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UNIVERSIDAD DE GUAYAQUIL

FACULTAD DE CIENCIAS MATEMÁTICAS Y FÍSICAS

CARRERA DE INGENIERÍA EN SISTEMAS

COMPUTACIONALES

DESARROLLO DE UN SISTEMA WEB QUE DETERMINE EL

NIVEL DE DESCALCIFICACIÓN DE UN PACIENTE DESDE

SU CAVIDAD BUCAL CONSIDERANDO EL ESPECTRO

VISIBLE Y NO VISIBLE.

PROYECTO DE TITULACIÓN

Previa a la obtención del título de:

INGENIERO EN SISTEMAS COMPUTACIONALES

AUTORES:

MAYA ZAVALA JOSUE DAMIAN

GUEVARA MENDOZA BRYAN FABIAN

TUTOR:

ING. ALFONSO GUIJARRO RODRÍGUEZ, Mgs.

GUAYAQUIL – ECUADOR

2019

REPOSITORIO NACIONAL EN CIENCIAS Y TECNOLOGÍA

FICHA DE REGISTRO DE TESIS

TÍTULO: “Desarrollo de un sistema web que determine el nivel de descalcificación de

un paciente desde su cavidad bucal considerando el espectro visible y no visible”

AUTORES: JOSUÉ DAMIÁN MAYA ZAVALA

BRYAN FABIAN GUEVARA MENDOZA

REVISOR:

Ing. Lorenzo Cevallos Torres, M.Sc.

INSTITUCIÓN: UNIVERSIDAD DE GUAYAQUIL

FACULTAD: FACULTAD DE

CIENCIAS MATEMÁTICAS Y FÍSICAS

CARRERA: INGENIERÍA EN SISTEMAS COMPUTACIONALES

FECHA DE PUBLICACIÓN:

Nº DE PAGS: 179

ÁREA TEMÁTICA: DESARROLLO, INFORMÁTICA

PALABRAS CLAVES: patología, segmentación de imágenes, metodología,

descalcificación en piezas dentales, sistema web, Matlab RESUMEN: El presente proyecto se enfoca en el desarrollo de un sistema web orientado para el uso

odontológico debido a que cada vez va en aumento el número de personas que sufren algún tipo de lesión o

patología en su cavidad bucal y actualmente muy pocos médicos hacen uso de los avances de la tecnología,

por esto se pretende realizar un sistema web el cual facilite automatizar, ordenar y analizar los distintos

procesos que se pueden manejar dentro de esta área, estos procesos van desde el registro, diagnóstico,

tratamientos y resultados de exámenes de pacientes que posean algún tipo de patología en la cavidad bucal

enfocándose principalmente en la descalcificación en las piezas dentales. La finalidad de implementar el

sistema web es ofrecer una solución tecnológica que permita digitalizar los procesos, de esta manera que

ayude a un especialista en el área de odontología a reducir la cantidad de tiempo empleado en una revisión

y a obtener un mejor juicio al momento de recetar algún tratamiento para los pacientes. Para el desarrollo

de este sistema web se utilizó el lenguaje de programación php debido a su eficacia como lenguaje para el

desarrollo de aplicaciones web, haciendo uso de la metodología scrum como forma de llevar a cabo el

desarrollo del sistema web y finalmente la herramienta de procesamientos de datos Matlab debido a que es

un software que ofrece el trabajo de segmentación de imágenes para discriminar una pieza dental afectada

por las lesiones de manchas blancas de manera que se determinará cuan afectada esta una pieza dental a

causa de la desmineralización que se produce debido a la descalcificación en las piezas dentales. Finalmente,

este proyecto generó como resultado un sistema web que ayuda a la toma de decisiones y que contribuye al

odontólogo a tener un diagnóstico más preciso.

Nº DE REGISTRO (en base de datos):

Nº DE CLASIFICACIÓN:

DIRECCIÓN URL (proyecto de titulación en la web):

ADJUNTO PDF: SI NO

CONTACTO CON LOS AUTORES:

Josué Damián Maya Zavala

Bryan Fabian Guevara Mendoza

Teléfono:

0988324411

0967637041

E-mail: [email protected]

[email protected]

CONTACTO DE LA INSTITUCIÓN UNIVERSIDAD DE GUAYAQUIL

CARRERA DE INGENIERÍA EN

SISTEMAS COMPUTACIONALES

DIRECCIÓN: VICTOR MANUEL

RENDÓN 429 Y BAQUERIZO

MORENO, GUAYAQUIL

Nombre:

Ab. Juan Chávez Atocha, Esp.

Teléfono: 2307729

III

APROBACIÓN DEL TUTOR

En mi calidad de tutor del trabajo de titulación, “Desarrollo de un sistema web que

determine el nivel de descalcificación de un paciente desde su cavidad bucal

considerando el espectro visible y no visible” elaborado por el Sr. Josué Damián

Maya Zavala y el Sr. Bryan Fabian Guevara Mendoza, alumnos no Titulados de la

Carrera de Ingeniería en Sistemas Computacionales, Facultad de Ciencias

Matemáticas y Físicas de la Universidad de Guayaquil, previo a la obtención del

Título de Ingeniero en Sistemas, me permito declarar que luego de haber

orientado, estudiado y revisado, la Apruebo en todas sus partes.

Atentamente

___________________________________

Ing. Alfonso Guijarro Rodríguez, Mgs.

TUTOR

IV

DEDICATORIA

Este proyecto de Titulación quiero dedicarlo

principalmente a Dios por ser quien me ha otorgado

la sabiduría necesaria para culminar con éxito toda

mi carrera universitaria, a mi madre y a toda mi

familia por ser quienes me han apoyado a lo largo de

mi formación académica y como ser humano, a mi

grupo scout quienes me han enseñado el valor del

esfuerzo y la perseverancia para conseguir nuestros

objetivos, y por último a mis amigos quienes han sido

mi apoyo incondicional en los momentos difíciles.


El presente proyecto de titulación va dedicado a mis

padres René Guevara y Virginia Mendoza, a mi novia

Michelle Clavijo, el cual fueron pilar fundamental

para lograr mi meta, porque con sus buenos

consejos y experiencias me alimentaron de

conocimiento para seguir adelante.


V

AGRADECIMIENTO

Mi agradecimiento va dirigido principalmente a Dios,

quien me ha otorgado salud y es quien mantiene mis

energías y motivación para culminar este proyecto, a

mi familia por apoyarme en los momentos difíciles de

mi carrera y de mi vida, a mi Tutor el Ing. Alfonso

Guijarro por compartirme sus conocimientos tanto en

sus clases, como ahora que es mi tutor en mi

proyecto de titulación. Finalmente a mi familia y

amigos que siempre me han apoyado cuando lo

necesitaba.


A mi tutor Ing. Alfonso Guijarro Rodríguez quien me

brinda su tiempo, experiencia y sus aportes

compartidos en esta investigación. A mis padres por

su amor y apoyo incondicional para cumplir mis

metas.


VI

TRIBUNAL PROYECTO DE TITULACIÓN

______________________________ ______________________________ Ing. Gustavo Ramírez Aguirre, M.Sc.

DECANO DE LA FACULTAD CIENCIAS MATEMÁTICAS Y

FÍSICAS

Ing. Inelda Martillo Alcívar, Mgs. DIRECTORA DE LA CARRERA DE

INGENIERÍA EN SISTEMAS COMPUTACIONALES

______________________________

______________________________ Ing. Alfonso Guijarro Rodríguez, Mgs.

PROFESOR TUTOR DEL PROYECTO DE TITULACIÓN

Ing. Lorenzo Cevallos Torres, M.Sc. PROFESOR REVISOR DEL ÁREA

TRIBUNAL

_______________________________ Ab. Juan Chávez Atocha, Esp.

SECRETARIO

VII

DECLARACIÓN EXPRESA

“La responsabilidad del contenido de este

Proyecto de Titulación, nos corresponden

exclusivamente; y el patrimonio intelectual de la

misma a la UNIVERSIDAD DE GUAYAQUIL”

____________________________________

JOSUÉ DAMIÁN MAYA ZAVALA

____________________________________

BRYAN FABIAN GUEVARA MENDOZA

VIII

UNIVERSIDAD DE GUAYAQUIL FACULTAD DE CIENCIAS MATEMÁTICAS Y FÍSICAS

CARRERA DE INGENIERÍA EN SISTEMAS COMPUTACIONALES

DESARROLLO DE UN SISTEMA WEB QUE DETERMINE EL NIVEL DE

DESCALCIFICACIÓN DE UN PACIENTE DESDE SU CAVIDAD BUCAL

CONSIDERANDO EL ESPECTRO VISIBLE Y NO VISIBLE.

Proyecto de Titulación que se presenta como requisito para optar por el título

de INGENIERO EN SISTEMAS COMPUTACIONALES

Autor: JOSUÉ DAMIÁN MAYA ZAVALA

C.I. 0956312060

Autor: BRYAN FABIAN GUEVARA MENDOZA

C.I. 0941773491

Tutor: Ing. Alfonso Guijarro Rodríguez, Mgs.

Guayaquil, Abril de 2019

IX

CERTIFICADO DE ACEPTACIÓN DEL TUTOR

En mi calidad de Tutor del Proyecto de Titulación, nombrado por el Consejo

Directivo de la Facultad de Ciencias Matemáticas y Físicas de la

Universidad de Guayaquil.

CERTIFICO:

Que he analizado el Proyecto de Titulación presentado por los

estudiantes JOSUÉ DAMIÁN MAYA ZAVALA y BRYAN FABIAN

GUEVARA MENDOZA, como requisito previo para optar por el título de

Ingeniero en Sistemas Computacionales cuyo problema es:

Desarrollo de un sistema web que determine el nivel de

descalcificación de un paciente desde su cavidad bucal considerando

el espectro visible y no visible.

Considero aprobado el trabajo en su totalidad.

Presentado por:

MAYA ZAVALA JOSUÉ DAMIÁN C.I. 0956312060

GUEVARA MENDOZA BRYAN FABIAN C.I. 0941773491


Guayaquil, Abril del 2019

X



Autorización para Publicación de Proyecto de Titulación en Formato Digital

1. Identificación del Proyecto de Titulación Nombre del Alumno: JOSUÉ DAMIÁN MAYA ZAVALA

Dirección: CDLA. PEDRO MENENDEZ GILBERT MZ. 1 SL. 15 (DURÁN)

Teléfono: 0988324411 E-mail: [email protected]

Nombre del Alumno: BRYAN FABIAN GUEVARA MENDOZA

Dirección: LOTIZACIÓN LAS TERRAZAS MZ. 28 SL 10 (DURÁN)

Teléfono: 0967637041 E-mail: [email protected]

Facultad: Ciencias Matemáticas y Físicas

Carrera: Ingeniería en Sistemas Computacionales

Proyecto de Titulación al que opta: Desarrollo

Profesor tutor: Ing. Alfonso Guijarro Rodríguez, Mgs.

Título del Proyecto de Titulación: Desarrollo de un sistema web que determine el nivel de descalcificación de un paciente desde su cavidad bucal considerando el espectro visible y no visible.

Tema del Proyecto de Titulación: (Palabras claves 5 a 8) Patología, segmentación de imágenes, metodología, descalcificación en piezas dentales, sistema web, Matlab.

2. Autorización de Publicación de Versión Electrónica del Proyecto de Titulación A través de este medio autorizo a la Biblioteca de la Universidad de Guayaquil y a la Facultad de Ciencias Matemáticas y Físicas a publicar la versión electrónica de este Proyecto de Titulación. Publicación electrónica:

Inmediata X Después de 1 año Firma Alumnos: Josué Damián Maya Zavala Fabian Guevara Mendoza C.I. 0956312060 C.I. 0941773491

3. Forma de envío El texto del Proyecto de Titulación debe ser enviado en formato Word, como .Doc o .RTF y .Puf para PC. Las imágenes que acompañen pueden ser: .gif, .jpg o TIFF. DVDROM CDROM

XI

ÍNDICE GENERAL

APROBACIÓN DEL TUTOR ............................................................................... III

DEDICATORIA ................................................................................................... IV

AGRADECIMIENTO ............................................................................................ V

ÍNDICE GENERAL ............................................................................................. XI

ÍNDICE DE CUADROS .................................................................................... XVI

ÍNDICE DE ANEXOS ....................................................................................... XXI

RESUMEN ...................................................................................................... XXII

(ABSTRACT) ................................................................................................. XXIII

INTRODUCCIÓN ................................................................................................. 1

CAPÍTULO I – EL PROBLEMA ........................................................................... 3

UBICACIÓN DEL PROBLEMA EN UN CONTEXTO ............................................ 3

SITUACIÓN CONFLICTO NUDOS CRÍTICOS .................................................... 5

CAUSAS Y CONSECUENCIAS DEL PROBLEMA .............................................. 7

DELIMITACIÓN DEL PROBLEMA ....................................................................... 8

FORMULACIÓN DEL PROBLEMA ...................................................................... 9

EVALUACIÓN DEL PROBLEMA ......................................................................... 9

OBJETIVOS ...................................................................................................... 10

OBJETIVO GENERAL ....................................................................................... 10

OBJETIVOS ESPECÍFICOS .............................................................................. 10

ALCANCES DEL PROBLEMA ........................................................................... 11

JUSTIFICACIÓN E IMPORTANCIA ................................................................... 12

METODOLOGÍA DEL PROYECTO ................................................................... 13

CAPÍTULO II – MARCO TEÓRICO ................................................................... 18

ANTECEDENTES DEL ESTUDIO ..................................................................... 18

FUNDAMENTACIÓN TEÓRICA ........................................................................ 19

XII

CAVIDAD BUCAL ....................................................................................... 19

ÍNDICE DE DESCALCIFICACIÓN DEL ESMALTE ..................................... 22

ÍNDICE DE GORELICK .............................................................................. 23

DESARROLLO DE SOFTWARE ................................................................ 23

SISTEMA WEB ........................................................................................... 24

EVOLUCIÓN DE LA WEB .......................................................................... 25

PROCESAMIENTO DIGITAL DE IMÁGENES ............................................ 27

IMÁGENES DIGITALES ............................................................................. 28

PÍXELES .................................................................................................... 29

TÉCNICAS DE SEGMENTACIÓN .............................................................. 29

ALGORITMO DE MEAN-SHIFT .................................................................. 30

FUNCIONAMIENTO DEL ALGORITMO DE MEAN-SHIFT ......................... 32

MATLAB ..................................................................................................... 36

PHP ............................................................................................................ 36

HISTORIA DE PHP .................................................................................... 37

SERVIDOR WEB ........................................................................................ 37

FUNDAMENTACIÓN LEGAL ............................................................................. 38

PREGUNTA CIENTÍFICA A CONTESTARSE ................................................... 46

DEFINICIONES CONCEPTUALES ................................................................... 46

CAPITULO III – PROPUESTA TECNOLÓGICA ............................................... 50

ANÁLISIS DE FACTIBILIDAD............................................................................ 51

FACTIBILIDAD OPERACIONAL ........................................................................ 51

FACTIBILIDAD TÉCNICA .................................................................................. 53

FACTIBILIDAD LEGAL ...................................................................................... 54

FACTIBILIDAD ECONÓMICA ............................................................................ 57

ETAPAS DE LA METODOLOGÍA DEL PROYECTO ......................................... 59

PLANIFICACIÓN DE LA ITERACIÓN ......................................................... 60

XIII

REQUERIMIENTOS FUNCIONALES ......................................................... 60

REQUERIMIENTOS NO FUNCIONALES ................................................... 61

HISTORIAS DE USUARIOS ....................................................................... 61

TAREAS ..................................................................................................... 66

EJECUCIÓN DE LA ITERACIÓN ............................................................... 71

SPRINTS .................................................................................................... 71

INSPECCIÓN Y ADAPTACIÓN .................................................................. 73

ENTREGABLES DEL PROYECTO.................................................................... 74

CRITERIOS DE VALIDACIÓN DE LA PROPUESTA ......................................... 82

PROCESAMIENTO Y ANÁLISIS ....................................................................... 83

ENCUESTA ................................................................................................ 84

CAPÍTULO IV – RESULTADOS CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES . 95

RESULTADOS .................................................................................................. 95

CONCLUSIONES .............................................................................................. 97

RECOMENDACIONES ...................................................................................... 98

BIBLIOGRAFÍA ................................................................................................. 99

ANEXOS ......................................................................................................... 106

XIV

ABREVIATURAS

FPO Facultad Piloto de Odontología

UG Universidad de Guayaquil

FTP Archivos de Transferencia

COIP Código Orgánico Integral Penal

HTTP Protocolo de Transferencia de Hyper texto

MS Mean-Shift

Ing. Ingeniero

FCMF Facultad de Ciencias Matemáticas y Físicas

PDI Procesamiento Digital de Imágenes

FCI Fondo Competitivo de Investigación

Msc. Master

URL Localizador de Fuente Uniforme

WWW world wide web (red mundial)

IA Inteligencia Artificial

TIC Tecnologías de la Información y Comunicación

FFT Transformada de Fourier

TZ Transformada Z

RAD Desarrollo Rápido de Aplicaciones

PX Píxeles

OMS Organización Mundial de la Salud

MSP Ministerio de Salud Pública

XV

SIMBOLOGÍA

pH Coeficiente del grado de acidez

e Error

XVI

ÍNDICE DE CUADROS

CUADRO N. 1 CAUSAS Y CONSECUENCIAS DEL PROBLEMA ......................... 7

CUADRO N. 2 DELIMITACIÓN DEL PROBLEMA ............................................... 8

CUADRO N. 3 FASES DEL PROCESAMIENTO DIGITAL DE IMÁGENES .......... 14

CUADRO N. 4 PREMISAS DE LA METODOLOGÍA SCRUM .............................. 15

CUADRO N. 5 ELEMENTOS DE UN SPRINT ..................................................... 16

CUADRO N. 6 NIVELES Y DETALLES DEL ÍNDICE DE DESCALCIFICACIÓN . 23

CUADRO N. 7 INVERSIONES DEL PROYECTO ................................................ 57

CUADRO N. 8 COSTO DEL DESARROLLO DEL SISTEMA ............................... 58

CUADRO N. 9 OTROS GASTOS ........................................................................ 58

CUADRO N. 10 PRESUPUESTO ESTIMADO PARA EL PROYECTO .................. 58

CUADRO N. 11 ROLES DEL PERSONAL EN EL PROYECTO............................. 59

CUADRO N. 12 DETALLES REQ. FUNCIONALES ............................................. 60

CUADRO N. 13 DETALLES REQ. NO FUNCIONALES ....................................... 61

CUADRO N. 14 HISTORIA DE USUARIO HU01 ................................................. 61










CUADRO N. 24 TAREA T01 .............................................................................. 66

CUADRO N. 25 TAREA T02 .............................................................................. 66

CUADRO N. 26 TAREA T03 .............................................................................. 66

CUADRO N. 27 TAREA T04 .............................................................................. 67

CUADRO N. 28 TAREA T05 .............................................................................. 67

CUADRO N. 29 TAREA T06 .............................................................................. 67

CUADRO N. 30 TAREA T07 .............................................................................. 67

CUADRO N. 31 TAREA T08 .............................................................................. 68

CUADRO N. 32 TAREA T09 .............................................................................. 68

XVII

CUADRO N. 33 TAREA T10 .............................................................................. 68

CUADRO N. 34 TAREA T11 .............................................................................. 69

CUADRO N. 35 TAREA T12 .............................................................................. 69

CUADRO N. 36 TAREA T13 .............................................................................. 69

CUADRO N. 37 TAREA T14 .............................................................................. 69

CUADRO N. 38 TAREA T15 .............................................................................. 70

CUADRO N. 39 TAREA T16 .............................................................................. 70

CUADRO N. 40 TAREA T17 .............................................................................. 70

CUADRO N. 41 TAREA T18 .............................................................................. 71

CUADRO N. 42 DETALLES DEL SPRINT .......................................................... 71

CUADRO N. 43 PRIMER SPRINT ....................................................................... 71

CUADRO N. 44 SEGUNDO SPRINT ................................................................... 72

CUADRO N. 45 TERCER SPRINT ...................................................................... 72

CUADRO N. 46 CUARTO SPRINT ..................................................................... 73

CUADRO N. 47 CASO DE USO - INICIAR SESIÓN ............................................ 75

CUADRO N. 48 CASO DE USO - REGISTRO ...................................................... 76

CUADRO N. 49 CASO DE USO - CONSULTA ................................................... 76

CUADRO N. 50 CASO DE USO - REPORTES ..................................................... 77

CUADRO N. 51 CASO DE PRUEBA Nº 1 ............................................................ 78









CUADRO N. 60 CASO DE PRUEBA Nº 10 .......................................................... 82

CUADRO N. 61 CRITERIOS DE VALIDACIÓN - SISTEMA WEB ....................... 82

CUADRO N. 62 CRITERIOS DE VALIDACIÓN - APLICATIVO DE MATLAB ..... 83

CUADRO N. 63 EDAD DE LOS ENCUESTADOS ................................................ 84

CUADRO N. 64 GÉNERO DE LOS ENCUESTADOS ........................................... 85

CUADRO N. 65 PREGUNTA Nº 1 ....................................................................... 86


XVIII








XIX

ÍNDICE DE GRÁFICOS

GRÁFICO N. 1 COMPARATIVA ENTRE DIENTE DESCALCIFICADO Y DIENTE

SANO ................................................................................................................... 4

GRÁFICO N. 2 REPRESENTACIÓN GRÁFICA DE LAS PIEZAS DENTALES ........ 6

GRÁFICO N. 3 METODOLOGÍA SCRUM ........................................................... 17

GRÁFICO N. 4 CAVIDAD BUCAL Y SUS PARTES ............................................ 20

GRÁFICO N. 5 LESIÓN DE MANCHA BLANCA ................................................ 21

GRÁFICO N. 6 PLACA BACTERIANA EN LAS PIEZAS DENTALES .................. 22

GRÁFICO N. 7 SISTEMA PARA DETERMINAR LESIONES DE MANCHA

BLANCA ............................................................................................................ 23

GRÁFICO N. 8 PROCESO DEL DESARROLLO DE SOFTWARE ......................... 24

GRÁFICO N. 9 WEB 1.0 ..................................................................................... 25

GRÁFICO N. 10 WEB 2.0 ................................................................................... 26

GRÁFICO N. 11 WEB 3.0 ................................................................................... 26

GRÁFICO N. 12 WEB 4.0 ................................................................................... 27

GRÁFICO N. 13 PDI. APLICACIÓN DE FILTROS EN UNA IMAGEN DIGITAL .. 28

GRÁFICO N. 14 IMAGEN DIGITAL ................................................................... 29

GRÁFICO N. 15 DEMOSTRACIÓN DE PÍXEL .................................................... 29

GRÁFICO N. 16 EJEMPLO DE SEGMENTACIÓN DE IMAGEN .......................... 30

GRÁFICO N. 17 APLICACIÓN DE ALGORITMO MEAN-SHIFT ......................... 31

GRÁFICO N. 18 MS. REGIÓN DE INTERÉS Y PUNTO DE REFERENCIA ........... 32

GRÁFICO N. 19 MS. MOVIMIENTO DE LA ZONA DE INTERÉS ....................... 33

GRÁFICO N. 20 IMAGEN DE ENTRADA PARA LA SEGMENTACIÓN .............. 34

GRÁFICO N. 21 DISTRIBUCIÓN DE PÍXELES ANTES DE APLICAR MS ........... 34

GRÁFICO N. 22 IMAGEN DE SALIDA LUEGO DE APLICAR MS ...................... 35

GRÁFICO N. 23 DISTRIBUCIÓN DE PÍXELES DESPUÉS DE APLICAR MS ....... 35

GRÁFICO N. 24 DISEÑO DE LA INTERFAZ GRÁFICA PRINCIPAL ................... 52

GRÁFICO N. 25 CASO DE USO - DIAGRAMA GENERAL .................................. 74

GRÁFICO N. 26 DIAGRAMA CASO DE USO - INICIAR SESIÓN ........................ 75

GRÁFICO N. 27 REPRESENTACIÓN GRÁFICA DE LA PRUEBA DE CAJA

NEGRA .............................................................................................................. 78

GRÁFICO N. 28 REPRESENTACIÓN GRÁFICA DE RANGOS DE EDAD ............ 84

XX

GRÁFICO N. 29 REPRESENTACIÓN GRÁFICA DE GÉNERO DE LOS

ENCUESTADOS ................................................................................................. 85

GRÁFICO N. 30 REPRESENTACIÓN GRÁFICA PREGUNTA Nº 1 ...................... 86









GRÁFICO N. 39 RESULTADO FINAL DEL EXAMEN ........................................ 95

GRÁFICO N. 40 PÁGINA PRINCIPAL DEL SISTEMA WEB ............................... 96

XXI

ÍNDICE DE ANEXOS

ANEXO I. Cronograma .................................................................................... 106

