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Correo Científico Médico de Holguín 2001;5(3)

Trabajo Original

Hospital Provincial Docente " V.I.Lenin". Holguín.

Cardioplus. Sistema de diagnóstico integral para servicios de Cardiología.

Cardioplus. Comprehensive diagnostic system for cardiologic services.

            Delfín Rodríguez Leyva1, Delfín Rodríguez Mulet2, Fabián Fernández Chelala3, Alexander Méndez Castro4, Ivar Ivars Ochoa5.

1 Especialista de 1er Grado en Cardiología. Dpto de investigaciones cardiológicas. Hospital "V.I.Lenin".
2 Especialista de 2do Grado en Cirugía General. Especialista de 1er Grado en Anatomía Humana. Doctor en Ciencias Médicas. Profesor Titular. FCM "Mariana Grajales C".
3 Especialista de 1er Grado en Cardiología. Servicio de Cardiología. Hospital "V.I.Lenin".
4 Ingeniero en Informática. Empresa de Servicios Informáticos. Holguín.
5 Ingeniero en Máquinas Computadoras. Empresa de Servicios Informáticos. Holguín.

RESUMEN

La no existencia de sistemas que agrupen todos aquellos datos de interés, (tanto clínicos como provenientes de medios diagnósticos), a la hora de hacer un diagnóstico en pacientes aquejados de patologías de origen cardiovascular, motiva el diseño, programación y puesta en uso de un sistema electrónico computadorizado que permite el estudio integral de este tipo de enfermos, se recogen datos de interés del cuadro clínico del paciente, se realiza su seguimiento por parámetros vitales; se logra la recepción de la señal eléctrica del corazón, gracias al diseño y construcción de una tarjeta analógico-digital que sirve de interfaz entre un electrocardiógrafo convencional y una microcomputadora, se capturan las imágenes provenientes de los equipos de ecocardiografía y Doppler, se incluyen tablas de análisis de Ergometría y de Electrocardiografía de Holter, se llega al diagnóstico definitivo acorde con la clasificación oficial de las enfermedades cardíacas. Posibilita la generación de gráficos y reportes que muestran el comportamiento según múltiples parámetros de las enfermedades estudiadas así como los análisis estadísticos de las variables recogidas.

Se inicia su aplicación en la unidad de servicios cardiológicos de Holguín, donde se demuestra su alcance como medio diagnóstico, docente e investigativo, así como de una posible fuente de obtención de divisas a través de su comercialización.

Palabras claves: Sistema diagnóstico, electrocardiografía, ecocardiografía, Doppler, ergometría, Holter.

ABSTRACT

The nonexistence of systems which group all those data of interest ( both clinical and the ones resulting from diagnostic means) when making a diagnosis to patients suffering from cardiovascular diseases, motivated the design, programming and putting into use of a computerized electronic system which allows the comprehensive study of these patients. This system also permits the collection of information of interest from the clinical picture of the patient, his follow-up by vital parameters, the reception of his electrical signal originating in his heart thanks to the design and creation of a digital analog card which serves as an interface between a conventional electrocardiograph and a microcomputer. The images arising from the echocardiography and Doppler equipments are received; tables with analysis of Holter´s, Ergometry and Electrocardiography are included; the definitive diagnosis is made according to the official classification of cardiovascular diseases. The system make it possible the drawing of graphs and the making of reports which show the behaviour in accordance with different parameters of the diseases under study as well as statistical analysis of the variables taken.

It´s application is first begun in the unity of cardiologic services of Holguin where its scope as a diagnostic, teaching and investigative means is shown as well as a source for obtaining hard currency through its commercialization.

Keywords: Diagnostic system, electrocardiography, echocardiography, Doppler, ergometry, Holter.

INTRODUCCIÓN

Los métodos diagnósticos de las diferentes especialidades médicas han alcanzado en los últimos años un desarrollo vertiginoso ,esto ha favorecido que diagnósticos que hasta el momento se llevaba a cabo sólo con datos clínicos del paciente sean ahora obtenidos en menor tiempo y muchas veces con mayor grado de confiabilidad con el uso de las tecnologías de avanzada aportadas por el desarrollo de la electrónica y la computación(1) .

Durante los últimos años se ha asistido al desarrollo de diferentes técnicas diagnósticas en cardiología. La Ecocardiografía experimentó su mayor impulso en la década de los años 70, del mismo modo que lo hacía la Ecocardiografía de esfuerzo y el registro electrocardiográfico ambulatorio (Holter).

