Tumor filodes: experiencia de 12 años en la Unidad de Oncología del Hospital General de Puebla / Phyllodes tumor: A 12-year experience at Oncology Unit of the Hospital General de Puebla

Resumen OBJETIVO: Exponer la experiencia de 12 años de la Unidad de Oncología del Hospital General de Puebla Eduardo Vázquez N en el tratamiento de pacientes con tumor filodes. MATERIALES Y MÉTODOS: Estudio longitudinal, retrospectivo, observacional y clínico efectuado en pacientes con diagnóstico histopatológico de tumor filodes atendidas entre los meses de enero de 2009 a diciembre de 2021 en la Unidad de Oncología del Hospital General de Puebla. Variables de estudio: incidencia, edad al momento del diagnóstico, localización y técnica quirúrgica aplicada. Para determinar las variables entre grupos independientes se aplicaron medidas paramétricas. RESULTADOS: Se revisaron 37 expedientes de pacientes con diagnóstico de tumor filodes. Se obtuvo una incidencia institucional de 1.4%, de la que 18.9% correspondió a tumor maligno. La edad promedio de las pacientes fue de 39.4 (límites 13 a 61 años). En dos casos se encontró asociación con el embarazo. En términos generales el tratamiento fue quirúrgico, con mastectomía simple y tumorectomía, con recurrencia en seis casos. CONCLUSIONES: Si bien la incidencia del tumor filodes es baja, siempre es importante considerar su existencia como alternativa para el diagnóstico de tumores de mama. El tratamiento quirúrgico con mastectomía simple ha reportado buena respuesta, con bajas tasas de recurrencia.

Abstract OBJECTIVE: To present the 12-year experience of the Oncology Unit of the General Hospital of Puebla Eduardo Vázquez N in the treatment of patients with phyllodes tumor. MATERIALS AND METHODS: Longitudinal, restrospective, observational and clinical study carried out in patients with histopathological diagnosis of phyllodes tumor attended from January 2009 to December 2021 in the Oncology Unit of the General Hospital of Puebla. Study variables: incidence, age at diagnosis, location and surgical technique applied. Parametric measures were applied to determine the variables between independent groups. RESULTS: Thirty-seven files of patients with a diagnosis of phyllodes tumor were reviewed. An institutional incidence of 1.4% was obtained, of which 18.9% corresponded to malignant tumor. The mean age of the patients was 39.4 (limits 13 to 61 years). In two cases an association with pregnancy was found. In general terms, treatment was surgical, with simple mastectomy and lumpectomy, with recurrence in six cases. CONCLUSIONS: Although the incidence of phyllodes tumor is low, it is always important to consider its existence as an alternative for the diagnosis of breast tumors. Surgical treatment with simple mastectomy has seemed to have a good response, with low recurrence rates.

Predicciones de la entropía proporcional en la dinámica cardíaca / Predictions of proportional entropy in cardiac dynamics / Previsões de entropia proporcional na dinâmica 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 físicomatemático 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.

Based on dynamic systems theory, a methodology that allows to differentiate normal cardiac dynamics, different levels of abnormality and evolution between these states, was developed. This was done by quantifying the probability of ordered pairs of heart rates in the phase space, through entropy and its proportions. To apply in a clinical setting the developed methodology to 400 cardiac dynamics in order to establish its effectiveness by comparing it with the conventional diagnosis. Holters from 400 individuals were tested for a minimum of 18 hours; 50 with normal diagnosis and 350 with different pathologies. An attractor was built for each one of them in the delay map, and the occupation probability of ordered pairs of heart rates was evaluated through entropy and its proportions. Afterwards, results were compared with values of normality and disease previously established to obtain the diagnosis for each Holter. The findings of Holter and medical history were only revealed after applying the physical-mathematical methodology, in order to calculate sensitivity, specificity and Kappa coefficient regarding to the Gold-Standard. With the entropy proportions of the attractors, acute cardiac dynamics were differentiated from chronic and normal ones, as well as the evolution between normality and disease. A clinical application of the predictive methodology for Holter was developed. Sensitivity and specificity were both 100% and the correlation between the Gold-Standard and the physical-mathematical diagnosis was 1. The application of the methodology allowed establishing quantitatively states of normality and disease of the cardiac dynamic, showing a self-organization of the geometrical dynamic attractor.

Antecedentes: A partir da teoria de sistemas dinâmicos se desarrolho uma metodologia que permite diferenciar dinâmicas cardíacas normais, em distintos niveles de doença e na evolução entre estes estados, o qual foi realizado quantificando no espaço de fases a probabilidade de pares ordenados de frequências cardíacas, através da entropia e as suas proporções. Objetivo: Aplicar clinicamente a metodologia desenvolvida a 400 dinâmicas cardíacas para estabelecer sua eficácia comparada com o diagnóstico clínico convencional. Método: Se tiraram Holters de 400 pessoas, 50 deles foram diagnosticados como normais e 350 têm diferentes patologias. Um atractor no mapa de retardos foi construído para cada um deles e, através da entropia e as suas proporções, a probabilidades de ocupação de pares ordenados de frequências cardíacas durante 18 horas foi avaliada. Além disso, as medidas obtidas foram comparadas com os valores de normalidade e doenças estabelecidas previamente para obter o diagnostico de cada Holter. As conclusões do Holter e os antecedentes clínicos somente foram descobertos logo de aplicar a metodologia físico-matemática para calcular a sensibilidade, especificidade y coeficiente Kappa acerca do Padrão-Ouro (Gold-Standard). Resultados: As dinâmicas cardíacas agudas, crônicas, normais y a evolução da normalidade e as doenças foram diferenciadas pelas proporções da entropia dos atractores. Confirmou-se a aplicabilidade clínica da metodologia preditiva desenvolvida para o Holter, a qual demonstrou uma sensibilidade e especificidade de 100%. O acordo entre o Padrão-Ouro (Gold-Standard) e o diagnóstico físico-matemático foi 1. Conclusões: A aplicabilidade da metodologia permitiu estabelecer quantitativamente estado de normalidade e doenças da dinâmica cardíaca, mostrando uma auto-organização do atrator dinâmico geométrico que constitui um método de ajuda diagnostica aplicável à clínica.