ANEXO II. Diagrama de Gantt ......................................................................... 108

ANEXO III. Código de Matlab .......................................................................... 109

ANEXO IV. Manual Técnico ............................................................................. 121

ANEXO V. Manual de Usuario ......................................................................... 135

ANEXO VI. Encuesta ....................................................................................... 147

ANEXO VII. Validación de Usabilidad .............................................................. 150

ANEXO VIII. Validación de Usabilidad ............................................................. 151

ANEXO IX. Pruebas de Funcionalidad ............................................................. 152

ANEXO X. Pruebas de Funcionalidad .............................................................. 153

ANEXO XI. Pruebas de Funcionalidad ............................................................. 154

ANEXO XII. Fotografías de Evidencia .............................................................. 155

XXII



DESARROLLO DE UN SISTEMA WEB QUE DETERMINE EL NIVEL DE DESCALCIFICACIÓN DE UN PACIENTE DESDE SU CAVIDAD BUCAL


Autores: JOSUÉ DAMIÁN MAYA ZAVALA

FABIAN GUEVARA MENDOZA


RESUMEN

El presente proyecto se enfoca en el desarrollo de un sistema web orientado para el uso odontológico debido a que cada vez va en aumento el número de personas que sufren algún tipo de lesión o patología en su cavidad bucal y actualmente muy pocos médicos hacen uso de los avances de la tecnología, por esto se pretende realizar un sistema web el cual facilite automatizar, ordenar y analizar los distintos procesos que se pueden manejar dentro de esta área, estos procesos van desde el registro, diagnóstico, tratamientos y resultados de exámenes de pacientes que posean algún tipo de patología en la cavidad bucal enfocándose principalmente en la descalcificación en las piezas dentales. La finalidad de implementar el sistema web es ofrecer una solución tecnológica que permita digitalizar los procesos, de esta manera que ayude a un especialista en el área de odontología a reducir la cantidad de tiempo empleado en una revisión y a obtener un mejor juicio al momento de recetar algún tratamiento para los pacientes. Para el desarrollo de este sistema web se utilizó el lenguaje de programación php debido a su eficacia como lenguaje para el desarrollo de aplicaciones web, haciendo uso de la metodología scrum como forma de llevar a cabo el desarrollo del sistema web y finalmente la herramienta de procesamientos de datos Matlab debido a que es un software que ofrece el trabajo de segmentación de imágenes para discriminar una pieza dental afectada por las lesiones de manchas blancas de manera que se determinará cuan afectada esta una pieza dental a causa de la desmineralización que se produce debido a la descalcificación en las piezas dentales. Finalmente, este proyecto generó como resultado un sistema web que ayuda a la toma de decisiones y que contribuye al odontólogo a tener un diagnóstico más preciso. Palabras clave: patología, segmentación de imágenes, metodología, descalcificación en piezas dentales, sistema web, matlab.

XXIII

UNIVERSIDAD DE GUAYAQUIL

FACULTAD DE CIENCIAS MATEMÁTICAS Y FÍSICAS CARRERA DE INGENIERÍA EN SISTEMAS COMPUTACIONALES

DEVELOPMENT OF A WEB SYSTEM THAT DETERMINES THE LEVEL OF

DECALCIFICATION OF A PATIENT FROM ITS MOUTH CAVITY CONSIDERING THE VISIBLE AND NOT VISIBLE SPECTRUM.

Authors: JOSUÉ DAMIÁN MAYA ZAVALA

FABIAN GUEVARA MENDOZA


ABSTRACT

This project focuses on the development of a web system oriented for dental use due to the increasing number of people suffering from any type of injury or pathology in their oral cavity. Currently, few doctors use the technological advances, for this reason we pretend to create a web system that facilitates the automation, ordering and analysis of the different processes that can be handled in this area, these processes go from the registration, diagnosis, treatments and the exam results of patients who have any type of pathology in their oral cavity mainly focusing in the decalcification of the teeth. The purpose of implementing this web system is to offer a technological solution that allows processes to be digitized in order to helps dentist to reduce the amount of time used in a medical check and to obtain a more valuable judgment when prescribing some treatment for patients. For the development of this web system were used some software development tools like: the php programming language due to its effectiveness as a language for the development of web applications, the scrum methodology as a way to carry out the web system development and finally the Matlab data processing tool which is a software that offers the work of segmentation of images to determinate a dental piece affected by the lesions of white stains on teeth, in this way it will be determined how affected a tooth is because of the demineralization. At the end, the result of this project was a web system that helps dentists to take decisions and have a more accurate diagnosis. Keywords: Pathology, image segmentation, methodology, decalcification in dental pieces, web system, matlab.

1

INTRODUCCIÓN

Según la Organización Mundial de la Salud (OMS), actualmente la osteoporosis

se ha transformado en uno de los mayores problemas de salud pública (…). La

Osteoporosis es una enfermedad que afecta a cualquier tipo de hueso, incluyendo

a los dientes, lo que conlleva al decremento de masa ósea en el hueso maxilar y

mandibular, provocando lo que se denomina como descalcificación en las piezas

dentales (Velásquez, 2009).

Ecuador se ha convertido en uno más de los tantos países que tiene un alto índice

de osteoporosis en toda la región de Sudamérica, esto puede ser ocasionado por

una ingesta deficiente de calcio, otro motivo se deriva de la carencia de actividad

física, entre otras causas. Es por esta razón que algunas organizaciones como la

Federación Ecuatoriana de Sociedades de Ginecología y Obstetricia, la Fundación

Internacional de Osteoporosis, el Ministerio de Salud (MSP), el Municipio de Quito,

Fundación Reina de Quito y Guayaquil y Grupo Farrna del Ecuador, se han

organizado para poder concretar la realización de campañas a nivel nacional de

prevención de la Osteoporosis (Salazar, 2016).

Es de gran importancia instalar el término Osteoporosis en Odontología debido a

que se ha establecido un gran nivel de importancia de esta patología y la relación

que tiene con los huesos maxilares (…). La disminución de minerales y sustancia

ósea en los maxilares es un claro indicio de que se está creando el inicio de alguna

enfermedad ósea. Los distintos cambios que surgen en la fisionomía de los

huesos maxilares y mandibulares son de gran interés para el área odontológica,

puesto que la pérdida progresiva de los minerales óseos en la mandíbula acorta

la posibilidad de una eficaz recuperación de la cavidad bucal, lo cual se debe tomar

en cuenta durante la planeación del tratamiento que se llevará a cabo por parte

del odontólogo (Mónaco, 1999).

Dado que en los últimos años la tecnología ha progresado significativamente, se

pretende que la odontología se ayude de la informática para resolver problemas

asociados con la cavidad bucal, en este caso ayudar a prevenir y contrarrestar

una enfermedad como lo es la descalcificación en las piezas dentales. Para esto

se hará uso de la Inteligencia artificial (IA), y la metodología de procesamiento

2

digital de imágenes (PDI), para realizar diagnósticos odontológicos y por

consiguiente un correcto tratamiento a seguir.

De esta forma el presente trabajo muestra la importancia que tiene el desarrollo

de un sistema web que permita determinar el nivel de descalcificación de las

personas por medio de su cavidad bucal, mediante la generación de los reportes

de descalcificación de cada paciente para ayudar al odontólogo a que se lleve a

cabo el tratamiento adecuado.

Finalmente, para dar una mejor comprensión, este trabajo se encuentra dividido

en cuatro capítulos, los cuales se detallarán a continuación:

En el capítulo I, se muestra la causa de este proyecto, haciendo énfasis en la

problemática, los nudos críticos del trabajo, el análisis de causas y consecuencias,

también se determinó la delimitación del problema, formulación, evaluación,

objetivos generales y específicos, alcances, justificación e importancia de esta

investigación y la metodología a usar.

En el capítulo II, se muestran los antecedentes de este proyecto,

fundamentaciones teóricas y legales, pregunta científica a responder y finalmente

un conjunto de conceptos que ayudarán a una mejor comprensión del trabajo.

En el capítulo III, se enfoca en el desarrollo del sistema web, las diferentes

metodologías de investigación y sus descripciones. Se menciona la población y

muestra que será tomada para el levantamiento de información.

El Capítulo IV, muestra los resultados obtenidos durante la investigación, las

conclusiones, recomendaciones y la bibliografía utilizadas en el desarrollo del

trabajo.

3

CAPÍTULO I

EL PROBLEMA

PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA

UBICACIÓN DEL PROBLEMA EN UN CONTEXTO

Este proyecto se origina del Fondo Competitivo de Investigación (FCI), realizando

un trabajo en conjunto entre la facultad de Ciencias Matemáticas y Físicas y la

Facultad Piloto de Odontología, el cual pretende generar reportes de los pacientes

afectados por la descalcificación bucal realizando diagnósticos con ayuda de un

sistema web, enfocándose en la aplicación de la inteligencia artificial (IA), y el uso

de procesamiento digital de imágenes (PDI).

La odontología es una rama de la medicina que ha progresado significativamente,

de tal forma que actualmente se ha extendido su terreno de operación, por ende

un único dentista no puede incluir todos los conocimientos que se encuentran en

esta rama de la medicina. Los dentistas u odontólogos son expertos preparados

totalmente en su área de estudios, poseen distintas especialidades que se

encargan de prevenir, cuidar y tratar distintas enfermedades bucales-dentales

como la descalcificación bucal que es una enfermedad que cada vez la padecen

más personas debido al desconocimiento de la misma.

En Ecuador, las personas no están libres de sufrir afecciones o enfermedades en

la cavidad bucal, debido a una deficiencia nutricional, el uso de brackets, el

consumo de alimentos o bebidas con alto contenido ácido, entre otras son

circunstancias esenciales que producen enfermedades como la descalcificación

bucal, que si no es tratada al debido tiempo con un odontólogo puede derivar a

crear otras enfermedades o patologías en la cavidad bucal por ejemplo las caries.

Valdez (2014) dice: “Las descalcificaciones dentarias pueden considerarse

también lesiones de caries incipiente en el esmalte, lesiones de mancha blanca”

(pág. 4).

La descalcificación en las piezas dentales generalmente aparece en forma de

lesiones de mancha blanca frecuentemente en pacientes que han sido sometidos

a aparatos ortodónticos, estas manchas se presentan como pequeñas líneas a lo

4

largo de la periferia del soporte y en algunos pacientes con problemas más graves

se puede presentar la cavitación del diente (Øgaard, 2008).

Uno de los problemas en la odontología es que, pese a que la tecnología ha sufrido

muchos avances creando modernas herramientas de trabajo, mayormente el

proceso de evaluación a un paciente se mantiene de manera manual o presencial,

el cual se apoya en el juicio del dentista que da luego de una observación al

paciente.

Hay que tener en consideración que el odontólogo siendo un humano puede tener

un cierto porcentaje de error en su valoración debido a que no posee la precisión

de una herramienta tecnológica, por ende, no posee un campo de visión que

satisfaga al máximo de exactitud al momento de una valoración de alguna

patología sobre algún paciente.

Después de realizar una evaluación visual directa con el paciente, si necesitan de

más ayuda para dirigir al paciente hacia un tratamiento adecuado, los odontólogos

poseen otras herramientas como las radiografías dentales, impresiones dentales,

las cuales se usan para crear réplicas de los dientes y el tejido oral, entre otros.

Es aquí donde los odontólogos se refugian y hacen uso de las distintas

Tecnologías de la Información y Comunicación (TIC), las cuales se emplean

hardware y software perfeccionados.

GRÁFICO N. 1 COMPARATIVA ENTRE DIENTE DESCALCIFICADO Y

DIENTE SANO

Elaborado por: Josué Maya Zavala, Fabian Guevara Mendoza Fuente: Datos de la investigación

5

SITUACIÓN CONFLICTO NUDOS CRÍTICOS

En las diferentes evaluaciones que realiza el odontólogo a los pacientes cabe la

posibilidad de presentarse errores involuntarios en el instante de aportar algún

juicio o diagnóstico; de tal forma que el paciente puede ser afectado

negativamente por parte del odontólogo, que por este error pudo haber elegido un

tratamiento erróneo para el paciente (Torres & Romo, 2006).

Los procedimientos que se realizan durante la toma de decisiones son de mucha

importancia, y por eso es vital que se encuentren respaldados por sistemas

informáticos y tecnológicos, de esta manera se busca que los odontólogos

busquen contar con el apoyo de un sistema informático que les sirva de ayuda al

momento de realizar los distintos diagnósticos y tratamientos a los pacientes que

padecen alguna patología o enfermedad en la cavidad bucal, de esta forma se

busca automatizar dichos procesos para reducir considerablemente el porcentaje

de error en un determinado diagnóstico.

Es de suma importancia destacar que una enfermedad como la descalcificación

en la cavidad bucal si no es tratada de la manera correcta con un análisis preciso

y el debido tratamiento, posteriormente puede llevar a que se presenten otras

enfermedades bucodentales a raíz de este mal tratamiento, como lo pueden ser

la aparición de caries, la gingivitis, halitosis entre otras. En los últimos años se ha

visto que son muy pocos los odontólogos preparados con la tecnología necesaria

para basar sus diagnósticos y evitar lesiones en sus pacientes.

Por otra parte los estudiantes de las carreras odontológicas mayormente temen

realizar sus prácticas en un ambiente real como lo es con un ser humano, dado

que una mala práctica médica puede llevar al estudiante a problemas legales en

el cual no salga favorecido, por ello es que gran parte de los alumnos prefieren

realizar sus prácticas haciendo uso de los simuladores porque consideran que se

elimina por completo el riesgo de realizar alguna negligencia médica (Christiani,

2016).

Sin embargo es muy distinto hacer la práctica en un paciente real que en un

simulador; en vista de que al realizar una práctica en un simulador, el alumno no

podrá comprobar las distintas reacciones que llegue a tener tanto él mismo como

el paciente a lo largo de la intervención, también es más complejo realizar una

6

práctica con un paciente debido a que exigirá un máximo nivel de concentración y

precisión en los diagnósticos y tratamientos, pero a su vez ayuda mucho más al

alumno porque tendrá más confianza y experiencia al momento de ejercer su labor

profesional.

Finalmente con el objetivo de progresar y mejorar los distintos tipos de procesos,

diagnósticos y tratamientos, teniendo claro la problemática que se ha exhibido

precedentemente, se hace vital e imprescindible la existencia de la tecnología en

esta rama de la medicina como lo es la odontología, además de que en otras áreas

de la medicina se ha comprobado el rotundo éxito de las TIC en los procedimientos

médicos, y así se busca que los odontólogos se respalden en los avances

tecnológicos para asegurar que siempre serán las mejores decisiones las que se

tomen.

Todo lo expuesto anteriormente se conseguirá mediante el uso de las aplicaciones

que nos proporciona la IA, como es el proceso de segmentación de imágenes

digitales realizado en el software Matlab en su versión r2018b.

GRÁFICO N. 2 REPRESENTACIÓN GRÁFICA DE LAS PIEZAS DENTALES

Elaborado por: Josué Maya Zavala, Fabian Guevara Mendoza Fuente: (Oregón & López, 2016).

7

CAUSAS Y CONSECUENCIAS DEL PROBLEMA

Como se puede observar en el cuadro n. 1 se han detallado las distintas causas y

consecuencias que derivan a que se presenten problemas bucales.

CUADRO N. 1 CAUSAS Y CONSECUENCIAS DEL PROBLEMA

Causas Consecuencias

Poca higiene bucal. Aparición de placa bacteriana

sobre las piezas dentales.

Ausencia de una revisión por parte de

un médico odontólogo.

Temor y desinterés en realizar

chequeos dentales para prevenir y

diagnosticar patologías a tiempo.

Uso de aparatos de ortodoncia durante

largos periodos de tiempo.

Presencia de manchas

blanquecinas

Presencia de caries en las piezas

dentales.

Afectaciones en el esmalte de los

dientes, puesto que este comienza

a perderse.

Consumo de alimentos perjudiciales

para mantener una buena salud bucal. Debilitamiento de la dentina

Periodo de gestación en la mujer, los

vómitos producidos por las náuseas que

tienen en este estado (Bastarrechea,

Gispert, García, Ventura, & Nasco,

2010).

Mayor nivel de descalcificación

(Bastarrechea, Gispert, García,

Ventura, & Nasco, 2010).

Nivel de pH por debajo de 5,5 (Duque,

Pérez, & Hidalgo, 2006).

Descalcificación en zonas

limitadas de la superficie del

esmalte en las piezas dentales

(Duque, Pérez, & Hidalgo, 2006).

8

Ausencia del esmalte fluorado sobre la

superficie de las piezas dentales.

Debilitamiento y aparición de

caries en las piezas dentales.

Uso excesivo de medicamentos y

poseer enfermedades.

Escasa generación de saliva y que

la cavidad esté seca.

Presencia de bacterias o virus en la

cavidad bucal.

Úlceras dolorosas en la boca

denominadas como aftas bucales.

Elaborado por: Josué Maya Zavala, Fabian Guevara Mendoza Fuente: Información de la Investigación del Proyecto

DELIMITACIÓN DEL PROBLEMA

CUADRO N. 2 DELIMITACIÓN DEL PROBLEMA

Campo Área Aspecto Tema

Investigación

Científica Odontología

Afectaciones en

la cavidad bucal,

procesamiento

digital de

imágenes,

técnicas de

segmentación.

Desarrollo de un

sistema web que

determine el nivel

de

descalcificación

de un paciente

desde su cavidad

bucal

considerando el

espectro visible y

no visible.

Elaborado por: Josué Maya Zavala, Fabian Guevara Mendoza Fuente: Información de la Investigación del Proyecto

9

FORMULACIÓN DEL PROBLEMA

¿Cómo el desarrollo de un sistema web que determine el nivel de descalcificación

de un paciente desde su cavidad bucal ayuda a los odontólogos a tomar

decisiones más acertadas respecto a los diagnósticos que realizan?

EVALUACIÓN DEL PROBLEMA

DELIMITADO

La descalcificación bucal, la cual produce la aparición de manchas blanquecinas

en la dentina dándole un efecto de color blanco tiza a las piezas dentales

afectadas, este trabajo pretende mejorar la toma de decisiones de los odontólogos

respecto a esta patología, elaborando este proyecto en un tiempo de 5 meses, en

asociación con la facultad piloto de odontología y tomando como muestra unas

digitales de pacientes con problemas de descalcificación en sus piezas dentales

dichas imágenes proporcionadas por la FPO.

CLARO

Al realizar este trabajo con la metodología de procesamiento digital de imágenes

y la inteligencia artificial para dar un diagnóstico sobre la descalcificación en las

piezas dentales, se incitará a los estudiantes y profesionales del área odontológica

a que hagan uso de estos procedimientos que son automatizados e innovadores.

EVIDENTE

La ausencia de cuidado en la cavidad bucal hace que la mayoría de la población

del mundo padezca algún tipo de afectación en su boca, ya sea en los dientes,

encía o lengua. Por esto es que mientras existan más herramientas tecnológicas

destinadas al cuidado y tratamiento de las personas, se reducirá el indicie de

afectados.

RELEVANTE

Servirá de apoyo al odontólogo porque tendrá a su alcance un sistema web para

la determinación de la descalcificación de las piezas dentales, pues esto beneficia

10

no solamente a los profesionales, sino también a los estudiantes de las carreras

afines haciendo uso de este sistema para poder realizar sus prácticas.

FACTIBLE

Se logrará tener un mejor resultado en el juicio o diagnóstico de los pacientes con

problemas de descalcificación en las piezas dentales, debido que al automatizar

los procesos en la segmentación de las piezas afectadas se puede obtener los

resultados mucho más rápido y de forma más precisa, logrando así proporcionar

un diagnóstico perfecto y por ende el tratamiento adecuado.

IDENTIFICA LOS PRODUCTOS ESPERADOS

El resultado que se pretende llegar a obtener por medio de esta investigación, es

generar los debidos reportes de los pacientes que presenten este padecimiento

para alertar a los organismos de salud, para ello se utilizará la IA con ayuda de la

segmentación de imágenes digitales, para que los médicos odontólogos

proporcionen un diagnóstico y tratamiento más preciso.

OBJETIVOS

OBJETIVO GENERAL

Desarrollar un sistema web que muestre el nivel de descalcificación de una

persona mediante modelos computacionales que permitan el cálculo de la

presencia de descalcificación de una pieza dental, para medir el nivel de

afectación que presenta una persona.

OBJETIVOS ESPECÍFICOS

Levantar la información necesaria para modelar la base de datos con la

población seleccionada del banco de imágenes de pacientes con

descalcificación proporcionadas por la Facultad Piloto de Odontología para

someterlas a herramientas de procesamiento de imágenes.

Desarrollar los formularios que permitan la gestión de datos, para calcular

niveles preliminares de diagnóstico ante la presencia de descalcificación.

11

Aplicar la metodología scrum que será usada para el desarrollo del sistema

web.

Generar reportes de pacientes que presenten este padecimiento para

alertar a los organismos de salud.

ALCANCES DEL PROBLEMA

Para levantar la información es necesario realizar la visita a la Facultad Piloto de

Odontología de la Universidad de Guayaquil donde se buscará llegar a obtener

las imágenes digitales de las personas afectadas que poseen descalcificación en

sus piezas dentales dado que aquí se encuentran varias imágenes de piezas

dentales con esta patología y que se poder hacer uso para someterlas al

procesamiento digital de imágenes.

Para diseñar los formularios de la gestión de los datos se utilizará el lenguaje de

programación PHP, y la aplicación del ciclo de vida durante el desarrollo de un

sistema, se diseñará los formularios que ofrezcan el manejo de los datos de

nuestra investigación.

Para aplicar la metodología Scrum se llevará a cabo la aplicación de las cinco

fases de un Sprint, estas fases se ocupan de que se cumplan con la metodología.

Las fases de Sprint son: Planeación del Sprint, Daily Scrum, trabajo de desarrollo,

revisión del Sprint y retrospectiva del Sprint (Navarro, Fernandez, & Morales,

2013).

Para generar los reportes de los pacientes se creará un módulo en el sistema que

muestre como resultado un resumen del diagnóstico para alertar al paciente su

nivel de descalcificación.

12

JUSTIFICACIÓN E IMPORTANCIA

Las últimas investigaciones realizadas en el área de la medicina energética y en

la odontología holística, se ha obtenido como conclusión de que las piezas

dentales están directamente conectadas a los órganos del cuerpo, por ende lo que

ocurre en los dientes se considera un reflejo de cualquier anomalía generada en

el cuerpo (Chung, Márquez, & Hernández, 2012).

