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Rev Cubana Oftalmol 1997;10(1-2):33-38
Instituto de Neurología y Neurocirugía

Base de datos de estudios e imágenes oftalmológicas

Ing. Alberto Pascual Montano,1 Dra. Rosaralis Santiesteban Freixas,2 Lic. Betsy Rivera Real,3 Dr. Enrique Mendoza Santiesteban4 y Marta Francisco5
  1. Ingeniero en Máquinas Computadoras. Aspirante a Investigador. Departamento de Neurocibernética.
  2. Especialista de II Grado en Oftalmología. Profesora Auxiliar. Investigador Titular. Jefa del Servicio de Neurooftalmología.
  3. Licenciado en Cibernética. Aspirante a Investigador. Departamento de Neurocibernética.
  4. Especialista de I Grado en Neurocirugía. Servicio de Neurocirugía.
  5. Especialista de I Grado en Oftamología. Servicio de Neurooftalmología.
RESUMEN: Se presenta el diseño y estructura de un sistema de base de datos de estudios e imágenes oftalmológicas que ha sido desarrollado utilizando el lenguaje de oft-programación visual Borland Delphi para Microsoft Windows, con tablas en Paradox 5,0, las cuales fueron diseñadas para almacenar información de estudios psicofísicos y electrofisiológicos combinados con imágenes de fondo de ojo y neurorradiológicas. Se obtuvo un sistema computarizado de fácil utilización que permite el acceso organizado a datos sobre casos de interés, con posibilidad para intercambio de información, aplicación docente y ayuda al diagnóstico.

Descriptores DeCS: LENGUAJES DE PROGRAMACION; SISTEMAS DE INFORMACION; OFTALMOLOGIA; PROCESAMIENTO DE IMAGEN ASISTIDA POR COMPUTADOR.

Para la clínica médica, la imagen de fondo de ojo es una portadora básica de información, ya que además de ser considerada una ventana natural al sistema vascular encefálico del ser humano, contiene información de inigualable valor sobre el estado de las estructuras anatómicas del ojo y el propio encéfalo; su visualización combinada adecuadamente con otras modalidades de imágenes neurorradiológicas convencionales como la TAC, RMN, angiografía y radiografías simples constituyen una poderosa herramienta para el diagnóstico de enfermedades complejas; es por eso que actualmente en el mundo se le presta gran atención a los sistemas informáticos aplicados a las neuroimágenes.1

En la neurooftalmología, cuando las imágenes son complementadas con información clínica proveniente de otras fuentes tales como estudios psicofísicos (agudeza visual, visión a color, sensibilidad a contraste, campo visual, etc.) y estudios electrofisiológicos (electrorretinogramas, potenciales evocados visuales corticales) se logra un potencial de información concentrado, que al ser almacenado adecuadamente en una base de datos estructurada, constituye un excelente soporte para el diagnóstico, la evolución y las investigaciones científicas.2-4

En este trabajo se presenta un sistema computadorizado para el almacenamiento y manipulación de datos de información clínica general con la particularidad de combinar estudios e imágenes oftalmológicas y neurorradiológicas convencionales, el cual ha sido desarrollado utilizando el lenguaje de programación visual Borland Delphi para Microsoft Windows, con tablas en Paradox 5.0; se ha obtenido como resultado un programa de fácil manipulación por parte de cualquier personal no familiarizado con técnicas de computación, útil para el almacenamiento de casos con enfermedades de interés y la búsqueda y extracción de datos relacionados con los mismos de forma sencilla y estructurada, con lo que se pretende lograr un sistema integral de alto valor para la organización de la información clínica y las investigaciones.

Métodos

HERRAMIENTAS DE PROGRAMACIÓN

Para desarrollar el programa descrito se utilizó Borland Delphi versión 1.0, el cual es un lenguaje de programación visual que tiene integrado todo un conjunto de facilidades para la implementación de bases de datos en diversos formatos, entre ellos Paradox 5.0 y DBase IV; el utilizado para crear las tablas que componen la base fue Paradox 5.0, por su flexibilidad, facilidad de tratamiento de información gráfica y por ser ampliamente usado por otros sistemas.

ESTRUCTURA DE LAS BASES DE DATOS

La estructura de la base de datos fue deterninada por la forma en que se almacena lógicamente la información de un paciente en las historias clínicas, siendo este dato el utilizado para enlazar las diferentes tablas que contienen los estudios e imágenes, de forma tal que éstas se crean y almacenan independientes unas de otras, pero todas están enlazadas entre sí mediante el número de la historia clínica, la cual además es única para cada paciente. De esta forma la tabla principal contiene los datos generales de un caso y a partir de ella se almacenan independientemente cuantos estudios sean necesarios para este mismo paciente, por lo que quedan en forma de historia clínica electrónica.

Los estudios almacenados contemplan un buen número de variables la mayoría dobles, una para cada ojo, útiles para el diagnóstico neurooftalmológico; ellos son los siguientes:

General: historia clínica, nombre y apellidos, hospital, edad, sexo, raza, fecha.

