Aplicabilidad clínica de software diagnóstico de la dinámica cardíaca basado en la Ley de Zipf-Mandelbrot / Clinical applicability of the diagnostic software of cardiac dynamics based on the Zipf-Mandelbrot law

RESUMEN Introducción: La Ley de Zipf-Mandelbrot permitió el desarrollo de una metodología que realiza distinciones cuantitativas entre dinámicas cardíacas agudas y normales, de forma objetiva y reproducible. Objetivo: Confirmar la capacidad diagnóstica y utilidad clínica de un software que automatiza una metodología basada en la Ley de Zipf-Mandelbrot, que realiza diagnósticos objetivos de la dinámica cardíaca. Material y Métodos: Se realizó un estudio ciego con 80 registros Holter, 20 normales y 60 con hallazgos patológicos. El software organizó de manera jerárquica las frecuencias cardíacas mediante las frecuencias de aparición en rangos de 15 lat/min, linealizó los datos y obtuvo la dimensión fractal estadística, lo cual permitió la realización del análisis de complejidad. Resultados: La dimensión fractal estadística de los registros Holter normales se halló entre 0,720 y 0,913, y exhibió valores entre 0,454 y 0,665 en los registros Holter anormales. Se encontró un coeficiente Kappa de 1, y valores de especificidad y sensibilidad de 100%. Conclusiones: Se confirmó la utilidad clínica del software que automatiza la metodología fundamentada en La ley de Zipf-Mandelbrot, el cual permitió evaluar el comportamiento de los sistemas cardíacos normales y agudos.

ABSTRACT Introduction: The Zipf-Mandelbrot law allowed the development of a methodology that makes quantitative distinctions between acute and normal cardiac dynamics in an objective and reproducible way. Objective: To confirm the diagnostic capacity and clinical utility of the software that automates a methodology based on the Zipf-Mandelbrot law that performs objective diagnoses of the cardiac dynamics. Material and Methods: A blind study was performed with 80 Holter records, 20 normal and 60 with pathological findings. The software organized heart rates in a hierarchical way through their frequencies of occurrence in ranges of 15 beats per min, linearized data, and obtained statistical fractal dimension which allowed the realization of the complexity analysis. Results: The statistical fractal dimension of the normal Holter records was found between 0,720 and 0,913, and exhibited values ​​between 0,454 and 0,665 in the abnormal Holter records. A Kappa coefficient of 1, and specificity and sensitivity values ​​of 100% were found. Conclusions Methods: The clinical utility of the Software that automates the methodology based on the Zipf-Mandelbrot law was confirmed, which allowed to evaluate the behavior of normal and acute cardiac systems.

Predicción de muertes por lesiones de tráfico en Ibagué Colombia con caminata al azar probabilista / Prediction of deaths from road traffic injuries in Ibague Colombia with probabilistic random walk

Resumen Introducción: El análisis del comportamiento de la dinámica de epidemia como son el dengue y malaria en Colombia ha llevado al diseño de nueva metodología de carácter predictivo, las cuales establecen órdenes matemáticos subyacentes ante una aparente impredecibilidad de estos comportamientos. Objetivo: Confirmar la aplicabilidad de la metodología desarrollada para predecir la dinámica de la tasa de muertes por lesiones de tránsito en Ibagué Colombia para el año 2010, a partir de la caminata al azar probabilista. Metodología: Se realizó un análisis físico y matemático del de la dinámica de la tasa muertes por lesiones de tránsito en Ibagué, a partir del establecimiento de un espacio total de probabilidades con el cual se puede establecer el evento más probable en relación a los aumentos y disminuciones consecutivas anuales. Finalmente, el análisis geométrico y probabilista de esta dinámica permitió predecir la tasa del número de muertes por lesiones de tránsito para el año 2010 en Ibagué. Resultados: Para el año 2010 el DANE reporto que el número de muertes por lesiones causadas por el tránsito representa una tasa de 20,9 por cada 100.000 habitantes, el valor predicho fue de 23,2, presentado un porcentaje de acierto con la aplicación de la metodología del 90,2 %. Conclusiones: Se estableció un orden acausal probabilista para el comportamiento de la dinámica de muertes por lesiones causadas por el tránsito en Ibagué, con lo cual fue posible confirmar la aplicabilidad de la metodología y predecir el número de estas muertes para el año 2010.

