Sample Entropy Analysis of Noisy Atrial Electrograms during Atrial Fibrillation

[EN] Most cardiac arrhythmias can be classified as atrial flutter, focal atrial tachycardia, or atrial fibrillation. They have been usually treated using drugs, but catheter ablation has proven more effective. This is an invasive method devised to destroy the heart tissue that disturbs correct heart rhythm. In order to accurately localise the focus of this disturbance, the acquisition and processing of atrial electrograms form the usual mapping technique. They can be single potentials, double potentials, or complex fractionated atrial electrogram (CFAE) potentials, and last ones are the most effective targets for ablation. The electrophysiological substrate is then localised by a suitable signal processing method. Sample Entropy is a statistic scarcely applied to electrograms but can arguably become a powerful tool to analyse these time series, supported by its results in other similar biomedical applications. However, the lack of an analysis of its dependence on the perturbations usually found in electrogram data, such as missing samples or spikes, is even more marked. This paper applied SampEn to the segmentation between non-CFAE and CFAE records and assessed its class segmentation power loss at different levels of these perturbations. The results confirmed that SampEn was able to significantly distinguish between non-CFAE and CFAE records, even under very unfavourable conditions, such as 50% of missing data or 10% of spikes.This research was supported by Research Center for Informatics (no. CZ.02.1.01/0.0/0.0/16-019/0000765).Cirugeda Roldan, EM.; Molina Picó, A.; Novák, D.; Cuesta Frau, D.; Kremen, V. (2018). Sample Entropy Analysis of Noisy Atrial Electrograms during Atrial Fibrillation. Computational and Mathematical Methods in Medicine. https://doi.org/10.1155/2018/1874651SAhmed, S., Claughton, A., & Gould, P. A. (2015). Atrial Flutter — Diagnosis, Management and Treatment. Abnormal Heart Rhythms. doi:10.5772/60700Kirchhof, P., & Calkins, H. (2016). Catheter ablation in patients with persistent atrial fibrillation. European Heart Journal, 38(1), 20-26. doi:10.1093/eurheartj/ehw260Nademanee, K., Lockwood, E., Oketani, N., & Gidney, B. (2010). Catheter ablation of atrial fibrillation guided by complex fractionated atrial electrogram mapping of atrial fibrillation substrate. Journal of Cardiology, 55(1), 1-12. doi:10.1016/j.jjcc.2009.11.002NG, J., & GOLDBERGER, J. J. (2007). Understanding and Interpreting Dominant Frequency Analysis of AF Electrograms. Journal of Cardiovascular Electrophysiology, 18(6), 680-685. doi:10.1111/j.1540-8167.2007.00832.xKottkamp, H., & Hindricks, G. (2007). Complex fractionated atrial electrograms in atrial fibrillation: A promising target for ablation, but why, when, and how? Heart Rhythm, 4(8), 1021-1023. doi:10.1016/j.hrthm.2007.05.011Křemen, V., Lhotská, L., Macaš, M., Čihák, R., Vančura, V., Kautzner, J., & Wichterle, D. (2008). A new approach to automated assessment of fractionation of endocardial electrograms during atrial fibrillation. Physiological Measurement, 29(12), 1371-1381. doi:10.1088/0967-3334/29/12/002Nademanee, K., McKenzie, J., Kosar, E., Schwab, M., Sunsaneewitayakul, B., Vasavakul, T., … Ngarmukos, T. (2004). A new approach for catheter ablation of atrial fibrillation: mapping of the electrophysiologic substrate. Journal of the American College of Cardiology, 43(11), 2044-2053. doi:10.1016/j.jacc.2003.12.054Scherr, D., Dalal, D., Cheema, A., Cheng, A., Henrikson, C. A., Spragg, D., … Dong, J. (2007). Automated detection and characterization of complex fractionated atrial electrograms in human left atrium during atrial fibrillation. Heart Rhythm, 4(8), 1013-1020. doi:10.1016/j.hrthm.2007.04.021Almeida, T. P., Chu, G. S., Salinet, J. L., Vanheusden, F. J., Li, X., Tuan, J. H., … Schlindwein, F. S. (2016). Minimizing discordances in automated classification of fractionated electrograms in human persistent atrial fibrillation. Medical & Biological Engineering & Computing, 54(11), 1695-1706. doi:10.1007/s11517-016-1456-2Molina-Picó, A., Cuesta-Frau, D., Aboy, M., Crespo, C., Miró-Martínez, P., & Oltra-Crespo, S. (2011). Comparative