Anamnesis: motivo de consulta, otros síntomas.

Agudeza visual: sin corrección con agujero estenopeico. Con corrección. Refracción.

Visión a color: métodos de Ishihara, Farnsworth Munsell Hue-100, Sahlgreen, City University UK.

Sensibilidad del contraste: métodos de P. Robson y Cambridge.

Campo visual: métodos dinámicos y estáticos.

Estudios electrofisiológicos: electrorretinograma a luz y patrón. Potenciales evocados visuales, corticales, etcétera.

Examen físico: anexos, motilidad ocular extrínseca e intrínseca, segmento anterior, medios y fondo de ojo. En esta última se tendrá en cuenta: imagen total del fondo de ojo, forma, bordes, color y tamaño del disco y la excavación, patrón vascular, retina peripapilar, polo posterior, relación arteriavena, etcétera.

Estudios neurorradiológicos: imagen, técnica, parámetros de la técnica, hallazgos, comentarios.

DESCRIPCIÓN DEL PROGRAMA

La relación de pacientes con sus estudios se implementó de forma análoga a un archivo de carpetas, para lo cual cada estudio es presentado en diferentes pantallas que sugieren un grupo de páginas de información, y la selección de cada una de éstas se realiza a través de un borde o saliente de página con el nombre del estudio en cuestión. De esta forma, en pantalla siempre se observa un estudio y en la parte inferior los nombres de todos los disponibles; la selección de alguno de ellos es realizada con sólo acceder a esta carpeta.

Las opciones o comandos posibles de ejecutar en el sistema desarrollado son accesibles por medio de pequeños botones, los cuales contienen una figura (Bitmap button) que sugiere la operación a realizar; esta colección de botones está disponible siempre en la parte superior de la pantalla.

La pantalla o ventana principal contiene una lista con los datos generales de los pacientes, la cual es extraída de la tabla general de la base. Es posible moverse por toda esta lista hasta escoger el caso de interés para revisar o agregar estudios; si el paciente no ha sido almacenado previamente, entonces se inserta como uno nuevo, el cual será ordenado en esta lista de acuerdo con el criterio que se escoja (orden alfabético del nombre, fecha, edad, historia clínica, etcétera). Una vez seleccionado el caso de interés, entonces se accede a un estudio, esta selección se realiza marcando la carpeta correspondiente que se encuentra en la zona inferior de la ventana o pantalla, análogamente a como se haría con los diferentes files de un archivo.

Cada estudio contiene una serie de variables que se llenan de acuerdo con los resultados de estos exámenes. El sistema fue diseñado para que la entrada de estos datos sea exactamente como se espera y de esta forma evitar que se cometan errores mecanográficos en su escritura. La información es inmediatamente almacenada en la base de datos aunque es posible cambiarla o editarla en cualquier momento. Algunas pruebas que requieren de cálculos a partir de valores medidos son ejecutadas automáticamente, liberando de esta forma al usuario de tan tedioso trabajo, este es el caso de las pruebas de Ishihara o Fansworth Munsell Hue-100, las cuales son calculadas y sus resultados mostrados gráficamente para cada ojo.

Resultados

Se obtuvo como producto final un programa que permite la entrada y salida de información concerniente a los estudios oftalmológicos más importantes que se llevan a cabo en consulta o laboratorio de Neurooftalmología, como son: estudios psicofísicos, electrofisiológicos e imagenológicos, para lo cual se organizaron los datos de forma estructurada y jerárquicamente.

Aproximadamente 30 casos fue-ron introducidos en la base de datos, los cuales corresponden a diferentes tipos de enfermedades como son el glaucoma y la neuropatía óptica. Se almacenó información de los estudios ya descritos con sus correspondientes imágenes de fondo de ojo y en los casos que lo requirieron se introdujeron también imágenes de tomografía axial computadorizada, con lo que se logró una integración de diferentes enfoques diagnósticos sobre cada uno de los casos.

Las imágenes de fondo de ojo fueron extraídas de la base de datos utilizando una opción habilitada para ello, e introducidas en otro programa para su procesamiento y análisis, con lo que se obtuvo automáticamente la relación de diámetros vertical y horizontal entre el disco y la copa.

Se obtuvo una forma de presentación de las opciones del programa (interface) con comportamiento cooperativo con los usuarios, lo que permitió un intercambio más flexible de información entre ambos, y ayudó a simplificar el proceso de aprendizaje para su uso.5

Discusión

El uso de la programación visual con este sistema permitió una integración eficiente entre los programas y la base de datos, al ser éste un sistema especialmente destinado para ello, además de facilitar herramientas para el diseño de la forma de presentación, vía por la cual los usuarios interactúan con las opciones del programa.

La interacción hombre-máquina posibilitó una buena aceptación por sus usuarios potenciales, por lo que pudo clasificarse de acuerdo con los siguientes criterios generales:

Familiaridad. El contenido de la información en pantalla y su formato de presentación se parece en cierta forma a los informes y cuestionarios a los que está acostumbrado el personal que los trabaja.

