Cerrando la brecha tecnológica en la era COVID-19: Uso del alcance virtual para exponer a los estudiantes de secundaria y preparatoria a la tecnología de imágenes

Kevin D. Phelan; Mohsin Syed; Noor Akhter; Tiffany W. Huitt; Gregory R. Snead; Billy R. Thomas; Karen L. Yanowitz

doi:10.3791/64051

Method Article

Cerrando la brecha tecnológica en la era COVID-19: Uso del alcance virtual para exponer a los estudiantes de secundaria y preparatoria a la tecnología de imágenes

DOI:

10.3791/64051

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September 28th, 2022

Kevin D. Phelan¹ , Mohsin Syed¹ , Noor Akhter¹ , Tiffany W. Huitt¹ , Gregory R. Snead² , Billy R. Thomas³ , Karen L. Yanowitz⁴

¹Division of Clinical Anatomy, Department of Neurobiology and Developmental Sciences, College of Medicine, University of Arkansas for Medical Sciences, ²Department of Emergency Medicine, College of Medicine, University of Arkansas for Medical Sciences, ³Department of Pediatrics, College of Medicine, University of Arkansas for Medical Sciences, ⁴Department of Psychology and Counseling, Arkansas State University

Summary

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Este artículo presenta una descripción general de cómo se puede utilizar el alcance virtual sincrónico basado en la web para exponer a los estudiantes de 6º a 12º grado a tecnologías avanzadas de imágenes como ultrasonido, tomografía computarizada y electroencefalografía. El documento discute los métodos y el equipo necesarios para transmitir en vivo sesiones educativas integradas para la participación efectiva de los estudiantes en STEM.

Abstract

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Aumentar la diversidad de estudiantes que eligen carreras en los campos de ciencia, tecnología, ingeniería y matemáticas (STEM) es un área de intenso enfoque en los Estados Unidos, especialmente en los programas de tubería enfocados en kindergarten hasta el grado 12 (K-12) en las escuelas de medicina. Una fuerza laboral STEM diversa contribuye a una mejor resolución de problemas y equidad en la atención médica. Dos de las muchas barreras principales para los estudiantes rurales son la falta de suficientes modelos a seguir STEM y el acceso limitado a la tecnología en el aula. Las escuelas de medicina a menudo sirven como un recurso importante para los estudiantes de la comunidad local que pueden obtener fácilmente acceso a profesionales de STEM y tecnología moderna a través de eventos patrocinados en el campus y alcance de STEM a las aulas locales. Sin embargo, los estudiantes de minorías subrepresentadas (URM) a menudo viven en partes con dificultades socioeconómicas de estados rurales como Arkansas, donde el acceso a modelos a seguir y tecnología STEM es limitado. El aprendizaje virtual en la era COVID-19 ha demostrado que los recursos de tecnología de imágenes de una escuela de medicina se pueden aprovechar para llegar a un público más amplio, especialmente a los estudiantes que viven en áreas rurales lejos del campus de la escuela de medicina.

Introduction

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Los programas de canalización K-12 patrocinados por la escuela de medicina para STEM existen porque la baja representación de las minorías subrepresentadas (URM) en la profesión médica refleja la falta de diversidad en otros campos STEM. La falta de diversidad entre los investigadores y los profesionales de la salud puede contribuir a las disparidades de salud. Muchos trabajadores de la salud no se parecen a los pacientes que atienden, lo que puede hacer que los pacientes se sientan excluidos¹. A nivel nacional, las URM representan el 37% de la población de los Estados Unidos², pero solo representan el 7% -10% de las facultades de escuelas profesionales ^3,4,5. La necesidad de una fuerza laboral de atención médica diversa y culturalmente competente es de primordial importancia para identificar, abordar y, finalmente, reducir las disparidades de salud. La diversidad en las profesiones de la salud puede abordar las disparidades de salud a través de la investigación dedicada a enfermedades con un impacto desproporcionado en las minorías raciales y étnicas y ayudando a aumentar el número de médicos dispuestos a servir en comunidades típicamente desatendidas⁶.

Hay una serie de factores que impiden que los estudiantes de URM se inscriban y completen con éxito los títulos STEM. Estas barreras incluyen un pequeño grupo de solicitantes debido a las tasas reducidas de finalización de la escuela secundaria⁷, tasas de finalización significativamente más bajas de las especializaciones STEM en la universidad y la obtención de títulos avanzados de maestría o doctorado⁸, menos persistencia en la escuela 9,10 y menores tasas generales de graduación 11^, menor exposición a planes de estudio de alto nivel y maestros menos calificados en sus comunidades ¹² , e incluso diferencias en los estilos de aprendizaje preferidos en la escuela (por ejemplo, los URM prefieren actividades prácticas en grupos pequeños frente a conferencias)^13,14. Es bien sabido que los encuentros educativos tempranos son extremadamente importantes para dar forma a las experiencias educativas a largo plazo de los estudiantes de URM, que generalmente provienen de entornos educativos que no apoyan e incluso son indiferentes a los estudiantes minoritarios. La mayoría de las URM no tienen un modelo a seguir de STEM en su familia extendida o incluso en su comunidad local. Estudios recientes han indicado que la exposición temprana a los programas de divulgación de STEM se asocia positivamente con el establecimiento de una identidad STEM y parece estimular el interés de los estudiantes en STEM^15,16,17,18.

Como el único centro médico académico alopático en el estado rural de Arkansas, que tiene una de las tasas más altas de pobreza en los Estados Unidos 19, la universidad del autor y su División de Diversidad, Equidad e Inclusión, a lo largo de los años, han establecido una sólida cartera de^K-12 para apoyar el reclutamiento de URM en sus programas. Se ha demostrado que la tutoría de los estudiantes a una edad temprana es una estrategia efectiva en los esfuerzos de reclutamiento, retención y graduación. Los programas de canalización en las escuelas de pregrado de todo el país han mostrado algunos éxitos en este sentido (por ejemplo, el aumento de las poblaciones de URM que solicitan escuelas de medicina⁶). Los programas de canalización dirigidos a estudiantes de secundaria y preparatoria también han mostrado algunos signos tempranos de éxito^20,21,22. Los esfuerzos de intervención temprana para estimular el interés de los estudiantes en STEM pueden conducir a la diversidad en los estudiantes interesados en campos y carreras relacionados con STEM, lo que puede conducir a un aumento en el número y la diversidad de estudiantes de secundaria que ingresan a la universidad, eligen una especialización en STEM y persiguen un título de posgrado en ciencias biomédicas y / o un título de profesión de la salud.

COVID-19 ha causado muchas interrupciones en la educación K-12, incluidas restricciones en el acceso a las instalaciones del campus médico para estudiantes de secundaria y preparatoria y una interrupción de las visitas de divulgación en persona a las escuelas locales. La pandemia ha obligado a muchos proveedores de alcance STEM a reimaginarse a sí mismos desde un diseño paradigmático basado en enfoques enfocados, prácticos y en grupos pequeños a uno que involucra alcance virtual^23,24,25. Los desafíos que acompañaron este cambio incluyeron la pérdida de interacciones personales, la pérdida de interacción práctica con la tecnología, la falta de capacidad de los estudiantes para experimentar una visita al campus de una escuela de medicina y sus instalaciones en persona, y la fatiga con las plataformas de aprendizaje en línea²⁶. Estos desafíos pueden ser parcialmente compensados por las oportunidades de proporcionar alcance virtual, que incluyen la oportunidad de ampliar la participación y cerrar la brecha tecnológica al exponer a los estudiantes de todo el estado a una sofisticada tecnología de imágenes que no está disponible en sus aulas.

Las escuelas de medicina son un recurso importante para las tecnologías avanzadas de imágenes y otras tecnologías educativas disponibles comercialmente que están más allá del presupuesto normal de las aulas de secundaria y preparatoria. El ultrasonido es una excelente modalidad de imagen para estudiantes de secundaria y preparatoria porque permite mirar dentro del cuerpo humano en tiempo real. Esto puede ser muy atractivo para los estudiantes, incluso cuando la presentación es virtual. En los Estados Unidos, los estándares científicos nacionales incluyen el aprendizaje sobre las propiedades de las ondas en las clases de ciencias de la escuela intermedia y secundaria²⁶. Demostrar el ultrasonido y su uso en imágenes médicas es una excelente manera de vincular la sesión de divulgación con las lecciones en el aula. Nada puede captar más la atención de los estudiantes que el escaneo en vivo del cuerpo de una persona, especialmente algo que se está moviendo: el corazón, la contracción de un músculo o el peristaltismo del tracto gastrointestinal. El acceso a las tecnologías de imágenes de rayos X y tomografía computarizada (TC) para eventos de divulgación de STEM no es posible debido al alto costo del equipo, los horarios ocupados de uso clínico y los problemas de seguridad.

Afortunadamente, existen diferentes tablas de imágenes de visualización de anatomía que están ampliamente disponibles como recurso en los campus de las escuelas de medicina²⁸. Estas tablas tienen bases de datos de imágenes de TC obtenidas de pacientes humanos reales que se pueden mostrar a los estudiantes, incluso con capacidad de reconstrucción 3D. Los estudiantes de secundaria y preparatoria también estarán familiarizados con el espectro electromagnético (por ejemplo, rayos X, luz, infrarrojo), que está incluido en los estándares nacionales de ciencias, por lo que el uso de este tipo de tecnología de imágenes nuevamente se relaciona bastante bien con lo que están aprendiendo en el aula. El acceso a equipos de electroencefalografía (EEG) de calidad médica para su uso en eventos virtuales de divulgación de STEM es difícil incluso en el entorno de la escuela de medicina y requeriría personal calificado para preparar al sujeto para la grabación de EEG. Es posible que los auriculares de costo relativamente bajo y disponibles comercialmente no estén disponibles para las aulas individuales de la escuela intermedia o secundaria, pero ciertamente están dentro del ámbito de un presupuesto de alcance STEM de la escuela de medicina. Estos auriculares inalámbricos disponibles comercialmente requieren un tiempo mínimo para configurarse y ofrecen paquetes de software que permiten obtener imágenes visuales de la actividad del EEG en el cerebro, lo cual es ideal para el público objetivo de la escuela intermedia y secundaria que no está familiarizado con esta modalidad de imágenes de actividad cerebral.

Llevar a cabo sesiones virtuales efectivas de divulgación de STEM requiere más que una computadora portátil, una cámara y una plataforma de video basada en la web. La computadora de escritorio o portátil básica deberá complementarse con una variedad de otros equipos para mejorar la experiencia y proporcionar una transmisión de alta calidad y aspecto profesional. Este documento describe un enfoque integrado de tres estaciones que se ha utilizado para proporcionar actividades de alcance virtual sincrónicas basadas en la web que incluyen imágenes avanzadas como ultrasonido e imágenes de TC, así como la visualización de la localización de la actividad de EEG en el cerebro.

Protocol

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Este estudio fue aprobado por la junta de revisión institucional como perteneciente a una categoría de estado "exento" y, como tal, los datos de evaluación del programa recopilados de los estudiantes y maestros no requirieron consentimiento. Las grabaciones de ultrasonido y electroencefalograma que se describen a continuación se realizaron en pacientes estandarizados (SP) con pleno entendimiento de que esto era parte de un evento de divulgación educativa.

