RESUMEN La cuantificación de la variabilidad ... señal electrocardiográfica (ECG) es importante en el diagnóstico de enfermedades

I
RESUMEN
La cuantificación de la variabilidad espacial de los intervalos de tiempo de la
señal electrocardiográfica (ECG) es importante en el diagnóstico de enfermedades
cardiovasculares porque proporciona información acerca de las funciones eléctricas
y neurológicas del corazón. Uno de los intervalos más importantes es el intervalo
QT pues representa la duración de los procesos de despolarización y repolarización
ventricular. Varios estudios coinciden en que la prolongación del intervalo QT y su
variabilidad espacial medida en las 12 derivaciones del ECG definida como
dispersión QTd, pueden estar asociadas con un aumento del riesgo de arritmias
ventriculares malignas en varias condiciones clínicas, entre ellas en pacientes con
infarto de miocardio antiguo (OMI). Sin embargo, existen discrepancias en diferentes
estudios sobre su importancia pronóstica.
Estos resultados contradictorios se deben a que existen muchas controversias
en las metodologías de medición del intervalo QT y de la dispersión QTd en el ECG
de 12 derivaciones. En ambas metodologías influyen principalmente la utilización de
diferentes definiciones para el final de la onda T (con y sin onda U), que impide
medir con precisión el intervalo QT, la influencia de la frecuencia cardíaca, el tono
autonómico y las derivaciones utilizadas. En esta tesis se proponen nuevos índices
de repolarización ventricular basados en los intervalos JT, JTp y Tpe que
proporcionan una mayor sensibilidad y especificidad que los índices utilizados
actualmente.
Para una medición exacta y confiable de los intervalos propuestos en esta
tesis, se han desarrollado algoritmos de detección del complejo QRS y la onda T
basados en la transformada wavelet (WT). En este trabajo se utilizan como
funciones base B-splines, que permiten evaluar la WT en cualquier escala entera.
Esto permite tener un rango más amplio de escalas para seleccionar y reducir de
forma más eficiente la influencia de ruido y artefactos. La función wavelet utilizada
es la primera derivada de un B-spline cúbico de orden 4 expandida por un factor de
2. Esta wavelet es muy similar a la primera derivada de una gaussiana, por lo que
tiene una buena resolución en tiempo y frecuencia. El algoritmo de detección del
complejo QRS ha sido evaluado con ocho registros de la base de datos de arritmias
II
del MIT-BIH y tiene una exactitud de 99.5 %. La exactitud de los algoritmos de
detección de los puntos característicos del complejo QRS y la onda T se han
validado en 25 registros con medidas manuales de la base de datos de 15
derivaciones de la CSE, comprobándose que están dentro de los límites de
tolerancia con respecto a la medición por expertos. Se ha realizado un análisis
cuantitativo de los errores en la detección de los puntos característicos del complejo
QRS y la onda T debido a varias clases de ruido, comprobando que los errores se
encuentran dentro de los límites aceptables. De acuerdo con estos resultados, el
método propuesto basado en la WT tiene la exactitud de un experto humano, lo que
permite una estimación confiable de los intervalos de actividad ventricular, y es
robusto frente al ruido y artefactos.
Se ha analizado la influencia de la frecuencia cardíaca (fc) en las duraciones y
dispersiones del intervalo QT mediante pruebas de ejercicio en seis intervalos que
representan la actividad ventricular: QT, QTp, JT, JTp, Tpe y QRS, y las relaciones
(cocientes) QTp/QT, JTp/JT, Tpe/JTp y Tpe/JT, en sujetos normales. La dispersión
en cada intervalo se ha medido en ocho derivaciones durante las cuatro primeras
etapas del protocolo de Bruce. En estas pruebas es difícil medir el intervalo QT
debido a la presencia de ruido y artefactos producidos por el movimiento de los
electrodos, y a la fusión entre las ondas T y P durante ejercicio intenso que impide
detectar el final de la onda T(Te). En este trabajo se propone un nuevo método para
estimar Te en ejercicio intenso basado en la pendiente de bajada de la onda T, que
utiliza los módulos máximos de la WT de la onda T. En el rango de fc de reposo, se
ha comprobado que la duración de los intervalos QT, QTp, JTp y JT dependen de la
fc, con excepción de los intervalos Tpe y QRS, y las relaciones QTp/QT, JTp/JT,
Tpe/JTp y Tpe/JT que tienen una dependencia baja con fc y no requieren corrección.
Con respecto a las dispersiones de los intervalos de actividad ventricular, también se
observa en todos los intervalos que existe una correlación baja no significativa con fc,
por lo que tampoco requieren corrección.
Los índices propuestos en esta tesis para evaluar la repolarización
ventricular son las relaciones (cocientes): JTp/JT, Tpe/JTp y Tpe/JT, que se han
comparado con la duración y dispersión de los intervalos QTc, QTpc, JTc, JTpc y
Tpe, en 15 sujetos normales y 15 pacientes con infarto de miocardio antiguo (5
III
con infarto anterior y 10 con infarto inferior). Las derivaciones utilizadas para
medir el intervalo QT han sido: V3 para sujetos normales, V2 ó V6 para pacientes
con infarto anterior y D2 ó AVF para pacientes con infarto inferior. Para medir la
dispersión QTd, se han utilizado las derivaciones ortogonales (X,Y,Z) y su
conjunto equivalente (D1, aVF y V2). Los intervalos QTc, QTpc, JTc y JTpc han
resultado mayores en el grupo de pacientes. Estas diferencias son significativas
para los intervalos QTpc (p = 1,2 x 10 – 5), JTc (p = 0,02) y JTpc (p = 4,2 x 10 – 7).
El intervalo Tpe es significativamente menor en
el
grupo
de
pacientes
(p = 3,2 x 10 – 4). Todas las dispersiones son mayores en el grupo de pacientes.
Estas diferencias son significativas solamente para la dispersión del intervalo
JTp (p = 0,03). La relación JTp/JT es significativamente mayor en el grupo de
pacientes
(p = 2,3 x 10 – 8),
y
las
relaciones
Tpe/JTp
y
Tpe/JT
son
significativamente mayores en el grupo de sujetos normales (p = 1 x 10 – 8 y p =
9,6 x 10 – 8, respectivamente).
Estas relaciones indican que cambios en la
morfología de la onda T reflejan alteraciones de la repolarización debido al infarto
crónico y la isquemia.
En conclusión, las relaciones entre diferentes intervalos propuestos para
evaluar la repolarización ventricular: JTp/JT, Tpe/JTp y Tpe/JT, mejoran la
separación entre pacientes con OMI y sujetos normales, comparados con los
índices de duración y dispersión de los intervalos de actividad ventricular
utilizados actualmente. Dado que la mayoría de las muertes súbitas por arritmia
son de origen isquémico, la utilización de estas relaciones podría mejorar la
identificación de pacientes con riesgo de arritmias ventriculares malignas.