Modelo Preditivo de Mortalidade por Todas as Causas em Pacientes com Insuficiência Cardíaca Usando a Variabilidade da Frequência Cardíaca / Predictive Model of All-Cause Death in Patients with Heart Failure using Heart Rate Variability

Resumo Fundamento Dados de curto e de longo prazo da variabilidade da frequência cardíaca (VFC) poderiam identificar preditores de mortalidade por todas as causas em pacientes com insuficiência cardíaca (IC). Objetivos Construir um modelo preditivo de mortalidade por todas as causas em pacientes com IC usando a VFC. Métodos Estudo retrospectivo incluindo pacientes com suspeita ou diagnóstico confirmado de IC internados por IC descompensada ou síncope e que realizaram exame de Holter 24 horas. Na análise do tônus simpático aumentado, nós avaliamos a VFC mais baixa em períodos de 10 minutos não sobrepostos em um registro contínuo de sinal eletrocardiográfico por 24 horas (VFC de curta duração). As variáveis com p<0,01 foram incluídas no modelo de regressão multivariada de Cox para determinar a ocorrência da mortalidade por todas as causas. As variáveis com significância estatística na regressão de Cox foram escolhidas para construir o modelo preditivo. Um p<0,05 foi considerado estatisticamente significativo. Resultados Um total de 116 pacientes foram incluídos, com idade média de 71,9±16,3 anos, 45,7% eram do sexo masculino. O tempo médio de acompanhamento foi de 2,83 ± 1,27 anos. Trinta e nove (33,6%) óbitos ocorreram. Na comparação de sobreviventes e não sobreviventes, as variáveis que mostraram significância estatística foram menor SDNN, menor rMSSD, idade e fração de ejeção ventricular esquerda (FEVE). Na regressão Cox, os preditores independentes de mortalidade por todas as causas foram: idade > 69 anos (HR 3,95, IC95% 1,64-9,52); FEVE≤57% (HR 4,70, IC95% 2,38-9,28) e menor rMSSD ≤12ms (HR 5,54; IC 95% 2,04-15,08). Um valor inteiro foi atribuído para cada variável. Este escore < 3 apresentou uma área sob a curva de 0,802 (IC95% 0,72-0,87). Conclusão Em pacientes com IC internados por IC descompensada ou síncope, preditores de longo prazo de mortalidade por todas as causas foram idade, FEVE, e rMSSD em 10 minutos. Esses achados indicam que mesmo breves momentos de tônus simpático elevado podem ter impacto na sobrevida, principalmente em idosos e pacientes com IC e fração de ejeção reduzida.

Abstract Background Short and long-duration heart rate variability (HRV) data from Holter monitoring could identify predictors of all-cause death in heart failure (HF) patients. Objectives To build a predictive model of all-cause death in patients with HF using HRV. Methods Retrospective study including patients with suspected or confirmed HF who were admitted for decompensated HF or syncope that underwent Holter monitoring. In analysis of augmented sympathetic tonus, we evaluated the lowest HRV in nonoverlapping 10-minutes periods throughout 24h continuous electrocardiographic signal recording (short HRV variables). Variables with p<0.01 were included in a multivariate Cox regression model to determine the occurrence of the all-cause death. Variables with statistical significance in Cox regression were chosen to build the predictive model. P<0.05 was considered significant. Results A total of 116 patients were included, mean age of 71.9±16.3 years, 45.7% men, mean follow-up of 2.83±1.27 years. Thirty-nine deaths occurred (33.6%). By comparing survivors vs. non-survivors, the variables that showed statistical significance were lowest SDNN, lowest rMSSD, age and left ventricular ejection fraction (LVEF). In Cox regression, independent predictors of all-cause death were: age>69 years (HR 3.95, 95%CI 1.64-9.52); LVEF≤57% (HR 4.70, 95%CI 2.38-9.28) and lowest rMSSD≤12ms (HR 5.54, 95%CI 2.04-15.08). An integer value was assigned to each variable. Score<3 showed AUC=0.802 (95%CI 0.72-0.87). Conclusion In HF patients hospitalized for decompensated HF or syncope, independent long-term predictors of all-cause death were age, LVEF, and 10-minutes rMSSD. These findings indicate that even brief moments of high sympathetic tone can impact survival, specifically in the elderly and patients with HF with reduced ejection fraction.

