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Diseño de un Instrumento para la Evaluación de Imágenes en Endoscopía
y Laparoscopía para Inteligencia Artificial (ENDOLAP-IA)
Instrument Design for Evaluation of Images from Endoscopy and
Laparoscopy for Artificial Intelligence (ENDOLAP-IA)
Norman Alejandro Rendón Mejía
norman-rendon@hotmail.com
https://orcid.org/0000-0003-2998-0981
Universidad Autónoma de Chihuahua Hospital General - Salvador Zubirán Anchondo
Chihuahua - México
Artículo recibido: 19 de abril del 2024
Aceptado para publicación: 22 de mayo 2024
Conflictos de Intereses: Ninguno que declarar
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RESUMEN
El aumento en el número de publicaciones relacionadas con el uso de inteligencia artificial
(IA) en los últimos años ha incrementado el interés por el usar esta novedosa tecnología en
desarrollo de nuevos métodos diagnósticos. El uso de imágenes para la elaboración de
algoritmos de IA conlleva una serie de pasos complejos, que en aquellos no familiarizados en
el área de las ciencias computacionales puede ocasionar confusión. Se trata de un estudio
instrumental para la elaboración de una lista de cotejo, para delimitar los pasos y un control
de calidad del material empleado para la elaboración de algoritmos de IA en la detección
automática de objetos. Se realizó el presente estudio en 2 fases: validez de facie y validez de
contenido. Se enviaron a 3 expertos un cuestionario con 20 ítems para valorar la pertenencia
y comprensión de los ítems. Para la validez de contenido se reenvió el cuestionario a 5
expertos para valorar su pertinencia y redacción, se mantuvieron 19 ítems para la versión
final del instrumento. El instrumento presentado ¨ENDOLAP-IA¨, es el primero en su clase,
el crear instrumentos como el presente, facilitan la introducción e integración a aplicar estas
nuevas tecnologías en el área de la medicina.
Palabras clave: laparoscopía, inteligencia artificial, imagen, estudio instrumental, lista de
cotejo
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ABSTRACT
The increase in the number of publications related to the use of artificial intelligence (AI) in
recent years has increased interest in using this novel technology in the development of new
diagnostic methods. The use of images for the development of AI algorithms involves a
series of complex steps, which can be confusing for those unfamiliar with computer science.
This is an instrumental study for the elaboration of a checklist, to delimit the steps and quality
control of the material used for the elaboration of AI algorithms in automatic object
detection. The present study was conducted in 2 phases: face validity and content validity. A
questionnaire with 20 items was sent to 3 experts to assess the relevance and comprehension
of the items. For content validity, the questionnaire was sent back to 5 experts to assess its
relevance and wording; 19 items were kept for the final version of the instrument. The
instrument presented, ¨ENDOLAP-IA¨, is the first of its kind. The creation of instruments
like this one facilitates the introduction and integration of these new technologies in the
medical field.
Keywords: information, knowledge, skills, SFIA, profile, cybersecurity
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INTRODUCCIÓN
El procesamiento digital de imágenes consiste en una serie de procesos y técnicas para la
representación digital de una imagen, un objeto a destacar en una escena, con el fin de
facilitar su análisis (Medina & Bellera, 2003). En el trabajo de (Restrepo-Velázquez, 1999),
las imágenes obtenidas a través de este proceso pueden ser utilizadas para realizar
diagnósticos, tratamiento y pronostico en un contexto clínico especifico (CJ Acuña et al,
2007), sin embargo, la obtención de las imágenes para la realización de algoritmos de
detección automática de objetos tiene sus obstáculos, las imágenes extraídas de sistemas de
captura de video de una cámara de laparoscopía, presentan ¨ruido¨, una distorsión de la
imagen ocasionada por elementos externos al sistema de registro digital de las imágenes y
video, causado por la lente de la cámara, iluminación, la escala o dimensión, rotación y
ausencia de enfoque y nitidez apropiado, que pueden comprometer con el resultado final de la
calidad de la imagen obtenida (Selman, 2004).
