UNIVERSIDAD SIMÓN BOLÍVAR Decanato de Estudios de Postgrado Maestría en Ingeniería Biomédica TRABAJO DE GRADO

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1 UNIVERSIDAD SIMÓN BOLÍVAR Decanato de Estudios de Postgrado Maestría en Ingeniería Biomédica TRABAJO DE GRADO DESARROLLO DE UNA BASE DE DATOS PARA LA EVALUACIÓN DE LA NEUROPATÍA AUTONÓMICA CARDÍACA DE ORIGEN DIABÉTICO por Luisanna Quintero Rivas Julio, 2007

2 UNIVERSIDAD SIMÓN BOLÍVAR Decanato de Estudios de Postgrado Maestría en Ingeniería Biomédica DESARROLLO DE UNA BASE DE DATOS PARA LA EVALUACIÓN DE LA NEUROPATÍA AUTONÓMICA CARDÍACA DE ORIGEN DIABÉTICO Trabajo de Grado presentado a la Universidad Simón Bolívar por: Luisanna Quintero Rivas como requisito parcial para optar al grado de: Magíster en Ingeniería Biomédica Realizado con la tutoría de la Profesora: Sara Wong Castañeda Julio, 2007

3 ii UNIVERSIDAD SIMÓN BOLÍVAR Decanato de Estudios de Postgrado Maestría en Ingeniería Biomédica DESARROLLO DE UNA BASE DE DATOS PARA LA EVALUACIÓN DE LA NEUROPATÍA AUTONÓMICA CARDÍACA DE ORIGEN DIABÉTICO Este trabajo de grado ha sido aprobado en nombre de la Universidad Simón Bolívar por el siguiente jurado examinador: Prof. Fernando Mora Presidente Prof. Álvaro David Padrón Miembro Externo Prof. Sara Wong Miembro Interno Fecha: 30 de Julio del 2007

4 iii A mis padres: Luís Quintero y Marilu Rivas A mis segundos padres hermanos abuelos A Dios y todos los santos

5 iv AGRADECIMIENTOS A Dios, la Virgen de Coromoto, la Divina Pastora y mis seres queridos que ya no están conmigo, por ser mis guías permanentes para alcanzar todo lo que me propongo, y darme las fuerzas necesarias para lograrlo. A mi abuela Oly, por ser lo más grande y bello que he tenido en la vida, esto es para ti. Te amo mucho, eres mi fuente de inspiración. A mi Mamá, por estar siempre a mi lado y no dejarme sola en ningún momento de mi vida, dándome todo el amor y apoyo para estar donde estoy. Te amo mucho. A Papi, gracias por ayudarme y brindarme el apoyo para lograr todas mis metas, a pesar de que estamos alejados, espero que estés siempre conmigo. Te amo. A mis hermanos, segunda meta cumplida, espero ser su ejemplo a seguir, siempre estaré a su lado. A mis abuelos, tíos, primos, que aunque unos vivan lejos y otros cerca, siempre me dieron el apoyo, consejos, y compartieron muchas experiencias. A Rómulo y Kena, por ser mis segundos padres, gracias por estar allí y apoyarme en mis metas. A la profesora Sara Wong, por ser mi tutora y amiga, gracias por ser mi guía y dedicarme tanto tiempo para el desarrollo de este trabajo. Mil gracias. Al Decanato de Estudios de Postgrado por el apoyo financiero para asistir a los eventos y a la Dirección de Investigación del Litoral por la Ayudantia Académica brindada. Al Grupo de Bioingeniería y Biofísica Aplicada (GBBA), gracias por el apoyo moral y colaboración brindada para la realización de este trabajo de grado, especialmente a los profesores Gianfranco Passarrielo, Mónica Huerta, Alexandra La Cruz, Mary Díaz y Guillermo Villegas. A mis amigos del laboratorio José David Díaz, Miguel Altuve, Ramón Salazar, Daniel Lucani y Giancarlos Cataldo, Gracias por ser mis amigos y estar cerca de mi, y compartir tantos momentos tan lindos en la universidad, como almorzar en el comedor, salir a la playa, acompañarnos en el laboratorio, conversar nuestros problemas y preguntarles dudas de cualquier cosa. Mil gracias. A Julio Cruz, gracias por ser mi asesor y ayudarme en las dudas y trancas que tenia en el desarrollo de mi tesis, eres un gran amigo. A Raúl Parra, disfrute mucho todos los momentos que compartimos juntos en la adquisición de los registros y en el apoyo en la realización del trabajo. Eres un súper amigo, espero contar siempre con tu amistad Al Grupo de Biofísica, Rehabilitación y Procesamiento de Señales (GBRPS), gracias por todo el apoyo brindado. Especialmente a Ninoska Viloria, Carlos González y Ricardo Bravo. Al Hospital Universitario de Caracas, especialmente al Servicio de Cardiología, Área de Prueba de Esfuerzo; A la Dra. Antepara, Dra. Almeida, TSU María Fernanda, Sra. María, Residentes, voluntarios, gracias por todo el apoyo, pilar fundamental para el desarrollo de este proyecto. A mis amigas de la Maestría Lilibeth Zambrano y Francia Granda, gracias por estar siempre conmigo aconsejándome, escuchándome y compartiendo tantas cosas en todo este tiempo.

6 v A mis amigos del bachillerato (Nohadys, Naiker, Maria Jesús, Jesús, Julio, José David, Freddy, Simón) y mis amigas de la Universidad (Mary la Rosa, Adda y Eliana), espero que siempre estén cerca de mi y que sigamos creciendo profesionalmente. A Jorge Pérez, gracias por estar a mi lado y comprenderme durante la realización del trabajo de grado. TQM A Carmen Paredes y Carlos Paredes, gracias por hacerme sentir como si estuviera en casa y por apoyarme. A Reina mi nana, gracias por el apoyo que me has dado. A Coquito la mascota de la casa. Aquellas personas que no mencione mil gracias por el apoyo brindado.

7 vi RESUMEN La Neuropatía Autonómica Cardiovascular (NAC) es una de las complicaciones más frecuentes y serias de la Diabetes Mellitus. En este trabajo se presenta el desarrollo de una Base de Datos que permitirá establecer una metodología para valorar el sistema nervioso autónomo y el sistema cardiovascular en el paciente diabético. La construcción de la Base de Datos incluyó el diseño del protocolo clínico y en selección e implementación de la plataforma de la base de datos. El diseño y la ejecución del protocolo clínico fueron realizados en colaboración y bajo supervisión del Servicio de Cardiología del Hospital Universitario de Caracas. La plataforma de la Base de Datos fue desarrollada en MATLAB 7.1, a partir de la aplicación desarrollada, se generan: el reporte médico del paciente el cual incluye toda la información que se adquirió durante el protocolo, el reporte gráfico donde se muestran el ECG crudo para cada uno de las ocho derivaciones y las curvas de tendencias de los intervalos RR y del segmento ST y el código XML para la Plataforma ecgml. Esta última permite visualizar la información clínica en un ambiente amigable en forma de atributos. Las especificaciones están codificadas en vocabulario XML. Su estructura jerárquica, para la representación y almacenaje de los datos de ECG, está realizada bajo recomendaciones y estándares existentes tales como SCP-ECG, es abierta, de fácil interconexión y las estructuras pueden ser modificadas en cualquier etapa. La base de datos recolectada esta conformada por 65 registros de pacientes divididos en tres poblaciones: la población de pacientes diabéticos con complicaciones cardiacas, constituida por 51 pacientes; la población de pacientes diabéticos sin complicaciones cardiacas constituida por 3 sujetos y la población de sujetos control compuesta de 11 registros. La Base de Datos es multiparamétrica contiene: datos demográficos, parámetros clínicos del paciente, 8 canales de ECG de esfuerzo, la evaluación de la misma realizada por cardiólogos expertos, los parámetros de laboratorio clínico, y las curvas de tendencia de los intervalos RR y desnivel del segmento ST. Este trabajo representa una contribución al estudio de pacientes diabéticos que presentan NAC, ya que es la primera base de datos multiparamétrica desarrollada sobre una plataforma de fácil acceso disponible a tal fin en Venezuela. Palabras claves: Neuropatía Autonómica Diabética, prueba de esfuerzo, protocolo clínico, base de datos ecgml.

