Simulador de Cardiotacogramas para Validación de Análisis en Variabilidad de la Frecuencia Cardíaca

Abstract

La Variabilidad de la Frecuencia Cardíaca (VFC) consiste en la modificación `latido a latido´ del “intervalo RR”), y es un fenómeno emergente del control que ejerce el sistema nervioso autónomo (SNA) sobre el ritmo cardíaco. La VFC informa sobre el funcionamiento del corazón y del SNA. La VFC puede analizarse en los dominios del tiempo y de la frecuencia, en el espacio de fases, y mediante “análisis tiempo-frecuencia”. Se analizan series temporales de intervalos RR consecutivos de origen sinusal y normalmente conducidos (¨latidos normales¨). La serie de N intervalos RRk se denomina “cardiotacograma” (CTG), mientras que la función discreta (RRk(tk)) es la “serie de eventos discretos” (Discrete Event Series, DES, tk el tiempo de ocurrencia del k-ésimo latido). En el CTG los datos aparecen equiespaciados, mientras que en el DES no, condicionando la elegibilidad de métodos para análisis en el dominio de la frecuencia y análisis tiempo-frecuencia; más aun, en el DES, la ordenada de cada punto (RRk) es el tiempo que separa el k-ésimo punto del siguiente, de modo que en la señal de VFC, la amplitud `punto a punto´ es el valor del intervalo de muestreo, que a su vez es variable `punto a punto´. Además de las modulaciones fisiológicas, las señales de VFC presentan latidos anormales, artefactos de registro (latidos perdidos por diversas causas, ruido, desconexión del paciente, arritmias, etc.), los cuales deben ser removidos de la serie temporal antes de su análisis, agregando así segmentos libres de registros válidos, cuya influencia en los métodos estándar de análisis no han sido bien delimitados. En el presente trabajo se ha desarrollado un programa que simula series temporales de intervalos RR (cardiotacogramas y DES), con la posibilidad de incorporarles modulaciones fisiológicas de la VFC (arritmia sinusal respiratoria, barorreflejo, termorregulación periférica, control hormonal, ritmo circadiano, dinámica caótica, extrasístoles y pausas compensatorias, alteraciones patológicas de la VFC), incluyendo la posibilidad de artefactos eléctricos y desconección del paciente, registrados durante la captura. La utilidad de esta herramienta es proveer señales de características conocidas a priori, utilizables en pruebas de escritorio para validación de algoritmos de análisis de VFC, imposible de realizarse con señales reales en pruebas de campo.