Diagnostic methodology of cardiac dynamics based on the Zipf-Mandelbrot law: evaluation with 50 patients / Metodología diagnóstica de la dinámica cardiaca basada en ley de Zipf-Mandelbrot: evaluación con 50 pacientes

Abstract: Objective: Zipf-Mandelbrot law has been used to assess the complexity of cardiac systems. The objective of this work is to corroborate the clinical applicability of a diagnostic methodology developed from Zipf-Mandelbrot law, in the differentiation of normality and acute cardiac disease. Material and methods: there were taken 50 continuous electrocardiographic Holter monitoring records, 20 normal and 30 with acute alterations of the cardiac dynamics. The frequencies of occurrence of heart rates in ranges of 15 lat/min were organized hierarchically to demonstrate the hyperbolic behavior of dynamics and to apply the Zipf-Mandelbrot law. A linearization was performed and the statistical fractal dimension of each dynamic was obtained, giving rise to the mathematical diagnosis. Sensitivity, specificity and Kappa coefficient were calculated. Results: The values of the statistical fractal dimension of the acute cardiac dynamics were between 0.7123 and 0.9327, whereas for the normal dynamics were found between 0.4253 and 0.6698, evidencing quantitative differences between states of normality and disease. Sensitivity and specificity values of 100% were found and the kappa coefficient was 1. Conclusions: The clinical and diagnostic utility of the mathematical methodology based on Zipf-Mandelbrot law was verified, observing a decrease of dynamics complexity in cases of acute heart disease.(AU)

Resumen: Objetivo: La ley de Zipf-Mandelbrot ha sido utilizada con el fin de evaluar la complejidad de los sistemas cardiacos. El objetivo de este trabajo es corroborar la aplicabilidad clínica de una metodología diagnóstica desarrollada a partir de la ley de Zipf-Mandelbrot, en la diferenciación de normalidad y enfermedad cardiaca aguda. Material y métodos: Se tomaron 50 Holter cardiacos (monitoreo electrocardiográfico continuo ambulatorio), 20 normales y 30 con alteraciones agudas de la dinámica cardiaca. Se organizaron jerárquicamente las frecuencias de aparición de frecuencias cardiacas en rangos de a 15 lat/min, para evidenciar el comportamiento hiperbólico de las dinámicas y aplicar la ley de Zipf-Mandelbrot. Se realizó una linealización y se obtuvo la dimensión fractal estadística de cada dinámica, dando lugar al diagnóstico matemático. Fueron calculadas la sensibilidad, especificidad y el coeficiente Kappa. Resultados: Los valores de la dimensión fractal estadística de las dinámicas cardiacas agudas se encontraron entre 0.7123 y 0.9327, mientras que para las dinámicas normales se hallaron entre 0.4253 y 0.6698, evidenciando diferencias cuantitativas entre estados de normalidad y enfermedad. Se encontraron valores de sensibilidad y especificidad del 100% y el coeficiente kappa fue de 1. Conclusiones: Fue comprobada la utilidad clínica y diagnóstica de la metodología matemática basada en la ley de Zipf-Mandelbrot, observando un decremento de la complejidad de la dinámica en casos de enfermedad cardiaca aguda.(AU)

Cardiomioplastia e artefatos no eletrocardiograma / Cardiomyoplasty and artifacts in the electrocardiogram

Trata-se de uma paciente portadora de insuficiência cardíaca refratária ao tratamento convencional, na qual foi realizada cardiomioplastia do músculo torácico grande dorsal. O músculo era estimulado por marca-passo implantado e os estímulos marcavam no ECG aspectos de artefatos. O ECG se apresenta com os artefatos incidindo sobre o seguimento S-T a cada dois ciclos por segundo, com aspecto inusitado.

A female patient with refractory cardiac failure not respondng to conventional treatment underwent cardiomyoplasty using the latissimus dorsi muscle toimprove cardiac contractions. The muscle was stimuated by an implanted pacemaker with the stimuli presentingaspects of artifacts in the ECG, which registered artifacts in the S-T segment at two cycles per second, with an unsual appearance.

Perspectivas da cardiomioplastia no tratamento das cardiomiopatias / Perspectives of cardiomyoplasty in the treatment of cardiomyopathies

A utilizaçao de enxertos musculares esqueléticos, estimulados sincronamente ao coraçao para substituir ou envolver o miocárdio, tem sido apontada como uma nova alternativa no tratamento das cardiomiopatias terminais. No Instituto do Coraçao, 5 pacientes portadores de cardiomiopatia dilatada, com sintomas de insuficiência cardíaca congestiva, refratários à terapêutica medicamentosa, foram submetidos a cardiomioplastia, no período de maio a dezembro de 1988. Em 1 dos casos, a etiologia era chagásica e, nos demais, idiopática. A operaçao constou do envolvimento dos ventrículos direito e esquerdo pelo músculo grande dorsal esquerdo e do implante do sistema de estimulaçao muscular. Nao houve óbitos, no período pós-operatório imediato e, em 1 dos casos, ocorreu perda da resposta contrátil do enxerto muscular, tendo o paciente falecido por insuficiência miocárdica, 2 meses após a operaçao. Os outros 4 pacientes foram seguidos por 4 a 9 meses, sendo constatada melhora do quadro clínico e do desempenho físico, associada a menor necessidade de medicamentos, em relaçao ao pré-operatório. A angiografia radioisotópica demonstrou aumento da fraçao de ejeçao do ventrículo esquerdo, com estimulaçao do grande dorsal em 43 + 3 por cento e a avaliaçao hemodinâmica documentou elevaçao do trabalho sistólico daquela câmera, associada à queda da pressao capilar pulmonar, após a cardiomioplastia. Por outro lado, foi também observada diminuiçao da capacidade vital em 15 + 4 por cento, nao sendo identificada, contudo, qualquer limitaçao clínica decorrente desse fato. Em conclusao, a cardiomioplastia pode aumentar a contratilidade das câmaras ventriculares em pacientes com cardiomiopatia dilatada, facilitando o controle do quadro congestivo. Este estudo sugere, ainda, que essa técnica pode ser realizada com baixa mortalidade imediata e que a morbidade do procedimento parece estar restrita à possibilidade de perda do enxerto e às alteraçoes da funçao pulmonar decorrentes da presença do grande dorsal no interior do tórax.