En este trabajo de investigación se considerará a la descalcificación como sujeto

de estudio; mientras que en la fase de desarrollo del presente proyecto se

pretende medir el grado de afectación que tiene una pieza dental a consecuencia

de la descalcificación, para luego extrapolar esos resultados, lograr las mediciones

planteadas y así ayudar al odontólogo a que realice un diagnóstico preciso.

Para ello se hará uso de la inteligencia artificial y el procesamiento digital de

imágenes como metodología para realizar la segmentación de las piezas dentales,

se considera la herramienta Matlab como software para poder determinar el área

de la afectación con presencia de descalcificación en la pieza dental.

Para los casos de diagnóstico médico se utilizan métodos no invasivos como el

procesamiento digital de imágenes, con sus 5 fases de desarrollo: captura, pre-

procesado, segmentación, extracción de características y clasificación, mientras

que para el desarrollo del sistema web se empleará la metodología scrum.

13

METODOLOGÍA DEL PROYECTO

En la elaboración de este proyecto se hará uso de varias metodologías las cuales

se describirán a continuación:

MÉTODO CIENTÍFICO

Este método es el proceso por el que se puede obtener un conocimiento objetivo

de la realidad, intentando dar una respuesta a las preguntas sobre el orden de

entorno (Castán, 2014).

MÉTODO ANALÍTICO

Este es un método de investigación que principalmente consiste en la

descomposición de un todo, separándolo en sus distintos elementos o secciones

con el objetivo de observar las causas, naturaleza y efectos (…). Este método nos

da el lujo de entender más sobre el objeto de estudio, con todo esto se puede

lograr explicar, realizar analogías, saber de una mejor manera su comportamiento

y constituir nuevas teorías (Ruíz, 2006).

MÉTODO SINTÉTICO

El método sintético permite entender la esencia y la naturaleza del fenómeno

estudiado. Tiene como objetivo principal lograr una síntesis de lo investigado,

intentando formular una teoría para unir los diversos elementos del fenómeno

estudiado. El método sintético es una sucesión de razonamiento que reconstruye

un todo, este considera lo que se ha realizado en el método analítico (Gómez,

2012).

MÉTODO INDUCTIVO - DEDUCTIVO

El método inductivo es una forma de filosofía en donde se parte de un

conocimiento específico o particular a un conocimiento más general, esto refleja

que existe en común en los fenómenos individuales (…). Por el contrario en el

método deductivo se parte desde un conocimiento muy generalizado a otro

conocimiento de menor nivel de generalidad. Dichas generalizaciones son puntos

de inicio para crear inferencias en la mente y así poder llegar a nuevas

perspectivas lógicas para distintos casos particulares (Rodríguez & Pérez, 2017).

14

PROCESAMIENTO DIGITAL DE IMÁGENES

El procesamiento digital de imágenes (PDI) permite resaltar áreas con

características específicas de color o de forma. El PDI tiene como objetivo principal

aplicar en las imágenes ciertas técnicas para mejorar la calidad de las mismas o

también para facilitar el reconocimiento de determinados patrones presentes en

las imágenes. Para llevar todos estos procedimientos se hace uso de

herramientas de análisis complejo como la Transformada de Fourier (FFT),

Transformada Z (TZ) o el Teorema de Convolución son utilizadas a la hora de

llevar a cabo filtros o tratamientos de señales (Querejeta, 2015).

La metodología de procesamiento digital de imágenes tiene 5 fases o etapas

principales las cuales serán detalladas en la cuadro n. 3 a continuación:

CUADRO N. 3 FASES DEL PROCESAMIENTO DIGITAL DE IMÁGENES

Etapa Descripción

Captura

En esta fase se definen los diseños de las propiedades de

la captura como el tipo de cámara, la distancia del objeto,

los mega píxeles, etc.

Pre-procesamiento

En esta etapa se busca reducir el entorno que no es de

interés como eliminar los ruidos de la imagen original, el

fondo, todo esto con el objetivo de evitar falsos positivos en

el procesamiento.

Segmentación

En esta fase se reconoce y se extrae cada uno de los

objetos presentes en la imagen, dividiéndola por zonas de

interés y agrupando regiones homogéneas para discriminar

una región de otra.

Extracción de características

En esta fase se obtienen las características apropiadas

para luego hacer la identificación de los objetos deseados.

Identificación de objetos

En esta etapa se utilizará un modelo de toma de decisiones

para decidir a qué categoría pertenece cada objeto.

Elaborado por: Josué Maya Zavala, Fabian Guevara Mendoza Fuente: Wainschenker, Massa, & Tristan (2011). Procesamiento Digital de

Imágenes.

15

METODOLOGÍA SCRUM

Para realizar el sistema web de este proyecto se utilizará la metodología

denominada Scrum, dicha metodología se enfrasca en el desarrollo ágil de

software, Scrum es un marco de trabajo que es pensado para conseguir la

colaboración eficiente en equipos cuando se quiere realizar proyectos de

desarrollo de software, emplea un conjunto de reglas, normas y establece roles

que crean la organización necesaria para un correcto desempeño. Los equipos

Scrum son auto-gestionados, polifacético y trabajan en varios ciclos iterativos

(Navarro, Fernandez, & Morales, 2013).

En resumen se puede definir a la metodología Scrum en un estándar de trabajo

donde los integrantes que la usan pueden aplicar técnicas y procesos para el

correcto desarrollo de nuevos productos, debido a que utiliza un ciclo de

retroalimentación, con el objetivo de construir prácticas que ayuden el desarrollo

de productos de software con mayor complejidad, finalmente logrando todo dentro

de un límite de tiempo establecido (Amézquita, 2014).

Scrum posee 4 premisas las cuales deben cumplirse para lograr una correcta

aplicación de la metodología, las cuales serán detalladas en la cuadro n. 4.

CUADRO N. 4 PREMISAS DE LA METODOLOGÍA SCRUM

Premisas Descripción

Premisa 1 Las interacciones y los individuos, por encima de los procesos y las herramientas.

Premisa 2 Software funcional, por encima de extensa documentación.

Premisa 3 Colaboración con el cliente, por encima de contratos y negociaciones.

Premisa 4 Respuesta al cambio, por encima del plan de trabajo.

Elaborado por: Josué Maya Zavala, Fabian Guevara Mendoza Fuente: Amézquita (2014). Análisis de la aplicación de la metodología SCRUM como complemento de las metodologías del PMI para el control de proyectos de

desarrollo de software.

Scrum fija tres roles: el Scrum master quien tiene como objetivo verificar que el

equipo de trabajo está empleando la metodología, sus rutinas, valores y reglas.

La persona denominada como dueño del producto es alguien en específico y

16

representa a las personas interesadas en el desarrollo del proyecto, es quien se

encarga de incrementar el valor del producto. Por último tenemos al equipo de

desarrollo quienes son los encargados del proceso de desarrollo del software,

(…). El tamaño adecuado del equipo de trabajo está entre las tres y nueve

personas (Navarro, Fernandez, & Morales, 2013).

La metodología Scrum posee un evento principal también llamado Sprint la cual

es una ventana de tiempo en la que se diseña una versión utilizable del producto

final. La duración máxima de un Sprint es de un mes. Para mejorar la comprensión

de lo que es un Sprint a continuación en el cuadro n. 5 se detallarán los elementos

que lo conforman:

CUADRO N. 5 ELEMENTOS DE UN SPRINT

Elementos de un Sprint

Definición

Planeación del

Sprint

Es una reunión en la cual se define el plan de trabajo: que

se va a entregar y cómo se logrará. Por lo general esta

actividad tiene una duración de 8 horas.

Daily Scrum Es un evento exclusivo del equipo de desarrollo, tiene una

duración de 15 minutos, se realiza cada día con el fin de

explicar lo que se ha alcanzado desde la última reunión.

Trabajo de

desarrollo

En esta fase es cuando el equipo de desarrollo y el Scrum

Master se dedican a la construcción del software, se debe

tener en cuenta los tiempos, el progreso y el cumplimiento

de la metodología Scrum.

Revisión del Sprint

Ocurre al final del Sprint, tiene una duración de 4 horas,

en esta fase el dueño del proyecto revisa lo que se ha

desarrollado, identifica lo que no se pudo realizar.

Retrospectiva del

Sprint

Esta es una reunión en la que participan todo el equipo

Scrum en la que se analiza como fue el desarrollo, la

comunicación, el proceso y las herramientas; tiene una

duración de 3 horas.

Elaborado por: Josué Maya Zavala, Fabian Guevara Mendoza Fuente: Navarro, Fernandez, & Morales, (2013). Revisión de metodologías

ágiles para el desarrollo de software.

17

GRÁFICO N. 3 METODOLOGÍA SCRUM

Elaborado por: Josué Maya Zavala, Fabian Guevara Mendoza Fuente: Navarro, Fernandez, & Morales, (2013). Revisión de metodologías

ágiles para el desarrollo de software.

18

CAPÍTULO II

MARCO TEÓRICO

ANTECEDENTES DEL ESTUDIO

Las afecciones en la cavidad bucal despuntan entre las principales enfermedades

de mayor demanda de atención en los centros o establecimientos de salud a nivel

global, de manera que gracias a esto se ha incrementado la inasistencia en las

escuelas como en los trabajos, también se refleja en lo elevado que son los gastos

económicos que sobrepasan la capacidad del sistema de salud y de las personas

afectadas (Miranda, 2009).

Las afectaciones en la cavidad bucal no se le ha dado la suficiente importancia

como lo pueden ser otras enfermedades más peligrosas y que destruyen

completamente la salud en las personas que la posean, esto se debe a que las

patologías en la cavidad bucal no producen el fallecimiento de la persona de

manera directa, debido a esto y a la poca importancia que se le da es que en la

realidad actual, las patologías bucales han ido aumentando y su tasa de incidencia

afecta a más de 90 % de las personas, por ende, si estas afectaciones no son

tratadas y tomadas en cuenta se puede llegar hasta perder la pieza dentaria y

llegar a afectar las condiciones fisiológicas de una persona, afectando su estética

bucal y puede llevar a cargas psicológicas (Miranda, 2009).

Proyectos e Investigaciones nacionales e internacionales que se han presentado

recientemente dan a conocer la importancia de implementar herramientas y

técnicas sofisticadas dentro del campo de la odontología, con la finalidad de

ayudar a los profesionales a obtener una visión con alto grado precisión y así

poder ayudar en la toma de decisiones a los odontólogos con los tratamientos a

seguir, por consiguiente, es necesario que se revise con evidencia realizada a las

caries debido a que la descalcificación es la primera fase de una carie además

este trabajo está orientado a la utilización de técnicas de segmentación y el

procesamiento digital de imágenes para determinar el grado de descalcificación

en la cavidad bucal.

19

En el año 2017 se realizó un estudio en la Universidad de Complutense Madrid

(España), en el cual desarrollaron una aplicación que facilita la detección de

diferentes irregularidades bucales y la detección de enfermedades como la

osteoporosis a nivel mandibular y maxilar. Este proyecto se basó en técnicas de

procesamiento digital de imágenes, aplicadas en imágenes digitales de las

radiografías mandibulares; de esta manera teniendo un mejor campo de visión

para obtener un diagnóstico más preciso. Esto se logró a través de la integración

y explotación de las técnicas de segmentación que posee la herramienta de

procesamiento de datos Matlab r2016b, consiguiendo los efectos esperados del

estudio.

A nivel regional en la misma Universidad de Guayaquil (UG) unos estudiantes

realizaron un trabajo de pregrado que consistía en realizar un modelo

computacional el cual generaba un resultado que arrojaba el nivel de caries de

una persona en particular con la finalidad de brindar al odontólogo de dar un

resultado preciso con respecto al diagnóstico a través del uso del software Matlab

y una metodología llamada Procesamiento Digital de Imágenes.

Con los antecedentes antes mencionados se llegó al consenso de realizar el

proyecto, en el cual se implementarán los recursos necesarios; parte del proyecto

constará de: PDI, técnicas de segmentación, además incluye el uso del software

Matlab, que permite procesar imágenes por medio de visión computarizara en

tiempo real. Todo con la finalidad de ayudar a que el odontólogo obtenga un

diagnóstico más preciso y con mayor eficiencia, a través de los diversos beneficios

que ofrece la inclusión de la tecnología en este campo.

FUNDAMENTACIÓN TEÓRICA

CAVIDAD BUCAL

La cavidad Bucal, también llamada boca es el primer segmento del tubo digestivo,

esta encarada de realizar diversas funciones como lo son la succión, masticación,

deglución y fonación (…). La boca posee seis paredes que dentro de ellas tiene a

la lengua, que es el órgano del sentido del gusto, y por otra parte la boca contiene

alojados dentro de ella a los dientes. La saliva es producida por unas glándulas

salivales que se denominan mayores y menores, la saliva realiza una gran función

20

en nuestro organismo, pues es fundamental en la integridad de los tejidos bucales

blandos y duros. Además otra función muy importante de la cavidad bucal es

permitir la comunicación a través de la fonación (Ceballos, 2015).

GRÁFICO N. 4 CAVIDAD BUCAL Y SUS PARTES

Elaborado por: Josué Maya Zavala y Fabian Guevara Mendoza Fuente: (Valdés, 2016).

La presencia de los alimentos azucarados en una dieta, es el principal motivo para

que empiecen a aparecer las primeras machas en los diente producidas por las

caries, después de la realización de muchos estudios epidemiológicos se ha

obtenido como conclusión de que sin hidratos de carbono fermentables en la

comida que consumimos, la caries dental tienden a no desarrollarse. Los hidratos

de carbono a través de acciones enzimáticas bacterianas, metabolitos ácidos

actuarán sobre la hidroxiapatita, provocando la descalcificación dental, siendo

más importante la reiteración con la que se consume sacarosa que la cantidad

total (Cawson, 2009).

En la actualidad las enfermedades bucales son consideradas como las patologías

crónicas más comunes del mundo, con una alta prevalencia en los individuos y de

la comunidad, afectando la calidad de vida y salud general siendo un importante

problema de salud pública por ende las personas necesitan conocer acerca de

este tipo de patologías para poder prevenirlas y detectarlas, o en el peor de los

escenarios remediarlas. Una de ellas es la descalcificación dental también

conocida como lesión de mancha blanca. La descalcificación es una patología

21

generada por la disminución continua del calcio en el organismo, la principal

consecuencia es el debilitamiento de los tejidos duros del cuerpo (Miranda, 2009).

En la cavidad bucal, las piezas dentales son afectadas por un ablandamiento

progresivo que si no se trata convenientemente puede favorecer la aparición de

caries. El desarrollo de la descalcificación en las piezas dentales comienza por lo

general siendo un área pigmentada de color amarillento o marrón, cuando esta

pasa a ser de color blanco la superficie del diente afectado se vuelve rugosa, en

este caso hay alto riesgo de pérdida de la pieza dental (Miranda, 2009).

GRÁFICO N. 5 LESIÓN DE MANCHA BLANCA

Elaborado por: Josué Maya Zavala, Fabian Guevara Mendoza Fuente: Datos de la investigación.

Aunque la descalcificación se convierte en caries independientemente del

tratamiento de ortodoncia, es durante el tratamiento ortodóncico que es

extremadamente común. Los aparatos de ortodoncia, bandas, arcos y módulos de

tipo elastómeros muchas veces crean superficies extras para el desarrollo de la

placa bacteriana y esto acelera la formación de lesiones en áreas que

normalmente tendrían poca probabilidad de sufrir caries. Los niveles de bacterias

aumentan cinco veces después de la colocación de aparatos fijos y la dificultad de

mantener una buena higiene bucal durante el tratamiento ortodóncico es un reto

para los pacientes. La dieta es un gran factor contribuyente para el desarrollo de

descalcificación y caries dental; con una dieta ata en azúcar aumenta la actividad

de placa bacteriana, aumentando así el riesgo de padecer descalcificación

(Valenzuela, López, Kubode, & Lara, 2013).

22

El consumo de bebidas carbonatadas como las colas y/o jugos de frutas más de

4 veces a la semana incrementan de manera gradual el riesgo de padecer

descalcificación; los refrescos se adhieren al esmalte más fácilmente y por un

periodo mayor que la saliva, lo que permite la acumulación de placa y el

metabolismo de azúcar, resultando en descalcificación de esmalte (Valenzuela,

López, Kubode, & Lara, 2013).

GRÁFICO N. 6 PLACA BACTERIANA EN LAS PIEZAS DENTALES

Elaborado por: Josué Maya Zavala, Fabian Guevara Mendoza Fuente: Datos de la investigación.

La frecuencia en el consumo de refrescos, especialmente entre comidas, se

relaciona con mayores puntajes de dientes cariados/perdidos/obturados y es

considerado un factor de riesgo alto de caries dental. El nivel de acidez de los

jugos de frutas en la desmineralización del esmalte suele ser más pronunciado

que el de refrescos carbonatados, esto se debe a que a su resistencia a la

capacidad buffer de factores neutralizantes y su contenido orgánico, de manera

que actualmente en el proceso de fabricación de estas bebidas usan demasiados

químicos (Valenzuela, López, Kubode, & Lara, 2013).

ÍNDICE DE DESCALCIFICACIÓN DEL ESMALTE

Es una guía para poder ordenar la presencia de descalcificación en las piezas

dentales y su nivel de austeridad, el cual consiste en separar la superficie facial

de cada diente en cuatro zonas: oclusal, mesial, gingival y distal. A cada zona se

le asigna un nivel.

23

CUADRO N. 6 NIVELES Y DETALLES DEL ÍNDICE DE

DESCALCIFICACIÓN

Nivel Detalle

0 No descalcificación.

1 Descalcificación cubriendo no menos del 50 % del área.

2 Descalcificación cubriendo más del 50% del área.

3 Descalcificación cubriendo el 100% del área o descalcificación

severa con cavitación.

Elaborado por: Josué Maya Zavala, Fabian Guevara Mendoza Fuente: (Banks, Chadwick, Asher-McDade, & Wright, 2000).

Finalmente, para obtener la valoración total del índice de descalcificación, se

deberá realizar la sumatoria de todos los niveles individuales de cada pieza

dental.

ÍNDICE DE GORELICK

Cabe recalcar que el Odontólogo ucraniano Leonard Gorelick realizó un modelo

para clasificar clínicamente anomalías visibles de descalcificación; el cual será

presentado en el siguiente gráfico.

GRÁFICO N. 7 SISTEMA PARA DETERMINAR LESIONES DE MANCHA

BLANCA

Elaborado por: Josué Maya Zavala y Fabian Guevara Mendoza Fuente: (Torlakovic, Olsen, Petzold, Tiainen, & Øgaard, 2012).

DESARROLLO DE SOFTWARE

El desarrollo de software es una descripción de una serie de actividades que son

supervisadas y seguidas por un equipo de trabajadores para lograr la realización

24

de un producto, sistema o software en un límite de tiempo establecido. El objetivo

principal de realizar un determinado proceso de desarrollo de software, consiste

en lograr la formalización de actividades relacionadas con el desarrollo de un

sistema informático, cabe recalcar que no existe un proceso de desarrollo

universal. Se debe configurar de acuerdo a la naturaleza de producto y de la

experiencia de la empresa. En el desarrollo de software existen varias

metodologías que ayudan a los desarrolladores a terminar un proceso de

desarrollo de manera eficiente, entre las principales metodologías tenemos la

Scrum, Modelo en Cascada, Desarrollo Rápido de Aplicaciones (RAD), entre otras

(Drake, 2008).

GRÁFICO N. 8 PROCESO DEL DESARROLLO DE SOFTWARE

Elaborado por: Josué Maya Zavala y Fabian Guevara Mendoza Fuente: (Drake, 2008).

SISTEMA WEB

Un sistema web o también llamado aplicación web es un conjunto de programas

que tienen relación entre sí y que son desarrollados en lenguajes de alto nivel. Los

sistemas web permiten una generación mucho más automatizada, el manejo de

páginas web según el perfil de los usuarios se realiza mediante el manejo de

sesiones, además una aplicación web permite establecer relaciones con los

sistemas informáticos que se suelen encargar de la gestión de las empresas, como

25

lo puede ser la gestión de clientes, contabilidad o inventario, a través de una

sistema web. Las aplicaciones web se encuentran dentro de las arquitecturas

cliente/servidor: donde un ordenador solicita servicios (el cliente) y otro está a la

espera de recibir solicitudes y las responde (el servidor) (Luján, 2002).

EVOLUCIÓN DE LA WEB

Las aplicaciones web han evolucionado a medida que van pasando los años, entre

estos avances se tiene la web 1.0, web 2.0, web 3.0 y la más reciente la web 4.0.

La web 1.0 apareció en 1990, la característica principal de esta web es que

solo se podía consumir contenido. Básicamente era información a la que

se podía acceder, pero no había la posibilidad de interactuar, era

unidireccional (Latorre, 2018).

GRÁFICO N. 9 WEB 1.0

Elaborado por: Josué Maya Zavala y Fabian Guevara Mendoza Fuente: Josué Maya Zavala y Fabian Guevara Mendoza

La web 2.0 apareció en el año 2004 y esta es la que contiene los blogs,

foros y redes sociales. En esta web se puede compartir información

mediante la conexión personas con personas, principalmente esta web

está orientada a la interacción de las redes sociales, pues esta web es

bidireccional (Latorre, 2018).

WEBMASTER WEB ESTÁTICA USUARIOS

26



La web 3.0 inició en el 2010, se la asocia a la web semántica, esto se

refiere al uso de un lenguaje en la red, esta web es un salto tecnológico en

función de los usuarios en la red. La web 3.0 son aplicaciones web que

están conectadas a aplicaciones web, con el fin de enriquecer la

experiencia y conocimiento de las personas, la web 3.0 está gestionada en

la nube y ejecutada desde cualquier dispositivo con un alto grado de

complejidad y personalización (Latorre, 2018).



WEBMASTER

USUARIOS QUE PARTICIPAN

(BLOGS, WIKIS)

WEB DINÁMICA COMUNIDAD

BASE DE DATOS

WEB MULTIMEDIA

COMPORTAMIENTO DEL USUARIO

DISEÑO RESPONSIVE

SMART APPS

27

La web 4.0 empezó en el año 2016, esta web se centra en ofrecer un

comportamiento más predictivo e inteligente, de modo que con una

afirmación o llamada se pueda poner en marcha un conjunto de acciones

que tendrán como resultado aquello que solicitamos. La web 4.0 mejora la

experiencia mediante la aplicación de tecnologías que permiten un nivel de

interacción más completo y personalizado, como por ejemplo los avances

tecnológicos como Siri, Cortana o Google Now (Latorre, 2018).



PROCESAMIENTO DIGITAL DE IMÁGENES

El procesamiento digital de imágenes (PDI), es un conjunto de técnicas y procesos

que se emplean para descubrir o resaltar información que está contenida en una

imagen o fotografía, usando como herramienta principal una computadora.

Actualmente el PDI es un área de investigación dentro del campo la computación.

Es así como el estudio del PDI se basa principalmente en 2 áreas de aplicación

primordiales como lo son el progreso en cuanto a la calidad de la información que

está contenida en una imagen con el fin de que esta información pueda ser

interpretada por los humanos; y también que el procesamiento de los datos

contenidos en un escenario a través de una máquina de percepción autónoma

(Domínguez, 1996).

WEB SEMÁNTICA +

INTELIGENCIA ARTIFICAL

28

En el procesamiento digital de imágenes existe una gran variedad de métodos y

algoritmos para realizar los cuales tienen por objetivo devolver los mejores

resultados para alguna determinada utilidad, por lo consiguiente una técnica o

algoritmo puede funcionar perfectamente para algún modelo o imagen en

específico, lo que indica que no siempre el mismo algoritmo funciona para todos

los modelos o imágenes.