study of approximate entropy and sample entropy robustness to spikes. Artificial Intelligence in Medicine, 53(2), 97-106. doi:10.1016/j.artmed.2011.06.007Cuesta–Frau, D., Miró–Martínez, P., Jordán Núñez, J., Oltra–Crespo, S., & Molina Picó, A. (2017). Noisy EEG signals classification based on entropy metrics. Performance assessment using first and second generation statistics. Computers in Biology and Medicine, 87, 141-151. doi:10.1016/j.compbiomed.2017.05.028Demont-Guignard, S., Benquet, P., Gerber, U., & Wendling, F. (2009). Analysis of Intracerebral EEG Recordings of Epileptic Spikes: Insights From a Neural Network Model. IEEE Transactions on Biomedical Engineering, 56(12), 2782-2795. doi:10.1109/tbme.2009.2028015Molina–Picó, A., Cuesta–Frau, D., Miró–Martínez, P., Oltra–Crespo, S., & Aboy, M. (2013). Influence of QRS complex detection errors on entropy algorithms. Application to heart rate variability discrimination. Computer Methods and Programs in Biomedicine, 110(1), 2-11. doi:10.1016/j.cmpb.2012.10.014Ganesan, P., Cherry, E. M., Pertsov, A. M., & Ghoraani, B. (2015). Characterization of Electrograms from Multipolar Diagnostic Catheters during Atrial Fibrillation. BioMed Research International, 2015, 1-9. doi:10.1155/2015/272954Lake, D. E., Richman, J. S., Griffin, M. P., & Moorman, J. R. (2002). Sample entropy analysis of neonatal heart rate variability. American Journal of Physiology-Regulatory, Integrative and Comparative Physiology, 283(3), R789-R797. doi:10.1152/ajpregu.00069.2002Kim, K. K., Baek, H. J., Lim, Y. G., & Park, K. S. (2012). Effect of missing RR-interval data on nonlinear heart rate variability analysis. Computer Methods and Programs in Biomedicine, 106(3), 210-218. doi:10.1016/j.cmpb.2010.11.011Richman, J. S., & Moorman, J. R. (2000). Physiological time-series analysis using approximate entropy and sample entropy. American Journal of Physiology-Heart and Circulatory Physiology, 278(6), H2039-H2049. doi:10.1152/ajpheart.2000.278.6.h2039Cirugeda–Roldán, E., Novak, D., Kremen, V., Cuesta–Frau, D., Keller, M., Luik, A., & Srutova, M. (2015). Characterization of Complex Fractionated Atrial Electrograms by Sample Entropy: An International Multi-Center Study. Entropy, 17(12), 7493-7509. doi:10.3390/e17117493PORTER, M., SPEAR, W., AKAR, J. G., HELMS, R., BRYSIEWICZ, N., SANTUCCI, P., & WILBER, D. J. (2008). Prospective Study of Atrial Fibrillation Termination During Ablation Guided by Automated Detection of Fractionated Electrograms. Journal of Cardiovascular Electrophysiology, 19(6), 613-620. doi:10.1111/j.1540-8167.2008.01189.xKonings, K. T., Kirchhof, C. J., Smeets, J. R., Wellens, H. J., Penn, O. C., & Allessie, M. A. (1994). High-density mapping of electrically induced atrial fibrillation in humans. Circulation, 89(4), 1665-1680. doi:10.1161/01.cir.89.4.1665Fay, M. P., & Proschan, M. A. (2010). Wilcoxon-Mann-Whitney or t-test? On assumptions for hypothesis tests and multiple interpretations of decision rules. Statistics Surveys, 4(0), 1-39. doi:10.1214/09-ss051Richman, J. S. (2007). Sample Entropy Statistics and Testing for Order in Complex Physiological Signals. Communications in Statistics - Theory and Methods, 36(5), 1005-1019. doi:10.1080/03610920601036481Pincus, S. M., Gladstone, I. M., & Ehrenkranz, R. A. (1991). A regularity statistic for medical data analysis. Journal of Clinical Monitoring, 7(4), 335-345. doi:10.1007/bf01619355Alcaraz, R., & Rieta, J. J. (2009). Non-invasive organization variation assessment in the onset and termination of paroxysmal atrial fibrillation. Computer Methods and Programs in Biomedicine, 93(2), 148-154. doi:10.1016/j.cmpb.2008.09.001Alcaraz, R., Abásolo, D., Hornero, R., & Rieta, J. J. (2010). Optimal parameters study for sample entropy-based atrial fibrillation organization analysis. Computer Methods and Programs in Biomedicine, 99(1), 124-132. doi:10.1016/j.cmpb.2010.02.009Costa, M., Goldberger, A. L., & Peng, C.-K. (2002). Multiscale Entropy Analysis of Complex Physiologic Time Series. Physical Review Letters, 89(6). doi:10.1103/physrevlett.89.06810