Avaliação da Dinâmica do Acoplamento da Condução Atrioventricular à Variação dos Intervalos RR em Atletas e Indivíduos Sedentários / Assessing Dynamic Atrioventricular Conduction Time to RR-interval Coupling in Athletes and Sedentary Subjects

Resumo Fundamento O tempo de condução atrioventricular (TCAV) é influenciado pelo estímulo autonômico e sujeito a remodelação fisiológica. Objetivo Avaliar a variabilidade da TCAV batimento-a-batimento e o intervalo RR em atletas e indivíduos sedentários saudáveis. Métodos Vinte adultos, incluindo 10 indivíduos sedentários saudáveis (controles) e 10 corredores de elite de longa distância (atletas), com idade, peso e altura ajustados foram submetidos à avaliação do equivalente metabólico máximo (MET) e registro de ECG em repouso supino de 15 minutos sete dias depois. O intervalo entre os picos da onda P e da onda R definiu o TCAV. Foram calculadas a média (M) e o desvio padrão (DP) de intervalos RR consecutivos (RR) e TCAV acoplados, bem como as linhas de regressão de RR vs. TCAV (RR-TCAV). A condução AV concordante foi definida como o slope RR-AVCT positivo e, caso contrário, discordante. Um modelo de regressão linear multivariada foi desenvolvido para explicar o MET com base nos parâmetros de variabilidade do TCAV e intervalo RR. Nível de significância: 5%. Resultados Nos atletas, os valores de M-RR e DP-RR foram maiores que nos controles, enquanto M-TCAV e DP-TCAV não foram. Os slopes RR-TCAV foram, respectivamente, 0,038 ± 0,022 e 0,0034 ± 0,017 (p < 0,05). Utilizando um valor de corte de 0,0044 (AUC 0,92 ± 0,07; p < 0,001), o slope RR-TCAV mostrou 100% de especificidade e 80% de sensibilidade. Em um modelo multivariado, o slope DP-RR e RR-TCAV foram variáveis explicativas independentes do MET (razão F: 17,2; p < 0,001), apresentando especificidade de 100% e sensibilidade de 90% (AUC: 0,99 ± 0,02; p < 0,001). Conclusão Em corredores de elite, o acoplamento dinâmico de TCAV para intervalo RR apresenta condução AV discordante espontânea, caracterizada por slope na linha de regressão TCAV negativa vs. intervalo RR. O desvio padrão dos intervalos RR e o slope da linha de regressão do TCAV vs. intervalo RR são variáveis explicativas independentes do MET. (Arq Bras Cardiol. 2020; [online].ahead print, PP.0-0)

Abstract Background Atrioventricular conduction time ( AVCT ) is influenced by autonomic input and subject to physiological remodeling. Objective To evaluate beat-by-beat AVCT and RR-interval variability in athletes and healthy sedentary subjects. Methods Twenty adults, including 10 healthy sedentary (Controls) and 10 elite long-distance runners (Athletes), age, weight and height-adjusted, underwent maximal metabolic equivalent (MET) assessment, and 15-min supine resting ECG recording seven days later. The interval between P-wave and R-wave peaks defined the AVCT . Mean (M) and standard deviation (SD) of consecutive RR-intervals (RR) and coupled AVCT were calculated, as well as regression lines of RR vs. AVCT (RR-AVCT) . Concordant AV conduction was defined as positive RR-AVCT slope and discordant otherwise. A multivariate linear regression model was developed to explain MET based on AVCT and RR-interval variability parameters. Significance-level: 5 %. Results In Athletes, M-RR and SD-RR values were higher than in Controls, whereas M-AVCT and SD-AVCT were not. RR-AVCT slopes were, respectively, 0.038 ± 0.022 and 0.0034 ± 0.017 (p < 0.05). Using a cut-off value of 0.0044 (AUC 0.92 ± 0.07; p < 0.001), RR-AVCT slope showed 100% specificity and 80% sensitivity. In a multivariate model, SD-RR and RR-AVCT slope were independent explanatory variables of MET (F-ratio: 17.2; p < 0.001), showing 100% specificity and 90% sensitivity (AUC 0.99 ± 0.02; p < 0.001). Conclusion In elite runners, AVCT to RR -interval dynamic coupling shows spontaneous discordant AV conduction, characterized by negative AVCT vs. RR -interval regression line slope. RR -intervals standard deviation and AVCT vs. RR -interval regression line slope are independent explanatory variables of MET (Arq Bras Cardiol. 2020; [online].ahead print, PP.0-0)

Biomechanical alterations of gait on overweight subjects

Abstract Introduction Obesity is a major global public health issue and approximately half of the population is classified as overweight. Many studies have investigated gait modification in obese people; however, no research has been carried out in overweight subject´s gait influence. Methods The goal of this study was to identify biomechanical changes on gait in overweight subjects by the application of principal component analysis (PCA). Two groups of adults participated of this study: overweight (n = 9; 25.0 < Body Mass Index < 29.9 kg/m2), and normal-weight (n = 15; 20.0 < Body Mass Index < 24.9 kg/m2. Three-dimensional kinematics of the lower limb and ground reaction forces (GRF) were recorded during gait. PCA was performed on data. Results PCA evidenced statistical differences at the first principal component (PC) of the sagittal ankle movement, anteroposterior and mediolateral GRF, as well as at the third PC of the sagittal hip movement and mediolateral GRF. Overweight subjects walked with reduced ankle plantarflexion at toe-off and reduced hip flexion at the heel strike and at mid swing, as well as a reduced hip extension during push off. Additionally, increased anteroposterior and mediolateral GRF on overweight subjects were observed. Conclusion overweight individuals might adjust their gait characteristics in response to their increased weight to reduce overload lower limbs joints. These gait modifications pointed to a possible increase in the risk of musculoskeletal pathology in this population.

