Download capítulo IX Uso de las computadoras en la Educación Médica

CAPITULO IX
USO DE LAS COMPUTADORAS EN LA EDUCACION MEDICA
En este capitulo se ofrece una visión general del uso de las computadoras en la educación médica.
En los últimos años la educación tradicional ha sido seriamente cuestionada tanto en el aspecto de la
enseñanza como en el aspecto del aprendizaje. Se ha desarrollado una gran cantidad de teorías que proponen
que las escuelas y colegios sean centros donde se capacite a las personas a "aprender a aprender", a resolver
problemas de una manera óptima, es decir, encontrar una resolución rápida con un mínimo de costos o
esfuerzo.
Dentro de la anterior panorámica mundial la educación médica también ha sido cuestionada. De este
cuestionamiento han surgido algunas reformas que se han aplicado a las escuelas de medicina del mundo.
Sin embargo, estas reformas también contemplan de manera muy importante la necesidad de que el alumno
cada vez se vuelva más un autodidacta: la gran cantidad de información que se produce en a área médica
hace imposible que alguna escuela pueda garantizar una adecuada formación de sus alumnos. La situación
actual exige que los alumnos recién egresados de las escuelas sepan ya resolver problemas del área que les
compete, es decir, que sepan aplicar sus conocimientos de una manera práctica, que se traduce en un mayor
número de horas de entrenamiento adecuadamente supervisadas.
Ante esta situación surgen grupos de estudio del problema docente en medicina que proponen nuevas
alternativas. Uno de ellos, considerado como uno de los intentos más serios, fue el integrado por la
Asociación Americana de Colegios de Medicina en noviembre de 1984. Los resultados de esta reunión, en la
que participaron representantes de los principales colegios de medicina de los Estados Unidos de América,
fueron publicados en un número especial del Journal of Medical Education titulado “Physician for the
Twenty-First Century" (Médicos para el Siglo XXI). Esta reunión, que es ya muy famosa en todo el mundo,
se realizó con el fin de establecer cuáles debían ser los cambios que paulatinamente deberían realizar las
escuelas de medicina para poder contender con los avances científicos y tecnológicos, y con esto preparar el
camino para la adecuada formación de los médicos del futuro (8).
Dentro de los resultados publicados por esta reunión se presentan una serie de recomendaciones de gran
importancia para la educación médica (8). A manera de síntesis presentamos aquí algunas recomendaciones
generales:
Debido a la gran cantidad y calidad de información médica que continuamente se está produciendo, es
imposible que toda ella sea presentada en el salón de clases. Los alumnos deben tener la capacidad de
aprender por sí mismos aquellas cosas que les puedan ser útiles para resolver sus problemas particulares. De
aquí que una de las primeras propuestas sea que a las escuelas de medicina sólo ingresen quienes ya
probaron su capacidad de autoeducarse. Esta propuesta ya se había hecho en reuniones anteriores del mismo
tipo, pero ahora significa la decisión de seleccionar a los estudiantes por su capacidad autodidacta. Con base
en esta propuesta es posible que las escuelas de medicina se transformen finalmente en una guía para el
estudio de la medicina dejando atrás la tendencia del instructor que repite, palabra por palabra, todos los
conocimientos acumulados.
b) Otra recomendación, muy ligada con la primera, es la propuesta de que se disminuyan las "horas de
pizarrón" al mínimo en beneficio de horas de biblioteca, cómputo, quirófano, laboratorio, prácticas de
campo o simplemente de tiempo libre que el alumno pueda aprovechar para estudiar.
c)
Para que el estudiante con este tiempo libre pueda estudiar de manera adecuada y obtener la cantidad
de información y entrenamiento adecuados es necesario el uso de sistemas computarizados. Esto implica la
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introducción formal de la informática médica dentro de la currícula de las escuelas de medicina. Se hace
hincapié en que la informática médica no es nada más el problema del manejo administrativo de la medicina
sino mucho más que eso.
Sin embargo, en esta misma reunión se advierte que para que las escuelas y colegios de medicina puedan
tener éxito en sus reformas es necesario que los alumnos que ingresan a ellas ya cuenten con una
preparación adecuada. Esta preparación se puntualiza en dos aspectos principales: por un lado el que se
refiere a que los estudiantes ya hallan desarrollado sus capacidades autodidactas, es decir, que sean capaces
de aprender por sí mismos - como se había señalado ya anteriormente -, y por el otro, el que se refiere a que
desde el bachillerato el estudiante reciba un adecuado entrenamiento en "solución de problemas". Para esto
se requiere adquirir una adecuada cultura computacional y habilidad en el manejo de la información
automatizada, sobre todo de la información médica, aunque todavía no la sepan interpretar. Es necesario que
sepan manejar redes de telecomunicaciones, etcétera (1, 8).
Resulta interesante que en esta reunión de colegios de medicina de los Estados Unidos de América, la
comisión de clínicos proponga que se entrene a los alumnos en algunas técnicas probabilísticas que
"implementadas" en computadoras permitan entender mejor la clínica.
Con lo anterior hemos querido mostrar la importancia que se está dando, por parte de las escuelas y colegios
de medicina de los Estados Unidos, a las computadoras en la educación médica. A continuación
explicaremos de manera concreta qué es lo que pueden hacer las computadoras para mejorar la educación
médica.
Debe tomarse en cuenta que la educación médica no se adquiere únicamente durante los 4 ó 5 años que se
cursan en la escuela de medicina. En un sentido amplio, la educación médica es una secuencia de
experiencias aprendidas que empiezan con una selección de cursos en un programa de bachillerato,
continúan con los cursos requeridos en la escuela de medicina, siguen con entrenamientos para graduarse,
que por lo general consisten en una residencia, y una subespecialización o especialización. Cuando llegamos
a esta última etapa nos damos cuenta de que nuestra educación tendrá que continuar hasta el final de nuestra
carrera profesional (10).