Red de coordinación en la implementación eficaz de las asignaturas en inglés en la titulación de Arquitectura

Con motivo de la ampliación de oferta de docencia en inglés del grado en Arquitectura se ha generado una red de elaboración de acciones conjuntas y propuestas que promuevan la cooperación para asegurar una mayor conexión y coherencia disciplinar de las asignaturas con docencia en inglés. Durante los últimos años han ido incorporándose a la docencia de la titulación de Arquitectura diferentes asignaturas con oferta de grupos en inglés. Para el curso 2014-15 se espera que haya cerca de 10 asignaturas con docencia en inglés y consideramos fundamental la coordinación entre ellas para proporcionar una enseñanza y una formación eficaz para aspirar a generar un grupo ARA en la titulación

Memoria de Implementación de asignaturas en inglés en 3º de la Titulación de Arquitectura

El curso 2015/16 de la Titulación de Grado en Fundamentos de la Arquitectura en la Universidad de Alicante comenzó poniendo en práctica una propuesta docente que nunca ha sido planteada anteriormente en las Escuelas de Arquitectura de la Universidad Española: Por acuerdo de Comisión de Titulación se animaba a los profesores que imparten enseñanza en el 3er año de carrera en constituir la presente RED DE COORDINACIÓN con el objetivo de ir más allá de la mera docencia en inglés que hasta entonces se estaba desarrollando. Ahora se proponía aprender de la pedagogía utilizada por las escuelas anglosajonas que, frente a una educación basada en asignaturas estancas y sin experiencias comunes entre ellas, plantean un curso en el que todas las áreas de conocimiento están integradas en torno al proyecto del alumno. El éxito de los resultados animan a dar continuidad a la experiencia, consolidando su metodología e incluso ampliar la presente RED en toda la titulación, adoptando por ello un nuevo nombre que la defina mejor: RED DE CURSOS INTEGRADOS EN INGLÉS / Titulación Arquitectura

How should we analyze and present mortality in our patients?: A multicentre GCDP experience

There are different strategies to analyse mortality in peritoneal dialysis (PD) with different definitions for case, event, time at risk, and statistical tests. A common method for the different registries would enable proper comparison to better understand the actual differences in mortality of our patients. Methods: We review and describe the analysis strategies of regional, national and international registries. We include actuarial survival, Kaplan-Meier (KM) and competitive risk (CR) analyses. We apply different approaches to the same database (GCDP), which show apparent differences with each method. Results: A total of 1,890 incident patients in PD from 2003-2013 were included (55 years; men 64.2%), with initial RRF of 7 ml/min; 25% had diabetes and a Charlson index of 3 [2-4]; 261 patients died, 380 changed to haemodialysis (HD) and 682 received a transplant. Annual mortality rates varied up to 20% in relative numbers (6.4 vs. 5.2%) depending on the system applied. The estimated probability of mortality measured by CR progressively differs from the KM over the years: 3.6 vs. 4.0% the first year, then 9.0 vs. 11.9%, 15.6 vs. 28.3%, and 18.5 vs. 43.3% the following years. Conclusions: Although each method may be correct in themselves and express different approaches, the final impression left on the reader is a number that under/overestimates mortality. The CR model better expresses the reality of PD, where the number of patients lost to follow-up (transplant, transfer to HD) it is 4 times more than deceased patients and only a quarter remain on PD at the end of follow up.Existen distintas estrategias para analizar la mortalidad en diálisis peritoneal (DP), con diferentes definiciones de caso, evento, tiempo en riesgo y análisis estadístico. Un método común entre los distintos registros permitiría compararlos adecuadamente y entender mejor las diferencias reales de mortalidad de nuestros pacientes. Métodos: Revisamos y describimos las estrategias de análisis de los registros autonómicos, nacional e internacionales. Incluimos análisis de supervivencia actuarial, Kaplan-Meier (KM) y riesgos-competitivos (RC). Aplicamos los diferentes enfoques a la misma base de datos (GCDP), lo que permite mostrar las diferencias aparentes con cada método. Resultados: Se incluyeron 1.890 pacientes incidentes en DP en el periodo 2003-2013 (55 años; 64,2% varones), con FRR inicial de 7 ml/min; el 25% presentaba diabetes y un índice de Charlson de 3 [2–4]. Fallecieron 261 pacientes, 380 pasaron a hemodiálisis (HD) y 682 recibieron trasplante. Las tasas de mortalidad anual llegan a variar hasta un 20% en números relativos (6,4 vs. 5,2%) según el sistema aplicado. La estimación de probabilidad de mortalidad por RC es inferior a KM en todos los años: 3,6 vs. 4,0% el 1.er año; 9,0 vs. 11,9%; 15,6 vs. 28,3% y 18,5 vs. 43,3% los siguiente

