Avaliação físico matemática da dinâmica cardíaca arrítmica mediante a aplicação da lei exponencial caótica

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Javier Rodríguez
Signed Prieto
Darío Domínguez
Martha Melo
Diana Cardona
Yolanda Soracipa
Victoria Rodríguez
Laura Méndez
Hebert Bernal
Alejandro Salamanca

Resumo

Objetivo: confirmar a aplicabilidade clínica da lei exponencial de ajuda diagnóstica especificamente em arritmias e avaliar a concordância diagnóstica do mesmo com respeito ao Gold Estándar, por meio do cálculo da sensibilidade, especificidade e o coeficiente Kappa.


Metodologia: se realizou um estudo de 40 Holter, 10 correspondem a sujeitos normais e 30 diagnosticados com diferentes tipos de arritmias. Se realizou una simulação teórica de todas as frequências cardíacas de mínimo 21 horas a partir dos valores máximos e mínimos de frequências registrados, para construir o atractor da dinâmica cardíaca. Seguidamente se calculou a dimensão fractal do atractor e se quantificou a ocupação espacial de cada um deles no espaço generalizado de Box-counting. Finalmente, se aplicaram os parâmetros matemáticos que diferenciam dinâmicas cardíacas normais de doentes e agudas, assim como em evolução para a doença.


Resultados: os casos com arritmias diagnosticados matematicamente com dinâmica aguda foram seis, se encontraram 24 casos entre as faixas de 73 e 200 de ocupação da grade Kp, que correspondem a casos de evolução para o agravamento da dinâmica. O diagnóstico físico-matemático, depois de ser comparado com o Gold Estándar, apresentou uma sensibilidade e especificidade de 100% e um coeficiente Kappa de um.


Conclusões: a aplicação desta metodologia ao estudo da dinâmica cardíaca caótica, evidência sua utilidade como ferramenta de ajuda diagnóstica para a predição e prevenção de eventos arrítmicos agudos que possam implicar situações com risco vital.

Palavras-chave:
doenças cardiovasculares, diagnóstico, arritmias cardíacas, eletrocardiografia ambulatorial

Detalhes do artigo

Biografia do Autor

Javier Rodríguez, Military University Nueva Granada

Diretor do Grupo Insight. Diretor da Linha de Aprofundamento e Estágio Especial em Física e Matemática Aplicada à Medicina da Universidade Militar Nueva Granada. Centro de Investigaciones Clínica del Country. Bogotá Colômbia.

Signed Prieto, Military University Nueva Granada

Pesquisadora do Grupo Insight - Universidade Militar Nueva Granada. Centro de Investigaciones Clínica del Country. Bogotá Colômbia.

Darío Domínguez, Military University Nueva Granada

Mestre em Ciências Econômicas. Diretor do Grupo de Pesquisa FRACUMNG. Faculdade de Ciências Básicas e Aplicadas-Universidade Militar Nueva Granada. Bogotá Colômbia.

Martha Melo, Military University Nueva Granada

Pesquisadora do Grupo FRACUMNG. Faculdade de Ciências Básicas e Aplicadas. Universidade Militar de Nova Granada. Bogotá Colômbia.

Diana Cardona, Military University Nueva Granada

Pesquisadora do Grupo Insight - Universidade Militar Nueva Granada. Centro de Investigaciones Clínica del Country. Bogotá Colômbia.

Yolanda Soracipa, Military University Nueva Granada

esquisadora do Grupo Insight - Universidade Militar Nueva Granada. Centro de Investigaciones Clínica del Country. Bogotá Colômbia.

Victoria Rodríguez, Military University Nueva Granada

Pesquisadora do Grupo Insight - Universidade Militar Nueva Granada. Centro de Investigaciones Clínica del Country. Bogotá Colômbia.

Laura Méndez, Military University Nueva Granada

Estudante de Medicina da linha de Aprofundamento: Física e Matemática Aplicada à Medicina, Universidade Militar Nueva Granada de Bogotá, Colômbia.

Hebert Bernal, Military University Nueva Granada

Estudante de Medicina da linha de Aprofundamento: Física e Matemática Aplicada à Medicina, Universidade Militar Nueva Granada de Bogotá, Colômbia.

Alejandro Salamanca, Military University Nueva Granada

Estudante de Medicina da linha de Aprofundamento: Física e Matemática Aplicada à Medicina, Universidade Militar Nueva Granada de Bogotá, Colômbia.

Referências

Devaney R. A first course in chaotic dynamical systems theory and experiments. Reading, Massachusetts: Addison- Wesley; 1992.

Peitgen H, Jurgens H, Saupe D. Chaos and fractals: new frontiers of science. New York: Springer; 1992. 3. Mandelbrot B. ¿Cuánto mide la costa de Bretaña? In: Los objetos fractales.

ed Barcelona: Tusquets; 1988. p. 27-50.

Mandelbrot B. The fractal geometry of nature. Freeman. Barcelona: Tusquets; 2000. p. 341-348.

OMS. Estadísticas sanitarias mundiales 2012. [Internet]. Ginebra: OMS; 2012 [fecha de acceso 03 de marzo 2015] Disponible en: http://www.who.int/gho/publications/world_health_statistics/ES_WHS2012_Full.pdf.

WHO. Cardiovascular Disease. [Internet]. Geneva: WHO; 2014 [fecha de acceso 10 de enero de 2013]. Disponible en: http://www.who.int/cardiovascular_diseases/en/.

Pineda M, Matiz H, Rozo R. Enfermedad coronaria. Bogotá: Kimpres; 2002.

Barron H, Viskin S. Autonomic markers and prediction of cardiac death after myocardial infarction. Lancet. 1998; 351:461–462.