El papel de las computadoras dentro de la educación médica puede ser muy diferente dependiendo del nivel
al que va dirigido: no será el mismo en los primeros años de la escuela de medicina que en la etapa clínica, a
nivel de licenciatura o durante un entrenamiento de postgrado. Dentro de una escuela de medicina las aulas y
los salones de lecturas pueden distinguirse de los sitios de laboratorio y de los hospitales cuando se
considera el use de las computadoras para la educación en cada ámbito. Cada ambiente ofrece oportunidades
y retos propios. Así, las computadoras pueden aportar distintas ventajas para cada una de las materias o
puntos del currículum que se debe investigar, pero en términos generales se han usado para reemplazar
lecciones específicas o lecturas, recuperar información bibliográfica, simular fenómenos de laboratorio,
generar experiencias clínicas para ser discutidas en pequeños grupos, o generar exámenes que miden el
grado de avance y complementan los conocimientos del alumno en una relación individual, etcétera (10).
Hace apenas 10 años que se empezó a apreciar el potencial educativo de las computadoras y su reciente auge
se ha visto favorecido por el desarrollo de las computadoras personales o microcomputadoras. Debido al
enorme avance de la electrónica, cada vez es más fácil la utilización del material audiovisual y de la
tecnología de comunicaciones acoplada a las computadoras. Es ya casi imposible hablar del use de las
computadoras en la educación sin considerar su inminente fusión con la tecnología de video y otros medios
de comunicación (1, 3, 5).
AI analizar el papel de las computadoras en la educación se pueden distinguir dos niveles: en el primero, el
nivel rutinario o de usuario, el alumno utiliza las computadoras y tecnologías asociadas para estudiar
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algunos temas o ejercitarse en la solución de problemas. En este nivel el alumno utiliza las computadoras sin
necesidad de comprender cómo funcionan y sin participar en la programación. El segundo nivel es el
creativo o de programador; para este nivel el estudiante debe haber recibido previamente un entrenamiento
en el funcionamiento de la computadora para que pueda aprovechar el potencial de la computadora como
una herramienta para la colección, almacenamiento, manejo y análisis de la información. El estudiante,
además de usar las computadoras para revisar lecciones, hacer pruebas de autoevaluación o resolver
problemas en pacientes simulados, debe adquirir la experiencia necesaria para usar las computadoras como
una herramienta de propósito general que utilizará a lo largo de su carrera profesional (8).
Es importante hacer notar que el estudiante que usa un cierto tipo de computadora para procesamiento de
palabras, hoja electrónica, base de datos, y otro tipo de programas, no necesariamente usó las computadoras
para aprender medicina. Es necesario que las escuelas y facultades de medicina generen políticas adecuadas
que favorezcan el hecho de que sus profesores elaboren material competente y que a su vez muestren, con el
ejemplo, cómo utilizar de manera adecuada las computadoras en su desempeño profesional. De esta manera,
poco a poco, los estudiantes y profesores irán descubriendo muchos nuevos caminos o formas de usarlas de
forma conveniente en la escuela de medicina o fuera de ella.
En la posibilidad de generar programas para ser usados rutinariamente por los alumnos, ya sean lecciones,
simulación de pacientes a otros, se han ensayado gran variedad de técnicas. El tema de las computadoras en
la educación médica aparece en la literatura desde la década de 1960 y principalmente en la década de 1970.
Estas décadas anticipan que parte de la educación médica podría ser hecha más efectiva y eficiente a través
de la automatización. Durante ellas se crean los primeros programas educativos para la medicina en diversas
áreas, como anatomía, anestesiología, bioquímica, bioestadística, cardiología, urgencias médicas, medicina
familiar, medicina general, hematología, inmunología, medicina interna, microbiología, neurología,
patología, pediatría, farmacología, fisiología, psiquiatría, reumatología, cirugía, etcétera (2, 3, 5, 8, 10).
La mayoría de los reportes de la época se refieren a trabajos realizados por pequeños grupos (por lo general
de miembros de las facultades de medicina) cuyos programas fueron desarrollados usando computadoras de
tipo mainframe o minicomputadoras y escasos recursos de software.
Durante la década de 1980 el interés por las computadoras en la educación médica aumentó, con una fuerte
tendencia hacia el use de las microcomputadoras; ejemplo de los nuevos programas pueden encontrarse en
anestesiología, cardiología, química clínica, urgencias, medicina familiar, teoría de decisiones médicas,
fisiología y radiología (2, 3, 5, 8, 10).
Un ejemplo excelente que permite ilustrar los programas para educación médica es el simulador de la
preparación corazón-pulmón de Petersen (que describimos con mayor detalle en el capítulo de ingeniería de
software) (7).
El programa permite reproducir una práctica de laboratorio de fisiología cardiovascular en la cual el alumno
puede demostrar la ley de Frank Starling, el comportamiento de la resistencia periférica, la acción simpática
y muchas otras cosas más. Cabe aclarar que las computadoras en la educación médica no sólo han servido
para entrenar a los estudiantes de medicina, sino también para la educación de los pacientes o público
general. Una experiencia interesante fue realizada en Minnesota (2), donde un grupo de programas
conversacionales permitían el aprendizaje de conductas apropiadas frente a ciertos aspectos generales de la
salud y frente a aspectos concretos, como las enfermedades cardiovasculares y la obesidad. Los programas
conversacionales consisten en que la computadora va haciendo preguntas y sólo se le debe ir contestando,
como si se tratara de una "conversación". No hace falta tener ninguna formación previa en informática. Los
programas fueron evaluados en un total de 420 voluntarios, teniendo en cuenta tanto la utilidad como la
popularidad de cada módulo. La aceptación global fue excelente, pero los programas sobre aspectos globales
de la salud fueron los mejor aceptados. Programas de este tipo se han utilizado, por ejemplo, para entrenar a
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pacientes en las normas de salud que deben seguir los diabéticos o para explorar el nivel de conocimientos
farmacológicos de la población (2, 3).
Figura 52 Simulación de una preparación corazón pulmón
En adelante, para comprender mejor lo que son y cómo están estructurados los programas, presentaremos
una panorámica del use de la computadora en la educación médica vista a través de los ojos de la historia de
las computadoras en la educación. No se trata rigurosamente de una historia cronológica sino de una manera
de describir los esfuerzos que se han hecho en la educación utilizando las computadoras. Todos estos
esfuerzos tienen su correspondiente dentro de la medicina, como lo iremos mencionando. La mayoría de
esos programas aún son vigentes independientemente de la técnica utilizada.
