XXIII Congreso Anual de la Sociedad Española de Ingeniería Biomédica 23 Coherencia entre la frecuencia respiratoria y la variabilidad del ritmo cardiaco durante prueba de esfuerzo A. Silvestre 1 , R. Bailón 1 , P. Laguna 1 , J. Mateo 1 , P. Serrano 2 1 Instituto de Investigación en Ingeniería de Aragón, Universidad de Zaragoza, España 2 Hospital Clínico “Lozano Blesa”, Zaragoza, España Resumen En este trabajo se estudia la relación entre la frecuencia respiratoria y la variabilidad del ritmo cardiaco (HRV) en ECGs de prueba de esfuerzo, así como su posible valor diagnóstico. Los registros de ECG de prueba de esfuerzo analizados se clasifican en tres grupos: voluntarios, isquémicos, y sanos. Se redefinen las bandas frecuenciales empleadas habitualmente en el estudio de la HRV para prueba de esfuerzo y se analiza la coherencia de la frecuencia central en cada una de las bandas con la frecuencia respiratoria. Así mismo, se utilizan estas nuevas bandas frecuenciales para estudiar la relación entre el ritmo cardiaco (HR) y las frecuencias centrales de dichas bandas. La coherencia media entre la frecuencia central de la banda HFext (0.15 Hz-HR/2) y la frecuencia respiratoria es de 0.64 en los voluntarios, de 0.47 en los sanos y de 0.44 en los isquémicos, y entre la frecuencia central de la banda HFext y el HR de 0.94 en los voluntarios, de 0.92 en los sanos y de 0.83 en los isquémicos, mostrándose un comportamiento diferente según el grupo. 1. Introducción La interpretación tradicional del ECG de prueba de esfuerzo para el diagnóstico de enfermedades coronarias está basada en la depresión del segmento ST durante dicha prueba [1]. Su baja sensibilidad y especificidad ocasiona a menudo la realización de nuevos estudios diagnósticos (como técnicas de imagen), que son más caros y a veces invasivos. En diversos trabajos se han propuesto índices basados en la variabilidad del ritmo cardiaco (HRV) durante prueba de esfuerzo para mejorar el valor diagnóstico de dicha prueba [2,3]. El análisis de las componentes frecuenciales de la HRV refleja las interacciones de las dos ramas del sistema nervioso autónomo (simpática y parasimpática) en el control del sistema cardiaco. Es conocido que el sistema nervioso autónomo también regula la respiración (mediante la rama parasimpática), y que ésta influye en el ritmo cardiaco. En este trabajo se pretende analizar la relación entre la frecuencia respiratoria y las componentes frecuenciales de la HRV durante la prueba de esfuerzo y evaluar el valor diagnóstico de esta relación. Se estimarán las componentes frecuenciales de la HRV. Se debe tener en cuenta que la HRV en prueba de esfuerzo es altamente no estacionaria y que alcanza frecuencias por encima de 0.4 Hz, que es la máxima frecuencia analizada en estudios clásicos de HRV en reposo. Por ello, se redefinirán las bandas frecuenciales de análisis de la HRV y se calculará la frecuencia central de cada una de las bandas. Se obtendrá la frecuencia respiratoria a partir del ECG [4], ya que no es usual el registro simultáneo de respiración y ECG en pruebas de esfuerzo. Se calculará un índice de coherencia entre las frecuencias centrales de las bandas de la HRV y la frecuencia respiratoria en distintos grupos de sujetos: voluntarios, isquémicos y sanos. Además, se ampliará el resultado obtenido en un trabajo previo [2] calculando el índice de coherencia entre las frecuencias centrales de las bandas de la HRV redefinidas en este trabajo y el ritmo cardiaco (HR). El objetivo de este trabajo es evaluar la capacidad diagnóstica del índice de coherencia entre las frecuencias centrales de las bandas de la HRV y la frecuencia respiratoria durante prueba de esfuerzo. 2. Métodos 2.1. Población de estudio En el Hospital Clínico Universitario “Lozano Blesa” de Zaragoza se registraron ECGs durante prueba de esfurzo en cinta rodante. Se registraron las derivaciones V1, RV4, V3-V6, I y III con frecuencia de muestreo de 1KHz y resolución de amplitud de 0.6 μV. En este trabajo se han analizado los registros de sujetos pertenecientes a tres grupos: isquémicos, voluntarios y sanos. El grupo de isquémicos está formado por 44 pacientes con angiografía coronaria positiva. El de voluntarios por 42 voluntarios del Ejército Español, con prueba de esfuerzo negativa. El de sanos por 28 pacientes con riesgo cardiovascular a 10 años menor del 5%, según el “score” de Framingham [5]. Un total de 51 registros se eliminaron del estudio debido a la alta presencia de latidos ectópicos o a la imposibilidad de obtener la frecuencia respiratoria a partir del ECG a causa de línea de base excesiva o artefactos de movimiento.