ABET Accreditation in Colombian Higher Education Institutions: Opportunities and Barriers

Accreditation is a contemporary issue in engineering education. There are varying opinions about the opportunities and barriers of this process within the Colombian context. This study compared the advantages and disadvantages of various experiences published in the literature about ABET accreditation. The findings show the ABET accreditation promotes the adoption and implementation of a continuous improvement system and quality culture in engineering education. Additionally, the continuous improvement process aligns the institutional mission, program educational objectives, curricula, and student outcomes. On the contrary, the main concern is the high cost associated with preparing and adapting programs to meet the ABET requirements. Accreditation takes time and effort to be meaningful, which can sometimes lead to increased workloads and time requirements, inadequate training, and lack of faculty commitment. The compilation of experiences with the ABET accreditation process is a significant contribution to engineering programs of public universities in Colombia seeking international accreditation.La acreditación es un tema contemporáneo en la educación superior, particularmente en ingeniería. Existen variedad de opiniones sobre las oportunidades y barreras para emprender este proceso dentro del contexto colombiano. Este estudio comparó las ventajas y desventajas de varias experiencias publicadas en la literatura sobre la acreditación internacional ABET. Dentro de la ventaja se identificaron la formalización de una cultura de mejora continua y calidad en la educación, como también, la integración entre la misión institucional, los objetivos educativos del programa, los planes de estudio y los resultados de aprendizaje. Por el contrario, dentro de las barreras se identificaron los altos costos asociados en el desarrollo de la acreditación, así como la adaptación de los programas a nivel curricular y reglamentario para cumplir con los requisitos. La recopilación de experiencias sobre el proceso de acreditación ABET es una contribución significativa a los programas de universidades públicas en Colombia que buscan la acreditación internacional

APLICACIÓN EN MATLAB PARA LA ESTIMACIÓN DE LA VARIABILIDAD DE LA PRESIÓN ARTERIAL

En el presente trabajo se abordan los conceptos fundamentales para la estimación de la variabilidad de la presión arterial a partir de registros digitalizados, empleando metodologías basadas en la implementación de métodos matemáticos para el procesamiento de la señal de presión arterial, con el objetivo de estimar los índices de variabilidad en el dominio del tiempo y frecuencia. En el dominio del tiempo se estimó la presión arterial máxima, mínima, promedio y desviación estándar, y en el dominio de la frecuencia, el índice de bajas frecuencias (LF, por sus siglas en ingles, low frequency), de altas frecuencias (HF, por sus siglas en ingles, high frequency), la relación entre bajas y altas frecuencias (LF/HF) y la potencia total (TP, por sus siglas en ingles, total power). Se desarrolló una aplicación usando el entorno de desarrollo integrado de Matlab, que implementa el algoritmo de Pan-Tompkins para la detección de los picos máximos de presión arterial y el método de Welch para la estimación de la densidad espectral de potencia. La herramienta se validó usando 20 señales correspondientes a 13 mujeres y 7 hombres entre los 12 y 87 años de edad y se comprobó la similitud entre los resultados obtenidos a partir de las estimaciones de variabilidad de la presión arterial arrojadas por la aplicación desarrollada, respecto a las estimaciones realizadas para los mismos índices usando el software WinCPRS (Absolute Aliens, Finland)