Los programas lineales
Uno de los primeros tipos de programas educativos por computadoras que aparecieron fueron los llamados
programas lineales. Existen muchos programas lineales para enseñar, se desarrollaron desde hace mucho
tiempo y, aún persisten en nuestros días. Un ejemplo típico de este tipo de programas son los trabajos
realizados en 1979 por Last, quien elaboró un programa que enseña alemán. Se supone que el principio
pedagógico que interviene está derivado del conductismo (condicionamiento operante de Skinner), cuya
característica es que los programas hacen una presentación sistemática del tema, seguida de un
reforzamiento de las ideas que produce el efecto de autocontrol del paso de aprendizaje. Un ejemplo de un
programa general de este tipo es el de los clásicos libros programados. Un programa de este tipo presenta el
conocimiento "superatomizado", es decir, en cantidades muy pequeñas de conocimiento que después pone a
prueba para asegurarse que ha comprendido bien lo que se le presentó. En caso de que el alumno no acierte
en la pequeña prueba, se le hará de nuevo un reforzamiento y se le invitará a repasar el mismo conocimiento
presentado reiniciándose el ciclo con la prueba. Si el alumno pasa la prueba quiere decir que ya comprendió
lo anterior y ahora se le puede presentar otro conocimiento nuevo que seguirá el mismo proceso. Un tema se
fracciona en pequeñas partes seguidas de pequeñas evaluaciones. Posteriormente se llega al momento de
integrar todos los pequeños conceptos vistos de manera previa y si el alumno no puede resolver una prueba
que integra todas las pequeñas partes entonces el sistema regresa a revisar los conceptos (6).
Un resultado característico, muy importante, es que el alumno va determinando la velocidad de educación de
acuerdo con su capacidad de asimilación. Ahora analicemos un ejemplo de este tipo de programas aplicado a
la enseñanza de la medicina:
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"Caso clínico"
Individuo de 49 años, masculino, fumador crónico, una cajetilla diaria desde hace 30 años, no tiene
antecedentes diabéticos, ni hipertensivos, ningún otro antecedente relevante. Hace 10 días presentó
dolor precordial irradiado al hombro izquierdo, que es exacervado con el ejercicio, durante 3 días.
Se presentó al servicio de urgencias con un dolor precordial irradiado al hombro y brazo izquierdos,
palidez extrema, diaforesis, angustia.
SELECCIONE SU DIAGNOSTICO PRESUNTIVO:
34
Angor Pectoris,
25
Infarto al miocardio.
60
Neuritis.
(Conjunto de conocimientos asociados al paciente).
Los programas ramificados
Una mejoría inmediata a los programas lineales son los programas ramificados o arborescentes. Los
programas ramíficados se caracterizan porque tienen una realimentación correctiva; además, en cierta
manera son adaptativos, es decir, se adaptan a la respuesta del estudiante. Pueden tener diálogos tutoriales y
con frecuencia hacen use de "lenguajes-de-autor", es decir, estos sistemas frecuentemente van acompañados
de un subsistema que permite construirlos: el lenguajede-autor es un lenguaje que permite que un profesor
cualquiera pueda construir un programa ramificado en una computadora (6).
Los programas más antiguos de este tipo, en general, son los de Ayscough en 1977. Existen muchos
ejemplos de este tipo aplicados a la enseñanza de la medicina. Baste mencionar que ha sido desarrollado uno
para la enseñanza de la anatomía. Actualmente se cuenta con gran cantidad de recursos que nos permiten
desarrollar con facilidad programas de tipo ramificado sin necesidad de utilizar un lenguaje de autor. En el
caso mencionado utilizamos el lenguaje del sistema DBASE III, que es muy popular y que se utiliza para
manejar bases de datos.
El programa que elaboramos pretende que el estudiante que ya cursó anatomía sea capaz de discutir un caso
clínico usando sólo sus conocimientos de anatomía. En términos generales el programa consiste en presentar
primero un caso clínico adecuado y (después de que el estudiante lo haya leído y comprendido), plantear un
primer problema relativo al caso y hacer que en la parte inferior de la pantalla se presenten, a manera de
opción múltiple, las posibles soluciones al problema. El alumno selecciona la letra de la opción que él
considera correcta. En caso de que la respuesta no sea la correcta entonces se le ofrece una explicación de
por qué no es correcta la elección y se le plantea de nuevo el mismo problema. En caso de que la respuesta
sea correcta también se le presenta un comentario que enriquezca la respuesta. Internamente el sistema lleva
un contador de los aciertos y errores. Este conteo puede ser utilizado, al final, para hacer una evaluación del
desempeño del estudiante. Después de que se ha contestado bien un problema, el sistema plantea uno nuevo
y así hasta presentar 4 para cada caso clínico antes de pasar a un caso nuevo (escogido aleatoriamente por el
sistema). Cabe aclarar que el alumno puede escoger el tema sobre el cual quiere que se le pregunte.
Los programas de tipo generativo
Otro tipo de programas, llamados generativos, tienen la característica de que el sistema es capaz de generar
los problemas que se deben resolver. El ejemplo típico de este tipo de programas son los trabajos realizados
por Palrner y Oldehoeft en 1975. Estos sistemas con frecuencia se caracterizan por to que se ha denominado
"Drill-and-practice", que corresponde al concepto de ejercicios de habilitación. Se asemeja mucho a los
ejercicios que aparecen con frecuencia al final de cada capítulo en los libros de matemáticas. Este conjunto
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de ejercicios insiste una y otra vez sobre lo mismo hasta que se crea una habilidad o se aprende un aspecto
particular (6).
Este tipo de programa es útil cuando la "chamba" o trabajo que se debe hacer está muy bien definido. Por
ejemplo, una ecuación de segundo grado. Estos programas generativos serían capaces de generar 20 ó 30
ecuaciones distintas, todas de segundo grado, y supervisar la solución correcta y el procedimiento empleado
en la solución.
La mayoría de estos sistemas son capaces de generar de acuerdo con medidas de dificultad, es decir, generar
problemas específicos para estudiantes principiantes, medios o avanzados. Con esto se puede dosificar el
aprendizaje de los estudiantes dependiendo del grado de avance que tengan.
