Volumen 64, Número 4, Revista de la Facultad de Medicina

Publicado

2016-10-01

Comportamiento fractal estadístico en la dinámica de epidemia de dengue en Palmira, Valle del Cauca, Colombia. 2001-2004

Statistical fractal behavior of the dengue epidemic dynamics in Palmira, Valle del Cauca, Colombia between 2001-2004

Palabras clave:

Fractales, Dengue, Epidemias, Predicción, Dinámica de población (es)
Fractals, Dengue, Epidemics, Forecasting, Population Dynamics (en)

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Autores/as

  • Javier Rodríguez Administradora Country S.A. Centro de Investigaciones / Universidad Militar Nueva Granada - Grupo Insight - Bogotá, D.C. - Colombia. Universidad Militar Nueva Granada - Facultad de Medicina - Bogotá, D.C. - Colombia. Clínica del Country - Centro de Investigaciones - Bogotá, D.C. - Colombia.
  • Signed Prieto Administradora Country S.A. Centro de Investigaciones / Universidad Militar Nueva Granada - Grupo Insight - Bogotá, D.C. - Colombia. Universidad Militar Nueva Granada - Facultad de Medicina - Bogotá, D.C. - Colombia. Clínica del Country - Centro de Investigaciones - Bogotá, D.C. - Colombia.
  • Catalina Correa Administradora Country S.A. Centro de Investigaciones / Universidad Militar Nueva Granada - Grupo Insight - Bogotá, D.C. - Colombia. Universidad Militar Nueva Granada - Facultad de Medicina - Bogotá, D.C. - Colombia. Clínica del Country - Centro de Investigaciones - Bogotá, D.C. - Colombia.
  • Jorge Martín Rodríguez Instituto Nacional de Salud - Bogotá, D.C. - Colombia.
  • Alfonso Leyva Pontificia Universidad Javeriana - Facultad de Ciencias - Grupo Biofísica y bioquímica estructural - Bogotá, D.C. - Colombia.
  • Oscar Valero Administradora Country S.A. Centro de Investigaciones / Universidad Militar Nueva Granada - Grupo Insight - Bogotá, D.C. - Colombia. Pontificia Universidad Javeriana - Facultad de Ciencias - Grupo Biofísica y bioquímica estructural - Bogotá, D.C. - Colombia.
  • Ninfa Chaves Universidad Militar Nueva Granada - Facultad de Medicina - Bogotá, D.C. - Colombia.
  • Yolanda Soracipa Administradora Country S.A. Centro de Investigaciones / Universidad Militar Nueva Granada - Grupo Insight - Bogotá, D.C. - Colombia. Universidad Nacional Abierta y a Distancia (UNAD) - Escuela de Ciencias Básicas, Tecnología e Ingeniería (ECBTI) - Bogotá, D.C. - Colombia.
  • Alejandro Velasco Universidad Militar Nueva Granada - Facultad de Medicina - Bogotá, D.C. - Colombia.
  • Fabricio Rueda Administradora Country S.A. Centro de Investigaciones / Universidad Militar Nueva Granada - Grupo Insight - Bogotá, D.C. - Colombia.

Introducción. Fenómenos como la monitoria fetal y el repertorio T específico contra el alérgeno Poa p9 han sido evaluados con la ley de Zipf/Mandelbrot.

Objetivo. Establecer una metodología de caracterización de la dinámica del dengue en Palmira, Valle del Cauca, Colombia, fundamentada en la ley de Zipf/Mandelbrot y aplicada al periodo 2001-2004.

Materiales y métodos. Mediante la ley de Zipf-Mandelbrot se evaluaron las variaciones por grupos de edad (<1 año, 1-4, 5-14, 15-44, 45-59 y >60) y la complejidad del sistema frente al número de infectados de dengue en Palmira para cada año entre 2001 y 2004, se compararon los resultados para establecer variaciones en la complejidad y se realizaron simulaciones de posibles comportamientos que se puedan presentar.

Resultados. Las dimensiones fractales para cada año se encontraron entre 0.5329 y 0.8703 y para grupos de edad entre 0.4694 y 0.6689. Las simulaciones de las dinámicas de años presentaron dimensiones fractales entre 0.4512 y 0.6316 y las de rangos de edad entre 0.455 y 0.6095.

Conclusión. La dinámica de aparición de infectados de dengue en Palmira obedece a un comportamiento fractal estadístico con grados de complejidad finitos y acotados, útiles en la toma de decisiones en salud pública.

Introduction: Phenomena such as fetal monitoring and specific T cell repertoire against the allergen Poa p9 have been evaluated through the Zipf/Mandelbrot law.

Objective: To establish a methodology for the characterization of the dynamics of dengue in Palmira, Valle del Cauca, Colombia, based on the Zipf/Mandelbrot law during the period 2001-2004.

Materials and methods: Using the Zipf-Mandelbrot law, changes by age groups (<1 year, 1-4, 5-14, 15-44, 45-59 and> 60) were evaluated, as well as the complexity of the system versus the number of patients infected with dengue in Palmira, each year between 2001 and 2004. Results were compared to establish variations in the complexity, and simulations of possible behaviors that might arise were performed.