8 vii ÍNDICE GENERAL AGRADECIMIENTOS... iv RESUMEN... vi ÍNDICE GENERAL... vii ÍNDICE DE FIGURAS... ix INDICE DE TABLAS... xi LISTA DE SÍMBOLOS Y ABREVIATURAS... xii CAPITULO I... 1 INTRODUCCIÓN... 1 CAPITULO II... 5 DIABETES MELLITUS Y NEUROPATÍA AUTONÓMICA CARDÍACA Diabetes Mellitus Sistema Nervioso Autónomo Neuropatía diabética Neuropatía autonómica cardíaca Diagnostico de la Neuropatía Autonómica Cardíaca Conclusión CAPITULO III DESARROLLO DE LA PLATAFORMA Base de datos Estándares en Bases de Datos ECG Desarrollo de la Plataforma de la Base de Datos CAPITULO IV PROTOCOLO CLÍNICO La Prueba de Esfuerzo (PE) Protocolo Clínico Registro de los datos Instrumentación Consentimiento Informado Reportes Médicos... 55

9 viii 4.7. Conclusión CAPITULO V DESCRIPCION DE LA BASE DE DATOS Descripción Cuantitativa Descripción Cualitativa Horas Hombres empleadas CONCLUSIONES Y TRABAJOS FUTUROS REFERENCIAS BIBLIOGRAFÍCAS ANEXO MANUAL DE USUARIO DE LA BASE DE DATOS IGAD ANEXO REPORTE DE PRUEBA DE ESFUERZO DEL HUC ANEXO CONSENTIMIENTO INFORMADO ANEXO REPORTE DEL EXAMEN DE LABORATORIO

10 ix ÍNDICE DE FIGURAS Figura 1. Inervación autonómica del corazón. Tomado de [14]... 7 Figura 2. Esquema de las Manifestaciones de la Neuropatía Autonómica Diabética. Tomado [16]... 9 Figura 3. Variabilidad de la frecuencia cardíaca durante una maniobra de respiración profunda Tomado de [33] Figura 4. Variabilidad de la frecuencia cardíaca durante la maniobra de valsalva Tomado de [33] Figura 5. Diagrama de árbol de los elementos del ecgml (Registro de ECG) Tomado de [82] Figura 6. Diagrama de árbol de los elementos del ecgml (Registro).Tomado de [82] Figura 7. Diagrama de árbol de los elementos del ecgml (Forma de Onda).Tomado de [82] Figura 8. Diagrama de árbol de los elementos del ecgml (Mediciones).Tomado de [82] Figura 9. Diagrama de árbol de los elementos del ecgml. (Anotaciones).Tomado de [82] Figura 10. Código de los formatos de FDA XML y del ecgml. Tomado de [82] Figura 11. Esquema de la construcción de un generador de ecgml. Tomado de [81] Figura 12. Buscador del ecgml. Tomado de [82] Figura 13. Esquema de desarrollo de la Base de datos Figura 14. Ventana principal de IGAD (Recolección de datos del paciente y generación de reportes) Figura 15. Ventana de Reporte de la aplicación igad Figura 16. Esquema de conversión en milivoltios del ECG para el procesamiento de las señales

11 x Figura 17. Visualizador de la Base de Datos ecgml (ecgmlbrowser)) Figura 23. Equipo de Prueba de Esfuerzo del servicio de Cardiologia del HUC Figura 18. Extracto del registro ECG 2049, derivación I, del Grupo DCC, donde se observa el ruido de la línea Base Figura 19. Extracto del registro ECG 15, derivación V5, del Grupo DCC, donde se observa el ruido de la línea Base Figura 20. Extracto del registro ECG 632, derivación V1, del Grupo DCC, donde se observa el corrimiento de la línea Base Figura 21. Extracto del registro ECG 2049, derivación V6, del Grupo DCC, donde se observa las alteraciones de la morfología del ECG al esfuerzo Figura 22. Extracto del registro ECG 709, derivación V1, del Grupo DCC, donde se observa el ruido muscular Figura 24. Ventana Igad de un paciente femenino. Pertenece al grupo DCC Figura 25. Reporte Gráfico del paciente femenino del grupo DCC Figura 26. Venana IGAD de paciente femenino era un paciente DSC y ahora es DCC Figura 27. Reporte gráfico del paciente femenino era un paciente DSC y ahora es DCC Figura 28. Ventana IGAD de paciente masculino pertenece al GC pero con problemas cardiacos Figura 29. Reporte gráfico del paciente masculino pertenece al GC pero con problemas cardiacos... 66

12 xi INDICE DE TABLAS Tabla 1 Algunos estándares usados para la representación del ECG Tabla 2. Diferencias entre la plataforma ecgml y FDA XML Tabla 3. Protocolo de Bruce modificado del HUC Tabla 4. Características Básicas Tabla 5. Características de la prueba de esfuerzo Tabla 6. Exámenes de laboratorio

13 xii LISTA DE SÍMBOLOS Y ABREVIATURAS CPU: Unidad Central de Proceso. DCC: Diabéticos con Complicaciones Cardíacas. DICOM: Imágenes Digitales y Comunicaciones en Medicina. DSC: Diabéticos Sin Complicaciones Cardíacas. DTD: Definición de Tipo de Documento. ECG: Electrocardiograma. EEG: Electroencefalograma. EHR: Historia Clínica Electrónica FC: Frecuencia Cardíaca. FCmáx: Frecuencia Cardíaca Máxima. FDA: Agencia de Drogas y Alimentos. GP: Grupo Control. HbA1c: Hemoglobina Glicosilada. HDL: Colesterol a alta densidad. HL7: Nivel de Salud Siete. HUC: Hospital Universitario de Caracas. IGAD: Interfaz Gráfica Aplicada a la Diabetes. ISM: Infarto Silencioso al Miocardio. LDL: Colesterol de baja densidad. METS: Equivalente Metabólico. mi/h: millas por hora. mv: Milivoltios. MPPS: Ministerio del Poder Popular para la Salud NAC: Neuropatía Autonómica Cardíaca. P: Correspondiente a la onda P del ECG. PA: Presión Arterial. PDF: Formato de Documento Portátil. PE: Prueba de Esfuerzo. QRS: Correspondiente al complejo QRS del ECG.

14 xiii QT: Distancia entre la onda Q y la onda T RFC: Recuperación de la Frecuencia Cardiaca. R-MIM: Modelo de Información de Mensaje Refinado HL7. RR: Correspondiente al tramo RR o distancia entre una onda R y otra del ECG. SCA: Síndrome Cardiovascular Agudo. SCP-ECG: Protocolo Estándar de Comunicaciones para la Asistencia Computarizada de Electrocardiografía T: Correspondiente a la onda T del ECG. TIC: Tecnologías de la Información y Comunicaciones. XML: Lenguaje de Marcado Extensible.

15 CAPITULO I INTRODUCCIÓN La diabetes mellitus, es una enfermedad que se caracteriza por la acumulación de glucosa en la sangre y afecta actualmente a 135 millones de personas alrededor del mundo [1]. Desde el punto de vista de la salud pública, la diabetes mellitus tiene relevancia por el lugar que esta enfermedad ocupa en las principales causas de muerte. Según el Ministerio del Poder Popular para la Salud MPPS, la diabetes pasó de ser una epidemia a una pandemia, ya que está afectando a una gran cantidad de personas en la población venezolana. La diabetes es la quinta causa de muerte en Venezuela, y adicionalmente, los datos estadísticos de la Dirección de Epidemiología del (MPPS) reportaron en el 2004 entre 1,5 y 3 millones de personas afectadas. De la totalidad de diabéticos en el país, un 10% corresponde al tipo I que depende de la insulina, la mayoría son niños y adolescentes. El 90% restante corresponde al tipo II que se controla con medicamentos hipoglicemiantes orales y dieta, este tipo de diabetes incluye a personas comprendidas entre 35 y 80 años. El Programa de Salud Endocrino-Metabólica se encarga, precisamente, de hacerle comprender a los ciudadanos que la obesidad genera patologías como la diabetes, desajustes cardiovasculares y cáncer; que son problemas de salud pública [2]. De acuerdo con estudios realizados por el Grupo de Investigación Sobre el Control de Diabetes y sus Complicaciones (1993), se espera que para el futuro, el incremento del número de personas con diabetes sea de un 50% si la tendencia actual continúa; con un incremento del 40% en los países desarrollados, mientras que en los países en desarrollo será del 170% [3]. Por esto es importante la prevención y el diagnóstico temprano en estos países, ya que aún no existe una cura definitiva para la diabetes mellitus, pero es una enfermedad que puede controlarse desde que aparece la insulina en 1921 [4]. El tratamiento médico consiste en

16 2 alcanzar los niveles normales de glucosa en sangre manteniendo un balance entre terapia con insulina, ingesta de alimentos y actividad física. Diversos trabajos revelan la importancia de algunos parámetros, signos y síntomas fisiológicos en el diagnóstico de la diabetes mellitus, donde se han reportado cambios electrocardiográficos en sujetos diabéticos, lo cual puede convertirse en índices de diagnostico para esta enfermedad. Investigaciones recientes de un comité de expertos reportaron que las complicaciones serias de la diabetes comienzan a aparecer en la vida de los pacientes más temprano de lo que se creía y que por tanto el diagnóstico precoz de esta enfermedad es de vital importancia para prevenir o retardar el desarrollo de complicaciones serias, que resulten en costos elevados a los servicios de salud [5]. Según el estudio publicado en 1993 por el Grupo de Investigación sobre Control de Diabetes y sus complicaciones [6] se ha demostrado que el manejo adecuado de los niveles de glucosa reduce de forma significativa el desarrollo y la progresión de algunas complicaciones importantes de la diabetes mellitus tales como, retinopatía, neuropatía, y nefropatía. Una de las alteraciones más frecuentes y serias en la historia natural de la diabetes mellitus es la neuropatía autonómica cardíaca (NAC), resultante del deterioro de las fibras del sistema nervioso autónomo que inervan al corazón y a los receptores de los vasos sanguíneos, produciendo un desorden en el control de la frecuencia cardiaca y la dinámica vascular [7]. Algunos trabajos realizados en pacientes con NAC revelan una carencia de la respuesta fisiológica del corazón a varios estímulos del estrés físico, tales como: el ejercicio, medido por la frecuencia cardiaca y la presión arterial [8]. Se ha demostrado que la NAC podría ser diagnosticada en las etapas tempranas de la diabetes, puesto que hay una relación inversa entre la severidad de la NAC y la variabilidad de la frecuencia cardiaca. Estos resultados son también asociados a disminución del gasto cardiaco, disfunción sistólica y alteración del tiempo ventricular diastólico [8]. A pesar de su conocida relación con el riesgo de mortalidad cardiovascular y extensas manifestaciones clínicas invalidantes, aún no se comprende del todo su significado,

