Signal Processing Methods for the Analysis of the Electrocardiogram

Das Elektrokardiogramm (EKG) zeichnet die elektrische Aktivität des Herzens auf der Brust- oberfläche auf. Dieses Signal kann einfach und kostengünstig aufgenommen werden und wird daher in einer Vielzahl von mobilen und stationären Anwendungen genutzt. Es ist über die letzten 100 Jahre zum Goldstandard bei der Diagnose vieler kardiologischer Krankheiten geworden. Herzerkrankungen bleiben ein relevantes Thema in unserer Gesellschaft, da sie zu 30 % aller Todesfälle weltweit führen. Allein die koronare Herzkrankheit ist die häufigste Todesursache überhaupt. Weiterhin sind 2 bis 3 % der Europäer von Herzrhythmusstörungen wie Vorhofflimmern und Vorhofflattern betroffen. Die damit verbundenen geschätzten Kosten in der Europäischen Union belaufen sich auf 26 Milliarden Euro pro Jahr. In allen diesen Fällen ist die Aufzeichnung des EKGs der erste unumgängliche Schritt für eine verlässliche Diagnose und erfolgreiche Therapie. Im Rahmen dieser Dissertation wurden eine Reihe von Algorithmen zur Signalver- arbeitung des EKG entwickelt, die automatisch die rhythmischen und morphologischen Eigenschaften aus dem EKG extrahieren und dadurch den diagnostischen Prozess und die Entscheidungsfindung des Arztes unterstützen. In einem ersten Projekt wurde das Phänomen der postextrasystolischen T-Wellen-Änderung (PEST) untersucht. Die aus der PEST ex- trahierten Biomarker haben wir als Prädiktoren für Herzversagen postuliert. Ein zweites Projekt handelte vom Entwurf eines akkuraten Algorithmus zur Detektion und Annotation der P-Welle im EKG. Als Referenz während der Entwicklung wurden intrakardial gemessene Signale verwendet. Eine dritte Untersuchg hatte das Ziel, das physiologische Phänomen der respiratorischen Sinusarrhythmie (RSA) besser zu verstehen. In diesem Projekt wurde ein Algorithmus zur Trennung der Herzratenvariabilität (HRV) in ihre atmungsabhängige und ihre atmungsunabhn ̈gige Komponente untersucht. Letzterer Anteil der HRV könnte neue Erkenntnisse über die Regulationsmechanismen des kardiovaskulären Systems liefern. In der vierten und letzten Studie wurde der Einfluss mentaler Belastung auf das EKG während der Autofahrt untersucht. Eine Vielzahl von Deskriptoren wurden gefunden, die eine gefährliche mentale Beanspruchung detektieren und somit den Fahrer vor einem möglichen Unfall schützen können. Wir schließen aus diesen Untersuchungen, dass gut entwickelte Methoden der Signalver- arbeitung des EKG das Potential haben, die Belastung der Patienten, die an Herzerkrankungen leiden, und die Anzahl der Verkehrsunfälle zu reduzieren

Simulation of intracardiac electrograms around acute ablation lesions

Radiofrequency ablation (RFA) is a widely used clinical treatment for many types of cardiac arrhythmias. However, nontransmural lesions and gaps between linear lesions often lead to recurrence of the arrhythmia. Intracardiac electrograms (IEGMs) provide real-time information regarding the state of the cardiac tissue surrounding the catheter tip. Nevertheless, the formation and interpretation of IEGMs during the RFA procedure is complex and yet not fully understood. In this in-silico study, we propose a computational model for acute ablation lesions. Our model consists of a necrotic scar core and a border zone, describing irreversible and reversible temperature induced electrophysiological phenomena. These phenomena are modeled by varying the intra- and extracellular conductivity of the tissue as well as a regulating zone factor. The computational model is evaluated regarding its feasibility and validity. Therefore, this model was compared to an existing one and to clinical measurements of five patients undergoing RFA. The results show that the model can indeed be used to recreate IEGMs. We computed IEGMs arising from complex ablation scars, such as scars with gaps or two overlapping ellipsoid scars. For orthogonal catheter orientation, the presence of a second necrotic core in the near-field of a punctiform acute ablation lesion had minor impact on the resulting signal morphology. The presented model can serve as a base for further research on the formation and interpretation of IEGMs