SISTEMA COMPUTACIONAL PARA LA DETECCIÓN DE GLÓBULOS ROJOS EN IMÁGENES MICROSCÓPICAS DE CÉLULAS SANGUÍNEAS

RESUMEN ANALÍTICOEl análisis de los glóbulos rojos es utilizado para la identificación y seguimiento de algunas enfermedades en el área de hematología e involucra dos procesos: el conteo y la inspección visual de las células. Con el ánimo de dar soporte al proceso de lectura visual que realiza el especialista, se propone un sistema computacional que permita realizar la detección de los glóbulos rojos, haciendo uso de la conceptualización matemática del Procesamiento Digital de Imágenes, a través del diseño e implementación de operadores bajo el paradigma de la Programación Orientada a Objetos. Este sistema cuenta con una interfaz gráfica agradable al usuario, con la cual se realizó un conjuntode pruebas de sensibilidad y especificidad del método de detección implementado. Se adquirieron 50 imágenes microscópicas a un aumento de 100x. Se obtuvo una sensibilidad de 84.78% y una especificidad de 92.89%.PALABRAS CLAVES: Glóbulos Rojos, Hematología, Procesamiento Digital de Imágenes, Sistema Computacional, OperadoresSOFTWARE TOOL FOR RED BLOOD CELLS DETECTION IN MICROSCOPIC BLOOD CELLS IMAGESANALYTICAL SUMMARYRed Blood Cells are analyzed for detection and monitoring of RBC related diseases, it involves two procedures: RBC counting and visual inspection of cells. Looking forward to support the process of visual analysis done by the specialist, it is proposed a computational system able to detect the red blood cells. It uses mathematical basis from Digital Signal Processing, through the design and implementation of operators under the Object Oriented Programming paradigm. The system has a friendly graphical user interface, with which were done a set of tests to measure sensibility and specificity of the implemented detection method. There were acquired 50 microscopic images at a zoom of 100x. Sensibility was 84.78% and specificity was 92.89%.KEYWORDS: Red Blood Cells, Hematology, Digital Image Processing, Computational System, Operator

ESTUDIO Y DESARROLLO DE UNA TÉCNICA DE TELEMICROSCOPÍA APLICABLE EN LAS ZONAS RURALES DE COLOMBIA

RESUMEN ANALÍTICOLos centros de atención primaria de salud de los países en desarrollo normalmente presentan deficiencia en infraestructura y escasez de médicos, sobre todo en las zonas rurales. En Colombia, la cuarta parte de la población reside en las regiones rurales, que son consideradas zonas de difícil acceso principalmente a causa de la geografía del país. Con el propósito de mejorar el acceso a los servicios de salud, se presenta la telemedicina como una alternativa que permite ahorrar tiempo a médicos y pacientes, omitiendo la necesidad de desplazarse, ya que la gran mayoría de especialistas se encuentra en las ciudades principales. En el campo de la patología, la telemedicina es de gran utilidad cuando la muestra se encuentra lejos de un laboratorio y se requiere de un diagnóstico preciso o se necesita una segunda opinión. En el presente artículo se expone una taxonomía de las técnicas de TelePatología que posteriormente se evalúan teniendo en cuenta las tasas de transmisión necesarias y los costos de adquisición de equipos, concluyendo que una técnica asincrónica y no robotizada es la más adecuada para el país. Por esta razón, se presenta un algoritmo que, utilizando una cámara adaptada al microscopio, permite la creación de imágenes panorámicas de muestras celulares, para enviarla de forma asincrónica a través de una red de comunicaciones.PALABRAS CLAVES: Imagen Panorámica, SURF, TeleMicroscopía, TelePatología, Zonas Rurales. STUDY AND DEVELOPMENT OF A TELEMICROSCOPY TECHNIQUE APPLICABLE IN RURAL AREAS OF COLOMBIAANALYTICAL SUMMARYThe centers of primary health attention in developing countries usually have difficulties due to the shortage of doctors and deficient infrastructure, especially in rural areas. In Colombia, a quarter of the population lives in rural regions, which are areas mainly considered for their geography of difficult access. In order to improve access to health services, telemedicine is presented as an alternative that allows for saving time in patients movement and medical specialists who normally work in the major cities. In the field of pathology, telemedicine is useful when the sample is far from a laboratory and requires a precise diagnosis or a second opinion is needed. In this paper is exposed a taxonomy of telepathology techniques which are evaluated afterwards taking into account the necessary rates of transmission and the equipments acquisition costs concluding with the fact that an asynchronous and non-robotized technique is the most suitable for the country. For this reason, is presented an algorithm that using a camera adapted to the microscope, enables the creation of panoramic images of cellular samples, to be sent in an asynchronous way by communication networks.KEYWORDS: Panoramic image, SURF, Telemicroscopy, Telepathology, Rural Areas. Forma de citar: Gualdrón Colmenares, H. A., Bautista Rozo, L. X., Romero Rondón, M. F. & Sanabria Rosas, L. M. (2014). Estudio y desarrollo de una técnica de telemicroscopía aplicable en las zonas rurales de Colombia. En R, Llamosa Villalba (Ed.). Revista Gerencia Tecnológica Informática, 13(37), 69-79. ISSN 1657-8236

