Desarrollo de un sistema de captura y procesamiento de imágenes para un oftalmoscopio directo acoplado a un celular inteligente en el Centro Oftalmológico Virgilio Galvis

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dc.contributor.advisorAmado Forero, Lusvin Javier
dc.contributor.advisorCárdenas, Pedro Luis
dc.contributor.advisorMorales Cordero, Mario Fernando
dc.contributor.apolounabAmado Forero, Lusvin Javier [lusvin-javier-amado-forero]spa
dc.contributor.apolounabMorales Cordero, Mario Fernando [mario-fernando-morales-cordero]spa
dc.contributor.authorGiraldo Arenas, María Camila
dc.contributor.authorPáez Afanador, Diana Marcela
dc.contributor.authorPeñaranda Gómez, Angie Valentina
dc.contributor.cvlacAmado Forero, Lusvin Javier [0001376723]spa
dc.contributor.cvlacMorales Cordero, Mario Fernando [0001460371]spa
dc.contributor.googlescholarAmado Forero, Lusvin Javier [dqrfjJMAAAAJ]spa
dc.contributor.orcidAmado Forero, Lusvin Javier [0000-0001-5104-9080]spa
dc.contributor.researchgateAmado Forero, Lusvin Javier [Lusvin_Amado]spa
dc.coverage.campusUNAB Campus Bucaramangaspa
dc.coverage.spatialBucaramanga (Santander, Colombia)spa
dc.coverage.spatialFloridablanca (Santander, Colombia)spa
dc.date.accessioned2024-08-01T21:50:40Z
dc.date.available2024-08-01T21:50:40Z
dc.date.issued2024-05-28
dc.degree.nameIngeniero Biomédicospa
dc.description.abstractLa exploración del fondo de ojo permite a los profesionales de la salud visualizar las estructuras más importantes del polo posterior del ojo tales como el nervio óptico, la retina y su vasculatura, proporcionando a su vez información clave sobre la salud del paciente. En particular, los oftalmoscopios directos acoplados a teléfonos inteligentes brindan una tecnología con la capacidad de potenciar su aplicación en programas de entrenamiento para estudiantes de Medicina y/o programas de tele-oftalmología en instituciones de salud que beneficiarían especialmente a aquellas personas que no cuentan con una atención oftálmica diagnóstica y preventiva de calidad. Este trabajo de grado plantea el desarrollo de un sistema que permite la captura, procesamiento y almacenamiento de imágenes del fondo de ojo mediante el uso de un oftalmoscopio directo de marca oDocs Nun, equipo de bajo costo. Los resultados obtenidos respaldan un sistema capaz de obtener un mejoramiento considerable en la resolución y visualización de las estructuras anatómicas oculares empleando no solo métodos de procesamiento básicos en la imagen, sino también la estandarización del proceso de captura con el oftalmoscopio, resaltando la importancia de un registro de buena calidad sin sombras, zonas oscuras o desenfoque. Finalmente, esta solución integral se evaluó mediante diferentes pruebas a nivel de funcionamiento del aplicativo web, pruebas de contraste y de aceptación del cliente en términos del cumplimiento de los requerimientos planteados.spa
dc.description.abstractenglishFundus examination allows health professionals to visualize the most important structures of the back pole of the eye such as the optic nerve, retina and its vasculature, in turn providing key information about the patient's health. In particular, direct ophthalmoscopes coupled to smartphones provide a technology with the ability to enhance its application in training programs for medical students and/or tele-ophthalmology programs in health institutions that would especially benefit those people who do not have quality diagnostic and preventive ophthalmic care. This degree work proposes the development of a system that allows the capture, processing and storage of images of the fundus through the use of a direct ophthalmoscope brand oDocs Nun, a low-cost device. The results obtained support a system capable of achieving a considerable improvement in the resolution and visualization of ocular anatomical structures using not only basic image processing methods, but also the standardization of the capture process with the ophthalmoscope, highlighting the importance of a good quality record without shadows, dark areas or blur. Finally, this comprehensive solution was evaluated through different tests at the level of operation of the web application, contrast tests and customer acceptance in terms of compliance with the requirements set forth.spa
dc.description.degreelevelPregradospa
dc.description.learningmodalityModalidad Presencialspa
dc.description.tableofcontentsCAPÍTULO 1 .............................................................................................................................. 13 PROBLEMA DE INVESTIGACIÓN....................................................................................... 13 1.1 DESCRIPCIÓN ....................................................................................................................... 13 1.2 JUSTIFICACIÓN ..................................................................................................................... 14 1.3 PREGUNTA PROBLEMA ......................................................................................................... 15 1.4 OBJETIVOS ........................................................................................................................... 16 1.4.1 Objetivo general........................................................................................................... 16 1.4.2 Objetivos específicos.................................................................................................... 16 1.5 LIMITACIONES Y DELIMITACIONES ....................................................................................... 16 CAPITULO 2 .............................................................................................................................. 18 MARCO TEÓRICO Y ESTADO DEL ARTE ........................................................................ 18 2.1 MARCO TEÓRICO.................................................................................................................. 18 2.1.1 Marco conceptual ........................................................................................................ 18 2.1.1.1 Fondo de ojo ..................................................................................................................... 18 2.1.1.2 Oftalmoscopia directa ....................................................................................................... 19 2.1.1.3 Procesamiento de imágenes de fondo de ojo .................................................................... 19 2.1.1.4 Glaucoma y enfermedades neuro-oftalmológicas............................................................. 20 2.1.1.5 Tele-oftalmología.............................................................................................................. 21 2.1.2 Marco legal.................................................................................................................. 22 2.2 ESTADO DEL ARTE................................................................................................................ 23 2.2.1 Contexto internacional................................................................................................. 23 2.2.2 Contexto nacional........................................................................................................ 25 2.2.3 Contexto local.............................................................................................................. 