GRÁFICO N. 13 PDI. APLICACIÓN DE FILTROS EN UNA IMAGEN DIGITAL

Elaborado por: Josué Maya Zavala y Fabian Guevara Mendoza Fuente: Grupo Varpa, (2007). Filtrado Espacial.

IMÁGENES DIGITALES

Una imagen digital es un documento electrónico que contiene una representación

digital de una imagen y puede ser visualizada en la mayoría de los dispositivos

electrónicos. Cabe recalcar que hoy en día ya no solo se hace uso de imágenes y

audios, sino que cada vez va aumentando el uso de animaciones y videos en los

diferentes sitios web (Ordoñez, 2005).

29

GRÁFICO N. 14 IMAGEN DIGITAL

Elaborado por: Josué Maya Zavala y Fabian Guevara Mendoza Fuente: Datos de la investigación

PÍXELES

El píxel es la unidad más pequeña de visualización de una imagen digital. Si a una

imagen digital se le aplica zoom sobre esta, se observará que la imagen está

formada por una serie de puntos o píxeles (px). Las cámaras digitales y los

escáneres capturan las imágenes en forma de cuadrícula de píxeles (Ortíz, 2015).

GRÁFICO N. 15 DEMOSTRACIÓN DE PÍXEL

Elaborado por: Josué Maya Zavala y Fabian Guevara Mendoza Fuente: (Ortíz, 2015).

TÉCNICAS DE SEGMENTACIÓN

Las técnicas de segmentación de imágenes es un proceso en el cual consiste en

tomar una imagen digital y dividirla en las partes u objetos que conforman la

misma. El nivel en el que se realiza la segmentación depende del tipo de Algoritmo

que se está usando y también de cuan exacta se desee que sea la segmentación.

30

Para emplear la segmentación a una imagen digital se debe elegir un algoritmo en

función de las necesidades o información que se desea obtener, los algoritmos de

segmentación de imagen generalmente se basan en dos propiedades básicas de

los niveles de gris de la imagen: discontinuidad y similitud (Martín, 2002).

En la discontinuidad se intenta realizar una división de la imagen basándose en

los cambios de exagerados en los niveles de grises, mientras que en la similitud

se divide la imagen basándose en la búsqueda de zonas que posean valores

similares, en función de criterios prefijados.

GRÁFICO N. 16 EJEMPLO DE SEGMENTACIÓN DE IMAGEN


ALGORITMO DE MEAN-SHIFT

Mean-Shift (MS) es un algoritmo que se usa en el procesamiento digital de imagen

como una técnica de segmentación, este algoritmo consta de un proceso iterativo

de punto fijo el cual converge a un máximo local de la densidad obteniendo de en

cada iteración una estimación aproximada de la referencia dada al comienzo. Se

lo denomina Mean-Shift o corrimiento hacia la media, esto se debe al

desplazamiento que se hace desde el punto inicial hasta la evaluación de cada

píxel de la imagen digital (Nakama, 2011).

En el gráfico n. 17 del lado izquierdo se muestra las imágenes originales que han

sido tomadas con una cámara fotográfica; del lado derecho se muestra los

resultados después de la aplicación del Algoritmo Mean-Shift.

31

GRÁFICO N. 17 APLICACIÓN DE ALGORITMO MEAN-SHIFT


Básicamente la finalidad o lo que se quiere lograr con el uso del algoritmo Mean-

Shift es realizar una segmentación de las formas, colores o distintas partes que

conforman una imagen digital, como se puede apreciar en el gráfico n. 17 en el

primer ejemplo como el césped de pasa a tener una textura igual para toda el área

del césped desapareciendo completamente el relieve que es causado por las

hojas del césped dejando solo un color uniforme y que claramente se diferencia

del camino o de las otras áreas que contienen césped.

PSEUDOCÓDIGO DEL ALGORITMO DE MEAN-SHIFT

Entrada: Conjunto de datos X donde xi ∈ ℝ𝑑 ; 𝑖 = 1 … … 𝑛 y ancho de banda h.

1: for all xi ∈ X do

2: xt ← xi

3: while mh(xt) ! = umbral do

4: calcular mh(t);

5: xt ← xt + mh(t)

6: end while

7: 𝐶𝑙𝑢𝑠𝑡𝐶𝑒𝑛𝑡𝑖= {x ∈ D | dist (x, 𝑥𝑖) es mínima}

8: if 𝐶𝑙𝑢𝑠𝑡𝐶𝑒𝑛𝑡𝑖 no existe then

9: 𝐶𝑙𝑢𝑠𝑡𝐶𝑒𝑛𝑡𝑖=nuevo Cluster ld;

10: end if

32

11: end for

Salida: Vector cluster ∈ ℝ𝑑

FUNCIONAMIENTO DEL ALGORITMO DE MEAN-SHIFT

El algoritmo de Mean-Shift es un proceso iterativo en el cual se debe seleccionar

una región de interés que servirá como punto de referencia para realizar la

comparación por toda la imagen digital.

En el gráfico n. 18 se muestra como se elegie una región de interés y tomamos

como referencia un punto o píxel para hacer las comparaciones en resto de la

imagen digital. Cabe recalcar que en el gráfico n. 18 se muestra una

representación de una imagen con un alto nivel de zoom.

GRÁFICO N. 18 MS. REGIÓN DE INTERÉS Y PUNTO DE REFERENCIA


De esta forma, una vez elegido una región de interés, se elegirá un punto de

referencia el algoritmo de Mean-Shift comenzará a realizar un barrido por toda la

región de interés actual de la imagen digital hasta encontrar otro punto que tenga

similitud con el punto de referencia actual.

Cuando el algoritmo encuentra un nuevo punto que posea un alto nivel de similitud

al actual punto de referencia, es porque se está acercando a una zona donde

existen más puntos de un determinado tipo en común, es decir que en la región

de interés que seleccionamos se buscará el valor de referencia y una vez

encontrado ese punto pasa a ser nuestro punto medio y por ende la región de

33

interés se moverá dejando como punto medio al nuevo punto de referencia como

se muestra en el gráfico n. 19.

GRÁFICO N. 19 MS. MOVIMIENTO DE LA ZONA DE INTERÉS


De esta forma como el Algoritmo Mean-Shift es un proceso iterativo, este debe

proseguir hasta que se encuentre una convergencia del área de interés. Este

proceso se realiza por toda la imagen digital, y una vez que se acaba la

segmentación de un objeto en particular dentro de la imagen digital, se comienza

con una nueva segmentación hacia otro objeto, repitiendo el mismo proceso para

identificar en base a colores, formas u otras características.

Este algoritmo ofrece resultados muy aceptables en cuanto a la segmentación de

imágenes, al final se obtendrá un resultado con mucho menos pixeles que la

imagen original llevado a un resultado en que claramente se pueden identificar los

diferentes objetos de una imagen y a su vez conseguir separar a la imagen digital

por todo su contenido.

Finalmente se mostrará como una imagen digital es sometida a este algoritmo,

mostrando la imagen original y la imagen de salida; también se mostrará la

diferencia de pixeles basado en números y distribución de los mismos, todo esto

entre la imagen original que se usará como entrada para ser segmentada, y la

imagen resultante que se obtendrá luego del proceso de segmentación aplicando

el Algoritmo Mean-Shift. Para realizar este breve ejercicio se ha elegido imágenes

34

libres de derechos de autor para un mejor uso en el caso de estudio, esta imagen

es obtenida del sitio web Morguefile.com. Este ejercicio de segmentación se

realizó con el uso del Software Matlab.

A continuación en el gráfico n. 20 se puede observar una imagen que está libre de

algún proceso de segmentación debido a que no hay ningún filtro aplicado, es una

imagen digital sin modificaciones.

GRÁFICO N. 20 IMAGEN DE ENTRADA PARA LA SEGMENTACIÓN


Ahora se deberá calcular el total de pixeles que posee el gráfico n. 20, todo esto

se realiza mediante la aplicación del algoritmo de Mean-Shift sobre el gráfico n.

20 y mostrando los resultados en un plano cartesiano de 3 dimensiones.

GRÁFICO N. 21 DISTRIBUCIÓN DE PÍXELES ANTES DE APLICAR MS


35

Luego de aplicar el proceso de segmentación utilizando el algoritmo de Mean-Shift

sobre el gráfico n. 20, el proceso iterativo comienza a determinar las regiones de

interés y a elegir los píxeles referencia para devolver como resultado una imagen

digital libre de ruidos, relieves y abundancia de colores. En el gráfico n. 22 se

muestra la imagen de salida luego de aplicar MS.

GRÁFICO N. 22 IMAGEN DE SALIDA LUEGO DE APLICAR MS


Como paso final se tiene los resultados de los píxeles en función a su cantidad y

distribución liego de aplicar el algoritmo de Mean-Shift, se puede observar en el

gráfico n. 23 que el resultado es muy diferente a como se muestra en el gráfico n.

21, se logra apreciar que la cantidad y distribución de píxeles ha disminuido.

GRÁFICO N. 23 DISTRIBUCIÓN DE PÍXELES DESPUÉS DE APLICAR MS


36

MATLAB

Matlab es un potente paquete de software el cual es usado para la computación

científica, Matlab está orientado al cálculo numérico, también se puede trabajar

con operaciones matriciales y especialmente a las aplicaciones científicas y de

ingeniería. Aparte de esto Matlab posee un lenguaje de programación propio en

el cual permite escribir sus propios scripts para resolver problemas concretos y

también poder escribir nuevas funciones, la ventaja de crear formularios con

interfaz gráfica para la realización de aplicaciones que se necesiten a nivel de

ingeniería (Echeverría, 2016).

Para la creación de este trabajo se utilizará el software Matlab en su versión

r2018b que es la última versión a día de hoy. Para el desarrollo de las interfaces

que se encargarán de cargar las imágenes digitales, el proceso de segmentación,

el cálculo del área afectada y del área sana de las piezas dentales se empleará el

uso del GUIDE.

Guide es un entorno de programación visual que viene incluido en el paquete de

software de Matlab, el guide se utiliza para crear y ejecutar programas que

necesiten un constante ingreso y envío de datos. El entorno Guide tiene unas

características que son muy similares a otros entornos de desarrollo como lo son

Visual Basic o Visual C++ (Barragán D. , 2008).

PHP

PHP (acrónimo de PHP: Hypertext Preprocessor) definido y creado como un

lenguaje de programación de alto nivel que es absorto en páginas HTML y que es

ejecutado en algún servidor web. La principal diferencia del lenguaje PHP respecto

a otros lenguajes de programación como Javascript, es que la elaboración del

código PHP es ejecutado en un servidor web, la ventaja de esto es que el cliente

sólo recibiría el resultado de la ejecución en el servidor, sin tener ninguna

posibilidad de determinar que código ha producido el resultado recibido. El

servidor web puede ser modelado para que transforme todos los ficheros HTML

con PHP (Saether, y otros, 2001).

37

HISTORIA DE PHP

PHP fue creado en el año de 1994 por el señor Rasmus Lerdorf. Durante el

lanzamiento de las primeras interpretaciones que no fueron distribuidas al público

fueron usadas en la elaboración de sus páginas web para lograr conseguir

mantener un control acerca de quien realizaba una consulta en su currículum.

Finalmente, la primera versión que se lanzó y que estuvo disponible para el público

fue a principios del año 1995, esta versión fue comprendida como Herramientas

para páginas web personales. Esta herramienta se fundamenta en ser un

analizador sintáctico que solo comprendía solamente algunas cuantas macros y

alguna serie de utilidades más comunes en las páginas web de ese tiempo. Este

analizador sintáctico sufrió una modificación y fue reescrito a la mitad del año

1995, de este modo su nombre fue denominado como PHP/FI versión 2 (Saether,

y otros, 2001).

SERVIDOR WEB

Un servidor web es un software que administra aplicaciones en el flanco del

servidor, el servidor web se encarga de realizar conexiones bidireccionales y/o

unidireccionales y síncronas o asíncronas con el cliente, esto genera una

respuesta en algún determinado lenguaje o aplicación en el lado del cliente. De

esta forma es que el código que recibe el cliente es compilado y ejecutado por un

navegador web. Para la transmisión de todos estos datos se utiliza algún protocolo

de transferencia, por lo general para realizar estas comunicaciones suele ser el

protocolo HTTP (EcuRed, 2012).

Entre los servidores web que más son usados en la actualidad se encuentran:

Apache.

IIS.

Tomcat.

Cherokee.

Webfsd.

38

FUNDAMENTACIÓN LEGAL

Este proyecto tiene como base que lo respaldan para su realización las siguientes

leyes y artículos, de esta forma se está cumpliendo con todas las normas y

especificaciones que se necesita para la elaboración de este proyecto.

CONSTITUCIÓN DE LA REPÚBLICA DEL ECUADOR

Título I

ELEMENTOS CONSTITUTIVOS DEL ESTADO

Capítulo primero

Principios fundamentales

Art. 3.- Son deberes primordiales del Estado:

1. Garantizar sin discriminación alguna el efectivo goce de los derechos

establecidos en la Constitución y en los instrumentos internacionales, en

particular la educación, la salud, la alimentación, la seguridad social y el

agua para sus habitantes.

El artículo mencionado anteriormente nos indica que tenemos el derecho a la

educación sin ser discriminados y es igual para todos.

Título II

DERECHOS

Capítulo segundo

Derechos del buen vivir

Sección quinta: Educación

Art. 26.- La educación es un derecho de las personas a lo largo de su vida y un

deber ineludible e inexcusable del Estado. Constituye un área prioritaria de la

política pública y de la inversión estatal, garantía de la igualdad e inclusión social

y condición indispensable para el buen vivir. Las personas, las familias y la

sociedad tienen el derecho y la responsabilidad de participar en el proceso

educativo.

39

Art. 28.- La educación responderá al interés público y no estará al servicio de

intereses individuales y corporativos. Se garantizará el acceso universal,

permanencia, movilidad y egreso sin discriminación alguna y la obligatoriedad en

el nivel inicial, básico y bachillerato o su equivalente.

Es derecho de toda persona y comunidad interactuar entre culturas y participar en

una sociedad que aprende. El Estado promoverá el diálogo intercultural en sus

múltiples dimensiones.

El aprendizaje se desarrollará de forma escolarizada y no escolarizada.

La educación pública será universal y laica en todos sus niveles, y gratuita hasta

el tercer nivel de educación superior inclusive.

Los artículos mencionados anteriormente hacen referencia al goce del derecho a

la educación que es el proceso previo para empezar una carrera profesional para

todo ciudadano por lo que es necesario incluirlo en este apartado.

Titulo VI

RÉGIMEN DE DESARROLLO

Capítulo primero

Principios generales

Art. 277.- Para la consecución del buen vivir, serán deberes generales del Estado:

6. Promover e impulsar la ciencia, la tecnología, las artes, los saberes ancestrales

y en general las actividades de la iniciativa creativa comunitaria, asociativa,

cooperativa y privada.

Capítulo tercero

Soberanía alimentaria

Art. 281.- La soberanía alimentaria constituye un objetivo estratégico y una

obligación del Estado para garantizar que las personas, comunidades, pueblos y

nacionalidades alcancen la autosuficiencia de alimentos sanos y culturalmente

apropiados de forma permanente.

40

8. Asegurar el desarrollo de la investigación científica y de la innovación

tecnológica apropiada para garantizar la soberanía alimentaria.

Título VII

RÉGIMEN DEL BUEN VIVIR

Capítulo primero

Inclusión y Equidad

Sección primera: Educación

Art. 350.- El sistema de educación superior tiene como finalidad la formación

académica y profesional con visión científica y humanista; la investigación

científica y tecnológica; la innovación, promoción, desarrollo y difusión de los

saberes y las culturas; la construcción de soluciones para los problemas del país,

en relación con los objetivos del régimen de desarrollo.

Este artículo armoniza con los artículos 3, 26 y 28 citados previamente

Sección octava: Ciencia, tecnología, innovación y saberes ancestrales

Art. 385.- El sistema nacional de ciencia, tecnología, innovación y saberes

ancestrales en el marco del respeto al ambiente, la naturaleza, la vida, las culturas

y la soberanía, tendrá como finalidad.

1. Generar, adaptar y difundir conocimientos científicos y tecnológicos.

3. Desarrollar tecnologías e innovaciones que impulsen la producción nacional,

eleven la eficiencia y productividad mejoren la calidad de vida y contribuyan a la

realización del buen vivir.

Art. 386.- El sistema comprenderá programas, políticas, recursos, acciones, e

incorporará a instituciones del Estado, universidades y escuelas politécnicas,

institutos de investigación públicos y particulares, empresas públicas y privadas,

organismos no gubernamentales y personas naturales o jurídicas, en tanto

realizan actividades de investigación, desarrollo tecnológico, innovación y

aquellas ligadas a los saberes ancestrales. El Estado, a través del organismo

competente, coordinará el sistema, establecerá los objetivos y políticas, de

41

conformidad con el Plan Nacional de Desarrollo, con la participación de los actores

que lo conforman.

Los artículos 277, 281, 385 y 386 hacen referencia al buen vivir en promover la

cultura, ciencia y tecnología de nuestro país.

LEY ORGÁNICA DE EDUCACIÓN SUPERIOR

Título I

AMBITO, OBJETO, FINES Y PRINCIPIOS DEL SISTEMA DE EDUCACION SUPERIOR

Capítulo segundo

Fines de la educación superior

Art. 4.- Derecho a la Educación Superior. - El derecho a la educación superior

consiste en el ejercicio efectivo de la igualdad de oportunidades, en función de los

méritos respectivos, a fin de acceder a una formación académica y profesional con

producción de conocimiento pertinente y de excelencia. Las ciudadanas y los

ciudadanos en forma individual y colectiva, las comunidades, pueblos y

nacionalidades tienen el derecho y la responsabilidad de participar en el proceso

educativo superior, a través de los mecanismos establecidos en la Constitución y

esta Ley.

El artículo mencionado anteriormente nos indica que debemos tener igualdad en

el ámbito de estudio y todo el derecho de estudiar en la universidad.

Título IV

IGUALDAD DE OPORTUNIDADES

Capítulo segundo

De la garantía de igualdad de oportunidades

Art. 80.- Gratuidad de la educación superior pública hasta el tercer nivel. - Se

garantiza la gratuidad de la educación superior pública hasta el tercer nivel. La

gratuidad observará el criterio de responsabilidad académica de los y las

estudiantes, de acuerdo con los siguientes criterios:

42

e) La gratuidad cubrirá exclusivamente los rubros relacionados con la primera

matrícula y la escolaridad; es decir, los vinculados al conjunto de materias o

créditos que un estudiante regular debe aprobar para acceder al título terminal de

la respectiva carrera o programa académico; así como los derechos y otros rubros

requeridos para la elaboración, calificación, y aprobación de tesis de grado;

Art. 87.- Requisitos previos a la obtención del título. - Como requisito previo a la

obtención del título, los y las estudiantes deberán acreditar servicios a la

comunidad mediante prácticas o pasantías preprofesionales, debidamente

monitoreadas, en los campos de su especialidad, de conformidad con los

lineamientos generales definidos por el Consejo de Educación Superior. Dichas

actividades se realizarán en coordinación con organizaciones comunitarias,

empresas e instituciones públicas y privadas relacionadas con la respectiva

especialidad.

Título VII

INTEGRALIDAD

Capítulo segundo

De la tipología de instituciones, y régimen académico

Sección tercera: Del funcionamiento de las instituciones de educación superior

Art. 144 Tesis Digitalizadas.- Todas las instituciones de educación superior

estarán obligadas a entregar las tesis que se elaboren para la obtención de títulos

académicos de grado y posgrado en formato digital para ser integradas al Sistema

Nacional de Información de la Educación Superior del Ecuador para su difusión

pública respetando los derechos de autor.

Los artículos citados de la Ley Orgánica de Educación Superior hacen referencia

a la educación superior, el derecho a su gratuidad y los lineamientos a seguir para

la obtención del título profesional a gestionar

43

CÓDIGO ORGÁNICO DE LA ECONOMÍA SOCIAL DE LOS CONOCIMIENTO,

CREATIVIDAD E INVENCIÓN

También llamado código de ingenio aprobado en 2016 constituye las regulaciones

a la propiedad intelectual que regían desde el 2006 en la constitución del ecuador

en su sección octava del capítulo primero del régimen del buen vivir: Ciencia,

tecnología, innovación y saberes ancestrales.

Título II

DE LOS DERECHOS DE AUTOR Y LOS DERECHOS CONEXOS

Capítulo tercero

De los derechos de autor

Sección segunda: Objeto

Art. 104.- Obras susceptibles de protección. - La protección reconocida por el

presente Título recae sobre todas las obras literarias, artísticas y científicas, que

sean originales y que puedan reproducirse o divulgarse por cualquier forma o

medio conocido o por conocerse.

Las obras susceptibles de protección comprenden, entre otras, las siguientes:

12. Software

Sección quinta: Disposiciones especiales sobre ciertas obras

Parágrafo primero: del software y bases de datos

Apartado primero: del software de código cerrado y base de datos

Art. 131 Protección de software. - El software se protege como obra literaria.

Dicha protección se otorga independientemente de que hayan sido incorporados

en un ordenador y cualquiera sea la forma en que estén expresados, ya sea como

código fuente; es decir, en forma legible por el ser humano; o como código objeto;

es decir, en forma legible por máquina, ya sea sistemas operativos o sistemas

aplicativos, incluyendo diagramas de flujo, planos, manuales de uso, y en general,

aquellos elementos que conformen la estructura, secuencia y organización del

programa.

44

Se excluye de esta protección las formas estándar de desarrollo de software

Art. 133 Titulares de derechos. - Es titular de los derechos sobre un software el

productor, esto es, la persona natural o jurídica que toma la iniciativa y

responsabilidad de la realización de la obra. Se presumirá titular, salvo prueba en

contrario, a la persona cuyo nombre conste en la obra o sus copias de la forma

usual.

Dicho titular está además autorizado para ejercer en nombre propio los derechos

morales sobre la obra, incluyendo la facultad para decidir sobre su divulgación.

El productor tiene el derecho exclusivo de impedir que terceras personas realicen

sin su consentimiento versiones sucesivas del software y software derivado del

mismo.

Las disposiciones del presente artículo podrán ser modificadas mediante acuerdo

entre los autores y el productor.

Federación Odontológica Ecuatoriana (FOE)

Según el código de ética de la FOE (Federación Odontológica Ecuatoriana) nos

presenta en sus artículos lo siguiente:

Art. 1.- El presente Código, de acuerdo con la disposición Transitoria Tercera de

la Ley de Federación Odontológica Ecuatoriana (FOE), para el Ejercicio, Defensa

y Perfeccionamiento Profesional, establece las normas de conducta para el

Odontólogo en sus relaciones con:

1. El Estado;

2. La Sociedad;

3. La Federación Odontológica Ecuatoriana;

4. Entre Odontólogos y Profesionales afines;

5. Pacientes; y,

6. Personal Paraodontológico.

45

Art. 2.- El presente artículo nos indica las normas de acción que debe tener un

profesional en la Odontología según el código de ética profesional para

odontólogos de la FOE.

1. El profesional Odontólogo es una persona que brinda servicios a la Sociedad y

debe someterse a las exigencias que se presenten de la naturaleza y dignidad

humana.

2. El Odontólogo debe propender a la incrementación de sus conocimientos y de

su cultura general, desempeñando una intachable honestidad en el desempeño

de su actividad, para así, poder mantener y aumentar el prestigio de su profesión.

3. El odontólogo en las actividades que realiza deberá emplear sus conocimientos

de manera que brinde seguridad al paciente y no de manera ilegal o inmoralmente.

Deberá hacer respetar su profesión y procederá en todo momento con la debida

prudencia y honorabilidad que la sociedad exige.

