Entropía proporcional de la dinámica cardiaca aplicada al diagnóstico de pacientes de la Unidad de Cuidados Intensivos

Autores/as

  • Javier Rodríguez Grupo Insight – Grupo FRACUMNG. Universidad Militar Nueva Granada – Centro de Investigaciones de la Clínica del Country.
  • Signed Prieto Grupo Insight – Grupo FRACUMNG. Universidad Militar Nueva Granada – Centro de Investigaciones de la Clínica del Country.
  • Martha Melo Grupo Insight – Grupo FRACUMNG. Universidad Militar Nueva Granada – Centro de Investigaciones de la Clínica del Country.c
  • Darío Domínguez Grupo Insight – Grupo FRACUMNG. Universidad Militar Nueva Granada – Centro de Investigaciones de la Clínica del Country.
  • Catalina Correa Grupo Insight – Grupo FRACUMNG. Universidad Militar Nueva Granada – Centro de Investigaciones de la Clínica del Country.
  • Yolanda Soracipa Grupo Insight – Grupo FRACUMNG. Universidad Militar Nueva Granada – Centro de Investigaciones de la Clínica del Country.
  • María Fernanda Forero Grupo Insight – Grupo FRACUMNG. Universidad Militar Nueva Granada – Centro de Investigaciones de la Clínica del Country.
  • Rubén Seoane Grupo Insight – Grupo FRACUMNG. Universidad Militar Nueva Granada – Centro de Investigaciones de la Clínica del Country.
  • Diego Tapia Grupo Insight – Grupo FRACUMNG. Universidad Militar Nueva Granada – Centro de Investigaciones de la Clínica del Country.
  • Simja Ramírez Grupo Insight – Grupo FRACUMNG. Universidad Militar Nueva Granada – Centro de Investigaciones de la Clínica del Country.

Palabras clave:

diagnóstico, atractor caótico, dinámica cardiaca, entropía, probabilidad, diagnosis, chaotic attractor, cardiac dynamics, entropy, probability.

Resumen

RESUMEN

La teoría de sistemas dinámicos cuantifica los estados y la evolución de los sistemas. Con base en esta teoría se creó una nueva metodología que cuantifica parejas ordenadas de frecuencias cardiacas en el espacio de fases de mediante la probabilidad y proporciones de la entropía, diferenciando clínicamente normalidad, enfermedad crónica, aguda, y evolución.

Se registraron frecuencias cardiacas y latidos totales cada hora en 40 Holter de pacientes hospitalizados en la Unidad de Cuidados Coronarios, se realizó una simulación computacional para construir atractores caóticos y se evaluó la probabilidad, la entropía no equiprobable, y las proporciones de la entropía para la ocupación espacial de cada atractor, realizando comparaciones entre el diagnóstico clínico y el obtenido a través de la metodología físico matemática.

Se evidenció que la metodología detecta en todos los casos el estado patológico de la dinámica, obteniendo valores de sensibilidad y especificidad de 100% y coeficiente Kappa de 1, evidenciando que es posible además establecer cuantitativamente la gravedad del mismo. Los resultados confirman que la autoorganización física y matemática de la dinámica cardiaca reflejada en el atractor dinámico geométrico, permite establecer predicciones de aplicación clínica en pacientes de la Unidad de Cuidados Coronarios.

Palabras clave: diagnóstico, atractor caótico, dinámica cardiaca, entropía, probabilidad.

PROPORTIONAL ENTROPY OF CARDIAC DYNAMICS APPLIED TO THE DIAGNOSIS OF PATIENTS IN THE INTENSIVE CARE UNITAbstract

Dynamical systems theory quantifies the states and evolution of systems. Based on this theory there was created a new methodology that quantifies ordered pairs of heart rates in the phase space using probability and entropy proportions, differentiating clinically normality, chronic and acute illness, and evolution.

