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DISEÑO DE UN DISPOSITIVO
TRANSFORMADOR PARA ENSEÑANZA DE LAS DINÁMICAS TEMPOROMANDIBULARES
Gustavo
Sánchez M.
RESUMEN
El mundo
actual, debido a los cambios tecnológicos, se enfrenta a la premisa de
“Innovar o morir”. Día tras día la educación es orientada hacia la
utilización de nuevas herramientas tecnológicas, programas, plataformas
virtuales, entre otras. Por esta razón, en la enseñanza de odontología se han
causado transformaciones guiadas a mejorar el aprendizaje. Esta
investigación, está orientada al diseño de un dispositivo receptor de
imágenes que asemeja un arco facial y un audífono, con cámaras que permiten
la obtención de imágenes.
Además, utiliza el programa MatLab 7.1 para interpretar
los cambios de la imagen como una línea de desplazamiento, arrojando valores
que son llevados a formar parte de un diagnóstico en el estudio de
desórdenes temporomandibulares, trasformando así en manera significativa la
manera como se enseñan las dinámicas temporomandibulares. Este proyecto se
enmarcó en la modalidad de proyecto factible, con enfoque tecnicista. Se
diseñó el dispositivo
como herramienta innovadora, a la hora de enfrentar el análisis de imágenes
temporomandibulares ante un diagnóstico,
además de encontrarse una amplia motivación hacia su aplicación.
Palabras clave:
Temporomandibular, Dispositivo, Educación.
SUMMARY
Design of a
transforming device for teaching temporomandibular dynamics.
The current world, due to technological changes, is facing the premise of
"Innovate or die". Day after day education is oriented towards the use of
new technological tools, programs, virtual platforms, among others. Teaching dentistry has caused transformations guided to improve learning.
This research has been focused on the design of a receptor imaging device
that resembles a face bow and headset, cameras with imaging. Besides using
the MatLab 7.1 program to interpret the image changes as a scrolling line,
yielding values that are taken to be part of a diagnostic study of
temporomandibular joint disorders and transforming the way as we taught
temporomandibular dynamics. This project was framed in the form of feasible
project, technicist approach. An innovative device to analyze
temporomandibular face images to a diagnosis was designed, besides being
ample motivation to its implementation.
Key words:
Temporomandibular, Device,
Education.
INTRODUCCIÓN
Una de las características más contundentes de la civilización moderna es la
rapidez con la que se producen los cambios. Las economías, incluyendo
también la estructura del mercado laboral y las calificaciones profesionales
que éste exige, se transforman radicalmente en el período de una sola
generación. El impacto que esta situación produce, suele denominarse “shock
del futuro”, debido a las enormes dificultades con que las sociedades
procesan, comprenden e incluso sobreviven al constante estado de cambio.
Aun así,
estos cambios estructurales no surgen de la noche a la mañana, sino que son
parte de una evolución histórica, directamente vinculada al desarrollo
tecnológico.
Es pertinente
citar, entonces, a Alvin Toffler, quien cuarenta años atrás acuñó el término
"shock del futuro":
Para
enfrentar el futuro, al menos en la medida de nuestras posibilidades, es
más importante ser creativo y perceptivo que estar cien por ciento en lo
“cierto”. No es necesario que una teoría sea “cierta” para que sea de
gran utilidad. Incluso los errores pueden ser útiles. Los mapamundi que
dibujaban los cartógrafos de la Edad Media eran tan irremediablemente
imprecisos y estaban tan plagados de errores que hoy en día casi
podríamos decir que nos producen ternura… Y, sin embargo, los grandes
exploradores de la época jamás habrían descubierto el Nuevo Mundo sin
ellos1.
A nivel
mundial, la aplicación de nuevas tecnologías como estrategias facilitadoras
del aprendizaje de procedimientos clínicos ha sido de gran aporte para el
avance tecnológico, científico y educativo de la profesión odontológica. La
importancia de dichos avances, ha hecho que sea preponderante su inclusión y
aplicación en la enseñanza de cada una de las especialidades odontológicas.
Asimismo, los desórdenes temporomandibulares son una queja recurrente por
parte de pacientes que acuden a las áreas clínicas universitarias; éstos aún
pueden pasar desapercibidos. Igualmente, se ha llegado a la conclusión que,
aún los pacientes edéntulos pueden encontrarse asintomáticos, más ante examen clínico
presentar algún signo asociado con disfunción de la articulación
temporomandibular (ATM)2.