26 CAPITULO 3 .............................................................................................................................. 27 METODOLOGÍA....................................................................................................................... 27 3.1 ETAPA 1: DEFINICIÓN DEL MÉTODO DE CAPTURA Y PROCESAMIENTO .................................. 28 3.1.1 Identificación de las características técnicas del celular inteligente acoplado al equipo .... 28 3.1.2 Elaboración del método de captura de imágenes........................................................ 30 3.1.3 Selección del método de procesamiento de imágenes ................................................. 31 3.2 ETAPA 2: IMPLEMENTACIÓN DEL SOFTWARE CON LAS FUNCIONALIDADES ESPERADAS...... 32 3.2.1 Desarrollo del nuevo acople para el ajuste del celular al oftalmoscopio directo....... 32 3.2.2 Diseño del mockup del software .................................................................................. 33 3.2.3 Selección de los entornos de desarrollo y lenguajes de programación para el frontend y el backend........................................................................................................................... 34 3.2.4 Funcionamiento y validación de la programación en cada acceso del software........ 36 3.3 ETAPA 3: PRUEBAS PARA LA ACEPTACIÓN DEL PROTOTIPO ............................................ 39 3.3.1 Pruebas de funcionamiento.......................................................................................... 39 3.3.1.1 Pruebas unitarias...................................................................................................... 39 3.3.1.2 Pruebas de sistemas.................................................................................................. 40 3.3.2 Pruebas de aceptación del cliente ............................................................................... 42 3.3.3 Pruebas de funcionamiento del soporte....................................................................... 42 3.3.4 Pruebas de contraste.................................................................................................... 43 CAPITULO 4 .............................................................................................................................. 45 RESULTADOS Y ANÁLISIS.................................................................................................... 45 4.1 PRESENTACIÓN DE RESULTADOS ..................................................................................... 45 4.1.1 Etapa 1: Definición del método de captura y procesamiento.................................... 45 4.1.1.1 Identificación de las características técnicas del celular inteligente acoplado al equipo.. 45 4.1.1.2 Elaboración del método de captura de imágenes.............................................................. 46 4.1.1.3 Selección del método de procesamiento de imágenes...................................................... 50 4.1.2 Etapa 2: Implementación del software con las funcionalidades esperadas................ 51 4.1.2.1 Desarrollo del nuevo acople para el ajuste del celular al oftalmoscopio directo......... 51 4.1.2.2 Diseño del mockup del software....................................................................................... 54 4.1.2.3 Selección de los entornos de desarrollo y lenguajes de programación para el Frontend y el Backend......................................................................................................................................... 58 4.1.2.4 Funcionamiento y validación de la programación en cada acceso del software.......... 61 4.1.3 Etapa 3: Pruebas de laboratorio para la aceptación del prototipo ............................ 66 4.1.3.1 Pruebas de funcionamiento............................................................................................... 66 4.1.3.1.1 Pruebas unitarias.......................................................................................................... 66 4.1.3.1.2 Pruebas de sistemas ...................................................................................................... 68 4.1.3.2 Pruebas de aceptación del cliente ..................................................................................... 69 4.1.3.3 Pruebas de funcionamiento del soporte ........................................................................ 73 4.1.3.4 Pruebas de contraste......................................................................................................... 75 4.2 ANÁLISIS DE RESULTADOS ................................................................................................... 77 4.2.1 Etapa 1: Definición del método de captura y procesamiento...................................... 77 4.2.1.1 Identificación de las características técnicas del celular inteligente acoplado al equipo.. 77 4.2.1.2 Elaboración del método de captura de imágenes.............................................................. 78 4.2.1.3 Selección del método de procesamiento de imágenes...................................................... 80 4.2.2 Etapa 2: Implementación del software con las funcionalidades esperadas................ 81 4.2.2.1 Desarrollo del nuevo acople para el ajuste del celular al oftalmoscopio directo........... 81 4.2.2.2 Diseño del mockup del software....................................................................................... 82 4.2.2.3 Selección de los entornos de desarrollo y lenguajes de programación para el frontend y el backend ......................................................................................................................................... 83 4.2.2.4 Funcionamiento y validación de la programación en cada acceso del software........ 84 4.2.3 Etapa 3: Pruebas de laboratorio para la aceptación del prototipo ............................ 85 4.2.3.1 Pruebas de funcionamiento............................................................................................... 85 4.2.3.2 Pruebas de aceptación del cliente ..................................................................................... 86 4.2.3.3 Pruebas de funcionamiento del soporte ......................................................................... 87 4.2.3.4 Pruebas de contraste.......................................................................................................... 87 CAPITULO 5 .............................................................................................................................. 88 CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES........................................................................ 88 5.1 CONCLUSIONES .................................................................................................................... 88 5.2 RECOMENDACIONES............................................................................................................. 89 BIBLIOGRAFÍA......................................................................................................................... 90 ANEXOS...................................................................................................................................... 97spa
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/20.500.12749/25874
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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