodology. Subjects were taught to students by the Psychology subject and the seminar in which students had to present the project profile were oriented. Subsequently, parts of the project that could not be presented in the seminar were reviewed by teams, as: The operationalization of variables and statistical processing, were handed in and discussed at the end of the semester. The research was carried out in the first half of the third year of the medical studies. Results: 83.3 % of students were graded 4 and 5 points in the project and 100% in the final report. Conclusions: In the final presentation of the papers, the results were better off than in previous years so it is considered that what was done is an appropriate implementation of the same research.

Microbiology Soft, trainer for Microbiology and medical parasitology

Introducción: la microbiología y la parasitología médicas son las ramas de la microbiología que estudian a los microorganismos y a los parásitos que viven a expensas del hombre y producen enfermedades en él. Objetivo: confeccionar un software que favorezca la autopreparación de los estudiantes de la asignatura Microbiología y Parasitología Médica. Método: se realizó una investigación de desarrollo tecnológico en la Filial de Ciencias Médicas de Mayarí, en el período comprendido de febrero a julio de 2015. Para la validación del producto se utilizó la "Metodología para la gestión tecnológica de los software educativos en la Universidad de Ciencias Médicas de Holguín" planteada por Madariaga 2014.La muestra estuvo compuesta por 52 estudiantes de 2do año de Medicina. Resultados: el Software permitióelevar la preparación de los estudiantes de medicina en la asignatura de Microbiología y Parasitología Médica, todo el contenido relacionado con el tema abordadode manera organizada y actualizada, además de que posibilita adquirir los conocimientos de forma didácticapues cuenta con elementosnecesarios para ello como lo son los videos, fotos, ejercicios interactivos y juegos didácticos. Conclusiones: se obtuvo un recursode aprendizaje multimedia que permite interactuar con elementos de la asignatura de Microbiología y Parasitología Médica con información actualizada, organizada, de fácil acceso y transportación, útil a estudiantes y profesores, lo que permite el perfeccionamiento del proceso docente educativo en las Ciencias Médicas utilizando las TIC.

Introduction: microbiology and parasitology are the branches medical microbiology studying microorganisms and parasites living at the expense of man and cause disease in it. Objective: to develop a software that encourages self-preparation of students of the subject Microbiology and Medical Parasitology. Method: an investigation of technological development was held in the Medical Sciences Branch of Mayari, in the period from February to July 2015 period, the "Methodology for technological management of educational software was used in the University for product validation of Medical Sciences Holguin "posed by Madariaga 2014. Results: software allowed improve the preparation of medical students in the subject of Microbiology and Medical Parasitology, all content related to the topic addressed in an organized and updated way, plus it possible to acquire knowledge in a didactic because it has elements necessary for it such as videos, photos, interactive exercises and learning games. Conclusions: pedagogical basis on a learning resource that allows students to interact with specific elements of Microbiology and Medical Parasitology course was developed, the applicability thereof to the education of students with learning relevant results are validated.

Grouping smart techniques to predict Adverse Drug Reaction

Las Reacciones Adversas a Medicamentos (RAM) pueden causar incapacidad temporal o permanente al paciente, incluso tener un desenlace fatal. La ocurrencia de las RAM, presentan costos directos teniendo en cuenta: salario de la persona, gasto de material y costo de los medicamentos, los cuales aumentan la cuantía al tratarla. Con el objetivo de predecir que RAM le puede causar a un paciente, teniendo en cuenta: las características de los pacientes, la interacción entre medicamentos y las propias RAM; se crean y agrupan algunas técnicas de inteligencia artificial, donde cada una de ellas resuelve un problema determinado, pero en conjunto logran predecir una Reacción Adversa a Medicamentos. Entre las técnicas aplicadas se encuentra: razonamiento basado en caso, razonamiento basado en reglas y reconocimiento de patrones. La validación de cada una de estas técnicas se realiza de forma independiente, demostrando que el uso de estas, permite a los profesionales de salud contar con un apoyo informático en el momento de la consulta médica.

Adverse Drug Reactions (ADRs) can cause temporary or permanent disability to the patient, even resulting in a fatal outcome. The occurrence of ADRs present direct costs taking into account: salary of the person, expenditure of material and cost of medicines, which increase the amount when dealing with it. With the aim of predicting which RAM can cause a patient, taking into account: the characteristics of patients, the interaction between medications and the RAM itself; Some artificial intelligence techniques are created and grouped, where each one solves a specific problem, but together they can predict an Adverse Drug Reaction. Among the applied techniques is: case-based reasoning, rule-based reasoning, and pattern recognition. The validation of each of these techniques is performed independently, demonstrating that the use of these, allows health professionals to have a computer support at the time of medical consultation.

Considerations to improve the security in Joomla! System manager content (cms)

El desarrollo extraordinario de la tecnología, los resultados de la innovación tecnológica y más aún en el campo de las ciencias informáticas y las telecomunicaciones, hacen de la realización de proyectos de investigación algo cotidiano en las organizaciones empresariales e instituciones públicas. La mayoría de las veces los resultados de estas investigaciones, así como otras informaciones de carácter general son presentados en plataformas web, haciendo uso de gestores de contenido por las ventajas que ofrecen estos con respecto a su alcance y fácil manipulación para mantenerlos actualizados, evidenciándose en una mayor productividad de la entidad al emplearlos. Es por esta razón que se hace imprescindible que las instituciones se interesen por las redes de computación, el mantenimiento y la seguridad requerida para la utilización de los gestores de contenido. Con el fin de prestar atención a este último aspecto (la seguridad), es que el presente trabajo aborda una serie de aspectos que tanto programadores, como administradores de red deben manejar para mejorar la toma de decisiones a la hora de proteger la información expuesta en Web basadas en sistemas gestores de contenido, y en específico aquellas basadas en Joomla!

The extraordinary development of technology, the results of technological innovation and even more in the field of computer science and telecommunications, make the realization of research projects something every day in business organizations and public institutions. Most of the time the results of this research, as well as other general information are presented in web platforms, making use of content managers because of the advantages they offer with respect to their scope and easy manipulation to keep them updated, evidenced in greater productivity of the entity when using them. It is for this reason that it is essential that institutions are interested in the computer networks, maintenance and security required for the use of content managers. In order to pay attention to this last aspect (security), it is that the present work shows a series of aspects that both programmers and network administrators must manage to improve decision making in protecting the information exposed in Web-based content management systems, and specifically those based on Joomla!