Asimismo, para determinar la prevalencia de desórdenes temporomandibulares
en 352 individuos edéntulos, se evidencia que la edad puede ser un factor de
riesgo para los desórdenes temporomandibulares, debido a la alta incidencia
de signos clínicos positivos de desórdenes temporomandibulares en estos
pacientes3. Lo anterior, ha despertado la necesidad de aumentar el
estudio en pacientes edéntulos para el tratamiento de sus posibles
afecciones condilares.
Para referirse al concepto de aprendizaje, se pueden tomar dos conceptos
oportunos. El primero lo describe como la organización y restructuración de
percepciones y pensamientos que tienen lugar en el interior del individuo.
De la misma manera, el segundo concepto lo describe como el proceso mediante
el cual se obtienen nuevos conocimientos, habilidades y aptitudes a través de
experiencias vividas que producen algún cambio en nuestro modo de ser y
actuar.
Aún desde antes del surgimiento de la psicología organizada, ha existido la
pregunta ¿Cómo aprendemos y cómo sabemos? Y el descubrirlo ha sido una tarea
que comenzó con los filósofos griegos como Demócrito, Alemaeon y Empédocles.
Responsabilidad que a su vez pasó a manos de los biólogos, tales como Darwin
o Mendel, que intentaron determinar la respuesta a esta interrogante en
procesos genéticos.
Igualmente, se utiliza el concepto “constructivismo” dentro de la
terminología de aprendizaje, para hacer mención a una tendencia que promueve
los aspectos heurísticos, constructivos e interactivos en los procesos de
aprendizaje. Ésta fundamenta su enfoque en llevar al individuo a que realice
una construcción propia, que se produce como resultado de la interacción de
su interior con el medio ambiente, y su conocimiento no es copia del
descubrimiento de la realidad, sino una construcción que hace él mismo.
Por lo tanto, en este enfoque es el estudiante quien organiza la información
y construye estructuras a través de la interacción de los procesos de
aprendizaje con su medio. Por ello, los facilitadores, los psicopedagogos,
los diseñadores de currículos y materias educativas deben trabajar para la
estimulación de estas estructuras. Esto a la vez se logra partiendo de lo
más complejo a lo más sencillo (de los más general a lo más específico), ya
que establece que si se inicia desde los más sencillo, entonces la
simplicidad se volverá en un obstáculo para el desarrollo del conocimiento.
Se ha afirmado que el padre del constructivismo es Lao Tsé que decía “Id a
donde esté la gente. Aprended de ella. Mostradle su amor. Partid de lo que
ya sabe. Construid sobre lo que ya han hecho. Y cuando hayáis terminado
vuestra tarea, sabremos que hemos sido exitosos cuando ellos digan: lo
hicimos nosotros mismos”.
En consonancia con lo anterior, surge una teoría compatible con el enfoque
constructivista, la cual fue desarrollada por David Ausubel en 1963,
denominada teoría del aprendizaje significativo. Ésta establece que
el conocimiento se relaciona de manera no arbitraria y sustantiva (no-literal)
con la estructura cognitiva de la persona que aprende. En el curso del
aprendizaje significativo, el significado lógico del material de aprendizaje
se transforma en significado psicológico para el sujeto. El aprendizaje
significativo es el mecanismo humano, por excelencia, para adquirir y
almacenar la inmensa cantidad de ideas e informaciones representadas en
cualquier campo de conocimiento (Ausubel)4.
En cuanto a las características del aprendizaje significativo, encontramos
el concepto de no-arbitrariedad, que quiere decir que el material
potencialmente significativo se relaciona de manera no-arbitraria con el
conocimiento ya existente en la estructura cognitiva del aprendiz. O sea, la
relación no es con cualquier aspecto de la estructura cognitiva sino con
conocimientos específicamente relevantes a los que Ausubel llama
subsumidores. Debido a esto, se puede decir que
el dispositivo sugerido se convierte en un material disponible durante el
acto de aprendizaje potencialmente significativo.
Nuevas ideas, conceptos, proposiciones, pueden aprenderse significativamente
(y retenerse) en la medida en que otras ideas, conceptos, proposiciones,
específicamente relevantes e inclusivos estén adecuadamente claros y
disponibles en la estructura cognitiva del sujeto y funcionen como puntos de
“anclaje” a los primeros.
Igualmente se incluye el concepto de sustantividad, que significa que lo que
se incorpora a la estructura cognitiva es la sustancia del nuevo
conocimiento, de las nuevas ideas, no las palabras precisas usadas para
expresarlas.