1. Posicionamiento y conexiones de los equipos

Computadora portátil de transmisión
1. Coloque la computadora portátil (Figura 1A, flecha roja gruesa). en una mesa ubicada en el centro que sirve como la estación central del estudio de transmisión. Conecte el cargador de la computadora portátil a un protector contra sobretensiones para que la computadora portátil esté completamente cargada durante todo el evento de divulgación.
2. Conecte el cable de bus serie universal (USB) de un micrófono de condensador de micrófono de alta calidad en el puerto USB del portátil o utilice un extensor USB multipuerto si es necesario.
Conmutador de vídeo para selección de entrada de vídeo y capacidad de imagen en imagen (PIP)
1. Enchufe el cable de alimentación del conmutador de vídeo (Figura 1A, flecha verde gruesa) en un protector contra sobretensiones y conecte el otro extremo del cable de alimentación al enchufe de "alimentación" del conmutador de vídeo.
2. Conecte el cable USB al puerto "USB out" del conmutador de vídeo y conecte el otro extremo al puerto USB del portátil de transmisión.
  NOTA: La salida USB del conmutador de video actúa esencialmente como una cámara web y debe ser reconocida como tal por las plataformas de video basadas en la web.
3. Enchufe el cable Ethernet suministrado por el conmutador de vídeo en el puerto Ethernet del conmutador de vídeo. Conecte el otro extremo del cable a un adaptador USB3.0 a Gigabit Ethernet y, a continuación, conecte el extremo USB del adaptador a otro puerto USB del portátil de transmisión o utilice un extensor USB multipuerto si es necesario.
4. Descargue el software del conmutador de video en la computadora portátil dedicada a la transmisión utilizando el enlace proporcionado por la compañía.
Trípodes y plataforma aérea para montaje de cámara de video
1. Coloque un equipo de estudio modular superior sobre la estación de muestras anatómicas con una mesa grande colocada debajo (Figura 1B). Fije y centre un soporte de cámara ajustable en el equipo superior (Figura 1B, flecha roja) de modo que esté ubicado centralmente sobre la estación de muestras anatómicas. Monte una cámara de vídeo de alta calidad equipada con mando a distancia en el soporte de la cámara (Figura 1B, asterisco azul). Enchufe el cable de alimentación de la cámara en el puerto de alimentación de la cámara.
2. Coloque estratégicamente trípodes robustos y ajustables en el área de transmisión (Figura 1A y Figura 1C, D, flechas azules). Coloque una cámara principal para obtener vistas de gran angular en cada estación. Coloque cualquier cámara adicional para obtener vistas de primer plano en las diversas estaciones (p. ej., estación de ultrasonido para mostrar la colocación de la sonda en el paciente estandarizado [SP]).
3. Monte una cámara de vídeo de alta calidad en cada trípode (Figura 1A y Figura 1C, D, asteriscos azules). Enchufe el adaptador de corriente compacto en una toma de corriente cercana y el otro extremo en el puerto de carga de la cámara. Coloque un parasol para bloquear la luz parásita de las luces del techo.
  NOTA: Aunque la mayoría de las cámaras de video vienen con baterías, es más prudente usar cables de alimentación para que la cámara no pierda energía inesperadamente durante una transmisión. La capacidad de control remoto de la cámara superior permite un fácil ajuste de la función de zoom sin tener que bloquear la vista insertada de transmisión de video en vivo parándose frente a la estación de muestras anatómicas. El presentador u otro miembro del personal puede ajustarse a distancia.
4. Conecte un cable mini HDMI a HDMI en el puerto mini HDMI de cada cámara. Conecte un extremo de un cable HDMI extra largo (por ejemplo, 15 pies de largo) en el cable mini HDMI. Coloque los cables HDMI para que corran hacia el conmutador de vídeo.
5. Coloque los cables HDMI en la habitación para permitir un movimiento fácil y péguelos en el piso para evitar tropiezos. Envuelva los cables HDMI y de alimentación conectados a la cámara montada en el equipo superior alrededor de la estructura del equipo para que no estén a la vista de la cámara de la estación principal y no se caigan durante la transmisión.
Conmutador HDMI multipuerto
1. Conecte las cámaras de vídeo seleccionadas para proporcionar alimentación de vídeo para el pequeño recuadro en modo PIP a un conmutador HDMI multipuerto equipado con un mando a distancia (Figura 1A, flecha verde delgada).
  NOTA: Será necesario un conmutador HDMI multipuerto si el número de dispositivos de entrada HDMI supera el máximo de cuatro puertos HDMI disponibles en el conmutador de vídeo.
2. Conecte la salida HDMI del conmutador HDMI multipuerto a una de las cuatro entradas HDMI principales del conmutador de vídeo.
Computadora portátil secundaria para presentaciones de diapositivas y que sirve como interfaz inalámbrica para la computadora portátil EEG
1. Conecte la computadora portátil secundaria (Figura 1A y Figura 1C, flecha roja delgada) a su cargador de energía y conéctelo al protector contra sobretensiones.
2. Conecte un extremo de un cable HDMI al puerto HDMI de la computadora portátil y el otro extremo a una de las entradas HDMI del conmutador de video.
3. Cargue un control remoto inalámbrico y conecte el receptor USB a uno de los puertos USB de la computadora portátil secundaria.
4. Precargue cualquier presentación de diapositivas en el escritorio de la computadora portátil de presentación.
  NOTA: El uso de "diapositivas de bienvenida" personalizadas personalizará la presentación virtual.
Monitores de difusión
1. Coloque estratégicamente las computadoras portátiles en una silla/taburete cerca de cada estación para usarlas como monitores de transmisión (Figura 1A-C, flechas amarillas). Conecte el cargador del portátil al protector contra sobretensiones.
  NOTA: Estos monitores son necesarios para que el presentador pueda observar la transmisión como cualquier participante. Esta capacidad es especialmente importante en la estación de muestras anatómicas para poder ajustar la posición de las muestras en la pantalla.
2. Active la conectividad inalámbrica a Internet de la computadora portátil para que esté lista para usar.
Configuración de la estación de escaneo por ultrasonido
1. Coloque un dispositivo portátil de ultrasonido clínico y un carro portátil en una región central de la estación dedicada al ultrasonido (Figura 1A, flecha púrpura). Enchufe el cable de alimentación del dispositivo de ultrasonido en un protector contra sobretensiones.
2. Conecte un cable HDMI al puerto HDMI del ordenador portátil de ultrasonido y el otro extremo a la entrada HDMI de un dispositivo convertidor de señal. Conecte un extremo de un cable HDMI a la salida HDMI del convertidor y el otro extremo al conmutador de vídeo o al conmutador HDMI.
3. Configure los interruptores integrados del convertidor para reconfigurar la salida HDMI del portátil de ultrasonido para que coincida con los requisitos de entrada HDMI del conmutador de vídeo. En este caso, la configuración fue 1,2,3,4,5,7 = On; 6,8 = Desactivado.
  NOTA: Es posible que sea necesario determinar la configuración del convertidor para marcas específicas de sistemas portátiles de ultrasonido mediante prueba y error.
4. Si un paquete electrocardiográfico (ECG) es una opción disponible para el dispositivo portátil de ultrasonido (por ejemplo, una unidad USB-ECG de tres derivaciones), conecte el extremo USB a la computadora portátil de ultrasonido. Coloque los tres electrodos de presión de ECG cerca del dispositivo listos para aplicar al SP.
5. Coloque estratégicamente una camilla de paciente o una mesa de masaje portátil de modo que quede en ángulo con respecto a la vista principal de la cámara dedicada a la estación de ultrasonido (US) (Figura 1A). Coloque una funda de cama sobre la mesa y coloque la almohada del paciente con la funda de almohada en el extremo más cercano al carrito de EE. UU. Coloque una botella de gel de ultrasonido y toallas de papel al alcance de la mano para que puedan usarse para limpiar convenientemente el gel del SP.
Configuración de la estación de la tabla de visualización de anatomía 3D
1. Enchufe el cable de alimentación de la tabla de visualización de anatomía en un protector contra sobretensiones y encienda la mesa. Conecte el cable Ethernet de la computadora de la mesa de visualización de anatomía a un enchufe Ethernet activo montado en la pared o registre la tabla en Internet inalámbrico.
2. Conecte un extremo de un cable HDMI extra largo (por ejemplo, 15 pies) en la tabla de visualización de anatomía y el otro extremo en uno de los puertos HDMI del conmutador de vídeo o del conmutador HDMI.
3. Inicie sesión en la tabla de visualización de anatomía utilizando las credenciales proporcionadas por la empresa. Precargue uno de los casos de TC relevantes para la sesión planificada (por ejemplo, un caso de cirugía de bypass cardíaco) y colóquelo a la derecha del centro para que no sea bloqueado por el recuadro PIP.
Configuración de la estación electroencefalográfica
1. Conecte el cable del cargador suministrado con los auriculares EEG inalámbricos en los auriculares y conecte el otro extremo al puerto USB de un ordenador para cargar completamente los auriculares. Conecte el adaptador Bluetooth inalámbrico al puerto USB del ordenador o utilice un adaptador USB para adaptarse al portátil.
2. Una vez que el auricular esté completamente cargado, inserte las tapas de espuma en cada uno de los 14 cables del auricular EEG y aplique unas gotas de soluciones de gotas oftálmicas salinas a cada cable. Coloque el auricular en la cabeza del SP y ajuste la posición de los cables según las instrucciones del auricular. Encienda los auriculares con el botón de los auriculares.
3. Encienda la computadora dedicada al EEG y active el software inalámbrico de los auriculares EEG. Seleccione el dispositivo de auriculares disponible, elija conectar y siga las instrucciones del software hasta que todas las luces estén verdes en la imagen del auricular, lo que indica el contacto adecuado de los 14 cables. Haga clic en el enlace del software de auriculares inalámbricos en la parte superior izquierda de la ventana para cambiar las pantallas a las grabaciones de EEG en vivo. Ajuste la configuración según sea necesario.
4. Active el software de visualización cerebral EEG. Seleccione los mismos auriculares disponibles y elija conectar. Haga clic en el icono ubicado en el marco inferior de la ventana y seleccione la vista estacionaria aérea del cerebro.
5. Reduzca el tamaño de las ventanas de visualización cerebral y software de EEG para que cada una ocupe la mitad del escritorio en la pantalla de la computadora portátil.
6. Active el uso compartido de pantalla para el portátil dedicado EEG (por ejemplo, Preferencias del Sistema | Compartir | Compartir pantalla ACTIVADO [con todos los usuarios seleccionados]).
7. Conecte las computadoras portátiles dedicadas al EEG y las dedicadas a las diapositivas a la misma red inalámbrica. En el portátil dedicado a la diapositiva, instale y active el software del visor de escritorio remoto haciendo clic en el icono correspondiente en el escritorio. Conéctese a la computadora portátil dedicada a EEG ingresando su nombre o dirección IP en el cuadro Host remoto y luego haga clic en Conectar. Inicie sesión en el portátil dedicado al EEG mediante la pantalla compartida que aparece en el portátil dedicado a la diapositiva.