Caracterización matemática de la enfermedad de Legg-Calvé-Perthes mediante geometría fractal / Caractérisation mathématique de la maladie de Legg-Calvé-Perthes par géométrie fractale / Mathematical characterization of Legg-Calve-Perthes disease through the fractal geometry

Introducción: la geometría fractal permite la medición objetiva de estructuras irregulares tales como las del cuerpo humano. Esta geometría se aplicó al desarrollo de una nueva metodología de caracterización de imágenes radiográficas frontales para la evaluación de enfermedad de Legg-Calve-Perthes. Objetivos: desarrollar una nueva metodología de caracterización matemática, objetiva y reproducible de la radiografía diagnóstica de Perthes, a partir de las imágenes radiográficas frontales obtenidas de la articulación de la cadera, mediante geometría fractal. Métodos: estudio exploratorio descriptivo en el que se evaluó la morfología de la cabeza del fémur mediante la dimensión fractal obtenida por el método de Box-Counting, aplicada a 20 placas radiográficas con enfermedad de Legg-Calve-Perthes, estableciendo una nueva medida morfométrica objetiva para esta enfermedad. Resultados: se obtuvieron nuevas medidas morfométricas objetivas y reproducibles de imágenes radiográficas frontales para la evaluación de enfermedad de Perthes a partir de dimensiones fractales. Conclusiones: la geometría fractal permite la caracterización matemática objetiva y reproducible de imágenes radiográficas frontales de la cadera para la evaluación de enfermedad de Perthes(AU)

Introduction: fractal geometry allows the objective measurement of irregular structures such as those of the human body. This geometry is applied to the development of a new methodology for characterization of front radiographic images for the evaluation of Legg-Calve-Perthes disease. Objectives: to develop a new methodology for the mathematical, objective and reproducible characterization of diagnostic radiography of Perthes disease from the front radiographic images of the hip joint by using the fractal geometry. Methods: descriptive and exploratory study that evaluated the morphology of the femur head through the fractal dimension estimated by the Box-Counting method, which was then applied to 20 radiographies of Legg-Calve-Perthes disease, thus establishing a new objective morphometric measure for this disease. Results: new objective reproducible morphometric measures of front radiographic images were reached to evaluate Perthes disease, taking fractual dimensions as a basis. Conclusions: fractal geometry allows the mathematical, objective and reproducible characterization of front radiographic images of the hip for the final evaluation of Perthes disease(AU)

Introduction: la géométrie fractale permet de mesurer objectivement les structures irrégulières telles que celles du corps humain. Cette géométrie a été appliquée au développement d'une nouvelle méthodologie de caractérisation des images radiographiques frontales pour l'évaluation de la maladie de Legg-Calve-Perthes. Objectifs: le but de cette étude est de développer une nouvelle méthodologie de caractérisation mathématique, objective et reproductible de la radiographie diagnostique de Perthes, à partir des images radiographiques frontales obtenues de l'articulation de la hanche par géométrie fractale. Méthodes: une étude descriptive préliminaire a été réalisée afin d'évaluer la morphologie de la tête fémorale par mesure de la dimension fractale (méthode de box-counting), appliquée à 20 plaques radiographiques de la maladie de Legg-Calve-Perthes, en établissant une nouvelle mesure morpho-métrique objective pour cette maladie. Résultats: on a obtenue de nouvelles mesures morpho-métriques objectives et reproductibles des images radiographiques frontales pour l'évaluation de la maladie de Legg-Calve-Perthes à partir des dimensions fractales. Conclusions: la géométrie fractale permet une caractérisation mathématique objective et reproductible des images radiographiques frontales de la hanche pour l'évaluation de cette maladie(AU)

Dinámica de la ppidemia del dengue en Colombia: predicciones de la trayectoria de la epidemia / Dyamics of the ddengue epidemic in Colombia: predictions of the epidemic trajectory / Dinâmica da epieemia da dengue na Colômbia: predições da trajetória da epidemia

Las ecuaciones diferenciales se clasifican de acuerdo con el tipo, el orden y si son o no lineales; pueden expresar leyes de los fenómenos naturales como las leyes del movimiento de Newton, enunciadas en el contexto de la cinemática para el sistema dinámico planetario. La teoría de los sistemas dinámicos ha sido base, junto con otras teorías físicas y matemáticas, para el desarrollo de metodologías predictivas en medicina. En un trabajo previo se hizo una predicción para la dinámica de la epidemia de la malaria en Colombia, a partir de una analogía en el contexto de las ecuaciones diferenciales de segundo orden, encontrando una predicción correcta para los rangos de casos de infectados en los años 2005 a 2007, cuyas trayectorias representadas corresponden a atractores circulares concéntricos. En el presente trabajo se desarrolló esta misma metodología para la predicción de la dinámica de la epidemia del dengue, tomando los datos de casos desde 1990 hasta 2007. Se calculó la velocidad inicial y la aceleración inicial para rangos de tres años, haciendo predicciones de la trayectoria a partir de la ecuación diferencial de segundo orden para la aceleración. Se predijeron correctamente los rangos de valores de las trayectorias de la epidemia de dengue para el 2005, 2006 y 2007 a través de atractores circulares concéntricos, concluyendo que dentro del contexto de la ley diferencial acausal se pueden predecir los rangos de la trayectoria de la dinámica, de forma útil para las decisiones de salud pública.

