Theoretical geometric generalization of left ventriculogram during cardiac dynamic of clinical application / Generalización geométrica teórica del ventriculograma izquierdo durante la dinámica cardíaca de aplicación clínica

ABSTRACT

Abstract Fractal geometry has proven to be adequate for mathematical description of irregular objects such as the human body. Based on this geometry, an objective and reproducible representation of a left ventricle was previously developed. The aim of this research was to develop a simulation based on this methodology that allows establishing all possible left ventricular dynamics from normality to severe disease. All possible combinations for each state were determined from maximum and minimum values of similarity degrees previously found for normal ventricular structures with mild, moderate and severe disease. The whole spectrum of ventricular dynamics between normality and disease during cardiac dynamic was quantified. There were found out 2,165 possible prototypes of ventricular structure 551 of healthy states, 794 of mild and moderate disease, and 820 of severe disease. It was found that the similarity degrees of ventricle measures observed in previous studies were included within the identified prototypes. Thus, a generalization that establishes all possible ventricular fractal prototypes that may be found in clinical practice was developed, which is able to differentiate a normal state from several degrees of disease.

RESUMEN

Resumen La geometría fractal ha probado ser adecuada para la descripción de objetos irregulares tales como el cuerpo humano. Con base en esta geometría, se desarrolló previamente una representación objetiva y reproducible de un ventrículo izquierdo. El objetivo de esta investigación fue desarrollar una simulación basada en esta metodología que permita establecer todas las dinámicas posibles del ventrículo izquierdo desde la normalidad hasta la enfermedad severa. Todas las combinaciones posibles para cada estado se determinaron a partir de los valores máximos y mínimos de los grados de similitud previamente encontrados para las estructuras ventriculares normales con enfermedad leve, moderada y grave. Se cuantificó todo el espectro de la dinámica ventricular entre la normalidad y la enfermedad durante la dinámica cardíaca. Se encontraron 2,165 posibles prototipos de estructura ventricular 551 de estados sanos, 794 de enfermedad leve y moderada y 820 de enfermedad severa. Se encontró que los grados de similitud de las medidas de ventrículo observadas en estudios previos se incluyeron dentro de los prototipos identificados. De esta manera, se desarrolló una generalización que establece todos los posibles prototipos de ventrículo fractal que se pueden encontrar en la práctica clínica, que es capaz de diferenciar un estado normal de varios grados de enfermedad.