2. Prueba de la configuración de transmisión de la plataforma de video basada en web, el equipo de video y las conexiones de software

Portátil de transmisión
1. Abra el programa de plataforma de vídeo basado en web en el portátil de difusión e inicie una nueva sesión de reunión .
2. Haga clic en la flecha a la derecha del icono Silenciar en la parte inferior izquierda del borde de la pantalla del programa de la plataforma de video. En la lista Seleccionar un micrófono, elija el micrófono accesorio. Presione la opción de altavoz y micrófono de prueba para probar la salida de audio y el audio en niveles de sonido.
3. Haga clic en la flecha a la derecha del icono Detener video en la parte inferior del borde de la pantalla del programa de la plataforma de video. En la lista Seleccionar una cámara , elija la fuente de vídeo que aparece como 1920 x 1080_60,00 fps.
  NOTA: La entrada del conmutador de video a la computadora portátil aparecerá como dos listados separados (uno a 60 cuadros / s y el otro a 30 cuadros / s).
4. Seleccione el menú desplegable Detener vídeo | Configuración de vídeo. En Configuración de la cámara , desmarca Reflejar mi vídeo.
5. Haga clic en el botón participantes ubicado en el borde inferior del programa de plataforma de video y luego haga clic en el botón de invitación en la parte inferior del panel derecho. Copie el número de reunión de 11 dígitos y el número de código de acceso de reunión de 6 dígitos, que serán necesarios en el paso 2.3.1.
Cámaras de vídeo
1. Pruebe las vistas de la cámara principal en cada estación pulsando el botón correspondiente en el conmutador de vídeo o en el conmutador HDMI multipuerto. Asegúrese de que todo esté centrado en cada vista.
2. Pruebe la configuración PIP para cada cámara designada como cámara PIP seleccionando la cámara en el conmutador de vídeo y seleccionando el modo PIP en el dispositivo. Pulse el botón PIP del conmutador de vídeo para activar el modo PIP .
3. Pruebe el control remoto inalámbrico para confirmar que cambia fácilmente entre las cámaras u otros dispositivos de entrada conectados al conmutador HDMI multipuerto.
Monitoree computadoras portátiles
1. Active el programa de plataforma de vídeo basado en web en cada monitor portátil. Ingrese el número de invitación a la reunión y presione enter; Ingrese el número de contraseña y presione Entrar. Cierre la ventana que solicita unir audio pero no unir audio para evitar comentarios de audio.
2. Seleccione el menú desplegable Detener vídeo | Configuración de vídeo . En Configuración de la cámara , desmarca Reflejar mi vídeo.
  NOTA: El monitor de la estación de muestras anatómicas con la cámara superior debe tener ajustes que coincidan con la configuración de la cámara de vídeo del portátil de transmisión para garantizar que la orientación de la muestra sea la misma para el presentador que para los estudiantes.
3. Haga clic en el icono del monitor en el programa de plataforma de video y cambie el nombre de las computadoras portátiles como Monitor # 1 y Monitor # 2 para que los participantes sepan que no es otro asistente.
4. Seleccione Vista de altavoz | Pantalla completa. Vista de altavoz de pin. Reduzca el recuadro presionando el primer botón -. Mueva esto a un lado de la pantalla para que no bloquee ninguna vista.
Presentación portátil y control remoto
1. Encienda el portátil dedicado a la diapositiva. Cambie la configuración de la ventana para duplicar la pantalla (es decir, la configuración de Windows | sistema | varias pantallas | duplicar estas pantallas).
2. Active el programa de presentación de diapositivas y cargue un archivo de prueba. Seleccione el icono de presentación de diapositivas y pruebe el avance de diapositivas remoto para comprobar si funciona desde donde estará el presentador durante la sesión.
Configuración de control del software del conmutador de vídeo
1. Cree un diagrama de flujo para la sesión que incluya una lista de tomas con la vista de cámara especificada, su fuente de alimentación de vídeo y si incluirá el modo PIP. Asegúrese de que la lista incluya la ubicación exacta del recuadro dependiendo de qué fuente esté llenando la parte principal de la pantalla (es decir, desplazada hacia la esquina izquierda o superior izquierda) (por ejemplo, vea las capturas de pantalla en la Figura 2A-I).
2. Active el control del software del conmutador de vídeo en el portátil de transmisión. Haga clic en el menú desplegable de Macros. Mueva la ventana emergente hacia un lado (consulte la Figura 1D, asterisco amarillo único).
3. Haga clic en el botón crear en la ventana emergente de macros. Haga clic en la primera ranura vacía del panel y luego haga clic en el botón + . Escriba un nombre para esta primera toma y luego haga clic en el botón de grabación .
4. En el panel de control del software del conmutador de vídeo , seleccione el botón Programa para la cámara adecuada (por ejemplo, CAM1 o CAM4). Si la inyección no tiene un PIP, vaya al paso 2.5.7.
5. Si la toma tiene el modo PIP activo, haga clic en el botón ON AIR en la sección Siguiente transición . En el lado derecho de la pantalla, vaya a la sección Clave ascendente 1 y haga clic en la pestaña DVE . Seleccione la cámara en la vista insertada del modo PIP como Fuente de relleno.
6. Cambie el tamaño de la vista de inserción escribiendo las posiciones y tamaños x e y. Confirme la posición del recuadro en la ventana de difusión del programa de la plataforma de vídeo.
  NOTA: Al hacer clic en la X o Y en la sección Posición o Tamaño de la etiqueta y mover el mouse hacia la izquierda o hacia la derecha, se desplazará por la configuración.
7. Haga clic en la ventana emergente Macro y presione el pequeño botón rojo para detener la grabación.
8. Repita los pasos 2.5.3-2.5.7 para crear macros independientes para cada disparo en el diagrama de flujo creado en el paso 2.5.1 (por ejemplo, vea la captura de pantalla que se muestra en la Figura 1D).
  NOTA: El conmutador de vídeo ofrece varios efectos de vídeo para las transiciones y opciones de tercios inferiores para las superposiciones. En este protocolo sólo se describen las operaciones básicas para el modo PIP.
9. Haga clic en el menú desplegable Archivo en la parte superior de la pantalla y elija Guardar como. Escriba un nombre para la configuración del archivo.
Paciente estandarizado
1. Coloque el SP masculino sin camisa sobre la mesa. Coloque la sonda de ultrasonido cardíaco en la pared torácica en el 3er o 4to espacio paraesternal intercostal izquierdo con el marcador apuntando hacia el hombro derecho. Ajuste la sonda hasta que se obtenga una vista paraesternal de eje largo del corazón que demuestre la aurícula izquierda, el ventrículo izquierdo y el tracto de salida aórtica y las válvulas asociadas (p. ej., Figura 2E).
2. Fije las almohadillas de ECG al SP (es decir, una por encima de la clavícula derecha, una por encima de la clavícula izquierda y una en el lado izquierdo de la parte inferior del tronco). Conecte los cables de ECG a las almohadillas y pruebe para asegurarse de que aparezca una forma de onda de ECG estable en el dispositivo portátil de ultrasonido.

3. Configuración de la sesión de transmisión de la plataforma de video en vivo

Comprobación de equipos
1. Inicie la sesión de transmisión de la plataforma de video cuyo enlace se envió a los participantes. Compruebe rápidamente el micrófono como en el paso 2.1.2.
2. Rehaga los pasos 2.3.1-2.3.4 anteriores para configurar las computadoras portátiles con monitor.
3. Si hay un miembro del personal que actúa como monitor de la barra de chat, pídale que envíe un mensaje de bienvenida a los participantes en la barra de chat diciéndoles que les envíen cualquier pregunta anónima para que puedan compartirlas.
  NOTA: Esto solo es necesario si los estudiantes han iniciado sesión individualmente en la sesión y pueden hacer preguntas de forma anónima. El anonimato puede ayudar a los estudiantes de secundaria y preparatoria que pueden no querer hacer preguntas en voz alta en un entorno virtual.
4. Aconseje a los participantes que cambien al modo de altavoz para obtener la mejor experiencia.
5. Inicie el programa de control del software del conmutador de video, haga clic en el menú desplegable Archivo | Restaurar y seleccione el nombre de archivo guardado en el paso 2.5.9. Haga clic en el botón de restauración en la parte inferior de la nueva pantalla emergente. Haga clic en el menú desplegable Macro y mueva el menú emergente hacia un lado. Haga clic en el botón EJECUTAR en el menú macro y seleccione la primera toma del menú macro .
6. Mueva la pantalla del software del conmutador de vídeo a la parte inferior, pero deje parte del borde blanco superior disponible para hacer clic cuando sea necesario (consulte la figura 1D).
  NOTA: Al hacer clic en la ventana del software de transmisión de la plataforma de video, la ventana emergente MACRO desaparecerá, pero volverá a aparecer después de hacer clic en la ventana de control del software del conmutador de video. Esto deberá realizarse al verificar la función de la barra de chat.
7. Comience a grabar en el programa de software de la plataforma de video para grabar la sesión de divulgación. Seleccione el registro en esta opción de equipo.
  NOTA: Después de detener la grabación y salir del programa, aparecerá una ventana emergente que indica que el software está convirtiendo el video grabado. Esto puede tomar algún tiempo dependiendo de la duración de la sesión de divulgación virtual.
Contenido anatómico específico de la muestra
1. Estación de muestras de corazón
  1. Utilice muestras de corazón de oveja, cerdo y vaca para demostrar las diferencias en el tamaño del corazón y el tamaño relativo del corazón humano (es decir, entre los corazones de oveja y cerdo) (p. ej., vea la Figura 1B). Demostrar el saco pericárdico en un espécimen de oveja y la anatomía superficial del corazón utilizando corazones de cerdo.
    NOTA: Los corazones cadavéricos humanos se pueden usar en estas demostraciones si son apropiados para la edad del público objetivo (por ejemplo, estudiantes de secundaria de nivel superior).
  2. Identifique los principales vasos sanguíneos que entran y salen del corazón utilizando un modelo de corazón (Figura 3A). Demuestre la ubicación de las arterias coronarias y discuta cómo la obstrucción puede causar un ataque cardíaco.
  3. Demostrar las características de la anatomía interna del corazón (Figura 2B). Señale las cuatro cámaras y válvulas y mencione su función unidireccional mediada por cambios en la presión, no en la actividad eléctrica (Figura 3A). Señale las células intrínsecas del marcapasos en las paredes del corazón utilizando un modelo de corazón.
  4. Mencione los diferentes grosores de las paredes ventriculares y hable sobre la hipertrofia del corazón cuando debe trabajar más duro (por ejemplo, durante la hipertensión prolongada). Señale la pared interventricular y hable sobre los bebés que nacen con un agujero en el corazón (es decir, en el tabique interauricular o interventricular).
2. Estación de muestras cerebrales
  1. Use un modelo para analizar los dos tipos principales de células que componen el tejido nervioso en el cerebro (por ejemplo, neuronas y glía). Discutir la función de las dendritas frente a los axones, cómo las neuronas se conectan entre sí en una sinapsis y que este es un proceso electroquímico, cómo la glía se envuelve alrededor de los axones para formar mielina, y que la esclerosis múltiple es una enfermedad que conduce a la desmielinización.
  2. Demostrar las porciones principales del cerebro humano (es decir, hemisferios cerebrales, cerebelo, tronco encefálico) y contraste con la médula espinal. Señale los principales puntos de referencia de fisuras y giros y surcos que caracterizan la superficie de los hemisferios cerebrales, como la fisura longitudinal que separa los dos hemisferios cerebrales (Figura 3B, flecha roja) y el surco central que separa la corteza motora primaria y la corteza sensorial (Figura 3B, flecha amarilla). Discutir la localización de la función en los diversos lóbulos y la disposición somatotópica de la corteza motora y sensorial primaria. Discuta la reducción del giro en los cerebros de los pacientes con Alzheimer.
  3. Demostrar las estructuras principales en una sección de la línea media del cerebro (por ejemplo, cuerpo calloso, tálamo, hipotálamo) y en secciones coronales del tronco encefálico y el cerebro anterior. Señale la apariencia pigmentada de la sustancia negra y su importancia en la enfermedad de Parkinson. Identificar partes del sistema ventricular y relacionarlo con un modelo ventricular de yeso completo.
Contenido de la estación de ultrasonido
1. Fundamentos del ultrasonido
  1. Explique cómo el ultrasonido tiene una frecuencia más alta que la que los humanos pueden escuchar. Explique cómo las sondas son la fuente del sonido y que la velocidad está determinada por el medio por el que viaja. Explique que los dispositivos estadounidenses asumen que la velocidad del sonido en el cuerpo es de 1.540 m / s, pero que las diferentes estructuras en el cuerpo tienen diferentes velocidades de conducción. Explique que se produce un eco en el ultrasonido cuando el sonido viaja de un medio a otro y encuentra resistencia.
  2. Oriente a los estudiantes para que entiendan que la parte superior de la imagen de ultrasonido está más cerca de la sonda colocada en el pecho. Demostrar imágenes en modo B del corazón en varios planos de visión (p. ej., eje largo paraesternal y eje paraesternal corto) y señalar las cámaras y válvulas. Demuestre el modo de color para obtener imágenes del flujo de sangre a través del corazón y explique que rojo significa movimiento hacia la sonda y movimiento azul lejos de la sonda.
  3. En la vista paraesternal de eje largo del corazón (p. ej., Figura 2E), identifique la válvula mitral, que regula el flujo de sangre desde la aurícula izquierda hacia el ventrículo izquierdo durante la diástole, y la válvula aórtica, que regula el flujo de sangre desde el ventrículo izquierdo hacia la aorta durante la sístole. Muestre cómo la válvula mitral se alterna con la válvula aórtica y mencione que el cierre alterno de las válvulas produce el lub-dub de los latidos del corazón que se escuchan con un estetoscopio.
  4. En la vista de eje corto del corazón, identifique la apariencia circular del ventrículo izquierdo y la forma semilunar del ventrículo derecho. Incline la sonda para visualizar la válvula aórtica con el letrero invertido de Mercedes Benz.
Contenido de la estación de tomografía computarizada (TC)
1. Explique cómo los escáneres CT envían rayos X a través del paciente en forma de espiral, lo que permite la reconstrucción 3D en cualquier plano. Use un caso para explicar la apariencia de hueso y metal (es decir, blanco) versus líquido (gris) y aire (negro) en las imágenes de TC.
2. Seleccione el modo de reconstrucción multiplanar (MPR) en la tabla de visualización de anatomía (es decir, haga clic en el icono azul del hombre | MPR) y elija cada uno de los tres planos principales que luego aparecerán en un panel en el lado izquierdo. Pulsa dos veces la imagen para cargarla en la pantalla principal y, a continuación, vuelve a pulsar dos veces para reducirla. Demuestre cómo las imágenes escanean a través del cuerpo en diferentes planos de visión (por ejemplo, coronal, sagital, transversal).
3. Para las imágenes por TC del corazón, demuestre el tamaño relativo de un corazón de tamaño normal en comparación con los pulmones (por ejemplo, regla de tercios). Identifique las cuatro cámaras del corazón, siga la aorta fuera del ventrículo izquierdo y luego identifique las ramas principales del arco aórtico. Muestre un ejemplo de un corazón agrandado con un marcapasos implantado (p. ej., Figura 2G). Use este caso para demostrar un corazón agrandado que ocupa la mayor parte del lado izquierdo del tórax.
4. Muestre un ejemplo de un paciente que se ha sometido a una cirugía a corazón abierto, como lo demuestra la presencia de cables metálicos que mantienen unido el esternón. Seleccione el icono guardado para mostrar la arteria coronaria derecha ocluida e identificar y seguir los injertos de derivación de la arteria coronaria (uno a la derecha y dos a la izquierda) que surgen de la aorta y viajan al corazón (véase la figura 3C).
Contenido de la estación de electroencefalografía
1. Muestre los auriculares inalámbricos en un SP (recuadro, figura 3D, asterisco amarillo). Señale las 14 derivaciones diferentes (7 a cada lado) que se colocan sobre lóbulos específicos del cerebro. Discuta cómo la actividad eléctrica de las neuronas y la glía en los diversos lóbulos viajan a través del hueso a los electrodos de superficie en la piel.
2. Suba el umbral del software para demostrar que todo el cerebro está activo. Reducir el umbral de las ondas EEG en el software de EEG inalámbrico para demostrar la localización de zonas de alta actividad dentro de lóbulos específicos (por ejemplo, lóbulo frontal y lóbulo parietal) (Figura 3D, panel izquierdo). Monitoree los cambios en la actividad en varios lóbulos para demostrar que hay patrones generales de actividad, pero que no son repetitivos cada vez.
3. Discuta cómo la actividad del EEG consiste en diferentes ondas con frecuencias específicas. Utilice los controles deslizantes en la ventana del software de visualización cerebral para aislar formas de onda específicas (por ejemplo, ondas alfa y ondas beta). Haga que el SP mastique para demostrar los artefactos de movimiento de la grabación de EEG o cierre los ojos para demostrar el aumento en la actividad de la onda alfa. Discutir los usos del registro de EEG en un entorno clínico (por ejemplo, estudios de epilepsia o sueño).

