Potencial Eléctrico en el Corazón: Representación Mediante un Grafo - Heart Electrical Potential: a Graph Representation

Authors

  • Natalia González-Cervantes Depto. de Ciencias Computacionales, CUCEI, Universidad de Guadalajara, Guadalajara, Jalisco, México.
  • Aurora Espinoza-Valdez Depto. de Ciencias Computacionales, CUCEI, Universidad de Guadalajara, Guadalajara, Jalisco, México.
  • Ricardo Salido-Ruiz Depto. de Ciencias Computacionales, CUCEI, Universidad de Guadalajara, Guadalajara, Jalisco, México.

DOI:

https://doi.org/10.32870/recibe.v5i3.73

Keywords:

Grafo, corazón, potencial eléctrico

Abstract

De acuerdo a la Organización Mundial de la Salud (OMS), las enfermedades cardiovasculares constituyen un problema de salud pública por su alta frecuencia, además de que son la principal causa de muerte en todo el mundo. Motivo por el cual es necesario investigar nuevos enfoques de prevención y tratamiento de las complicaciones cardiovasculares. En este trabajo se estudia el potencial eléctrico en el corazón empleando elementos de la teoría de grafos, es decir representando las estructuras cardiacas involucradas y sus conexiones por medio de vértices y aristas. Los resultados muestran que es posible describir el potencial eléctrico en el corazón incorporando información fisiológica en las aristas del digrafo. Esto es, el digrafo puede proporcionar información con respecto al potencial eléctrico por regiones para una mejor localización.Abstract: According to the World Health Organization (WHO), because of its high frequency, cardiovascular diseases are a public health problem, moreover they are the leading cause of death worldwide. Then, it is necessary to investigate new approaches to prevention and treatment of cardiovascular complications. In this paper we studied the electrical potential in the heart using elements of graph theory, i.e., representing cardiac structures involved and their connections through vertices and edges. The results show that it is possible to describe the electrical potential in the heart including physiological information into the edges of the digraph. That is, the digraph can provide information regarding the electrical potential in certain regions for better localization.Keywords: Graph, hearth, electrical potential.

Author Biographies

Natalia González-Cervantes, Depto. de Ciencias Computacionales, CUCEI, Universidad de Guadalajara, Guadalajara, Jalisco, México.

Natalia González-Cervantes es estudiante del quinto semestre de la carrera de Ingeniería en Computación en la Univesidad de Guadalajara. Edad: 24 años. Intereses: Seguridad web, redes computacionales, biología y matemáticas.

Aurora Espinoza-Valdez, Depto. de Ciencias Computacionales, CUCEI, Universidad de Guadalajara, Guadalajara, Jalisco, México.

Aurora Espinoza-Valdez recibió el grado de Licenciada en Matemáticas Aplicadas en la Universidad Autónoma de Baja California (UABC), México. El grado de Maestra en Ciencias Aplicadas en la Universidad Autónoma de San Luis Potosí (UASLP), México. El grado de Doctora en Ciencias en el Instituto Potosino de Investigación Científica y Tecnológica (IPICyT), México. Desde el 02/2012 es Profesor Investigador del Depto. de Ciencias Computacionales en el Centro Universitario de Ciencias Exactas e Ingenierías de la Universidad de Guadalajara. Su interés de investigación es el modelamiento matemático de sistemas biológicos y sistemas dinámicos.

Ricardo Salido-Ruiz, Depto. de Ciencias Computacionales, CUCEI, Universidad de Guadalajara, Guadalajara, Jalisco, México.

Ricardo Salido-Ruiz es Ingeniero en electrónica por la Universidad Autónoma de Baja California.Trabajó en el sector privado en Electrónica Lawrence en el diseño y creación de prototipos de circuitos con componentes de montaje superficial. Realizó su maestría en Bioelectrónica en CINVESTAV-IPN en el área de procesamiento de señales de transductores electroacústicos. Realizó sus estudios de doctorado en Instituto Nacional Politécnico de Lorraine, INPL (hoy Universidad de Lorraine) en Francia para en el área de procesamiento de señales electrofisiológicas. Ahí trabajó con señales electroencefalográficas EEG, provenientes de pacientes con epilepsia. Laboró en el programa de Bioingeniería de la Universidad Autónoma de Baja California como Profesor Titular A. Presidió el comité científico evaluador de trabajos libres y del concurso estudiantil de la SOMIB en el congreso nacional de ingeniería biomédica CNIB2014 en Puerto Vallarta. Actualmente se desempeña como profesor de tiempo completo en el Departamento de Ciencias Computacionales del CUCEI.

References

Basavaprasad B., Ravindra S. Hegadi. A graph theoretical network model on human heart. International Journal of Applied Engineering Research. Vol. 9 No. 20 pp 4549-4553, 2014.

Diestel R. Graph Theory. Springer-Verlag Heidelberg, New York, 2005.

Göktepe S., Kuhl E. “Computational modeling of cardiac electrophysiology: a novel finite element approach” Int. J. Numer. Methods Eng. 79, pp. 156–178, 2009.

Jiang Z., Connolly A. and Mangharam R. "Using the virtual heart model to validate the mode-switch pacemaker operation", Proc. IEEE Eng. Med. Biol. Soc. Conf., pp. 6690-6693, 2010.

Lombardero O. A. Un vistazo a la Biomatemática. Números: Revista de Didáctica de las Matemáticas. Vol. 86, pp 29-38, 2014.

Min-Hung C., Po-Yuan C. and Ching-Hsing L., “Quadratic adaptive algorithm for solving cardiac action potential models”. Computers in Biology and Medicine, vol. 7, pp. 261-273, 2016.

Peñaranda A., Cantalapiedra I, Bragard J. and Echebarria B. "Cardiac dynamics: A simplified model for action potential propagation", Theo Bioi and Med Modelling, vol. 9, pp. 50, 2012.

Shapiro M., Martínez S. J. Arritmias cardiacas: Introducción a su Diagnóstico y Tratamiento. Librería de Medicina, pp 27-31, 1975.

Uribe W. Electrocardiografía Clínica. De Lo Básico A Lo Complejo. Bogotá, 2014.

Villa Angulo C., Reyna Carranza, M.A. Algoritmo para detectar el complejo QRS en el trazo de ECG, utilizando operaciones para grafos borrosos.Memoria Electro-Congreso Internacional de Ingeniería Electrónica. Vol. 22 pp 109-114, 2000.

http://www.who.int/en/

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Published

2017-12-06

How to Cite

González-Cervantes, N., Espinoza-Valdez, A., & Salido-Ruiz, R. (2017). Potencial Eléctrico en el Corazón: Representación Mediante un Grafo - Heart Electrical Potential: a Graph Representation. ReCIBE, Electronic Journal of Computing, Informatics, Biomedical and Electronics, 5(3), VII. https://doi.org/10.32870/recibe.v5i3.73

Issue

Vol. 5 No. 3 (2016): Jun 2016 - Nov 2016

Section

Biomedical Engineering