Differential equations are classified according to type, order and whether they are linear or not; they can express natural phenomena laws such as Newton's movement laws, set in the context of kinematics for the planetary dynamic system. Dynamical systems theory has been a foundation along with other physical and mathematical theories, for the development of predictive methodologies in medicine. In a previous study, a prediction for the dynamics of Malaria Epidemic in Colombia was made, beginning with an analogy in the context of second order differential equations, finding a successful prediction for the infected ranges for the years 2005-2007, which represented trajectories correspond to concentric circular attractors. In the present study, the same methodology for Dengue Epidemic prediction was developed; considering the cases data from 1990 to 2007, initial velocity and initial acceleration for three year-ranges, making predictions of the epidemic from the second order differential equation for acceleration. Values of ranges were successfully predicted for Dengue Epidemic trajectories for 2005, 2006 and 2007, through concentric circular attractors; it was concluded that within the context of acausal differential equation the dynamic trajectory ranges may be predicted in a useful way for the Public Health decision making.

As equações diferençais classificam-se de acordo com o tipo, a ordem e se são ou não lineares; podem expressar leis dos fenômenos naturais como as leis do movimento de Newton, enunciadas no contexto da cinemática para o sistema dinâmico planetário. A teoria dos sistemas dinâmicos tem sido base, junto com outras teorias físicas e matemáticas, para o desenvolvimento de metodologias preditivas em medicina. Em um trabalho prévio se fez uma predição para a dinâmica da epidemia da Malaria na Colômbia, a partir de uma analogia no contexto das equações diferençais de segunda ordem, encontrando uma predição correta para os intervalos de casos de infectados nos anos 2005 a 2007, cujas trajetórias representadas correspondem a atratores circulares concêntricos. No presente trabalho se desenvolveu esta mesma metodologia para a predição da dinâmica da epidemia da dengue, tomando os dados de casos desde 1990 até 2007, calculou-se a velocidade inicial e a aceleração inicial para intervalos de três anos, fazendo predições da trajetória a partir da equação diferencial de segundo ordem para a aceleração. Predisseram-se corretamente os intervalos de valores das trajetórias da epidemia de dengue para 2005, 2006 e 2007 através de atratores circulares concêntricos, concluindo que dentro do contexto da lei diferencial acausal podem-se predizer os intervalos da trajetória da dinâmica, de forma útil para as decisões de saúde pública.

Diagnóstico cardiaco basado en la probabilidad aplicado a pacientes con marcapasos / Cardiac diagnosis based on probability applied to patients with pacemakers

Introducción: la teoría de la probabilidad permitió el desarrollo de una nueva metodología de ayuda diagnóstica del Holter. En este trabajo se aplicó este método al diagnóstico a pacientes con marcapasos. Metodología: se seleccionaron 5 Holter normales y 10 de pacientes mayores de 21 años con implante de marcapasos. Se calculó la probabilidad del número de frecuencias obtenidas en los rangos definidos, respecto a la totalidad de frecuencias obtenidas en cada Holter, durante mínimo 21 horas, cuantificando el número de rangos en cada paciente, además de estimar la diferencia entre los rangos de los dos valores de frecuencia con mayor probabilidad y la suma de las probabilidades de dichos valores. Se evaluó la probabilidad del número total de latidos por hora a partir de rangos de 250 latidos, determinando la máxima probabilidad encontrada en cada Holter y determinando el diagnóstico físico matemático con base en los parámetros establecidos en el trabajo previo. Resultados: las dinámicas con marcapasos presentaron para el parámetro de evaluación 1, un total de rangos de frecuencias que osciló entre 9 y 16, donde sólo un Holter presentó un valor superior a 14, requiriendo su evaluación con los parámetros 2 y 3, evidenciando que las dinámicas de pacientes con implante de marcapasos presentan siempre un comportamiento característico de enfermedad. Las dinámicas normales presentaron entre 16 y 21 rangos, donde sólo dos Holter presentaron valores menores o iguales a 17, los cuales al ser evaluados con los parámetros restantes fueron diagnosticados como normales. El sobrelapamiento de las probabilidades de las frecuencias cardiacas evidencia que la variabilidad de la frecuencia cardiaca no diferencia fundamentalmente normalidad de enfermedad y evolución entre éstas. Conclusión: la metodología con base en la probabilidad es adecuada para detectar el estado de anormalidad de la dinámica cardiaca de pacientes con marcapasos. (Acta Med Colomb 2012; 37: 183-191).

Introduction: the theory of probability allowed the development of a new diagnostic aid methodology of Holter. In this work we applied this method to diagnose patients with pacemakers. Methods: we selected 5 normal Holter and 10 patients over 21 years with pacemaker implantation. We calculated the probability of the number of frequencies obtained in the ranges defined with respect to the totality of frequencies obtained in each Holter, during at least 21 hours, quantifying the number of ranges in each patient, in addition to estimating the difference between the most likely two frequency value ranges and the sum of the probabilities of these values. We assessed the likelihood of the total number of beats per hour from ranges of 250 beats, determining the maximum likelihood found in each Holter and determining the physical mathematical diagnosis based on parameters established on the previous work. Instituciones: Grupo Insight: Línea de Profundización e Internado Especial: Teorías Físicas y Matemáticas Aplicadas a la Medicina - Universidad Militar Nueva Granada: Centro de Investigaciones de la Clínica del Country: Proyecto Nano Puente A-V. Results: the dynamics with pacemakers presented for 1evaluation parameter a total range of frequencies that ranged from 9 to 16, where only one holter presented a value greater than 14, requiring evaluation with 2 and 3 parameters, showing that dynamics of patients with implanted pacemakers have always a characteristic disease behavior. Normal dynamics showed ranges between 16 and 21, with only two holter showing values less than or equal to 17, which when evaluated with the remaining parameters were diagnosed as normal. The overlap of probabilities of the heart rates evidence that the heart rate variability does not differentiate essentially normality from disease, nor evolution among these. Conclusion: the method based on the likelihood is suitable for detecting the abnormality state of heart dynamics of patients with pacemakers. (Acta Med Colomb 2012; 37: 183-191).