Abstract Introduction: Behavioral analysis of the dynamics of epidemics such as dengue and malaria in Colombia has led to the design of new methodology of predictive character, which provides underlying mathematical commands to an apparent unpredictability of these behaviors. Objective: To confirm applicability of the methodology developed to predict the dynamics of death rate from road traffic injuries in Ibague Colombia for 2010, from the probabilistic random walk. Methodology: A physicist and mathematician of the dynamics of the death rate from road traffic injuries in Ibague, from the establishment of a complete probability space with which to establish the most probable event related to increases and consecutive declines analysis was performed annually. Finally, the geometric and probabilistic analysis of this dynamic allowed predicting the rate of deaths from road traffic injuries in 2010 in Ibague. Results: For 2010, the DANE reported that the number of deaths from road traffic injuries represents a rate of 20.9 per 100,000 inhabitants, the predicted value was 23.2, showing a success rate with implementing the methodology of 90,2 %. Conclusions: A probabilistic acausal order for the dynamic behavior of deaths from road traffic injuries in Ibague, which was possible to confirm the applicability of the methodology and predict the number of such deaths for 2010 was established.

Evaluación de cardiología normal y patológica. Sistemas que utilizan la ley de Zipf-Mandelbrot / Evaluation of normal and pathological cardiac systems using the Zipf-Mandelbrot law

Introducción: con base en la ley de Zipf-Mandelbrot, fue desarrollado un método capaz de evaluar la complejidad de los sistemas cardiacos y diferenciar normalidad de enfermedad aguda. Objetivo: corroborar la utilidad y capacidad diagnóstica de la metodología fundamentada en la ley de Zipf-Mandelbrot en la distinción de dinámicas cardiacas normales y patológicas. Métodos: fue realizado un estudio ciego con 70 registros electrocardiográficos, 20 normales y 50 patológicos. Las frecuencias cardiacas fueron organizadas jerárquicamente a partir de las frecuencias de aparición en rangos de a 15 lat/min. Posteriormente, se desarrolló una linealización de los datos, obteniendo la dimensión fractal estadística. Luego, se realizó el análisis de complejidad. Resultados: la dimensión fractal estadística de las dinámicas normales estuvo entre 0,7149 y 0,9788. Este valor se encontró entre 0,4280 y 0,6707 para dinámicas patológicas. Se obtuvieron los más altos valores de sensibilidad, especificidad y concordancia diagnóstica. Conclusiones: fue corroborada la capacidad diagnóstica de la ley de Zipf-Mandelbrot en la evaluación del comportamiento de las dinámicas cardiacas, observándose una disminución de la complejidad en las dinámicas patológicas

Introduction: based on the Zipf-Mandelbrot law, it was developed a method capable of evaluating the complexity of cardiac systems and differentiating normality from disease. Objective: to corroborate the utility and diagnostic capacity of a methodology based on the Zipf-Mandelbrot law in the distinction of normal and pathological cardiac dynamics. Methods: a blinded study was performed with 70 electrocardiographic records; of those 20 were normal and 50 were pathological. Heart rates were organized hierarchically by the occurrence frequencies in ranges of 15 lat / min. Subsequently, a linearization of the data was developed, obtaining the statistical fractal dimension. Then, the analysis of complexity was performed. Results: the statistical fractal dimension of the normal dynamics was between 0, 7149 and 0, 9788. This value was found between 0,4280 and 0,6707 for pathological dynamics. There were obtained the highest values of sensitivity, specificity and diagnostic agreement.Conclusions: it was corroborated the diagnostic capacity of the Zipf-Mandelbrot law in the evaluation of the cardiac systems behavior, observing a decrease of the complexity in the pathological dynamics.