INTRODUÇÃO: A Doença de Chagas é uma endemia rural, prevalente em grande parte da América Central e América do Sul e, aproximadamente, metade dos pacientes contaminados com o parasita Trypanosoma cruzi não apresentam sinais clínicos, eletrocardiográficos e radiológicos de envolvimento cardíaco. Este trabalho, entretanto, propõe uma técnica de auxílio ao diagnóstico da Doença de Chagas baseada em sinais de eletrocardiografia, que extrai informações relevantes desses sinais. MÉTODOS: Duas abordagens são estudadas e implementadas. Ambas utilizam sinais de variabilidade da frequência cardíaca (VFC) e classificação por meio de rede neural, mais especificamente, o mapa auto-organizável de Kohonen. A VFC, que reflete a modulação neural autonômica simpática e parassimpática do coração, é avaliada com base em séries contínuas de intervalos RR do ECG convencional registradas durante 5 minutos. Na primeira abordagem, indicadores estatístico-temporais obtidos diretamente dos sinais de VFC são utilizados como entrada da rede neural para treinamento e teste do método de classificação. Na segunda proposta, são utilizados escalogramas wavelet com função de base DoG (derivative of Gaussian) para avaliação dos sinais de VFC. Indicadores obtidos dos escalogramas são utilizados como entrada da rede neural no treinamento e no teste do algoritmo. Os mapas topológicos de Kohonen são utilizados para comparar a capacidade dos indicadores calculados dos sinais de VFC em discriminar pacientes chagásicos cardiopatas, chagásicos indeterminados e indivíduos normais. Os indicadores temporais convencionais e os indicadores escalográficos são comparados. RESULTADOS: Os resultados mostram que os indicadores escalográficos têm poder discriminatório estatisticamente superior aos indicadores temporais convencionais. Em particular, a potência média da densidade de potência do escalograma na banda de altas frequências mostrou ser estatisticamente o indicador de maior poder discriminatório (p < 0,05 para os 3 casos). CONCLUSÃO: A metodologia proposta mostrou-se capaz de distinguir entre indivíduos normais, chagásicos cardiopatas e chagásicos indeterminados. Os índices escalográficos propostos mostraram maior capacidade classificatória que os índices temporais tradicionais.

INTRODUCTION: Chagas' disease is an endemic rural disease prevalent in much of Central America and South America, and approximately half of the patients infected with the parasite Trypanosoma cruzi show no clinical, electrocardiographic and radiological cardiac involvement. This paper, however, proposes a technique for the diagnosis of Chagas' disease based on ECG signals, which extracts relevant information from these signals. METHODS: Two approaches are studied and implemented. Both approaches use heart rate variability (HRV) signals, and classification by a neural network, more specifically, the Kohonen self-organizing map. The HRV, which reflects sympathetic and parasympathetic autonomic neural modulation of the heart, is evaluated based on continuous series of RR intervals, calculated from 5-minute records of conventional ECG. In the first approach, statistical/temporal indexes obtained directly from the HRV signals are used as neural network inputs for training and testing of the classification method. In the second approach, derivative of Gaussian (DoG) wavelet scalograms are used to evaluate the HRV signals. Scalographic indexes are used as neural network inputs for training and testing of the algorithm. Kohonen topological maps are used to compare the ability of these HRV indicators of discriminating between patients with Chagas heart disease, Chagas indeterminate heart disease, and normal subjects. Conventional temporal indicators and indicators obtained from DoG scalograms are compared. RESULTS: Results of the application of the proposed methods to HRV signal databases, and performance comparisons, are presented. The results show that scalographic indicators have superior discriminatory power than conventional time-domain indicators. Based on an analysis of statistical significance, we show that the average power of the high-frequency band of the scalogram power spectral density is the indicator with greatest discriminatory power (p < 0,05 for all 3 cases). CONCLUSION: The proposed method has the ability to discriminate between normal subjects, subjects with Chagas cardiomyopathy, and subjects with the indeterminate form of Chagas' disease. It was observed that scalographic neural networks present greater discrimination ability than temporal neural networks.