Results

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Un espacio dedicado formal para transmisiones virtuales no es absolutamente necesario y está limitado por el acceso cercano a la tecnología de imágenes. La Figura 1 muestra un estudio de transmisión improvisado con todo el equipo descrito en este protocolo (Figura 1A-D). La configuración principal se encuentra en una sala que alberga la mesa de visualización de anatomía (Figura 1C) e incluye el dispositivo portátil de ultrasonido (Figura 1A), y el pasillo adyacente se utiliza para configurar la estación de muestras anatómicas para permitir el montaje de la plataforma de la cámara superior (Figura 1B).

La Figura 2 incluye secuencias de fotogramas de video de muestra de una de las sesiones de extensión virtual centradas en el corazón para demostrar los tipos de formato de pantalla utilizados para hacer que la presentación sea visualmente atractiva y mejorar el aprendizaje. La información introductoria (p. ej., una diapositiva de bienvenida, apoyo de subvención, presentaciones del personal, un breve resumen de la sesión) se muestra en una diapositiva con un recuadro de presentador en vivo colocado a un lado (p. ej., Figura 2A, I). Esto permite que la presentación se distinga de las presentaciones de diapositivas regulares, pero mantiene la función de software de la plataforma de video de ver al orador.

Las demostraciones de muestras anatómicas utilizan un pequeño inserto de presentador en la esquina superior izquierda y la cámara superior como pantalla principal (Figura 2B). Esto permite al presentador hablar directamente con la audiencia mientras demuestra estructuras específicas en una vista de primer plano. Las diapositivas de resumen de puntos clave se muestran solo como una diapositiva simple, lo que permite al personal moverse sin problemas detrás de escena de una estación a otra (Figura 2C, F, H) y ayuda a los estudiantes a solidificar los mensajes principales para llevar a casa. Los monitores estratégicamente ubicados permiten al personal leer la diapositiva de resumen durante la transición. La vista de ultrasonido inicial incluye solo una vista de gran angular para que el presentador pueda presentar el SP, demostrar la configuración de la computadora portátil de ultrasonido e introducir el ultrasonido y cómo funcionan las sondas de EE. UU. (Figura 2D).

Un recuadro que muestra un primer plano del SP se incluye en el escaneo en vivo de EE. UU., ya que ayuda a los estudiantes a integrar lo que están viendo con el lugar donde se coloca la sonda (Figura 2E). Esto es crucial para EE.UU., ya que ligeros movimientos de la sonda en el SP (por ejemplo, girar, deslizar o inclinar la sonda) cambiarán la imagen resultante. También se utiliza un recuadro cuando se está demostrando la tabla de visualización de anatomía porque ver la manipulación de la tabla es clave para orientar a los estudiantes y comprender lo que se muestra en las reconstrucciones 3D (Figura 2G). Esto es extremadamente importante cuando se utilizan presentadores cercanos (por ejemplo, estudiantes de secundaria y universitarios) para que los estudiantes de secundaria y preparatoria puedan imaginarse a sí mismos algún día siendo capaces de manipular la tecnología.

En la Tabla 1 se enumeran las especificaciones de configuración de la tecla de control del software del conmutador de vídeo utilizadas para generar los distintos fotogramas que se muestran en la Figura 2. La tabla indica los nombres de cada botón programable definido por el usuario, qué cámara se activa para la pantalla principal, qué cámara se utiliza para la vista PIP y el tamaño y la posición de la inserción PIP. Estas configuraciones son las generadas en los pasos 2.5.1-2.5.8 enumerados en el protocolo.

La Tabla 2 enumera las notas de producción detrás de escena que utiliza el miembro del personal que administra la transmisión para saber cuándo seleccionar manualmente la cámara adecuada y avanzar las diapositivas para prepararse para la siguiente toma. Aunque el conmutador de video permite transiciones suaves entre tomas, alguien todavía tiene que hacer algunas selecciones detrás de escena para que la transmisión parezca perfecta. Además, incluso con el conmutador de vídeo y el conmutador HDMI multipuerto, las entradas HDMI de la entrada HDMI del ordenador portátil de ultrasonido y la entrada HDMI de la tabla de visualización de anatomía deben conmutarse manualmente. Esto se puede hacer mientras se proyecta una diapositiva de resumen de EE. UU.

Si hay un segundo conmutador de vídeo disponible, las entradas HDMI de la tabla de visualización de ultrasonido y anatomía se pueden conectar al segundo conmutador de vídeo y su salida se puede conectar al puerto HDMI que normalmente comparten los dos dispositivos en el conmutador de vídeo principal. En este caso, una simple pulsación de botón en el segundo conmutador de vídeo cambia la entrada al conmutador de vídeo principal sin tener que reemplazar los cables HDMI. La facilidad de este arreglo puede no valer la pena el costo adicional si el presupuesto es limitado. Alternativamente, se podría utilizar un segundo conmutador HDMI multipuerto.

Las imágenes compuestas que se muestran en la Figura 3 proporcionan ejemplos del uso de presentadores cercanos en sesiones de divulgación centradas en el corazón y el cerebro. El uso de modelos y muestras de corazón (recuadro) se muestra en la Figura 3A. El uso de especímenes y modelos de cerebro cadavérico humano (recuadro) se muestra en la Figura 3B. La Figura 3 muestra una reconstrucción 3D de una tomografía computarizada en un paciente con una arteria coronaria derecha ocluida (Figura 3C, flecha roja) y un injerto de derivación de la arteria coronaria (Figura 3C, flecha negra). El uso del registro inalámbrico de EEG de la actividad cerebral en un SP se muestra en la Figura 3D, incluidas las grabaciones de EEG sin procesar (panel derecho) y la visualización por software de la actividad del EEG en el cerebro (panel izquierdo). El reclutamiento de modelos STEM cercanos a sus pares es algo que debe considerarse cuando se transmite a estudiantes de secundaria y preparatoria. Los presentadores de escuelas secundarias casi iguales pertenecientes al equipo de divulgación de STEM en este estudio se utilizaron para organizar sesiones de divulgación virtual para los hijos del personal que trabaja en una agencia federal de los Estados Unidos durante su "Día de llevar a su hijo al trabajo" patrocinado (una sesión de 30 minutos en el corazón²⁹ y una sesión de 60 minutos en el cerebro³⁰).

