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http://hdl.handle.net/1843/BUOS-8R3GPG| Type: | Dissertação de Mestrado |
| Title: | Auxílio ao diagnóstico e prognóstico da doença de Chagas utilizando índices da variabilidade da freqüência cardíaca e a medida de complexidade de séries RR |
| Authors: | Kathy Mendes Ferreira |
| First Advisor: | Eduardo Mazoni Andrade Marcal Mendes |
| First Referee: | Murilo Eugenio Duarte Gomes |
| Second Referee: | Carlos Julio Tierra Criollo |
| Abstract: | A descoberta da doença de Chagas comemorou seu centenário no ano de 2009. Contudo, apesar dos avanços diagnósticos e terapêuticos alcançados desde os primeiros estudos de Carlos Chagas, estima-se que haja ainda cerca de 13 milhões de pessoas infectadas pelo T. cruzi na América Latina e centenas de milhares em países desenvolvidos, devido à migração internacional e a lacunas no controle da transmissão transfusional do mal de Chagas. Além disso, recentemente, a ocorrência de casos da doença devido à ingestão de açaí e caldo de cana contaminados, no Brasil, despertou a atenção para uma até então desconhecida forma de infecção pelo parasito, a transmissão oral da doença de Chagas. Após o contágio pela doença de Chagas, esta manifesta-se em duas fases, a aguda e a crônica. Na fase aguda, que dura cerca de um mês, o nível de parasitemia é elevado e o diagnóstico da doença é possível pela observação do parasito no sangue do infectado, por microscopia. Se o tratamento para a doença não é realizado na fase aguda, ocorre a evolução para a fase crônica, cujos sintomas manifestam-se, comumente, dez anos após o contágio. No período crônico, o diagnóstico é realizado por ensaios sorológicos, deixando de ser possível por microscopia, devido aos baixos níveis de parasitemia. Todavia, a antigenicidade cruzada e a suscetibilidade à resposta humoral do paciente têm colocado emquestão a especificidade e sensibilidade do diagnóstico da doença por sorologia. Aforma mais importante da doença de Chagas é a cardiopatia chagásica crônica com manifestação arrítmica, logo, a análise de alterações eletrocardiográficas é fundamental na avaliação do comprometimento cardíaco pelo mal de Chagas. A Variabilidade da Frequência Cardíaca (VFC) é uma medida indireta do controle autonômico do sistema nervoso sobre o coração. A regulação autonômica cardíaca anormal já foi demonstrada em pacientes chagásicos e tal perturbação pode ser detectada em registros de chagásicos, antes mesmo do desenvolvimento de disfunções ventriculares, em qualquer fase da doença, até nas formas indeterminada e digestiva. Com isso, este trabalho propõe formas de avaliar a doença de Chagas por sua manifestação arrítmica pelo cálculo dos índices da VFC e da Medida de Complexidade de trechos estacionários de registros Holter de três grupos de indivíduos: controle (grupo 0), chagásicos com função ventricular esquerda normal (grupo 1) e chagásicos com disfunção do ventrículo esquerdo (grupo 2). Oprimeiro método baseia-se no cálculo de índices estabelecidos para a VFC e dos momentos estatísticos dos resultados para cada grupo, sendo que a distinção entre os grupos foi testada pela aplicação de bootstrapping juntamente com o teste t-pareado sob momentos estatísticos dos índices da VFC, e também pelo teste de Welch para a média, teste F para a variância, e teste de Welch para a L-assimetria e L-curtose dos índices. O outro método, o cálculo da Medida de Complexidade, mede a regularidade e estrutura das séries de cada grupo. Os trechos dos registros foram pré-selecionados por um detector de estacionariedade baseado em um teste de hipóteses segundo um modelo RGB (Ruído Gaussiano Branco) e um modelo AR variante no tempo (TVAR). Nos resultados, observou-se, pelo bootstrapping e pelo teste t-pareado com nível de significância de 95%, que os três grupos de pacientes são distinguíveis pela média, variância, assimetria e curtose dos índices da VFC, sendo úteis para o diagnóstico e prognóstico da doença de Chagas. Dos testes deWelch e F, a assimetria e a curtose é que se destacaram na distinção entre os grupos. A Medida de Complexidade possibilitou uma distinção entre os grupos 0 e 2, mas de forma menos evidente que a obtida através dos índices da VFC. As saídas dos dois métodos, em estudos futuros, farão parte do conjunto de parâmetros de um classificador que poderá ser utilizado no diagnóstico e prognóstico da doença de Chagas |