Un ejemplo muy viejo y conocido de estos sistemas son los programas que permiten enseñar a sumar o
multiplicar a los niños. Estos sistemas generan un número y luego otro; después preguntan al niño cuál es el
valor de la suma de ambos números. A continuación el niño contesta: si la respuesta es correcta el sistema
dice que está de acuerdo, genera otros dos números y pregunta de nuevo; pero si la respuesta es incorrecta le
advierte que el resultado no está bien y que lo intente de nuevo; si vuelve a fallar el sistema le dice cuál es la
respuesta correcta y si el niño quiere le puede explicar por qué es incorrecta. Finalmente vuelve a generar
otro problema y se inicia de nuevo el proceso. Este tipo de programas de computación fueron elaborados
hace muchos años pero no han desaparecido como tipo.
Noten ustedes que el adjetivo generadores que se da a estos programas proviene del hecho de que la
máquina "inventa" los números o problemas; no existen en ninguna tabla, sino que la máquina inventa un
número y luego inventa otro y después plantea el problema. Para que los interesados adquieran una idea más
concreta de cómo la máquina inventa los números, podemos recordar una función del lenguaje BASIC de
programación. Se trata de la función RANDOM (RND continuada de un argumento): esta función genera un
número al azar y se le puede indicar de cuántos dígitos será ese número. Para ilustrar lo anterior veamos el
siguiente programa escrito en basic:
10 REM ESTE PROGRAMA INVENTA DOS NUMEROS PARA DESPUES
20 REM PLANTEAR UN PROBLEMA DE SUMA
30 A = RND
40 B = RND
50 PRINT "CUANTO VALE LA SUMA DE:"
60 PRINT A, "+",B
70 INPUT C
80 R = A+B;
90 IF CR GOTO 50
100 GOTO 30
110 END
Es importante señalar que en este tipo de programas el grado de dificultad está determinado por el alumno
mismo; así, el niño tiene la posibilidad de elegir, por ejemplo, de cuántos dígitos quiere cada sumando.
Otra característica de estos sistemas es que frecuentemente están dotando de respuestas a las preguntas del
estudiante, como "porqué" tal solución. El sistema en este caso comenta parte del proceso necesario para
llegar a la solución justificando así su respuesta.
Un ejemplo de este tipo de programas generativos aplicado a la medicina es un programa "IATRON"
desarrollado en 1986: un generador de pacientes. Este sistema es capaz de inventar o generar pacientes; de
hecho es un sistema simulador que inventa pacientes. Haremos una descripción muy rápida de la mecánica
de este inventor de pacientes (1, 6).
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La idea es generar un paciente a partir de la situación descriptiva normal de los libros de texto de medicina.
Ejemplo: "los individuos que tienen este padecimiento normalmente tienen entre 40 y 80 años y en un 70 %
de los casos son hombres". Si consideramos solamente esta información, la computadora, para generar un
paciente con dicha enfermedad, tendría que generar un número entre 40 y 80 que correspondería a la edad
del paciente. Posteriormente, para determinar el sexo del paciente, el sistema toma el valor de una especie de
ruleta en la que el 70% de las veces produce sexo masculino y el 30% femenino.
Del mismo modo que con la edad, el sistema va determinando los signos y síntomas del paciente. A veces
generar un paciente se torna una situación más compleja cuando los textos de medicina describen algo así
como: este tipo de pacientes presentan frecuentemente uno de estos síntomas. En estos casos el programa
toma la colección de síntomas que los pacientes pueden presentar y escoge uno de ellos al azar. En ocasiones
los textos mencionan alguno de estos síntomas, entonces el sistema elige uno, dos, tres o más, pero no todos
los síntomas listados. El sistema también provee decisiones condicionales.
De esta forma, ejerciendo alguna decisión aleatoria, el sistema escoge un caso y va presentando al usuario
los datos, signos o síntomas que pertenecerían al paciente que está generando. Es importante señalar que el
generador de pacientes también va eligiendo un conjunto de parámetros fisiopatológicos que "disparan" un
modelo biofísico del paciente. Este modelo biofísico produce como salida valores de sus variables, los
cuales son interpretados otra vez como síntomas y signos que enriquecen el cuadro clínico inicial.
Resumiendo: este generador de pacientes lo que hace es tomar un texto médico, lo interpreta como un caso
particular; "dispara" un modelo biofísico (el modelo tiene parámetros que selecciona el sistema) y el modelo
produce valores de sus variables; los valores de las variables son transformados otra vez en síntomas que se
agregan al caso particular inicial. Como el sistema tiene la peculiaridad de que los valores de los variables
pueden transformarse en síntomas y éstos a su vez se pueden transformar en cambios de parámetros del
modelo, el "enfermo" puede evolucionar. Un paciente que evoluciona en el tiempo lo hace porque sus
parámetros están cambiando en el simulado. El hecho de que se produzca el ciclo descrito, en el que hay un
caso particular que a su vez echa a andar un modelo que genera síntomas y los síntomas modifican al
modelo, hace que el sistema-paciente pueda evolucionar como un paciente en el tiempo. Finalmente "el
paciente" puede morir, estabilizarse o curarse, lo que en el simulador es un estado de su evolución.
IATRON es un sistema de adiestramiento que se puede presentar, por ejemplo, a un grupo de médicos
novicios para que diagnostiquen y aprendan a distinguir todos los casos posibles de hipertensión arterial. El
sistema actualmente presenta casos de hipertensión arterial una y otra vez; de repente presenta un caso de
hipertensión de origen renal o un caso de feocromocitoma, y así hasta que el individuo aprende a diferenciar
las hipertensiones.