Diagnóstico fractal de disfunción cardéaca severa: Dinámica fractal de la ramificación coronaria izquierda / Fractal diagnosis of severe cardiac dysfunction: Fractal dynamic of the left coronary branching

INTRODUCCIÓN Y OBJETIVOS: la geometría fractal evalúa la irregularidad de los objetos naturales, permitiendo caracterizar de forma imparcial la totalidad de la ramificación coronaria izquierda a diferencia de la metodología actual que evalúa únicamente partes de ésta. Con base en esta medida se generalizó una nueva metodología diagnóstica para detectar cualquier tipo de disfunción cardiaca severa. MÉTODOS: estudio de concordancia diagnóstica en el que se utilizó el método de box counting para medir dimensiones fractales de imágenes consecutivas entre sístole y diástole de la ramificación coronaria izquierda en proyección oblicua derecha anterior de angiografías de ocho pacientes con enfermedad arterial oclusiva leve. Así mismo, se evaluaron sus cambios por medio de los conceptos de variabilidad y diferencia neta y se compararon estos resultados con pacientes sin enfermedad arterial oclusiva, con enfermedad arterial oclusiva moderada y severa evaluados previamente de igual forma, para obtener una metodología matemática que evalúa el impacto de cualquier patología en la dinámica cardiaca. RESULTADOS: los casos que presentan diferencias netas de cero corresponden a pacientes con disfunciones cardiacas severas, independientemente del grado o ausencia de enfermedad arterial oclusiva diagnosticada. CONCLUSIONES: se generalizó una nueva metodología diagnóstica de aplicación clínica que detecta disfunciones cardiacas severas sub-diagnosticadas con las metodologías actuales, mediante la caracterización de la dinámica total de la ramificación coronaria izquierda.

INTRODUCTION AND OBJETIVES: fractal geometry evaluates the irregularity of natural objects, allowing impartially characterize the entire left coronary branching unlike the current methodology which evaluates only parts of it. Based on this measure, a new diagnostic method was generalized to detect any type of severe cardiac dysfunction. METHODS: Concordance study using the box counting method to measure fractal dimensions of consecutive images between systole and diastole of the left coronary branch in right anterior oblique projection in angiograms of eight patients with mild arterial occlusive disease. Likewise, we evaluated its changes through the concepts of variability and net difference and compared these results with patients without occlusive arterial disease, with moderate to severe arterial occlusive disease previously and similarly evaluated, to obtain a mathematical methodology to assess the impact of any pathology in cardiac dynamics. RESULTS: The cases with zero net differences occur in patients with severe cardiac dysfunction, regardless of the degree or absence of diagnosed occlusive arterial disease. Conclusions: a new diagnostic methodology of clinical application to detect sub-diagnosed severe heart dysfunction was generalized with current methodologies, through the characterization of the total dynamics of the left coronary branch.

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 T / CD4 Lymphocytes Prediction Based on the Theory of Probability: Clinical application on leukocytes, lymphocytes and CD4 populations of HIV patients

Introducción. Se han desarrollado modelos para la predicción de la tasa de disminución de células CD4 en pacientes con VIH/sida con base en redes neurales y, también, en la variabilidad de la disminución de los recuentos de CD4 en pacientes seropositivos y seronegativos, con el recurso de métodos epidemiológicos. Objetivo. Predecir la población de linfocitos T CD4, a partir de la información del cuadro hemático sobre leucocitos y linfocitos, mediante la teoría de la probabilidad. Métodos. Se evaluaron los cuadros hemáticos de siete casos particulares, determinando la cantidad total de leucocitos y linfocitos, y la cantidad de linfocitos CD4 por medio de citometría de flujo. A partir de un trabajo previo, se desarrolló una inducción con la que se determinaron los conjuntos A, B, C y D, con base en los cuales se calculó la probabilidad de aparición de combinaciones específicas de valores de leucocitos, linfocitos y CD4, en rangos de 1.000 leucocitos para 128 casos. Resultado. Se predice que los rangos de leucocitos inferiores a 5.000 y 4.000 por mm3 de sangre periférica se asocian a menos de 570 linfocitos CD4 por µl con una probabilidad de 0,92 y 1, respectivamente. A medida que disminuye la cantidad de las poblaciones de leucocitos, el porcentaje de aciertos entre las tres medidas es más efectivo. Conclusión. La teoría de la probabilidad reveló una autoorganización matemática de las poblaciones celulares estudiadas, que permitió desarrollar predicciones clínicas para el número de células CD4 a partir del cuadro hemático, disminuyendo los costos y deduciendo los resultados de la citometría de flujo.

Background: Models for the prediction of the CD4 decrease rate in VIH/AIDS patients have been developed with neural networks, and also for the prediction of the variability in CD4 counts decrease in seropositive and seronegative patients with epidemiological models. Objective: to predict the TCD4 lymphocyte population, beginning with the Complete Blood Count (CBC) information of leucocytes and lymphocytes, through probabilistic theories. Methods: Seven CBC of particular cases were evaluated, by determining the total count of leucocytes and lymphocytes, and the proportion of CD4 Lymphocytes by flow cytometry. Based on a previous work an induction was developed; with that induction the sets A, B, C and D were determined. Based on that sets we established the probability of aparition of specific combinations of leucocytes, Lymphocytes ans CD4 values, in ranges of 1.000 leucocytes, in 128 cases. Results: it is predicted that the leucocytes ranges lower than 5,000 and 4,000 per cubic milimeter of peripheral blood are associated with less than 570 CD4 per microliter with a probability of 0.92 and 1 respectively. As the quantity of populations diminishes, the success percentage between the three measures is more effective. Conclusion: The probability theory revealed a mathematical self-organization of the studied cellular populations, allowing the development of predictions in a clinical level for the CD4 number from the CBC, diminishing costs and deducting the results of the flow cytometry.