En el área de la cirugía laparoscópica y endoscópica, el uso de sistemas de almacenamiento
de video y uso de cámaras especializadas, provee de imágenes digitales para realizar diversos
procedimientos diagnósticos y terapéuticos (Mascagni et al, 2022), sin embargo, durante un
procedimiento quirúrgico es usual utilizar energía proveniente del calor por medio del
electrocauterio, el cual durante el procedimiento genera humo al ser utilizado para la
disección, causando distorsión de la imagen y perdida del campo de visión, así mismo el
sangrado secundario a una lesión o disección en tejido altera la anatomía quirúrgica,
cuestiones técnicas previas a la configuración y calibración de la cámara laparoscópica
pueden ocasionar falta de enfoque de la visión llegando a generar un riesgo durante el
procedimiento (Torres, Serra & Marrecos, 2009). Para resolver esta clase de problemas,
existen una serie de técnicas y algoritmos de preprocesamiento digital, estas técnicas incluyen
normalización de cuadros, adecuado contraste, compresión de la imagen, escala apropiada,
rotación y color (Mereles, 2012). En el contexto de la inteligencia artificial y el aprendizaje
computacional automatizado, se requiere de datos de calidad y un robusto proceso de
validación para crear un algoritmo para la detección de objetos con fines médicos (Arias et al,
2019).
En el proceso de recopilación se requieren de imágenes distintivas sobre el fenómeno de
estudio. En la cirugía endoscópica, para una adecuada aplicación del potencial de inteligencia
artificial es necesario contar con imágenes con adecuada nitidez, de adecuada calidad para ser
utilizadas en el proceso del aprendizaje del algoritmo (Guo & Meng, 2024). Un paso
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importante para lograr la detección automática, es realizar la anotación e identificación de las
estructuras anatómicas de interés. La división y segmentación de las imágenes, eliminar áreas
que no son necesarias para la tarea planeada, es una parte fundamental de este proceso (Iluidi
et al, 2022). Posterior al preprocesamiento y compresión imágenes, los pixeles de cada una de
las imágenes son representadas como un vector, de esta forma el área de interés (ADI) es
seleccionada y las características que son de utilidad para el estudio son extraídas por medio
de segmentación de la región que se desea analizar posteriormente, debido a que la
conversión de la imagen a un sistema binario permitirá que el algoritmo computacional pueda
realizar el aprendizaje y realizar la detección de objetos (Ali et al, 2020).
Es necesario realizar las correspondientes anotaciones del ADI para crear clases, las cuales
servirán para delimitar si el objeto o no se encuentra presente al momento de la detección. Se
deben contar con los elementos necesarios para el desarrollo de bases de datos con
información apropiada, debido a que, si la base de datos es inadecuada, los resultados finales
del algoritmo no serán lo suficiente para realizar la detección automática. (Ward et al, 2021).
El desarrollo de la segmentación, creación de las clases y anotaciones dentro del
procesamiento deben ser realizados por expertos en el área correspondiente y además cuenten
con un entrenamiento en el uso de sistema digital de anotaciones, que estén familiarizados
con la elaboración de anotaciones y creación de las clases correspondientes (Hashimoto et al,
2018). Su importancia radica en la calidad final del algoritmo, debido a que, si se cuentan con
la señalización de los objetos por un experto, los resultados tendrán una mayor validez y
precisión (Ward et al, 2021), (Ali et al, 2020), (Guo & Meng, 2024).
Una calidad optima de las imágenes extraídas de videos de cirugías laparoscópicas permite
crear una mejor precisión en algoritmos de inteligencia artificial para la detección de objetos,
segmentación y detección por medio de pixeles sobre aspectos anatómicos, variaciones y
enfermedad (Hashimoto et al, 2018). Permite tener una base de datos limpia, ordenada y lista
para utilizarse para realización de algoritmos de inteligencia artificial para el diagnóstico de
patologías con imágenes médicas, además de crear un repertorio para su uso en otros países
para continuar con el desarrollo de nuevas tecnologías aplicadas en la cirugía laparoscópica
(Fichtel et al, 2023).
