Diagnosis of cardiac dynamics for 16 hours from dynamical systems applicable to ICU

Introducción: El comportamiento caótico de la dinámica cardiaca normal y aguda ha sido caracterizado en el contexto de la teoría de los sistemas dinámicos y la geometría fractal. Objetivo: Desarrollar una nueva metodología diagnóstica para la evaluación de la dinámica cardiaca en pacientes de UCI, durante 16 horas. Metodología: Este es un estudio en pacientes ingresados a Cuidados Intensivos posquirúrgicos (UCI) y sujetos sanos, tomando un total de 47 registros electrocardiográficos continuos y/o olter, normales y con patología aguda, evaluados en 16 horas. Se desarrolló una inducción con dos dinámicas normales y tres de UCI; a partir de los valores máximos y mínimos de la frecuencia cardiaca/hora y total de latidos/hora, registrados durante 16 horas se construyeron atractores para evaluar sus espacios de ocupación y dimensión fractal, con el fin de establecer diferencias e igualdades respecto a estados normales y patológicos. Se realizaron medidas de sensibilidad y especificidad con las dinámicas restantes para comparar el diagnostico matemático con el diagnóstico clínico. Resultados: Los espacios de ocupación de los atractores cardiacos diferencian dinámicas cardiacas normales de dinámicas con enfermedad crónica y aguda, detectando además dinámicas patológicas con valores superiores a los límites de normalidad, logrando valores de sensibilidad de 0,937 y especificidad del 1. Conclusión: se estableció una nueva metodología de evaluación de la dinámica cardiaca de utilidad para el seguimiento clínico en pacientes de UCI.Introduction: The chaotic behavior of normal and acute cardiac dynamics has been characterized in the context of theory of dynamical systems and fractal geometry. Objective: to establish a new diagnostic method for assessing cardiac dynamics in ICU patients, for 16 hours. Methodology: This is a study in post-surgical patients admitted to intensive care (ICU) and in healthy subjects, taking a total of 47 continuous electrocardiographic recordings and/or Holter, normal and acute pathology, evaluated in 16 hours. Induction with two normal and three UCI dynamics was developed; from the maximum and minimum values of the heart/time and total frequency of beats/minute for 16 hours recorded attractors they were constructed to assess their areas of occupation and fractal dimension, in order to establish differences and equalities regarding normal states and pathological. Sensitivity and specificity measurements were performed with the remaining dynamic to compare mathematical diagnosis with clinical diagnosis. Results: Space occupancy heart attractors differ dynamic normal cardiac dynamics with chronic and acute illness, in addition detecting dynamic pathological with above normal limits values, achieving sensitivity values of 0.937 and specificity of 1. Conclusion: a new methodology for evaluating cardiac dynamics useful for clinical monitoring in ICU patients was established.&nbsp

Evaluation in 18 hours of Cardiac Dynamics with the Mathematical Law of Dynamic Systems

Introduction: an exponential law has been found for chaotic dynamic cardiac systems, making it possible to quantify the differences between normal and pathological cardiac dynamics. Methodology: 120 electrocardiographic records were analyzed, 40 corresponded to subjects within the limits of normality and 80 with different pathologies. For each holter the attractors generated with the data during 18 hours and throughout the dynamics were analyzed. The fractal dimension of the attractor and its spatial occupation were calculated. To these measures was applied the diagnosis mathematical evaluation previously developed, comparing the evaluation for 18 hours and for the whole registry; sensitivity, specificity and Kappa coefficient were finally calculated. Results: For the normal dynamics, the occupancy spaces in the Kp grid were between 200 and 381 for the evaluation of the whole holter, and between 201 and 384 in the evaluation during 18 hours, showing the closeness in the measurements, which allows that the decrease in the time of the evaluation is consistent, this same proximity was observed for the diseased and acute dynamics. Conclusion: It was evidenced the clinical applicability in 18 hours of the exponential law in the chaotic cardiac dynamics associated with arrhythmias showing to be useful for the prediction of the evolution towards acute states of the dynamic