Diagnóstico fractal del ventriculograma cardiaco izquierdo: geometría fractal del ventriculograma durante la dinámica cardiaca / Fractal diagnosis of left heart ventriculograms: fractal geometry of ventriculogram during cardiac dynamics

Antecedentes y objetivos: la geometría fractal permite describir y caracterizar los objetos irregulares, lo que resulta adecuado para medir estructuras del cuerpo humano. El propósito de este trabajo es caracterizar el ventrículo izquierdo durante la dinámica cardiaca con dimensiones fractales para desarrollar un diagnóstico matemático objetivo y reproducible de la ventriculografía izquierda. Método: este es un estudio de concordancia diagnóstica donde se calcularon las dimensiones fractales del ventrículo en sístole, en diástole y en un total de 36 ventriculogramas evaluados como normales, y anormales en leves, moderados y severos de acuerdo con la fracción de eyección según el diagnóstico clínico convencional; posteriormente se determinaron los grados de similitud de las dimensiones fractales entre los tres objetos componentes. Resultados: los grados de similitud estuvieron entre 1 y 9.000, y al organizar estos valores en conjuntos, se encontró una progresión a partir de los normales hasta los anormales severos. Se establecieron los grados de similitud característicos que permiten diferenciar normalidad de enfermedad y evolución entre éstas, evidenciando que la clasificación de la clínica convencional presenta dificultades al evaluar de forma precisa y objetiva la evolución de un ventriculograma hacia la normalidad o la enfermedad. Conclusiones: se desarrolló una nueva metodología diagnóstica objetiva y reproducible de aplicación clínica basada en evaluaciones geométricas independiente de la clasificación clínica.

Background and Objectives: fractal geometry allows to describe and characterize irregular objects, which is appropriate for measuring human body structures. The purpose of this study is to characterize the left ventricle during cardiac dynamics by means of fractal dimensions to develop an objective, mathematical and reproducible diagnosis of left ventriculography. Method: this is a diagnostic concordance study in which we calculated the fractal dimensions of the ventricle in systole, in diastole and in a total of 36 ventriculograms evaluated as normal, mild, moderate and severe according to the ejection fraction in accordance with the conventional clinical diagnosis ; subsequently, the degree of similarity of the fractal dimensions between the three components were determined. Results: the degrees of similarity were between 1 and 9,000, and when arranging these values into sets, there was a progression from normal to severe. We established the characteristic degrees of similarity that allow to distinguish normality from disease and the evolution between them, showing that the conventional clinical classification presents difficulties to assess accurately and objectively the evolution of a ventriculogram towards normality or disease. Conclusions: we developed a new objective and reproducible diagnostic methodology of clinical application based on geometric assessments that is independent from the clinical classification.

Teoría de conjuntos aplicada a poblaciones de leucocitos, linfocitos y CD4 de pacientes con VIH: predicción de linfocitos T CD4, de aplicación clínica / Set theory applied to leukocytes, lymphocytes and CD4 in populations of HIV patients: prediction of T-CD4 lymphocytes, for clinical application / Teoria de conjuntos aplicada a populações de leucócitos, linfócitos y CD4 de pacientes com HIV: predição de linfócitos T CD4, de aplicação clínica

Estudios en poblaciones de leucocitos y linfocitos del sistema inmune evidencian la pérdida de linfocitos CD4 a través del tiempo en el desarrollo de SIDA, lo cual tiene implicaciones en el inicio y seguimiento del tratamiento, así como en la predicción de mortalidad. Se han desarrollado algunas predicciones sobre la variabilidad y el conteo de CD4. El objetivo de este trabajo es predecir las poblaciones de CD4 con base en la información de leucocitos y linfocitos del cuadro hemático, mediante la teoría de conjuntos. Para ello, a partir de 7 triplas de datos de la cantidad de leucocitos/ml3, linfocitos/ml3 y la subpoblación de CD4/μL mediante citometria de flujo de pacientes específicos, se desarrolló una inducción que generó cuatro conjuntos A, B, C y D. Basándose en éstos se cuantificaron 103 cuadros hemáticos, estableciendo su pertenencia a cada conjunto de acuerdo con las diferentes distribuciones de las tres poblaciones respecto a rangos de 1.000 leucocitos/ml3. Posteriormente se evaluó A∪C, B∪D y la intersección entre las dos uniones. Finalmente se estableció el número de elementos componentes de estos conjuntos, así como el porcentaje de pertenencia respecto a la totalidad de casos de cada rango. Se estableció un porcentaje de acierto superior al 80% para 5 de los 8 rangos medidos, y que los rangos de leucocitos inferiores a 5.000 y 4.000/ml3 se pueden asociar a menos de 570 CD4/μL con un porcentaje de efectividad de 90% y 100% respectivamente, de tal modo que a medida que disminuye la cantidad de leucocitos desde el rango de 6.000 el porcentaje de aciertos de la predicción entre las tres medidas es más efectiva. Se concluye que la teoría de conjuntos aplicada a las poblaciones de leucocitos, linfocitos, y CD4 revela una autoorganización matemática objetiva, reproducible y de aplicación clínica para la predicción de rangos de CD4/μl, cuyo uso puede reducir recursos y Costos...