El sistema no tiene implementadas medidas de dificultad ya que resulta muy difícil hacer que el sistema
reconozca cuáles son los casos sencillos y cuáles los complicados, o cuáles tienen una solución muy clara y
cuáles no. Por otro lado, lo equivalente a que el estudiante haga preguntas al sistema es la opción que se
ofrece al estudiante para "tratar" al paciente. El sistema produce un menú de posibles medicamentos que se
pueden prescribir a pacientes hipertensos. De ese menú el estudiante puede elegir alguna de las terapias; esa
terapia desencadena un pequeño sistema que modifica los parámetros del modelo principal, lo que puede
causar mejoría en el "paciente" cuando la medicación es adecuada; incluso puede llegar a provocar una
modificación lo suficientemente buena como para que desaparezcan los síntomas; o también puede ocurrir
que frente a una modificación inadecuada, que también modifica los parámetros del modelo principal, se
ocasione que el modelo empiece a presentar síntomas que no tenía antes y típicamente yatrogénicos,
pudiendo culminar con la "muerte del paciente".
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Los modelos matemáticos del aprendizaje
Este tipo de programas no son muy aplicables a la medicina porque por lo general se refieren al use de
estadísticas de aprendizaje. Son sistemas cuya conducta depende de una curva de aprendizaje y de
desaprendizaje. El sistema tiene un pequeño modelo de aprendizaje y va "observando" al estudiante
mediante una contabilidad de aciertos y desaciertos a insiste en la presentación de problemas que el aprendiz
no puede resolver o en los cuales está deficiente.
Los trabajos más representativos son los realizados en 1974 por Laubsch y Chiang, quienes deciden aplicar
las teorías de estadísticas del aprendizaje para poder hacer, de alguna manera, un análisis de la sensibilidad
de la respuesta. En medicina no conocemos ningún representante interesante (6).
El proyecto TICCIT
Auspiciado por la National Science Foundation of America (NSF) se desarrolla el proyecto TICCIT (TimeShared Interactive Computer Controlled Information Television). El sistema permite el uso simultáneo de
información televisada de tipo interactivo, controlada por computadora, en tiempo compartido. La dirección
de este proyecto fue concedida a la Corporación MITRE y el objetivo era demostrar que la educación
asistida por computadora es capaz de proveer una mejor educación a un menor costo, comparada con la
instrucción tradicional en los colegios comunitarios (MITRE Corporation, 1974). Una de las características
de este tipo de programas es que la elaboración del material del curso requiere la intervención de gran
cantidad de profesionales y técnicos. TICCIT hace énfasis en que el material de aprendizaje del curso sea
controlado por el estudiante por medio de un lenguaje de comandos de alto nivel, pero a la vez muy
sencillos, claros y naturales; por ejemplo: repite, continúa, salta, ayuda, ejemplo, práctica, etcétera.
De esta manera el estudiante de la época contaba con un televisor a colores, un teclado de la computadora y
una videocasetera. A veces podía contar con otros periféricos necesarios, como lápiz óptico, graficadoras,
etc. Los sistemas TICCIT fueron implementados más tarde en minicomputadoras y se probaron en dos
colegios comunitarios en dos cursos: uno de matemáticas y otro de composición en inglés. Los resultados
iniciales no fueron muy alentadores, sobre todo desde el punto de vista económico y del gran esfuerzo
necesario para crear el material del curso. En la actualidad existen gran cantidad de programas que siguen
esta línea (6).
El proyecto PLATO
Otro de los proyectos de la NSF estuvo basado en el sistema PLATO (Programmed Logic for Automatic
Teaching Operation) desarrollado por el laboratorio de investigación en educación basada en computadoras
de la Universidad de Illinois. El sistema PLATO tiene una larga historia (desde 1960 a la fecha). Las
características fundamentales son que inicialmente se trataba de un sistema multiterminal interactivo (en la
actualidad existen versiones para microcomputadoras). Dependía mucho de sistemas visuales o desplegados
visuales. PLATO inició lo que desde entonces se conoce como "open shop approach", algo así como "éntrale
cuando llegues" o "la función comienza cuando tú llegas". Se pensó que con este sistema se podrían abatir
costos educativos.
Los primeros trabajos de este tipo, y muy representativos, son los de Bitzer, realizados en 1976. En la
actualidad subsisten gran cantidad de trabajos de este tipo.
Inicialmente se pensó que PLATO estaría "soportado" en una computadora grande del tipo de Mainframe,
que pudiera atender gran cantidad de terminales disponibles para los estudiantes en una escuela o
universidad (lo que se conoce como use abierto de tiempo). El estudiante podría usar PLATO cuando
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quisiera, interactivamente, es decir, que una vez que el estudiante le contestara o hiciera una petición al
sistema, la máquina le respondería de inmediato. Todo esto estaba muy apoyado por medios visuales, ya que
desde entonces se pensaba que había que aprovechar las capacidades gráficas y de video de las
computadoras. Esto último, que para nosotros en la actualidad resulta algo muy natural, era una idea muy
novedosa, es decir, entonces pensaban que podrían utilizar la pantalla de TV para representar figuras más o
menos complejas, coloridas, en movimiento controlable, etcétera.
La idea esencial es generar un lenguaje que se llama lenguaje-de-autor, al que ya nos referimos en la sección
anterior. Este lenguaje-de-autor permite a un profesor que no conoce nada de programación hacer un
programa educativo de este tipo para un curso cualquiera, de cualquier tema, proveyéndole, incluso, de la
posibilidad de que la computadora maneje diapositivas, sonidos, etc. (actualmente videodiscos).
El sistema PLATO en realidad terminó por ser un sistema muy complicado, tan difícil de aprender como
cualquier otro lenguaje de programación. En realidad defraudó un poco a quienes tenían la intención original
de que todo mundo lo pudiera usar. Continuó la idea por algún tiempo porque se presentaron gran cantidad
de trabajos cuando se abandonó la idea de que un profesor cualquiera, sin entrenamiento, hiciera un
programa; un conjunto de especialistas que programaban PLATO produjeron material educativo, creándose
una gran industria de software para la producción de lecciones animadas. Se produjeron gran cantidad de
programas para la enseñanza de la medicina (en los Estados Unidos principalmente) (1, 3, 5, 6).
La simulación
La simulación se inicia en el campo general de la educación con los trabajos de McKensy en 1977. En el
campo de la medicina la simulación ha tomado un papel prominente para la educación. En MEDINFO 86 se
presentaron por lo menos 50 trabajos referentes a la simulación, de muy distintas características y tipos.