17 3 comportamiento y expresión, de allí la importancia de crear una base de datos de pacientes diabéticos que presentan NAC en nuestro país ya que no hay una que se encuentre disponible a nivel nacional para realizar diversos estudios acerca de la complicaciones de dicha enfermedad. La creación de una base de batos es de suma importancia ya que sirve de fuente de información para cualquier aspecto investigativo que se quiera realizar. Sin embargo, es necesario desarrollarla de manera que pueda contemplar todos los parámetros requeridos e información relevante de un paciente, que permita hacer una búsqueda sencilla, rápida y eficaz a la hora que se quiera indagar acerca de un paciente en particular ó un estudio realizado para su posterior análisis. Además, debe permitir realizar actualizaciones y modificaciones de la información que se quiera introducir o eliminar. El Grupo de Computación en Medicina y Biología (GCMB) y el Grupo de Bioingeniería y Biofísica Aplicada (GBBA) de la Universidad Simón Bolívar junto con colaboradores del Hospital Universitario de Caracas (HUC) forman el Grupo de Diagnóstico y Modelaje de Neuropatía Cardíaca Diabética (DICARDIA). Este grupo tiene como objetivo desarrollar métodos que puedan ayudar a incrementar el valor diagnóstico de las pruebas clínicas en la neuropatía autonómica cardíaca. Dicho proyecto se divide en tres etapas. La primera etapa consiste en el diseño del protocolo clínico bajo el cual se llevará a cabo la recolección y desarrollo de una base de datos, la segunda etapa consiste en la extracción y análisis de parámetros de las variables recolectadas y la tercera etapa es la representación de los resultados a partir de estos modelos. Este trabajo esta enmarcado en la primera etapa de DICARDIA y consiste en desarrollar un protocolo basado en pruebas no invasivas, utilizando como fuente, procedimientos rutinarios realizados en el HUC. La idea es establecer una metodología con el objeto de valorar el sistema nervioso autónomo, el sistema cardiovascular y el sistema de regulación de la glucosa, en el paciente diabético conocer los procesos subyacentes involucrados en la diabetes, así como contribuir a la solución de un problema de salud pública en nuestro país. El diseño parte de una revisión bibliográfica extensa de las manifestaciones clínicas de la NAC en pacientes diabéticos. A partir de este estudio se determina el conjunto de pruebas a realizar: registros de Electrocardiograma (ECG) durante esfuerzo físico y parámetros de

18 4 laboratorio obtenidos de la historia médica, que permita realizar inferencias relacionada con la detección y prevención de las posibles complicaciones. Adicionalmente se incluirán las variables relevantes para el trabajo (Detección de la ondas P, QRS, y T, Intervalo RR, Segmento ST) utilizando los algoritmos de procesamiento de señales, desarrollados en el GBBA. Los datos resultantes de la aplicación del protocolo son almacenados en una plataforma de base de datos ecgml, la cual permite visualizar de una manera jerárquica y amigable los datos demográficos, clínicos y las características de la señal, con sus respectivas anotaciones de cada paciente y así el usuario pueda tener un acceso completo eligiendo el mejor registro para su posterior análisis. El capítulo II aborda los fundamentos teóricos de la diabetes y de la neuropatía autonómica cardiaca, explicando sus manifestaciones, síntomas, indicadores, tratamientos, algunas pruebas y parámetros para el control y diagnóstico. En el capítulo III se describe el uso de las Bases de Datos en la investigación y en la práctica clínica, se presenta el marco referencial de la plataforma ecgml y la implementación usada para el desarrollo de la Base de Datos realizada en este Trabajo de Grado. El capítulo IV aborda la metodología empleada para el diseño del protocolo clínico. El capítulo V presenta la descripción de la Base de Datos obtenida y por último se presentan las conclusiones y los trabajos futuros.

19 CAPITULO II DIABETES MELLITUS Y NEUROPATÍA AUTONÓMICA CARDÍACA A continuación se presenta una descripción médica de la diabetes mellitus, la neuropatía autonómica cardíaca. Adicionalmente se describen las manifestaciones, el tratamiento, así como los parámetros y pruebas de laboratorio utilizados para el diagnóstico y control de la enfermedad Diabetes Mellitus La diabetes mellitus es una enfermedad que incapacita al cuerpo para metabolizar ó usar eficazmente los carbohidratos, las proteínas y las grasas. Los alimentos (especialmente carbohidratos y frutas) se convierten en glucosa. Todas las células del cuerpo necesitan glucosa para vivir, pero la glucosa no puede penetrar en las células sin la intervención de la insulina. La insulina es una hormona que se produce en las células Beta, que están ubicadas en el extremo del páncreas (una glándula grande que se encuentra detrás del estómago). Cuando una persona tiene diabetes, el páncreas deja de producir insulina, o no la produce en cantidades necesarias. Así, al no ser aprovechada por las células, la glucosa se concentra en la sangre en un nivel muy alto [9]. Hay dos tipos principales de diabetes mellitus. El tipo I es dependiente de la insulina, a veces se le llama diabetes juvenil, porque normalmente comienza durante la infancia (aunque también puede ocurrir en adultos). Como el cuerpo no produce insulina, las personas con diabetes del tipo I deben inyectarse insulina para poder vivir. Menos del 10% [10] de los afectados por la diabetes padecen el tipo I. En el tipo II, que surge en adultos, el cuerpo sí produce insulina, pero, o bien no produce suficiente, o no puede aprovechar la que produce. El

20 6 tipo II suele ocurrir principalmente en personas a partir de los cuarenta años de edad, generalmente con sobrepeso. No existe una cura para la diabetes. Por lo tanto, el método para cuidar la salud de personas afectadas por este desorden, es mantener los niveles de glucosa en la sangre, lo más cercano posible a los normales. Un buen control puede ayudar enormemente a la prevención de complicaciones de la diabetes relacionadas al corazón, el sistema circulatorio, los ojos, riñones y nervios. Un buen control de los niveles de glicemia es posible mediante las siguientes medidas básicas: una dieta planificada, actividad física, toma correcta de medicamentos, y chequeos frecuentes del nivel de azúcar en sangre [10]. Las personas con diabetes tienen un riesgo más alto de contraer enfermedades cardiovasculares, especialmente ataques cardíacos y derrames cerebrales. La mayoría de las complicaciones cardiovasculares en está enfermedad están relacionadas con la forma como el corazón bombea la sangre a todo el cuerpo. Las altas concentraciones de glucosa puede cambiar la composición química de algunas de las sustancias que se encuentran en la sangre y esto puede hacer que los vasos sanguíneos se obstruyan completamente. Desafortunadamente, el riesgo de enfermedades cardiovasculares entre las personas con diabetes es alto: el diagnóstico de diabetes en un adulto presenta el mismo riesgo que haber tenido un ataque al corazón. Hasta 65 por ciento de las muertes de los pacientes con diabetes se atribuyen a enfermedades del corazón o vasculares [11]. Las enfermedades del corazón afectan a las personas con diabetes, con una frecuencia dos veces mayor que la de las personas que la tienen. Para las personas con diabetes, las complicaciones cardiovasculares ocurren a una edad más temprana y con frecuencia resultan en la muerte prematura. Las personas con diabetes tienen un riesgo cinco veces más alto de tener accidentes cerebro vasculares, y cuando han tenido uno, tienen entre dos y cuatro veces mayor riesgo de repetirlo [12]. La diabetes es la causa más importante de neuropatía autonómica cardíaca. Las lesiones neuronales se manifiestan como una pérdida o alteración en el control vagal, perdida de la

21 7 variabilidad de la frecuencia cardíaca, disminución del tono simpático periférico y disminución de la capacidad de sudoración Sistema Nervioso Autónomo El sistema nervioso autónomo es un sistema eferente que transmite impulsos desde el sistema nervioso central hacia órganos periféricos. Este sistema ayuda a controlar la frecuencia cardíaca, la presión arterial, la contracción y dilatación de los vasos sanguíneos, contracción y relajación del músculo liso en varios órganos. Una de las características más llamativas es la rapidez y la intensidad con la que puede cambiar las funciones viscerales. Por ejemplo, en 3 a 5 segundos, puede duplicar la frecuencia cardíaca, y en 10 a 15 segundos la tensión arterial [13]. El corazón está inervado tanto por el sistema nervioso simpático como por el sistema nervioso parasimpático [14]. Estos sistemas afectan la función del corazón fundamentalmente en dos aspectos: 1. frecuencia cardiaca (cronotropismo) y 2. contractilidad (inotropismo) (Figura 1) Parasimpático Simpático Corteza Cerebral Tronco Encefálico Cerebelo Nodo Sinusal Nodo Aurícula Ventricular Sistema de Circulación Cardiaca Figura 1. Inervación autonómica del corazón. Tomado de [14].

22 8 Las funciones del sistema nervioso simpático están controladas por el núcleo posterolateral del hipotálamo. La estimulación de este núcleo, resulta en una descarga masiva del sistema simpático. Las funciones del sistema nervioso parasimpático están controladas por los núcleos medios y parte anterior del hipotálamo. Sistema nervioso simpático: Las fibras simpáticas se distribuyen en el nodo sinoauricular y auriculoventricular pero tienen una distribución ventricular mucho más importante que el nervio vago. Las fibras simpáticas que inervan el corazón parten de los dos ganglios estrellados (derecho e izquierdo), el derecho inerva principalmente el epicardio anterior y el septo interventricular y la estimulación de este ganglio provoca aumento de la frecuencia cardiaca, el ganglio estrellado izquierdo inerva las caras lateral y posterior de los ventrículos y su estimulación ocasiona un aumento de la tensión arterial media y de la contractilidad del ventrículo izquierdo sin causar un cambio sustancial de la frecuencia cardiaca. El tono simpático normal mantiene la contractilidad cerca de un 20% por encima de la que existe en ausencia de la estimulación simpática. Sistema nervioso parasimpático: Las fibras parasimpáticas se distribuyen principalmente en los nodos sinoauricular y auriculoventricular y en menor grado en las aurículas. Tienen muy poca o nula distribución en los ventrículos. Así, el principal efecto de la estimulación vagal es cronotrópico: disminución de la frecuencia cardiaca por disminución de la descarga del nodo sinoauricular y disminución de la excitabilidad de las fibras auriculoventricular con retraso de la conducción. Un estímulo vagal muy intenso puede parar por completo el nodo sinoauricular y bloquear la conducción auriculoventricular. El efecto sobre la contractilidad es mínimo. Los reflejos del sistema cardiovascular, están mediados por el sistema nervioso autónomo y tienen un papel fundamental en el control de la tensión arterial [15]. 2.3 Neuropatía diabética La neuropatía diabética es un cuadro heterogéneo que incluye diversas disfunciones y cuya aparición podría atribuirse a la propia diabetes mellitus o factores vinculados con ella.