En base a lo antes expuesto, se puede decir que la epistemología
constructivista señala que las únicas herramientas disponibles al conocedor
son los sentidos. Es solamente a través de la visión, el tacto, el olfato y
el gusto que el individuo interactúa con su entorno5,6,7. A
partir de estímulos y mensajes que emanan desde los sentidos, el individuo
construye y reconstruye mentalmente y de manera personal una fotografía del
mundo. Es por ello que el constructivismo afirma que el conocimiento de los
individuos reside en los individuos, que el conocimiento no puede ser
transferido intacto desde la cabeza del profesor hacia la de los aprendices;
por el contrario, es el aprendiz quien trata de darle sentido a su aprender,
intentando ensamblarlo como una experiencia previa8. Para ello, el
profesor debe proveer herramientas para facilitar y negociar la construcción
del significado9.
El objetivo
de esta investigación es diseñar un dispositivo orientado al aprendizaje de
las dinámicas de los cóndilos mandibulares, basada en un enfoque
constructivista.
En un principio, la propuesta estuvo en gran medida orientada a favorecer la
práctica clínica y la teoría para el estudio y tratamiento de la ATM,
implementando un dispositivo para la grabación de video, cuya información es
interpretada por un Software sencillo (MatLab 7.1), lo cual permite realizar
los estudios en manera muy simple, con la ventaja de hacerlo portátil y
económico; diseñado para establecimiento de una metodología estructurada, en
el desarrollo y fortalecimiento de las habilidades y conocimientos de
facilitadores y, por ende, de los estudiantes, en el campo de las trayectorias de
los cóndilos mandibulares. Esto facilitaría la integración, tanto de
programas como de dispositivos médicos, para mejorar sus capacidades de
aprendizaje en cuanto a (ATM) se refiere, con mínima invasión y de bajo
costo.
Este proyecto fue planteado con un enfoque tecnisista9 en la
modalidad de proyecto factible10, donde se buscó la introducción
de un dispositivo que facilite el proceso de aprendizaje y el diagnóstico de
las afecciones de la ATM.
DISEÑO DE LA PROPUESTA
Objetivo general
Diseñar un dispositivo que reproduzca los movimientos temporomandibulares,
para facilitar el proceso de aprendizaje de las dinámicas de la ATM.
METODOLOGÍA PROPUESTA
Actividades preliminares
Introducir dentro de las actividades clínicas un dispositivo que
reproduzca los movimientos temporomandibulares.
Iniciar al facilitador en el uso del dispositivo y las técnicas de
aplicación del mismo como instrumento didáctico para el aprendizaje.
Instalar el software y controladores del dispositivo en la computadora.
Instalar el dispositivo a la computadora por medio de una conexión USB.
Adaptar el dispositivo en el paciente.
Grabar los movimientos mandibulares del paciente en diferentes
posiciones y de manera secuencial.
Archivar las grabaciones en la computadora.
Procesar la información obtenida de la grabación con el software.
Interpretar los resultados arrojados por el computador.
Especificaciones
técnicas del dispositivo
El dispositivo propuesto cuenta con características similares a las de un
arco facial estándar, pero con la diferencia de no poseer olivas sino en
cambio dos almohadillas auditivas, con un micrófono en el interior que capta
los ruidos articulares de la ATM. Estas almohadillas, que se colocarán en
cada pabellón auricular, se encuentran unidas por una banda o arco metálico
ajustable, que ejerce la presión suficiente para soportar el peso del
dispositivo y mantener la presión de las almohadillas contra los pabellones
auriculares.
En la interfase de unión entre la banda ajustable y la almohadilla auditiva,
se encuentra un cilindro hueco en posición horizontal, de anterior a
posterior. Éste evita la producción de fuerzas que puedan deformar otras
piezas del dispositivo. Además, en este cilindro es donde se introduce la
porción posterior de las ramas o brazos que sostienen las dos cámaras de
video del dispositivo, uniendo a su vez a las almohadillas auditivas con la
barra horizontal anterior. En esta sección anterior, las ramas poseen un clic
plástico que asegura el dispositivo, evitando que se abra de manera
indeseada (Figura 1).
Figura 1. Vista Superior del dispositivo.
La función de la barra horizontal anterior es la de unir las dos ramas
laterales y mantenerlas fijas, lo cual es posible, ya que presenta una serie
de indentaciones calibradas en milímetros, donde entra un clic plástico de
las ramas laterales. Además de esto, en el centro de la barra horizontal se
halla una superficie en forma rectangular, destinada a recibir el carro, el
tornillo y la barra donde se encuentra el stop para el punto nasion; el cual
se usa como punto de referencia anatómica para la calibración del
dispositivo.
Por último, las cámaras se encuentran enfocando perpendicularmente hacia la
región donde se ubica anatómicamente la ATM, sostenidas por dos brazos
menores, que emanan de los brazos mayores. También, cuentan con luz
incorporada para proporcionar iluminación a la zona de grabación del video
(Figura 2).