Prediction of 3D ground reaction forces during gait based on accelerometer data

Abstract Introduction The aim of this study was to predict 3D ground reaction force signals based on accelerometer data during gait, using a feed-forward neural network (MLP). Methods Seventeen healthy subjects were instructed to walk at a self-selected speed with a 3D accelerometer attached to the distal and anterior part of the shank. A force plate was embedded into the middle of the walkway. MLP neural networks with one hidden layer and three output layers were selected to simulate the anteroposterior (AP), vertical (Vert) and mediolateral (ML) ground reaction forces (GRF). The input layer was composed of fourteen inputs obtained from accelerometer signals, selected based on previous studies. Principal component analysis (PCA) was used to compare the simulated and collected curves. The Pearson correlation coefficient and the mean absolute deviation (MAD) between signals were calculated. Results PCA identified small, but significant differences between collected and simulated signals in the loading response phases of AP and ML GRF, while Vert did not show differences. The correlation between the simulated and collected signals was high (AP: 0.97; Vert: 0.98; ML: 0.80). MAD was 1.8%BW for AP, 4.5%BW for Vert and 1.4%BW for ML. Conclusion This study confirmed that multilayer perceptron neural network can predict the highly non-linear relationship of shank acceleration parameters and ground reaction forces, as well as other studies have done using plantar pressure devices. The greater advantages of this device are the low cost and the possibility of use outside the laboratory environment.

Investigating cardiolocomotor synchronization during running in trained and untrained males

Introduction This study aims at investigating the coupling of the cardiac and locomotor systems during running in trained and untrained males. Methods Sixteen healthy young males subjects were submitted to an anthropometric evaluation, followed by a treadmill test at 70% to 75% of heart rate reserve. Based on the average velocity, they were divided into two groups of eight, trained group (TG) and untrained group (UT). The electrocardiogram and the electromyogram of the vastus lateralis muscle of the right thigh were digitized at a sampling rate of 1000 Hz, and processed off-line. Each cardiac and electromyographic cycle was detected to further investigate the coupling between cardiac and running rates in time domain, using the cross-correlation, and in the frequency domain, using a phase synchronization measure based on the Hilbert transform. A Shannon entropy index and magnitude squared coherence were also applied to improve analysis. Results Both groups presented low cross-correlation (0.18 ± 0.07 TG and 0.15 ± 0.08 UG) values between these signals, and only four from 16 subjects presented short epochs of phase synchronization (4.1 ± 8.6% TG and 3.2±7.3% UG) between signals, occurring at a low frequency band and random phase differences. The low to moderate coherence (0.67 ± 0.16 TG and 0.64 ± 0.16 UG) observed at 0.1 Hz appears to be an effect of the simultaneous action of sympathetic system over both cardiac and muscular rhythms. Conclusion The combined results suggest that the chosen exercise protocol was not able to cause cardiolocomotor synchronization.

Assessment of Autonomic Function by Phase Rectification of RRInterval Histogram Analysis in Chagas Disease / Avaliação da Função Autonômica na Doença de Chagas Através da Análise de Histogramas de Intervalos RR com Retificação de Fase

Background: In chronic Chagas disease (ChD), impairment of cardiac autonomic function bears prognostic implications. Phase‑rectification of RR-interval series isolates the sympathetic, acceleration phase (AC) and parasympathetic, deceleration phase (DC) influences on cardiac autonomic modulation. Objective: This study investigated heart rate variability (HRV) as a function of RR-interval to assess autonomic function in healthy and ChD subjects. Methods: Control (n = 20) and ChD (n = 20) groups were studied. All underwent 60-min head-up tilt table test under ECG recording. Histogram of RR-interval series was calculated, with 100 ms class, ranging from 600–1100 ms. In each class, mean RR-intervals (MNN) and root-mean-squared difference (RMSNN) of consecutive normal RR-intervals that suited a particular class were calculated. Average of all RMSNN values in each class was analyzed as function of MNN, in the whole series (RMSNNT), and in AC (RMSNNAC) and DC (RMSNNDC) phases. Slopes of linear regression lines were compared between groups using Student t-test. Correlation coefficients were tested before comparisons. RMSNN was log-transformed. (α < 0.05). Results: Correlation coefficient was significant in all regressions (p < 0.05). In the control group, RMSNNT, RMSNNAC, and RMSNNDC significantly increased linearly with MNN (p < 0.05). In ChD, only RMSNNAC showed significant increase as a function of MNN, whereas RMSNNT and RMSNNDC did not. Conclusion: HRV increases in proportion with the RR-interval in healthy subjects. This behavior is lost in ChD, particularly in the DC phase, indicating cardiac vagal incompetence. .