INTRODUÇÃO: Lesões isoladas ou combinadas de várias estruturas do sistema nervoso autônomo ocorrem nas formas crônicas da doença de Chagas. Na forma indeterminada, as lesões são discretas e podem estar até ausentes, enquanto nas formas cardíaca e digestória exclusivas ou combinadas elas são comumente mais pronunciadas. Na dependência da sua maior ou menor severidade, estas lesões podem resultar em variáveis graus de disfunção parassimpática e/ou simpática, principalmente a primeira. Apesar da crítica influência autonômica sobre o funcionamento cardiovascular, o significado fisiopatológico e clínico, notadamente em longo prazo, da disfunção autonômica cardíaca permanece desconhecido na doença de Chagas. MÉTODOS: Revisão sobre a disfunção autonômica cardíaca na doença de Chagas e suas potenciais consequências, como base para considerações acerca da possível relação entre este distúrbio e desfechos clínicos e funcionais globais e cardiovasculares desfavoráveis. RESULTADOS: Os potenciais desfechos que a disautonomia cardíaca pode variavelmente determinar ou predispor na doença de Chagas incluem: arritmias transitórias ou sustentadas, morte súbita, mal prognóstico global e cardiovascular, morbi-mortalidade aumentada, deficiente adaptação cardiovascular a demandas funcionais e/ou em resposta a estímulos internos e externos por meio de ajustes da frequência cardíaca e outras variáveis hemodinâmicas, e distúrbios imunomoduladores e psico-funcionais. CONCLUSÕES: A alteração da modulação autonômica cardíaca na doença de Chagas pode não representar mero epifenômeno sem significado. Evidências indiretas sugerem papel importante desta alteração como fator predisponente ou determinante primário para o desenvolvimento secundário de distúrbios funcionais manifestos ou não e consequências clínicas cardiovasculares, e para a ocorrência de desfechos desfavoráveis.

INTRODUCTION: Exclusive or associated lesions in various structures of the autonomic nervous system occur in the chronic forms of Chagas disease. In the indeterminate form, the lesions are absent or mild, whereas in the exclusive or combined heart and digestive disease forms, they are often more pronounced. Depending on their severity these lesions can result mainly in cardiac parasympathetic dysfunction but also in sympathetic dysfunction of variable degrees. Despite the key autonomic effect on cardiovascular functioning, the pathophysiological and clinical significance of the cardiac autonomic dysfunction in Chagas disease remains unknown. METHODS: Review of data on the cardiac autonomic dysfunction in Chagas disease and their potential consequences, and considerations supporting the possible relationship between this disturbance and general or cardiovascular clinical and functional adverse outcomes. RESULTS: We hypothesise that possible consequences that cardiac dysautonomia might variably occasion or predispose in Chagas disease include: transient or sustained arrhythmias, sudden cardiac death, adverse overall and cardiovascular prognosis with enhanced morbidity and mortality, an inability of the cardiovascular system to adjust to functional demands and/or respond to internal or external stimuli by adjusting heart rate and other hemodynamic variables, and immunomodulatory and cognitive disturbances. CONCLUSIONS: Impaired cardiac autonomic modulation in Chagas disease might not be a mere epiphenomenon without significance. Indirect evidences point for a likely important role of this alteration as a primary predisposing or triggering cause or mediator favouring the development of subtle or evident secondary cardiovascular functional disturbances and clinical consequences, and influencing adverse outcomes.