Postextrasystolic T wave change to stratify risk of pump failure death in patients with chronic heart failure

The postextrasystolic T wave change (PEST) is an electrocardiographic phenomenon in which the morphology of the normal T wave is altered for a short time after a ventricular ectopic beat (VEB). It has been observed in patients with other cardiac pathologies but it has not been proposed as a risk index for cardiac death. Since PEST seems to be potentiated in patients with depression of myocardial contractility, we hypothesize that PEST could be used to predict pump failure death (PFD) in patients with chronic heart failure (CHF). For the purpose of quantifying PEST, the parameters morphological change onset (MCO) and morphological change slope (MCS) were introduced. MCO describes an initial morphological change of the T wave after a VEB, while MCS is responsible for the description of the restitution to its original shape. 537 records from the MUSIC study were separated according to their cause of death and comparisons against the others (including survivors) were carried out. In addition, receiver operating characteristic (ROC) curves were used to determine the optimal separating thresholds for MCO and MCS that maximized the sum of sensitivity and specificity for PFD risk prediction. The results showed that no significant differences could be established and the proposed parameters do not seem to be related to any kind of cardiac death. In future, other forms of PEST quantification together with more databases can be used to definitely conclude that PEST has no predictive power

Evaluation of three protocols hormone treatment on the size of the oocytes of sabaleta Brycon henni

ABSTRACT: The evaluation of three hormone treatments on the diameter size of ovocytes in Sabaleta was conducted during the breeding season from May to July 2008. Twelve Brycon henni females and 24 males, 100 g and a standard length of 24 cm, were selected according to their sexual maturity and external features such as bulging belly, red genital papilla and semen expulsion after softly pressing its coelomic cavity. The fish were selected from a 320 brood fish batch caught in the wild in August 2007 and kept in captivity in a 200 m² earth pond. The presence of an anal fin with or without spines of a maximum length of 50% was considered as sexual dimorphism in females. Internal characteristics were also considered; e.g., an ovarian aspiration biopsy was performed in females in order to observe its nuclei position and diameter. Ovocytes from selected females were at least 900 µm in diameter. Animals were distributed into three treatment groups for four sampling dates: T1 carp pituitary extract (CPE) (Argent Chemical Laboratories Inc., USA), n = 4; T2 Ovopel (Sigma Co. USA), n = 4; and T3 Ovaprim (Syndel Laboratories Ltd., Canada), n = 4. Each female was fertilized with the semen of two males previously injected with CPE. 11 out of 12 females had a treatment response, and resulting ovocyte average diameters were 1428.8 and 1679.8 (T1), 1531.2 and 1879.2 (T2), and 1712.8 to 1803.3 (T3), before and after hormone treatment, respectively. Significant differences were found within T1 and T2 (p < 0.05); however, this was not the case for T3. For T1, frequency distribution of the diameter of ovocytes before the hormonal treatment was bimodal. T2 had two modes before and one after the treatment (bimodal and unimodal), and T3 had two before and two after (bimodal). Fertilization rates were low in T1; nevertheless, T2 and T3 had high rates until 12 h eggs incubation.RESUMEN: El estudio fue realizado en el Municipio de San Carlos (Antioquia, Colombia), por la Facultad de Ciencias Agrarias de la Universidad de Antioquia, en convenio con la Corporación CORNARE, ISAGEN, durante la temporada reproductiva Mayo-Julio de 2008. 12 hembras y 24 machos de sabaleta Brycon henni de aproximadamente 100 g de peso corporal y 20 cm de longitud estándar, provenientes de un lote de 320 reproductores capturados del ambiente natural en Agosto del 2007 y mantenidos en cautiverio en un estanque de tierra de 200 m², fueron seleccionados por sus características externas de madurez sexual como vientre abultado, papila genital enrojecida y expulsión de semen después de leve presión sobre la cavidad celómica. Además como carácter de dimorfismo sexual se consideró para las hembras la presencia de aleta anal lisa o con espinaciones en máximo el 50% de su longitud, mientras que en los machos es rugosa en toda su extensión. También se tuvieron en cuenta características internas, en las hembras se realizó biopsia ovárica por aspiración de una muestra de ovocitos para observar la posición de sus núcleos y medición del de diámetro. Las hembras fueron seleccionadas con la condición que presentaran ovocitos con diámetros superiores a 900 µm. Los animales fueron distribuidos para recibir uno de tres tratamientos, T1 Extracto de Hipófisis de Carpa (Argent, USA) (EHC), n=4; T2 Ovopel (Sigma Co., St Louis, Missouri), n=4; T3 Ovaprim (Syndel Laboratories Ltd, Vancouver, BC Canadá), n=4, durante cuatro fechas de muestreo y fertilizadas cada una con el semen de dos machos, inyectados previamente con EHC. 11 de las 12 hembras respondieron a los tratamientos y presentaron diámetros ovocitarios promedio de 1428.8 y 1679.8 (T1), 1531.2 y 1879.2 (T2) y de 1712.8 a 1803.3 (T3), antes y después del tratamiento hormonal, respectivamente. Se observaron diferencias significativas al interior del T1 y T2 (p < 0.05), pero no en el T3. La distribución de frecuencias del diámetro de los ovocitos presentó en T1, dos modas antes del tratamiento hormonal y dos después del tratamiento hormonal (bimodal); T2, dos modas antes y una después (bimodal y unimodal) y T3, dos antes y dos después (bimodal). Los porcentajes de fertilización fueron bajos en el T1, pero se presentaron altos porcentajes en T2 y T3 hasta las 12 h de incubación de los huevos