Studies on the immune system leukocytes and lymphocytes populations evidence the loss of CD4 lymphocytes over time in the development of AIDS which has implications on the treatment start and follow-up as well as on the mortality prediction. A number of predictions have been developed regarding the CD4 variability and count. The aim of this paper is to predict the CD4 populations based on the information about the leukocytes and lymphocytes in the complete blood count through the set theory. With this purpose, starting from 7 data triplets of the amount of leukocytes/ml3, lymphocytes/ml3 and the CD4/μL sub-population through flux cytometry in specific patients, an induction that generated four A, B, C and D sets was developed. Based on those sets, 103 complete blood counts were quantified, by setting their belonging to each set according to the different distributions of the three populations with respect to ranges of 1000 leukocytes/ml3. Subsequently, A∪C, B∪D and the intersection between the two bonds were assessed. Finally, the number of elements composing these sets was determined as well as the belonging percentage in reference to the totality of cases in each range. A percentage of higher than 80% success for 5 of the 8 measured ranges became established, and the fact that the leukocytes ranges below 5000 a 4000/ml3can be associated to less than 570 CD4/ μL, with 90% and 100% effectiveness percentage, respectively, so that, as the amount of leukocytes decreases from the range of 6000, the percentage of correct forecasts between the three measures is more effective. In conclusion, the set theory applied to the leukocytes, lymphocytes, and CD4 populations reveals an objective mathematical auto-organization, which is reproducible and has clinical application for predicting CD4/μl ranges, whose use can reduce resources and costs...

Estudos em populações de leucócitos e linfócitos do sistema imunológico evidenciam a perda de linfócitos CD4 através do tempo no desenvolvimento da AIDS, que tem implicações no inicio e acompanhamento do tratamento, bem como na predição de mortalidade. Foram desenvolvidas algumas predições sobre a variabilidade e a contagem de CD4. O objetivo deste trabalho é predizer as populações de CD4 com base na informação de leucócitos e linfócitos do quadro hemático, mediante a teoría de conjuntos. Para isso, a partir de 7 triplas de dados da quantidade de leucócitos/ ml3, linfócitos/ml3 e a subpopulação de CD4/μL mediante citometria de fluxo de pacientes específicos, desenvolveu-se uma indução que gerou quatro conjuntos A, B, C e D. Baseando-se nestes quantificaram-se 103 quadros hemáticos, estabelecendo sua atribuição a cada conjunto de acordo com as diferentes distribuições das três populações com respeito a intervalos de 1.000 leucócitos/ml3. Posteriormente avaliou-se A∪C, B∪D e a intersecção entre as duas uniões. Finalmente estabeleceu-se o número de elementos componentes destes conjuntos, bem como a porcentagem de atribuição com respeito à totalidade de casos de cada intervalo. Estabeleceu-se uma porcentagem de acerto superior a 80% para 5 dos 8 intervalos medidos, e que os intervalos de leucócitos inferiores a 5.000 e 4.000/ml3 podem ser associados a menos de 570 CD4/μL com uma porcentagem de efetividade de 90% e 100% respectivamente, de tal modo que a medida que diminui a quantidade de leucócitos desde o intervalo de 6.000 a porcentagem de acertos da predição entre as três medidas é mais efetiva. Conclui-se que a teoría de conjuntos aplicada às populações de leucócitos, linfócitos, e CD4 revela uma auto-organização matemática objetiva, reproduzível e de aplicação clínica para a predição de intervalos de CD4/μl, cujo uso pode reduzir recursos e custos...

Confirmación de método de ayuda diagnóstica dela dinámica cardiaca de aplicacción clínica desarrollado con base en la teoría de la probabilidad / Confirmation oftthe methodology of diagnostic aid for the cardiac dynamics for clinical application developed based on the probability theory / Cofirmação do méétodo de ajuda diagnóstica da dinâica cardíaca dee aplicação clínica desenvolvido com base na teoria da probabilidade

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.

Starting from the probability theory and dynamic systems, a novel methodology of diagnostic aid for the Holter test was developed previously, based on the probability theory. The aim of this paper is to assess its diagnostic concordance in normal and acutely ill cases. Fifteen normal Holter tests and 100 with different cardiac pathologies from patients older than 20 years were taken. Cardiac rates ranges and number of beats per hour were determined and the probability of theses ranges was estimated. The obtained values were analyzed according to the diagnostic parameters established in the previously developed methodology in order to differentiate the normal status from the disease. Finally, sensitivity, specificity and Kappa coefficient of the physical mathematical evaluation with regard to the conventional diagnosis for normal and acutely ill cases were assessed. The Holter tests with acute disease showed between 6 and 13 ranges of frequencies, and the normal ones between 13 and 21 ranges. The maximum probability of beats per hour in normality presented four cases with probability less then or equal to 0.217 or higher than or equal to 0.304, while for acute disease all had values higher than or equal to 0.304. From among the Holter tests, 5 with acute disease and 2 normal presented a number of beats lower than 3.000. The sum of probabilities of the most probable frequencies was between 0.203 and 0.379 for the normal ones and between 0.333 and 0.652 for the Holter tests with acute pathologies. Sensitivity and specificity values were 100% and 73.3%, and the Kappa coefficient 0.86. It was confirmed that the methodology developed based on the probability theory reveals an autoorganization of the cardiac system which allows to differentiate between normality and acute disease and to evidence the evolution between both at the clinical level.