4. En la realización del ejercicio de su profesión no tendrá preferencias de raza,

nacionalidad, religión, nivel socio-económico, ni de convicciones políticas.

5. La conducta que muestre el odontólogo tendrá una gran influencia y

repercutirían en el prestigio de la profesión y deberá ser defendida de todo

comentario desfavorable.

En el capítulo III de la FOE se prescriben dos artículos que se regulan las

relaciones de los odontólogos con el estado, entidades públicas y privadas.

Art. 3.- Ningún Odontólogo permitirá que sus servicios profesionales, su nombre

o su silencio faciliten o hagan posible la práctica ilegal de la odontología, sea con

carácter particular o en entidades públicas, semipúblicas o privadas; el

incumplimiento de esta disposición será considerada como falta grave. Se

sancionará con lo dispuesto en el literal d. del Art. 25 de la Ley de Federación.

En caso de reincidencia se aplicará lo indicado en el literal e. Del mismo artículo

de la Ley.

46

Art. 4.- El Odontólogo que se halle en desempeño de sus funciones profesionales

en instituciones de derecho público semi-público o privado y se le exigieren

actividades que no correspondan a las obligaciones inherentes al cargo, podrá

negarse a cumplirlas solicitando la intervención del respectivo Colegio

Odontológico Provincial.

PREGUNTA CIENTÍFICA A CONTESTARSE

¿Cómo se lograría obtener la medición del nivel de afectación de una persona con

descalcificación en las piezas dentales en estos tiempos?

DEFINICIONES CONCEPTUALES

CAVIDAD BUCAL

La cavidad bucal o también llamada boca o cavidad oral, es la vía por donde las

personas y los animales ingieren sus alimentos. La boca humana está delimitada

por la presencia de los labios superior e inferior, aparte desempeña otras

funciones importantes en otras actividades como hablar y expresiones faciales

(Silverti, 2017).

AFECCIONES BUCALES

Las afecciones bucales son los problemas que afecta a la cavidad bucal, es decir

que impida que esta realice sus funciones con normalidad, esto puede llevar a

dificultar comer, beber o hasta sonreír. El no tomar medidas ante una afección

bucal puede afectar no solo a la cavidad bucal sino también al resto del cuerpo

(Medline, 2018).

PIEZAS DENTALES

Las piezas dentales o dientes, se definen como un órgano de consistencia muy

dura y de color blanco, estas piezas dentales están implantados en alvéolos

dentales del maxilar y la mandíbula, se dice que son órganos debido a que están

formados por tejidos que se originan de distintas capas embrionarias (Aravena,

2008).

47

DENTINA

La dentina es un tejido duro y que posee un cierto nivel de elasticidad, esta dentina

es producida por las células del tejido conectivo denominado odontoblastos, que

tienen una comparación con los osteoblastos o formadores de hueso, pero que no

se encuentran inmersos en la dentina. La dentina es de color blanco amarillento

(Ministerio de Salud Pública, 2010).

PLACA BACTERIANA

La Placa Bacteriana es concretamente una comunidad microbiana compleja, la

cual se encuentra en la superficie de las piezas dentales embebida en una matriz

de origen bacteriano y salival en la cual es posible encontrar hasta más de 300

especies bacterianas (Valenzuela, López, Kubode, & Lara, 2013).

ESMALTE

El esmalte es una sustancia que tiene como característica ser la más dura del

cuerpo humano la cual está conformada por unas diminutas columnas, los prismas

del esmalte que se distribuyen de forma radialmente y se mantienen juntos por un

elemento fundamental irregularmente calcificada (Silverti, 2017).

SALIVA

Secretada por distintas glándulas salivales, es un líquido alcalino claro y viscoso.

Tiene varias funciones, entre estas destacan: humedecer y lubricar los alimentos,

arrastrar restos celulares y desechos alimentarios, contribuye a la limpieza de los

dientes, amortigua la acción de los ácidos producidos por los microorganismos de

la placa dental, ayuda a la remineralización de la superficie del esmalte por su alto

contenido en iones de calcio, flúor y fosfato (Bordas, Flores, Garcia, Ródenas, &

Martínez, 2017).

ALGORITMO

La palabra algoritmo viene de la traducción al latín de la palabra Alkhô-warîzmi,

nombre de un matemático y astrónomo árabe quien escribió un tratado sobre

manipulación de números y ecuaciones en el siglo IX. Se define que un Algoritmo

48

es un método para resolver un problema mediante una serie de pasos precisos,

definidos y finitos (Joyanes, 2008).

ALGORITMO DE MEAN SHIFT

Es una técnica de seguimiento de objetos, este algoritmo tiene como idea principal

construir un histograma del objeto a seguir y de los posibles candidatos en el

siguiente frame. De esta forma, se tiene información del color de la región de

interés, no siendo la información a nivel de pixel. La región de interés se determina

de manera elíptica para así de esta forma asignar pesos, de tal manera que los

pixeles correspondientes a centro del objeto sean más relevantes para la

realización del histograma que los pixeles más alejados del centro, los cuales se

asume que pueden ser menos relevantes al estar más cercanos a los bordes del

objeto (Sanjuán, 2014).

DESMINERALIZACION

La desmineralización es la perdida sucesiva de los minerales que conforman el

esmalte, en consecuencia, este se debilita y es más propenso a padecer algún

tipo de patología (Ministerio de Salud Púbilca, 2015).

INTELIGENCIA ARTIFICIAL

La IA denominada como inteligencia artificial es una disciplina que está inmersa

en el campo de la informática, la cual se ocupa del estudio de los distintos

comportamientos del ser humano, todo esto con el fin de ser llevado a una

máquina. Las características humanas que mayormente son estudiadas en el área

de la IA son: el aprendizaje, la adaptación, el razonamiento, la autocorrección, el

mejoramiento implícito, la percepción modular del mundo (Vahos, Pastor, &

Jiménez, 2013).

PROGRAMA

Un programa es un conjunto de órdenes e instrucciones, las cuales se dan al

computador para que resuelva algún dilema o para que ejecute alguna actividad

(Trigo, 2004).

49

LENGUAJE DE PROGRAMACIÓN

Un lenguaje de programación es un conjunto de caracteres combinados, son

reglas que especifican sus efectos cuando se ejecutan en una computadora

(Universidad de Alicante, 2006).

BASE DE DATOS

La base de datos es una colección estructurada de datos los cuales representan

entidades y sus interrelaciones. La representación será única e integrada, a pesar

que debe permitir utilizaciones varias y simultáneas (Camps, y otros, 2005).

IMAGEN

Una imagen es una representación visual de algún objeto o conjunto de objetos

que es percibido por la vista mediante el uso de algún medio de presentación físico

o digital (Barragán & Gómez, 2012).

50

CAPITULO III

PROPUESTA TECNOLOGICA

El proyecto se realizó para un aporte tecnológico, asociado a la rama de la

odontología el cual está enmarcado a solucionar los problemas que tienen los

odontólogos con las personas al momento de determinar el grado de

descalcificación o conocida también como lesión de mancha blanca, donde el

paciente a través de una foto que se le toma a su cavidad bucal se podrá verificar

el nivel de descalcificación a través de un análisis de la imagen en base a los

reportes obtenidos por la aplicación web y así luego del análisis podrán tomar

medidas correctivas de dichos datos. En el sistema web se podrá observar

graficas en tiempo real las cuales se podrán verificar, en un periodo de tiempo

seleccionado, además, se relaciona con métodos de procesamiento digital de

imágenes y procesamientos de segmentación, que han sido utilizadas.

Para el desarrollo del proyecto se ha creado un sistema web el cual tendrá

procesos definidos para cada rol de usuario los cuales serían tres, el

Administrador, la Secretaria o Auxiliar y el Médico cabe recalcar que el

Administrador tendrá acceso a todos los módulos del sistema, La Secretaria o

Auxiliar no debe tener el mismo nivel de privilegios como el administrador, la

secretaria o auxiliar solo puede acceder al módulo de Registro, Agendar Citas,

Consultas, Reportes, Agenda semanal y cargar resultados; Por otra parte el

Médico tiene acceso al módulo de Agenda Semanal, Tratamiento, Resultados,

también a Consultas y Reportes. Todos estos módulos se logran a través una

conexión de base de datos alojada localmente con el programa Xampp. El entorno

del Sistema Web es amigable y de fácil entendimiento para el usuario. Está

orientado para que el aplicativo sea usado de manera portable y de fácil

manipulación.

El desarrollo del manual usuario está basado en la descripción de

representaciones gráficas paso a paso la operabilidad del sistema. Además como

se mencionó el proceso de la carga de las imágenes de las piezas dentales se

realizarán en el software de Matlab, Dichas piezas serán segmentadas para

extraer y examinar los datos; por lo consecuente se seleccionará el área

51

descalcificada para la implementación y muestreo de cada pieza dentaria, y por

último el reporte que genera mediante las representaciones graficas que dará

como respuesta la optimización y precisión sobre el área de la descalcificación

dental. En la implementación de la herramienta se logrará tener la información

organizada y controlada a través de la Base de datos. La cual son datos tomados

del modelo obtenido para verificar el nivel de descalcificación del paciente. La

solución obtenida facilitará el trabajo de análisis de los odontólogos para poder

tomar decisiones con la información suministrada por la aplicación web.

ANÁLISIS DE FACTIBILIDAD

Se debió presentar la factibilidad, la validez operativa y la calidad para la ejecución

de los programas y actividades, que se proponen. Fue factible dado el caso de

que la adquisición de las herramientas de programación y diseño tanto del

aplicativo web y del modelo de Matlab haciendo un aplicativo web amigable y

entendible para el usuario.

Este proyecto es de mucha ayuda para los odontólogos, la sociedad y el buen vivir

ya que va a las entidades que requieran este sistema web de medición de

descalcificación y haciendo que las personas tengan conocimiento debido a la

consulta dental, haciendo esto que exista un ahorro económico considerable

gracias al haber realizado el análisis correspondiente por el aplicativo web y el

modelo realizado. Este aplicativo que es de mucha ayuda puede ser manejado sin

problemas por estudiantes y entidades, servirá para realizar análisis de fácil

entendimiento para la toma de decisiones.

FACTIBILIDAD OPERACIONAL

Esta factibilidad se basa en las probabilidades de poner en ejecución el sistema

propuesto, considerando los beneficios que este da a los usuarios, tomando en

cuenta el costo – beneficio, la necesidad de dar una nueva herramienta de apoyo

a los sistemas actuales, los cuales analizan la descalcificación mediante

radiografías.

Nuestro aplicativo web es asequible y amigable con los usuarios, tiene reportes

de lo almacenado por el modelo en la base de datos, ayudando a la realización de

52

análisis y así contribuir a dichas entidades con el beneficio de este proyecto. El

sistema va a ser muy sencillo de manipular, debido a que su funcionalidad es

interna. A nivel de visualización La Secretaria o auxiliar seleccionara el tipo de

pieza dental ya se incisivo, canino, molar, etc. Luego se cargará la imagen y el

sistema hará una serie de iteraciones de todas las segmentaciones de la imagen

para una dar un mejor resultado en el ámbito del área descalcificada de las piezas

dentales, analizará las imágenes dentarias y nos dará el área afectada y el área

sana de la misma en un reporte final junto con los datos del paciente en formato

Pdf para luego poder imprimirlo.

Por otra parte los Médicos se encargarán de realizar el tratamiento de acuerdo a

los resultados obtenidos de las imágenes de las piezas dentales sometidas al

proceso de cálculo del área afectada, además los Doctores podrán ver las citas

que tendrán en la semana de sus labores o incluso puede ver hasta de semanas

posteriores a la fecha que el desee revisar la agenda semanal. Tanto los médicos

como el auxiliar tienen acceso a las consultas y los reportes de la información que

se encuentra alojada en el sistema web con el fin de revisar o chequear alguna

información que se requiera.

GRÁFICO N. 24 DISEÑO DE LA INTERFAZ GRÁFICA PRINCIPAL

Elaborado por: Josué Maya y Fabian Guevara Fuente: Josué Maya y Fabian Guevara

53

FACTIBILIDAD TÉCNICA

Aquí se incluye los diferentes componentes utilizados para la ejecución del

sistema web y el modelo de Matlab, dado que se necesita instalar y configurar en

un computador que permita cargar las herramientas a utilizar para el óptimo

funcionamiento del sistema web en conjunto con el modelo.

Hardware:

Para realizar la implementación del sistema web para el usuario se necesita un

equipo con las siguientes características:

• Se recomienda 2GB o más de memoria Ram.

• 50GB libres de disco duro.

• Procesador de 1.4 GHz o superior.

• Conexión Inalámbrica.

Para el modelo se necesita:

Laptop:

• Intel(R) Core(TM) i3-7500U CP @ 2.70GHz (4 CPUs), ~2.9 GHz.

• Memoria RAM de 8 GB.

• Disco Duro de 500 GB.

• Sistema Operativo Windows 10 Home 64 bits.

• Tarjeta de red.

Software:

Las herramientas utilizadas para realizar el desarrollo del modelo computacional

se utilizaron:

Matlab en su versión r2018b

Toolbox de Matlab.

El software que se necesitó para el sistema web es:

Apache (Base de datos MySql).

54

Sistema Operativo (Windows 7).

Matlab R2018b.

Xampp.

Netbeans 8.2 (IDE).

Navegador Web.

FACTIBILIDAD LEGAL

Se usó herramientas Open Source, con lo cual no se infringe ninguna de las leyes

mencionadas en el Capítulo II, ya que las herramientas utilizadas son de libre uso

y distribución. Estas herramientas libres son de mucha ayuda para el buen vivir y

son promotoras de proyectos tecnológicos innovadores, ayudando a la sociedad.

Debido a esto, el proyecto se puede realizar a bajo costo, como un aplicativo web

y prototipo fueron realizados con estas herramientas de código abierto y libre

distribución no habrá problemas legales en su funcionamiento y distribución.

Código Orgánico Integral Penal (COIP)

Art. 156.- Indica que los médicos, enfermeras, farmacéuticas, practicantes,

empleados de casas de salud o propietarios de farmacias o droguerías que,

desobedeciendo ordenes de autoridad competente, paralizaren los servicios o se

abstuvieron de prestar su colaboración a los que necesitaren de ellos, serán

reprimidos con prisión de uno a cinco años y multa de treinta y cinco a setenta

dólares de los Estados Unidos de Norteamérica. Se aplicará al máximo de las

penas previstas en este artículo a os miembros de las organizaciones

profesionales que hubieren incitado a la comisión de tales hechos, si estos se

hubieren consumado.

Tiene relación con este trabajo debido a que menciona que al realizar algún

tratamiento odontológico deben seguir órdenes superiores y hacerlos de manera

correcta

Art 346.- indica que el médico, cirujano o practicante que, por favorecer a alguno

hubiere certificado falsamente enfermedades o imposibilidades propias para

dispensar de un servicio debido legalmente, o de cualquiera otra obligación

impuesta por la Ley, o para exigir o reclamar un derecho, será reprimido con

55

prisión de seis meses a dos años y multa de seis a sesenta y dos dólares de los

Estados Unidos de Norte América si ha sido movido por dones o promesas, será

reprimido con un prisión de uno a cinco años, a más de multa antes indicada.

Art 434.- indica que, cuando los actos previstos en los artículos anteriores fueron

cometidos por imprudencia, o por negligencia, o por impericia en el propio arte o

profesión, o por inobservancia de los reglamentos y ordenanzas, se impondrá

multa de ocho a setenta dólares de los Estados Unidos de Norte América, si no

resultare enfermedad o muerte de alguna persona; y prisión de seis meses a cinco

años, si resultare enfermedad o muerte.

Art 435.- indica que, reprimido con prisión de seis meses a dos años y multa de

ocho a setenta y siete dólares de los Estados Unidos de Norte América, el que

violare las medidas adoptadas por las autoridades competentes para impedir la

introducción o programación de una epidemia.

Art 436.- indica que, los médicos, botánicos, o cualquier persona que, por falta de

precaución o de cuidado, recetaren, despacharen o suministraren medicamentos

que comprometan gravedad la salud, serán reprimidos con prisión de seis meses

a un año; si hubieran causado enfermedad que parezca o fuere incurable, la

prisión será de uno a tres años; y en caso de haber producido la muerte, la prisión

será de tres a cinco años.

Art 456.- prescribe que, si las sustancias administradas voluntariamente, que

pueden alterar gravemente la salud, han sido dadas sin intención de causar la

muerte, pero la han producido, se reprimirá al culpado con reclusión menor a tres

a seis años.

Art 457.- prescribe que, en la infracción mencionada en el artículo anterior, se

presumirá la intención de dar la muerte si el que administró las sustancias nocivas

es médico, farmacéutico o químico; o si posee conocimientos en dichas

profesiones, aunque no tenga los títulos o diplomas para ejercerlas.

Se considera el "Código Orgánico De La Economía Social De Los Conocimientos,

Creatividad E Innovación" - Libro III De La Gestión De Los Conocimientos

56

Apartado Segundo

De las tecnologías libres y formatos abiertos

Art. 142.- Tecnologías libres. - Se entiende por tecnologías libres al software de

código abierto, los estándares abiertos, los contenidos libres y el hardware libre.

Los tres primeros son considerados como Tecnologías Digitales Libres.

Se entiende por software de código abierto al software en cuya licencia el titular

garantiza al usuario el acceso al código fuente y lo faculta a usar dicho software

con cualquier propósito.

Especialmente otorga a los usuarios, entre otras, las siguientes libertades

esenciales:

- La libertad de ejecutar el software para cualquier propósito;

- La libertad de estudiar cómo trabaja el software, y modificarlo para adaptarlo a

cualquier necesidad. El acceso al código fuente es una condición imprescindible

para ello; - La libertad de redistribuir copias; y,

- La libertad de distribuir copias de sus versiones modificadas a terceros

Se entiende por código fuente, al conjunto de instrucciones escritas en algún

lenguaje de programación, diseñadas con el fin de ser leídas y transformadas por

alguna herramienta de software en lenguaje de máquina o instrucciones

ejecutables en la máquina. Los estándares abiertos son formas de manejo y

almacenamiento de los datos en los que se conoce su estructura y se permite su

modificación y acceso no imponiéndose ninguna restricción para su uso. Los datos

almacenados en formatos de estándares abiertos no requieren de software

propietario para ser utilizados. Estos formatos estándares podrían o no ser

aprobados por una entidad internacional de certificación de estándares.

Contenido Libre es el acceso a toda la información asociada al software,

incluyendo documentación y demás elementos técnicos diseñados para la entrega

necesarios para realizar la configuración, instalación y operación del programa,

mismos que deberán presentarse en estándares abiertos.

57

FACTIBILIDAD ECONÓMICA

Los costos en la creación de un nuevo software normalmente resultan ser

representativos en la inversión para una empresa, es por eso, que los costos para

el desarrollo son asumidos por los autores del proyecto.

Se puede indicar que para el desarrollo del proyecto se realizaron las siguientes

inversiones detalladas en los siguientes cuadros, se empezara mostrando el

cuadro de inversión del personal donde se consideran a los desarrolladores e

implementadores del proyecto:

CUADRO N. 7 INVERSIONES DEL PROYECTO

Cargo Persona Cantidad

de Meses

Valor

por Mes

Subtotal

Diseñador y analista

Desarrollador de

modelo

Desarrollador de

sistema Web

Total

Josué Maya

Fabian Guevara

Josué Maya

Fabian Guevara

Josué Maya

4

4

4

4

4

$120

$120

$120

$120

$120

$480

$480

$480

$480

$480

$1640


El cuadro n. 7 presenta de los costos de recursos humanos que se realizan en el

proyecto es costeado por los mismos autores, en donde involucra el diseño y

programación del sistema web.

58

CUADRO N. 8 COSTO DEL DESARROLLO DEL SISTEMA


En el cuadro n. 8 Costo de desarrollo, se denota los valores que constituyen por

el recurso humano y el recurso de hardware y software. En el cual, los recursos

humanos serán los autores del proyecto, mientras que el hardware y software son

los equipos utilizados para el desarrollo del sistema web, todo esto es cubierto por

los propios estudiantes.

CUADRO N. 9 OTROS GASTOS

Descripción Valor

Transportes y viáticos

Otros Gastos

Total

$225

$150

$375


En el cuadro n. 9 de Otros gastos se indica el valor durante el periodo de tiempo

para el proyecto. Dentro de los gastos, incluye el transporte, viáticos, y también,

los gastos varios, que reflejan los gastos en impresiones, anillados, copias,

empastados, que son cubiertos por los mismos estudiantes del proyecto.

CUADRO N. 10 PRESUPUESTO ESTIMADO PARA EL PROYECTO


Descripción Valor

Recursos Humanos

Hardware y Software

Total

$1640

$1800

$2440

GASTOS DOLARES

Recursos Humanos

Recursos de Hardware y Software

Transportes y viáticos

Varios

Total

$1640

$1800

$225

$150

$3815

59

En el cuadro n. 10 se muestra el financiamiento y presupuesto del proyecto en el

tiempo de duración como se puede observar la inversión total es de $ 3815, un

valor que se ha costeado por los propios autores en la finalización de este

proyecto, así con la satisfacción de cumplir dos grandes beneficios tanto para los

odontólogos y como estudiantes de la Universidad de Guayaquil, ofreciendo una

necesidad de solución tecnológica para la mejora y efectividad de sus procesos

y el objetivo primordial de la obtención del título de Ingeniero en Sistemas

Computacionales.

ETAPAS DE LA METODOLOGÍA DEL PROYECTO

La metodología utilizada para llevar a cabo el desarrollo del presente proyecto fue

la metodología SCRUM, que es una metodología ágil y flexible que contempla

trabajar con equipos reducidos, multidisciplinares, que trabajan en comunicación

directa utilizando ingeniería recurrente, además esta metodología deja al cliente

satisfecho en el cumplimiento de expectativas de cada requisito, en la lista de

requisitos que se obtiene del cliente se debe realizar una planificación de iteración,

para así ofrecer al cliente los entregables del avance de cada iteración.

CUADRO N. 11 ROLES DEL PERSONAL EN EL PROYECTO

Integrantes Cargo

Ing. Alfonso Guijarro Rodríguez, M. Sc Líder del proyecto /Scrum Master

Ing. Lorenzo Cevallos M. Sc Dueño del Producto

Josué Damián Maya Zavala Desarrollador

Bryan Fabian Guevara Mendoza Desarrollador


En el cuadro n. 11 se puede observar los integrantes que intervienen en el

desarrollo del sistema web, el Scrum master es la persona encargada de hacer

cumplir los objetivos en el tiempo establecido realizando mejoras con respecto al

desarrollo, las personas encargadas de la creación, diseño y funcionamiento del

programa. En este caso no se menciona al dueño del producto ya que la interfaz

gráfica está dirigida de manera general para cualquier tipo de usuario.

60

PLANIFICACIÓN DE LA ITERACIÓN

La planificación de la iteración en la metodología SCRUM está conformada en dos

partes:

Parte 1 La reunión: Se reúnen todos los requisitos necesarios para poder

cumplir la iteración, esto conlleva un tiempo de cómo máximo 4 horas.

Además, en esta primera parte el cliente va a precisar de manera clara

todos los requisitos para el desarrollo del proyecto.

Parte 2 La reunión: El equipo va a planificar la iteración, esto tiene una

duración de máximo 4 horas. Se crea una pila de tareas de la iteración

para poder completar cada requisito, además cada integrante del equipo

se auto asigna las tareas que puede realizar.

REQUERIMIENTOS FUNCIONALES

CUADRO N. 12 DETALLES REQ. FUNCIONALES

Requerimiento Detalle del Requerimiento

Req. 1 El sistema web cuenta con seguridad y manejo de sesiones.

Req. 2 El sistema web maneja 3 tipos de usuario: administrador,

secretaria o auxiliar, médicos.