En la literatura existen listas de cotejo empleadas en el área de la inteligencia artificial, una
de ellas consiste en una serie de pasos para la publicación de artículos científicos
relacionados con el procesamiento de imágenes médicas, como es el caso de la metodología
CLAIM (Checklist for Artificial Intelligence in Medical Imaging), (Mongan et al, 2020), tal
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metodología se creó con el fin de generar pautas y el cumplimiento de requisitos necesarios
para la elaboración de modelos de inteligencia artificial para detección de imágenes. Existe
una la lista de verificación en investigación científica relacionada con la inteligencia
artificial, se trata de MAIC-10 (Must AI Criteria-10), (Cerdá‑Alberich et al, 2023), se
desarrolló como una medida objetiva y cuantitativa de valorar la calidad de los estudios
realizados cuyo objetivo es la detección de objetos por medio de visión y aprendizaje
computacional. Se trata de una lista de cotejo que se compone de 10 ítems, que describen
aspectos sobre la metodología realizada en el estudio, se creó con fines de medir la calidad de
las investigaciones en el área de inteligencia artificial, su ventaja en comparación con otros
instrumentos es su simplicidad y facilidad para utilizarse y emitir una calificación numérica
sobre la calidad de la investigación. Sin embargo, debido a su simplicidad no contempla las
dimensiones específicas que se deben de tener para valorar con precisión la calidad de los
datos extraídos que se utilizaran. En cuanto a los parámetros o métricas habitualmente
utilizadas para valorar la calidad de la imagen (VCI) se utiliza la representación de la imagen
por el número de pixeles, capacidad de reproducir la luz, colores y texturas (Rodrigues et al,
2022). El parámetro más importante para valorar la calidad final es la percepción subjetiva
del ojo humano de identificar los rasgos y características que se encuentran, para la
extracción de los componentes de su imagen para su posterior interpretación y análisis (Jamil,
2024); (Obuchowicz et al, 2024). La visualización y la correcta identificación de los
componentes que forman parte de la anatomía intraabdominal son de suma importancia, ya
que a partir de su visión directa se pueden realizar distintos procedimientos para la reparación
o extracción de un órgano abdominal, como lo es en el caso de la vesícula biliar. operador
que manipula la cámara laparoscópica para el enfoque y documentación de las estructuras
(Carsterns et al, 2023). Para el análisis de imágenes médicas con fines de predicción,
detección de objetos, se requiere de una base de datos que tenga las características necesarias
a investigar y probar por medio del algoritmo de inteligencia artificial. la identificación por
medio de etiquetas o “mascaras” de estructuras u objetos de interés del estudio, los cuales se
desea que se identifiquen y clasifiquen de manera automática con el uso de conocimiento
supervisado de inteligencia artificial (Moore et al, 2023). Requiere de trabajo manual el
realizar las anotaciones de cada imagen para formar parte de la recopilación que se utilizara
para la detección, sin embargo, para que se tenga una mayor precisión y validación se
requiere que un experto en el área este presente o realice estas anotaciones para tener mejores
resultados en el procesamiento de las imágenes, es de importancia utilizar una metodología y
sistemas computacionales para realizar estas anotaciones y tener una retroalimentación a
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distancia para maximizar el tiempo y disminuir costos de trabajo (Mascagni et al, 2022). La
segmentación proporcionará la unidad a medir del algoritmo, ya que la detección de las
etiquetas y anotaciones permitirá por medio de uso de métodos matemáticos y estadísticos
usando el sistema de coordenadas de los pixeles para detectar de manera correcta los límites y
bordes de interés (Mirikharaji et al, 2023).
Las imágenes utilizadas en el diagnóstico médico son de vital importancia para garantizar la
precisión y confiabilidad de los resultados. Una imagen de baja calidad puede llevar a
interpretaciones erróneas, diagnósticos incorrectos y, en última instancia, a decisiones
clínicas inapropiadas que afectan la salud del paciente (Ali et al, 2020). Por lo tanto, es
fundamental establecer un método de evaluación riguroso para asegurar que las imágenes
cumplan con los estándares necesarios. El objetivo del instrumento es proporcionar un
conjunto de criterios específicos y objetivos que permitan a los profesionales de la salud
determinar si una imagen es adecuada para su uso clínico. Esta herramienta de evaluación
busca garantizar que las imágenes cumplen con los requisitos necesarios en términos de
nitidez, contraste, resolución, ausencia de artefactos y otras características relevantes para su
interpretación precisa. Permitirá una evaluación sistemática y consistente de la calidad de las
imágenes minimizando el riesgo de errores de interpretación y mejora la confiabilidad de los
diagnósticos.
MATERIALES Y MÉTODOS
Tipo de estudio
Se realizo un estudio instrumental (Montero & León, 2002), en el cual se diseñó un
instrumento para la recolección de información en relación con las imágenes obtenidas de
diversos medios digitales para la realización de protocolos con inteligencia artificial en el
área de cirugía (ENDOLAP-IA). Se diseñó una lista de cotejo para valorar la calidad
procedimental para la recopilación de datos, para la ejecución de algoritmos de inteligencia
artificial en la detección de objetos (Cerdá‑Alberich et al, 2023), (Egaña et al, 2014),
(Alarcón et al, 2017) (Juárez-Hernández et al, 2017).