El enfoque integrado de tres estaciones que se utilizó en las presentaciones de divulgación descritas proporciona variedad a las sesiones y mantiene la atención de los estudiantes mientras se utiliza una plataforma de aprendizaje de video virtual basada en la web. Más importante aún, las tres modalidades de imágenes enumeradas en el protocolo requieren preparar el escenario para los estudiantes revisando parte de la anatomía básica de la región respectiva (es decir, corazón o cerebro). Las presentaciones virtuales se pueden adaptar fácilmente a la edad específica y al interés del público objetivo. El protocolo descrito en este documento se ha utilizado para proporcionar presentaciones virtuales de alcance STEM centradas en la tecnología para una variedad de audiencias de escuelas intermedias y secundarias, así como para maestros, en todo el estado. En la Tabla 3 se proporciona una lista de muestra de estas sesiones.

Para evaluar la efectividad de las presentaciones de divulgación virtual, se preguntó a los maestros por sus percepciones sobre el valor de las sesiones. Los nueve maestros que respondieron representan clases que en conjunto totalizaron ~ 150 estudiantes de secundaria. A los maestros se les enviaron encuestas por correo electrónico y se les pidió que evaluaran ocho declaraciones sobre las sesiones de divulgación virtual utilizando una escala Likert de 5 puntos (ver Tabla 4). Los datos fueron recolectados y analizados estadísticamente. Se utilizó una prueba t de una muestra (de dos colas) para determinar si las respuestas de evaluación eran significativamente diferentes de un punto neutral esperado de la escala (3, ni de acuerdo ni en desacuerdo) y para determinar la significación (valor de p) para cada declaración, incluidos los intervalos de confianza superiores e inferiores del 95%. La frecuencia de las respuestas se incluye en la Tabla 4.

Las evaluaciones de los profesores indicaron que estas sesiones virtuales fueron un uso valioso del tiempo de clase (p < .05) y que los estudiantes, en opinión de los profesores, aprendieron algo sobre STEM o tecnología durante las sesiones virtuales (p < .01). Los maestros estuvieron totalmente de acuerdo con la declaración de que recomendarían las sesiones de divulgación virtual a otros maestros (p < .001) e invitarían al equipo a realizar otra sesión de divulgación virtual (p < .05). En conjunto, los datos de estas primeras seis declaraciones confirman que el enfoque parece ser prometedor para proporcionar un entorno de aprendizaje positivo para los estudiantes, a pesar de ser virtual. Las dos últimas preguntas fueron sobre el nivel de participación de los estudiantes que asistieron a la sesión, ya sea en persona o virtualmente.

Los datos neutrales de evaluación docente (es decir, ninguna respuesta significativamente mayor o menor en comparación con el punto neutral) indicaron que los estudiantes en sus clases no estaban completamente comprometidos con las sesiones de divulgación virtual. La ausencia de un aumento significativo en esta categoría de preguntas no fue inesperada ya que las actividades prácticas involucran a los estudiantes más que cualquier actividad virtual. El valor percibido de las sesiones por los maestros, junto con la ausencia de una evaluación negativa significativa para la participación de los estudiantes, apoya el uso de este tipo de sesiones de divulgación virtual cuando las sesiones prácticas en persona no son posibles.

La Tabla 5 enumera ejemplos de los comentarios proporcionados por los estudiantes en la barra de chat de la plataforma de video sobre lo que aprendieron durante las sesiones virtuales sobre el corazón o el cerebro. El presentador normalmente le pide a la clase que proporcione ejemplos de cinco cosas que aprendieron en la sesión que no sabían antes de iniciar sesión en la sesión virtual. Estos comentarios indicaron que los estudiantes estaban prestando atención durante la divulgación y que estaban aprendiendo contenido relevante y confirmaron las evaluaciones positivas generales de los maestros.

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Figura 1: Estudio de transmisión improvisado con todos los equipos enumerados. (A) Vista de la computadora portátil de transmisión (flecha roja gruesa), computadora portátil de presentación de diapositivas (flecha roja delgada), conmutador de video (flecha verde gruesa), multipuerto HDMI (flecha verde delgada), trípodes (flechas azules) y cámaras de video montadas (asteriscos azules) y computadora portátil de ultrasonido (flecha púrpura). La cámara cerca de la computadora portátil de transmisión apunta hacia el pasillo para capturar al presentador en la estación de muestras anatómicas. El trípode y la cámara en el lado izquierdo de la foto proporcionan la vista de la cámara principal para la estación de ultrasonido, mientras que las cámaras ubicadas en la cabeza y los pies de la mesa de masaje se utilizan para proporcionar vistas de primer plano del SP durante la ecografía. La computadora portátil indicada con la flecha amarilla representa el monitor de transmisión para la estación de ultrasonido. (B) Vista de la estación de muestras anatómicas con muestras de corazón y un modelo de corazón situado sobre la mesa y la plataforma de la cámara superior con su soporte de cámara (flecha roja) y cámara de video (asterisco azul) situado sobre la mesa. La computadora portátil que sirve como monitor para esta estación se denota con la flecha amarilla. (C) Vista de la estación de imágenes de TC con la tabla de visualización de anatomía orientada verticalmente (extremo derecho de la imagen). El trípode (flecha azul) y la cámara de vídeo (asterisco azul) a la izquierda de la imagen son la vista principal de la cámara para la estación de imágenes de TC. El presentador en la estación de la tabla de visualización de anatomía puede simplemente ver la computadora portátil de transmisión principal (flecha roja gruesa) o la computadora portátil de presentación de diapositivas (flecha roja delgada) situada sobre la mesa. La computadora portátil (flecha amarilla) colocada en el taburete a la derecha de la imagen es el monitor para el presentador en la estación de ultrasonido. (D) Captura de pantalla de la computadora portátil de transmisión durante una vista de transmisión en vivo de la estación de ultrasonido con un trípode (flecha azul) y una cámara de video montada (asterisco azul) ubicada al pie de la mesa de masaje. La ventana de control del software del conmutador de vídeo (doble asterisco amarillo) se mueve fuera del camino a la parte inferior de la pantalla. La ventana emergente macro (asterisco amarillo único con los botones macro colocados a la derecha de la pantalla). Abreviaturas: SP = paciente estandarizado; TC = tomografía computarizada. Haga clic aquí para ver una versión más grande de esta figura.

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Figura 2: Fotogramas de video de muestra de una sesión de alcance virtual centrada en el corazón . (A) Ejemplo de diapositivas introductorias con vista insertada en vivo desde la cámara #1. (B) Espécimen anatómico y estación modelo con vista de cámara superior y vista de inserción en vivo de la cámara # 2. La muestra del corazón se ha abierto para demostrar el interior del ventrículo derecho. (C) Diapositiva de resumen del punto clave de la anatomía del corazón. (D) Estación de imágenes de ultrasonido con vista en vivo desde la cámara # 3. (E) Estación de ultrasonido con vista insertada en vivo desde la cámara # 2 y salida de video de computadora portátil de ultrasonido. La exploración es una exploración paraesternal de eje largo del corazón que demuestra la aurícula izquierda, el ventrículo izquierdo, el ventrículo derecho y la aorta. (F) Diapositiva de resumen del punto clave de imágenes de ultrasonido. (G) Estación de imágenes CT con vista en vivo desde la cámara # 4 y salida de video de la tabla de visualización de anatomía. La gammagrafía muestra un corazón agrandado (asterisco amarillo) y el tamaño reducido del pulmón izquierdo en comparación con el pulmón derecho. (H) Diapositiva de resumen del punto clave de imágenes por TC. (I) Preguntas finales de la diapositiva de la audiencia con vista en vivo desde la cámara #1. Abreviatura: CT = tomografía computarizada; VD = ventrículo derecho; LA = aurícula izquierda; VI = ventrículo izquierdo; VD = ventrículo derecho; A = aorta; LL = pulmón izquierdo; RL = pulmón derecho. Haga clic aquí para ver una versión más grande de esta figura.

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Figura 3: Uso de estudiantes cercanos en presentaciones del corazón y el cerebro. Se muestran tres estudiantes cercanos mientras presentan una sesión de divulgación virtual en la estación de anatomía (recuadros A, B) y la estación de imágenes de TC de visualización de anatomía (recuadro C). Uno de estos presentadores cercanos sirvió como SP en la estación de EEG (recuadro D). Imágenes principales: (A) Modelo cardíaco utilizado para demostrar las diversas partes del corazón, incluida la aurícula derecha, el tronco pulmonar, el ventrículo derecho, la aurícula izquierda, el ventrículo izquierdo y la aorta. (B) Estación de muestras anatómicas que muestra un cerebro preservado cadavérico humano completo y las ubicaciones de la fisura longitudinal (flecha roja), surco central (flecha amarilla), lóbulo frontal, lóbulo parietal y lóbulo occipital. (C) Imágenes por TC utilizando la tabla de visualización de anatomía que muestra un ejemplo de una exploración cardíaca con cirugía de derivación de la arteria coronaria con una arteria coronaria derecha ocluida (flecha roja) y el vaso del injerto de derivación (flecha negra). (D) Imagen de pantalla compuesta que muestra la grabación de EEG en un SP utilizando un auricular EEG inalámbrico (asterisco amarillo, panel insertado), grabaciones de EEG de los 14 cables del auricular (panel derecho) y reconstrucción del software de visualización cerebral con una vista superior del cerebro localizando la actividad del EEG (panel izquierdo) en la mitad izquierda o derecha del cerebro. El lóbulo frontal se coloca en la parte superior de la imagen. Abreviaturas: TC = tomografía computarizada; EEG = electroencefalograma; FL = lóbulo frontal; SP = paciente estandarizado; AR = aurícula derecha; TP = tronco pulmonar; VD = ventrículo derecho; LA = aurícula izquierda; VI = ventrículo izquierdo; A = aorta; FL = lóbulo frontal; PL = lóbulo parietal; OL = lóbulo occipital. Haga clic aquí para ver una versión más grande de esta figura.

Botón de panel de software de macros #	Nombre del botón de macro guardado	Configuración de teclas en ATEM Mini Pro
1	IntroSlides-inset	Cam 4; Al aire; Cam 2 DVE; Posición X=-7,3; Posición Y = 0,3; Tamaño X = 0,49; Tamaño Y = 0,49
2	Anatomía-inserción	Cam 1; Al aire; Cam 2 DVE; posición X = -10,2; Posición Y = 5; Tamaño X = 0,38; Tamaño Y = 0,38
3	Anat-SummarySlide	Cam 4
4	US-Intro-noinset	Cámara 2
5	Recuadro de EE. UU.	Cam 3; Al aire; Cam 2 DVE; posición X = -10,2; Posición Y = 5; Tamaño X = 0,38; Tamaño Y = 0,38
6	US-SummarySlide	Cam 4
7	Inserción de TC	Cam 3; Al aire; Cam 2 DVE; posición X = -10,2; Posición Y = 5; Tamaño X = 0,38; Tamaño Y = 0,38
8	CT-ResumenDiapositiva	Cam 4
9	Inserción de preguntas	Cam 4; Al aire; Cam 2 DVE; posición X = -7,3; Posición Y = 0,3; Tamaño X = 0,49; Tamaño Y = 0.49s

Tabla 1: Ejemplo de configuración de control del software del conmutador de vídeo utilizada para crear los fotogramas de vídeo del corazón que se muestran en la Figura 2. La tabla enumera los botones individuales del panel de software de macros, los nombres de los botones correspondientes y la configuración de teclas en el software del conmutador virtual para habilitar varios efectos de video digital. Abreviaturas: TC = tomografía computarizada; US = ultrasonido; DVE = efectos de vídeo digital.