Predicciones de la entropía proporcional en la dinámica cardíaca

Antecedentes: A partir de la teoría de sistemas dinámicos se desarrolló una metodología que permite diferenciar dinámicas cardíacas normales, en distintos niveles de enfermedad y en evolución entre estos estados. Esto se hizo cuantificando en el espacio de fases, mediante la entropía y sus proporciones, la probabilidad de parejas ordenadas de frecuencias cardiacas.Objetivo: Aplicar clínicamente la metodología desarrollada a 400 dinámicas cardíacas para establecer su efectividad comparándola con el diagnóstico clínico convencional.Método: Se tomaron Holters de 400 individuos; 50 diagnosticados como normales y 350 con diferentes patologías. Para cada uno se construyó un atractor en el mapa de retardo y se evaluó, mediante la entropía y sus proporciones, la probabilidad de ocupación de pares ordenados de frecuencias cardíacas durante 18 horas. Se compararon las medidas obtenidas con los valores de normalidad y enfermedad establecidos previamente para obtener el diagnóstico de cada Holter. Las conclusiones del Holter y los antecedentes clínicos sólo fueron desenmascarados luego de haber aplicado la metodología físico-matemática para calcular sensibilidad, especificidad y coeficiente Kappa respecto al Gold-Estándar.Resultados: con las proporciones de la entropía de los atractores se diferenciaron dinámicas cardíacas agudas, crónicas, normales, y evolución normalidad-enfermedad. Se confirmó la aplicabilidad clínica de la metodología predictiva desarrollada para el Holter, que mostró una sensibilidad y especificidad del 100%. La concordancia entre el Gold-Estándar y el diagnóstico fisicomatemático fue 1.Conclusiones: La aplicación de la metodología permitió establecer cuantitativamente estados de normalidad y enfermedad de la dinámica cardíaca, evidenciando una auto-organización del atractor dinámico geométrico que constituye un método de ayuda diagnóstica aplicable a la clínica

Confirmación del método de ayuda diagnóstica de la dinámica cardiaca de aplicación clínica desarrollado con base en la teoría de la probabilidad

A partir de la teoría de probabilidad y los sistemas dinámicos se desarrolló previamente una nueva metodología de ayuda diagnóstica para el Holter con base en la teoría de la probabilidad. El propósito de este trabajo es evaluar su concordancia diagnóstica en casos normales y con enfermedad aguda. Se tomaron 15 Holters normales y 100 con diferentes patologías cardiacas de pacientes mayores a 20 años. Se establecieron rangos de frecuencias cardiacas y de número de latidos por hora y se calculó la probabilidad de estos rangos. Los valores obtenidos se analizaron de acuerdo con los parámetros diagnósticos establecidos en la metodología previamente desarrollada para diferenciar normalidad de enfermedad. Finalmente se evaluó sensibilidad, especificidad y coeficiente Kappa de la evaluación física matemática respecto al diagnóstico convencional para los casos normales y con enfermedad aguda.Los Holter con enfermedad aguda presentaron entre 6 y 13 rangos de frecuencias y los normales entre 13 y 21 rangos. La probabilidad máxima de latidos por hora en normalidad presentó cuatro casos con probabilidad menor o igual a 0,217 o mayor o igual a 0,304, mientras que para enfermedad aguda todos tuvieron valores mayores o iguales a 0,304. De los Holter, 5 con enfermedad aguda, y 2 normales presentaron un número de latidos menor a 3.000. La suma de las probabilidades de las dos frecuencias más probables se encontró entre 0,203 y 0,379 para los normales y entre 0,333 y 0,652 para los Holters con patologías agudas. Los valores de sensibilidad y especificidad fueron de 100% Y 73,3% y el coeficiente Kappa de 0,86. Se confirmó que la metodología desarrollada con base en la teoría de la probabilidad revela una autoorganización del sistema cardiaco que permite diferenciar normalidad de enfermedad aguda y evidenciar la evolución entre ambos a nivel clínico

Paciente con traumatismo craneoencefálico grave en la unidad de reanimación: a propósito de un caso