En la década de los 80 se asiste a la plena consolidación del Doppler y la Cardiología Nuclear, mientras que los 90 parecen estar destinados a la Resonancia Magnética Nuclear y a la Tomografía Computada Ultrarrápida.

La introducción de microprocesadores electrónicos cada vez más potentes ha permitido el desarrollo de medios diagnósticos computadorizados de mayor velocidad(2) y que brindan al personal médico más posibilidades y precisión a la hora de establecer un diagnóstico en la práctica diaria.

Durante años firmas especializadas en desarrollo de tecnología médica han destinado sus investigaciones al desarrollo de equipos que se encaminan cada uno de ellos por separado a la obtención de señales, imágenes o sonidos capaces de hacer diagnósticos, la mayoría de alto costo en el mercado internacional por lo que no siempre son accesibles a todas las entidades de salud de nuestro país (3,4,5,6,7,8) .

La idea de poder contar con un sistema computadorizado que permitiese la agrupación de varios estudios cardiológicos de forma tal que contribuyesen al análisis integral del paciente cardiópata con el fin de ser valorado desde los más diversos puntos de vistas nos llevó a diseñar, programar y luego poner en uso en nuestro medio el Sistema de Diagnóstico Integral para Servicios de Cardiología CardiO Plus 1.0.

MÉTODO.

Para el diseño y programación del sistema se utilizó el lenguaje Borland Delphi® 2.0

( Visual Pascal) con bases de datos Paradox 5.0, ambos para Windows®. Las respuestas del sistemas están realizadas con el generador de reportes Report Smith.

Se empleó una mini computadora 80 486 con 20 mbytes de RAM ( Read Access Memory) y 2 Gygabytes de disco duro.

Se diseño una tarjeta de conversión análogo-digital con el fín de recepcionar la señal electrocardiográfica en tiempo real.

RESULTADOS

Opciones del sistema:

Datos del Paciente: En esta opción usted puede darle al sistema datos generales del paciente, de los cuales se vale el mismo para realizar reportes concernientes al comportamiento de estas variables dentro del universo de estudio y para su inclusión en la base de datos, además se especifica el diagnóstico según la clasificación oficial de las enfermedades cardiacas mediante un clasificador que en todo momento le permitirá seguir una uniformidad en la elección del diagnóstico y que puede ser variado en dependencia del interés particular del especialista. De igual modo permite realizar un seguimiento por parámetros vitales del paciente a partir de los cuales podrá solicitar el gráfico de los mismos según su comportamiento en el tiempo con el fin de tener a su alcance mayor cantidad de elementos diagnósticos.

Se incluyen en este acápite las siguientes variables:

Nombre y Apellidos del paciente

Edad, Sexo, Fecha, Tensión Arterial, Frecuencia Cardíaca, Diagnóstico, Médico de Asistencia, El seguimiento incluye TA (Máx.) ,TA (Mín.) ,Fc, Temperatura.

Búsqueda Rápida de Pacientes: La puesta en uso de los datos de un paciente se ve facilitado por esta opción donde el usuario es capaz de establecer parámetros a través de los cuales desea realizar una visualización de las variables recogidas por el mismo ,la búsqueda puede realizarse por cualquiera de las siguientes vías : número de historia clínica, nombre del paciente, primer apellido, segundo apellido. Si así se desea puede filtrar la base de datos por rango de edades , sexo y enfermedad agilizando la operación. Durante la búsqueda rápida se le irá mostrando un listado en el cual aparece un cursor indicando el elemento inicial que cumple con los requisitos preestablecidos.

Registro Electrocardiográfico: permite realizar la recepción en tiempo real de la señal electrocardiográfica tomada directamente del paciente, lo cual es posible gracias a la presencia de una tarjeta analógico digital diseñada para este fin, la cual es acoplada al Bus de la microcomputadora y a un equipo de Electrocardiografía convencional. El panel de Análisis electrocardiográfico da la posibilidad de grabar la señal recepcionada, definir tiempo de muestreo de la señal, derivaciones a ser muestreadas (incluye derivaciones clásicas y especiales) el usuario podrá visualizar cuantas veces así lo considere el registro obtenido en una u otra dirección (inicio - fin, o viceversa), de la misma manera que podrá ampliar o disminuir el tamaño del trazado de la señal en pantalla en dependencia a la necesidad de visualizar detalles no perceptibles con el tamaño estándar, así como modificar la velocidad de corrido de la misma. Por otra parte el médico tendrá la posibilidad de acceder a una tabla de valores en la cual se recoge el valor en voltaje por unidad de tiempo para las derivaciones previamente definidas, lo cual es de gran importancia a la hora de llegar a un diagnóstico.