Fundamento: Na doença de Chagas (DCh) crônica, a função autonômica cardíaca está frequentemente comprometida e traz implicações quanto ao prognóstico. A retificação de fase da série de intervalos RR isola as influências simpática (fase de aceleração – AC) e parassimpática (fase de desaceleração – DC) na modulação autonômica cardíaca. Objetivo: Este estudo investigou a variabilidade da frequência cardíaca (VRR) como função dos intervalos RR, para avaliar a função autonômica em indivíduos saudáveis e com DCh. Métodos: Os grupos controle (n = 20) e com DCh (n = 20) foram estudados. Todos fizeram o teste de inclinação ortostática de 60 minutos, com o registro do ECG. O histograma da série de intervalos RR dividido em classes de 100 ms, variando de 600 a 1100 ms foi calculado. Para cada classe, foram calculados os intervalos RR médios (MNN) e a diferença média quadrática (RMS) entre os intervalos RR normais que se encaixavam naquela classe. A média de todos os valores de RMS foi analisada como uma função dos MNN na série inteira (RMST) e nas fases de aceleração (RMSAC) e desaceleração (RMSDC). A inclinação das linhas de regressão linear foi comparada entre grupos através do teste t de Student. Os coeficientes de correlação foram testados antes das comparações. A RMS sofreu transformação logarítmica (α < 0,05). Resultados: O coeficiente de correlação foi significativo em todas as regressões (p < 0,05). No grupo controle, a RMST, a RMSAC e a RMSDC aumentaram de forma significativa proporcionalmente ao MNN (p < 0,05). No grupo com DCh, apenas a RMSAC mostrou um aumento significativo como função do MNN, enquanto a RMST e a RMSDC não aumentaram significativamente. Conclusão: A VRR aumenta proporcionalmente ao intervalo RR em indivíduos saudáveis. Este comportamento é perdido na DCh, especialmente na DC, indicando incompetência vagal cardíaca. .

Teste de força de preensão manual: estudo da fadiga mioelétrica do flexor radial do carpo e flexor superficial dos dedos / Handgrip strength test: a study of myoelectric fatigue of flexor carpi radialis and the flexor digitorum superficialis

Um protocolo de força de preensão manual (FPM) em degraus de intensidade foi empregado para estudo da fadiga dos músculos flexor radial do carpo (FRC) e flexor superficial dos dedos (FSD) por meio do registro da força de preensão sustentada. Foi feita a análise do sinal eletromiográfico de superfície destes músculos no domínio do tempo e da frequência de 2kHz. Foi utilizado um dinamômetro eletrônico e um conversor analógico-digital de 16 bits. Participaram deste estudo 12 indivíduos saudáveis, ativos e destros, com média de idade 21,53 ± 1,26 anos, percentual de gordura 7,76 ± 3,53%, peso corporal 74,9 ± 10,36 kg e estatura 180,69 ± 7,14 cm. Os indivíduos realizaram o teste de contração isométrica voluntária máxima (CIVM) da mão dominante seguido do protocolo de degraus submáximos em 20%, 40% e 60% da CIVM por 10 segundos cada. O processamento dos sinais envolveu a filtragem passa banda e o cálculo dos valores de raiz média quadrática (RMS) e frequência mediana (FM) em cada degrau de contração submáxima. A análise de variância "two-way" foi aplicada para os valores de RMS e FM. O teste proposto não gerou queda do rendimento de força nos degraus submáximos estabelecidos e a instauração do processo de fadiga do FSD. Por outro lado, o FRC apresentou sinais de fadiga mioelétrica sugerindo o processo de falência da FPM. Estes dados sugerem que a fadiga mioelétrica dos flexores dos dedos durante a FPM é um processo tardio à fadiga dos estabilizadores do punho. O protocolo em degrau de 60% parece desencadear o processo de fadiga mioelétrica do músculo FRC, mas não do FSD, baseado na análise da ativação muscular nos domínios do tempo e frequência...

A test protocol of handgrip strength in steps was used in order to study the fatigue of the flexor carpi radialis (FRC) and the flexor digitorum superficialis (FSD) muscles with signal processing in the time and frequency domains. It was used an electronic hand grip dynamometer, and a 16-bits analog-digital converter. The sampling frequency was 2 kHz. The study included 12 healthy subjects, active and right-handed, mean age 21.53 ± 1.26 years, body fat percentage 7.76 ± 3.53%, weight 74.9 ± 10.36 kg and height 180. 69 ± 7.14 cm. The subjects performed the test of maximal voluntary contraction (CIVM) of the dominant hand and then, submaximal protocol of ten seconds steps of 20%, 40% and 60% of CIVM. The proposed test didn't generate a drop on strength performance on the established submaximal steps, as well as the fatigue process establishment of FSD. On the other hand, the FRC showed myoelectric fatigue signs, suggesting stabilizing wrist collapse. These data suggest that myoelectric fatigue of the finger flexors during handgrip is a late process compared to wrist stabilizing fatigue. The protocol in 60% step seems to trigger the myoelectric fatigue muscle process of the FRC but not the FSD, based on analysis of muscle activation in time and frequency domains...