Incluso los chinos presentaron una simulación de la medicina tradicional para enseñar la medicina (1, 6).
Es casi inimaginable todo lo que puede simularse: el intercambio de iones en los eritrocitos, el intercambio
de gases en los pulmones, la circulación pulmonar, la invasión de los tejidos por el cáncer, etc. Todo esto al
servicio de la enseñanza de la medicina. La simulación en medicina es un campo muy promisorio que se
perfecciona ahora a una velocidad gigantesca, Dentro de este tipo de sistemas algunos parten de la idea de
sustituir el laboratorio por la computadora. Para esto deben contar con gráficas interactivas, es decir, que el
usuario pueda interactuar directamente con las gráficas, ya no desde el teclado. Para esto se pueden usar
sistemas con pantallas sensibles al tacto, lápices eletrónicos, ratón ("mouse"), etc. Un ejemplo típico de estos
sistemas en medicina es el producido por Peterson, quien desarrolla un laboratorio simulado para la
enseñanza de la mecánica del corazón. Este sistema es muy famoso porque fue publicado por la revista
BYTE y considerado uno de los ejemplos más importantes y avanzados del uso de las computadoras para la
enseñanza en general, no sólo de la medicina (7).
El trabajo de Peterson parte de la idea de la preparación corazón-pulmón, que por lo general se practica en el
laboratorio de fisiología. Es una preparación particularmente difícil de hacer, además de cara; su ejecución
requiere de una gran habilidad quirúrgica. Es fácil fracasar con ella. Los razones anteriores, entre otras, han
hecho que muchas escuelas de medicina, exceptuando a México y algunas de latinoamérica, hayan decidido
no realizar la práctica. Desafortunadamente la preparación corazón-pulmón es una de las preparaciones más
importantes para aprender la fisiología del aparato cardiovascular. Quizá lo anterior impulsó a Peterson y sus
colaboradores a simular la preparación de una manera muy completa y realista (en tiempo real). El
simulador cardio-vascular exhibe un "registro" de las variables de la preparación: las "pajillas" parecen
registrar la presión venosa pulmonar, la presión arterial sistémica, el volumen cardiaco, la presión
intracardiaca, etc., como si ocurriera en un polígrafo. El alumno puede interactuar a través de la pantalla y
modificar las condiciones del experimento: simular que mueve el frasco que contiene la sangre venosa de tal
manera que artificialmente se aumente la presión venosa del sistema y observar cómo cambia la frecuencia
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cardiaca, qué pasa con el volumen cardiaco, etc. La representación es exactamente lo que ocurre en una
preparación corazón-pulmón en tiempo real. Este programa ha sido tan exitoso que Peterson ha vendido su
sistema a casi la mitad de las universidades de los Estados Unidos, donde la preparación corazón-pulmón se
había abandonado. Es posible que en muy poco tiempo esta característica de interaccionar directamente con
la pantalla se aplique también en la simulación de pacientes, de manera que el estudiante interaccione de una
manera más directa con "su paciente" en una simulación clínica, ya no a través de teclas sino como si
estuviera explorando al "paciente", moviéndolo, inyectándolo, etcétera (7).
Los juegos educativos
Uno de los tipos de sistemas educativos por computadora más llamativos son los juegos. Este tipo de
sistemas se origina del ideal "aprender jugando". Las características más importantes de éstos son:
a)Utilizan muchos efectos de video y de audio para presentar una situación o ambiente de juego y
lograr una motivación en el estudiante.
b)Por lo general tienen como objetivo el desarrollo de una habilidad en el estudiante.
c)Usualmente incorporan elementos fantásticos, como naves espaciales, monstruos, etcétera.
d)El hecho de presentar un marcador (contador del juego) hace que el estudiante tenga una idea de
su propia capacidad; en cierta medida es un modo de evaluación.
Los juegos se conocen desde hace mucho tiempo; son muy motivantes pero por desgracia con frecuencia
carecen de buenos objetivos educacionales y no se cumple lo que se pretende con ellos (6).
Un juego que de alguna manera se acerca a la medicina, y que es muy divertido, es el llamado
"ANTIGENOS", que está disponible para commodore 64. Consiste en un sistema inmunológico con el que
se juega exactamente igual como se hace con el PAC-MAN. El usuario juega a dirigir al sistema
inmunológico de un paciente o individuo intentando resolver los problemas a través de los distintos
procedimientos de tipo inmunológico. Si no se le gana al sistema, entonces el paciente no sana. El sistema
produce verdaderas guerras internas que resultan en un juego muy divertido, no sin dejar un gran sedimento
de enseñanza, ya que introduce conceptos inmunológicos a un buen nivel. Este es un ejemplo muy
interesante del use de juegos verdaderamente provechosos para la enseñanza de la medicina.
Existe también el caso del programa BABY elaborado en 1985. Los autores le llaman un juego de primera
cirugía y es una especie de simulador. BABY es un programa para la enseñanza de los cuidados postoperatorios en pediatría y que está ambientado a manera de juego, para motivar a los estudiantes. El
programa simula a un paciente pediátrico después de una cirugía de corazón y el contador del juego (score)
está determinado por la capacidad del usuario para mantener los parámetros fisiológicos del paciente dentro
de los límites aceptables (5).
Sistemas de solución de problemas
Estos sistemas lo que en realidad hacen es generar una atmósfera de solución de problemas y el ejemplo
típico son las atmósferas en solución de problemas creadas por LOGO.
LOGO es un lenguaje para programación de inteligencia artificial, derivado de LISP, que ha sido adaptado
para los niños. Estos hacen que una "tortuga" representada en la pantalla de la computadora ejecute ciertas
construcciones. Lo que se pretende es educar al niño en solución de problemas abstractos a través del use de
esta "tortuguita". Fue ideado por Papert en 1973 y ha tenido un éxito internacional muy grande. Su buen use
consiste en que un problema planteado por el maestro, motiva al alumno (con su computadora y su lenguaje
de LOGO) a resolverlo. Por esto se dice que lo único que hace es crear una atmósfera para solución de
problemas (6).
Diplomado a distancia con el Uso de Internet de Informática Médica.