Spontaneous VEGF production by cultured peritoneal mesothelial cells from patients on peritoneal dialysis

6 pages, 2 tables.-- Short reports.-- Full PDF available on the publisher´s version.Peer reviewe

Acciones para la mejora de la coordinación docente en el Grado en Fundamentos de la Arquitectura: Análisis y evaluación de las tasas de eficiencia y éxito en las asignaturas de segundo curso

Las tareas de seguimiento y revisión continua para la mejora de los estudios universitarios contribuyen no solamente a la adecuación de las titulaciones a nuevos contextos, sino también, al conocimiento en profundidad de los potenciales conflictos y problemáticas que pueden surgir a lo largo del tiempo. En este caso, a través del análisis de los datos sobre las tasas de eficacia (no abandono) y éxito (superación) del segundo curso del Grado en Fundamentos de la Arquitectura de la Universidad de Alicante, se plantea evaluar su rendimiento académico con el objetivo de conocer y entender posibles problemas existentes en la estructura y funcionamiento actual de la titulación. La evaluación del rendimiento académico se realiza para cada uno de los años académicos comprendidos desde el año 2015-2016, cuando tuvo lugar su implantación en este curso, hasta el 2018-2019 y se analizarán los patrones resultantes en la evolución de estas tasas. Los resultados obtenidos han permitido detectar eventos que podrían no estar afectando de forma exclusiva al segundo curso de los estudios, sino también a otros cursos de la titulación

Memoria de Implementación de asignaturas en inglés en 3º de la Titulación de Arquitectura

El curso 2015/16 de la Titulación de Grado en Fundamentos de la Arquitectura en la Universidad de Alicante comenzó poniendo en práctica una propuesta docente que nunca ha sido planteada anteriormente en las Escuelas de Arquitectura de la Universidad Española: Por acuerdo de Comisión de Titulación se animaba a los profesores que imparten enseñanza en el 3er año de carrera en constituir la presente RED DE COORDINACIÓN con el objetivo de ir más allá de la mera docencia en inglés que hasta entonces se estaba desarrollando. Ahora se proponía aprender de la pedagogía utilizada por las escuelas anglosajonas que, frente a una educación basada en asignaturas estancas y sin experiencias comunes entre ellas, plantean un curso en el que todas las áreas de conocimiento están integradas en torno al proyecto del alumno. El éxito de los resultados animan a dar continuidad a la experiencia, consolidando su metodología e incluso ampliar la presente RED en toda la titulación, adoptando por ello un nuevo nombre que la defina mejor: RED DE CURSOS INTEGRADOS EN INGLÉS / Titulación Arquitectura

Biocompatible Dialysis Solutions Preserve Peritoneal Mesothelial Cell and Vessel Wall Integrity. A Case-Control Study on Human Biopsies.

♦ Chronic exposure to conventional peritoneal dialysis (PD) solutions has been related to peritoneal function alterations in PD patients, and associated with mesothelial cell loss, submesothelial fibrosis, vasculopathy, and angiogenesis. In vitro and ex vivo analyses, as well as studies with animal models, have demonstrated that biocompatible PD solutions attenuate these morphological alterations. Our aim was to confirm the morphological benefits of biocompatible solutions in PD patients. ♦ We analyzed biopsies from 23 patients treated with biocompatible solutions (study group, SG), and compared them with a control group (n = 23) treated with conventional solutions (CG), matched for time on PD. ♦ A total of 56.5% of SG patients showed total or partial preservation of mesothelial cells monolayer, in contrast with 26.1% of patients in CG (p = 0.036). Peritoneal fibrosis was not significantly less frequent in SG patients (47.8% SG vs 69.6% CG; p = 0.13). In patients without previous peritonitis, a significantly lower prevalence of fibrosis was present in SG patients (41.7% SG vs 77.8% CG; p = 0.04). Hyalinizing vasculopathy (HV) was significantly lower in SG (4.3% SG vs 30.4% CG; p = 0.02). Cytokeratin-positive fibroblast-like cells were detected in 10 patients (22%), but the prevalence was not significantly lower in SG. In the univariate regression analysis, the use of biocompatible solutions was associated with mesothelial monolayer integrity (p = 0.04) and an absence of vasculopathy (p = 0.04). ♦ The present study demonstrates in vivo in human biopsies that biocompatible solutions are better tolerated by the peritoneum in the medium and long term than conventional solutions