23 9 La neuropatía autonómica es una de las complicaciones más comunes de la diabetes, cuando ésta afecta al sistema nervioso autónomo puede causar daños al sistema cardiovascular, al sistema gastrointestinal, al sistema genitourinario y empeora las funciones metabólicas como el control regular de la glucosa. La neuropatía autonómica diabética deteriora la capacidad de conducir actividades de la vida diaria, la calidad de vida, y aumenta el riesgo de muerte [16] Manifestaciones clínicas de la Neuropatía Autonómica Diabética La diabetes puede causar disfunción en cualquier parte del sistema nervioso autónomo, provocando un alto rango de desordenes en las fibras simpáticas y parasimpáticas. Las manifestaciones clínicas se pueden reflejar en los siguientes sistemas. En el Pupilar, donde el diámetro de la pupila se disminuye, en el metabólico, cuando se presenta inconciencia hiploglicemica y insensibilidad hiploglicemica, en el Cardiovascular, con taquicardia, intolerancia al ejercicio, hipotensión ortostática, intolerancia al calor, en el Neurovascular, en las áreas de anhidrosis simétricas, hiperhidrosis, alteraciones en el flujo sanguíneo de la piel, en el Gastrointestinal, cuando se presenta estreñimiento, diarrea e incontinencia fecal y en el sistema Genitourinario, con disfunción eréctil, eyaculación precoz y disfunción sexual femenina (Figura 2) [16]. Pupilar Metabólico Cardiovascular Neurovascular Gastrointestinal Genitourinario Figura 2. Esquema de las Manifestaciones de la Neuropatía Autonómica Diabética. Tomado [16].

24 Neuropatía autonómica cardíaca La neuropatía autonómica cardíaca es el resultado de lesiones en las fibras nerviosas del sistema nervioso autónomo que inervan al corazón y los vasos sanguíneos, llevando a trastornos del control de la frecuencia cardiaca y la dinámica vascular. Esta neuropatía es el foco más predominante de atención en el estudio de la disfunción autonómica, seguramente atribuible a su grado de asociación en estudios poblacionales con complicaciones cardiovasculares, alta prevalencia y posibilidad de intervención en la prevención. Estudios epidemiológicos de pacientes diagnosticados con diabetes mellitus han permitido estimar un riesgo relativo de mortalidad a los cinco años, cinco veces mayor en pacientes diabéticos con evidencia de neuropatía autonómica cardíaca comparado con aquellos pacientes diabéticos sin disfunción autonómica [17]. Los síntomas clínicos se desarrollan generalmente muchos años después del inicio de la diabetes. Sin embargo, la neuropatía autonómica puede a menudo ser identificada por pruebas funcionales en el plazo de un año del diagnostico en pacientes con diabetes tipo II y en el plazo de dos años en pacientes con diabetes tipo I. El factor causante, más importante es el escaso control glicémico, la larga duración de la diabetes, la edad, el sexo femenino y el índice alto de masa corporal. La diabetes puede causar disfunción de algunas o cada parte del sistema nervioso autónomo, entre las más graves y peligrosas de las condiciones vinculadas a la neuropatía autonómica se conocen: infarto silencioso al miocardio (ISM), arritmias cardíacas, ulceraciones, gangrena, y nefropatía. La neuropatía autonómica está también asociada con un incremento de riesgo de muerte repentina [16]. La neuropatía autonómica cardíaca causa anormalidades en el control del ritmo cardíaco y dinámicas vasculares. Está siendo vinculada a la hipotensión postural, intolerancia al ejercicio, incremento de la incidencia de la isquemia asintomática, infarto al miocardio, la disminución de la probabilidad de supervivencia después del infarto al miocardio [17],[18].

25 Síntomas y señales de la neuropatía autonómica cardíaca. Los síntomas y signos más comunes de la neuropatía autonómica cardíaca son: Taquicardia en reposo y carencia de variabilidad del ritmo cardíaco durante la respiración profunda o el ejercicio físico, está asociada con un alto riesgo de enfermedades coronarias en pacientes con o sin diabetes mellitus [19], [20]. Intolerancia al ejercicio: Los pacientes con neuropatía autonómica cardíaca muestran una reducida respuesta de la frecuencia cardíaca y de la presión sanguínea durante el ejercicio [21]. Una prolongación del intervalo QT: Este es un segmento electrocardiográfico cuya prolongación puede conducir a un mayor riesgo de arritmias cardíacas fatales o no fatales [22]. Patrón circadiano anormal de la presión arterial: La presión sanguínea, normalmente, se eleva en las primeras horas de la mañana y después se reduce de manera progresiva en el resto del día. El paciente diabético pierde esta variación circadiana [23]. Síntomas de la enfermedad arterial coronaria: Los pacientes diabéticos presentan un alto índice de enfermedad arterial coronaria, ciertamente la isquemia sin dolor es significativamente más frecuente en pacientes con neuropatía autonómica diabética que en aquellos que no la tienen. La carencia de dolor es el resultado de nervios aferentes dañados. La isquemia silenciosa y el infarto miocárdico silencioso son particularmente peligrosos porque los pacientes no pueden detectar el dolor y pedir ayuda. El dolor en cualquier parte del pecho en un paciente con diabetes debe ser considerado de origen miocárdico hasta que se demuestre lo contrario, otra pista para un posible infarto miocárdico silencioso es una inexplicable fatiga, confusión, edema, hemoptisis, náusea y vómito, diaforesis, arritmias, tos y disnea [24],[25]. Hipotensión ortostática: Es una diferencia entre la presión arterial estando sentado o en posición sedente y la presión arterial de pie < 30 mmhg. Clínicamente se acompaña de síntomas tales como: vértigo, debilidad, desaliento, visión borrosa, dolor en la parte posterior de la cabeza y pérdida de la conciencia. Los factores por los cuales puede agravar la hipotensión ortostática en la neuropatía autonómica cardíaca, debe incluir el agotamiento del

26 12 volumen debido a diuréticos, sudoración excesiva, diarrea o poliuria (producción y excreción de gran cantidad de orina). Los medicamentos que pueden contribuir a dichos problemas incluyen antihipertensivos, beta bloqueadores, y antidepresivos tricíclicos [26] Tratamiento de las manifestaciones cardíacas de la neuropatía autonómica diabética Una vez que se manifiesta la enfermedad se tienen que tomar en cuenta los siguientes tratamientos para su control y evolución: Control glicémico intensivo: Es decisivo para la prevención del comienzo de la neuropatía autonómica diabética y retardar su progresión. Sustancialmente reduce la prevalencia de la disfunción autonómica, reduce el deterioro de la variación RR y el cociente de Valsalva. El control glicémico intensivo puede invertir el deterioro en la variabilidad del ritmo cardíaco en tan solo un año de terapia. De cualquier modo, la respuesta al mejoramiento del control glicémico depende del grado de disfunción autonómica [27],[28]. Beta bloqueadores: Son cardioselectivos (atenolol, metopronol, acebutolol) o lipofílicos (propanolol, metopronol), pueden modular los efectos de la disfunción autonómica en diabetes oponiéndose al estímulo simpático, y de tal modo restaurar los balances simpáticos y parasimpáticos [29]. Tratamiento de la hipotensión ortostatica: Es difícil de manejar, porque la presión sanguínea al estar de pie deber ser elevada, sin causar hipertensión cuando el paciente se acuesta Diagnostico de la Neuropatía Autonómica Cardíaca En esta sección se presentan las pruebas diagnosticas para NAC: las pruebas de Ewing, y los exámenes de analítica química sanguínea Pruebas de Ewing A principios de los años 70, Ewing [30] propuso cinco pruebas reflejas cardiovasculares no invasoras simples a saber, respuesta de la frecuencia cardíaca a la respiración profunda,

27 13 respuesta de la frecuencia cardíaca al estar de pie, maniobra de valsalva, respuesta de la presión arterial al estar de pie, y respuesta de la presión arterial al agarre sostenido que han sido aplicadas con éxito. La literatura médica está identificada constantemente con estas cinco pruebas las cuales se han utilizado extensamente en una variedad de estudios. Las pruebas son válidas como marcadores específicos de la Neuropatía Autonómica Cardíaca. Actualmente se consideran otros factores potenciales tales como, el uso de drogas, el estilo de vida (ejercicio, fumar, e ingesta de cafeína), y la edad del paciente. Una gran cantidad de evidencias indican que estos factores pueden en varios grados afectar el sistema nervioso autónomo cardíaco y potencialmente a otros órganos del sistema autónomo [30]. Las cinco pruebas de Ewing se describen a continuación: 1) La respuesta del ritmo cardíaco a la respiración profunda: es decir, la variación latido a latido del ritmo cardíaco, variación del intervalo RR. La variación latido a latido en el ritmo cardíaco con la respiración depende de la inervación parasimpática (Figura 3). El bloqueo farmacológico del nervio vago con la atropina suprime toda la arritmia de la cavidad respiratoria, mientras que el bloqueo simpático con el uso o el tratamiento previo del propanol tiene solamente un efecto leve en él [31]. Diversas técnicas se han descrito en la literatura médica, pero las mediciones durante la respiración profunda se considerá la más confiable. El paciente es acostado en posición supina y respira 6 veces por minuto mientras que un monitor cardíaco registra la diferencia entre el máximo y el mínimo de la frecuencia cardíaca. Existen diversas variables las cuales permiten medir la variación del intervalo RR las cuales son la desviación estándar, el coeficiente de variación, la media circular resultante, máximo menos mínimo, cociente de expiración-inspiración [E:I], y el análisis espectral [32]. Estas variables poseen tanto ventajas como desventajas, y consideraciones que necesitan ser reconocidas para todas las medidas de la variación del intervalo RR.