Motor coordination during gait after anterior cruciate ligament injury: a systematic review of the literature / Coordenacao motora durante a marcha apos lesoes no ligamento cruzado anterior: uma revisao sistematica da literatura

To investigate the state of art about motor coordination during gait in patients with anterior cruciate ligament (ACL) injury. Searches were carried out, limited from 1980 to 2010, in various databases with keywords related to motor coordination, gait and ACL injury. From the analysis of titles and applying the inclusion/exclusion criteria 24 studies were initially selected and, after reading the abstract, eight studies remained in the final analysis. ACL deficient patients tend to have a more rigid and less variable gait, while injured patients with ACL reconstruction have less rigid and more variable gait with respect to healthy individuals. The overall results suggest the existence of differences in motor coordination between the segments with intact and those with injured knee, regardless of ligament reconstruction. ACL injured patients present aspects related to the impairment of the capability to adapt the gait pattern to different environmental conditions, possibly leading to premature knee degeneration. However, the techniques used for biomechanical gait data processing are limited with respect to obtaining information that leads to the development of intervention strategies aimed at the rehabilitation of that injury, since it is not possible to identify the location within the gait cycle where the differences could be explained.

Investigar o estado da arte acerca da coordenação motora durante a marcha em pacientes com lesão no ligamento cruzado anterior (LCA). Foram realizadas pesquisas, delimitadas entre 1980 e 2010, em diversas bases de artigos com palavras-chave relacionadas à coordenação motora, marcha e lesão no LCA. A partir da análise de títulos e aplicação dos critérios de inclusão/exclusão, 24 estudos foram selecionados inicialmente e, após a leitura do resumo, oito permaneceram na análise final. Os resultados indicam que pacientes com deficiência no LCA tendem a apresentar uma marcha menos variável, enquanto pacientes com reconstrução do LCA têm uma marcha mais variável, em relação a sujeitos hígidos. Os resultados sugerem a existência de diferenças na coordenação motora entre os segmentos entre sujeitos com e sem lesão no LCA, independentemente da reconstrução ligamentar. Pacientes com lesão no LCA apresentam aspectos relacionados ao comprometimento de adaptar seus padrões de marcha a diferentes condições externas, o que pode levar à degeneração precoce. No entanto, as técnicas usadas pelos estudos para o processamento dos dados biomecânicos foram limitadas no que diz respeito à obtenção de informações que possibilitem o desenvolvimento de estratégias de intervenção voltadas para a reabilitação da lesão. Isso se deve ao fato de as técnicas atuais de estudo da coordenação motora, apesar de possibilitar a identificação de alterações no padrão de marcha saudável, não serem capazes de identificar as principais articulações e fases do ciclo da marcha alteradas.

Investigating the center of pressure velocity Romberg's quotient for assessing the visual role on the body sway / Avaliando a importância da visão nas oscilações posturais utilizando o quociente de Romberg da velocidade do centro de pressão

The classical Romberg's test based on stabilometric tests in eyes open (EO) and closed (EC) conditions was used for investigating the influence of visual feedback in the body sway control in healthy adult subjects. Stabilograms from 144 subjects (aged 18-40) resting over a force platform were recorded for 30 s in EO and 30 s in EC conditions. The mean velocity was obtained for EO (VmEO) and EC (VmEC) in both anterior-posterior (y) and medial-lateral (x) directions and in the (x,y) plane, and thus used for computing the respective Romberg's quotient (RQ V). All Vm and RQ V parameter histograms presented unimodal asymmetric shapes, which were adequately fitted to lognormal distributions (Kolmogorov-Smirnov test, p > 0.05). These findings suggest a single homogeneous group in terms of visual strategy. Taking the threshold scores (95% confidence interval) of the Vm and RQ V distributions, only four subjects (2.7%) presented values below the lower limit, as expected by the confidence level (two tailed, 5%). A strong dependence was also found between each RQ V and the respective VmEC (Spear correlation > 0.86, R² > 74.0%), with VmEO presenting almost negligible coefficients of determination (R² < 2.9%). One can conclude that RQ V derived from a single stabilometric trial could be not sufficient for the diagnosis of body sway control impairment by vision. Nevertheless, the RQ V could be useful to indicate subjects to carry out additional tests to investigate a possible deficit in the integration of the visual information in the postural control system.

