Asistente de voz inteligente para el llenado de listas de verificación quirúrgica

dc.contributor.advisorBuitrago Castro, Luis Felipe
dc.contributor.advisorEscobar Jaramillo, Mateo
dc.contributor.apolounabBuitrago Castro, Luis Felipe [luis-felipe-buitrago-castro]spa
dc.contributor.apolounabEscobar Jaramillo, Mateo [mateo-escobar-jaramillo]spa
dc.contributor.authorCamargo Mendoza, Catalina
dc.contributor.authorRangel Rugeles, Angie Daniela
dc.contributor.authorJaimes Cordero, Gabriel Andres
dc.contributor.cvlacBuitrago Castro, Luis Felipe [0001657515]spa
dc.contributor.cvlacEscobar Jaramillo, Mateo [0001468933]spa
dc.contributor.googlescholarEscobar Jaramillo, Mateo [es&oi=ao]spa
dc.contributor.linkedinBuitrago Castro, Luis Felipe [luis-felipe-buitrago-castro-793139164/]spa
dc.contributor.linkedinEscobar Jaramillo, Mateo [mateo-escobar-jaramillo-0a6869262/]spa
dc.contributor.orcidBuitrago Castro, Luis Felipe [0000-0002-1414-1854]spa
dc.coverage.campusUNAB Campus Bucaramangaspa
dc.coverage.spatialBucaramanga (Santander, Colombia)spa
dc.date.accessioned2026-04-06T19:26:42Z
dc.date.available2026-04-06T19:26:42Z
dc.date.issued2025-11-19
dc.degree.nameIngeniero Biomédicospa
dc.description.abstractEl diligenciamiento manual de listas de verificación en el entorno quirúrgico constituye un proceso con susceptibilidad a errores y omisiones, que compromete la trazabilidad de la documentación y por ende la seguridad del paciente. A razón de esta problemática, se plantea como objetivo desarrollar un asistente de voz inteligente que permita automatizar el llenado de listas de verificación quirúrgica, haciendo uso de modelos de inteligencia artificial para el reconocimiento automático del habla. Para su desarrollo se realizó un proceso de ingeniería de requerimientos centrado a identificar las necesidades funcionales de la herramienta desde la perspectiva del personal clínico, seguido del diseño de una arquitectura modular compuesta por un sistema de reconocimiento de voz (Whisper de OpenAI), un módulo de autocorrección y llenado del documento, una interfaz de usuario interactiva y una base de datos que permita el almacenamiento íntegro de los documentos. La evaluación del prototipo se realizó por medio de pruebas funcionales de rendimiento, funcionalidad y usabilidad, los participantes se ubicaron en un entorno controlado que simulaba las condiciones ambientales de una sala de cirugía, lo que permitió analizar la capacidad del sistema para reconocer y transcribir el habla de manera coherente, además del llenado del documento y la percepción respecto a la interfaz de usuario. Los resultados obtenidos evidenciaron un desempeño satisfactorio en la coherencia de la transcripción y estabilidad operativa del ejecutable, permitiendo mejorar el proceso de la lista de verificación quirúrgica respecto al método manual. En la validación mediante la escala de usabilidad del sistema (SUS) se obtuvo un puntaje de 80.3%, representando una percepción favorable de los usuarios respecto a la facilidad de uso y experiencia con la interacción, el asistente de voz inteligente representa una opción viable para mejorar el procedimiento de llenado, la trazabilidad y documentación de las listas de verificación quirúrgica.spa
dc.description.abstractenglishThe manual completion of surgical checklists constitutes a process prone to errors and omissions, compromising the traceability of documentation and, consequently, patient safety. In response to this issue, the objective was to develop an intelligent voice assistant capable of automating the completion of surgical checklists through the use of artificial intelligence models for automatic speech recognition. For its development, a requirements engineering process was carried out, focused on identifying the functional needs of the tool from the clinical staff’s perspective, followed by the design of a modular architecture composed of a voice recognition system (Whisper by OpenAI), an autocorrection and document-filling module, an interactive user interface, and a database ensuring the complete storage of documents. The prototype evaluation was conducted through functional tests assessing performance, functionality, and usability. Participants were placed in a controlled environment simulating the ambient conditions of an operating room, allowing the analysis of the system’s ability to recognize and transcribe speech coherently, as well as its performance in document completion and user interface perception. The results demonstrated satisfactory performance in transcription coherence and executable stability, improving the checklist completion process compared to the manual method. In the validation using the System Usability Scale (SUS), a score of 80.3% was obtained, indicating a favorable user perception regarding ease of use and interaction experience. The intelligent voice assistant thus represents a viable option to enhance the completion procedure, traceability, and documentation of surgical checklists.spa
dc.description.degreelevelPregradospa
dc.description.learningmodalityModalidad Presencialspa
dc.description.tableofcontentsAgradecimientos ................................................................................................................... 8 Resumen .............................................................................................................................. 12 Abstract ............................................................................................................................... 14 Capítulo 1. Problemática u oportunidad .......................................................................... 15 Problema de investigación ................................................................................................ 15 Pregunta de investigación ................................................................................................. 16 Objetivo General............................................................................................................... 17 Objetivos Específicos ....................................................................................................... 17 Estado del arte .................................................................................................................. 17 Marco Teórico ................................................................................................................... 20 Evento Adverso ............................................................................................................ 20 Pausa quirúrgica ........................................................................................................... 20 Lista de chequeo ........................................................................................................... 20 Software ........................................................................................................................ 21 Deep Learning .............................................................................................................. 21 Transformers ................................................................................................................. 22 Transfer Learning ......................................................................................................... 