28 14 Figura 3. Variabilidad de la frecuencia cardíaca durante una maniobra de respiración profunda Tomado de [33]. 2) La respuesta del ritmo cardíaco al estar de pie: Esta prueba evalúa la respuesta cardiovascular producida por un cambio de una posición horizontal a una posición vertical. La respuesta típica del ritmo cardíaco a la situación es atenuada en gran parte por un bloqueo parasimpático alcanzado con la atropina [34]. En sujetos sanos, hay un aumento rápido y característico en el ritmo cardíaco en respuesta al estar de pie, que se hace máximo aproximadamente en el latido 15 después de estar parado. Esto es seguido por una bradicardia relativa que se hace máxima en el latido 30 después de estar de pie. En pacientes con diabetes y con neuropatía autonómica, hay solamente un aumento gradual en el ritmo cardíaco. El paciente está conectado con un monitor electrocardiográfico (ECG) mientras que se acuesta y después está de pie a una posición vertical completa. Los trazos de ECG se utilizan para determinar el cociente de 30:15, calculado como el cociente más largo del intervalo RR (encontrado alrededor en el latido 30) y el más corto del intervalo RR (encontrado alrededor en el latido 15). Porque el máximo y el mínimo del intervalo RR puede que no ocurra siempre en los latidos 15 o 30 después de estar de pie. Ziegler [35] redefinió el cociente de máximo/mínimo 30:15 como el más largo del intervalo RR durante los latidos dividido por el más corto del intervalo RR durante los latidos 5-25.

29 15 3) Maniobra de Valsalva: En sujetos sanos, la respuesta refleja a la maniobra de Valsalva incluye taquicardia y vasoconstricción periférica durante el esfuerzo, seguida por un exceso en la presión arterial y bradicardia después de un aumento súbito de la tensión [36]. La respuesta es mediada mediante la activación de las fibras parasimpáticas y simpáticas del nervio. Los estudios con bloqueadores farmacológicos usando atropina, pentolamine (un alfa adrenérgico antagonista) y propanolol (un bloqueador beta adrenérgico no específico) confirman la implicación doble de las ramas del nervio autonómico para la respuesta a esta maniobra. [37]. Esto se ve como respuesta brusca del ritmo cardíaco y a veces como una declinación del valor normal en la presión arterial durante el esfuerzo, seguida por una recuperación lenta después del aumento. En la maniobra estándar de Valsalva, el paciente esta en posición supina, conectado a un monitor de ECG, exhala fuertemente por 15 s contra una resistencia fija (40 mmhg) con la glotis abierta. Lo cual resulta un aumento repentino y transitorio en las presiones intratorácicas e intraabdominales, con una consiguiente respuesta hemodinámica. Con el funcionamiento de la maniobra de Valsalva, hay un aumento transitorio en la presión intraocular e intracraneal, creando un riesgo teórico pequeño de la dislocación cristalina y una hemorragia intraocular [38]. En términos prácticos, sin embargo, el riesgo es mínimo porque las presiones comparables ocurren en la realización de las actividades diarias. La respuesta al funcionamiento de la maniobra de Valsalva tiene cuatro fases y en individuos sanos puede ser observado como sigue: Fase I: Subida transitoria de la presión arterial y una caída en el ritmo cardíaco debido a la compresión de la aorta y de la propulsión de la sangre en la circulación periférica. Los cambios hemodinámicos son sobre todo secundarios a los factores mecánicos. Fase II: Caída temprana de la presión arterial con una recuperación subsecuente de la presión arterial más adelante en la fase. Los cambios de la presión arterial son acompañados por un aumento en el ritmo cardíaco. Hay una caída en el volumen cardíaco debido a la vuelta venosa deteriorada que causa la aceleración cardiaca compensatoria, la actividad compresiva creciente del músculo y la resistencia periférica.

30 16 Fase III: La presión arterial baja y el ritmo cardíaco aumenta con la cesación de la expiración. Fase IV: La presión arterial aumenta sobre el valor de la línea de fondo debido a la vasoconstricción residual, el volumen venoso normal restaurado y la salida cardíaca. El cociente de Valsalva es determinado a partir de los trazos de ECG calculando el cociente del intervalo RR más largo después de la maniobra (que refleja la respuesta bradicardica a la presión arterial excedida), al intervalo RR mas corto durante o poco después de la maniobra (taquicardia de reflejo como resultado de la tensión) (Figura 4). Figura 4. Variabilidad de la frecuencia cardíaca durante la maniobra de valsalva Tomado de [33]. 4) Respuesta de la presión arterial al estar de pie (Ortostatismo): La presión arterial cambia normalmente cuando se está en una posición de pie, sentada o supina. La respuesta a la situación es mediada por las fibras comprénsivas del nervio. En sujetos sanos, hay una circulación inmediata de la sangre dando por resultado una caída en la presión arterial que es corregida rápidamente por la vasoconstricción y la taquicardia periférica. En individuos normales, la presión arterial sistólica baja por <10 mmhg en 30 s.

31 17 En pacientes diabéticos con neuropatía autonómica, se deteriora la remuneración del baroreflejo. Una respuesta se considera anormal cuando la presión arterial diastólica disminuye más de 10 mmhg o la presión arterial sistólica baja por 30 mmhg en el plazo de 2 minutos después de estar parado [39],[40]. 5) Respuesta diastólica de la presión arterial al agarre sostenido: En esta prueba, la contracción sostenida del músculo según lo medido por un dinamómetro de agarre causa una subida en la presión arterial sistólica y diastólica y en el ritmo cardíaco. La inervación eferente de las fibras del corazón y del músculo, dan como resultado el incremento del volumen cardíaco, de la presión arterial y del ritmo cardíaco. El dinamómetro primero se exprime al máximo isométrico, después se sostiene en el máximo del 30% por 5 minutos. La respuesta normal es una subida de presión arterial diastólica >16 mmhg, mientras que una respuesta de <10 mmhg se considera anormal [39]. Los pacientes con neuropatía autonómica diabética son más probables de exhibir solamente una subida diastólica pequeña de la presión arterial Pruebas de laboratorio y parámetros Las personas con diabetes tienen que realizarse ciertos exámenes para disminuir el riesgo de las complicaciones que presenta la diabetes como lo son los ataques del corazón, accidentes cerebro vasculares, los problemas en los riñones, en los ojos, en los pies y en los dientes [40]. A continuación se indican los parámetros y sus valores normales que deben tenerse en cuenta para evitar complicaciones: Hemoglobina Glicosilada (HbA1c): Mide el promedio de los niveles de glucosa o azúcar en la sangre durante los últimos 3 meses, su valor debe de estar por debajo de 7% (170 mg/dl). Colesterol: Es una sustancia grasa presente en todas las células del organismo, que llega a las células a través del torrente circulatorio, transportado por las lipoproteínas. Dos de las lipoproteínas más importantes son las de baja y alta densidad (LDL y HDL). Los valores normales son los siguientes y deben ser chequeados una vez al año: - LDL: <100 mg/dl - HDL: >40 mg/dl para hombres y >50 mg/dl para mujeres

32 18 Triglicéridos: Son grasas livianas que suministran energía a los músculos, son transportadas por las lipoproteínas, su valor debe de ser <150 mg/dl. Se debe evaluar una vez o dos veces al año. Glicemia: Valor de la glucosa en sangre. En pacientes compensados debe ser < de 130 mg/dl. Presión arterial: Se refiere al nivel de fuerza o presión que existe en el interior de las arterias. El valor debe mantenerse a 130/80 mmhg y se revisa cada vez que se visita al médico. Frecuencia cardiaca: Número de veces que el corazón se contrae por minuto. El valor normal depende del sexo y de la edad del paciente, existe una tabla donde están los valores de la Frecuencia Cardíaca por los que se rige el Hospital Universitario de Caracas en la Unidad de Rehabilitación [41], el calculo de la frecuencia cardíaca máxima (FCmáx) es de la siguiente manera: FCmáx= 220 Edad (para hombres), FCmáx= 226- Edad (para mujeres) y los valores normales en pacientes con neuropatía autonómica Cardíaca es de 90 y 100 latidos/min [42] Otros Parámetros Electrocardiográficos para el estudio de la NAC Se observa en la literatura un interés en la búsqueda de nuevos parámetros para el estudio de la neuropatía diabética. A continuación se describen brevemente algunos de estos trabajos. Estudios Electrofisiológicos: Son registros de la actividad cardíaca que se toman de forma invasiva para evitar la superposición de señales que se produce en un electrocardiograma común, de aquí se obtiene información de la actividad eléctrica de cada cavidad cardiaca, tiene una función relevante en el diagnóstico de las enfermedades cardiovasculares [43]. El estudio realizado para detectar la neuropatía subclínica por medio de la electrofisiología se realizó con 30 pacientes con diabetes tipo I, en una jornada especial de la Universidad de Estambul. El grupo estuvo conformado por 12 mujeres y 18 hombres donde se seleccionó a una población menor de acuerdo a la edad, peso, sexo y que estuvieran en el rango de 1 a 12 meses de presentar la diabetes tipo I, donde se determinó la situación de los diferentes tipos de fibras nerviosas y la existencia de la neuropatía subclínica. Todos los pacientes fueron asintomáticos,