Secuencia de disparos #	Selección del panel de botones suaves	Acción adicional para prepararse para la próxima toma
1	Comience con IntroSlides-inset	[El presentador avanza diapositivas con control remoto]
2	Cambiar al recuadro de anatomía	Presione la cámara 2 en diapositivas remotas y avanzadas
3	Cambiar a Anat-SummarySlide	Presione la cámara 1 en el control remoto
4	Cambiar a US-Intro-noinset	Diapositivas avanzadas
5	Cambiar a recuadro de EE. UU.	Presione la cámara 3 en el control remoto
6	Cambiar a US-SummarySlide	presione la cámara 4 en el control remoto y luego reemplace US con el cable SECTRA HDMI en ATEM
7	Cambiar a CT-inset	Diapositivas avanzadas
8	Cambiar a CT-SummarySlide	Presione la cámara 1 en el control remoto
9	Cambiar a Diapositivas avanzadas y insertadas en preguntas

Tabla 2: Muestra de registro de toma de transmisión para la presentación del corazón. La tabla enumera la secuencia de toma, la selección del botón del panel de software y las acciones adicionales necesarias para prepararse para la siguiente toma en la transmisión virtual. Abreviaturas: TC = tomografía computarizada; US = ultrasonido.

Descripción del grupo #	Grado del estudiante	Tema de divulgación virtual	Estaciones
Clase de ciencias PreAP de la escuela intermedia	8	Ultrasonido e imágenes infrarrojas	Medición de la velocidad del sonido y las imágenes infrarrojas
Feria STEM de Ciencias de Verano	6º - 8º	Demostración esquelética	Estación de muestras anatómicas
Anatomía y tecnología interactivas semanales - Programa de verano 2020, 2021	6º al 12º	Corazón	Anatomía del corazón, US del corazón, imágenes por TC del corazón
Anatomía y tecnología interactivas semanales - Programa de verano 2020, 2021	6º al 12º	Pulmón	Anatomía pulmonar, US del sistema respiratorio, imágenes por TC del sistema respiratorio
Anatomía y tecnología interactivas semanales - Programa de verano 2020, 2021	6º al 12º	Cerebro/SNC	Anatomía del cerebro y la médula espinal, nervios estadounidenses, imágenes por TC del cráneo y el cerebro.
Anatomía y tecnología interactivas semanales - Programa de verano 2020, 2021	6º al 12º	EE.UU. de regiones de todo el cuerpo	Estación de ultrasonido
Anatomía y tecnología interactivas semanales - Programa de verano 2020, 2021	6º al 12º	Imágenes por TC de regiones de todo el cuerpo	Estación SECTRA
Clase de ciencias de la escuela secundaria	noveno	Corazón	Anatomía del corazón, US del corazón, imágenes por TC del corazón
Clase de ciencias de la escuela secundaria	noveno	Cerebro	Anatomía cerebral, imágenes de TC / MRI del cráneo y el cerebro, grabación de EEG de SP en vivo
Student Athlete STEM Academy (SASA)- Programa de verano	9º - 12º	Músculo, tendones, articulaciones, esqueleto, corazón, cerebro, cráneo	Demostraciones de modelos y esqueletos, imágenes de EE. UU. de sitios comunes de lesiones deportivas, imágenes de TC de lesiones comunes de MSK, anatomía cardíaca
Programa de Reclutamiento y Exposición de Profesiones de la Salud (HPREP)	9º - 12º	Corazón	Anatomía del corazón, US del corazón, imágenes por TC del corazón
Clases de ciencias de la escuela secundaria del distrito escolar rural	9º-10º	Corazón	Anatomía del corazón, US del corazón, imágenes por TC del corazón
Clases de ciencias de la escuela secundaria del distrito escolar rural	9º-10º	Cerebro y SNC	Anatomía cerebral, imágenes por TC del cráneo y el cerebro
Programa "Sweethearts" de la American Heart Association	10º	Corazón	Anatomía del corazón, escaneo en vivo de EE. UU. del corazón SP, registro de ECG de la actividad del marcapasos cardíaco, imágenes por TC del corazón
Programa de cáncer – Verano (escuela secundaria y universidad de nivel superior)	11º y 12º y colegio	Revisión de tipos de cáncer, histología y patología	Anatomía de los principales órganos afectados por el cáncer, imágenes de US y CT de estos órganos, histopatología virtual del cáncer en estos órganos
Festival de Ciencias de Arkansas	Abierto a todos los grados interesados	corazón	anatomía, Estados Unidos, CT

Tabla 3: Presentaciones virtuales de divulgación de STEM y público objetivo. La tabla enumera descripciones de grupos representativos de estudiantes alcanzados a través de sesiones de divulgación, sus niveles de grado, el tema principal de la divulgación y las diversas estaciones incluidas en la divulgación. Abreviaturas: TC = tomografía computarizada; US = ultrasonido; STEM = ciencia, tecnología, ingeniería y matemáticas; SNC = sistema nervioso central; EEG = electroencefalograma; RM = resonancia magnética; ECG = electrocardiograma. # Algunos grupos de estudiantes fueron reclutados directamente a través de contactos conocidos, mientras que otros fueron reclutados a través de publicaciones en sitios web.

					Prueba t de una muestra (dos colas)
	Respuesta Likert (Frecuencia) #	Evaluación promedio	Desviación estándar	t	Df	valor p	IC del 95% (inferior, superior)
Creo que esta visita de extensión al aula virtual fue un uso valioso del tiempo de clase	1(0), 2(2), 3(0), 4(0), 5(7)	4.33	1.32	3.024	8	.017 *	3.316, 5.350
El tema fue presentado en un nivel apropiado para mis estudiantes	1(0), 2(0), 3(0), 4(4), 5(5)	4.56	0.53	8.854	8	.000***	4.150, 4.961
Recomendaría esta sesión de divulgación a otros maestros	1(0), 2(0), 3(2), 4(1), 5(6)	4.44	0.88	4.913	8	.001 **	3.767, 5.122
Le daría la bienvenida al equipo de ArkanSONO para llevar a cabo sesiones de divulgación virtual el próximo año en mis clases.	1(0), 2(2), 3(0), 4(0), 5(7)	4.33	1.32	3.024	8	.017 *	3.316, 5.350
Creo que mis estudiantes aprendieron nuevo contenido STEM en esta sesión	1(0), 2(0), 3(2), 4(2), 5(5)	4.33	0.87	4.619	8	.002 **	3.668, 4.999
Creo que mis estudiantes aprendieron algo sobre tecnología en esta sesión	1(0), 2(0), 3(2), 4(2), 5(5)	4.33	0.87	4.619	8	.002 **	3.668, 4.999
Mis estudiantes en clase estaban comprometidos con esta actividad	1(0), 2(4), 3(0), 4(3), 5(2)	3.33	1.32	0.756	8	.471	2.316, 4.350
Mis estudiantes en línea participaron en esta actividad	1(2), 2(2), 3(1), 4(2), 5(2)	3.00	1.58	0.000	8	1.00	1.784, 4.215
	# Escala Likert de 5 puntos					* p<.05
						** p<.01
						p<.001

Tabla 4: Evaluación docente de las sesiones virtuales de divulgación. La tabla enumera las respuestas de los maestros a ocho preguntas diferentes de evaluación del programa utilizando una escala Likert de 5 puntos y el análisis estadístico de las respuestas. Abreviaturas: STEM = ciencia, tecnología, ingeniería y matemáticas; df = grados de libertad; IC = intervalo de confianza.

Comentarios de la sesión del corazón	Aprendí sobre las diferentes cámaras del corazón, también sobre los ventrículos, también aprendí cómo funciona un ultrasonido.
	Aprendí cómo identificar el saco pericárdico con ultrasonido y posiblemente qué esperar con sangrado.
	No sabía que los ultrasonidos podían usarse en diferentes partes del cuerpo que no fueran la cavidad abdominal
	Aprendí que el sonido de los latidos de tu corazón es la apertura y el cierre de las válvulas.
	No sabía cómo pasaba la orina por la vejiga
	El ultrasonido usa ondas sonoras para ver estructuras del cuerpo, pensé que era como una radiografía.
	Aprendí qué buscar y qué cosas se veían realmente con un ultrasonido.
	No sabía que se podía ver cómo se mueven todos los músculos en el ultrasonido.
	Cómo se ve el hueso en una ecografía y que una ecografía utiliza ondas sonoras.
	Antes de este zoom no sabía el propósito del gel
	Sabía que los rayos X no eran seguros, ¡pero no sabía que los ultrasonidos son seguros!
Comentarios de la sesión cerebral	Aprendí lo diferente que se ve el cerebro de un paciente de Alzheimer al nuestro
	No sabía que los síntomas del accidente cerebrovascular varían dependiendo de qué parte del cerebro está afectada.
	¡No sabía que podías ponerte un EEG en la cabeza y ver la actividad cerebral! ¡Eso fue súper genial!
	No sabía que la corteza frontal no se desarrollaba completamente hasta que una persona tiene 20 años.
	No sabía que podíamos ver la actividad del cerebro con un auricular, creo que es realmente genial pensar en el Alzheimer hacer que el giro se encoja.
	No me di cuenta de que los cráneos de los bebés no se fusionaban completamente hasta que crecían.
	Aprendí sobre los efectos de los aneurismas
	Aprendí que el cerebro tiene dos capas que lo protegen
	Su cerebro puede verse diferente y tener un montón de surcos de ciertos cerebros de enfermedades y algunas funciones que tienen
	Aprendí cómo los electrodos leen el movimiento en el cerebro.
	Aprendí que CT es un modal 3D para ver más detalles
	Aprendí que si eres dominante con la mano derecha, entonces usas tu cerebro izquierdo.

Tabla 5: Comentarios de los estudiantes: ¿Qué aprendiste hoy? La tabla proporciona comentarios representativos de los estudiantes sobre lo que aprendieron en sesiones de alcance cerebral y cardíaco realizadas por separado. Los comentarios de los estudiantes fueron copiados de la barra de chat al final de la sesión de divulgación virtual.

Discussion

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Las actividades de divulgación de STEM financiadas por subvenciones federales que utilizan recursos de tecnología de imágenes portátiles disponibles en la universidad del autor se utilizaron para proporcionar sesiones prácticas de STEM en persona, en grupos pequeños para estudiantes de secundaria y preparatoria. Estos esfuerzos se alinean y refuerzan las ya ricas actividades de la tubería K-12 STEM patrocinadas por la universidad que están diseñadas para aumentar la diversidad de estudiantes que ingresan a los campos STEM en Arkansas. Las restricciones al acceso al campus que surgieron en respuesta a la pandemia de COVID-19 obligaron a todos a reimaginar las actividades prácticas de STEM como eventos de divulgación virtual. Aunque la interacción práctica en grupos pequeños con la tecnología siempre debe ser el objetivo para reclutar estudiantes en los campos STEM, el uso de sesiones de divulgación virtual puede ayudar a ampliar la participación y cerrar la brecha en el acceso a la tecnología de imágenes. El equipo de investigación en este estudio simplemente reclutó estudiantes y maestros a través de publicaciones en línea, contactos comunitarios existentes y trabajando con la oficina de asuntos de diversidad de la Universidad.