Procedimiento
En la primera etapa se diseñó una propuesta, por medio de la recopilación de ítems a partir de
una revisión de la literatura relacionado con la valoración de la calidad de imágenes médicas
para su procesamiento digital. El instrumento inicial contiene 20 ítems, que incluían
preguntas con respuestas binarias de si y no, los cuales están representados en 5
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características: Calidad, Preprocesamiento, Identificación de los componentes anatómicos,
Segmentación y Almacenamiento,
Figura 1 Cuantificación de validez de contenido
Tabla 1. Propuesta de instrumento para la valoración de la calidad del procesamiento de
imágenes médicas digitales para su aplicación en inteligencia artificial
Criterios a evaluar
Cumplimiento
Puntaje
Cumple
No cumple
Calidad
¿Se tiene una resolución suficiente para identificar aspectos
anatómicos relevantes?
¿Las dimensiones de la imagen permiten ver con claridad los
elementos que la componen?
¿Los detalles de los elementos de la imagen permanecieron sin
alteración posterior a la compresión del archivo?
¿La imagen se encuentra en el mismo formato que el resto de las
imágenes que serán utilizadas?
Preprocesamiento
¿La intensidad de la luz es la apropiada para evitar la
sobreexposición o la subexposición de la imagen?
¿Se redujo la variación del brillo y el color en las imágenes?
¿Se ajusto correctamente el contraste para la identificación de los
bordes de los distintos objetos en la imagen?
¿Se simplifico el color de las imágenes en blanco y negro, para
resaltar formas y contrastes sin distracciones provenientes del
color?
Identificación de los componentes anatómicos
¿Previo a la laparoscopia, se realizó el balance de blancos?
¿Durante la laparoscopia diagnostica se observan los elementos
anatómicos?
¿Hay distorsiones que impiden la identificación de las estructuras?
¿Se identifican la vesícula biliar, hígado y adherencias en la
laparoscopia?
Segmentación
13
¿Se definieron de los bordes para la detección individual de cada
uno de los objetos?
14
¿Se colocaron las etiquetas e identificacn de los pixeles de cada
imagen para su clase correspondiente?
15
¿Se realizo el análisis y valoración por experto de las etiquetas de
la imagen?
16
¿Los límites de las distintas estructuras dentro de la imagen se
distinguen o delimitan apropiadamente una de otra?
17
¿Se clasifico la imagen segmentada en la clase correspondiente?
Almacenamiento
18
¿Se realizo el almacenamiento de la imagen digital dentro de la
carpeta correspondiente?
19
¿Se utilizo un nombre distintivo para la imagen procesada?
20
¿Se almacenaron las imágenes en el formato correcto para su uso en
el algoritmo de inteligencia artificial?
Tabla 1. Propuesta de instrumento para la valoración de la calidad del procesamiento de
imágenes médicas digitales para su aplicación en inteligencia artificial
Criterios a evaluar
Cumplimiento
Puntaje
Cumple
No cumple
Calidad
¿Se tiene una resolución suficiente para identificar aspectos
anatómicos relevantes?
¿Las dimensiones de la imagen permiten ver con claridad los
elementos que la componen?
¿Los detalles de los elementos de la imagen permanecieron sin
alteracn posterior a la compresión del archivo?
¿La imagen se encuentra en el mismo formato que el resto de las
imágenes que serán utilizadas?
Preprocesamiento
¿La intensidad de la luz es la apropiada para evitar la
sobreexposición o la subexposición de la imagen?
¿Se redujo la variación del brillo y el color en las imágenes?
¿Se ajusto correctamente el contraste para la identificacn de los
bordes de los distintos objetos en la imagen?
¿Se simplifico el color de las imágenes en blanco y negro, para
resaltar formas y contrastes sin distracciones provenientes del
color?
Identificación de los componentes anatómicos
¿Previo a la laparoscopia, se realizó el balance de blancos?
¿Durante la laparoscopia diagnostica se observan los elementos
anatómicos?
¿Hay distorsiones que impiden la identificacn de las estructuras?
¿Se identifican la vesícula biliar, hígado y adherencias en la
laparoscopia?
Segmentación
13
¿Se definieron de los bordes para la detección individual de cada
uno de los objetos?
14
¿Se colocaron las etiquetas e identificación de los pixeles de cada
imagen para su clase correspondiente?
15
¿Se realizo el análisis y valoración por experto de las etiquetas de
la imagen?
16
¿Los límites de las distintas estructuras dentro de la imagen se
distinguen o delimitan apropiadamente una de otra?
17
¿Se clasifico la imagen segmentada en la clase correspondiente?