[ES] Introducción: El traumatismo craneoencefálico se ha convertido en un problema de salud público ya que supone una causa importante de mortalidad e incapacidad a nivel mundial. Así pues, el paciente con traumatismo craneoencefálico grave es característico por su complejidad y requiere unos cuidados especializados para su recuperación. Por ello, es fundamental los conocimientos sobre la valoración, la fisiopatología, la monitorización y la aplicación de unas medidas terapéuticas adecuadas para ofrecer una asistencia de calidad y segura al paciente. Objetivo: Desarrollar un plan de cuidados integral e individualizado para mejorar la situación y recuperación de un paciente con diagnóstico de traumatismo craneoencefálico severo en la unidad de reanimación tras craniectomía descompresiva por presencia de hematoma epidural. Metodología: Para la realización de este plan de cuidados individualizado se toma como referencia el marco teórico de Virginia Henderson (modelo de suplencia y ayuda) y su teoría de las 14 necesidades . Así mismo, como marco conceptual se utiliza el modelo de los 11 patrones funcionales de Marjory Gordon para la realización de la valoración del paciente. Además, la aplicación de la metodología enfermera contribuye a identificar y a enunciar los diagnósticos enfermeros (NANDA), los resultados (NOC) e intervenciones (NIC). Dichas taxonomías se interrelacionan a través del lenguaje universal enfermero (NNN) para elaborar el pan de cuidados individualizado. Una vez se obtenga las interrelaciones NNN, se ejecuta y se evalúa el plan de cuidados

Evaluación de la disfunción autonómica en un escenario cardiometabólico y su interacción con la edad, la rigidez arterial, la disfunción endotelial y el estrés oxidativo

La disfunción autonómica se asocia con un aumento de morbimortalidad cardiovascular y muerte súbita cardíaca. En su génesis se postulan tres hipótesis (metabólica, vascular y oxidativa) que podrían ser complementarias. Existe gran desconocimiento sobre la relación entre disfunción autonómica, disfunción endotelial, rigidez arterial y estrés oxidativo, entidades en las que la edad está estrechamente relacionada. Ante estos hechos, se planteó evaluar la edad, rigidez arterial, disfunción endotelial y estrés oxidativo como determinantes de disfunción autonómica estudiada mediante variabilidad de la frecuencia cardíaca (VFC). Se diseñó un estudio observacional, retrospectivo, transversal en una población de amplio espectro cardiovascular a la que se le había realizado análisis de biomarcadores de disfunción endotelial, inflamación y estrés oxidativo, así como evaluación de rigidez arterial y disfunción autonómica (VFC en test basal y dinámicos). Se establecieron dos grupos según la presencia de neuropatía ajustada por edad y sexo. Para la evaluación conjunta de estrés oxidativo y disfunción endotelial se estratificó el daño según terciles de biomarcadores. La población final fue de 87 pacientes, 32,2% en test basal y 26,4% en test dinámicos presentaron disfunción autonómica. Hubo asociación significativa en test dinámicos con el sexo mujer. La frecuencia cardíaca fue significativamente mayor en el grupo con neuropatía. Hubo tendencia a la asociación con la diabetes y significativa con prediabetes en test basal, con A1C en ambos test y con enfermedad coronaria en test dinámicos. El tercil superior de TBARS se asoció a menor VFC por test basal significativa e independientemente de edad y sexo. La correlación entre TBARS y rsTNF-α2 resultó muy significativa. Hubo tendencia a asociación entre el daño estratificado por TBARS y rsTNF-α2, y por TBARS y ADMA con la VFC en test basal no explicables por la edad. La relación entre VFC en test basal, TBARS y rigidez arterial fue independiente de edad y sexo. La VFC por ratio 30:15 se asoció independiente y significativamente con diabetes, edad y sexo. La proteína C reactiva se asoció significativamente con disfunción autonómica en test basal y limítrofe con el sexo. Como conclusiones más relevantes podemos destacar que: 1. La prediabetes y no solo la diabetes se asoció significativamente a disfunción autonómica, hallazgo previamente no conocido. 2. Disfunción autonómica y PCR están asociadas aunque significativamente solo en situación basal. Se sospecha una baja implicación patogénica de la PCR en la disfunción autonómica debido a su falta de correlación con los biomarcadores. 3. La hipótesis metabólica sola no explica la disfunción autonómica, las hipótesis vascular y oxidativa son claves para entender y prevenir dicho proceso. 4. La rigidez arterial, la disfunción autonómica y la disfunción endotelial constituyen la triada esencial que explicaría que el “factor edad” sea el de mayor impacto cardiovascular de los conocidos pero este trabajo revela que hay una interacción entre estos componentes del ámbito cardiometabólico entre sí y de cada uno de ellos con la disfunción autonómica que es independiente de la edad