Esta opción incluye medición de datos de interés dentro del registro electrocardiográfico así como su análisis estadístico, dentro de las mismas se incluyen:

Amplitud de la onda P Duración de la onda P

Amplitud de la onda Q Duración de la onda Q

Amplitud de la onda R Duración de la onda R

Amplitud de la onda S Duración de la onda S

Amplitud de la onda T Duración de la onda T

mediciones de PR ,QT ,QRS

Determinación de Frecuencia Cardíaca y del Eje Cardíaco

Médico que revisa el trazado, Diagnóstico por EKG

Para recepcionar las señales que brinda el electrocardiógrafo a la microcomputadora se diseñó una tarjeta de interfaz que se conecta al BUS ISA de la misma. Básicamente es una tarjeta de conversión Analógico Digital (A/D) que está formada por las siguientes secciones:

Sección de entrada de señales analógicas: es donde se realiza un tratamiento de las señales de entrada para convertirlas a los niveles permisibles por el conversor A/D.

Sección de Conversión: es la encargada de convertir la señal analógica seleccionada a su correspondiente valor digital.

Sección de control: aquí se realiza el control de las acciones a realizar por la tarjeta como son establecer el origen de la señal de inicio de conversión que puede ser por software o a través de un temporizador programable donde se puede seleccionar la frecuencia de muestreo de la señal. Seleccionar el canal analógico a convertir de los 8 canales de entrada diferencial, recoger el resultado de la reversión por encuesta o por interrupción.

Sección de Interfaz: se realiza el acoplamiento con el BUS ISA de una

microcomputadora IBM o compatible , incluye la descodificación de las señales de

entrada y salida que en este caso es variable, así como la selección del nivel de

interrupción, evitando de esta forma conflictos con los recursos de hardware utilizados.

Análisis de Ecocardiografía Doppler : Esta opción da la posibilidad de llevar un informe completo de los siguientes estudios: Ecocardiografía Convencional(Modo M y Bidimensional), Doppler Mitral y Tricúspide y Doppler Aórtico y Pulmonar. Permite la visualización de la imagen ecocardiográfica congelada a partir de su grabación , asimismo la introducción por nuestro sistema de una tarjeta de captura de video posibilita contar con la secuencia de imágenes en tiempo real así como con los efectos sonoros producidos por el sistema Doppler de igual forma se pueden almacenar imágenes de interés tanto fijas como en movimiento para su posterior estudio por parte del médico y como fuente de docencia para el personal en formación.

El acápite que comprende el análisis de ecocardiografía Doppler incluye la activación del cálculo automático de variables como gradientes transvalvulares y áreas valvulares.

Esta opción comprende el análisis de las siguientes variables:

-Ecocardiografía Convencional (Modo M y Bidimensional)(9)

DTDVI (mm) ( diámetro telediastólico del ventrículo izquierdo )

DTSVI (mm) ( diámetro telesistólico del ventrículo izquierdo )

Pared Posterior en sístole (mm)

Pared Posterior en diástole (mm)

Septum interventricular en sístole (mm)

Septum interventricular en diástole (mm)

Volumen telediastólico del ventrículo izquierdo (l)

Diámetro de Aurícula izquierda ( mm)

Diámetro Aórtico en sístole (mm)

Diámetro Aórtico en diástole (mm)

Pendiente EF m/seg

Fracción de eyección %

Acortamiento Fraccionario %

Area Mitral en modo bidimensional cm2

Estudio del flujo Doppler.(10)

-Doppler Mitral

PHT Pressure half time (seg), Area Mitral (cm2) (por Doppler), Velocidad Máxima

(m/seg), Velocidad Media (m/seg), Gradiente Pico (mmHg), Gradiente Medio (mmHg),

Gradiente de Regurgitación (mmHg), DP/DT mmHg, Velocidad del Jet de Regurgitación

(m/seg),

-Doppler Tricúspide

Gradiente Pico (mmHg), Velocidad de Regurgitación (m/seg), Gradiente de Regurgitación

(mmHg),

-Doppler Aórtico

Velocidad Máxima (m/seg), Velocidad Media (m/seg), Gradiente Pico (mmHg),

Gradiente Medio (mmHg), Tiempo de Eyección Ventricular (seg), Velocidad Media en el

Tracto de salida del ventrículo izquierdo (m/seg), Area Aórtica (cm2), Pressure half time

(seg)

-Doppler Pulmonar

Tiempo de Ascenso Pulmonar (seg)

Existe la opción de agregar otros datos de interés para el médico e incluir variables no preestablecidas por el sistema.