Req. 3 El sistema web permite el ingreso de nuevos pacientes.

Req. 4 El administrador tiene acceso a todos los módulos del sistema

Req. 5 El sistema web permite generar Reportes y Consultas a los

médicos y secretaria.

Req. 6 La secretaria o auxiliar tiene acceso al registro de pacientes,

agendar citas y cargar los resultados de los exámenes.

Req. 7 El médico tiene acceso a los módulos de agenda semanal,

consultas, tratamiento y ver los resultados de exámenes.

Req. 8 El sistema web permite la carga de los resultados obtenidos

en el modelo computacional de Matlab.

Req. 9 El sistema web cuenta con el módulo de agregar nuevos

médicos.

Req. 10 Que el médico tenga un módulo de agenda semanal para ver

que citas médicas tiene a lo largo de la semana.


61

REQUERIMIENTOS NO FUNCIONALES

CUADRO N. 13 DETALLES REQ. NO FUNCIONALES

Requerimiento Detalle del Requerimiento

Req no fun. 1 El sistema web mostrará los logos de la Universidad y las

carreras.

Req no fun .2 El sistema web mostrará la misión y visión de la UG.

Req no fun .3 El sistema web tendrá un menú principal dinámico.

Req no fun .4 Se aplicará Boostrap y CSS para el diseño del sistema web.

Req no fun .5 El sistema web encriptará las contraseñas de los médicos y

la secretaria para mayor seguridad.


HISTORIAS DE USUARIOS

En esta sección de la metodología Scrum, el objetivo es definir los objetivos que

deben lograrse para el final del desarrollo del sistema web. Para conseguir estos

objetivos se emplearán las historias de usuario las cuales son una representación

de los requerimientos de que debe cumplir el sistema web, para de esta formar

cumplir con el cliente (Urteaga, 2015).

CUADRO N. 14 HISTORIA DE USUARIO HU01

Historia de Usuario

ID HU01

Nombre Seguridad de Login al Sistema web

Prioridad Media

Riesgo Alto

Descripción El sistema web cuenta con seguridad de login y manejo de sesiones.

Validación

- Que las contraseñas de los usuarios que acceden al sistema web se encuentren encriptadas.

- Que se ingrese al sistema mediante el número de cedula como usuario, junto con la contraseña correspondiente.


62


Historia de Usuario

ID HU02

Nombre Tipos de Usuarios

Prioridad Media

Riesgo Medio

Descripción El sistema maneja 3 tipos de usuario: administrador, secretaria, médicos.

Validación - Cada tipo de usuario del sistema maneja distintos

módulos del sistema web.



Historia de Usuario

ID HU03

Nombre Manejo de nuevos pacientes.

Prioridad Alta

Riesgo Medio

Descripción El sistema web permite el ingreso de nuevos pacientes.

Validación

- Se debe elaborar el formulario de registro de pacientes, el cual servirá como referencia hacia el paciente que desee un tratamiento.

- Se debe elaborar el formulario de datos complementarios del Paciente, que es donde se describen los datos sobre enfermedades o patologías que posee o haya tenido.



Historia de Usuario

ID HU04

Nombre Jerarquía del Usuario Administrador.

Prioridad Alta

63

Riesgo Medio

Descripción El administrador tiene acceso a todos los módulos del sistema.

Validación

- Para fines de seguridad e integridad de los datos e información, el Administrador será el único tipo de usuario que pueda manejar todos los módulos del sistema web.



Historia de Usuario

ID HU05

Nombre Generación de consultas y Reportes

Prioridad Alta

Riesgo Medio

Descripción El sistema web permite generar Reportes y Consultas a los médicos y secretaria.

Validación

- Las consultas y reportes deben ser buscadas ya sea por el número de cédula del paciente, por el nombre o por los apellidos.

- Los reportes se deben presentar en formato pdf.



Historia de Usuario

ID HU06

Nombre Módulos de la secretaria.

Prioridad Alta

Riesgo Medio

Descripción La secretaria tiene acceso al registro de pacientes, agendar citas y cargar los resultados de los exámenes.

64

Validación

- Se deberá cargar el menú principal del usuario que sea secretaria

- El módulo Agendar cita deberá mostrar un calendario en el cual se permita elegir al médico con el que se atenderá el paciente

- Se deberá buscar a un paciente previo a la carga de los resultados de sus exámenes, y se validará si la historia clínica coincide con el nombre del archivo.



Historia de Usuario

ID HU07

Nombre Módulos del Médico.

Prioridad Baja

Riesgo Medio

Descripción El médico tiene acceso a los módulos de agenda semanal, consultas, tratamiento y ver los resultados de exámenes.

Validación

- El médico podrá ver su agenda semanal la cual le indicará que citas médicas tiene que realizar en el día y en la semana.

- El módulo de consulta debe presentar la información referente al paciente.

- En el módulo de tratamiento se deberá poder recetar una prescripción médica en función de los resultados obtenidos en los exámenes.

- El módulo resultados de exámenes, deberá alojar os resultados que se cargaron previamente desde el módulo de la secretaria.



Historia de Usuario

ID HU08

Nombre Carga de resultados obtenidos en el modelo computacional.

Prioridad Alta

Riesgo Alto

65

Descripción El sistema web permite la carga de los resultados obtenidos en el modelo computacional de Matlab.

Validación

- El módulo cargar resultados se encargará de subir un archivo en el sistema web, el cual contenga los resultados de los análisis de las imágenes digitales segmentadas y analizadas en Matlab.



Historia de Usuario

ID HU09

Nombre Módulo agregar médicos.

Prioridad Baja

Riesgo Bajo

Descripción El sistema web cuenta con el módulo de agregar nuevos médicos.

Validación - Aquí se deberá crear un nuevo perfil de usuario de tipo

médico, el cual se registrará en la respectiva tabla de la base de datos.



Historia de Usuario

ID HU10

Nombre Módulo Agenda Semanal.

Prioridad Alta

Riesgo Bajo

Descripción Que el médico tenga un módulo de agenda semanal para ver que citas médicas tiene a lo largo de la semana.

Validación

- En la agenda semanal el médico podrá observar las citas que tiene pendiente pero con la diferencia de que no podrá agregar alguna cita médica a un determinado paciente.


66

TAREAS

Las tareas son la descomposición de la historia de usuario, las tareas las cuales

se pueden definir como unidades de trabajo que poseen un esfuerzo estimado y

un estado. Por este motivo es que las tareas es una estimación de esfuerzos un

poco más general del proyecto (Urteaga, 2015).

CUADRO N. 24 TAREA T01

Tarea T01

Historia de Usuario

HU01

Estado En Desarrollo

Descripción

Crear la interfaz web en la que se conecte a la base de datos en la tabla ‘users’ y realice la autenticación de los usuarios, caso contrario no debería acceder nadie que no haya sido registrado previamente.



Tarea T02

Historia de Usuario

HU01


Descripción Establecer algún tipo de encriptación en las contraseñas que se guardan en la base de datos para mayor seguridad e integridad, se recomienda MD5.



Tarea T03

Historia de Usuario

HU02


Descripción

Elaborar las interfaces del menú principal de los 3 tipos de usuarios, los cuales tendrán que realizar funciones diferentes, para el diseño se usará boostrap y css mientras que para las validaciones se utilizará script.


67


Tarea T04

Historia de Usuario

HU03


Descripción Crear las interfaces web en el lenguaje de programación php, realizando las validaciones correspondientes en los campos de ingresar con la información de los pacientes.



Tarea T05

Historia de Usuario

HU03


Descripción

Crear las interfaces web en el lenguaje de programación php, realizando las validaciones correspondientes en los campos de ingresar con la información de los pacientes y crear la historia clínica del paciente tomando su número de cédula.



Tarea T06

Historia de Usuario

HU04


Descripción

Conceder los permisos al usuario Administrador estableciendo su id como nivel máximo en el cual pueda realizar las modificaciones que se crean pertinentes para mejorar el sistema web en caso de necesitarlo.



Tarea T07

Historia de Usuario

HU05


68

Descripción

Validar que el campo de texto donde se ingresa el dato a buscar en la base de datos realice comparaciones y busque resultados en cédula, nombre y apellidos. Realizar la búsqueda aplicando la sentencia Select y comparando el campo cédula, el campo nombre y el campo apellido.



Tarea T08

Historia de Usuario

HU05


Descripción

A diferencia de la consulta, se deben mostrar los reportes en formato pdf, debido a que este formato es más óptimo para realizar una descarga del reporte o inclusive poder imrpimirlo desde el propio sistema web.



Tarea T09

Historia de Usuario

HU06


Descripción

Para realizar el menú principal de la secretaria se debe aplicar manejo de sesiones y diseñar los botones del respectivo menú usando herramientas de diseño gráfico como Corel Draw o Ilustrator.



Tarea T10

Historia de Usuario

HU06


Descripción

Para realizar el módulo de Agendar cita se debe aplicar un calendario que muestre de manera semanal los horarios en los cuales ya están ocupados para no poder registrar una cita en caso de querer una cita médica con el mismo odontólogo.


69


Tarea T11

Historia de Usuario

HU06


Descripción

Para realizar el módulo de cargar resultado, previamente se debe realizar el examen y obtener los resultados de la aplicación en Matlab, para luego poder exportarlos al sistema web mediante un archivo.



Tarea T12

Historia de Usuario

HU07


Descripción Se utilizará la instrucción fullCalendar para la creación del calendario en el cual se pueda observar las citas médicas que tiene el médico a lo largo de la semana.



Tarea T13

Historia de Usuario

HU07


Descripción

El módulo de consultar datos del paciente se debe crear mostrando una tabla que arroje en cada fila un registro de los pacientes mostrando sus datos principales, también se debe poder filtrar por cédula, nombres o apellidos.



Tarea T14

Historia de Usuario

HU07


70

Descripción El módulo de tratamiento debe alertar al médico sobre las citas médicas que tiene en el día y abrir una ventana emergente sobre el paciente y los que por el momento le va a recetar.



Tarea T15

Historia de Usuario

HU07


Descripción El módulo de resultados deberá filtrar a los pacientes y mostrar los resultados de los exámenes médicos que se realizaron en el aplicativo de Matlab.



Tarea T16

Historia de Usuario

HU08


Descripción

El módulo de cargar resultados estará alojado en el menú de la secretaria se debe validar que el sistema web solo admita cargar el tipo de archivo especificado, dicho archivo contendrá los resultados obtenidos en el aplicativo de Matlab.



Tarea T17

Historia de Usuario

HU09


Descripción

Se deberá crear un formulario de registro en el cual se guarden los datos del nuevo médico a ingresar que manejará el sistema web, para esto se abrirá una interfaz en la cual se validará que se ingresen datos en todos las cajas de texto del formulario.


71


Tarea T18

Historia de Usuario

HU10


Descripción El módulo de Agenda semanal se debe crear con un calendario en el cual se pueda observar las citas médicas que tiene pendiente el médico en la semana o en las siguientes semanas.


EJECUCIÓN DE LA ITERACIÓN

El equipo realiza día a día una reunión, estas reuniones tienen una duración cómo

máximo de 15 minutos. Cada miembro del equipo revisa los avances de todos los

integrantes, y comunican si tienen alguna dificultad en la tarea asignada; lo cual

permite controlar cualquier tipo de problema que no permita el desarrollo del

proyecto.

SPRINTS

CUADRO N. 42 DETALLES DEL SPRINT

Tamaño del Sprint 2 Semanas (10 días laborables).

Trabajo por día 4 horas

Horas por Sprint 40 horas


CUADRO N. 43 PRIMER SPRINT

Historia de Usuario

Miembro Estimación media

Prioridad A B C

HU01 20 20 40 26,6666667 Media

HU02 20 20 40 26,6666667 Media

HU03 13 13 20 15,3333333 Alta

HU04 13 13 20 15,3333333 Alta

HU05 13 13 20 15,3333333 Alta

HU06 13 13 20 15,3333333 Alta

HU07 5 3 8 5,33333333 Baja

HU08 3 3 5 3,66666667 Alta

72

HU09 13 8 13 11,3333333 Baja

HU010 20 20 13 17,6666667 Alta


CUADRO N. 44 SEGUNDO SPRINT

Historia de

Usuario


Prioridad A B C

HU01 20 20 40 26,6666667 Media

HU02 20 20 40 26,6666667 Media

HU03 REALIZADO REALIZADO REALIZADO REALIZADO Alta

HU04 13 8 13 11,3333333 Alta

HU05 13 8 13 11,3333333 Alta

HU06 13 13 20 15,3333333 Alta

HU07 5 3 8 5,33333333 Baja


HU09 13 8 13 11,3333333 Baja



CUADRO N. 45 TERCER SPRINT

Historia de

Usuario


Prioridad A B C

HU01 40 40 40 40 Media

HU02 20 20 20 20 Media





HU07 5 3 8 5,33333333 Baja


HU09 13 8 13 11,3333333 Baja



73

CUADRO N. 46 CUARTO SPRINT

Historia de

Usuario


Prioridad A B C

HU01 REALIZADO REALIZADO REALIZADO REALIZADO Media

HU02 20 20 20 20 Media





HU07 5 3 8 5,33333333 Baja


HU09 13 8 13 11,3333333 Baja



Debido a que solo quedan por realizar las actividades 2, 7 y 9 y que la suma total

de la estimación media da como resultado 36,6667 horas como lo indica el cuadro

n. 44, quiere decir que esta debería ser la última iteración del desarrollo, de esta

forma queda concluido la planificación del desarrollo y se procede a culminar las

actividades restantes.

INSPECCIÓN Y ADAPTACIÓN

Se realiza una reunión el último día de la iteración para hacer la revisión de la

iteración que está formada por dos partes:

Demostración: El equipo le hace ver al cliente todos los requisitos

completos de la iteración, el cliente puede pedir cambios en el sistema sin

alterar la complejidad del proyecto.

Retrospectiva: Se realiza una retrospectiva para recordar los aspectos

pasados del desarrollo del proyecto; y así estudiar la manera que se ha ido

trabajando, determinando los conflictos que podrían dificultar el desarrollo

adecuadamente.

74

ENTREGABLES DEL PROYECTO

Al final del proyecto DESARROLLO DE UN SISTEMA WEB QUE DETERMINE EL

NIVEL DE DESCALCIFICACIÓN DE UN PACIENTE DESDE SU CAVIDAD

BUCAL CONSIDERANDO EL ESPECTRO VISIBLE Y NO VISIBLE se realiza la

entrega del prototipo junto a la documentación con sus respectivos manuales:

Los archivos de Matlab (Código fuente).

Sistema Web (Código fuente).

Manual técnico.

Manual de usuario.

Sprints.

Encuesta para los estudiantes.

Juicio de Experto.

Fotos de evidencia de la recolección de la información.

DIAGRAMA DE CASOS DE USO

A continuación se detallarán los diagramas de casos de uso:

Diagrama de Caso de Uso General:

GRÁFICO N. 25 CASO DE USO - DIAGRAMA GENERAL


75

En el gráfico n. 25 se puede observar los actores que intervienen en el sistema

donde el cliente recibe los reportes de su consulta y los usuarios con su acceso a

sistema web.

Diagrama de Caso de Uso de Iniciar Sesión:

GRÁFICO N. 26 DIAGRAMA CASO DE USO - INICIAR SESIÓN


En gráfico n. 26 se muestra el caso de uso de los usuarios los cuales pueden

acceder al sistema que puede ser el asistente o el/la odontólogo/a.

DESCRIPCIÓN DEL CASO DE USO INICIAR SESIÓN

CUADRO N. 47 CASO DE USO - INICIAR SESIÓN

Nombre: Iniciar Sesión

Actores: Secretaria, Odontólogo

Descripción: Permite que el usuario ingrese al sistema, valida que este

ingresado en la base de datos, En la página principal del

sistema aparece una sección donde se digita el login de

usuario y contraseña.

Frecuencia: Siempre

Precondiciones: Los usuarios deben estar registrados en la base de datos

Flujo Normal: Página principal está el login.

Asistente

Odontólogo

Usuario

76

El actor digita su usuario y contraseña.

El sistema valida el usuario y contraseña

El sistema permite el acceso al menú principal

Caso de uso termina

Flujo

Alternativo:

Si el actor ingresa el usuario y la contraseña de forma

errónea, el sistema le mostrará un mensaje para que vuelva

a ingresar su login.


DESCRIPCIÓN DEL CASO DE USO REGISTRO

CUADRO N. 48 CASO DE USO - REGISTRO

Nombre: Registro


Descripción: Permite añadir nuevos Pacientes al sistema

Frecuencia: Siempre

Precondiciones: Los usuarios deben estar con la sesión abierta en el

sistema

Flujo Normal: Acceder al sistema

Ir a la opción Registro.

Llenar los campos correspondientes

Guardar información

Flujo

Alternativo:

Si el actor cancela el registro vuelve al menu principal y no

guarda los cambios


DESCRIPCIÓN DEL CASO DE USO CONSULTA

CUADRO N. 49 CASO DE USO - CONSULTA

Nombre: Consultas

Actores: Asistente, Odontólogo

Descripción: Permite generar consultas para modificar alguna historia

clínica o brindar información al paciente

77

Frecuencia: Siempre

Precondiciones: Los usuarios deben estar con la sesión abierta en el

sistema


Ir a la opción consultas.

Digitar el nombre o cedula del paciente

Selecciona el paciente

Flujo

Alternativo:

Si el actor no encuentra al paciente no puede consultar


DESCRIPCIÓN CASO DE USO GENERAR REPORTES

CUADRO N. 50 CASO DE USO - REPORTES

Nombre: Generar Reporte


Descripción: Permite generar reportes para el usuario puede revisar los

resultados de su análisis.

Frecuencia: Siempre

Precondiciones: Los usuarios deben estar con su sesión abierta en el

sistema.


Ir a la opción generar reporte.

Digitar el nombre o cedula del paciente

Selecciona el paciente

Genera reporte

Flujo

Alternativo:

Si el actor no encuentra al paciente no genera el reporte


78

PRUEBA DE CAJA NEGRA

Conocidas también con el nombre de Prueba de Comportamiento, las pruebas de

caja negra se enfocan en todos los requerimientos funcionales del software que

se ha desarrollado, esta prueba permite proceder varias condiciones de entrada

que son revisadas completamente por los requerimientos funcionales del software,

estas son evaluadas para obtener algún resultado esperado al final de cada

prueba (Pressman, 2010).

GRÁFICO N. 27 REPRESENTACIÓN GRÁFICA DE LA PRUEBA DE CAJA

NEGRA

Elaborado por: Josué Maya y Fabian Guevara Fuente: (Pressman, 2010)

CASOS DE PRUEBA

Ahora se procederá a realizar los casos de prueba en base a los requerimientos

funcionales que se encuentran detallados en cuadro n. 12.

CUADRO N. 51 CASO DE PRUEBA Nº 1

NUMERO DE PRUEBA 1

OBJETIVO DE LA PRUEBA

Comprobar que el sistema web cuente con

alguna medida de seguridad al momento de

acceder al mismo.

PRECONDICIÓN

Se deberá implementar algún tipo de

autenticación de usuarios para asegurar la

integridad de los datos.

RESULTADOS ESPERADOS

Se mostrará un Login en la página principal

del sistema para condicionar el acceso al

sistema.


79


NUMERO DE PRUEBA 2


Comprobar que el sistema web cuente con

los 3 tipos de usuarios establecidos en los

requerimientos funcionales como lo son el

Administrador, la Secretaria y el Medico

PRECONDICIÓN

Se deberá establecer un nivel jerárquico en

función de los roles que existirán en el

sistema web


Existirán 3 tipos de menú principal para cada

uno de los usuarios, con el fin de poder

separar las diferentes funciones que los 3

roles desarrollen.



NUMERO DE PRUEBA 3


Comprobar que el sistema web permita el

ingreso correcto de los pacientes validando

cada uno de los campos que deben ser

llenados con la información del paciente.

PRECONDICIÓN

Los campos de texto deberán tener su

respectiva etiqueta para guiar al usuario al

momento de registrar.


Poder guardar cada uno de los registros en

la base de datos para realizar distintos

procesos en los siguientes módulos.



NUMERO DE PRUEBA 4

OBJETIVO DE LA PRUEBA Comprobar que el Administrador pueda

acceder a cualquier módulo del sistema.

PRECONDICIÓN

Debe ser un usuario único debido a que este

rol solo es para configuración por parte de

los desarrolladores.


Se presentará un menú en el cual pueda

realizar todas las acciones y eventos sin

restricciones.


80


NUMERO DE PRUEBA 5


Comprobar que el sistema web permita

generar reportes y consultas tanto como a

los médicos como a la Secretaria.

PRECONDICIÓN Ambos roles deberán tener estos módulos

en su menú principal.


Se presentará dos botones dinámicos con

imágenes previamente diseñadas las cuales

deberán ser intuitivas a cada módulo

respectivamente.



NUMERO DE PRUEBA 6


Comprobar que los módulos de Registrar

pacientes, Agendar citas médicas y Cargar

resultados de Exámenes sean exclusivos de

la Secretaria

PRECONDICIÓN

Los módulos mencionados anteriormente

deberán contar con el exclusivo manejo de

la Secretaria, de esta forma no se

encontrarán en el menú de los médicos.


Se presentará tres botones dinámicos con



respectivamente y sólo aparecerán en el

menú de la Secretaria.



NUMERO DE PRUEBA 7


Comprobar que los módulos de Agenda

semanal, tratamiento y ver resultados de

exámenes se encuentren en el menú del

médico.

PRECONDICIÓN

Los módulos mencionados anteriormente

deberán contar con las respectivas

validaciones en función de registro de

81

información, carga de datos y eventos de

calendario.


Se presentará tres botones dinámicos con



respectivamente y deberán ayudar al médico

a la fácil comprensión de los procesos.



NUMERO DE PRUEBA 8


Comprobar que el sistema web permita la

carga de los resultados obtenidos en el

aplicativo de Matlab.

PRECONDICIÓN

Se deberá poder cargar solamente el tipo de

archivo especificado en el sistema web, caso

contrario no se podrá cargar.


Se presentará una interfaz en la que se debe

buscar al paciente al cual se desea subir los

resultados del examen realizado en el

aplicativo de Matlab, después se debe

mostrar los resultados en campos de texto

en la misma interfaz.



NUMERO DE PRUEBA 9


Comprobar que el sistema web permita el

registro de médicos y que se añadan a la

lista de usuarios que pueden operar en el

sistema web.

PRECONDICIÓN Solo la secretaria es autorizada para

manejar este módulo.


Se presentará una interfaz en la que se debe

registrar los datos del médico, y crear una

nueva contraseña para el usuario.


82


.NUMERO DE PRUEBA 10


Comprobar que el sistema web le permita al

médico el poder revisar su agenda semanal

sobre las citas médicas que tiene que

realizar.

PRECONDICIÓN

En esta pantalla no podrá agendar cita

médica, solo podrá revisar las citas que debe

atender.


Se presentará una interfaz en la que muestre

un calendario en formato semanal y

mostrará las citas que tiene pendiente.