| Abstract: | The discovery of Chagas disease celebrated its centenary in 2009. However, despite diagnostic and therapeutic advances achieved since the first studies of Carlos Chagas, it is estimated that there are still about 13 million people infected by the T. cruzi in Latin America and hundreds of thousands in developed countries due to international migration and faults in the control of transfusion transmission of Chagas disease. Moreover, recently, the occurrence of cases of the disease due to ingestion of acai fruit and sugarcane juice infected in Brazil attracted attention to an unknown via of infection by the parasite until then, the oral transmission of Chagas disease. After infection by Chagas disease, this manifests itself in two phases: acute and chronic. In the acute phase, which lasts about a month, the parasitemia level is high and the disease diagnosis is possible by observation of the parasite in infected blood, by microscopy. If the disease treatment is not performed in the acute phase, there is a progression to the chronic phase, whose symptoms appear, usually, ten years after infection. In the chronic period, the diagnosis is made by serologic testing and it is no longer possible by microscopy due to parasitemia low levels. However, the crossantigenicity and the susceptibility to humoral response of patients have raised doubts about the sensitivity and specificity of the disease serological diagnosis. The most important Chagas disease clinical variant is the chronic chagasic cardiopathy with arrhythmic episodes, so the analysis of electrocardiographic changes is essential to assess heart damage caused by Chagas disease. Heart Rate Variability (HRV) is an indirect measure of autonomic nervous system control over the heart. The abnormal cardiac autonomic regulation has been demonstrated in chagasic patients and such disturbance can be detected in their records even before the development of ventricular dysfunction, and at any stage of the disease, even in indeterminate and digestive forms. Therefore, the aim of this research is to propose ways of assessing the Chagas disease and its arrhythmic episodes by calculating HRV indexes and the Complexity Measure of stationary excerpts fromHolter records of three groups: control (group 0), chagasic patients with left ventricular normal function (group 1) and chaga sic patients with left ventricular dysfunction (group 2). The first method is based on the calculation of well known predetermined HRV indices and the statistical moments of the results for each group, and the distinction between groups was tested by bootstrapping and paired t-test applied on the statistical moments of the HRV indices, as well by theWelch test for the mean, F test for the variance, and againWelch test for the L-skewness and L-kurtosis of the indices. The other method, the Complexity Measure evaluation, gives the regularity and structure of excerpts of each group. The excerpts of the records were preselected by a stationary detector based on a hypothesis test under a WGN (White Gaussian Noise) model and a time-varying AR (TVAR) model. In the results, it was observed by bootstrapping and by paired t-test with significance level of 95 % that the three groups of patients are distinguishable by mean, variance, skewness and kurtosis of the HRV indices and thus useful for diagnosis and prognosis of Chagas disease. By the Welch and F tests, it was noticeable that the skewness and the kurtosis stood out in the distinction between the patient groups. The Complexity Measure allowed a distinction between groups 0 and 2, but with less evidence than that obtained by HRV indices. In future researches, these outputs will be part of the set of parameters for a classifier that may be used in diagnosis and prognosis of Chagas disease |
| Subject: | Engenharia elétrica |
| language: | Português |
| Publisher: | Universidade Federal de Minas Gerais |
| Publisher Initials: | UFMG |
| Rights: | Acesso Aberto |
| URI: | http://hdl.handle.net/1843/BUOS-8R3GPG |
| Issue Date: | 13-May-2011 |
| Appears in Collections: | Dissertações de Mestrado |
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