Figura 2. Muestra gráfica del dispositivo en pacientes.
En referencia al cableado, éste pasa de una cámara a otra a través de la
banda ajustable y sale por la parte inferior y posterior de dicha banda,
para convertirse en un cable de conexión USB. Pesa alrededor de 320 gr. y
mide 17 cm. de largo, 19 cm. de alto y 32 cm. de ancho (Figura 3).
Figura 3. Vista de las partes del dispositivo.
Referente al software utilizado, MatLab 7.1, es un lenguaje de computación
técnico de alto nivel y un entorno interactivo para desarrollo de
algoritmos, visualización de datos, análisis de datos y cálculo numérico.
Con MatLab 7.1, se pueden resolver problemas de cálculo técnico más
rápidamente que con lenguajes de programación tradicionales.
Se puede usar MatLab 7.1 en una amplia gama de aplicaciones que incluyen
procesamiento de señales e imágenes, comunicaciones, diseño de sistemas de
control, sistemas de prueba y medición, modelado y análisis financiero y
biología computacional. Los conjuntos de herramientas complementarias
(colecciones de funciones de MatLab 7.1 para propósitos especiales, que
están disponibles por separado), amplían el entorno MatLab 7.1 permitiendo
resolver problemas especiales en estas áreas de aplicación.
Además, MatLab 7.1 contiene una serie de funciones para documentar y
compartir su trabajo. Puede integrar su código de MatLab 7.1 con otros
lenguajes y aplicaciones, y distribuir los algoritmos y aplicaciones que
desarrolló usando MatLab 7.1.
Características
principales
Lenguaje de alto nivel para cálculo técnico.
Entorno de desarrollo para la gestión de código, archivos y datos.
Herramientas interactivas para exploración, diseño y resolución de
problemas iterativos.
Funciones matemáticas para álgebra lineal, estadística, análisis de
Fourier.
Filtraje, optimización e integración numérica.
Funciones gráficas bidimensionales y tridimensionales para visualización
de datos.
Herramientas para crear interfaces gráficas de usuario personalizadas.
Funciones para integrar los algoritmos basados en MatLab 7.1 con
aplicaciones y lenguajes externos, tales como C/C++, FORTRAN, Java, COM
y Microsoft Excel.
Adaptación del
dispositivo al paciente
Una vez conectado el dispositivo a la computadora e instalado el software,
se procede a realizar los siguientes pasos:
Para este paso, aunque las cámaras cuentan con una luz incorporada que
ayuda a mejorar las condiciones de la grabación, el primer paso es
sentar al paciente en una zona del área clínica que cuente con las
condiciones óptimas de iluminación.
Para el siguiente paso, el paciente debe estar sentado de manera
ergonómica, derecho, mirando hacia el frente.
Luego se coloca el dispositivo sobre la cabeza del paciente, situando
las almohadillas auditivas en cada oreja. Cinco milímetros detrás de
donde se posiciona, se encuentra la articulación temporomandibular, de modo
que se evite ocultar con las almohadillas la zona que se desea grabar.
A continuación, en la barra horizontal anterior, a nivel de las ramas
mayores del dispositivo, se encuentran los clics que deben cerrarse a
presión para asegurar que el dispositivo no se mueva o abra.
Por último, se ajusta el punto nasion en la parte frontal, girando el
tornillo que presiona la barra que fija la posición del punto nasion.
Con todo esto ajustado, se puede proceder a iniciar la grabación en el
computador y procesar la información obtenida durante la grabación de
movimientos, como apertura y cierre, lateralidad, retrusión y protrusión
mandibular.
DISCUSIÓN
Las ausencias dentarias
traen como consecuencias alteraciones en todo el sistema masticatorio
(dientes remanentes, periodonto, hueso alveolar, saliva y ATM)
desencadenando una pérdida de la funcionabilidad11. Esto no
solamente se limita a edéntulos totales, sino que, al existir alguna pérdida
dentaria, comienza un proceso de adaptación y cambio en la ATM, viéndose
esto más marcado en pacientes edéntulos parciales clase II de Kennedy12,
la cual lleva alteraciones, tales como: luxación discal con reducción y
luxación discal sin reducción13.
En el mismo orden de
ideas, se establece que estas patologías ocurren debido a una mayor
susceptibilidad de la ATM a cambios degenerativos, como por ejemplo:
aplanamiento de la superficie articular, lo cual acompaña a una disminución
del tamaño del cóndilo mandibular, desgaste del disco articular y
discrepancias en el complejo cóndilo-disco14.