Almacenamiento
18
¿Se realizo el almacenamiento de la imagen digital dentro de la
carpeta correspondiente?
19
¿Se utilizo un nombre distintivo para la imagen procesada?
20
¿Se almacenaron las imágenes en el formato correcto para su uso en
el algoritmo de inteligencia artificial?
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Análisis de validez de facie
Posterior a su construcción, se sometió al instrumento de investigación por 3 expertos, con el
fin de verificar los ítems pertenecientes al constructo y su relevancia, además de su redacción
y comprensión de cada uno de sus ítems (Ruiz, 2002), (Abad et al, 2011) (Lloret-Segura et al,
2014). El panel de expertos se compuso de 3 integrantes: 2 cirujanos generales
laparoscopistas y 1 académico experto en ciencias computacionales de la Universidad
Autónoma de Chihuahua (UACh), todos ellos con nimo de maestría (2) y doctorado (1)
con experiencia en investigación y estudios relacionados con el uso de inteligencia artificial.
De los cuales 2 de los expertos son de género masculino y 1 del género femenino
Figura 2 Caracterización de los expertos
Tabla 2. Caracterización de los expertos
Perfil de los
expertos
Experto 1
Experto 2
Experto 3
Cargo actual
Medico
adscrito
Docente
Medico
adscrito
Maestría
Si
Si
Si
Doctorado
No
Si
No
Áreas de experiencia
Cirugía
General
Procesamiento de
imágenes y
desarrollo de
modelos de machine
learning
Cirugía
General
Número de años de
experiencia
profesional
8
19
30
Años de experiencia
en docencia
7
19
27
Numero de artículos
publicados
60
21
30
Número de libros
publicados
0
0
0
Numero de capítulos
de libros publicados
1
4
2
Numero de
ponencias
presentadas en
congresos
15
12
50
¿Tiene experiencia
en la revisión, diseño
y/o validación de
instrumentos de
investigación?
Si
Si
Si
Número de años de
experiencia en la
revisión, diseño y/o
validación de
instrumentos de
investigación
7
6
10
Fuente: Elaboración propia
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De manera individual cada experto analizó cada uno de los ítems. La selección de los
expertos se basó en relación con su experiencia profesional en el área de investigación, grado
académico, experiencia en la revisión de instrumentos (Egaña et al, 2014), (Valenzuela et al,
2022). Se consultaron a través de un cuestionario semiestructurado y autoadministrado por
medio de Google Forms, compuesto de 20 ítems. A cada uno de los ítems los expertos podían
realizar observaciones de cada uno de los ítems, calificando la redacción y pertenencia de
cada uno de los ítems presentados en el cuestionario, se les indicó a los expertos la definición
conceptual de cada constructo y las indicaciones para evaluar el nivel de importancia de cada
uno de los ítems de acuerdo a una evaluación cualitativa a) Si, b) Moderadamente y c) No
(Juárez-Hernández et al, 2017).
Análisis de validez de contenido
Posterior a la valoración por el panel de expertos, verificando las observaciones planteadas
por los distintos expertos, se procedió a realizar las modificaciones pertinentes. Se envió
nuevamente un formulario en línea por medio de la plataforma Google Forms a 6 expertos, de
los cuales participaron 5 expertos en la evaluación de la lista de cotejo. Para la evaluación por
parte de los expertos, se utilila escala de jueces expertos planteada por CIFE (2018), que
se compone de una sección cualitativa y otra de tipo cuantitativa (Juárez-Hernández et al,
2017). En la sección cualitativa, los expertos se les solicitaba realizar recomendaciones y/o
sugerencias respecto a la pertinencia y redacción de cada uno de los ítems que componen al
instrumento. Se busco obtener la validación de contenido por medio de la Razón de Validez
de Contenido (CVR), la cual fue desarrollada por Lawshe en 1975, de esta manera los
instrumentos pueden ser evaluados y analizados, cada experto emite su opinión y observación
de cada ítem por medio de las opciones: a) esencial, b) útil pero no esencial y c) no necesario
(Puerta y Marín, 2015), se homologaron las puntuaciones de dicha escala de la siguiente
manera: a) esencial (4 y 3), b útil pero no esencial (2) y c) necesario pero no esencial (1). Por
medio de este procedimiento se obtiene el total de coincidencias por cada uno de los ítems en
cada categoría, esperando que la opción esencial presente un valor superior al 50% por medio
de la ecuación presentada, con un valor mínimo de CVR de 0.49 (Araya et al, 2018).