Uso de las Pc en la Educación Médica
Obviamente no se ha usado para resolver problemas específicos como los de medicina. Sería interesante
cuestionamos si de alguna manera pudiera existir algún día un lenguaje que permitiera crear una atmósfera
de solución de problemas ante el planteamiento de problemas médicos, es decir, plantear problemas médicos
en un lenguaje de solución de problemas. ¡LOGO es un lenguaje suficientemente poderoso como para
construir en él un sistema experto que haga diagnóstico médico!
Los llamados medios emancipatorios
Estos sistemas sí han sido utilizados ampliamente en medicina y consisten en el uso de bases de datos para
resolver problemas médicos. Enseñar al estudiante de medicina, por ejemplo, a usar bases de datos para las
múltiples actividades que tiene que hacer, le podría facilitar enormemente su desempeño. Por esta razón se
les llama medios emancipatorios (6).
Los principales medios emancipatorios de computación, que pueden ser grandes herramientas para el
estudiante, son los sistemas de bases de datos, los procesadores de palabras y las hojas electrónicas de
cálculo. Estas herramientas de computación han demostrado ser de gran beneficio y utilidad para los
estudiantes: imagine a un estudiante que cuenta con sus fichas bibliográficas en una base de datos, que
genera sus reportes de clase en un procesador de palabras y que es capaz de calcular una dieta láctea
mediante una hoja electrónica (2, 3, 5, 10).
Los sistemas de diálogo
El último tipo de sistemas educativos que trataremos son los sistemas dialogantes o sistemas de diálogo. Este
tipo de sistemas pertenecen a la clase de sistemas inteligentes desarrollados dentro del área conocida como
inteligencia artificial. Se trata de sistemas en los cuales se confronta al estudiante con un sistema experto. Un
sistema experto es un sistema inteligente creado para resolver un problema concreto, como puede ser el caso
de MYCIN o de INTERNIST, etc. Los sistemas dialogantes hacen lo siguiente: una vez que el sistema
experto resuelve un problema, le presenta ese mismo problema al estudiante y dialoga con él para comentar
cómo lo resolvería. De esta manera el sistema debe contar con algunas "ideas" (modelo) de quién es el
estudiante o qué tipo de estudiante tiene enfrente y entonces, de acuerdo con las conclusiones a las que ha
llegado el sistema, preguntará al estudiante. Las principales características de estos sistemas de diálogo son
que el lenguaje que utiliza con el usuario es casi natural (pero técnico); tanto el sistema como el usuario
pueden hacer preguntas en cualquier momento, según vayan necesitando información; el tópico de la
conversación puede ser cambiado por iniciativa del usuario o del sistema; si éste lo considera pertinente, usa
representaciones complejas del conocimiento, estrategias tutoriales, etcétera (6).
Desde 1970 Carbonel y otros autores empezaron a trabajar bajo la línea de construir sistemas para la
enseñanza asistida por computadoras tratando de simular un tutor humano. Su primer sistema, SCHOLAR,
servía para revisar los conocimientos de los estudiantes respecto a la geograra de Sudamérica. Sin embargo,
quizá el más interesante para nosotros dentro de este tipo de sistemas es GUIDON, diseñado para la
enseñanza de la medicina.
GUIDON es un sistema inteligente, capaz de discutir en el caso de un enfermo que tiene un problema
infeccioso (incluye la discusión del tipo de droga o antibiótico que se le debe suministrar).
Todo este tipo de sistemas se conocen también como sistemas tutoriales inteligentes o ITS (Intelligents
tutorials systems), y se dice que son inteligentes porque tienen la habilidad de crear un "modelo del usuario",
juzgando el trabajo intelectual de éste. Para esto, repetimos, el sistema debe haber resuelto el mismo
problema que el usuario.
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Uso de las Pc en la Educación Médica
Una vez que el sistema se ha creado una imágen del estudiante como resolvedor de problemas analizando las
reglas que éste utiliza o las que debería utilizar, en el caso que el individuo no pueda resolver el problema, le
proporciona pistas adecuadas a su nivel de conocimiento; en el caso que el estudiante resuelva bien el
problema, le pregunta cómo lo hizo.
El principal problema de este tipo de sistemas, por el momento, es que el modelo de razonamiento de la
máquina es el único válido, aunque cubre casi todas las resoluciones que se puedan imaginar; además no
puede adaptarse a los grados de aprendizaje de los individuos.
Con esta panorámica, se podrán dar cuenta de cuáles son en realidad los sistemas para la enseñanza asistida
por computadora, cuáles son los distintos tipos de sistemas que existen y qué tan avanzado se encuentra el
tema. Ahora resultará interesante que hagamos una breve revisión de las experiencias obtenidas con el uso
de los sistemas tutoriales en la enseñanza de la medicina.
Experiencias
Una de las primeras experiencias que se obtuvieron con el uso de las computadoras en la educación médica
fue llevada a cabo en 1966 por la Universidad de Ohio. Miembros de la Facultad de Medicina prepararon un
paquete de instrucciones con el fin de utilizarlo en la enseñanza de las ciencias básicas de medicina.
Inicialmente se pretendía sustituir las lecturas, además de que el sistema contaba con pruebas de autoaprendizaje que proveían de información acerca de los puntos sólidos y débiles de los conocimientos
adquiridos por los estudiantes. Algunos otros colegios de medicina pudieron utilizar este sistema gracias a la
red nacional de comunicaciones que fue creada por el Lister Hill Center para Comunicaciones Biomédicas y
la National Library of Medicine (3, 5, 10).
Por su parte, el Departamento de Farmacología del Colegio de Medicina del estado de Kansas diseñó su
propio programa de instrucciones (10). De igual manera se creó otro ambicioso proyecto en la Universidad
de Illinois utilizando el sistema PLATO, mientras que la escuela de medicina de Harvard empezó a ofrecer
créditos continuos de educación médica a los médicos que usaran simuladores de pacientes por computadora
para manejo de problemas. Durante las décadas de 1970 y 1980 aparecen gran cantidad de artículos sobre el
use de las computadoras en la educación médica.