Segmentación rápida del ventrículo derecho en cine-MRI a partir de una representación densa de Hough

Segmentation of the right ventricle (RV) is essential for the diagnosis of multiple cardiac pathologies and conditions. However, its manual delineation is a tedious task and computational support is complex due to geometric and dynamic variability.  This work introduces a dense Hough transform and representation (HT) that allows a nonparametric characterization of the shape, encoding each voxel by its curvature and orientation. This representation is integrated into a bayesian tracking approach, which efficiently segments the RV structure throughout the cardiac cycle. The proposed approach was evaluated on a public dataset, with 16 patients, achieving a Sørensen-Dice coefficient of 0.87 and 0.92, for complete volumes and basal structures, respectively. These results evidence an adequate fit of the proposed model with respect to RV shape throughout the entire cardiac cycle. La segmentación del Ventrículo Derecho (VD) es esencial para el diagnóstico de múltiples patologías y condiciones cardiacas. Sin embargo, su delineación manual es una tarea tediosa y el soporte computacional resulta complejo debido a la variabilidad geométrica y dinámica.  Este trabajo introduce una transformación y representación densa de Hough (TH) que permite una caracterización no paramétrica de la forma, codificando cada vóxel por su curvatura y orientación. Esta representación es integrada en un enfoque de seguimiento bayesiano, que logra de forma eficiente segmentar la estructura del VD, a lo largo del ciclo cardíaco. El enfoque propuesto fue evaluado en un conjunto de datos públicos, con 16 pacientes, logrando un coeficiente Sørensen-Dice de 0,87 y 0,92, para volúmenes completos y estructuras basales, respectivamente. Estos resultados evidencian una adecuada adaptación del modelo propuesto respecto a la forma del VD a lo largo de todo el ciclo cardíaco.La segmentación del Ventrículo Derecho (VD) es esencial para el diagnóstico de múltiples patologías y condiciones cardiacas. Sin embargo, su delineación manual es una tarea tediosa y el soporte computacional resulta complejo debido a la variabilidad geométrica y dinámica.  Este trabajo introduce una transformación y representación densa de Hough (TH) que permite una caracterización no paramétrica de la forma, codificando cada vóxel por su curvatura y orientación. Esta representación es integrada en un enfoque de seguimiento bayesiano, que logra de forma eficiente segmentar la estructura del VD, a lo largo del ciclo cardíaco. El enfoque propuesto fue evaluado en un conjunto de datos públicos, con 16 pacientes, logrando un coeficiente Sørensen-Dice de 0,87 y 0,92, para volúmenes completos y estructuras basales, respectivamente. Estos resultados evidencian una adecuada adaptación del modelo propuesto respecto a la forma del VD a lo largo de todo el ciclo cardíaco