CVR = ne/2
N/2
Ecuación 1. Razón de validez de contenido
ne =Número de expertos de acuerdo con la categoría esencial
N =Numero de expertos
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Además, se empleó, una modificación, por medio de una simplificación con un nuevo
indicador, con base en una normalización por medio de la ecuación 2, (Tristán, 2008), en la
cual se establece un valor mínimo aceptable es de un CVR” 0.58:
CVR = CVR + 1
2
Ecuación 2. Modificación de CVR por Tristán, 2008.
Para la evaluación cuantitativa de la validez de contenido, se utilizó la ecuación 1 y 2 para las
observaciones realizadas por los expertos, de esta forma obteniendo la validez de contenido
para cada uno de los ítems dentro del instrumento (Parra, 2020).
RESULTADOS
Revisión por expertos
Los expertos sugirieron realizar modificaciones respecto a la redacción y simplificación de
conceptos con el objetivo de evitar confusiones y errores de interpretación. En el ítem 2 se
modificó la redacción del ítem para tener una mejor comprensión del objetivo a evaluar, se
modificó y cambio su planteamiento a (¿Las dimensiones y resolución de la imagen permiten
ver con claridad los elementos que la componen?). En el ítem 3 se modificó la redacción de la
pregunta por sugerencia de uno de los expertos, debido al tecnicismo del lenguaje empleado y
las posibles confusiones que pudiera plantear más adelante, cambiando la pregunta (¿Los
detalles de los elementos de la imagen permanecieron sin alteración posterior a la compresión
del archivo?). También se decidió realizar modificaciones al ítem 5 en cuestión de su
redacción para facilitar la comprensión del objetivo a evaluar de dicho ítem, se sustituyó el
termino iluminación, por intensidad de la luz para evitar sobreexposición de la imagen. En el
ítem 6 se sustituyó dicha pregunta por un nuevo planteamiento debido a la ambigüedad de la
misma, debido a que el termino ¨ruido¨ presentaba mucha confusión como parte de las
observaciones de los expertos, por lo cual se utilizó una definición simple y objetiva para
representar dicho concepto en el contexto de análisis digital de imágenes. En el ítem 7 se
sustituyeron palabras dentro del planteamiento de la pregunta de dicho ítem para evitar
confusión en la ambigüedad de los términos, se modificó para expresar mejor la opción
respecto a que el contraste se corroboró para distinguir los bordes de los distintos elementos
que componen a la imagen. En cuanto al ítem 8 se eliminó y se sustituyó por un nuevo ítem,
debido a que los 3 expertos dentro de sus observaciones determinaron que el concepto era
confuso y difícil de interpretar, además que no aportaba información útil al instrumento. En
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el ítem número 16 se modificó el planteamiento de la pregunta del ítem, debido a que dentro
de la redacción de la misma se encontraba redactada con ambigüedad, se modificó la
redacción para simplificar el termino empleado. Se hicieron además modificaciones no
estructurales de los ítems como revisión de los errores ortográficos y puntuaciones y espacios
de cada uno de los ítems.
Validez de contenido
En la segunda versión de la lista de cotejo se incluyeron las sugerencias de los jueces
expertos, además de realizar las modificaciones pertinentes a los ítems evaluados con bajo
nivel de pertinencia y redacción. Como se observa en la (Tabla 3), la gran mayoría de los
ítems obtuvieron puntuaciones superiores a los limites aceptables, solo el ítem 5 presentó
valor inferior de 0.49, eliminando este ítem de la segunda propuesta del instrumento, por lo
cual se mantuvieron 19 ítems del instrumento (Tabla 4), cuya razón de validez de contenido
constituye como aceptables.
Tabla 1 Cuantificación de validez de contenido
Dimensión
Ítem
Pertinencia
Redacción
CVR
CVR”
CVR
CVR”
Calidad
1
1
1
1
1
2
1
1
1
1
3
1
1
1
1
4
1
1
1
1
Preprocesamiento
5
0.2
0.6
0.2
0.6
6
1
1
1
1
7
1
1
1
1
8
1
1
1
1
Identificación de
componentes
anatómicos
9
1
1
1
1
10
1
1
1
1
11
1
1
1
1
12
1
1
1
1
Segmentación
13
1
1
1
1
14
1
1
1
1
15
1
1
1
1
16
1
1
1
1
17
1
1
1
1
Almacenamiento
18
1
1
1
1
19
1
1
1
1
20
1
1
1
1
Fuente: Elaboración propia del autor
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El ítem 5 ¿La intensidad de la luz es la apropiada para evitar la sobreexposición o la
subexposición de la imagen?, se eliminó debido a que presentó un CVR para pertinencia de
0.2 y una redacción de 0.2, con un CVR” para pertinencia y redacción de 0.6. En cambio, el
resto de los ítems (1-4, 6-20) presentaron valores de 1.0 tanto para la pertinencia y redacción,
teniendo valores óptimos.