O Teste de Romberg clássico, baseado em testes estabilométricos nas condições de olhos abertos (EO) e fechados (EC), tem sido utilizado para investigar a influência da realimentação visual no controle das oscilações posturais em sujeitos adultos saudáveis. Estabilogramas de 144 sujeitos (18 a 40 anos) em posição ortostática sobre uma plataforma de força foram coletados durante 30 s na condição EO e 30 s em EC. As velocidades médias para EO (VmEO) e EC (VmEC), obtidas nas direções anteroposterior (y), mediolateral (x) e no plano (x,y), foram utilizadas no cálculo dos respectivos quocientes de Romberg (RQV). Os histogramas dos parâmetros Vm e RQV apresentaram morfologia unimodal assimétrica, aos quais foram ajustadas distribuições lognormais (Teste de Kolmogorov-Smirnov, p > 0,05). Tais distribuições sugerem haver um único grupo homogêneo no que concerne à estratégia visual. Considerando o intervalo de confiança de 95%, somente quatro sujeitos (2,7%) apresentaram valores de Vm e QRV abaixo do limite inferior, percentual este compatível com o teste bicaudal. A Correlação de Spear entre o RQV e seu respectivo VmEC foi sempre superior a 0,86, sendo o coeficiente de determinação R2 > 74,0%, enquanto que com VmEO R2 < 2,9%. Tais achados sugerem que o RQV obtido a partir de um único teste estabilométrico não seria adequado ao diagnóstico de problemas de controle das oscilações posturais ocasionados pela visão. No entanto, o RQV pode ser útil para indicar a realização de testes adicionais com vistas a investigar possível déficit na integração da informação visual no sistema de controle postural.

Efeitos da idade e da aptidão aeróbica na recuperação da frequência cardíaca em homens adultos / Effects of age and aerobic fitness on heart rate recovery in adult men

FUNDAMENTO: O envelhecimento fisiológico leva a uma disfunção autonômica cardíaca que está associada ao surgimento e ao agravamento de doenças cardiovasculares e a um maior risco de morte. Atualmente, o exercício físico é apontado como uma estratégia cardioprotetora, sendo necessários mais estudos do seu benefício na função autonômica cardíaca. OBJETIVO: Avaliar o controle autonômico da frequência cardíaca em voluntários jovens e de meia-idade com diferentes níveis de aptidão aeróbica. MÉTODOS: Participaram do estudo 68 voluntários, estratificados quanto à idade e ao nível de aptidão aeróbica. Com base na aptidão aeróbica avaliada pelo teste de esforço submáximo, os sujeitos foram separados em dois grupos, aptidão boa e aptidão deficiente. A avaliação do controle autonômico cardíaco se deu a partir de medidas da variabilidade da frequência cardíaca em repouso e a recuperação da frequência cardíaca pós-esforço. Para comparação das variáveis investigadas, utilizou-se a análise de variância bifatorial. RESULTADOS: A variabilidade da frequência cardíaca é significativamente menor nos voluntários de meia-idade do que nos jovens, independentemente do nível de aptidão aeróbica (p < 0,01). Melhores níveis de aptidão aeróbica nos voluntários de meia-idade estão associados à reentrada vagal pós-esforço mais precoce - taxa de declínio da FC após 1min30s: 39,6% aptidão aeróbica boa vs. 28,4% deficiente (p < 0,01). CONCLUSÃO: Melhores níveis de aptidão aeróbica atuam beneficamente no controle autonômico da frequência cardíaca pós-esforço, preservando a velocidade de reentrada vagal em voluntários de meia-idade. No entanto, não atenua a redução da variabilidade da frequência cardíaca decorrente do processo natural de envelhecimento.

BACKGROUND: Physiological aging leads to cardiac autonomic dysfunction, which is associated with the onset and worsening of cardiovascular disease and an increased risk of death. Currently, physical exercise is considered a cardioprotective strategy and more research is needed on its benefit on cardiac autonomic function. OBJECTIVE: To evaluate the autonomic control of heart rate in healthy young and middle-aged volunteers with different levels of aerobic fitness. METHODS: The study included 68 volunteers, stratified for age and level of aerobic fitness. Based on aerobic fitness assessed by the submaximal exercise test, subjects were separated into two groups, good fitness and poor fitness. Assessment of cardiac autonomic control was performed based on measurements of heart rate variability at rest and heart rate recovery post-exercise. Analysis of variance with two factors was used to compare the variables investigated. RESULTS: The heart rate variability is significantly lower in middle-aged volunteers than in young individuals, regardless of the aerobic fitness level (p <0.01). Higher levels of aerobic fitness in middle-aged volunteers are associated with earlier post-effort vagal reentry - rate of HR decline after 1min30s: 39.6% good aerobic fitness vs. poor 28.4% (p < 0.01). CONCLUSION: Better levels of aerobic fitness act beneficially on the autonomic control of post-exercise heart rate, preserving the vagal reentry velocity in healthy middle-aged volunteers. However, it does not attenuate the decrease in heart rate variability due to the natural aging process.