Results: Fractal dimensions for each year were among 0.5329 and 0.8703, and for age groups between 0.4694 and 0.6689.The simulations of the dynamics per year presented fractal dimensions between 0.4512 and 0.6316, and age ranges between 0.455 and 0.6095.

Conclusion: The dynamic of dengue onset in Palmira is caused by a statistical fractal behavior with finite and limited degrees of complexity, useful in decision-making in public health.

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Citas

Peitgen H, Jürgens H, Saupe D. Limits and self similarity. In: Chaos and Fractals: New Frontiers of Science. 2nd ed. New York: Springer-Verlag; 1992. p.135-82.

Peitgen H, Jürgens H, Saupe D. Lenght, area and dimension. Measuring complexity and scalling properties. In: Chaos and Fractals: New Frontiers of Science. 2nd ed. New York: Springer- Verlag; 1992. p.183-228.

Gerald E. Measure, Topology and Fractal Geometry. 2nd ed. San Francisco CA: Springer; 2008.

Falconer K. Fractal Geometry, Mathematical Foundations and Applications. 2nd ed. Chichester: John Wiley & Sons; 2003.

Tan CO, Cohen MA, Eckberg DL, Taylor J. Fractal properties of human heart period variability: Physiological and methodological implications. J. Physiol. 2009;1(15):3929-41. http://doi.org/bh65v3.

Buldyrev S, Goldberger A, Havlin S, Peng C, Stanley. “3”. In: Bunde A, Havlin S, editors. Fractals in science. San Francisco: Springer; 1995.

Liu J, Zhang LD, Yue GH. Fractal Dimension in Human Cerebellum Measured by Magnetic Resonance Imaging. Biophys. J. 2003;85(6):4041-6. http://doi.org/fsqkvj.

Karperien AL, Jelinek HF, Buchan AM. Box-Counting Analysis of Microglia Form in Schizophrenia, Alzheimer’s Disease and Affective Disorder. Fractals. 2008;16(2):103-7. http://doi.org/fqj6w2.

Vicsek T. Fractal Dimension. In: Fractal growth phenomena. Singapore: World Scientific Publishing; 1992. p.139–146.

Lesmoir-Gordon N. Introducing fractal geometry. Cambridge: Icon Books; 2000.

Gerald E. Classics on Fractals. Boulder CO: Westview Press; 2004.

Mandelbrot B. Scaling and Power Laws without a Geometry. In: The Fractal Geometry of Nature. New York: Freeman and Company; 1982. p.341-348.

Mandelbrot B. Introducción. In: Los Objetos Fractales. 2nd ed. Barcelona: Tusquets; 2000. p.13-26.

Mandelbrot B. How Long Is the Coast of Britain? Statistical Self-Similarity and Fractional Dimension. Science. 1967;156(3775):636-8. http://doi.org/cn376n.

Zipf G. Human Behavior and the Principle of Least Effort: An Introduction to Human Ecology. Cambridge: Addison-Wesley Press; 1949.

Mandelbrot B. Árboles jerárquicos o de clasificación, y la dimensión. In: Los Objetos Fractales. 2nd ed. Barcelona: Tusquets; 2000. p.161-6.

Mandelbrot B. Cambios de escala y leyes potenciales sin geometría. In: La geometría fractal de la naturaleza. Barcelona: Tusquets; 1997. p.477-87.

Mandelbrot B. Structure formelle des textes et comunication. World. 1954;10:1-27.

Adamic L, Huberman B. Zipf’s Law and the Internet. Glottometrics. 2002 [cited 2016 Dec 6];1(3):143-150. Available from: https://goo.gl/71vpNy.

Larsen-Freeman D. Chaos/Complexity Science and Second Language Acquisition. Applied Linguistics. 1997;18(2):141-65. http://doi.org/fb44sp.

Mandelbrot B, Hudson R. Fractals and Finance. Barcelona: Tusquets; 2006.

Burgos J, Moreno-Tovar P. Zipf-scaling behavior in the immune system. Biosystems. 1996;39(3):227-32. http://doi.org/dxqjrf.

Burgos J. Fractal representation of the immune B cell repertoire. Biosystems. 1996;39(1):19-24. http://doi.org/ct24dc.

Rodríguez-Velásquez J. Comportamiento fractal del repertorio T específico contra el alergeno Poa P9. Rev. Fac. Med. 2005;53(2):72-8.

Rodríguez-Velásquez J, Prieto S, Ortiz L, Bautista A, Bernal P, Avilán N. Diagnóstico Matemático de la Monitoria Fetal aplicando la ley de Zipf Mandelbrot. Rev. Fac. Med. 2006;54(2):96-107.

Khetarpal N, Khanna I. Dengue Fever: Causes, Complications, and Vaccine Strategies. J. Immunol. Res. 2016;2016:6803098. http://doi.org/btwj.

World Health Organization. Dengue y dengue grave. Nota descriptiva No. 117; 2015 [cited 2015 May]. Available from: https://goo.gl/QD6fc4.

