INTRODUCTION: Cardiology has been one of the most important areas of medicine. For several applications to diagnose the heart functions diseases the measurement of left ventricular (LV) cavity area and LV fractional area change are of vital necessity. To achieve this task, it is necessary to trace the border of left ventricle, which manual tracing is a tedious and time-consuming work. To solve this problem, many techniques to automate this border detection have been developed using the specialist tracing as gold standard. METHODS: The purpose of this approach is to analyze the features of the main techniques applied to left ventricle border detection in medical imaging. To facilitate understanding, the left ventricle border detection techniques are divided into three categories: image-based techniques, model-based techniques and pixel-based techniques. For each of the category, a literature review was made to get examples of the techniques applied to left ventricle border detection and to describe them. The result of this review is a comparative tablewhere the main features of each technique is compared. CONCLUSION: From the comparative table we can conclude that the not mentioning of many features of the techniques by the authors and the lack of a standardization of the evaluation techniques hamper a more satisfactory comparison.

O eletrocardiograma (ECG) registra a atividade elétrica cardíaca de forma não invasiva e permite obter uma avaliação rápida do ritmo cardíaco, muito útil na definição da conduta terapêutica imediata em pacientes com suspeita de síndrome coronariana aguda (SCA), que é uma entidade clínica que engloba a angina instável e os infartos agudos do miocárdio com e sem supra-desnível do segmento ST. Atualmente, eletrocardiógrafos de diversos fabricantes são capazes de fornecer diagnósticos automáticos dos ECGs, mas, apesar disso, existem poucos estudos publicados acerca do desempenho desses equipamentos. O objetivo deste trabalho é avaliar o desempenho de um eletrocardiógrafo interpretativo para determinar sua adequabilidade para uso em um sistema computacional que utiliza informações da história clínica obtida pelo médico generalista e do laudo eletrocardiográfico emitido pelo equipamento avaliado, permitindo auxiliar no diagnóstico de síndromes coronarianas agudas, quando o paciente não é atendido por cardiologistas. Foi utilizado um eletrocardiógrafo interpretativo Nihon Kohden Cardiofax 9620 que foi testado com um simulador de sinais eletrocardiográficos Metron PS 420 e, ainda, teve seu desempenho comparado com um sistema de telemedicina disponível em uma região semi-rural brasileira. Os testes resultaram em 93,8% de sensibilidade e 83,3% de especificidade, que foram considerados satisfatórias em situações clínicas compatíveis com isquemia miocárdica aguda, validando a sua utilização em um sistema de inteligência artificial para auxílio ao diagnóstico em SCA.

The electrocardiogram (ECG) is the recording of the heart's electrical activity from the surface of the body and has been worldwide used in routine medical practice since the last century. This is a first-rate tool for a rapid interpretation of cardiac rhythm and for assessment and immediate therapeutic management in patients with suspected acute coronary syndrome, which is a clinical entity that includes unstable angina and acute myocardial infarction with and without ST-segment elevation. Currently, electrocardiographs from various manufacturers are capable of providing automatic diagnosis of ECGs, but there are few published studies about the performance of these equipments. The objective of this paper is to evaluate the performance of an interpretive electrocardiograph in order to determine their suitability for use in a computer system that uses the medical history information obtained by the general practitioner and the electrocardiographic report emitted by the equipment evaluated to aid the diagnosis of acute coronary syndromes, when the patient is not treated by cardiologists. We used an interpretive electrocardigraph Nihon Kohden Cardiofax 9620. The electrocardiograph simulator Metron PS 420 was the choice for the simulated tests, and also we compared the performance of the Cardiofax with a telemedicine system available in a semi-rural area in Brazil. The tests resulted in 93.8% sensitivity and 83.3% specificity that were considered satisfactory in clinical situations compatible with acute myocardial ischemia, validating their use in an artificial intelligence system for the diagnosis of ACS.