Unveiling the uncertainty principle in the QRS complex offset detection on high resolution electrocardiography

The accuracy of high resolution electrocardiographic (HRECG) methods for stratifying the risk of malignant ventricular arrhythmia depends on the fidelity of QRS fiducial points detection. This study aims at examining the effect of acquisition and processing variables in HRECG on the variability of QRS complex offset (QRS offset) detection in simulated and biological signals, as well as investigating the factors related to the so called uncertainty principle applied to HRECG. Successive QRS offset locations were calculated in different signals configurations including HRECG data from patients with and without ventricular late potentials and simulated data using linear and exponential functions. The expected error in QRS offset detection was assessed as a function of: i)   signal characteristics (Simulated or Biological); ii) Sampling Frequency (SF); iii) Residual Noise Level (RNL); iv) QRS maximum amplitudes. The uncertainty principle was related to HRECG and a given exponential signals, and increasing RNL up to  0.5  μV. SF and RNL are outstanding factors influencing QRS offset variability. Thus, HRECG related uncertainty principle is a deterministic phenomenon associated with both HRECG signal and mathematical formulation of the terminal decay of the QRS complex to the fusion with the ST segment.

A precisão dos resultados dos exames de eletrocardiografia de alta resolução (ECGAR) para estratificação do desenvolvimento de arritmias ventriculares malignas depende da fidelidade na detecção dos pontos fiduciais do complexo QRS. O presente estudo tem o objetivo de avaliar o efeito das variáveis de aquisição e processamento do ECGAR sobre a variabilidade da detecção do ponto final do complexo QRS (QRS-fim) em sinais biológicos simulados e reais, bem como investigar o efeito de condições relacionadas ao assim formulado “princípio da incerteza da eletrocardiografia de alta resolução”. Detecções sucessivas do QRS-fim foram realizadas usando diferentes configurações de sinais simulados e de pacientes com e sem potenciais tardios ventriculares. Os sinais simulados empregaram funções lineares e exponenciais para mimetização da porção final do complexo QRS. O erro de detecção do QRS-fim esperado foi avaliado em função de: i) procedência dos sinais (simulado ou biológico); ii) frequência de amostragem (FA); iii) nível de ruído residual (NRR); iv) amplitude máxima do complexo QRS. A presença do princípio da incerteza relacionou-se ao padrão de decaimento exponencial e ao aumento progressivo da NRR, até  0,5  μV. FA e NRR têm impacto significativo na variabilidade do QRS-fim. Assim, o principio da incerteza da ECGAR é um fenômeno determinístico dependente da forma de onda relativa ao decaimento da região terminal do complexo QRS até a sua fusão com o segmento ST.

A visão no controle postural ortostático: a área elíptica e o Quociente de Romberg do sinal estabilométrico / The role of vision in the body sway control: the elliptical sway area and the Romberg's Quotient of the stabilometric signal

O Quociente de Romberg (QR)e outros parâmetros estabilométricos são investigados neste trabalho, objetivando distinguir indivíduos que utilizam adequadamente (V) ou não (NV-cego postual) a visão no controle postural ortostático. A casuística, constituída de 144 adultos normais, submeteu-se a teste estabilométrico (calcanhares afastados em 2 cm e 30º de angulação dos pés), com duração de 30 s na condição de olhos abertos (OA) e 30 s com olhos fechados (OF). A elipse da área de oscilação do centro de pressão (CP) foi calculada utilizando-se Análise de Componentes Principais e comparada a dois procedimentos de regressão linear (MRL). A comparação entre as áreas obtidas indicou que a utilização do MRL x-y, assumindo o deslocamento ântero-posterior (y) como sendo dependente do médio-lateral (x), é inadequada quando a variância de x é inferior à de y. O histograma de QR (razão entre as áreas de oscilaçãoa com OF e OA) mostrou distribuição bimodal, tendo a intersecção entre as duas Gaussianas ajustadas a esta distribuição evidenciado duas classes distintas (V e NV), além de duas outras superpostas (Vs e NVs). A análise comparativa destas quatro classes apontou haver diferenças significativas (alfa = 0,05) apenas na condição OF, indicando ser inadequada a classificação de qualquer sujeito como cego postural utilizando-se apenas QR.

Análise da prevalência dos potenciais tardios ventriculares na fase tardia pós-infarto do miocárdio baseada na localização do infarto / Analysis of the prevalence of ventricular late potentials in the late phase of myocardial infarction based on the site of infarction

OBJECTIVE: The initial site of myocardial infarction (MI) may influence the prevalence of ventricular late potentials (VLP), high-frequency signals, due to the time course of ventricular activation. The prevalence of VLP in a period of more than 2 years after acute MI was assessed focusing on the initially injured wall . METHODS: The prevalence of VLP in a late phase after MI (median of 924 days) in anterior/antero-septal and inferior/infero-dorsal wall lesion was analyzed using signal-averaged electrocardiogram in time domain. The diagnostic performance of the filters employed for analysis on was tested at high-pass cut-off frequencies of 25 Hz, 40 Hz and 80 Hz. RESULTS: The duration of the ventricular activation and its terminal portion were larger in inferior than anterior infarction, at high-pass cut-off frequencies of 40 Hz and 80 Hz. In patients with ventricular tachycardia, these differences were more remarked. The prevalence of ventricular late potentials was three times greater in inferior than anterior infarction. CONCLUSION: Late after myocardial infarction, the prevalence and the duration of ventricular late potentials are greater in lesions of inferior/infero-dorsal than anterior/antero-septal wall confirming their temporal process, reflecting their high-frequency content