Tabla 2 Modificación del instrumento posterior a la revisión por expertos
Criterios a evaluar
Cumplimiento
Puntaje
Cumple
No
cumple
Calidad
1
¿Se tiene una resolución suficiente para
identificar aspectos anatómicos relevantes?
2
¿Las dimensiones de la imagen permiten ver con
claridad los elementos que la componen?
3
¿Los detalles de los elementos de la imagen
permanecieron sin alteración posterior a la
compresión del archivo?
4
¿La imagen se encuentra en el mismo formato
que el resto de las imágenes que serán utilizadas?
Preprocesamiento
5
¿Se redujo la variación del brillo y el color en las
imágenes?
6
¿Se ajusto correctamente el contraste para la
identificación de los bordes de los distintos
objetos en la imagen?
7
¿Se simplifico el color de las imágenes en blanco
y negro, para resaltar formas y contrastes sin
distracciones provenientes del color?
Identificación de los componentes anatómicos
8
¿Previo a la laparoscopia, se realizó el balance de
blancos?
9
¿Durante la laparoscopia diagnostica se observan
los elementos anatómicos?
10
¿Hay distorsiones que impiden la identificación
de las estructuras?
11
¿Se identifican la vesícula biliar, hígado y
adherencias en la laparoscopia?
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Segmentación
12
¿Se definieron de los bordes para la detección
individual de cada uno de los objetos?
13
¿Se colocaron las etiquetas e identificación de los
pixeles de cada imagen para su clase
correspondiente?
14
¿Se realizo el análisis y valoración por experto de
las etiquetas de la imagen?
15
¿Los límites de las distintas estructuras dentro de
la imagen se distinguen o delimitan
apropiadamente una de otra?
16
¿Se clasifico la imagen segmentada en la clase
correspondiente?
Almacenamiento
17
¿Se realizo el almacenamiento de la imagen
digital dentro de la carpeta correspondiente?
18
¿Se utilizo un nombre distintivo para la imagen
procesada?
19
¿Se almacenaron las imágenes en el formato
correcto para su uso en el algoritmo de
inteligencia artificial?
Resultados de valoración
Valoración de los criterios
Nivel de desempeño
Valoración numérica
>18 criterios demostrados
Excelente
14 a 17 criterios demostrados
Bueno
11 a 13 criterios demostrados
Regular
Menos de 10 criterios
demostrados
Pobre
Fuente: Elaboración propia
DISCUSIÓN
El propósito de este estudio fue diseñar un instrumento para delimitar los pasos y la calidad
de las imágenes que serán utilizadas para la realización de algoritmos de detección
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automática con IA por medio de una lista de cotejo sin aspectos complejos ni técnicos de por
medio. Al realizar la revisión de la literatura, se encontró una falta de existencia de
instrumentos relacionados para mantener una estandarización y una adecuada metodología
para el desarrollo de algoritmos diagnósticos que puedan ser utilizados en el ámbito clínico
(Arias et al, 2019). En la actualidad el creciente uso y adopción de la inteligencia artificial en
la cirugía ha crecido y se ha iniciado su introducción dentro de las salas de operaciones
(Hashimoto et al, 2020). Sin embargo, aún se encuentra en una etapa muy temprana para su
aplicación de manera establecida dentro de las unidades hospitalarias y las salas de
quirófanos. La creación de un método de evaluación objetiva brinda mayor información y
aportación para mejorar los aspectos diagnósticos; aumentando la precisión diagnostica para
la detección patologías (Ali et al, 2019); (Geleijnse et al, 2022); (Reijers et al, 2017);
(Schiavetti et al, 2020); (Concha-Torre et al, 2020).
La lista de cotejo creada en el presente estudio aborda la necesidad de crear modelos de
evaluación de calidad del material empleado con el fin de crear aplicaciones con fines
diagnósticos para automatizar procesos que de forma tradicional consumen recursos y tiempo
(Kulp et al, 2020). Se debe realizar una validación del instrumento, con el fin de crear una
herramienta de fácil acceso y comprensión para la elaboración de algoritmos de detección
automática por medio de inteligencia artificial con fines diagnósticos, dada la pesada tarea de
comprender los pasos necesarios para su elaboración, un instrumento validado generara un
mayor acercamiento a aquellos del personal de salud que estén interesado en incursionar en
estas nuevas tecnologías.