33 19 las medidas de las concentraciones de hemoglobina (Hba1c) fueron reconocidas como un indicador de la eficacia del régimen terapéutico en función de la respuesta de los músculos del cuerpo, por lo que este estudio explica que a los pacientes con diabetes tipo I se les puede diagnosticar la neuropatía subclínica por medio de la electrofisiología [44]. Pruebas de Esfuerzo (PE): Es un examen general para evaluar los efectos del ejercicio en el corazón. Existen diversos estudios que revelan una falta de respuesta fisiológica al estímulo de esfuerzo físico en pacientes con Neuropatía Autonómica Cardíaca medido en términos de frecuencia cardíaca y presión arterial. Se han planteado modelos donde existe una relación inversa entre la severidad de la Neuropatía Autonómica Cardíaca y la variación de la frecuencia cardíaca ante un esfuerzo físico incremental, además de disminuidos valores de frecuencias cardíacas máximas alcanzables, lo anterior asociado también a una disminución del gasto cardíaco y fracción de eyección, disfunción sistólica y alteración del tiempo de diástole ventricular [45]. Variabilidad de la frecuencia cardíaca: La variabilidad de la frecuencia cardíaca, es una herramienta valiosa para investigar la función simpática y parasimpática del sistema nervioso autónomo. El uso más importante del análisis de la variabilidad de la frecuencia cardíaca es la vigilancia del post-infarto y de los pacientes diabéticos. La variabilidad de la frecuencia cardíaca da la información sobre el equilibrio autonómico simpático y parasimpático y sobre el riesgo de la muerte cardíaca repentina en estos pacientes [46]. La variabilidad de la frecuencia cardíaca puede ser evaluada a través de métodos en el dominio del tiempo y en el dominio de la frecuencia. Las mediciones en el dominio del tiempo son las más sencillas de realizar y permiten determinar el ritmo cardíaco en algún punto en el tiempo o los intervalos entre complejos normales sucesivos. El estudio de la comparación de la variabilidad de la frecuencia cardíaca con el método de la transformada de Fourier y el método autoregresivo se llevó a cabo con 30 pacientes diabéticos, de los cuales 11 fueron mujeres y 19 hombres, 18 padecían diabetes tipo I y 12 diabetes tipo II. Se les realizó un holter de ECG de 24 horas, cuyo análisis arrojó como resultado que de los métodos aplicados, el más adecuado fue el de la transformada de Fourier, ya que se obtuvieron todos los componentes espectrales permitiendo analizar las altas y bajas

34 20 de la variabilidad de la frecuencia cardíaca, en cambio con el otro método (método B) se obtenían datos nulos o se perdían los valores, es por esto, que es posible asociar la diabetes a cierto comportamiento de los componentes espectrales de la variabilidad de la frecuencia cardíaca [47]. Recuperación de la Frecuencia Cardíaca (RFC): Un incremento en las actividades del sistema nervioso simpático y una reducción en el tono vagal han traído como consecuencia un incremento de eventos de las enfermedades cardiovasculares. Incluyendo muerte súbita. Se ha evaluado la recuperación de la frecuencia cardíaca después de la prueba de esfuerzo como un indicador de la actividad parasimpática y a su vez para diagnosticar la incidencia de los eventos de las enfermedades cardiovasculares [48]. Índices de recuperación de la frecuencia cardíaca: A cada minuto de recuperación después del ejercicio (por 4 minutos) se definieron los siguientes índices de recuperación de la frecuencia cardíaca: 1. Una disminución actual del pico de la frecuencia cardíaca del ejercicio a T minutos después del ejercicio: FC T = Pico FC- FC T, donde T = 1 a Una disminución relativa de la frecuencia cardíaca a un tiempo T después del ejercicio como un porcentaje de pico de FC = ( FC T /Pico FC)* Una disminución relativa en la frecuencia cardiaca a un tiempo T después del ejercicio como un porcentaje del aumento de la línea base: ( FC T / [Pico FC-FC en reposo])* Una inclinación de la recuperación de la frecuencia cardíaca por encima de los 4 minutos de recuperación, determinado del análisis intra-individual en el cual la frecuencia cardíaca fue regresada sobre el tiempo después del ejercicio FC T = Pico FC + T, donde es la pendiente de la frecuencia cardíaca versus el tiempo durante la recuperación después del ejercicio. Correlación de los índices de recuperación de la frecuencia cardíaca: La regresión lineal especificando el sexo se usa para examinar las relaciones de la recuperación de la frecuencia cardíaca de 1 a 2 minutos después del ejercicio para las siguientes variables: edad, condición de fumar, presión sistólica y diastólica, uso de medicamentos para disminuir la presión

35 21 sanguínea, pico de FC, y la respuesta isquemica durante el ejercicio. Separando los análisis fueron desarrollados por FC 1 minutos y FC 2 minutos. Repolarización Ventricular: El estudio de los índices QT en cuanto a su intervalo y dispersión se realizó a un grupo de 42 personas, 22 eran mujeres y 20 hombres, con diabetes tipo II, los datos clínicos tomados de los pacientes fueron los que comúnmente se evalúan en un paciente diabético, como son datos personales, presión sanguínea y exámenes de sangre, donde se analizan la glucosa, los triglicéridos y el colesterol, además se les practicó un estudio electrocardiográfico en donde se realizó la detección de 12 latidos mediante la sensitividad baroreflectora y con el suministro de la I-metaiodobenzylguanidine se obtuvo la medición de la funciones autonómicas cardíacas, de donde se extrajeron los valores medios de los intervalos QT (máximo y mínimo) y la dispersión del intervalo QT, indicando que los pacientes con diabetes tipo II presentan un aumento en el intervalo QT y en la dispersión QT al progresar la neuropatía autonómica cardíaca [49] Conclusión Se presentaron los aspectos fisiológicos y clínicos básicos referentes a la NAC. En la última sección se muestra el interés existente en la búsqueda de indicadores precoces de neuropatía diabética para la prevención de dicha complicación. La diversidad de los estudios realizados subraya la importancia de efectuar un diseño adecuado del protocolo clínico, para la selección idónea de señales biomédicas y los parámetros que formarán parte de la base de datos en cuestión.

36 CAPITULO III DESARROLLO DE LA PLATAFORMA Gracias a la baja de costos de los medios de almacenamiento y a los adelantos de las comunicaciones y de la informática, se ha comenzado a registrar grandes cantidades de datos e información clínica para mejorar el proceso médico estándar (adquisición, detección, diagnóstico y terapia). Adicionalmente se han originado numerosas soluciones para el manejo de estos datos tanto en el contexto clínico como en el contexto de la investigación y desarrollo. El capitulo comienza subrayando la importancia de las base de datos en el área de bioingeniería para el desarrollo y evaluación de sistemas de diagnóstico inteligentes y algoritmos para el procesamiento de señales, luego se mencionan algunos estándares en el manejo de las historias clínicas electrónicas y se presenta el marco teórico de la plataforma ecgml, el capitulo finaliza con la descripción de la plataforma desarrollada Base de datos Estrictamente hablando, es un conjunto de datos que pertenecen a un mismo contexto, almacenados sistemáticamente para su uso posterior. Estas pueden dividirse en dos grupos, las bases de datos analíticas, que son de sólo lectura, utilizadas primordialmente para almacenar datos históricos que posteriormente se pueden usar para estudiar el comportamiento de un conjunto de datos a través del tiempo, realizar proyecciones, tomar decisiones y las bases de datos dinámicas que están orientadas a almacenar información modificada con el tiempo, permitiendo operaciones como actualización y adición de datos, además de las operaciones fundamentales de consulta [50]. En bioingeniería, una base de datos es una colección de señales obtenidas usando un protocolo clínico definido. La gran cantidad de patrones de formas de ondas biológicas que existen, hacen necesario que la evaluación de algoritmos de procesamiento de señales y de

37 23 modelos se realice en bases de datos de tamaño considerable, antes de que su desempeño pueda ser juzgado como satisfactorio para su uso en diagnóstico o terapia médica. A menudo, una base de datos incluye señales de un solo tipo en particular, como por ejemplo, electroencefalograma (EEG) y electrocardiograma (ECG), pero del mismo modo puede tener varios tipos de señales. Las anotaciones médicas son de vital importancia en la realización de una base de datos, ya que, definen los instantes de tiempo en los cuales ocurren ciertos eventos en la señal, tales como la presencia de latidos patológicos en el ECG o ataques epilépticos en el EEG. Las anotaciones también pueden explicar características más complejas de la señal así como información no fisiológica, tal como la presencia de artefactos y/o ruido. Las anotaciones pueden ser realizadas manualmente por uno o varios expertos que analizan cuidadosamente la señal. Además de la señal y de las anotaciones, las bases de datos incluyen información demográfica de cada muestra tal como sexo, edad, peso, tratamiento, y datos de otros procedimientos clínicos que puedan tener interés al evaluar el problema en estudio [51]. Las bases de datos biomédicas se han convertido en herramientas claves en el desarrollo de proyectos de investigación en el área médica, así como en actividades académicas y de formación. Dichas bases de datos sirven además como referencia para el estudio de diversas patologías [52]. A nivel internacional la base de datos electrocardiográfica más utilizada es PhysioBank, debido a que es una plataforma abierta y esta disponible en la página de PhysioNet, la cual es una fuente de búsqueda de señales fisiológicas complejas y actualmente posee 40 bases de datos para ser descargadas y poder hacer uso de las mismas[53]. Contiene Bases de Datos Multi-Paramétricas, de ECG, de intervalos RR, neurológicas, de señales sintéticas y de imágenes. Entre algunas bases de datos disponibles en Physionet, vale la pena destacar: 1) La base de datos MIT-BIH de Arritmias contiene 40 extractos de media hora de dos canales de registro ambulatorios de ECG, obtenidos de 47 sujetos. Las grabaciones fueron digitalizadas a 360 muestras por segundos con 11 bits de resolución, dos o más cardiólogos hicieron las anotaciones de cada grabación. Está base de datos ha sido ampliamente explotada