Comparação de métodos de representação do segmento ST na detecção automática de isquemias miocárdicas / Comparison of methods for representing ST segments on automatic detection of myocardial ischemias

As doenças isquêmicas do coração constituem uma das principais causas de óbitos no Brasil. Os episódios isquêmicos manifestam-se no eletrocardiograma ambulatorial através de alterações no segmento ST e constituem um bom preditor de infarto do miocárdio e morte súbita. Este trabalho investiga quatro métodos de representação do segmento ST e compara seus desempenhos, vantagens e desvantagens na identificação automática de 165 episódios isquêmicos de 45 pacientes do European ST-T Database. O primeiro método utiliza um ponto do segmento ST, localizado a 104 ms da onda R de cada batimento. O segundo encontra dois pontos do segmento ST, dependentes do intervalo RR, e calcula a amplitude média do sinal compreendido entre estes. O terceiro analisa o coeficiente da primeira componente principal obtido a partir de uma transformação linear que considera vários exemplos de segmentos ST-T. O quarto método explora a capacidade de redução da dimensionalidade da análise de componentes principais, utilizando os seis primeiros coeficientes como entrada de uma rede neural feedforward/backpropagation que efetua a classificação automática dos segmentos. A saída da rede e os parâmetros fornecidos pelos outros métodos são considerados como séries temporais, sobre as quais é determinado o melhor limiar de detecção de episódios isquêmicos. Embora todos os métodos sejam eficientes para a detecção de alterações elevadas do segmento ST, o emprego da rede neural artificial fornece o melhor desempenho para alterações moderadas, com 83,64 por cento de sensibilidade e 75,41 por cento de valor preditivo positivo.

A pressäo crítica de fechamento na modelagem da hemodinâmica cerebral / Critical pressure of closure critical in cerebral hemodynamic modelling

A dinâmica da relação entre a pressão sanguínea arterial e o fluxo sangüíneo cerebral em pretermos foi modelada como um sistema linear. Os resultados sugerem que este modelo poderia explicar a Pressão Critica de Fechamento, como sendo, pelo menos parcialmente, um efeito da própria dinâmica do sistema.

Análise de sinais estabilométricos de mulheres gestantes através da potência em bandas de frequência / Analysis of stabilometric signals pregnancy women by the power in frequency bands

Alterações posturais são evidentes durante o período gestacional e mudanças no equilíbrio são esperadas. Neste trabalho, é analisado o equilíbrio corporal na postura de pé, através da análise espectral de sianis estabilométricos. A potência relativa em bandas de frequência na faixa de 0 a 2 Hz é comparada em 20 mulheres gestantes durante cada trimestre da gestação.

Integraçäo de detector e classificador de complexos QRS / Integration of detector and classifying of QRS complexes

Este trabalho apresenta a integração e a avaliação conjunta de um detector e um classificador de complexos QRS, desenvolvidos separadamente. O detector foi avaliado com sinais de 47 pacientes, obtendo-se 0,20 por cento de falsos positivos e 0,26 por cento de falsos negativos. O algoritmo de classificação foi desenvolvido com 32 destes sinais, sendo avaliado com os 15 restantes, obtendo-se um índice de 97,84 por cento de classificação correta.

Abstract - This work presents the integration and evaluation of a detector and a classifier of QRS complexes. developed separately. The detector was evaluated using data from 47 patients. giving 0.20% false positives and 0,26% false negatives. The classifier was developed using 32 signals and evaluated with the remaining 15, giving 97,84% correct classification

Detecçäo automática da onda P em uma derivaçäo do ECG / Automatic detection of P wave in a ECG derivation

Este artigo descreve um algoritmo que detecta ondas P com resposta ventricular, em uma derivação do ECG, analisando um segmento de sinal na região que precede cada complexo QRS, utilizando filtragem digital derivativa. O desempenho do algoritmo é avaliado com sinais de 16 pacientes do MIT-BIH Arrhythmia Database, obtendo-se uma sensibilidade de 93,2 por cento e um valor preditivo positivo de 99,98 por cento.

Abstract - This paper describes an algorithm which detects the presence of P-waves with ventricular response in single-lead ECG. by analyzing data segments from a region before the QRS complex. through digital comb filtering. Analyzing data from 16 signals of the MIT-BIH Arrhythmia Database. the method shows 93.2% sensitivity and 99.98% positive predictivity