Al parecer los mejores resultados se han obtenido en los sistemas orientados a producir una mejor
comprensión de procesos biológicos fundamentales, en el manejo de problemas clínicos en pacientes
simulados, en la evaluación de los estudiantes o personal médico (tanto para la evaluación formal como para
la autoevaluación en el proceso de autoaprendizaje) y en el use de (los) sistema(s) dialogante(s).
El uso de las computadoras para simular procesos biológicos fundamentales ha sido estudiado con amplitud,
ya que presenta una gran cantidad de ventajas (que mencionaremos más adelante) pero virtualmente plantea
un serio cuestionamiento para los laboratorios de las ciencias básicas, ya que contando con esta nueva
herramienta quizá los objetivos de estas últimas deban cambiar de manera sustancial. Algunas de las
ventajas son:
a) Poder simular fenómenos o partes vivas del cuerpo humano, permitiendo con ello que el alumno
pueda aprender acerca del funcionamiento dinámico de sistemas complejos. Observando y variando
los parámetros del modelo, los alumnos son capaces de conducir experimentos que les ayuden a
probar la solidez del conocimiento que tienen acerca de tales procesos biológicos (10).
b) Los modelos de los fenómenos farmacológicos pueden permitir al estudiante de medicina
examinar los efectos de las diferentes dosis de las drogas (10).
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Uso de las Pc en la Educación Médica
En contraste con el uso de animales de laboratorio como modelos para la enseñanza, las ventajas de los
modelos por computadora son las siguientes:
1. En términos generales los modelos computarizados permiten abatir los costos causados por las
pruebas de laboratorio.
2. Reduce enormemente el número y la necesidad de disecciones en animales vivos, reduciendo con
esto el sufrimiento de los animales de laboratorio.
3. Permite una mayor participación a interacción de los estudiantes, en comparación con aquellas
prácticas donde se cuenta con un número limitado de animales de laboratorio.
4. Permite a los alumnos generar hipótesis y probar sus predicciones manipulando las variables del
modelo computarizado (antes de llegar a la preparación de laboratorio).
5. En vez de memorizar interrelaciones entre variables seleccionadas, el estudiante puede
descubrirlas con experimentación.
6. Gracias al control de la velocidad del proceso, los modelos computarizados permiten a los
estudiantes conducir un gran número de experimentos que normalmente son lentos, en un periodo
corto de tiempo; o por otro lado, extender el tiempo transcurrido de un experimento muy breve, de
tal manera que puedan comprender mejor el proceso que está siendo ilustrado. Incluso puede
"detener" los experimentos para estudiar resultados intermedios y volver a ponerlos en marcha, todo
bajo la dirección emanada de las necesidades del estudiante.
7. Los alumnos pueden regresar el experimento de manera constante o repetirlo varias veces hasta
que queden satisfechos.
8. Los experimentos que pueden exponer la salud de los estudiantes, como aquellos en los que
intervienen organismos peligrosos, químicos o radiaciones, pueden realizarse libres de peligro.
En síntesis, los modelos de procesos biológicos simulados por computadorabrindan a los estudiantes la
oportunidad de aprender por sí mismos descubriendo las cosas en un tiempo que de otra manera no estaría
disponible (10).
Sin embargo, es necesario que se considere que a pesar de las ventajas de los modelos de procesos
biológicos se debe cuestionar su validez, ya que la reducción de un sistema biológico complejo a una serie
de ecuaciones diferenciales almacenadas en una computadora produce con frecuencia un modelo que es
poco perfecto o no responde exactamente a la realidad, aunque se puede pensar que a veces la diferencia en
la precisión es insignificante comparada con las ventajas.
Respecto al uso de las computadoras en la evaluación de los estudiantes, las ventajas también son muchas,
ya que afecta en gran medida los hábitos y formas de estudio: el hecho de que el estudiante sepa que para
aprobar deberá saber aplicar de manera práctica sus conocimientos en la solución de problemas cambia la
panorámica instruccional por completo.
Quizá en ningún otro aspecto de la educación médica, en los últimos 20 años, las computadoras hayan tenido
mayor impacto que en el área de la elaboración de exámenes. Desde un principio la evaluación automatizada
basada en exámenes de opción múltiple ha eliminado en gran medida el use de elaborados y burocráticos
exámenes escritos y orales. En la actualidad, esta tendencia está siendo abandonada ya que se han
desarrollado mejores formas, aprovechando las capacidades que las computadoras ofrecen en la evaluación
de los estudiantes (10).
Referencias bibliográficas
1. Gutiérrez, A., y Negrete, J. Inteligencia Artificial en el Entrenamiento Médico, Boletín de la Sociedad mexicana de ciencias Fisiológicas, 9(1):2-3,
1985.
2. Huertas-Portocarrero, D. Iniciación al use de los pequeños ordenadores en medicina, editorial SALVAT, Barcelona, 1985.
3. Kember, N. Introducción a las aplicaciones de los ordenadores en medicina, editorial SALVAT, Barcelona, 1985.
Diplomado a distancia con el Uso de Internet de Informática Médica.
Uso de las Pc en la Educación Médica
4. Matheson, N., y Lindberg, D. "Physician for the Twenty-First Century: Subgroup Report on Medical Information Science Skills",Journal of
Medical Education, 59(11):155-160, Parte 2, USA, 1984.
5. Norris, D. Microcomputers in Clinical Practice, editorial John Wiley 6t Sons, USA, 1985.
6. 0'Shea, T., y Self, J. Learning and Toaching with Computers, editorial Prentice-Hall, Nueva York, 1983.
7. Peterson, N., and Campbell, K. "Simulated Laboratory for Teaching Cardiac Mechanics", The Physiologist, vol. 27, No. 31, 165-169, 1984.
8. Steven Muller. "Physician for the Twenty-First Century: Subgroup Report on Medical Information Science Skills",Journal of Medical Education.
59(11):1-3, parte 2, USA, 1984.
9. Van Bemmel, J., Strackee, J., Gelsema, E., Hasman, A., y Smith, J. Education of professionals in medical informatics, MEDINFO-83, NorthHolland, 1983.
10. Veloskij, and Blacklow, M. "The Integration of the Computer Into Medical Education". En: Computer in Medicine, editorial W.B. Saunders
Comp., USA,. 1986.
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Uso de las Pc en la Educación Médica