The heart rates and total beats were recorded every hour in 40 Holter from patients hospitalized in the Coronary Care Unit. A computer simulation was performed to construct chaotic attractors and was assessed the probability, non-equiprobable entropy, and the proportions of entropy for the spatial occupation of each attractor, making comparisons between the clinical diagnosis and the one obtained through physical-mathematical methodology.

It was showed that methodology detected in all cases the pathology of dynamics, obtaining sensitivity and specificity values of 100% and Kappa coefficient of 1, showing that it is also possible to quantitatively establish the severity of it. Results confirm that the physical and mathematical selforganization of cardiac dynamics reflected in the dynamic geometric attractor, allows for prediction of clinical application in patients from the Coronary Care Unit.

Key words: diagnosis, chaotic attractor, cardiac dynamics, entropy, probability.

Biografía del autor/a

Javier Rodríguez, Grupo Insight – Grupo FRACUMNG. Universidad Militar Nueva Granada – Centro de Investigaciones de la Clínica del Country.

MD. Director Grupo Insight. Docente Línea de Profundización e Internado Especial Física y Matemáticas aplicadas a la Medicina, Universidad Militar Nueva Granada – Centro de Investigaciones de la Clínica del Country.

Signed Prieto, Grupo Insight – Grupo FRACUMNG. Universidad Militar Nueva Granada – Centro de Investigaciones de la Clínica del Country.

Investigadora Grupo Insight, Universidad Militar Nueva Granada – Centro de Investigaciones de la Clínica del Country.

Martha Melo, Grupo Insight – Grupo FRACUMNG. Universidad Militar Nueva Granada – Centro de Investigaciones de la Clínica del Country.c

Directora Departamento de Matemáticas, Facultad de Ciencias Básicas, UMNG. Investigadora Grupo FRACUMNG, UMNG.

Darío Domínguez, Grupo Insight – Grupo FRACUMNG. Universidad Militar Nueva Granada – Centro de Investigaciones de la Clínica del Country.

Docente Departamento de Matemáticas, Facultad de Ciencias Básicas, UMNG. Investigador Grupo FRACUMNG, UMNG.

Catalina Correa, Grupo Insight – Grupo FRACUMNG. Universidad Militar Nueva Granada – Centro de Investigaciones de la Clínica del Country.

Psicóloga. Investigadora Grupo Insight. Docente Línea de Profundización e Internado Especial Física y Matemáticas aplicadas a la Medicina, Universidad Militar Nueva Granada – Centro de Investigaciones de la Clínica del Country.

Yolanda Soracipa, Grupo Insight – Grupo FRACUMNG. Universidad Militar Nueva Granada – Centro de Investigaciones de la Clínica del Country.

Lic. Física. Investigadora Grupo Insight. Universidad Militar Nueva Granada – Centro de Investigaciones de la Clínica del Country.

María Fernanda Forero, Grupo Insight – Grupo FRACUMNG. Universidad Militar Nueva Granada – Centro de Investigaciones de la Clínica del Country.

MD. Investigadora Grupo Insight – Centro de Investigaciones de la Clínica del Country.

Rubén Seoane, Grupo Insight – Grupo FRACUMNG. Universidad Militar Nueva Granada – Centro de Investigaciones de la Clínica del Country.

Investigador Grupo Insight.

Diego Tapia, Grupo Insight – Grupo FRACUMNG. Universidad Militar Nueva Granada – Centro de Investigaciones de la Clínica del Country.

Investigador Grupo Insight. Hadassah Academic College – Jerusalem, Israel.

Simja Ramírez, Grupo Insight – Grupo FRACUMNG. Universidad Militar Nueva Granada – Centro de Investigaciones de la Clínica del Country.

Investigador Grupo Insight.

Referencias bibliográficas

REFERENCIAS

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Cómo citar

[1]
Rodríguez, J. et al. 2013. Entropía proporcional de la dinámica cardiaca aplicada al diagnóstico de pacientes de la Unidad de Cuidados Intensivos. Medicina. 35, 1 (mar. 2013), 17–28.

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Publicado

2013-03-05

Número

Sección

Artículos de Investigación