FUNDAMENTO: A associação das funções autonômica cardíaca e ventricular sisto-diastólica variavelmente alteradas ainda é controversa e pouco explorada na cardiopatia chagásica crônica. OBJETIVO: Avaliar em que extensão as funções autonômica cardíaca e mecânica ventricular estão alteradas e se ambas estão relacionadas na cardiopatia chagásica assintomática. MÉTODOS: EM 13 cardiopatas chagásicos assintomáticos e 15 indivíduos normais (grupo controle), foram avaliadas e correlacionadas a modulação autonômica da variabilidade da frequência cardíaca durante cinco minutos, nos domínios temporal e espectral, nas posições supina e ortostática, e a função ventricular com base em variáveis morfofuncionais Doppler ecocardiográficas. A análise estatística empregou o teste de Mann-Whitney e a correlação de Spearman. RESULTADOS: Em ambas as posições, os índices temporais (p = 0,0004-0,01) e as áreas espectrais total (p = 0,0007-0,005) e absoluta, de baixa e alta frequências (p = 0,0001-0,002), mostraram-se menores no grupo chagásico. O balanço vagossimpático mostrou-se semelhante em ambas as posturas (p = 0,43-0,89). As variáveis ecocardiográficas não diferiram entre os grupos (p = 0,13-0,82), exceto o diâmetro sistólico final do ventrículo esquerdo que se mostrou maior (p = 0,04), correlacionando-se diretamente com os reduzidos índices da modulação autonômica global (p = 0,01-0,04) e parassimpática (p = 0,002-0,01), nos pacientes chagásicos, em posição ortostática. CONCLUSÃO: AS DEpressões simpática e parassimpática com balanço preservado associaram-se apenas a um indicador de disfunção ventricular. Isso sugere que a disfunção autonômica cardíaca pode preceder e ser independentemente mais severa que a disfunção ventricular, não havendo associação causal entre ambos os distúrbios na cardiopatia chagásica crônica.

BACKGROUND: The association of variably altered cardiac autonomic and ventricular systolic and diastolic functions is still controversial and little explored in chronic Chagas' disease. OBJECTIVE: To evaluate the extent to which cardiac autonomic and mechanical ventricular functions are altered and whether they are associated in asymptomatic chagasic cardiomyopathy. METHODS: A total of 13 patients with asymptomatic chagasic cardiomyopathy and 15 normal subjects (control group) were evaluated and the autonomic modulation of heart rate variability for five minutes, in the temporal and spectral domains, in the supine and orthostatic positions, as well as ventricular function based on morphological-functional variables obtained by Doppler echocardiography were correlated. Statistical analysis used the Mann-Whitney test and Spearman's correlation. RESULTS: In both positions, the temporal index (p = 0.0004 to 0.01) and total (p = 0.0007-0.005) and absolute spectral areas, of low and high frequencies (p = 0.0001 to 0.002), were lower in the chagasic group. The vagal-sympathetic balance was similar in both positions (p = 0.43 to 0.89). The echocardiographic variables did not differ between groups (p = 0.13 to 0.82), except the left ventricular end-systolic diameter, which was larger (p = 0.04) and correlated directly with reduced rates of global (p = 0.01 to 0.04) and parasympathetic (p = 0.002 to 0.01) autonomic modulation in patients with Chagas disease in the orthostatic position. CONCLUSION: The sympathetic and parasympathetic depressions with preserved balance were associated with only one ventricular dysfunction indicator. This suggests that cardiac autonomic dysfunction may precede and be independently more severe than ventricular dysfunction, with no causal association between both disorders in chronic chagasic cardiomyopathy.

A doença de Chagas e as leishmanioses são importantes condições que ainda afetam milhões de pessoas, com relevantes implicações médicas, sociais e econômicas. As reuniões anuais sobre doença de Chagas e leishmanioses são marcantes fóruns de discussão sobre novos achados acerca destas doenças, bem como de planejamento de estratégias de controle, que envolvem grande número de conceituados e de jovens pesquisadores. Assim, essas Reuniões devem continuar com todo vigor representando a luta contra tais doenças.

Chagas disease and leishmaniasis are important conditions that still affect millions of people, with significant medical, social and economic implications. The annual meetings on Chagas disease and leishmaniasis are outstanding forums for discussing new findings regarding different aspects of these diseases and for planning control strategies, which involve large numbers of young and senior researchers. Thus, such meetings must continue to vigorously represent the struggle against these diseases.