Análisis de fuentes y técnicas de Big Data en el sector sanitario

En la última década, la recolección y análisis de datos ha aumentado enormemente en muchos campos de la sociedad. El análisis de Big Data ha empezado a desempeñar un papel fundamental en la evolución de las prácticas y la investigación sanitaria. Ha proporcionado herramientas para acumular, administrar, analizar y asimilar grandes volúmenes de datos dispares, estructurados y no estructurados producidos por los actuales sistemas de salud. La analítica de Big Data se ha aplicado recientemente para ayudar al proceso de la entrega del cuidado y de la exploración de la enfermedad. Con una gestión adecuada, las mejoras en la calidad, cantidad, almacenamiento y análisis de datos de salud podrían conducir a mejoras considerables en muchos de los resultados sanitarios. El objetivo principal de este trabajo es mostrar los resultados de una revisión bibliográfica de las fuentes y técnicas de Big Data empleadas en la sanidad, con el fin de conocer lo que existe e identificar las técnicas más utilizadas en el campo de las enfermedades crónicas. Además planteamos las áreas de investigación médica: imagen, señal, y genómica, las plataformas existentes para el análisis de los datos, las aplicaciones de Big Data en el sector de la salud y el trabajo futuro como posible tesis doctoral.In the last decade, the collection and analysis of data has increased enormously in many areas of society. The Big Data analysis has begun to play a key role in the evolution of health research and practice. It has provided tools to accumulate, manage, analyze and assimilate large volumes of disparate, structured and unstructured data produced by current health systems. Big Data's analytics have recently been implemented to aid the process of delivery, care and disease screening. With proper management, improvements in the quality, quantity, storage and analysis of health data could lead to considerable improvements in many health outcomes. The main aim of this work is to present a review of existing research in the literature, referring to sources and techniques of Big Data in the health sector and to identify which of these techniques are the most used in the prediction of chronic diseases. In addition we propose the medical research areas: image, signal, and genomics, existing platforms for analysis of the data, the applications of Big Data in the health sector and future work are also considered as possible doctoral thesis.Departamento de Teoría de la Señal y Comunicaciones e Ingeniería TelemáticaMáster en Investigación en Tecnologías de la Información y las Comunicacione

Procesado y transmisión de señales biomédicas para el diagnostico de trastornos y enfermedades del sueño

El objetivo de esta Tesis Doctoral es la propuesta y estudio de viabilidad de un sistema de uso portátil-domiciliario y de los procedimientos validados asociados, para el análisis y caracterización de diversas señales biomédicas, de las que se extraen parámetros fundamentales para las más novedosas técnicas de diagnóstico. Se trata de reducir el número de sensores y señales relevantes a efectos de diagnosis, respecto de los empleados en la PolisomNografla (PSG), actual estándar de facto para la diagnosis del SAHS. En particular, el estudio se centra en la validación de los resultados proporcionados por en el empleo de un sensor de aceleración, aplicado a la altura de la traquea, en el hueco supraesternal, a un conjunto de pacientes internados en una Unidad del Sueño Hospitalaria, bajo sospecha de padecer SAHS. El análisis sistemático comparativo de sensores multifunción, aplicados a trastornos cardiorrespiratorios, frente a las técnicas convencionales, es un aspecto poco abordado en la literatura. Por ello, en este estudio se propone, mediante técnicas de procesado digital de la señal, extraer las variables cardiorrespiratorias útiles para el diagnóstico de los diferentes tipos de fenómenos respiratorios anonnales durante el sueño o en posición de decúbito. A partir de la segregación, partiendo de una única componente, de la información respiratoria, cardiaca y vinculada al ronquido, se obtienen los parámetros relativos al ritmo cardiaco y su variabilidad, la actividad simpática y parasimpática, el ritmo respiratorio, y la actividad roncadora, y se comparan los resultados obtenidos con los calculados a partir de los sensores cardiorrespiratorios clásicos (termistor, galgas extensiométricas, electrocardiograma y micrófono). Con las técnicas aplicadas se demuestra experimentalmente, que es posible realizar una aproximación eficaz a la valoración de los parámetros anteriores, empleando para ello un sistema de bajo coste y uso sencillo, en sustitución parcial de la electrocardiografla (se obtiene una variante de la fonocardiografla), la valoración respiratoria mediante termistor o cánula, y el micrófono. Además se propone el empleo de técnicas adicionales para la identificación de eventos apneicos o para la discriminación de pacientes. Finalmente, se ha desarrollado un sistema prototipo, para el registro inalámbrico y el análisis de los datos proporcionados por un sensor de aceleración de fácil auto-aplicación. Se persigue la reducción de costes y el aumento de la productividad, índices fundamentales de la futura sanidad electrónica