Ampliar la participación es especialmente importante en un estado rural como Arkansas. Las escuelas de medicina son un recurso importante para la tecnología moderna de imágenes que se puede utilizar en entornos de alcance virtual para aumentar el conocimiento de los maestros y estudiantes de los conceptos STEM. El equipo de divulgación de STEM en este proyecto se benefició de la inversión universitaria de fondos significativos para obtener equipos de ultrasonido y tomografía computarizada de última generación (por ejemplo, la tabla de visualización de anatomía) dedicados a actividades educativas. Una subvención financiada con fondos federales complementó estas tecnologías con la compra de auriculares EEG inalámbricos y paquetes de software asociados que permiten obtener imágenes de la localización de la actividad de EEG. Se incorporaron modelos y muestras anatómicas en cada sesión, ya que las ciencias anatómicas forman la base para comprender las imágenes obtenidas utilizando modalidades modernas de imagen como el ultrasonido y la tomografía computarizada. El protocolo descrito en este documento proporciona detalles sobre cómo una inversión mínima en algunos equipos clave, adicionales y relacionados con la transmisión permitirá la transmisión en vivo de aspecto profesional de estos recursos de tecnología de imágenes en eventos de divulgación virtuales centrados en STEM que cautivarán e involucrarán a los estudiantes.

La compra de cámaras de video de alta calidad, algunos conmutadores y accesorios y la disponibilidad de otras computadoras portátiles permitieron al equipo proporcionar transmisiones de video de alta calidad para sesiones de divulgación virtual. En el protocolo descrito en este documento, se utilizaron seis cámaras separadas en las sesiones de divulgación (tres para la ecografía, dos para la muestra anatómica y la estación modelo, y una para la estación de imágenes por TC de visualización de anatomía). Una transmisión de alta calidad es importante para mantener el interés de los estudiantes, especialmente porque es probable que los estudiantes vean la presentación en la pizarra inteligente de su aula o en la pantalla del proyector, lo que probablemente resultará en una disminución en la calidad general de la imagen. La iluminación es importante, pero las cámaras de alta calidad pueden obviar la necesidad de luces fotográficas adicionales.

El conmutador de video y múltiples cámaras son las piezas más esenciales del sistema, ya que permiten la capacidad PIP. La sustitución de la cámara de vídeo incorporada del ordenador portátil con la entrada del conmutador de vídeo proporciona la ventaja de que se utiliza una mayor parte de la pantalla para la transmisión en directo de lo que ocurriría si el software de presentación de vídeo fuera simplemente pantalla compartida en una entrada en directo desde estas tecnologías junto con la cámara del presentador. Los estudios han demostrado que las videoconferencias compuestas en vivo donde la imagen del profesor se combina con diapositivas u otro contenido resultan en una mejor experiencia subjetiva para los estudiantes^31,32. Un micrófono móvil separado de alta calidad mejorará la experiencia auditiva y será necesario si el presentador se mueve de una estación a otra durante la sesión a distancias remotas de la computadora portátil real que se utiliza para transmitir la sesión virtual.

Se requiere una computadora portátil de ultrasonido médico con salida HDMI para proporcionar una imagen de alta calidad para la transmisión de la plataforma de video virtual. Las tablas de imágenes de anatomía 3D disponibles comercialmente, como la utilizada en el protocolo actual, son un gran recurso que está disponible en muchas escuelas de medicina, pero están fuera del alcance de la mayoría de las escuelas intermedias y secundarias. La tabla utilizada en este protocolo tiene un programa virtual de disector VH (no descrito en este documento) que permite vistas 3D y transversales de la anatomía, que son útiles para proporcionar a los estudiantes un punto de referencia para comprender la anatomía que se mostrará a través de ultrasonido e imágenes de TC. La tabla de visualización de anatomía está conectada a un Portal de Educación que contiene cientos de casos de tomografías computarizadas y resonancias magnéticas de pacientes reales, lo que proporciona un enfoque clínico perfecto para los estudiantes. Esto permite a los presentadores vincular las imágenes de TC de los órganos del cuerpo con las demostraciones de imágenes y muestras anatómicas de los mismos órganos. Por ejemplo, el uso de las vistas de TC del corazón en diferentes planos ayudará a los estudiantes a construir mentalmente una imagen 3D del corazón y su relación con otros órganos como los pulmones. Proporcionar a los estudiantes acceso a una lista anotada de recursos gratuitos de imágenes de TC en línea les proporcionará una forma de volver a participar por su cuenta con la tecnología después de la sesión.

Uno de los recursos más importantes de una escuela de medicina es su facultad y estudiantes, que pueden servir como modelos profesionales de STEM. La disponibilidad de la facultad para eventos de divulgación de STEM siempre es un problema dadas las necesidades competitivas continuas en el campus de una escuela de medicina. Un cuadro de la facultad central forma la base del equipo de divulgación de STEM, pero este equipo a veces también incluye presentadores cercanos cuando es posible (por ejemplo, Figura 3). Aunque una persona puede manejar potencialmente toda la transmisión virtual con interrupciones intermitentes para cambiar los ángulos de la cámara y la configuración del conmutador de video, es preferible tener un miembro del personal dedicado para manejar el conmutador de video y el programa de transmisión de la plataforma de video, lo que permite al presentador centrarse en el contenido de alcance virtual. El cambio de roles es fácil de lograr detrás de escena cuando las diapositivas de resumen se transmiten a los participantes. Se recomienda encarecidamente que una tercera persona supervise la barra de chat si los estudiantes están iniciando sesión individualmente en la sesión de divulgación. Tener a alguien cuyo papel es simplemente monitorear la barra de chat y responder preguntas individuales o interrumpir la transmisión para hacer preguntas anónimas es muy útil para involucrar a los estudiantes silenciosos. Los estudiantes de secundaria y preparatoria, en particular, pueden no querer hacer preguntas en entornos de grupos grandes, especialmente en lo que puede ser un entorno virtual impersonal. Un mensaje amistoso enviado a todos los participantes al comienzo de la sesión por el monitor de la barra de chat establece un lugar seguro para que los estudiantes hagan preguntas. El monitor de la barra de chat puede incluso iniciar sesión de forma remota para reducir la congestión en la sala de transmisión.

Uno de los principales desafíos para llevar a cabo con éxito una sesión de divulgación virtual es la falta de interacciones personales y la capacidad de medir el interés de los estudiantes al ver sus caras. Se necesita tiempo para que el presentador se acostumbre a no ver a los participantes, ya que los monitores están ahí para proporcionar al presentador la imagen de transmisión y no al grupo de espectadores participantes. El presentador debe confiar en el personal detrás de escena para monitorear la sesión para tener una idea del nivel de participación de los estudiantes y lo que podría necesitar ser cambiado para la próxima vez. El éxito en captar la atención de los estudiantes es evidente cuando se inclinan hacia adelante en sus sillas para aparentemente obtener una mejor vista. Hacer preguntas intermitentemente a la audiencia (p. ej., justo después de las diapositivas de resumen de la estación) permite a los estudiantes tiempo para procesar y reflexionar sobre lo que acaban de aprender. Los comentarios de los estudiantes y los datos de evaluación de maestros proporcionados en este documento respaldan la conclusión de que este tipo de sesiones de divulgación virtual son efectivas para exponer a los estudiantes a nuevos contenidos de tecnología STEM y de imágenes y proporcionan a los estudiantes un ambiente de aprendizaje positivo. Estos hallazgos están de acuerdo con los resultados de otros estudios, que informan que los programas de divulgación virtual realizados durante la pandemia pueden involucrar a los estudiantes tanto como las actividades en persona, permitir una mayor participación de los estudiantes en los programas de enriquecimiento de STEM y proporcionar una vía para construir relaciones entre los profesionales de STEM y los estudiantes^33,34,35.

Este documento ha proporcionado un resumen del equipo necesario para utilizar tecnologías de recursos de imágenes que pueden estar disponibles en un entorno de escuela de medicina para proporcionar actividades de divulgación virtuales centradas en la tecnología para estimular el interés de los estudiantes en los campos STEM. Una pequeña inversión en equipos, como algunas cámaras 4K de alta calidad y otros accesorios, como el conmutador de transmisión de video, puede aumentar efectivamente la sensación interactiva de las presentaciones y conducir a presentaciones virtuales visualmente agradables que promueven la participación de los estudiantes. Demostrar el escaneo de ultrasonido en vivo de una persona, rotar las reconstrucciones de TC 3D del cuerpo y proporcionar un registro de EEG en tiempo real de la actividad cerebral ayuda a estimular los intereses STEM de los estudiantes de secundaria y preparatoria. También proporcionan formas de contrarrestar las diferencias en el acceso que los estudiantes rurales pueden tener para los recursos en una escuela de medicina regional y para la pérdida de acceso de todos los estudiantes durante las restricciones asociadas a la pandemia de COVID-19.

Disclosures

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Los autores no tienen conflictos de intereses que revelar.

Acknowledgements

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Esta investigación fue apoyada por una subvención del Premio de Asociación de Educación Científica (SEPA) del Instituto Nacional de Ciencias Médicas Generales (NIGMS) en el Instituto Nacional de Salud (NIH) bajo el premio # R25GM129617. El contenido es responsabilidad exclusiva de los autores y no representa necesariamente los puntos de vista oficiales de los Institutos Nacionales de Salud. Los fondos de la Facultad de Medicina de UAMS se utilizaron para comprar algunos de los equipos utilizados en este estudio (por ejemplo, la tabla de visualización de anatomía y el dispositivo portátil de ultrasonido clínico).

Materials

List of materials used in this article
Name	Company	Catalog Number	Comments
Conmutador HDMI de 4 puertos	Iogear	IOGHDSW4K4	https://www.bhphotovideo.com
4K	Canon VIXIA HDG50	CAHFG50	Cámara de vídeo de alta calidad con resolución 4K
Micrófono accesorio	Samson Meteor Mic
Conmutador de vídeo ATEM Mini Pro	Black Magic	BLSWATEMMP
https://www.blackmagicdesign.com Ball soporte para cámara principal	Glide Gear	GG-33	https://www.bhphotovideo.com
Brain Viz software	Emotiv		https://www.emotiv.com
computadora portátil Dell	Dell 13	" Portátil
Software Emotiv Pro Emotiv
https://www.emotiv.com Excel (para MAC)	Microsoft	v. 16.16.27	Análisis de datos
Cable HDMI de alta velocidad con ethernet-15 pies	Pearstone	PEHDA-15	https://www.bhphotovideo.com
MacBook Air	Apple	13", 1.8 GHz Intel Core i5, 8 GB 1600 MHz DDR3	https://www.apple.com/macbook-air/
Mini UpDownConvertidor cruzado	BlackMagicDesign	BLMCUDCHD	https://www.blackmagicdesign.com
mini convertidor HDMI a HDMI	Liberty AV Solutions	AR-MCHM-HDF
Equipo de estudio de cámara/luz	Proaim	P-OHLR-01	https://www.bhphotovideo.com
PC portátil	Dell		https://www.dell.com
Mesa de masaje ProTeam	Hausmann	7650
R Studio	R Studio PBC	2021.09.0	Análisis de datos
Avance de deslizamiento remoto	Presentación Logitech	Spotlight Mesa
	Touch of Life Technologies		https://www.toltech.net; Casos [S003, 2099, U010)
corazones de oveja, cerdo y vaca	Carolina Solución Biológica	Perfecta Preservado	https://www.carolina.com
TVN Viewer Software	GlavSoft LLC		Parte de TightVNC
Ultrasonido Dispositivo portátil	GE	NextGen LOGIQe portátil/carro	https://logiq.gehealthcare.com
Trípode ajustable universal	Magnus	MAVT300
Adaptador USB3.0 a Gigabit Ethernet	Controlador inalámbrico Insignia
	Canon	WL-D89
Paquete	Emotiv	EPOC X	https://www.emotiv.com
			Unidad USB-ECG de 3 conductores
ZOOM	Zoom	versión 5.10.1	Zoom.us