The virtual learning environment for training in taking Papanicolaou test

Introduction: The use of information and communication technologies, facilitate educational processes, allowing interaction from different places and at different times, facilitating self-learning and collaborative learning. It has been incorporated into a health area and adopted by oncological centers in different countries. Objective: To design and evaluate an interactive Virtual Learning Environment (VLE) in order to update, train and support of nursing staff, in the performance of the Pap test, in support of the National Plan for Cervical Cancer Prevention. Material and Method: A virtual learning environment was created, supported by the Moodle Learning Management System, following the methodological model of instructional design ADDIE. In addition, a usability test was carried out, using a Likert-type survey to assess ease of learning, satisfaction and attractiveness. Results: The content of the course was included in three main phases: (a) Course Introduction: to introduce the students to the course, the teaching profile is presented, the norms of the same and the form of evaluation are established. (b) Development of Learning Units: Made from learning objects. (c) Evaluation, discussion and sharing of points of view and solving problems. Conclusions: The virtual learning environment is adjusted to the specific needs of training in the technique of conventional pap smear test and meets the characteristics described in the literature: granulity, pedagogical flexibility, formalization, self-sustainability and usability.   Introducción: El uso de tecnologías de información y comunicación facilitan los procesos educativos, permitiendo interacción desde diferentes lugares y en tiempos diversos, facilitando el autoaprendizaje y aprendizaje colaborativo. Se ha incorporado en ámbito de salud y adoptado por centros oncológicos en diferentes países. Objetivo: Diseñar y evaluar un ambiente virtual de aprendizaje para la actualización, capacitación y soporte de personal de enfermería en la realización de la prueba de Papanicolaou, en apoyo al plan nacional de prevención de cáncer de cuello uterino. Material y Métodos: Se creó un ambiente virtual de aprendizaje soportado por el Sistema de Gestión de Aprendizaje Moodle, siguiendo el modelo metodológico de diseño instruccional ADDIE. Además, se realizó prueba de usabilidad, mediante encuesta tipo Likert para evaluar facilidad de aprendizaje, satisfacción y atractividad. Resultados: Se incorporó la temática del curso que abarca tres fases principales: (a) Introducción al curso: para ubicar al estudiante en la asignatura, se presenta el perfil docente, se establecen las normas del mismo y la forma de evaluación. (b) Desarrollo de las Unidades de Aprendizaje: constituidas por objetos de aprendizaje y (c) Evaluación, discusión y socialización de puntos de vista, resolución de problemas. Conclusiones: El ambiente virtual de aprendizaje se ajusta a las necesidades específicas de capacitación en la técnica de toma de la prueba de Papanicolaou convencional y cumple con las características descritas en la literatura: granulidad, flexibilidad pedagógica, formalización, autocontenibilidad y usabilidad.&nbsp

Reconstruction de phase pour la microscopie à Contraste Interférentiel Différentiel

In this dissertation we address the problem of estimating the phase from colorimages acquired with differential–interference–contrast (DIC) microscopy. This technique has been widely recognized for producing high contrast images at high lateral resolution. One of its disadvant ages is that the observed images cannot be easily used for topographical and morphological interpretation, because the changes in phase of the light, produced by variations in the refractive index of the object, are hidden in the intensity image. We present an image formation model for polychromatic light, along with a detailed description of the point spread function (PSF). As for the phase recovery problem, we followed the inverse problem approach by means of minimizing a non-linear least–squares (LS)–like discrepancy term with an edge–preserving regularizing term, given by either the hypersurface (HS) potential or the total variation (TV) one. We investigate the analytical properties of the resulting objective non-convex functions, prove the existence of minimizers and propose a compact formulation of the gradient allowing fast computations. Then we use recent effective optimization tools able to obtain in both the smooth and the non-smooth cases accurate reconstructions with a reduced computational demand. We performed different numerical tests on synthetic realistic images and we compared the proposed methods with both the original conjugate gradient method proposed in the literature, exploiting a gradient–free linesearch for the computation of the steplength parameter, and other standard conjugate gradient approaches.Dans cette thèse, nous nous intéressons à la microscopie DIC (Differential interference contrast) en couleur. L’imagerie DIC est reconnue pour produire des images à haut contraste et à haute résolution latérale. L'un de ses inconvénients est que les images observées ne peuvent pas être utilisées directement pour l'interprétation topographique et morphologique, car les changements de phase de la lumière, produits par les variations de l'indice de réfraction de l'objet, sont cachés dans l'image d'intensité. Il s’agit donc d’un problème de reconstruction de phase. Nous présentons un modèle de formation d'image pour la lumière polychromatique, et décrivons de manière détaillée la réponse impulsionnelle du système. Le problème de la reconstruction de phase est abordé sous l’angle d’un problème inverse par minimisation d’un terme d’erreur des moindres carrés (LS) non linéaire avec un terme de régularisation préservant les discontinuités, soit par le potentiel hypersurface (HS), soit par la variation totale (TV). Nous étudions les propriétés des fonctions objectives non convexes résultantes, prouvons l'existence de minimisateurs et proposons une formulation compacte du gradient permettant un calcul rapide. Ensuite, nous proposons des outils d'optimisation efficaces récents permettant d'obtenir à la fois des reconstructions précises pour les deux régularisations lisse (HS) et non lisse (TV) et des temps de calculs réduits

