Ley matemática para evaluación de la dinámica cardiaca: aplicación en el diagnóstico de arritmias

Rodríguez, Javier; Prieto, Signed; Correa, Catalina; Soracipa, Yolanda; Cardona, Diana; Prieto, Ingrid; Domínguez, Darío; Melo, Martha; Valero, Laura; Velasco, Alejandro

doi:10.12804/revsalud13.03.2015.04

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“…Its clinical applicability was confirmed in previous studies [17][18][19][20]. The purpose of this paper is to apply the methodology to 520 holters to confirm its clinical applicability.…”

Section: Introductionsupporting

confidence: 57%

“…According to the developed methodology [16][17][18][19][20], abnormality can be differentiated from normality quantifying the number of proportions outside the normality limits established previously; abnormality is characterized for more than two values outside those limits.…”

Section: Physical-mathematical Diagnosis Evaluationmentioning

confidence: 99%

“…Those values are organized and sum in four groups: 1) the subtractions of the proportions associated to occurrence frequencies of thousands, 2) the subtractions correspondent to hundreds, 3) the subtractions associated to tens, and 4) the subtractions correspondent to units. By this method, it is obtained a unique value associated to the four orders of magnitude, which allows quantifying the distance of the dynamic respect to normality, so that major values will imply a high grade of abnormality of the dynamics, and lower values will imply evolution to normality [16][17][18][19][20].…”

Section: Physical-mathematical Diagnosis Evaluationmentioning

confidence: 99%

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Cardiac dynamic assessment through entropy proportions and probability

Rodríguez

Ramı́rez

Prieto

et al. 2017

VII Latin American Congress on Biomedical Engineering CLAIB 2016, Bucaramanga, Santander, Colombia, October 26th -28th, 2016

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Abstract-A new predictive methodology of diagnosis aid of cardiac dynamic was developed from dynamical systems theory, probability and entropy, allowing to differentiate normal states from pathological ones, and also allowing the quantification of evolution between normality and disease. Mathematical characteristics of this methodology and its simplicity may indicate an easy automation in the future. For this study, 520 holters were selected, 50 normal and 470 with different pathologies; through maximum and minimum values of heart rate (HR) and total beats per hour, a simulation of the whole dynamic was developed, then with these values a numerical attractor was generated. Probability, entropy, S/k proportion and proportions of entropy were evaluated. Sensitivity, specificity and Kappa coefficient were obtained. The values obtained for entropy, S/k proportion and entropy proportions are within ranges of normality and disease established previously. The sensitivity and specificity values were 100%, and Kappa coefficient was 1, confirming the diagnostic and predictive capability of methodology for normal and pathological dynamics, showing new predictive algorithms for Holters and demonstrating its value as a monitoring tool for daily clinical practice that may contribute in decision-making on specific therapeutic interventions.

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“…Its clinical applicability was confirmed in previous studies [17][18][19][20]. The purpose of this paper is to apply the methodology to 520 holters to confirm its clinical applicability.…”

Section: Introductionsupporting

confidence: 57%

Section: Physical-mathematical Diagnosis Evaluationmentioning

confidence: 99%

Section: Physical-mathematical Diagnosis Evaluationmentioning

confidence: 99%

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Cardiac dynamic assessment through entropy proportions and probability

Rodríguez

Ramı́rez

Prieto

et al. 2017

VII Latin American Congress on Biomedical Engineering CLAIB 2016, Bucaramanga, Santander, Colombia, October 26th -28th, 2016

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“…Kp es el número de cuadros ocupados por la cuadricula más pequeña y Kg los correspondientes a la cuadricula grande. [17][18][19][20] se fundamenta en un despeje de la ecuación 2 y se expresa matemáticamente así:…”