Cámara de vídeo Dell XPS https://www.bhphotovideo.com SECTRA remota Auriculares EEG inalámbricos de ECG GE Software

References

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Digital repository at the University of Maryland. , (2004).">Sullivan, L. W. Missing persons: Minorities in the health professions, a report of the Sullivan Commission on Diversity in the Health Workforce. Digital repository at the University of Maryland. , (2004).
https://www.census.gov/quickfacts/US (2022).">QuickFacts, United States. United States Census Bureau. , Available from: https://www.census.gov/quickfacts/US (2022).
https://www.aamc.org/data-reports/workforce/report/diversity-facts-figures (2019).">Diversity Facts and Figures 2019. The Association of American Medical Colleges. , Available from: https://www.aamc.org/data-reports/workforce/report/diversity-facts-figures (2019).
In the Nation's Compelling Interest: Ensuring Diversity in the Health-Care Workforce. Smedley, B. D., Butler, A. S., Bristow, L. R. , National Academies Press. Washington, DC. (2004).">Institute of Medicine (US) Committee on Institutional and Policy-Level Strategies for Increasing the Diversity of the U.S. Healthcare Workforce. In the Nation's Compelling Interest: Ensuring Diversity in the Health-Care Workforce. Smedley, B. D., Butler, A. S., Bristow, L. R. , National Academies Press. Washington, DC. (2004).
https://www.aamc.org/media/45976/download (2020).">IHS Markit Ltd. The complexities of physician supply and demand: Projections from 2018 to 2033. Association of American Medical Colleges. , Washington, DC. Available from: https://www.aamc.org/media/45976/download (2020).
https://www.aamcdiversityfactsandfigures2016.org (2016).">Diversity in Medical Education: AAMC Facts & Figures 2016. American Association of Medical Colleges. , Washington, DC. Available from: https://www.aamcdiversityfactsandfigures2016.org (2016).
https://www.census.gov/programs-surveys/geography/guidance/geo-areas/urban-rural/2010-urban-rural.html (2021).">2010 Census Urban and Rural Classification and Urban Area Criteria. United States Census Bureau. , Available from: https://www.census.gov/programs-surveys/geography/guidance/geo-areas/urban-rural/2010-urban-rural.html (2021).
https://www.acenet.edu/Documents/Minorities-in-Higher-Education-Twenty-Fourth-Status-Report-2011-Supplement.pdf (2011).">Kim, Y. Minorities in higher education. Twenty-fourth status report. 2011 supplement. American Council on Education. , Washington, DC. Available from: https://www.acenet.edu/Documents/Minorities-in-Higher-Education-Twenty-Fourth-Status-Report-2011-Supplement.pdf (2011).
https://heri.ucla.edu/nih/downloads/2010-Degrees-of-Success.pdf (2010).">Degrees of success: Bachelor's degree completion rates among initial STEM majors. Higher Education Research Institute. , Los Angeles, CA. Available from: https://heri.ucla.edu/nih/downloads/2010-Degrees-of-Success.pdf (2010).
https://www.worldcat.org/title/1999-2000-smet-retention-report-the-retention-and-graduation-rates-of-1992-98-entering-science-mathematics-engineering-and-technology-majors-in-119-colleges-and-universities/oclc/47033104 (2000).">Smith, T. Y. 1999-2000 SMET retention report: The retention and graduation rates of 1992-98 entering science, mathematics, engineering and technology majors in 119 colleges and universities. University of Oklahoma. , Norman, OK. Available from: https://www.worldcat.org/title/1999-2000-smet-retention-report-the-retention-and-graduation-rates-of-1992-98-entering-science-mathematics-engineering-and-technology-majors-in-119-colleges-and-universities/oclc/47033104 (2000).
https://www.acenet.edu/Documents/Increasing-the-Success-of-Minority-Students-in-Science-and-Technology-2006.pdf (2006).">Anderson, E., Kim, D. Increasing the success of minority students in science and technology. American Council on Education. , Washington, DC. Available from: https://www.acenet.edu/Documents/Increasing-the-Success-of-Minority-Students-in-Science-and-Technology-2006.pdf (2006).
Answers in the Tool Box. Academic Intensity, Attendance Patterns, and Bachelor's Degree Attainment. U.S. Department of Education. , Washington, DC. (1999).">Adelman, C. Answers in the Tool Box. Academic Intensity, Attendance Patterns, and Bachelor's Degree Attainment. U.S. Department of Education. , Washington, DC. (1999).
Ventures in education: A pipeline to medical education for minority and economically disadvantaged students. Academic Medicine. 71 (2), 190-192 (1996).">Bediako, M. R., McDermott, B. A., Bleich, M. E., Colliver, J. A. Ventures in education: A pipeline to medical education for minority and economically disadvantaged students. Academic Medicine. 71 (2), 190-192 (1996).
The needs of students from diverse cultures. Academic Medicine. 74 (4), 302-304 (1999).">Taylor, V., Rust, G. S. The needs of students from diverse cultures. Academic Medicine. 74 (4), 302-304 (1999).
Examining the effect of early STEM experiences as a form of STEM capital and identity capital on STEM identity: A gender study. Science Education. 105 (6), 1126-1150 (2021).">Cohen, S. M., Hazari, Z., Mahadeo, J., Sonnert, G., Sadler, P. M. Examining the effect of early STEM experiences as a form of STEM capital and identity capital on STEM identity: A gender study. Science Education. 105 (6), 1126-1150 (2021).
Building opportunities and overtures in science and technology: Establishing an early intervention, multi-level, continuous STEM pathway program. Journal of STEM Outreach. 4 (1), 1-10 (2021).">Garcia, J., et al. Building opportunities and overtures in science and technology: Establishing an early intervention, multi-level, continuous STEM pathway program. Journal of STEM Outreach. 4 (1), 1-10 (2021).
Informal learning environments and impact on interest in STEM careers. International Journal of Science and Mathematics Education. 19, 45-64 (2020).">Maiorca, C. T., et al. Informal learning environments and impact on interest in STEM careers. International Journal of Science and Mathematics Education. 19, 45-64 (2020).
Breaking barriers: Evaluating a pilot STEM intervention for Latinx children of Spanish-speaking families. Journal of Science Education and Technology. 30, 719-731 (2021).">Roncoroni, J., Hernandez-Julian, R., Hendrix, T., Whitaker, S. W. Breaking barriers: Evaluating a pilot STEM intervention for Latinx children of Spanish-speaking families. Journal of Science Education and Technology. 30, 719-731 (2021).
https://talkpoverty.org/state-year-report/arkansas-2018-report/ (2018).">Talk Poverty: Arkansas 2018. Center for American Progress. , Available from: https://talkpoverty.org/state-year-report/arkansas-2018-report/ (2018).
Evaluation to improve a high school summer science outreach program. Journal of Microbiology & Biology Education. 17 (2), 225-236 (2016).">Chiappinelli, K. B., et al. Evaluation to improve a high school summer science outreach program. Journal of Microbiology & Biology Education. 17 (2), 225-236 (2016).
Hospital-based, multidisciplinary, youth mentoring and medical exposure program positively influences and reinforces health care career choice: "The Reach One Each One Program early Experience". American Journal of Surgery. 213 (4), 611-616 (2017).">Danner, O. K., et al. Hospital-based, multidisciplinary, youth mentoring and medical exposure program positively influences and reinforces health care career choice: "The Reach One Each One Program early Experience". American Journal of Surgery. 213 (4), 611-616 (2017).
Doctors of tomorrow: An innovative curriculum connecting underrepresented minority high school students to medical school. Education for Health. 29 (3), 259-265 (2016).">Derck, J., Zahn, K., Finks, J. F., Mand, S., Sandhu, G. Doctors of tomorrow: An innovative curriculum connecting underrepresented minority high school students to medical school. Education for Health. 29 (3), 259-265 (2016).
Success of distance learning 2020 COVID-19 restrictions: A report from five STEM training programs for underrepresented high school and undergraduate learners. Journal of STEM Outreach. 4 (3), 1-11 (2021).">Fung, E. B., et al. Success of distance learning 2020 COVID-19 restrictions: A report from five STEM training programs for underrepresented high school and undergraduate learners. Journal of STEM Outreach. 4 (3), 1-11 (2021).
Effect of pandemic based online education on teaching and learning system. International Journal of Education Development. 85, 102444(2021).">Selveraj, A., Vishnu, R., Nithin, K. A., Benson, N., Mathew, A. J. Effect of pandemic based online education on teaching and learning system. International Journal of Education Development. 85, 102444(2021).
A survey of STEM outreach programs during COVID-19 pandemic. Journal of STEM Outreach. 4 (2), 1-13 (2021).">Ufnar, J., Shepherd, V. L., Chester, A. A survey of STEM outreach programs during COVID-19 pandemic. Journal of STEM Outreach. 4 (2), 1-13 (2021).
Zoom exhaustion & fatigue scale. Computers in Human Behavior Reports. 4, 100119(2021).">Fauville, G., Luo, M., Queiroz, A. C. M., Ballenson, J. N., Hancock, J. Zoom exhaustion & fatigue scale. Computers in Human Behavior Reports. 4, 100119(2021).
https://www.nextgenscience.org (2022).">Next Generation Science Standards. , Available from: https://www.nextgenscience.org (2022).
https://medical.sectra.com/product/sectra-terminals/ (2022).">SECTRA table. First-class touch and visualization. SECTRA. , Available from: https://medical.sectra.com/product/sectra-terminals/ (2022).
https://youtu.be/3JcZs4vsgW8 (2021).">34;Take Your Child to Work Day - Are you Moving Fast Enough?", "Heart presentation". National Institute of General Medical Sciences. YouTube. , Available from: https://youtu.be/3JcZs4vsgW8 (2021).
https://youtu.be/p1zFfzzEqqQ (2021).">34;Take Your Child to Work Day - Are you Moving Fast Enough?", "Brain presentation". National Institute of General Medical Sciences. YouTube. , Available from: https://youtu.be/p1zFfzzEqqQ (2021).
Experiencing live composite video lectures: Comparison with traditional lectures and common video lecture methods. International Journal for the Scholarship of Teaching and Learning. 14 (1), 8(2020).">Rosenthal, S., Walker, Z. Experiencing live composite video lectures: Comparison with traditional lectures and common video lecture methods. International Journal for the Scholarship of Teaching and Learning. 14 (1), 8(2020).
Does Instructor's image size in video lectures affect learning outcomes. Journal of Computer Assisted Learning. 33 (4), 347-354 (2017).">Pi, Z., Hong, J., Yang, J. Does Instructor's image size in video lectures affect learning outcomes. Journal of Computer Assisted Learning. 33 (4), 347-354 (2017).
How COVID changed schools outreach. Nature. 594, 289-291 (2021).">Padma, T. V. How COVID changed schools outreach. Nature. 594, 289-291 (2021).
What the pandemic experience taught us about STEM higher education-school partnerships. Journal of STEM Outreach. 4 (2), 1-8 (2021).">Moreno, N. P., et al. What the pandemic experience taught us about STEM higher education-school partnerships. Journal of STEM Outreach. 4 (2), 1-8 (2021).
Best practices to support early-stage career URM students with virtual enhancements to in-person experiential learning. Journal of STEM Outreach. 4 (3), 1-12 (2021).">Michel, B. C., Fulp, S., Drayton, D., White, K. B. Best practices to support early-stage career URM students with virtual enhancements to in-person experiential learning. Journal of STEM Outreach. 4 (3), 1-12 (2021).

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