Debido a lo antes
expuesto, las dinámicas de la articulación temporomandibular se pueden ver
afectadas, ocasionando así una laxitud en las trayectorias condilares15.
Debido a esto, su aplicación en proceso formativo de estudiantes de
odontología es parte indispensable. A su vez, estos desórdenes
temporomandibulares presentan una incidencia elevada a nivel mundial, tal
como lo muestran los reportes estadísticos16,17,18,19,20. Es por
eso, que es un tema de impacto en la odontología moderna.
Referente a la
aplicabilidad de nuevas tecnologías en el aprendizaje, cabe destacar la
acuñación del término Aprendizaje Basado en Computadora (CBL Computer Based
Learning, por sus siglas en inglés)21. De la misma manera, se ha
diseñado y utilizado el Software RECOMPX para el aprendizaje en la Facultad
de Odontología de la Universidad de Los Andes, obteniendo resultados
satisfactorios ante las valoraciones de los expertos22. Por su
parte, se puede ver en manifiesto la utilización de estrategias
constructivistas en universidades de toda Latinoamérica, las cuales incluyen
la utilización de herramientas TIC (Tecnología, Comunicación e Información).
A su vez, la
implementación de software permite implementar en tiempo real la práctica
basada en evidencia. Sabiendo que la odontología es una ciencia en constante
cambio, que requiere una renovación del conocimiento por parte de sus
profesionales, es necesaria la implementación de nuevas tecnologías desde
los primeros instantes del aprendizaje.
Como parte de la promoción
de investigaciones en Venezuela, se evidencia que las universidades
constituyen el semillero de nuevas tecnologías, las cuales inician como
proyectos de investigación. Para el 2007, como parte del Programa para
Promoción del Investigador (PPI), el Observatorio Nacional de Ciencia,
Tecnología e Innovación (ONCTI) aseveró que existían un total de 23.465
investigadores registrados y acreditados en el Programa de Estímulo a la
Innovación e Investigación (PEII), donde se considera innovadores(as) o
investigadores(as) a aquellas personas que hayan reportado actividad
científica, a través de por lo menos un proyecto o un producto de innovación
e investigación. A su vez, es importante mencionar que 11.116 de dichos
investigadores acreditados provienen de Instituciones públicas. Esto es
gracias al incentivo y disposición de los tutores en la aplicación de nuevas
tecnologías.
CONCLUSIONES
Tomando en consideración que los métodos diagnósticos para afecciones
temporomandibulares utilizados en la mayoría de las instituciones
universitarias, resultan poco didácticos y sin capacidad innovadora, puede
traducirse en la necesidad del desarrollo de un método diagnóstico por
imagen, de amplio rendimiento, que a su vez sea accesible para la población
venezolana, los cuales poseen características similares a las presentes en
el dispositivo presentado anteriormente. Debido a esto, se puede afirmar que
es preponderante su diseño y desarrollo.
Con respecto a la factibilidad
del uso de un
dispositivo como herramienta para el mejoramiento del aprendizaje de las
dinámicas temporomandibulares, se encuentra el beneficio de la aplicación de
nuevas tecnologías en el campo educativo, al igual que para el uso en la
práctica clínica. La gran ventaja de la combinación de un dispositivo
portátil, que a su vez le proporciona comodidad, lo constituye como un
método innovador para su uso para el aprendizaje clínico, permitiendo su
simplificación.
De esta forma, por medio de una
coordinada planificación, se ha podido dar forma a dicho dispositivo, el
cual presenta la ventaja de ser portátil, generando por ende una reducción
significativa en costo y esfuerzo para el paciente, así como tiempo para el
clínico; esto en contraposición con otros métodos educativos. Además de
esto, se propone como una herramienta de fácil manejo, la cual puede ser
conectada a cualquier ordenador para la transferencia e interpretación de
datos.
Considerando la
integralidad del ser humano, en la cual interactúa tanto la anatomía, como
la fisiología, se promueve con este dispositivo la visualización de las
dinámicas condilares de la ATM, predominando el estudio de la función sobre
el estudio de la estructura.
Por lo antes expuesto, se
puede visualizar un gran cambio en el diagnóstico por imagen, el cual puede
ser aplicado a cualquier área de la investigación, la práctica clínica y la
enseñanza. REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS
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Odont Ven 2008: 46(4): 469-477.
Artículo recibido el 26/11/14, Aceptado el 06/03/15.
Dirección
del autor para envío de correspondencia:
Gustavo Sánchez M.
*
Universidad
de Carabobo,
Estado Carabobo, Venezuela.
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