Wolf M, Varigos G, Hunt D, Sluman J. Sinus arrhythmia in acute myocardial infarction. Med J Aus. 1978; 2:52-53.

Gómez M, Enciso C, Peña T, Segura D, Nieto E. Ecais study: Inadvertent cardiovascular adverse events in sepsis. Med Intensiva. 2012; 36:343-350.

Neumar RW, Otto CW, Link MS, Kronick SL, Shuster M, Callaway CW, et al. Part 8: adult advanced cardiovascular life support: 2010 American Heart Association guidelines for cardiopulmonary resuscitation and emergency cardiovascular care. Circulation. 2010; 122:S729–S7674.

Prieto S, Young P, Ceresetto JM, Bullorsky EO. Terapia anticoagulante en fibrilación auricular. Medicina. 2011; 71:274-282.

Lavenda, Bernard H. Orden y caos. Barcelona: Prensa Cientifica 1990; p. 28-37.

Peitgen H, Jurgens H, Saupe D. Chaos and fractals: new frontiers of science. New York: Springer; 1992.

Goldberger A, Amaral L, Hausdorff JM, Ivanov P, Peng Ch, Stanley HE. Fractal dynamics in physiology: Alterations with disease and aging. PNAS. 2002; 99:2466-2472.

Huikuri HV, Mäkikallio T, Peng CK, Goldberger A, Hintze U, Moller M. Fractal correlation properties of R-R interval dynamics and mortality in patients with depressed left ventricular function after and acute myocardial infarction. Circulation. 2000; 101:47-53.

Rodríguez J, Correa C, Ortiz L, Prieto S, Bernal P, Ayala J. Evaluación matemática de la dinámica cardiaca con la teoría de la probabilidad. Rev Mex Cardiol. 2009; 20:183-189.

Rodríguez J, Álvarez L, Tapia D, López F, Cardona M, Mora J, et al. Evaluación de la dinámica cardiaca de pacientes con arritmia con base en la Teoría de la Probabilidad. Medicina (Bogotá). 2012; 34:7-16.

Rodríguez J. Mathematical law of chaotic cardiac dynamic: Predictions of clinic application. J Med Med Sci. 2011; 2:1050-1059.

Rodríguez J, Correa C, Melo M, Domínguez, D, Prieto S, Cardona DM, et al. Chaotic cardiac law: Developing predictions of clinical application. J Med Med Sci. 2013; 4:79-84.

Rodríguez J, Narváez R, Prieto S, Correa C, Bernal P, Aguirre G, et al. The mathematical law of chaotic dynamics applied to cardiac arrhythmias. J Med Med Sci. 2013; 4:291-300.

Guyton A, Hall J. Organización funcional del cuerpo humano y control del «medio interno». En: Guyton A, Hall J. Tratado de Fisiología Médica. 12. ed. Barcelona: Elsevier, 2011. p. 3-10.

Malik M, Farrell T, Cripps T, Camm AJ. Heart rate variability in relation to prognosis after myocardial infarction: Selection of optimal processing techniques. Eur Heart J. 1989; 10:1060–1074.

Crutchfield J, Farmer D, Packard N, Shaw R. Caos. En: Crutchfield J, Farmer D, Packard N, Shaw R. Orden y Caos. Scientific American. Barcelona: Prensa Científica; 1990. p. 78-90.

Feynman R. Comportamiento cuántico. En: Feynman RP, Leighton RB, Sands M. Física. Wilmington: Addison-Wesley; 1964.

Feynman RP, Leighton RB, Sands M. Leyes de la Termodinámica. En: Feynman RP, Leighton RB, Sands M. Física. Wilmington: Addison-Wesley; 1964.

Tolman R. Principles of statistical mechanics. New York: Dover Publications. 1979.

Rodríguez J, Prieto S, Correa C, Bernal P, Puerta G, Vitery S, et al. Theoretical generalization of normal and sick coronary arteries with fractal dimensions and the arterial intrinsic mathematical harmony. BMC Med Phys. 2010; 10:1-6.

Rodríguez J, Prieto S, Correa C, Posso H, Bernal P, Puerta G, et al. Generalización fractal de células preneoplásicas y cancerígenas del epitelio escamoso cervical. Una nueva metodología de aplicación clínica. Rev Fac Med. 2010; 18:33-41.

Rodríguez J. Entropía Proporcional de los sistemas dinámicos cardiacos: Predicciones físicas y matemáticas de la dinámica cardiaca de aplicación clínica. Rev Colomb Cardiol. 2010; 17:115-129.

Rodríguez J, Prieto S, Domínguez D, Melo M, Mendoza F, Correa M, et al. Mathematical-physical prediction of cardiac dynamics using the proportional entropy of dynamic systems. J Med Med Sci. 2013; 4:370-381.

Rodríguez J. Teoría de unión al HLA clase II teorías de Probabilidad Combinatoria y Entropía aplicadas a secuencias peptídicas. Inmunología. 2008; 27:151-166.

Rodríguez J, Prieto S, Bernal P, Pérez C, Correa C, Álvarez L, et al. Predicción de la concentración de linfocitos T CD4 en sangre periférica con base en la teoría de la probabilidad. Aplicación clínica en poblaciones de leucocitos, linfocitos y CD4 de pacientes con VIH. Infectio. 2012; 16:15-22.

Rodríguez J, Prieto S, Correa C, Pérez C, Mora J, Bravo J, et al. Predictions of CD4 lymphocytes’ count in HIV patients from complete blood count. BMC Medical Physics. 2013; 13:3.

Rodríguez J. Método para la predicción de la dinámica temporal de la malaria en los municipios de Colombia. Rev Panam Salud Pública. 2010; 27:211-218.