CRITERIOS DE VALIDACIÓN DE LA PROPUESTA

En estos criterios de validación se realizaron casos de pruebas con estudiantes

de la carrera de Ingeniería en Sistemas y Docentes de la misma carrera para

verificar los resultados obtenidos, a continuación se especifican los criterios a

evaluar en el sistema web:

CUADRO N. 61 CRITERIOS DE VALIDACIÓN - SISTEMA WEB


ASPECTOS A EVALUAR EN EL SISTEMA WEB: Valoración

1 2 3 4 5

1. La apariencia general del sistema web es intuitiva.

2. El sistema web le parece fácil de usar.

3. En el sistema web se pueden registrar nuevos pacientes.

4. El sistema web cuenta con 2 perfiles operables como el médico y secretaria o auxiliar.

5. El sistema web carga los resultados obtenidos en el modelo de Matlab

6. En general, considera que la usabilidad del sistema web es buena.

7. El sistema web permite generar reporte en formato pdf.

8. Existe legibilidad y claridad textual (tipo, color y tamaño adecuado de la fuente utilizada)

9. Existe organización adecuada del contenido y los elementos.

10. Incluye mensajes de error si existe algún campo que no haya sido completado

83

CUADRO N. 62 CRITERIOS DE VALIDACIÓN - APLICATIVO DE MATLAB


PROCESAMIENTO Y ANÁLISIS

Los pasos de consulta de información se realizaron mediante el uso de la

herramienta de Google académico el cual proporciona alternativas más exactas

en donde se podría buscar los algoritmos necesarios para poder procesar una

imagen, por ende como se sabe que un lenguaje de programación de sistema web

no es factible usarlo para poder realizar el PDI se tomó la decisión de usar el

lenguaje de programación Matlab debido a que por su versatilidad en la aplicación

de este tipo de algoritmos se decidió utilizarlo aparte de su compatibilidad, su

factibilidad, ha sido uno de los lenguajes con mayor ranking de usabilidad y porque

cada vez ha ido mejorando a una gran escala.

Para la selección del algoritmo se requirió mucho más tiempo debido a que existen

varios tipos de algoritmos que se encargan del Procesamiento Digital de Imágenes

Por ende se eligió el algoritmo de Mean-Shift, se tuvieron que tomar en cuenta

ASPECTOS A EVALUAR DEL APLICATIVO DE MATLAB

Cumple el Aplicativo

SI NO 1. El modelo permite cargar la imagen para luego

segmentarla.

2. El modelo elimina los brillos de la imagen cargada anteriormente.

3. El modelo realiza el proceso de segmentación.

4. El modelo muestra la diferencia de la imagen real con la imagen segmentada.

5. El modelo permite la toma de un píxel de referencia en la imagen segmentada.

6. El modelo realiza la extracción de características detectando la zona afectada.

7. El modelo muestra los resultados obtenidos en una nueva ventana.

8. El modelo permite cargar los datos obtenidos a una tabla.

9. El modelo permite exportar los resultados obtenidos a un archivo de texto.

84

ciertas especificaciones y restricciones que fueron necesarias para el proyecto con

respecto a su uso y el objetivo que se tenía con él.

ENCUESTA

La encuesta fue realizada a los estudiantes que están cursando el octavo

semestre de la Carrera Ingeniería en Sistemas Computacionales, se procederá a

la tabulación de los datos obtenidos. Cabe recalcar que el total de la muestra es

de 99 estudiantes encuestados.

CUADRO N. 63 EDAD DE LOS ENCUESTADOS

Rango de edad Cantidad Porcentaje (%)

18-24 años 74 74,7

25-36 años 21 21,2

Más de 36 años 4 4,1

Total 99 100,0


GRÁFICO N. 28 REPRESENTACIÓN GRÁFICA DE RANGOS DE EDAD


-

10,0

20,0

30,0

40,0

50,0

60,0

70,0

80,0

18-24 años 25-36 años Mas de 36 años

Rango de edad

n=475∗1.962∗0.03∗0.97

0.032(475−1)+ 1.962∗0.03∗0.97 =99

n =

𝑁∗𝑍2∗𝑝∗𝑞

𝑒2(𝑁−1)+ 𝑍2∗𝑝∗𝑞

Donde: N = Total de la población

Z = 1.96 ^2

p = proporción esperada 3% = 0.03

q = 1 – p (en este caso 1 - 0.03 = 0.97

d = precisión (usar un 3%).

85

Análisis:

Según los datos obtenidos se observa que el 74,7% de las personas encuestadas

están entre un rango de 18 a 24 años; el 21,2 % son personas de 25 a 36 años y

el 4,1% pertenecen a personas mayores de 36 años.

CUADRO N. 64 GÉNERO DE LOS ENCUESTADOS

Genero Cantidad Porcentaje (%)

Masculino 57 57,6

Femenino 42 42,4

Total 99 100,0


GRÁFICO N. 29 REPRESENTACIÓN GRÁFICA DE GÉNERO DE LOS

ENCUESTADOS


Análisis:

Según los datos obtenidos se observa que el 57,6% de las personas encuestadas

son de género masculino y el 42,4% son de género femenino es decir se recibió

un poco más de opinión de varones que de mujeres.

-

10,0

20,0

30,0

40,0

50,0

60,0

70,0

Masculino Femenino

Género

86

Pregunta Nº 1 de la Encuesta

1.- ¿Con que frecuencia va al Odontólogo?

CUADRO N. 65 PREGUNTA Nº 1

Pregunta Nª 1 Cantidad Porcentaje (%)

Muy Frecuentemente 6 6,1

Frecuentemente 17 17,1

Ocasionalmente 67 67,7

Nunca 9 9,1

Total 99 100,0


GRÁFICO N. 30 REPRESENTACIÓN GRÁFICA PREGUNTA Nº 1


Análisis: Según los datos obtenidos se observa que el 6,1% de las personas

encuestadas visitan al odontólogo con mucha frecuencia, el 17,1% visitan al

odontólogo con frecuencia; el 67,7% visitan al odontólogo ocasionalmente y por

ultima el 9,1% de los encuestados jamás han visitado a un odontólogo es decir el

mayor porcentaje de opinión es sobre encuestados que ocasionalmente visitan al

odontólogo.

0

10

20

30

40

50

60

70

80

MuyFrecuentemente

Frecuentemente Ocasionalmente Nunca

¿Con que frecuencia visita al odontologo?

87


2.- ¿Tiene conocimiento acerca de la patología llamada descalcificación o lesión

de mancha blanca?


Pregunta Nº 2 Cantidad Porcentaje (%)

Si 28 28,3

No 71 71,7

Total 99 100,0





encuestadas conoce sobre la patología llamada descalcificación y el 71,7% no

conocen nada acerca de a descalcificación.


3.- ¿Considera usted que la poca higiene bucal genere la aparición de placa

bacteriana sobre las piezas dentales?

0

10

20

30

40

50

60

70

80

Si No

¿Tiene conocimiento acerca de la patología llamada descalcificación o lesión de mancha blanca?

88



Si 88 88,9

No 7 7,1

Talvez 4 4,0

Total 99 100,0





encuestadas cree que la poca higiene bucal infiere en la aparición de placa

bacteriana; el 7,1% de los encuestados creen que no infiere la higiene bucal en la

aparición de placa y el 4,0% crees que talvez tenga relación la poca higiene bucal

con la aparición de la placa.


4.- ¿Considera usted que el consumo de alimentos perjudiciales para la buena

salud genere el debilitamiento de la dentina?

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

Si No Talvez

¿Considera usted que la poca higiene bucal genere la aparición de placa bacteriana sobre las piezas

dentales ?

89



Si 70 70,7

No 20 20,2

Talvez 9 9,1

Total 99 100,0





encuestadas cree que el consumo de alimentos perjudiciales para la buena salud

ocasiona el debilitamiento de la dentina; el 20,2% de los encuestados creen que

no ocasiona el debilitamiento de la dentina y el 9,1% crees que tal vez tenga

relación el consumo de alimentos perjudiciales con el debilitamiento de la dentina.


5.- ¿Considera usted que el uso de aparatos de ortodoncia (Brackets) produce

manchas blanquecinas?

0

10

20

30

40

50

60

70

80

Si No Talvez

¿Considera usted que el consumo de alimentos perjudiciales para la buena salud genere el

debilitamiento de la dentina ?

90



Si 23 23,3

No 20 20,4

Talvez 56 56,3

Total 99 100,0





encuestadas cree que el uso de brackets ocasiona manchas blanquecinas; el

20,4% de los encuestados creen que no ocasiona la aparición de manchas

blanquecinas y el 56,3% crees que talvez tenga relación el uso de brackets con la

aparición de manchas blanquecinas.


6.- ¿Considera usted que, en el periodo de gestación, las mujeres están

propensas a sufrir descalcificación?

0

10

20

30

40

50

60

70

Si No Talvez

¿Considera usted que el uso de aparatos de ortodoncia (Brackets) produce manchas

blanquecinas ?

91



Si 50 50,5

No 9 9,1

Talvez 40 40,4

Total 99 100,0




Análisis: Según los datos obtenidos se observa que el 50,5 % de las personas

encuestadas cree que las mujeres en periodo de gestación están propensas a

sufrir descalcificación; el 9,1 % de los encuestados creen que las mujeres en

periodo de gestación no están propensas a sufrir descalcificación y el 40,4% creen

que las mujeres en periodo de gestación talvez están propensas a sufrir

descalcificación.


7.- ¿Cree usted que la presencia de bacterias o virus en la cavidad bucal produzca

úlceras dolorosas también conocidas como aftas bucales?

-

10,0

20,0

30,0

40,0

50,0

60,0

Si No Talvez

¿Considera usted que en el periodo de gestación , las mujeres están propensas a sufrir

descalcificación?

92



Si 62 62,6

No 7 7,1

Talvez 30 30,3

Total 99 100,0




Análisis: Según los datos obtenidos se observa que el 62,6 % de las personas

encuestadas cree que la presencia de bacterias o virus en la cavidad bucal

produce ulceras dolorosas también conocidas como aftas bucales; el 7,1 % de los

encuestados no creen que la presencia de bacterias o virus generan las ulceras

dolorosas y el 30,3 % cree que talvez presencia de bacterias o virus generan las

ulceras dolorosas.


8.- ¿Le gustaría que los odontólogos usaran un sistema web que ayude a detectar

la descalcificación desde una fotografía?

0

10

20

30

40

50

60

70

Si No Talvez

¿Cree usted que la presencia de bacterias o virus en la cavidad bucal produzca úlceras dolorosas

también conocidas como aftas bucales?

93



Si 88 88,9

No 1 1,0

Talvez 10 10,1

Total 99 100,0





encuestadas les gustaría que los odontólogos usaran un sistema web que ayude

a detectar la descalcificación a partir de una fotografía; el 1,0% de los encuestados

creen que no les gustaría que los odontólogos usaran un sistema web que les

ayude a detectar la descalcificación y el 10,1% cree que talvez les gustaría que

los odontólogos detectaran la descalcificación en un sistema web.


9.- ¿Cree usted que el desarrollo de este aplicativo serviría de ayuda a

consultorios médicos o a la misma Facultad Piloto de Odontología?

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

Si No Talvez

¿Le gustaría que los odontólogos usaran un sistema web que ayude a detectar la descalcificación desde

una fotografía?

94



Totalmente de Acuerdo 63 63,7

De Acuerdo 32 32,3

En desacuerdo 2 2,0 Totalmente en desacuerdo 2 2,0

Total 99 100,0





encuestadas cree que el desarrollo de este aplicativo serviría mucho de ayuda a

los odontólogos; el 32,3% de los encuestados creen estar de acuerdo que serviría

de mucho ayuda; el 2.0% de los encuestados están en desacuerdo con el

desarrollo del sistema sea de utilidad para los odontólogos y el restante 2.0%

opinan que están en total desacuerdo con que el sistema web sea de ayuda para

los odontólogos.

-

10,0

20,0

30,0

40,0

50,0

60,0

70,0

Totalmente acuerdo Acuerdo Desacuerdo Totalmentedesacuerdo

¿Cree usted que el desarrollo de este aplicativo serviría de ayuda a consultorios médicos o a la

misma Facultad Piloto de Odontologia?

95

CAPÍTULO IV

RESULTADOS

Una vez finalizado el desarrollo del proyecto tanto como el aplicativo Matlab, como

el sistema web se puede observar en el gráfico n. 39 los datos principales del

examen, como lo son el porcentaje de afectación y el porcentaje de sano de las

piezas dentales previamente cargadas.

GRÁFICO N. 39 RESULTADO FINAL DEL EXAMEN


Después de terminar con el examen médico para medir el nivel de descalcificación

de las piezas dentales evaluadas en el modelo computacional, se deberán

exportar estos resultados al sistema web. Este proceso se llevara a cabo guardado

los resultados en un archivo de texto, dicho archivo de texto deberá llevar por

nombre el número de cédula del paciente que ha sido evaluado para que al

momento de subir los resultados solo se permita cargar si el los números de

cédulas coinciden en el archivo de texto como en el registro del sistema web.

Por otra parte se puede llegar a apreciar en el gráfico n. 40 el diseño de la página

principal del sistema web cual posee una interfaz fácil de manejar e intuitiva con

el respectivo control de acceso al sistema

96

GRÁFICO N. 40 PÁGINA PRINCIPAL DEL SISTEMA WEB


El sistema web, fue sometido a varias pruebas de validación para confirmar que

esté completamente operativo y funcional, cumpliendo con todos los

requerimientos funcionales y no funcionales establecidos en las reuniones

anteriores, todo esto con la finalidad de mantener la integridad de los datos, para

esto se han realizado varios tipos de pruebas en los diferentes módulos del

sistema web.

Además se realizó una solicitud a profesionales en el área de desarrollo de

software que se realice una evaluación global del sistema web para ello se

estableció una fecha en la que ambas partes estén de acuerdo para acordar un

visita y proceder a evaluar al sistema revisando los respectivos diagramas de

casos de uso, y el cumplimiento de los requerimientos funcionales y los

requerimientos no funcionales.

Finalmente se pueden observar todas estas validaciones como anexos al final de

este documento donde se detallan cada uno de los puntajes obtenidos en estas

pruebas desarrolladas por los profesionales del área, a su vez cabe recalcar que

cada aplicativo tanto el de Matlab como el sistema web cuentan con sus

respectivos manuales técnicos y de usuarios.

97

CONCLUSIONES

Una vez dado por concluido el proyecto de desarrollo se llega a las siguientes

conclusiones:

En base al extenso estudio del uso de las herramientas de procesamiento

digital de imágenes y la aplicación de las técnicas de segmentación de

imágenes se ha logrado aplicar estos conceptos en muchos campos de la

ciencia en con la finalidad de tener una nueva visión, uno de estos campos

es la medicina, en este proyecto específicamente en la rama de la

odontología donde se pudo lograr que a través de una fotografía de una

pieza dental se puedan obtener diagnósticos sobre las enfermedades más

comunes que se pueden presentar en la cavidad bucal como

descalcificación.

Otro elemento fundamental para lograr el desarrollo del proyecto fueron las

piezas dentales, pero específicamente en imágenes digitales, pues gracias

a estas imágenes se pudo realizar este proyecto debido a que fueron

sometidas a técnicas de segmentación, para poder determinar el nivel de

afectación de las piezas dentales a causa de la descalcificación.

Se puede afirmar que la herramienta de procesamiento de datos Matlab es

muy completa en función del trabajo con algoritmos de segmentación y

técnicas de procesamiento de imágenes, entre estas técnicas se puede

mencionar a sobel, k-means, canny, top-ha y en especial a Mean-Shift que

fue la técnica elegida para realizar el proceso de segmentación durante el

desarrollo de este proyecto.

98

RECOMENDACIONES

Este trabajo en enfocó exclusivamente en la afectación que puede

presentar la cavidad bucal como es el la descalcificación en las piezas

dentales o lesión de mancha blanca, sin embargo, no se retira la posibilidad

de poder tratar otras enfermedades que afectan a la cavidad bucal como

lo es la gingivitis, caries, enfermedad periodontal entre otras, estas

afectaciones se pueden presentar gracias al alto consumo de alimentos

azucarados o perjudiciales para el esmalte dental, la falta de higiene entre

otros motivos.

Se recomienda tener en cuenta otras herramientas de procesamiento de

datos, existen otros programas en los cuales también se puede realizar

estos procesos entre estos tenemos a un lenguaje de programación como

Python, OpenCV o el Lenguaje R. Estas herramientas pueden realizar los

procesos de análisis de imágenes digitales, de esta forma seria mucho

mejor realizar un proyecto de este tipo en algunas de estas herramientas

para poder comparar resultados y tomar decisiones en base a los datos

que nos den como resultado.

Al finalizar este proyecto, se recomienda que no se lo deje apartado y se

siga investigando para darle continuidad, y que se tome como una base

para los nuevos proyectos de desarrollo que se quieran realizar en función

de las demás patologías como las caries, gingivitis, periodontitis entre

otras. De esta manera se puede encontrar más técnicas que nos ayuden

a determinar estas patologías, finalmente unir todos los proyectos para

lograr conseguir un aplicativo muy completo y que sea de utilidad para la

comunidad universitaria y para los profesionales en el campo de la

odontología.

99

BIBLIOGRAFÍA

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SCRUM como complemento de las metodologías del PMI para el control de

proyectos de desarrollo de software. Revistas UMNG, 1-12. Recuperado el 24 de

Noviembre de 2018, de

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106

ANEXOS

ANEXO I. Cronograma

Universidad de Guayaquil

Facultad de Ciencias Matemáticas y Físicas

Carrera de Ingeniería en Sistemas Computacionales


TEMA: Desarrollo de un sistema web que determine el nivel de descalcificación de un paciente desde su cavidad bucal considerando el

espectro visible y no visible.

Cronograma

Código Nombre de la

tarea Duración Comienzo Fin Encargados

1 Propuesta del

Proyecto 1 día 01/01/2018 01/01/2018

Josué Maya, Fabian

Guevara

2 Asignación de

Tutor 1 día 02/10/2018 02/10/2018

Josué Maya, Fabian

Guevara

3 Elaboración del

Capítulo I 11 días 22/10/2018 05/11/2018

Josué Maya, Fabian

Guevara

4

Revisión del Capítulo I por el

Tutor 3 días 07/11/2018 09/11/2018

Josué Maya, Fabian

Guevara

5 Corrección del

Capítulo I 4 días 12/11/2018 15/11/2018

Josué Maya, Fabian

Guevara

6 Elaboración del

Capítulo II 15 días 16/11/2018 06/12/2018

Josué Maya, Fabian

Guevara

7

Revisión del Capítulo II por el

Tutor 4 días 07/12/2018 12/12/2018

Josué Maya, Fabian

Guevara

8 Corrección del

Capítulo II 5 días 12/12/2018 18/12/2018

Josué Maya, Fabian

Guevara

107

9 Elaboración del

Capítulo III 26 días 21/12/2018 25/01/2019

Josué Maya, Fabian

Guevara

10

Revisión del Capítulo III por el

Tutor 5 días 28/01/2019 01/02/2019

Josué Maya, Fabian

Guevara

11 Corrección del

Capítulo III 8 días 04/02/2019 13/02/2019

Josué Maya, Fabian

Guevara

12 Elaboración del

Capítulo IV 4 días 13/02/2019 16/02/2019

Josué Maya, Fabian

Guevara

13

Revisión del Capítulo IV por

el Tutor 2 días 18/02/2019 19/02/2019

Josué Maya, Fabian

Guevara

14 Corrección del

Capítulo IV 1 día 19/02/2019 19/02/2019

Josué Maya, Fabian

Guevara

15

Corrección de todos los capítulos

3 días 21/02/2019 24/02/2019 Josué Maya,

Fabian Guevara

108

ANEXO II. Diagrama de Gantt







Diagrama de Gantt

109

ANEXO III. Código de Matlab







Código Fuente de Matlab

Principal.m

function varargout = principal(varargin) gui_Singleton = 1; gui_State = struct('gui_Name', mfilename, ... 'gui_Singleton', gui_Singleton, ... 'gui_OpeningFcn', @principal_OpeningFcn, ... 'gui_OutputFcn', @principal_OutputFcn, ... 'gui_LayoutFcn', [] , ... 'gui_Callback', []); if nargin && ischar(varargin{1}) gui_State.gui_Callback = str2func(varargin{1}); end

if nargout [varargout{1:nargout}] = gui_mainfcn(gui_State, varargin{:}); else gui_mainfcn(gui_State, varargin{:}); end % --- Executes just before principal is made visible. function principal_OpeningFcn(hObject, eventdata, handles,

varargin) ug=('C:\sis_descal\images\ug.png');

axes(handles.axes2) imagen_ug=imread(ug); axis off; imshow(imagen_ug);

facul=('C:\sis_descal\images\facultad.jpg');

axes(handles.axes3) imagen_fa=imread(facul); axis off; imshow(imagen_fa);

carrera=('C:\sis_descal\images\logocisc.jpg');

110

axes(handles.axes4) imagen_ca=imread(carrera); axis off; imshow(imagen_ca);

global texto; diente=get(handles.popupmenu1, 'String'); pieza =get(handles.popupmenu1, 'value'); texto = diente(pieza); global con con=0; % Choose default command line output for principal handles.output = hObject;

% Update handles structure guidata(hObject, handles);

function varargout = principal_OutputFcn(hObject, eventdata,

handles) varargout{1} = handles.output;

% --- Executes on button press in pushbutton1. function pushbutton1_Callback(hObject, eventdata, handles) % hObject handle to pushbutton1 (see GCBO) % eventdata reserved - to be defined in a future version of

MATLAB % handles structure with handles and user data (see GUIDATA) global acu; acu=0; global cadena; [nombre direct]=uigetfile('*.png','Abrir imagen');

if nombre==0 return end

set(handles.axes1,'visible','on') axes(handles.axes1) global imagen1; imagen1=imread(fullfile(direct,nombre)); axis off; imshow(imagen1); cadena=strcat(direct,nombre); set(handles.text3,'string',cadena);

ceduu=char(get(handles.ced,'String'));

if isempty(cadena) || isempty(ceduu) set(handles.pushbutton2,'enable','off'); else set(handles.pushbutton2,'enable','on'); end % --- Executes on button press in pushbutton2. function pushbutton2_Callback(hObject, eventdata, handles)

111

cedula=char(get(handles.ced,'String'));

global cadena; global text1; global texto; global con con=con+1; text1="Incisivo";

x = double( imread(cadena)); y = meanShiftPixCluster(x,20,32);

sample = zeros(size(x,1),size(x,2)); sample(1:3:end,1:3:end) = 1;

R = x(:,:,1); Rx = R(sample==1); Rn = randn( numel(Rx),1 )/3; G = x(:,:,2); Gx = G(sample==1); Gn = randn( numel(Rx),1 )/3; B = x(:,:,3); Bx = B(sample==1); Bn = randn( numel(Rx),1 )/3;

close(figure (1)); %%Proceso de Segmentación tol=20; img_ms = uint8(y); movegui(figure(3),[398,130]); figure (3), subplot(1,2,1), imshow(img_ms), axis image,

title('IMAGEN SEGMENTADA');

dim = [0.1 0.8 0.8 0.15]; str = {' POR FAVOR SELECCIONA UNO O VARIOS PUNTOS DEL','

DIENTE DONDE HAYA MANCHAS POR DESCALCIFICACIÓN'}; annotation('textbox',dim,'String',str)

pix=impixel;

colrefR=double(pix(1,1)); colrefG=double(pix(1,2)); colrefB=double(pix(1,3));

R=img_ms(:,:,1)>=(colrefR-tol)&img_ms(:,:,1)<=(colrefR+tol); G=img_ms(:,:,2)>=(colrefG-tol)&img_ms(:,:,2)<=(colrefG+tol); B=img_ms(:,:,3)>=(colrefB-tol)&img_ms(:,:,3)<=(colrefB+tol);

t=R&G&B;

seg=t; seg(:,:,2)=t; seg(:,:,3)=t; fin=uint8(double(seg).*double(img_ms)); figure (3), subplot(1,2,2), imshow(fin), title('ÁREA

AFECTADA POR DESCALCIFICACIÓN'); %% %CALCULO DEL AREA TOTAL %Convertir a escala de grises

