Thesis SINTETIZACIÓN DE IMÁGENES DE ULTRASONIDO PARA SIMULADOR DE EXÁMENES ECOGRÁFICOS
Date
2016
Authors
SEPÚLVEDA VENEGAS, FRANCISCO JOSÉ
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Publisher
Universidad Técnica Federico Santa María
Abstract
The training of a medical student requires a practical stage that covers patient observation andexamination, among others. This usually means a student performs an examination on a real patient,under supervision. Such examination might be problematic from the point of view of both the patient- who would probably rather be seen by a “real” doctor so they may get a quicker treatment for theyailment - and the students themselves, who are limited in the scope of their training to the range ofdi¿erent cases o¿ered by those patients who are willing to be part of said training.Development of clinical simulators might be a solution to the aforementioned problems. Such simulators should replicate both the examination conditions and results and would have to considertwo key aspects: user interface and “logic engine”, the part that receives both the initial con¿gurationdata and user input to generate the expected output for the simulated examination. This documentpresents an ultrasound image generator, based on the toolkit PLUS, meant to be the logic engine foran ecographic examination simulator.The ¿rst part of this document presents and analyses the state of the art regarding ultrasoundsimulation. This analysis ends up de¿ning the requirements that the planned image generator shouldful¿l, same which tipped the balance towards choosing PLUS as the basis for this development work.Then a detailed study of the technical characteristics of PLUS is shown, along with an explanationabout how said characteristics relate to the ful¿lment of the requirements previously de¿ned and themodi¿cations that had to be done on PLUS so that said requirements were met completely.The image generator developed in this work meets all usability and functional requirements butfails to ful¿l the non functional requirement of execution time, although achieving this goal seems to bepossible making changes to the execution environment and conditions without requiring modi¿cationto the software itself. Such possible changes are identi¿ed and presented in the conclusions of thisreport.
La formacion de estudiantes de medicina contempla una etapa de entrenamiento practico queincluye la observacion y examen de pacientes “reales”. Esto implica problemas desde el punto de vistadel mismo paciente, quien normalmente requiere de un diagnostico e inicio de su tratamiento lo antesposible, y del estudiante, quien se ve limitado en los casos que puede estudiar en la practica a los quepresenten los pacientes que esten dispuestos a ayudar en estas labores formativas.Una forma de abordar este problema es el desarrollo de simuladores de ex´amenes, que permitanemular las condiciones de realizacion y los resultados de los mismos. Un simulador de estas caracteristicas tendria dos aspectos centrales: la interfaz usuaria y el “motor logico” que genere los datosque se esperaria observar en un examen real, a partir de la con¿guracion del sistema y las accionesdel usuario. Este trabajo presenta un generador de imágenes simuladas de ultrasonido, basado en laherramienta PLUS, desarrollado con estas consideraciones.Este informe comienza por revisar el estado del arte en el desarrollo de simuladores de ultrasonido,presentando en el analisis de ese levantamiento de informacion los criterios que llevaron a seleccionara PLUS como base para la fase de desarrollo. Luego, a medida que se revisan las caracteristicasparticulares de esta herramienta, se explica como estas se relacionan con los requerimientos tecnicos quese establecen como necesarios para cumplir el objetivo del sintetizador de imágenes y las modi¿cacionesque se debieron realizar a PLUS para satisfacer completamente los requerimientos antes mencionados.El sintetizador de imagenes ¿nalmente implementado cumple con todos los requerimientos de usabilidad establecidos y, aunque las pruebas de rendimiento no lograron alcanzar los tiempos establecidoscomo de¿nicion de una simulacion “en tiempo real”, si se lograron determinar cambios que debieranpermitir cumplir con ese objetivo - la mayoría relacionadas con las condiciones de uso de la herramientay no con su implementación en si.
La formacion de estudiantes de medicina contempla una etapa de entrenamiento practico queincluye la observacion y examen de pacientes “reales”. Esto implica problemas desde el punto de vistadel mismo paciente, quien normalmente requiere de un diagnostico e inicio de su tratamiento lo antesposible, y del estudiante, quien se ve limitado en los casos que puede estudiar en la practica a los quepresenten los pacientes que esten dispuestos a ayudar en estas labores formativas.Una forma de abordar este problema es el desarrollo de simuladores de ex´amenes, que permitanemular las condiciones de realizacion y los resultados de los mismos. Un simulador de estas caracteristicas tendria dos aspectos centrales: la interfaz usuaria y el “motor logico” que genere los datosque se esperaria observar en un examen real, a partir de la con¿guracion del sistema y las accionesdel usuario. Este trabajo presenta un generador de imágenes simuladas de ultrasonido, basado en laherramienta PLUS, desarrollado con estas consideraciones.Este informe comienza por revisar el estado del arte en el desarrollo de simuladores de ultrasonido,presentando en el analisis de ese levantamiento de informacion los criterios que llevaron a seleccionara PLUS como base para la fase de desarrollo. Luego, a medida que se revisan las caracteristicasparticulares de esta herramienta, se explica como estas se relacionan con los requerimientos tecnicos quese establecen como necesarios para cumplir el objetivo del sintetizador de imágenes y las modi¿cacionesque se debieron realizar a PLUS para satisfacer completamente los requerimientos antes mencionados.El sintetizador de imagenes ¿nalmente implementado cumple con todos los requerimientos de usabilidad establecidos y, aunque las pruebas de rendimiento no lograron alcanzar los tiempos establecidoscomo de¿nicion de una simulacion “en tiempo real”, si se lograron determinar cambios que debieranpermitir cumplir con ese objetivo - la mayoría relacionadas con las condiciones de uso de la herramientay no con su implementación en si.
Description
Catalogado desde la version PDF de la tesis.
Keywords
ECOGRAFIA , MEDICINA, APRENDIZAJE , PLUS , SIMULACION , ULTRASONIDO