En la revisión por expertos se hicieron cambios relacionados con la redacción de los ítems,
debido a que inicialmente se utilizaron conceptos ambiguos y técnicos que no se
consideraban comprensibles. Los ítems a los cuales se les realizaron modificaciones por
sugerencia de los expertos fueron los ítems 2, 3, 5, 6, 7, 8 y 16. Dentro de las categorías de
los ítems a los cuales se les realizaron modificaciones están Calidad, Preprocesamiento y
Segmentación. En cuanto a las observaciones realizadas por los expertos en la categoría
Calidad, fueron sobre simplificar la redacción de las preguntas y ser concisos respecto al
objetivo de cada una de las preguntas, con el fin de tener una mayor comprensión sin
necesidad de realizar una búsqueda previa de información. En la categoría de
Preprocesamiento fue donde existieron el mayor número de observaciones relacionadas con
la redacción y comprensión, esto relacionado con la redacción de las preguntas planteadas,
dada la naturaleza de esta área, al tratarse de la forma en la cual se representan los colores, el
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brillo, la intensidad de la luz, el contraste, se realizaron modificaciones pertinentes para ser
concisos y tener una mejor comprensión del ítem, sin embargo el ítem 8 termino por ser
eliminado al no tener una sustitución debido a ausencia de traducción al español. El resto de
categorías permanecieron sin modificaciones, debido a que se tuvo un alto nivel de
valoración por parte de los expertos, ya que las consideraban como esenciales para formar
parte del instrumento.
En el juicio de expertos realizado por 5 expertos, fue necesario eliminar el ítem 5 del
instrumento debido a que presentó un CVR para pertinencia y redacción con 0.2, además de
un CVR” en pertinencia y redacción de 0.6, según (Araya et al, 2018), una razón de
contenido con este valor, no puede ser aceptable dentro del instrumento, ya que condiciona a
que este elemento o ítem no cuenta con la pertinencia ni redacción necesaria para ser parte de
este instrumento y de no ser eliminado puede ocasionar una diferencia significativa en la
interpretación del instrumento. El resto de los ítems del instrumento presentaron valores
óptimos de CVR en la pertinencia y redacción, lo que establece (Parra, 2020), que tal valor
representa que los ítems de cada una de las categorías dentro del instrumento son
representativos y su construcción para la obtención y recopilación de datos es la óptima.
Dentro de las limitaciones del instrumento, el contar con un número reducido de expertos
para la validación del instrumento ocasiona que los resultados no sean muy representativos
estadísticamente, al tratarse de un área de reciente crecimiento e integración en el área de la
medicina, aún hay pocos expertos en el área disponibles. El desarrollo de este instrumento es
innovador, se trata del primer instrumento creado para evaluar el contenido que forma parte
del proceso de elaboración de algoritmos de inteligencia artificial para la detección de
objetos, con el fin de mejorar la precisión y validez (Ward et al, 2020), para la compleja tarea
de desarrollo de proyectos en aprendizaje automatizado (Hashimoto et al, 2018).
CONCLUSIONES
El instrumento presentado ENDOLAP-IA, es el primero en su clase, por lo cual se puede
utilizar como referencia para futuros proyectos en innovación tecnológica aplicada en la
medicina y la inteligencia artificial. En este instrumento se incluyen conceptos relacionados
con la programación y edición digital de forma clara, concisa y práctica, para introducir no
solo a cirujanos, sino también personal de salud interesado en la aplicación de la inteligencia
artificial como una herramienta en su práctica diaria. Estos conceptos comprendan los pasos y
puntos necesarios a tener en cuanta al momento de procesar imágenes de cirugías
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laparoscópicas, procedimientos endoscópicos y fotografías de piezas extraídas de cirugías. Se
presentó una metodología simple y rápida de aplicar con la cual se obtendrán resultados
apropiados y con mayor precisión conforme lo establecido en la literatura. La tecnología y la
medicina continúan en crecimiento, por ello es importante adoptar y aplicar nuevas
herramientas para realizar diagnósticos, toma de decisiones, entrenamiento a residentes y
educación al paciente, sin tener complicaciones con tecnicismos y miedo al cambio, por ello
el crear instrumentos como el presente, facilitan la introducción e integración a aplicar estas
nuevas tecnologías en desarrollo en el ámbito hospitalario.
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