Funcionabilidad. Se implementó con las funciones exactas que los usuarios necesitan, y se facilitó el acceso rápido a éstas.6

Usabilidad. El término se refiere a la facilidad del uso del sistema, alcanzado por medio de un diseño ergonómico, facilidad brindada por el lenguaje de programación visual utilizado.

Versatilidad. La interface es fácilmente adaptable a cualquier configuración; esto significa que la apariencia de la presentación como cambio de colores, tamaño y resolución de las pantalla es posible modificarla a conveniencia y gusto del usuario, posibilidad suministrada por Microsoft Windows, que fue la plataforma de trabajo utilizada.

Los datos fueron almacenados relacionalmente con la ventaja de que la independencia de éstos es preservada de tal forma, que pueden ser usados por cualquier sistema de manipulación de bases de datos que soporten o entiendan el formato en que fue implementada;1 esto permite intercambiar parte de la información entre especialistas de diferentes centros.

Las imágenes de fondo de ojo que fueron introducidas en la base de datos son mostradas a pantalla completa, donde es posible una observación directa con evidentes ventajas con respecto a la observación oftalmoscópica debido al tamaño, calidad y resolución de las imágenes, las cuales ofrecen un nivel más elevado de detalles que posibilita mediciones como la relación disco/copa y la relación arteria/vena y también valoraciones sobre el patrón vascular y el estado de la retina.

En el caso de las imágenes radiológicas se introdujo una descripción con los parámetros de la técnica utilizada, los hallazgos encontrados y los comentarios más importantes al respecto. Se utilizó un formato estándar de imagen (Bitmap), lo cual permite introducir cualquier modalidad de imagen (TAC, RMN,SPECT, RX etc.), que independiza al sistema de la forma de adquisición de éstas.

La utilización de carpetas para la selección del estudio a visualizar por cada paciente logró una mejor organización en la introducción de los datos; permitió además el acceso y cambio rápido de un estudio a otro, característica importante que permite el ahorro de tiempo en la localización de una información específica.

Conclusiones

  1. Se obtuvo un sistema de Bases de datos que integra imágenes de fondo de ojo, imágenes neurorradiológicas convencionales y los estudios oftalmológicos más utilizados en la práctica clínica.
  2. La información se conserva concentrada en forma de carpetas por pacientes, por lo que se obtiene una historia clínica electrónica organizada.
  3. Al tener almacenada de manera organizada la información más importante sobre los casos, se facilitó el trabajo de compilación para el desarrollo de investigaciones científicas.
  4. La estructura del sistema se concibió y se implementó para facilitar intercambio entre sistemas y usuarios y posibilitar así la cooperación.
  5. Posibilidad de utilización en la docencia, investigación y apoyo al diagnóstico.
SUMMARY: It is presented the design and structure of a data base system of opthalmological studies and images that have been developed by using the Borland Delphi visual programming language for Microsoft Windows with tables in Paradox 5.0, which were designed to store information of psychophysical and electrophysiological studies combined with fundus of the eye and neurocardiological images. It was obtained a computerized system that is easy to use and that allows the organized access to data on cases of interest, with the possibility to exchange information, to apply it on the teaching field, and to assist the diagnosis.

Subject headings: PROGRAMMING LANGUAGES; INFORMATION SYSTEMS; OPTHALMOLOGY; IMAGE PROCESSING, COMPUTER-ASSISTED.

Referencias bibliográficas

  1. Macura KJ, Macura RT, Morstad BD. Digital case library: a resource for teaching, learning, and diagnosis support in radiology. Radiographics 1995;15(1):155-64.
  2. Ikeda M, Ishigaki T, Yamauchi K. Development of distributed image database combined with clinical information in hospital information system. J Med Syst 1995;19(4):305-11.
  3. Lowe HJ, Buchanan BG, Cooper GF, Vries JK. Building a medical multimedia database system to integrate clinical information: an application of high-performance computing and communications technology. Bull Med Libr Assoc 1995;83(1):57-64.
  4. Swett HA, Mutalik PG. Multipurpose image and data management system for radiologists. En: Brody WR, Johnston GS, eds. Computer applications to assist radiology, Carisbad, Simposia Foundation, 1992;101-7.
  5. Marin R, Taboada M, Mira J, Barreiro A, Otero RP. Desing and integration of a graphic interface for an expert system in oncology. Int J Biomed Comput 1993;33:25- -43.
  6. Goodwin N. Funcionality and usability. Comm ACM 1987;303:229- -233.
  7. Chang SK, Hou TY, Hsu a. Smart image design for large image databases. J Visual language Comput 1992;3:323-42.
Recibido: 25 de febrero de 1997. Aprobado: 8 de mayo de 1997.

Dr. Alberto Pascual Montano. Instituto de Neurología y Neurocirugía. Calle 29 esquina a C, municipio Plaza, Ciudad de La Habana, Cuba.

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