Section: Ecuación De Box-counting Simplificadaunclassified

“…Partiendo de la ecuación 3 se estableció el diagnóstico físico y matemático de cada registro, de acuerdo a la ley previamente desarrollada [17][18][19][20], de acuerdo con la cual la enfermedad aguda presenta espacios de ocupación Kp inferiores a 73; la normalidad se caracteriza por espacios de ocupación Kp mayores de 200; finalmente la evolución hacia la enfermedad aguda y los estados crónicos se delimitan en el intervalo de espacios de ocupación entre 73 y 200.…”

Section: Procedimientounclassified

Sistemas dinámicos aplicados a la dinámica cardiaca en 18 horas mediante una ley matemática exponencial

Forero¹,

Velásquez²,

Bohórquez³

et al. 2016

archmed

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Objetivo: Confirmar la capacidad diagnostica de una ley exponencial de ayuda diagnostica, desarrollada para 21 horas con base en la teoría de sistemas dinámicos junto con la geometría fractal, en evaluaciones realizadas en 18 horas, mediante un estudio de concordancia diagnóstica con respecto al Gold estándar. Materiales y métodos: Se realizó un estudio de 60 dinámicas cardiacas evaluadas en holter y registros electrocardiográficos continuos, de los cuales 15 provienen de sujetos normales y 45 de pacientes con diferentes tipos de patologías cardiacas. Se desarrollaron simulaciones teóricas de la secuencia de las frecuencias cardiacas durante 18 horas, y se construyeron atractores. Se calculó la dimensión fractal de cada atractor y su ocupación espacial en el espacio generalizado de Box-Counting. Se determinó el diagnóstico matemático a partir de la ley y se calculó sensibilidad, especificidad y coeficiente Kappa. Resultados: se encontraron valores para normalidad entre 219 y 373 en la rejilla Kp y entre 49 y 70 para enfermedad aguda, evidenciando que el método permite diferenciar normalidad de enfermedad aguda mediante la ocupación espacial de los atractores valorados desde la ley matemática en 18 horas. Se encontraron valores de sensibilidad y especificidad del 100% y un coeficiente Kappa de 1 al comparar el diagnóstico físico-matemático con el Gold estándar. Conclusión: la ley exponencial de los sistemas dinámicos cardiacos aplicada en 18 horas es útil como herramienta de ayuda diagnóstica, permitiendo cuantificar casos normales, en evolución hacia la enfermedad y en estados agudos.

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Análisis de la dinámica cardiaca mediante una ley matemática durante 14 horas

2017

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Antecedentes: Mediante la teoría de sistemas dinámicos se han logrado desarrollar metodologías que permiten diferenciar de manera más precisa las dinámicas cardiacas normales de las patológicas. Objetivo: aplicar un diagnóstico de la dinámica cardiaca basado en una ley fundamentada en la teoría de los sistemas dinámicos y la geometría fractal, evaluando su utilidad como ayuda diagnóstica durante 14 horas. Método: Se tomaron 140 registros electrocardiográficos entre normales y patológicos. Para cada registro, se simuló una sucesión de las frecuencias cardiacas en 21 y 14 horas para construir los atractores de cada dinámica; con esto, se calculó la dimensión fractal y ocupación espacial. Seguidamente, se diferenciaron las dinámicas cardiacas normales de aquellas patológicas y en evolución hacia la enfermedad desde la ley matemática. Resultado: Las dinámicas cardiacas normales presentaron una ocupación espacial mayor a 209 en la rejilla Kp en 14 horas. Las dinámicas con alguna patología presentaron valores entre 39 y 186 en dicha rejilla. El cálculo de la sensibilidad y especificidad evidenció valores del 100% y un coeficiente Kappa de 1. Conclusión: Se comprobó la utilidad de la ley exponencial, al permitir emitir un diagnostico en 14 horas reduciendo de manera significativa el tiempo de evaluación diagnóstica.

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Ley matemática para evaluación de la dinámica cardiaca: aplicación en el diagnóstico de arritmias

Abstract: Artículos de investigación clínica o experimental

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