Um novo modelo de coração artificial está sendo desenvolvido e testado em nossos laboratórios, o Coração Artificial Auxiliar (CAA). Este dispositivo foi projetado com dimensões reduzidas para ser implantado em paralelo ao coração natural do paciente, dentro da cavidade torácica direita de forma heterotópica. Foram realizados testes in vitro, em um circuito simulador do sistema circulatório humano, para verificação do desempenho hidrodinâmico do CAA. Os resultados mostraram que o CAA pode fornecer um fluxo de até 5,8 L/min, com uma pré-carga de 20 mmHg e uma pós-carga de 100 mmHg. A freqüência de batimento do CAA e, consequentemente, o débito cardíaco são dependentes da pré-carga do ventrículo esquerdo, funcionamento semelhante ao coração natural (Lei de Frank Starling). Testes in vivo animal estão sendo realizados para avaliar os resultados obtidos com os testes in vitro e para verificar o comportamento do CAA em ambiente e condições fisiológicas difíceis de serem simuladas. Os testes in vivo estão sendo também importantes para o desenvolvimento de técnicas cirúrgicas e treinamento dos cirurgiões cardiovasculares envolvidos no projeto. Até o momento, dois estudos agudos in vivo foram realizados, com o CAA funcionando por 5h, implantado na cavidade torácica direta de carneiros adultos (50 ± 5 kg). Os resultados destes estudos in vivo demonstraram que o funcionamento do CAA é sincronizado ao coração natural, sendo possível estudar o comportamento do CAA quando, gradativamente, o coração natural teve sua contratilidade reduzida até sua parada total.

A miniaturized artificial heart is being developed in the authors laboratories, the Auxiliary Total Artificial Heart (ATAH). This device is an electromechanically driven ATAH using a brushless direct current (DC) motor fixed in a center aluminum piece. This pusher plate type ATAH is controlled based on Frank-Starling's law. The beating frequency is regulated through the change of the left preload, assisting the natural heart in obtaining adequate blood flow. With the miniaturization of this pump, the average sized patient can have the surgical procedure of implantation in the right thoracic cavity performed without removal of the natural heart. The left and right stroke volumes are 35 ml and 32 ml, respectively. In vitro tests were made and the performance curves demonstrated that the ATAH produces 5L/min of cardiac output at 180 bpm (10 mmHg of left inlet mean pressure and 100 mmHg of left outlet mean pressure). Preliminary acute In vivo tests were performed in two sheeps with 50 ± 5 kg, during 5 hours. The ATAH performance is satisfactory for helping the natural heart to obtain the required blood flow and arterial pressure. With the ATAH and the natural heart working simultaneously the ATAH control system is simpler, also the risks of a fatal misoperation is minor compared to a total artificial heart, for patients that still present some cardiac function.

O comportamento fluidodinâmico e a vida útil média de uma prótese valvular cardíaca são características muito importantes na escolha do modelo de prótese a ser implantada em um determinado paciente. Por esse motivo, foi realizado um estudo comparativo entre as válvulas biológicas de perfil alto e baixo, para se verificarem possíveis alterações na vida média, gradiente de pressão e refluxo, causadas pela diminuição do perfil dessas próteses. Com o auxílio de um duplicador de pulso, foram analisadas cinco próteses de perfil alto e cinco de perfil baixo, todas tamanho 29, fabricadas no Instituto Dante Pazzanese de Cardiologia (IDPC). Mantendo-se a freqüência de batimentos em 100 bpm e a diferença de pressão em 1000 mmHg, verificou-se que a vida útil média da válvula de perfil baixo permaneceu equivalente à de perfil alto. Em outro equipamento, denominado simulador cardíaco, as próteses foram submetidas a condições semelhantes às condições fisiológicas de funcionamento para uma freqüência cardíaca de 75 bpm. Os resultados mostraram que o volume de retorno necessário para fechamento (refluxo), nas válvulas de perfil baixo, é menor do que nas de perfil alto. Isso traz um melhor aproveitamento do efeito de bombeamento do coração. As perdas de carga das válvulas foram comparadas através dos gradientes máximos de pressão visibilizados com a sobreposição dos sinais de pressão. Observou-se que as válvulas de perfil baixo oferecem menos resistência ao fluxo; assim, quando são implantadas, possibilitam uma passagem mais livre e desobstruída do sangue.

The fluid dynamic performance and lifetime of a prosthetic heart valve are one of the most important characteristics to determine the choice of what prosthesis must be applied to a patient. Because of this, two different biological prosthetic heart valves profiles (one high profile and other low profile) were studied, to verify possible alterations of working life, pressure gradient and reverse flux debt to this profiles difference. With a Pulse Duplication, ten valves sixe 29 were analysed , manufactured by Institute Dante Pazzanese de Cardiologia, being five low profile and five high profile. With a working frequency of 1000 ppm (pulses per minute) and a differential pressure of 1000 mmHg, we verified the same working life in both cases. With a Cardiac Simulator, the prosthesis was submitted to similar physiologic human cardiac conditions, with an equivalent 75 ppm heart pulse. The results show that the reverse flux volume necessary to close the low profile valve is lower than with the high profile valve. The loss head of these valves were compared though the maximum pressure gradient of them. It was noticed that the low profile, biological prosthetic valves are lower flux resistant than the high profile valves, being then more indicated to its implant function.