112

img_gris = rgb2gray (img_ms); %Convertir a binaria T=graythresh(img_gris); BW=im2bw(img_gris,T); img_binaria=BW; AreaTotal=bwarea(img_binaria);

fprintf('%G\n',AreaTotal); %% %CALUCULO DEL ÀREA AFECTADA img_gris_af = rgb2gray (fin); %Convertir a binaria A=graythresh(img_gris_af); BWA=im2bw(img_gris_af,A); img_binaria_af=BWA; AreaAfectada=bwarea(img_binaria_af); AreaSana = (AreaTotal - AreaAfectada);

fprintf('%G\n',AreaAfectada); fprintf('%G\n',AreaSana);

Porcen_Afectada=(100*AreaAfectada)/AreaTotal; Porcen_Sana=(100*AreaSana)/AreaTotal;

if texto=="Incisivo" text1="Incisivo"; elseif texto=="Canino" text1="Canino"; elseif texto=="Premolar" text1="Premolar"; elseif texto=="Molar" text1="Molar"; end resultado(cedula,text1,Porcen_Afectada,Porcen_Sana,con);

% --- Executes during object creation, after setting all

properties. function text3_CreateFcn(hObject, eventdata, handles) % --- Executes on selection change in popupmenu1. function popupmenu1_Callback(hObject, eventdata, handles) % hObject handle to popupmenu1 (see GCBO) global texto; diente=get(hObject, 'String'); pieza =get (hObject, 'value'); texto = diente(pieza);

% --- Executes during object creation, after setting all

properties. function popupmenu1_CreateFcn(hObject, eventdata, handles) % hObject handle to popupmenu1 (see GCBO) % eventdata reserved - to be defined in a future version of

MATLAB if ispc && isequal(get(hObject,'BackgroundColor'),

get(0,'defaultUicontrolBackgroundColor'))

113

set(hObject,'BackgroundColor','white'); end function ced_Callback(hObject, eventdata, handles) % str2double(get(hObject,'String')) returns contents of ced

as a double while 1 Numero=get(hObject,'String'); if isnan(str2double(Numero))==0 if length(Numero)==10 set(handles.text1, 'String',Numero); if isempty(get(handles.text3,

'String')) || isempty(Numero)

set(handles.pushbutton2,'enable','off'); else

set(handles.pushbutton2,'enable','on'); end break; else set(handles.pushbutton2,'enable','off'); set(handles.text1, 'String','No valido'); set(hObject,'String',''); msgbox('Cédula no valida, ingrese 10 dígitos', 'Error

de Ingreso', 'error'); break; end else set(handles.pushbutton2,'enable','off'); set(handles.text1, 'String','No es numero'); set(hObject,'String',''); msgbox('Cédula no valida, no se admiten letras ni

caracteres especiales', 'Error de Ingreso', 'error'); break;

end end % --- Executes during object creation, after setting all

properties. function ced_CreateFcn(hObject, eventdata, handles) % hObject handle to ced (see GCBO) if ispc && isequal(get(hObject,'BackgroundColor'),

get(0,'defaultUicontrolBackgroundColor')) set(hObject,'BackgroundColor','white'); end function principal_CloseRequestFcn(hObject, eventdata, handles) % hObject handle to principal (see GCBO) function pushbutton8_Callback(hObject, eventdata, handles) delete(handles.principal);

meanShiftPixCluster.m

function [y, MS] = meanShiftPixCluster(x,hs,hr,th,plotOn) %% Argument Check if nargin<3

114

error('please type help for function syntax') elseif nargin == 3 th = 1/100; plotOn = 1; elseif nargin == 4 if th<0 || th >255 error('threshold should be in [0,255]') else plotOn = 1; end elseif nargin == 5 if sum(ismember(plotOn,[0,1])) == 0 error('plotOn option has to be 0 or 1') end elseif nargin>5 error('too many input arguments') end %% initialization x = double(x); [height,width,depth] = size(x); y = x; done = 0; iter = 0; if plotOn %figure(randi(1000)+1000); figure(1),

dim = [0.1 0.8 0.8 0.15]; str = {' SE ESTÁ SEGMENTANDO LA IMAGEN,','

POR FAVOR ESPERA UN MOMENTO'}; annotation('textbox',dim,'String',str)

end % padding image to deal with pixels on borders xPad = padarray(x,[height,width,0],'symmetric'); % build up look up table to boost computation speed weight_map = exp( -(0:255^2)/hr^2 ); MS = []; %% main loop while ~done weightAccum = 0; yAccum = 0; % only 99.75% area (3sigma) of the entire non-zero Gaussian

kernel is considered for i = -hs:hs for j = -hs:hs if ( i~=0 || j~=0 ) % spatial kernel weight spatialKernel = 1; % uncomment the following line to active Gausian

kernel %spatialKernel = exp(-(i^2+j^2)/(hs/3)^2/2); xThis = xPad(height+i:2*height+i-1,

width+j:2*width+j-1, 1:depth); xDiffSq = (y-xThis).^2; % feature kernel weight

115

intensityKernel = repmat( prod( reshape(

weight_map( xDiffSq+1 ), height, width, depth) , 3 ), [1,1,

depth]); % mixed kernel weight weightThis = spatialKernel.*intensityKernel; % update accumulated weights weightAccum = weightAccum+ weightThis; % update accumulated estimated ys from xs yAccum = yAccum+xThis.*weightThis; end end end % normalized y (see Eq.(20) in the cited paper) yThis = yAccum./(weightAccum+eps); % convergence criterion yMS = mean(abs(round(yThis(:))-round(y(:)))); y = round(yThis); MS(iter+1) = yMS; %xPad = padarray(y,[height,width,0],'symmetric'); if plotOn subplot(121), imshow(uint8(y)),axis image, title(['iteration

times = ' num2str(iter) '; averaged mean-shift = ' num2str(yMS)]); subplot(122), plot(0:iter, MS ), xlabel('iteration #'),

ylabel('averaged mean shift');axis square drawnow end if yMS <= th % exit if converge done = 1; else % otherwise update estimated y and repeat mean shift iter = iter+1; end end

Resultado.m

function varargout = resultado(varargin) % Begin initialization code - DO NOT EDIT gui_Singleton = 1; gui_State = struct('gui_Name', mfilename, ... 'gui_Singleton', gui_Singleton, ... 'gui_OpeningFcn', @resultado_OpeningFcn, ... 'gui_OutputFcn', @resultado_OutputFcn, ... 'gui_LayoutFcn', [] , ... 'gui_Callback', []); if nargin && ischar(varargin{1}) gui_State.gui_Callback = str2func(varargin{1}); end

if nargout [varargout{1:nargout}] = gui_mainfcn(gui_State, varargin{:}); else gui_mainfcn(gui_State, varargin{:}); end % End initialization code - DO NOT EDIT

116

% --- Executes just before resultado is made visible. function resultado_OpeningFcn(hObject, eventdata, handles,

varargin) close(figure (3));

set(handles.ced_txt, 'String', varargin(1)); set(handles.pieza_txt, 'String', varargin(2)); set(handles.afec_txt, 'String', varargin(3)); set(handles.sana_txt, 'String', varargin(4)); set(handles.text12, 'String', varargin(5)); set(handles.pushbutton1,'enable','on');

global prueba prueba=str2double(get(handles.text12, 'String'));

if prueba==1 datos=get(handles.table1, 'Data'); datos(:,:) = []; set(handles.table1, 'Data',datos); end

% Choose default command line output for resultado handles.output = hObject;

% Update handles structure guidata(hObject, handles); % --- Outputs from this function are returned to the command line. function varargout = resultado_OutputFcn(hObject, eventdata,

handles) varargout{1} = handles.output;

% --- Executes on button press in pushbutton1. function pushbutton1_Callback(hObject, eventdata, handles) P=str2double(get(handles.afec_txt,'String')); Z=str2double(get(handles.sana_txt,'String'));

datos=get(handles.table1,'Data');

if isempty(datos)

datos{1,1}=P; datos{1,2}=Z; else datos{end+1,1}=P; datos{end,2}=Z; end set(handles.table1,'Data',datos);

A=cell2mat(get(handles.table1,'Data')); set(handles.edit5,'String',sum(A(:,1))); % suma de la columna uno

B=cell2mat(get(handles.table1,'Data'));

117

set(handles.edit6,'String',sum(B(:,2))); % suma de la columna dos

n=numel(A); n_filas=n/2;

d1=str2double(get(handles.edit5, 'String')); d2=str2double(get(handles.edit6, 'String'));

t1=(d1/n_filas); t2=(d2/n_filas);

set(handles.edit8, 'String', t1); set(handles.edit9, 'String', t2);

set(handles.pushbutton1,'enable','off'); set(handles.pushbutton2,'enable','on');

function edit2_Callback(hObject, eventdata, handles) function edit2_CreateFcn(hObject, eventdata, handles) % hObject handle to edit2 (see GCBO) if ispc && isequal(get(hObject,'BackgroundColor'),

get(0,'defaultUicontrolBackgroundColor')) set(hObject,'BackgroundColor','white'); end

function edit3_Callback(hObject, eventdata, handles) function edit3_CreateFcn(hObject, eventdata, handles) % hObject handle to edit3 (see GCBO) if ispc && isequal(get(hObject,'BackgroundColor'),


function edit4_Callback(hObject, eventdata, handles) % hObject handle to edit4 (see GCBO) % --- Executes during object creation, after setting all

properties. function edit4_CreateFcn(hObject, eventdata, handles) % hObject handle to edit4 (see GCBO) % Hint: edit controls usually have a white background on Windows. % See ISPC and COMPUTER. if ispc && isequal(get(hObject,'BackgroundColor'),

get(0,'defaultUicontrolBackgroundColor')) set(hObject,'BackgroundColor','white'); end % --- Executes on button press in pushbutton2. function pushbutton2_Callback(hObject, eventdata, handles) % hObject handle to pushbutton2 (see GCBO) %EXPORTACION DE LOS DATOS CREANDO UN TXT global nomarchivo;

118

answer = questdlg('¿Está seguro que desea exportar los

resultados?', ... 'ADVERTENCIA', ... 'Sí','No','Cancelar','Sí'); switch answer case 'Sí' por_afeccion=get(handles.edit8, 'String'); por_sana=get(handles.edit9, 'String'); nomarchivo=get(handles.ced_txt, 'String');

ff=char(strcat('C:\xampp\htdocs\siswebdes\resultado\',nomarchivo,'

.txt')); arch=fopen(ff,'wt'); fprintf(arch,'%s',por_afeccion); fprintf(arch,'\n%s',por_sana); fclose('all'); delete(handles.resultado); principal; msgbox('Resultados exportados correctamente',

'Información', 'help'); case 'No' return;

case 'Cancelar' return; end


properties. function edit5_CreateFcn(hObject, eventdata, handles) % hObject handle to edit5 (see GCBO) if ispc && isequal(get(hObject,'BackgroundColor'),

get(0,'defaultUicontrolBackgroundColor')) set(hObject,'BackgroundColor','white'); end function edit6_Callback(hObject, eventdata, handles) % hObject handle to edit6 (see GCBO) % --- Executes during object creation, after setting all




properties. function edit7_CreateFcn(hObject, eventdata, handles) % hObject handle to edit7 (see GCBO) % Hint: edit controls usually have a white background on Windows. % See ISPC and COMPUTER.

119

if ispc && isequal(get(hObject,'BackgroundColor'),

get(0,'defaultUicontrolBackgroundColor')) set(hObject,'BackgroundColor','white'); end function edit8_Callback(hObject, eventdata, handles) % hObject handle to edit8 (see GCBO) % --- Executes during object creation, after setting all


get(0,'defaultUicontrolBackgroundColor')) set(hObject,'BackgroundColor','white'); end function edit9_Callback(hObject, eventdata, handles) % hObject handle to edit9 (see GCBO) % eventdata reserved - to be defined in a future version of

MATLAB function edit9_CreateFcn(hObject, eventdata, handles) % hObject handle to edit9 (see GCBO) % eventdata reserved - to be defined in a future version of


get(0,'defaultUicontrolBackgroundColor')) set(hObject,'BackgroundColor','white'); end function edit10_Callback(hObject, eventdata, handles) % hObject handle to edit10 (see GCBO) % eventdata reserved - to be defined in a future version of

MATLAB % --- Executes during object creation, after setting all

properties. function edit10_CreateFcn(hObject, eventdata, handles) % hObject handle to edit10 (see GCBO) % eventdata reserved - to be defined in a future version of



function edit11_Callback(hObject, eventdata, handles) % hObject handle to edit11 (see GCBO) % eventdata reserved - to be defined in a future version of




function edit12_Callback(hObject, eventdata, handles) % hObject handle to edit12 (see GCBO)

120

% eventdata reserved - to be defined in a future version of



get(0,'defaultUicontrolBackgroundColor')) set(hObject,'BackgroundColor','white'); end % --- Executes when user attempts to close resultado. function resultado_CloseRequestFcn(hObject, eventdata, handles) % hObject handle to resultado (see GCBO) global nomarchivo;

answer = questdlg('SE BORRARÁN LOS DATOS.!! ¿Desea guardar los

resultados antes de Salir?', ... 'ADVERTENCIA! ', ... 'Sí','No','Cancelar','Cancelar'); switch answer case 'Sí' por_afeccion=get(handles.edit8, 'String'); por_sana=get(handles.edit9, 'String'); nomarchivo=get(handles.ced_txt, 'String');

ff=char(strcat('C:\xampp\htdocs\siswebdes\resultado\',nomarchivo,'

.txt')); arch=fopen(ff,'wt'); fprintf(arch,'%s',por_afeccion); fprintf(arch,'\n%s',por_sana); fclose('all'); delete(hObject); principal; msgbox('Resultados exportados correctamente',

'Información', 'help'); case 'No' delete(hObject); principal; case 'Cancelar' return; end

% --- Executes on button press in pushbutton3. function pushbutton3_Callback(hObject, eventdata, handles) % hObject handle to pushbutton3 (see GCBO) % eventdata reserved - to be defined in a future version of

MATLAB % handles structure with handles and user data (see GUIDATA)

121

ANEXO IV. Manual Técnico







Manual Técnico

Instalación de Matlab

Para poder instalar Matlab se accede al siguiente enlace

https://es.mathworks.com/login?uri=%2Fmwaccount%2Fprofiles%2Fpassword%

2Freset


https://es.mathworks.com/login?uri=%2Fmwaccount%2Fprofiles%2Fpassword%2Freset

https://es.mathworks.com/login?uri=%2Fmwaccount%2Fprofiles%2Fpassword%2Freset

122


Luego se registra en una cuenta de mathworks en caso de no tener la cuenta se

crea una ingresando un correo electrónico, eligiendo la ubicación actual de la

persona, la forma en cómo se usará el Matlab, finalmente si es mayor de 13 años;

luego damos click en crear


123

Luego se verifica el correo electrónico para acceder a la cuenta


Una vez verificada la cuenta se llenan los datos complementarios


124

Se aceptan los términos de licencia y se crea la cuenta


Luego elegimos la versión de Matlab que se va a utilizar en este caso la versión

R2018b


Esperamos a que se descargue el programa y luego lo ejecutamos.

125

Una vez ejecutado el programa elegimos la opción “Log in” y le damos “Next”


Aceptamos los términos de licencia


126

Una vez aceptada la licencia damos click en “Log in” y escribimos el usuario y la

contraseña con que nos registramos en la página de mathworks


Luego seleccionamos la licencia


127

Elegimos el destino de la carpeta en donde se guardarán los archivos de Matlab

y damos en “Next”


Se Selecciona las herramientas necesarias de lo que se va a instalar


128

Aquí se muestra si se desea crear un acceso directo del programa para continuar

damos click en “Next”


Se muestra el listado de todas las aplicaciones y herramientas que se van a

instalar. Para continuar damos click sobre “Install”.

Elaborado por: Josué Maya y Fabian Guevara

Fuente: Josué Maya y Fabian Guevara

129

Luego se procede a esperar que se instale el programa hasta que se cargue la

barra de progreso.


Damos click en “Finish” para terminar la instalación del Matlab



130

Instalación de Xampp

Descarga de Xampp

Para poder instalar el Xampp debemos ir al siguiente enlace

https://www.apachefriends.org/index.html



Luego elegimos la versión de Xampp que deseamos instalar y de acuerdo al

sistema operativo que tenemos en este caso elegiremos Windows y damos click

en Descargar.



https://www.apachefriends.org/index.html

131

Una vez descargada la versión de Xampp le damos doble click para ejecutarla


Luego se abre la pantalla de instalación



132

Seleccionamos las herramientas que se instalaran junto con el Xampp.



Seleccionamos la ruta de destino donde estará alojada la carpeta de Xampp.



133

Se inicia la instalación del Xampp solo se debe esperar a que instale y termine.




134

Finalmente damos click en “finish” para terminar la instalación


135

ANEXO V. Manual de Usuario







Manual de Usuario

Introducción

En el siguiente documento se detallará la utilización del sistema web de registros,

consultas, citas médicas, agenda semanal, tratamiento, etc. y está encaminado a

los usuarios que emplearan el sistema y el acceso a sus propios datos.

Acceso al sistema web

En la pantalla inicial del sistema web aparecerá la ventana de autentificación de

usuarios registrados, donde se debe ingresar la identificación del usuario y el

password correspondiente.


136

Se digita el usuario y contraseña para poder acceder al sistema



Una vez ingresado el usuario se abrirá el menú de acuerdo al usuario ingresado

cabe recalcar que hay 2 tipos de usuarios operacionales:

Secretaria o Auxiliar.

Doctores.

Cada uno tiene su propio menú es decir no tienen los mismos privilegios

Menú de Secretaria o Auxiliar

Cuenta con los módulos de registro, consulta, Reporte, cita médica, agenda

semanal y cargar resultados.


137

Menú Médicos

Cuenta con los módulos de tratamiento, consulta, resultados, reportes y agenda

semanal.


Registro

Aquí se procede a ingresar al paciente donde llenamos los datos principales y

cabe recalcar que hay datos que son obligatorios como la cedula, el nombre, etc.

Además, incluye la carga de la foto del paciente.


138

Luego seguimos llenando los datos complementarios del paciente


Reportes

En la parte de reportes solo digitamos por nombre o cedula al paciente que

queramos y damos click en el botón buscar.


Una vez que hemos buscado, elegimos el paciente a buscar específicamente.


139

Luego mostrara el reporte final en pdf el cual se detallarán los datos del paciente

y los resultados del diagnóstico, el cual podrá ser impreso para entregarle al

paciente.


Consultas

Aquí podemos digitar por nombre o cedula al paciente que queramos y damos

click en el botón buscar.


140


Agendar citas del paciente

En este módulo se va a apartar la cita del paciente a través del calendario que se

muestra en el gráfico siguiente pero antes debes buscar al paciente tal como lo

hicimos en la pantalla de reporte



141

Luego elegimos el Medico que atenderá al paciente junto al horario disponible en

el calendario


Agenda semanal

Aquí se podrá visualizar la agenda semanal de los médicos junto a las citas y

pacientes que tendrá que atender


142

Cargar Resultados

Aquí se cargará los resultados del diagnóstico realizado en el modelo de Matlab

donde buscaremos el paciente por cedula o nombre, luego le damos click al

paciente y cargamos los datos del diagnóstico.



Tratamiento

En este módulo los doctores podrán tratar a los pacientes que ya tengan su cita

previa


143

Iniciar Diagnostico

A continuación, se mostrará la parte grafica del modelo en Matlab.


En el gráfico se puede apreciar la ventana principal del modelo con 3 botones

Cargar foto, Segmentar y Salir, además incluye una caja de texto que invita al

usuario a ingresar el número de cedula del paciente y una lista desplegable que

indica que tipo de pieza dental se va analizar, luego se procede a elegir la foto de

la pieza dental a examinar y una vez elegida se da click en el botón Segmentar.


144

En el gráfico se muestra iterativamente como se realiza a segmentación de

imágenes a través del algoritmo Mean-Shift y a un lado muestra las variaciones

de pixeles y las iteraciones expresadas en un plano cartesiano.


En el gráfico se puede observar la comparación de la imagen original vs la imagen

procesada es decir luego de aplicarle el algoritmo de Mean Shift y junto a ello la

distribución de pixeles antes y después de la aplicación de Mean-Shift


145

En el grafico se puede observar que una vez terminada la segmentación aplicando

Mean-Shift se tiene la imagen segmentada y luego se elige uno o varios pixeles

para poder calcular el área afectada o sana de la pieza dental.


En el grafico se aprecia la ventana de los detalles del paciente junto con las

características de la pieza dental una vez procesada es decir el porcentaje del

área sana y área afectada de la pieza dental que se eligió realizar el análisis.


146

En el gráfico se aprecia que Luego se realiza el mismo procedimiento pieza por

pieza dental para así obtener el promedio de descalcificación del paciente.


En el gráfico se puede observar la última pantalla del modelo en Matlab Finalmente

se da click en el botón exportar para que esos datos obtenidos puedan ser

cargados al sistema web.

147

ANEXO VI. Encuesta







Encuesta

Universidad de Guayaquil - Facultad de Ciencias matemáticas y Físicas - Carrera de Ingeniería en Sistemas computacionales.

ENCUESTA PARA PROYECTO DE TITULACIÓN:

TEMA: DESARROLLO DE UN SISTEMA WEB QUE DETERMINE EL NIVEL DE

DESCALCIFICACIÓN DE UN PACIENTE A TRAVÉS DE SU CAVIDAD BUCAL


* Required

1. Seleccione su rango de edad * Mark only one oval.

18-24 años

25-36 años

Más de 36 años

2. Seleccione su género * Mark only one oval.

Masculino

Femenino

3. ¿Con que frecuencia visita al odontólogo? * Mark only one oval.

Muy frecuentemente

Frecuentemente

Ocasionalmente

Nunca

148

4. ¿Tiene conocimiento acerca de la patología llamada descalcificación o

lesión de mancha blanca? * Mark only one oval.

Si

No

5. ¿Considera usted que la poca higiene bucal genere la aparición de placa

bacteriana sobre las piezas dentales? * Mark only one oval.

Si

No

Talvez

6. ¿Considera usted que la ausencia de una revisión por parte de un

odontólogo se deba al temor y/o desinterés en realizar chequeos dentales

para prevenir y diagnosticar patologías a tiempo? * Mark only one oval.

Si

No

Talvez

7. ¿Considera usted que el uso de aparatos de ortodoncia produce manchas

blanquecinas?

*

Mark only one oval.

Si

No

Talvez

8. ¿Considera usted que en el periodo de gestación, las mujeres están

propensas a sufrir descalcificación? * Mark only one oval.

Si

No

Talvez

9. ¿Cree usted que el uso excesivo de medicamentos produzca una escasa

generación de saliva y que la cavidad esté seca? * Mark only one oval.

Si

No

Talvez

149

10. ¿Le gustaría que los odontólogos usaran un sistema web que ayude a

detectar la descalcificación desde una fotografía? * Mark only one oval.

Si

No

Talvez

11. ¿Cree usted que el desarrollo de este aplicativo serviría de ayuda a

consultorios médicos o a la misma Facultad Piloto de Odontología? * Mark

only one oval.

Totalmente Acuerdo

Acuerdo

Desacuerdo

Totalmente Desacuerdo

150

ANEXO VII. Validación de Usabilidad







151

ANEXO VIII. Validación de Usabilidad







152

ANEXO IX. Pruebas de Funcionalidad







153

ANEXO X. Pruebas de Funcionalidad







154

ANEXO XI. Pruebas de Funcionalidad







155

ANEXO XII. Fotografías de Evidencia







Fotografías de Evidencia

156









157









Documents

UNIVERSIDAD DE GUAYAQUIL - repositorio.ug.edu.ecrepositorio.ug.edu.ec/bitstream/redug/39891/1/B... · facultad de ciencias matemÁticas y fÍsicas carrera de ingenierÍa en sistemas