RELACION ENTRE MONITOREO FETAL ELECTRONICO Y BIENESTAR DEL RECIÉN NACIDO CENTRO DE SALUD “CARLOS SHOWING FERRARI- 2015

El presente trabajo de investigación tiene como objetivo determinar la correlación entre el monitoreo fetal electrónico y el bienestar del recién nacido. Se realizó una investigación de tipo descriptivo correlacional, prospectivo y de corte transversal - La muestra estuvo constituida por 137 usuarias a las que se les realizó el monitoreo fetal electrónico durante el periodo intraparto y fueron atendidas por parto eutócico en el Centro de Salud Carlos Showing Ferrari – Huánuco, entre los meses de abril a setiembre del año 2015. Se recopiló información a través de una ficha para la recolección de datos. La investigación observó las condiciones de bienestar del recién nacido valorando los parámetros del Apgar y las características del líquido amniótico. La investigación relacionó estos aspectos a factores de riesgo como la edad y condición nutricional de la madre; que podrían alterar el curso normal del comportamiento del monitoreo electrónico fetal durante el periodo intraparto. El estudio ha permitido observar que dicho monitoreo, ciertamente es una prueba que permite una mejor detección del curso normal o anormal de la condición fetal, sin embargo no es definitorio con respecto a la condición del recién nacido. Estadísticamente, no necesariamente un puntaje adecuado del monitoreo fetal electrónico es vinculante al hallazgo de un buen Apgar. La investigación identificó correlación entre el monitoreo fetal electrónico y el hallazgo de las condiciones del líquido amniótico. Por otro lado, la edad de la madre en los polos extremos de adolescente y añosa se constituye en condiciones de riesgo, que asociados a prolongar el periodo expulsivo afectando el bienestar fetal. El estudio encontró correlación entre ambas variables. Con respecto al estado nutricional de la madre, no se encontró correlación alguna con el monitoreo electrónico fetal, observando que en los casos de madres con Índice de Masa Corporal deficiente y/o anemia leve, no se afectó el bienestar del recién nacido.Tesis de segunda especialida

XXIV congreso anual de la sociedad española de ingeniería biomédica (CASEIB2016)

En la presente edición, más de 150 trabajos de alto nivel científico van a ser presentados en 18 sesiones paralelas y 3 sesiones de póster, que se centrarán en áreas relevantes de la Ingeniería Biomédica. Entre las sesiones paralelas se pueden destacar la sesión plenaria Premio José María Ferrero Corral y la sesión de Competición de alumnos de Grado en Ingeniería Biomédica, con la participación de 16 alumnos de los Grados en Ingeniería Biomédica a nivel nacional. El programa científico se complementa con dos ponencias invitadas de científicos reconocidos internacionalmente, dos mesas redondas con una importante participación de sociedades científicas médicas y de profesionales de la industria de tecnología médica, y dos actos sociales que permitirán a los participantes acercarse a la historia y cultura valenciana. Por primera vez, en colaboración con FENIN, seJane Campos, R. (2017). XXIV congreso anual de la sociedad española de ingeniería biomédica (CASEIB2016). Editorial Universitat Politècnica de València. http://hdl.handle.net/10251/79277EDITORIA