38 24 por la comunidad científica y es la referencia para el desarrollo y evaluación de algoritmos para el estudio de las arritmias [54]. 2) Las Bases de Datos Multi-Paramétricas: i) The Massachusetts General Hospital/Marquette Foundation (MGH/MF), contiene 250 registros de 3 canales de ECG, presión arterial, presión de la vena central, presión de la arteria pulmonar, respiración y señales de CO 2 de las vías aéreas de pacientes críticos en cuidados intensivos. ii) La base de datos de Apnea, consta de 70 registros de ECG, duración de 8 horas cada registro, con sus respectivas anotaciones, otra es la base de datos Massachusetts Institute of Technology, Beth Israel Hospital (MIT-BIH) polisomnografia, con carpetas de anotaciones en estado de reposo y apnea [54]. 3) La base de datos para la evaluación de algoritmos de segmentación al intervalo QT y otros intervalos de la forma de onda del ECG, posee 105 registros de 12 canales de ECG 15 minutos de duración muestreados a 250 Hz y 12 bits [55]. 4) La base de datos de larga duración (Long Term) contiene 90 registros de dos canales, a 12 bits, muestreados a 125 Hz. Fue creada con el propósito de ser una referencia para la evaluación de los detectores transitorios de isquemia, por lo cual esta base de datos contiene registros y anotaciones de episodios isquémicos, episodios no isquémicos, episodios de bajo nivel de ST y episodios mixtos. Estos registros han permitido el desarrollo y la evaluación de detectores capaces de diferenciar eventos isquémicos de eventos no isquémicos, así como también investigaciones referentes a los mecanismos y dinámica de la isquemia [56]. 5) La base de datos europea ST-T es utilizada para la evaluación de los algoritmos y el análisis de los cambios del segmento ST y de la onda T. Posee 78 registros de 2 canales, 12 bits, una frecuencia de muestreo de 250 HZ, una duración de 2 horas [57]. En el Grupo de Bioingeniería y Biofísica Aplicada se cuenta con dos bases de datos: 1) Base de datos de electrocardiografía de alta resolución en varias etapas de la miocardiopatía chagásica (Proyecto Search). Para la realización de la primera versión se clasificaron 92 pacientes [58] y se obtuvo para el año 1993, la segunda versión [59] estuvo

39 25 compuesta por 183 pacientes y estuvo disponible en el año 1996, ambas versiones constituyen la fuente de datos utilizada a lo largo de este tiempo en los estudios que se han realizado en el grupo, ya que no se contaba con registros de Electrocardiografía de Alta Resolución (ECGAR) para esta enfermedad. En el año 1996 esta base de datos fue utilizada para la realización de proyectos de investigación en la Universidad de los Andes y en la Universidad de Carabobo [60]. 2) La base de datos de pacientes isquémicos, está constituida por pares de registros de señales electrocardiográficas de esfuerzo (Protocolo de Bruce) provenientes de un mismo sujeto. Cada par de registros fue realizado con una ventana de 24 horas entre ellos. Los datos corresponden a tres canales de adquisición (DII, V5, V6) muestreados a 250 Hz con una resolución de 12 bits. Según el diagnóstico clínico del sujeto, los registros se clasificaron en dos grupos, un grupo de pacientes (N=17) con diagnóstico previo de Cardiopatía Isquemica y un grupo control asintomático (N=7) apareado en edad y sexo [61]. Esta base de datos se realizó hace nueve años y sigue siendo utilizada por investigadores en el GBBA [62] Historia Clínica Electrónica Los avances en la informática y las telecomunicaciones han permitido la evolución del concepto tradicional de la historia clínica en papel, hacia una nueva historia clínica electrónica (EHR), por sus siglas en inglés Electronic Health Record. Estos nuevos formatos permiten el almacenamiento e integración de la información clínica en un formato digital, lo cual permite mejorar o solucionar problemas habituales de la historia tradicional [63]. El EHR contiene además de la información demográfica, tratamientos e intervenciones documentadas con resultados de exámenes paraclínicos, los cuales se actualizan continuamente para apoyar al personal médico en el diagnóstico y tratamiento del paciente [64]. Para el diseño de un sistema de EHR se deben tomar en cuenta diversos aspectos tales como, los estándares de las plataformas ó arquitecturas, la codificación de los datos, los estándares de la mensajería, la seguridad, confidencialidad y autentificación de los datos [65]. Por todos estos aspectos podemos estimar la complejidad del problema. Este es un problema abierto, en el cual se presentan diferentes propuestas regionales, tanto por la FDA, como por la Comunidad Europea.

40 26 En el contexto tecnológico la EHR se fundamenta sobre sistemas distribuidos y modelos multicapa. Los web services y XML parecen tecnologías adecuadas para la comunicación entre diferentes sistemas. Para el desarrollo de estándares de mayor importancia, en la actualidad, tenemos el nivel de salud siete (HL7) y el formato de imágenes digitales y comunicaciones en medicina (DICOM) ya que permiten la representación de documentos clínicos [66]. Sin embargo, a pesar de los avances en EHR, aún quedan por hacer esfuerzos para implementar un sistema abierto y estandarizado para que permita la interconexión de nuevas aplicaciones. Esto último será considerado en la próxima sección particularizado al ECG Estándares en Bases de Datos ECG La definición de estándares para la transmisión de datos biomédicos ha sido un problema lleno de innumerables debates desde hace varios años. En 1993, la Comisión Europea de Normalización a través del proyecto CEN/TC251 WG3 investigó 23 formatos para intercambio de información, de los cuales escogieron los mejores cinco para uso en informática médica. Entre ellos destaca fundamentalmente el HL7 [67] que se convirtió en el estándar de facto para el intercambio de datos clínicos y administrativos en los servicios de salud a nivel mundial [68]. El objetivo de HL7 es el intercambio de información entre aplicaciones informáticas en el sector salud. Su funcionamiento se sitúa en el ámbito de la capa 7 de la OSI, que es la denominada de aplicación. De aquí le viene el nombre de HL7. No se hace referencia a las arquitecturas que soportan estas aplicaciones, de hecho, HL7 debe utilizar las plataformas más comunes de la industria. Las aplicaciones a las que está orientado HL7, se pueden denominar ADT (Admision, Discharge, Transfer: Admisión, alta y transferencia de pacientes). Siguen el proceso de un paciente desde que entra hasta que sale del hospital o el centro de salud. Este tipo de información consta del registro del paciente, las consultas, facturación, actualización de análisis de laboratorio, historias clínicas, etc. En principio, está orientado a la gerencia de la información desde el punto de vista administrativo. Es importante señalar, que HL7 no especifica cómo es el transporte de la información, aprovecha las capas más bajas de la OSI para la transmisión de la información. Por lo tanto, a priori, se puede utilizar HL7 en cualquier canal de comunicaciones. También HL7 trata de utilizar toda la tecnología ya empleada,

41 27 tratando de ser de fácil implementación y actualización. Existen algunas aplicaciones que utilizan este formato de datos para transmitir ECG por Internet [69] [70]. Esto indica que es posible, aunque no existen especificaciones públicas de cómo se ha hecho, ya que son investigaciones de tipo comercial, en el primer caso para Marquette Electronics [71] ahora GE Medical Systems) y en el segundo para Hewlett-Packard. A pesar de los esfuerzos realizados por estandarizar las aplicaciones informáticas en el campo de la medicina, no existe un consenso todavía acerca de la forma de representar una señal y cómo ella puede ser aprovechada por los formatos reconocidos de intercambio de información. En el caso de HL7, su granularidad a nivel de la información clínica no es lo suficiente como para soportar con la debida robustez y flexibilidad el intercambio de señales en sistemas de telecuidado. La meta general es llegar a describir una serie de tiempo (por ejemplo una señal ECG, la salida del acelerómetro, una señal respiratoria, etc.) de un número arbitrario de canales, de forma tal que su representación sea independiente del sistema o dominio digital donde ella se genera o transmite. La Tabla 1 describe algunos de los esfuerzos realizados, específicamente en lo que concierne a la transmisión de electrocardiogramas. La FDA [72] (Federal Drug Administration) y otras organizaciones [73] han estado motivando a varios fabricantes de sistemas de adquisición y procesamiento de señales biomédicas para que propongan un estándar que resuelva esta necesidad. Las alternativas propuestas se basan en el desarrollo de un protocolo para la representación de señales y su intercambio a través de la red usando XML (Extensible Markup Language), un lenguaje que se ha convertido en parte importante de muchos sistemas basados en web. Básicamente existen metodologías claras para especificar la estructura de un documento XML de forma tal que sería posible construir una estructura para representar una señal como el ECG en base a sus características como: datos del paciente, datos del registro, mediciones, protocolo clínico usado, archivos de datos crudos o comprimidos, interpretación clínica. En principio estas características están muy bien especificadas para el protocolo SCP-ECG, por lo que una alternativa inicial es reproducir en XML esta representación. La ventaja es que con XML se usaría una semántica común y corriente para describir una estructura jerárquica de datos que podría tener una ocurrencia irregular. Algunos intentos han sido puestos en funcionamiento