A partir da teoría de probabilidade e dos sistemas dinâmicos desenvolveu-se previamente uma nova metodologia de ajuda diagnóstica para o Holter com base na teoría da probabilidade. O propósito deste trabalho é avaliar sua concordância diagnóstica em casos normais e com doença aguda. Foram tomados Holters normais e 100 com diferentes patologias cardíacas de pacientes maiores de 20 anos. Estabeleceram-se intervalos de frequências cardíacas e de número de batidas por hora e calculou-se a probabilidade destes intervalos. Os valores obtidos foram analisados de acordo com os parâmetros diagnósticos estabelecidos na metodologia previamente desenvolvida para diferenciar normalidade de doença. Finalmente avaliou-se sensibilidade, especificidade e coeficiente Kappa da avaliação física matemática com respeito ao diagnóstico convencional para os casos normais e com doença aguda. Os Holters com doença aguda apresentaram entre 6 e 13 intervalos de frequências e os normais entre 13 e 21 intervalos. A probabilidade máxima de batidas por hora em normalidade apresentou quatro casos com probabilidade menor ou igual a 0,217 ou maior ou igual a 0,304, enquanto que para doença aguda todos tiveram valores maiores ou iguais que 0,304. Dos Holter, 5 com doença aguda, e 2 normais apresentaram um número de batidas menor que 3.000. A soma das probabilidades das duas frequências mais prováveis foi encontrada entre 0,203 e 0,379 para os normais e entre 0,333 e 0,652 para os Holters com patologias agudas. Os valores de sensibilidade e especificidade foram de 100% e 73,3% e o coeficiente Kappa de 0,86. Confirmou-se que a metodologia desenvolvida com base na teoria da probabilidade revela una autoorganização do sistema cardíaco que permite diferenciar normalidade de doença aguda e evidenciar a evolução entre ambos a nível clínico.

Generalización fractal de células preneoplásicas y cancerígenas del epitelio escamoso cervical: una nueva metodología de aplicación clínica / Fractal generalization of pre-neoplasic cervical epithelial cells for clinical application / Generalização fractal de célula pré-neoplásicas e cancer do epitélio escamoso cervical: uma nova metodologia de aplicação clínica

A partir de la evaluación de las dimensiones fractales y aplicando el concepto de variabilidad y armonía matemática intrínseca celular (AMI), se desarrolló un método matemático de aplicación clínica para el diagnóstico de células preneoplásicas y neoplásicas del epitelio escamoso cervical, el cual supera el diagnóstico de ASCUS (células escamosas atípicas de significado no determinado). A partir de un método desarrollado previamente para el diagnóstico de células normales, ASCUS y L-SIL, se realizaron permutaciones estructurales fractales con los valores generales de la AMI y de variabilidad fractal para normalidad y enfermedad, buscando los prototipos generales de células normales, preneoplásicas y neoplásicas. Se midieron cinco células ASCUS y cinco cancerígenas del epitelio escamoso del cuello uterino y se encontró que para la normalidad hay 18 prototipos, mientras que para la anormalidad 44, incluyendo todos los estados de evolución hasta carcinoma. Estos resultados fueron confirmados al comparar los resultados obtenidos por las técnicas convencionales con los obtenidos por esta metodología; lo que hace pensar que se desarrolló una nueva metodología que permite diferenciar los distintos tipos de células del epitelio escamoso del cuello uterino (normales o cancerígenas)...

Beginning with the evaluation of fractal dimensions, and applying the concept of variability and Cellular Intrinsic Mathematical Harmony, a mathematical method for clinical application was developed, about the diagnosis of preneoplastic and neoplastic squamous epithelial cervix cells, which improves the ASCUS (Atypical Squamous Cells of Undetermined Significance) diagnosis. Beginning with a method previously developed for the diagnosis of normal, ASCUS and L-SIL cells, fractal structural permutations with the general Intrinsic Mathematical Harmony (IMH) and variability values for normality and disease were made, looking for the general prototypes of normal cells, premalignant and carcinogen. 5 ASCUS and 5 carcinogen cells of the squamous epithelial cervix were measured. It was found that there are 18 normal prototypes, while there were obtained 44 prototypes for the abnormality, including all stages of evolution to carcinoma. These results were confirmed by comparing the obtained results by the conventional techniques with the results obtained by this methodology; making thinking that it was developed a new methodology that allows to differentiate the distinct types of the squamous epithelial cervix cells (normal or carcinogen)...

A partir da avaliaçúo da dimensúo fractal e aplicação do conceito de variabilidade e harmonia matemática subjacente celular (IAM), desenvolveu-se um método matemático para a aplicação clínica o diagnóstico de células pré-neoplásicas e neoplásicas do epitélio escamoso cervical, o que excede o diagnóstico ASCUS (células escamosas atípicas de significado indeterminado). Baseado em um método desenvolvido anteriormente para o diagnóstico de células normais, ASCUS e LSIL, foram realizadas permutações estruturais fractais com os valores gerais da AMI e variabilidade fractal para o normal e doença, procurando protótipos gerais de células normais, pré-neoplásicas e neoplásicas. Foram medidos cinco células ASCUS e cinco de câncer de epitélio escamoso cervical e encontrou-se que existem para o normal 18 protótipos, enquanto que para a alteração 44, incluindo todas as fases de evoluçúo para carcinoma. Estes resultados foram confirmados através da comparação dos resultados obtidos por técnicas convencionais com aqueles obtidos por este modelo matemático, sugerindo que desenvolveu-se uma nova metodologia para diferenciar diferentes tipos de células do epitélio escamoso cervical (normais ou cancerosos)...

Caracterización geométrica de los glóbulos rojos. Diferenciación de muestras normales y patológicas / Geometric characterization of red blood cells. Differentiation of normal and pathologic samples

Introducción. La geometría fractal mide la irregularidad de objetos abstractos y naturales con la dimensión fractal. Se han aplicado cálculos fractales a las estructuras del cuerpo humano y a cuantificaciones en fisiología desde la teoría de los sistemas dinámicos. Material y métodos. Se calcularon las dimensiones fractales, el número de espacios de ocupación del borde en el espacio de box counting y la superficie ocupada por la imagen en píxeles de dos grupos de eritrocitos provenientes de pacientes y de bolsas para transfusión (7 normales, grupo A y 7 anormales, grupo B), utilizando el método de box counting y un software desarrollado para tal efecto. Se compararon las medidas obtenidas, buscando diferencias entre eritrocitos normales y anormales de manera individual y muestras de estos. Resultados. La anormalidad se caracteriza por un número de espacios de ocupación del espacio fractal mayor o igual a 180 píxeles; valores de superficie en píxeles entre 25.117 y 33.548 corresponden a normalidad. En caso de que la evaluación sea de normalidad, de acuerdo con el número de espacios, debe confirmarse con el valor de la superficie en pixeles a eritrocitos adyacentes dentro de la muestra, la cual, en caso de tener valores por fuera de los establecidos y/o espacios mayores o iguales a 180 píxeles, sugieren anormalidad de la muestra. Conclusiones. La metodología desarrollada es eficaz para diferenciar alteraciones eritrocitarias y probablemente útil en el análisis de bolsas de transfusión para uso clínico.