Phase estimation for Differential Interference Contrast microscopy

Dans cette thèse, nous nous intéressons à la microscopie DIC (Differential interference contrast) en couleur. L’imagerie DIC est reconnue pour produire des images à haut contraste et à haute résolution latérale. L'un de ses inconvénients est que les images observées ne peuvent pas être utilisées directement pour l'interprétation topographique et morphologique, car les changements de phase de la lumière, produits par les variations de l'indice de réfraction de l'objet, sont cachés dans l'image d'intensité. Il s’agit donc d’un problème de reconstruction de phase. Nous présentons un modèle de formation d'image pour la lumière polychromatique, et décrivons de manière détaillée la réponse impulsionnelle du système. Le problème de la reconstruction de phase est abordé sous l’angle d’un problème inverse par minimisation d’un terme d’erreur des moindres carrés (LS) non linéaire avec un terme de régularisation préservant les discontinuités, soit par le potentiel hypersurface (HS), soit par la variation totale (TV). Nous étudions les propriétés des fonctions objectives non convexes résultantes, prouvons l'existence de minimisateurs et proposons une formulation compacte du gradient permettant un calcul rapide. Ensuite, nous proposons des outils d'optimisation efficaces récents permettant d'obtenir à la fois des reconstructions précises pour les deux régularisations lisse (HS) et non lisse (TV) et des temps de calculs réduits.In this dissertation we address the problem of estimating the phase from colorimages acquired with differential–interference–contrast (DIC) microscopy. This technique has been widely recognized for producing high contrast images at high lateral resolution. One of its disadvant ages is that the observed images cannot be easily used for topographical and morphological interpretation, because the changes in phase of the light, produced by variations in the refractive index of the object, are hidden in the intensity image. We present an image formation model for polychromatic light, along with a detailed description of the point spread function (PSF). As for the phase recovery problem, we followed the inverse problem approach by means of minimizing a non-linear least–squares (LS)–like discrepancy term with an edge–preserving regularizing term, given by either the hypersurface (HS) potential or the total variation (TV) one. We investigate the analytical properties of the resulting objective non-convex functions, prove the existence of minimizers and propose a compact formulation of the gradient allowing fast computations. Then we use recent effective optimization tools able to obtain in both the smooth and the non-smooth cases accurate reconstructions with a reduced computational demand. We performed different numerical tests on synthetic realistic images and we compared the proposed methods with both the original conjugate gradient method proposed in the literature, exploiting a gradient–free linesearch for the computation of the steplength parameter, and other standard conjugate gradient approaches

The structure of the computational signal algebra and its application in digital image processing

This work starts from the knowledge of the mathematical structure of the signals space used in signal processing and provides the development of a computational theoretical framework of signal algebra for modeling and processing applications using digital images. The mathematical structures were implemented over computational structures using the Java programming language as a tool for the coding of the algorithms. The implemented tool was called JCID (Java Computational Image Developer), which allows for one to implement several of the operators from the signal algebra for one-dimensional and two-dimensional signals, and the creation of new entrants through the composition of the basic operators

La estructura del álgebra de señales computacional y sus aplicaciones en procesamiento de imágenes digitales

This work starts from the knowledge of the mathematical structure of the signals space used in signal processing and provides the development of a computational theoretical framework of signal algebra for modeling and processing applications using digital images. The mathematical structures were implemented over computational structures using the Java programming language as a tool for the coding of the algorithms. The implemented tool was called JCID (Java Computational Image Developer), which allows for one to implement several of the operators from the signal algebra for one-dimensional and two-dimensional signals, and the creation of new entrants through the composition of the basic operatorsEste trabajo se inicia a partir del conocimiento de la estructura matemática del espacio de señales usado en el procesamiento de señales y provee el desarrollo de un marco teórico computacional de álgebra de señales para el modelamiento y procesamiento de aplicaciones usando imágenes digitales. Las estructuras matemáticas fueron implementadas sobre estructuras computacionales usando el lenguaje de programación Java como una herramienta para la codificación de los algoritmos. La herramienta implementada fue llamada JCID (Java Computational Image Developer), la cual permite implementar varios de los operadores del algebra de señales para señales de dimensión uno y dimensión dos, y la creación de nuevas entradas a través de la composición de los operadores básico