42 28 por Marquette y Mortara Instruments [74], especialmente para la recolección de datos electrocardiográficos y para el manejo de bases de datos. Tabla 1 Algunos estándares usados para la representación del ECG Estructuras Académicas SCP-ECG [76] DICOM [77] CORBA [78] IEEE P1073 [79] Ejemplos de ello son las librerías de la base de datos MIT-BIH [75] las cuales no son de fácil transportabilidad de plataforma a plataforma sin una fuerte intervención del usuario. El Estándar ISHNE propuesto por la Sociedad Internacional de Holter y Electrocardiografía No-Invasiva, permite el intercambio de señales entre diferentes instituciones con una estructura sencilla. Fue desarrollado con el propósito específico de intercambiar, codificar, almacenar datos de ECG de diferentes centros. El estándar especifica como almacenar y transmitir la señal, la información del paciente, cómo comprimir los datos, mediciones sobre la señal, información sobre la instrumentación usada y anotaciones usando un léxico propio. De sus siglas Digital Imaging and Communications in Medicine fue creado originalmente para imágenes. Sin embargo, se ha añadido un estándar para almacenamiento de señales, particularmente ECG que incluye: 12 derivaciones, trazos hemodinámicas, anotaciones, referencias de tiempo o sincronización. Es una técnica usada en el desarrollo de aplicaciones complejas distribuidas en la red. Los objetos se pueden implementar en diferentes lenguajes de programación y en diferentes plataformas. Está ampliamente aceptado en la industria, y compañías como IBM, Netscape y Oracle han desarrollado este tipo de especificaciones en sus aplicaciones. Esto quiere decir que el acceso, por ejemplo, a una base de datos Oracle se puede hacer utilizando una interfaz ORB. Esta es la potencialidad de CORBA, que define un estándar para la creación de objetos distribuidos, bajo cualquier plataforma y en cualquier lenguaje. La especificación es, en esencia un protocolo de comunicaciones entre objetos. La familia P1073 (tres estándares del IEEE) propone una interconexión e interoperabilidad de equipos médicos, independiente de los proveedores de los equipos. Este estándar pretende especificar la infraestructura para las aplicaciones informáticas en el campo médico. Se denomina también MIB (Medical Information Bus, Bus para el intercambio de Información Médica) debido a que se propone una arquitectura que soporte el intercambio de información y de aplicaciones. Para promover la integración de información clínica y mejorar la interoperabilidad de los datos relacionados con el manejo de ECG, es necesario el uso y desarrollo de herramientas amigables. El ecgml es un lenguaje de marcado, es decir, un método para describir un documento insertando etiquetas en él, para la adquisición de datos y análisis de los

43 29 electrocardiogramas. Es una aplicación y un formato de soluciones independientes, los cuales facilitan el intercambio y análisis de la información de los electrocardiogramas [80]. El modelo del ecgml es un acercamiento flexible para representar y cámbiar los datos de ECG. Las especificaciones están codificadas en vocabulario XML, el cual es un metalenguaje que define la sintaxis utilizada para desarrollar otros lenguajes de etiquetas estructurados [81]. Su estructura jerárquica para la representación y almacenaje de los datos de ECG fue sintetizada a partir de recomendaciones y formatos existentes tales como el SCP-ECG Estructura del modelo ecgml La estructura del modelo ecgml, permite representar los datos provenientes del electrocardiograma según una estructura jerárquica, se toman en cuenta los eventos, los datos del paciente así como el diagnóstico y otros datos clínicos. Para cada paciente se crea un expediente con el elemento denominado Registro de ECG, identificado con el número del estudio (La fecha del estudio y el tiempo del estudio representan los elementos del tiempo del estudio de ECG). El diagnóstico contiene una versión de texto de la última interpretación del ECG, mientras que la historia médica es una descripción de los problemas clínicos y del diagnóstico del paciente. Hay dos componentes principales para cada expediente: i) Los datos demográficos del paciente contienen información de interés general concerniente a la persona tal como la identificación, edad, y sexo,(figura 5), ii) Los registros de ECG y sus anotaciones cuya estructura se detallará a continuación. El registro presentado en la Figura 6, representa el contenido básico del ECG. La fecha de adquisición y el tiempo de adquisición son elementos específicos de la fecha y hora que fue tomado el expediente. El número de identificación del paciente y el número de identificación del lugar son usados para identificar a la persona responsable y la institución del expediente.

44 30 Registro ECG Número de Estudio Fecha del Estudio Tiempo del Estudio Comentario Datos Demográficos Registro Historia Médica Diagnóstico Figura 5. Diagrama de árbol de los elementos del ecgml (Registro de ECG) Tomado de [82]. Figura 6. Diagrama de árbol de los elementos del ecgml (Registro).Tomado de [82] El dispositivo de registro describe los aparatos que generaron los datos, mientras que el protocolo clínico incluye información relacionada con el reporte clínico de los pacientes. Los datos registrados son elementos clave de la base de datos ecgml, en éstos pueden existir múltiples elementos dentro de un expediente, los cuales se diferencian por las derivaciones canal. El registro de datos incluye 3 componentes: i) las formas de onda (Figura 7), ii) las mediciones (Figura 8) y iii) las anotaciones (Figura 9). Las formas de onda son representadas

45 31 por una serie de valores a lo largo de 2 dimensiones (X, Y). Típicamente las anotaciones son usadas para describir eventos específicos de cada una de las derivaciones. El formato de ecgml es exclusivo para señales de ECG. Hay algunos elementos directamente relacionados con las formas de onda de ECG como por ejemplo, las ondas P, QRS y T. El propósito de ecgml es desarrollar una vía abierta y transparente de representación y cambio de los datos de señales de ECG. Forma de Onda Xoffset Tipo de dato= (tiempo/muestra) Valores del Eje X Duración Frecuencia de Muestreo Tipo de dato=(tiempo/muestra) Unidad= Hz Link de la Carpeta Valores del Eje Y Valor Real Datos Binarios Figura 7. Diagrama de árbol de los elementos del ecgml (Forma de Onda).Tomado de [82]

46 32 Registro Número de Identificación del Paciente Número de Identificación del Lugar Canal Forma de Onda Anotaciones Valores Medidas Comentarios Figura 8. Diagrama de árbol de los elementos del ecgml (Mediciones).Tomado de [82] Anotaciones Notación del Punto Etiqueta del Punto Valores del Eje X Valores del Eje Y Tipo de dato= (tiempo/muestra) Unidad= mv Comentarios Onda P Notación de la Onda Onda QRS Onda T Onda U Otras Ondas Figura 9. Diagrama de árbol de los elementos del ecgml. (Anotaciones).Tomado de [82]

47 Diferencias entre ecgml y los formatos existentes Basados en la tecnología de XML, el ecgml ofrece varias ventajas sobre los formatos existentes, por ejemplo, el SCP-ECG, que fue desarrollado exclusivamente para ECG de 12 canales, el ecgml permite trabajar con múltiples formatos y poder analizar la señal en un lenguaje mas cómodo y visualizar los datos del ECG en forma de atributos y eligiendo la cantidad de canales que se quieran representar [81] [82]. Las principales diferencias entre FDA XML y ecgml son las siguientes (Tabla 2). Tabla 2. Diferencias entre la plataforma ecgml y FDA XML. Diferencias FDA XML ecgml Estructura Legibilidad Esta basada en la versión 3 de mensajeria estándar de HL7. Todos los elementos de XML necesitan ser derivados del vocabulario y códigos HL7 R-MIM, resultando de un formato poco legible. Es una estructura jerárquica sintetizada de formatos existentes. No solo incorpora los datos relevantes, sino que también su descripción, llevando así a un formato legible tanto para el humano como para la maquina Implementación Requiere por lo menos un adecuado entendimiento de la filosofía de HL7 Es flexible, fácil de entender e implementar Mejoras Necesita mantener los requerimientos de HL7 Las estructuras de las grabaciones y contenidos pueden ser expandidas o modificadas en cualquier etapa. Luego se muestra un ejemplo de codificación de la plataforma FDA XML y la plataforma ecgml, donde se observa que la codificación es distinta y cumple con las diferencias anteriormente mencionadas. (Figura 10)

48 34 Figura 10. Código de los formatos de FDA XML y del ecgml. Tomado de [82] Herramientas fundamentales para la instalación del ecgml Se han desarrollado una serie de herramientas para apoyar el uso y mejorar las aplicaciones basadas en ecgml, las cuales incluyen Generador de ecgml y Buscador del ecgml, ambas codificadas en lenguaje de programación Java. Estas herramientas se describen a continuación: -Generador de ecgml: Proporciona una interfase de usuario amigable para crear expedientes basados en ecgml automáticamente (Figura 11). De acuerdo con un diagrama Definición de Tipo de Documento (DTD) o XML, el generador ecgml procesa los datos y crea un registro o expediente según el formato ecgml. -Buscador del ecgml: Es una aplicación para la visualización de los expedientes con formato ecgml, en donde se pueden apreciar las formas de onda y las anotaciones (Figura 12). Un documento de ecgml se divide en una serie de eventos cronológicos [82]. El panel de la izquierda esta reservado para una vista de navegación de árbol la cual resalta la estructura del modelo de ecgml. Puede ser expandida y minimizada en cualquier nivel. El panel del lado derecho muestra las formas de onda de los datos y las anotaciones.

49 35 Figura 11. Esquema de la construcción de un generador de ecgml. Tomado de [81] Figura 12. Buscador del ecgml. Tomado de [82].