22 Whisper ......................................................................................................................... 23 Capítulo 2. Análisis de requisitos ...................................................................................... 24 Introducción ...................................................................................................................... 24 Metodología ...................................................................................................................... 25 Elicitación de requerimientos ....................................................................................... 25 Análisis de necesidades ................................................................................................ 26 Documentación ............................................................................................................. 26 Validación ..................................................................................................................... 26 Resultados ......................................................................................................................... 27 Elicitación de requerimientos ....................................................................................... 27 Análisis de necesidades ................................................................................................ 27 Documentación ............................................................................................................. 29 Discusión .......................................................................................................................... 34 Capítulo 3. Definición del concepto .................................................................................. 37 Introducción ...................................................................................................................... 37 Metodología ...................................................................................................................... 38 Generación de conceptos .............................................................................................. 39 Selección de conceptos ................................................................................................. 40 Pruebas y selección final .............................................................................................. 41 Resultados ......................................................................................................................... 41 Generación de conceptos .............................................................................................. 41 Selección del concepto ................................................................................................. 50 Pruebas y selección final .............................................................................................. 52 Discusión .......................................................................................................................... 55 Capítulo 4. Desarrollo de la herramienta ......................................................................... 57 Introducción ...................................................................................................................... 57 Metodología ...................................................................................................................... 58 Mockup ......................................................................................................................... 58 Back end ....................................................................................................................... 59 Modelo de arquitecturas de inteligencia artificial ........................................................ 60 Base de datos ................................................................................................................ 60 Front end ....................................................................................................................... 61 Integración de componentes ......................................................................................... 61 Resultados ......................................................................................................................... 62 Mockup ......................................................................................................................... 62 Back end ....................................................................................................................... 64 Base de datos ................................................................................................................ 65 Front end ....................................................................................................................... 66 Discusión .......................................................................................................................... 69 Capítulo 5. Valoración de búsqueda e interacción con la interfaz ................................. 72 Introducción ...................................................................................................................... 72 Metodología ...................................................................................................................... 73 Diseño Experimental .................................................................................................... 74 Prueba de usabilidad ..................................................................................................... 75 Prueba de percepción del usuario ................................................................................. 76 Análisis estadístico ....................................................................................................... 76 Resultados ......................................................................................................................... 77 Discusión .......................................................................................................................... 83 Conclusiones ........................................................................................................................ 86 Recomendaciones para trabajos futuros .......................................................................... 88 Referencias .......................................................................................................................... 89 Anexos .................................................................................................................................. 93spa
dc.format.mimetypeapplication/pdfspa
dc.identifier.instnameinstname:Universidad Autónoma de Bucaramanga - UNABspa
dc.identifier.reponamereponame:Repositorio Institucional UNABspa
dc.identifier.repourlrepourl:https://repository.unab.edu.cospa
dc.identifier.urihttp://hdl.handle.net/20.500.12749/33779
dc.language.isospaspa
dc.publisher.facultyFacultad Ingenieríaspa
dc.publisher.grantorUniversidad Autónoma de Bucaramanga UNABspa
dc.publisher.programPregrado Ingeniería Biomédicaspa
dc.publisher.programidIBM-1788
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dc.rights.creativecommonsAtribución-NoComercial-SinDerivadas 2.5 Colombia*
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