Panel de Holter : Opción dedicada a la captación de los datos provenientes de los estudios de Electrocardiografía ambulatoria. Da la posibilidad de conocer por parte del galeno el comportamiento durante 24 ó 48 horas ( en dependencia del sistema de monitorización utilizado ) de la aparición de arritmias cardíacas o episodios isquémicos(11) durante la realización por parte del paciente de su vida cotidiana así como interrelacionar este estudio con los demás exámenes llevados a cabo al paciente.

Incluye este acápite:

Fecha de realizado el análisis, Fecha de Grabación, Hora de Inicio, Duración, Indicación,

Médico, Total de QRS, Tiempo no analizado, Cantidad de extrasístoles Ventriculares,

Cantidad de extrasístoles bigeminados (episodios), Cantidad de extrasístoles apareados,

Cantidad de Taquicardias ventriculares, Frecuencia Cardíaca Máxima, Frecuencia Cardíaca

Mínima, Frecuencia Cardíaca Media, Máximo de frecuencia de extrasístoles Ventriculares

por minutos, por hora, promedio de extrasístoles ventriculares por hora

- Variabilidad del intervalo RR por: % de latidos analizados, desviación standard,

media de la raíz quadrada entre dos intervalos RR normales, Cantidad de extrasístoles

supraventriculares, Cantidad de salvas de extrasístoles supraventriculares, Cantidad de

taquicardias supraventriculares

- eventos con cambios de ST : Duración total por canal 1, Duración total por canal 2,

Total de eventos por canal 1, Total de eventos por canal 2.

- Conducción: Cantidad de latidos de escape, Pausas, Bradicardias. Además esta opción

permite la confección de una tabla de arritmias por horas.

Módulo de clasificación de las enfermedades cardíacas :Permite conocer por parte del personal especializado el sistema clasificativo usado por el programa, posibilita la adecuación del mismo según las necesidades del usuario. El sistema que trae implícito el programa es el que esta actualmente en uso en la red de hospitales de nuestro país, consta de una clasificación general a partir de la cual de derivan subclasificaciones hasta definir la enfermedad en esencia, es de fácil uso y en la región inferior de la pantalla aparecerá una pequeña porción destinada al esclarecimiento de las definiciones siempre que así se considere necesario.

Módulo de Ergometría : Posibilita tener en cualquier momento datos de interés a la hora de definir carga máxima a la que se someterá un paciente ,frecuencia cardíaca máxima y submáxima, número de repeticiones a realizar ,capacidad física funcional, todo esto en base al peso y edad del paciente en estudio. Incluye este apartado tablas de conversión entre los diferentes medios de realización de pruebas ergométricas como son el ciclo ergómetro, el banco o la estera.

Panel de Gráficos y reportes : El sistema brinda automáticamente cada vez que sea solicitado una serie de elementos que coadyuvan al diagnóstico cardiológico o facilitan la investigación en esta rama .Dentro de esta opción se incluye : Gráfico de comportamiento de las frecuencias cardíacas para un paciente especificado, gráfico de comportamiento de las tensiones arteriales , gráficos que representan : distribución de pacientes por grupos de edades para una muestra especificada, distribución de las enfermedades cardíacas , listado de pacientes , análisis del comportamiento de las enfermedades cardíacas , resultado de los análisis de ecocardiografía y Doppler .

Gráfico de Comportamiento de frecuencias cardíacas : brinda representado en gráficos en tercera dimensión los valores de frecuencia cardíaca que ha presentado el paciente en un período de tiempo predeterminado por el especialista esto permite a partir de las conclusiones a que llega el mismo conocer el comportamiento de este parámetro vital en el tiempo y tomar medidas en caso necesario.

Gráfico de comportamiento de las tensiones arteriales : al igual que el anterior ofrece en tercera dimensión la representación gráfica de esta variable , incluye comportamiento de las tensiones sistólicas y diastólicas ,calcula automáticamente la tensión arterial media ,brinda la fecha ,hora y valor de la presión y ofrece los valores máximos y mínimos encontrados durante el análisis ,consideramos de gran importancia esta opción por permitir usar la misma como medio para diagnosticar hipertensión arterial en pacientes a los cuales se le indica llevar ambulatoriamente durante varios días un récord del comportamiento de este parámetro.

Distribución de pacientes por grupos de edades : es capaz de ofrecer en pantalla el comportamiento según las edades de la totalidad de la base de datos o de parte de ella , el usuario podrá seleccionar para encaminar el análisis : rango de edad , sexo y período de tiempo. Ofrece con colores bien diferenciados y en gráficos atrayentes el resultado del proceso , distribuye automáticamente por grupos de edades , edad máxima, mínima , promedio de edad y desviación standard.