Ministerio de Salud y Protección Social. Situación actual de dengue a semana 12 de 2013. Periodo de análisis: 2008-2013. Bogotá, D.C.: MinSalud; 2013 [cited 2016 Dec 6]. Available from: https://goo.gl/YZoJQJ.

Instituto Nacional de Salud. Semana epidemiológica número 53 de 2014. Bogotá, D.C.: INS; 2014.

Instituto Nacional de Salud. Semana epidemiológica número 46 de 2015. Bogotá, D.C.: INS; 2015.

Organización Panamericana de la Salud. Situación de salud en las Américas: Indicadores básicos 2015. Washington, D.C.: OPS. 2015 [cited 2016 Sep]. Availble from: https://goo.gl/2v4QCZ.

Organización Panamericana de la Salud. Datos estadísticos y epidemiología. 2016: Número de casos reportados de dengue y dengue grave en las Américas, por país - 14 de septiembre de 2016. Washington, D.C.: OPS; 2016 [Cited 2016 Sep 26]. Available from: https://goo.gl/SPebS9.

Instituto Nacional de Salud. Vigilancia Rutinaria. Vigilancia Rutinaria por evento Municipal a semana 36, 2016. Bogotá, D.C.: INS; 2016 [Cited 2016 Sep 26]. Available from: https://goo.gl/3W5uUK.

Rodríguez JM, Ortiz Y, Rodríguez RF. Epidemiología del dengue en Palmira Valle, Colombia, 2001-2004. Rev. Fac. Med. 2006;54(2):88-95.

Epstein PR, Chikwenhere GP. Biodiversity questions [letter]. Science. 1994; 265:1510-1.

Rotela C, Fouque F, Lamfri M, Sabatier P, Introini V, Zaidenberg M, et al. Space-time analysis of the dengue spreading dynamics in the 2004 Tartagal outbreak, Northern Argentina. Acta Trop. 2007;103(1):1-13. http://doi.org/dwjf65.

Morrison A, Getis A, Santiago M, Rigau-Perez J, Reiter P. Exploratory space-time analysis of reported dengue cases during an outbreak in Florida, Puerto Rico, 1991-1992. Am. J. Trop. Med. Hyg. 1998;58(3):287-98.

Tran A, Deparis X, Dussart P, Morvan J, Rabarison P, Remy F, et al. Dengue spatial and temporal patterns, French Guiana, 2001. Emerg. Infect. Dis. 2004;10(4):615-21. http://doi.org/btwp.

Chowell G, Díaz-Dueñas P, Miller JC, Alcazar-Velazco A, Hyman JM, Fenimore P, et al. Estimation of the reproduction number of dengue fever from spatial epidemic data. Math. Biosci. 2007;208(2):571-89. http://doi.org/bdcqmh.

Chowell G, Sanchez F. Climate-based descriptive models of dengue fever: the 2002 epidemic in Colima, Mexico. J. Environ. Health. 2006;68(10):40-4.

Bortman M. Elaboración de corredores o canales endémicos mediante planillas de cálculo. Rev. Panam. Salud. Pública. 1999;5(1):1-8. http://doi.org/ch27r7.

Rodríguez-Velásquez J, Vitery-Erazo S, Puerta G, Muñoz D, Rojas I, Pinilla-Bonilla L, et al. Dinámica probabilista temporal de la epidemia de dengue en Colombia. Rev. Cubana Hig. Epidemiol. 2011;49(1):74-83.

Rodríguez J, Correa C. Predicción temporal de la epidemia de dengue en Colombia: Dinámica probabilista de la epidemia. Rev. Salud Pública. 2009;11(3):443-53. http://doi.org/bs7n42.

Rodríguez J, Prieto S. Dinámica de la epidemia de Malaria. Predicciones de su Trayectoria. Revista Med. 2010;18(2):12-20. http://doi.org/bvhf.

Rodríguez J, Prieto S, Correa C, Arnold Y, Álvarez L, Bernal P, et al. Dinámica de la epidemia del dengue en Colombia: Predicciones de la trayectoria de la epidemia. Revista Med. 2013;21(1):38-45. http://doi.org/bvhg.

Rodríguez-Velásquez J. Método para la predicción de la dinámica temporal de la malaria en los municipios de Colombia. Rev. Panam. Salud Pública. 2010;27(3):211-8.

Koestler A. Kepler. Barcelona: Salvat; 1986.

Einstein A. Sobre la teoría de la relatividad y otras aportaciones científicas. 3rd ed. Madrid: Sarpe; 1983.

Patz JA, Epstein PR, Burke TA, Balbus JM. Global climate change and emerging infectious diseases. JAMA. 1996;275(3):217-23. http://doi.org/ccwqmm.

Prieto-Bohórquez S, Rodríguez-Velásquez J, Correa-Herrera C, Soracipa-Muños Y. Diagnosis of cervical cells based on fractal and Euclidian geometrical measurements: Intrinsic Geometric Cellular Organization. BMC Med Phys. 2014,14(2):1-9. http://doi.org/btwr.

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