Introduction. Fractal geometry measures the irregularity of abstract and natural objects with the fractal dimension. Fractal calculations have been applied to the structures of the human body and to quantifications in physiology from the theory of dynamic systems. Material and Methods. The fractal dimensions were calculated, the number of occupation spaces in the space border of box counting and the area of two red blood cells groups, 7 normal ones, group A, and 7 abnormal, group B, coming from patient and of bags for transfusion, were calculated using the method of box counting and a software developed for such effect. The obtained measures were compared, looking for differences between normal and abnormal red blood cells, with the purpose of differentiating samples. Results. The abnormality characterizes by a number of squares of occupation of the fractal space greater or equal to 180; values of areas between 25.117 and 33.548 correspond to normality. In case that the evaluation according to the number of pictures is of normality, must be confirmed with the value of the area applied to adjacent red blood cells within the sample, that in case of having values by outside established and/or the greater or equal spaces to 180, they suggest abnormality of the sample. Conclusions. The developed methodology is effective to differentiate the red globules alterations and probably useful in the analysis of bags of transfusion for clinical use.

Nueva metodología física y matemática de evaluación del Holter / New physics and mathematics methodology in Holter evaluation

La caracterización del estado y la evolución de los sistemas son descritas por la teoría de los sistemas dinámicos. Los sistemas caóticos pueden evaluarse con dimensiones fractales.Se estudiaron 17 Holter, cuatro de los cuales se diagnosticaron como normales y 13 con diferentes enfermedades. Se generó la secuencia de valores de la frecuencia cardiaca a partir de los valores medidos en el examen clínico. Para cada simulación se construyó un atractor, se evaluó su dimensión fractal así como los espacios de ocupación del atractor y, finalmente, se hicieron comparaciones entre normalidad y enfermedad.Se diferenciaron dinámicas cardiacas caóticas agudas, de crónicas y normales con parámetros de medida relacionados con la dimensión fractal. Se encontraron valores máximos en la ocupación espacial de atractores asociados a eventos clínicos agudos, en la aplicación del método de Box-Counting. Los espacios evaluados para los atractores de individuos con eventos clínicos agudos, son la tercera parte de los normales. La totalidad de dinámicas cardiacas, según esta metodología, es finita.Se desarrolló una nueva metodología de evaluación del Holter a partir de simulaciones de la dinámica cardiaca y la evaluación de espacios dinámicos abstractos, de aplicación a cualquier caso particular.

Variabilidad de la dimensión fractal de la ramificación coronaria izquierda en ausencia y presencia de enfermedad arterial oclusiva moderada y severa / Variability in fractal dimension of left coronary artery ramification during absence and presence of moderate and severe occlusive arterial disease

La teoría fractal permite la caracterización objetiva de objetos irregulares. La ramificación coronaria izquierda es un objeto irregular que en la actualidad se evalúa por medio de la arteriografía, donde se determina la enfermedad arterial oclusiva a partir de la comparación de medidas entre segmentos arteriales, sin evaluar el impacto de la lesión en la ramificación coronaria total. La irregularidad de la totalidad de la ramificación coronaria puede evaluarse con dimensiones fractales.De manera fractal se caracterizaron imágenes consecutivas entre sístole y diástole de nueve pacientes con enfermedad arterial oclusiva moderada y se confrontaron con las medidas de siete pacientes con enfermedad arterial oclusiva severa y siete sin enfermedad arterial oclusiva mediante comparaciones de la variabilidad y la diferencia neta. Los pacientes con lesión moderada y sin enfermedad arterial oclusiva, presentan un comportamiento matemático que se caracteriza por mayor variabilidad, mientras que los pacientes con enfermedad arterial oclusiva severa presentan diferencias netas generalmente iguales a 0.

The fractal theory allows the objective characterization of irregular objects. The left coronary artery ramification is an irregular object actually evaluated by means of arteriography, in which the occlusive arterial disease is evaluated through the comparison of measures between arterial segments, without evaluating the impact of the lesion in the whole coronary ramification. The irregularity of the whole coronary ramification can be evaluated through fractal dimensions. Consecutive images between systole and diastole of nine patients with moderate occlusive arterial disease were characterized in a fractal way and were confronted with the measures of seven patients with severe occlusive arterial disease and with seven without occlusive arterial disease by comparing the variability and the net difference. Patients with moderate lesion and without occlusive arterial disease have a mathematical behavior characterized by a greater variability, while patients with severe occlusive disease have net differences generally equal to 0.

Diagnóstico matemático de la monitoría fetal aplicando la Ley de Zipf-Mandelbrot / Zipf-Mandelbrot law and mathematical approach in fetal cardiac monitoring diagnosis

El actual diagnóstico clínico de la monitoría fetal presenta problemas de objetividad y reproducibilidad, sin embargo el análisis físico y matemático del trazado lleva a caracterizaciones objetivas y reproducibles de la dinámica cardíaca fetal. Desarrollar una nueva metodología diagnóstica de la monitoría fetal aplicando las concepciones de la teoría de sistemas dinámicos y la ley de Zipf-Mandelbrot para evaluar la complejidad del trazado a partir de la aparición de Componentes Dinámicos del Sistema (CDS)