Distribución de las enfermedades cardíacas : Se nutre de la base de datos creada y por especificaciones dadas por el usuario en cuanto a :período de tiempo para el cual quiere se analice la incidencia de la enfermedades , sexo , rango de edades y número de enfermedades para graficar en tres dimensiones el comportamiento. Brinda un gráfico en el que se incluye la clasificación general y luego las subclasificaciones por grupos .Los datos son ofrecidos en número de casos y porciento que representan dentro de la muestra. El gráfico permite una fácil diferenciación de los variados grupos por los colores y texturas escogidos para este fin.

Listado de los pacientes : El especialista podrá acceder a la base de datos de pacientes especificando según su necesidad su listado por enfermedad , intervalo de tiempo , rango de edad y sexo.

Análisis del comportamiento de las enfermedades cardíacas : Posibilita el estudio automático por enfermedades para todo el universo de la base de datos o para porciones de la misma si el usuario la filtra teniendo en cuenta rango de edades , período de tiempo a estudiar , enfermedad y sexo. Muestra en tablas el análisis realizado y cuantifica los datos. Se lleva a cabo un procesamiento que incluye elementos de estadística descriptiva.

Reporte de ecocardiografía Doppler : Brinda la visualización de las variables recogidas en el acápite que se refiere a este tema .Permite el análisis matemático de estas variables donde es posible el uso de filtros como en la opción anterior .Brinda como resultado el comportamiento de medidas de eco _Doppler así como el reporte final por pacientes.

Luego de exponer las múltiples opciones de este sistema y en base a la experiencia acumulado con su utilización podemos concluir:

1.- Consideramos el sistema CardiO Plus como un instrumento de inestimable valor para la especialidad de Cardiología a la hora de llevar a cabo el diagnóstico de los pacientes aquejados de patologías de estirpe cardiovascular, por permitir un estudio integral del mismo que va desde el cuadro clínico del paciente hasta los medios mas actuales de diagnóstico cardiológico.

2.- Creemos altamente ventajoso el uso de esta herramienta con la finalidad de llevar a cabo investigaciones en el área de la Cardiología por la gran cantidad de variables que posibilita contener sus bases de datos, todas ellas de gran importancia para llegar al diagnóstico definitivo, así como por los análisis estadísticos que permite realizar y que van desde el comportamiento epidemiológico de las enfermedades hasta el análisis de mediciones realizadas con el uso de medios diagnósticos altamente sofisticados.

3.- La inclusión de una tarjeta electrónica Analógico Digital da la posibilidad de contar con el registro eléctrico de la actividad cardíaca en tiempo real, además de poder almacenar las mismas para su posterior análisis.

4.- La posibilidad de poder contar con grabaciones de los registros eléctricos de origen cardiaco resulta de mucha trascendencia como método docente y didáctico de estudiantes de medicina, residentes y especialistas lo cual favorece una mejor preparación de el personal que debe atender directamente este tipo de pacientes.

5.- La opción que permite al médico establecer el tiempo de muestreo de la señal electrocardiográfica posibilita que en un momento determinado sea posible usar este sistema como un medio de monitorización cardiovascular.

6.- El poder disponer de la señal ecocardiográfica y del efecto Doppler grabado en tiempo real resulta altamente ventajoso como medio didactico e investigativo.

7.- Los apartados destinados a Ergometría y Holter constituyen estudios especiales que determinan diagnósticos y pueden resultar de interés a la hora de llevar a cabo la caracterización de una enfermedad determinada.

8.- El apartado destinado a gráficos y reportes permite tener representado de manera gráfica con colores diferenciados y en tercera dimensión el comportamiento tanto clínico como epidemiológico de variables de gran importancia médica, lo cual complementa el diagnóstico y facilita la investigación en este campo.

AGRADECIMIENTOS

Los autores desean agradecer especialmente al Licenciado en Inglés Salvador Escalante por su apoyo en el desarrollo de la version en inglés del trabajo y por sus acertadas opiniones acerca del estilo.

BIBLIOGRAFIA

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  15. Object Pascal Language Reference. Borland International. 1996..
  16. Visual Component Library Reference. Borland International. 1996.

Correspondencia: Dr. Delfín Rodríguez Leyva. Unión 110 entre Rastro y Aguilera. Holguín. 80 100. Cuba.
E-mail:
delfin@cristal.hlg.sld.cu

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