CARROCEIROS EM NARRATIVAS, SABERES E MODOS DE VIDA

In this qualitative research work, we present a bibliographical survey on the enunciations of the carroceira community, present in the articles of the CAPES and SciELO platforms. The aim of this study was to understand the enunciations about the carroceir community, in addition to identifying discourses about the educational practices carried out for/with these subjects, to understand how these perspectives influence the enunciation of the carters and cart drivers as builders of knowledge, stories, memories. From the content analysis of the articles found, we built five analytical categories that deal with different discourses about carters, in narratives, knowledge and ways of life, in professionalization, in multispecies coexistence, as a political, historical and cultural community, as targets of change behavior in educational actions. We build this analysis with the theoretical basis of Environmental Education, Political Ecology and Decolonial Studies, in order to know the ways in which cart drivers have their knowledge colonized in favor of advancing the project of capitalist modernity. Within this framework, we were able to understand the hegemonic or counter-hegemonic positions present in the articles studied and affirm the carters' ways of life as carriers of knowledge and traditional ways of life.En este trabajo de investigación cualitativa, presentamos un levantamiento bibliográfico sobre los enunciados de la comunidad carroceira, presentes en los artículos de las plataformas CAPES y SciELO. El objetivo de este estudio fue comprender los enunciados sobre la comunidad carroceir, además de identificar discursos sobre las prácticas educativas realizadas para/con estos sujetos, para comprender cómo estas perspectivas influyen en la enunciación de los carreteros y carreteros como constructores de conocimiento. , historias, recuerdos. A partir del análisis de contenido de los artículos encontrados, construimos cinco categorías analíticas que abordan diferentes discursos sobre los carreteros, en las narrativas, saberes y modos de vida, en la profesionalización, en la convivencia multiespecífica, como comunidad política, histórica y cultural, como blanco de cambio de comportamiento en las acciones educativas. Construimos este análisis con las bases teóricas de la Educación Ambiental, la Ecología Política y los Estudios Decoloniales, con el fin de conocer las formas en que los carreteros tienen colonizados sus saberes en pro del avance del proyecto de modernidad capitalista. En ese marco, pudimos comprender las posiciones hegemónicas o contrahegemónicas presentes en los artículos estudiados y afirmar los modos de vida de los carreteros como portadores de saberes y modos de vida tradicionales.Neste trabalho de pesquisa de natureza qualitativa, apresentamos um levantamento bibliográfico sobre as enunciações da comunidade carroceira, presentes nos artigos das plataformas CAPES e SciELO. O objetivo deste estudo foi compreender as enunciações sobre a comunidade carroceir, além de identificar discursos sobre as práticas educativas realizadas para/com esses sujeitos, para entender como essas perspectivas influenciam a enunciação dos carroceiros e charreteiros enquanto construtores de saberes, histórias, memórias. A partir da análise de conteúdo dos artigos encontrados, construímos cinco categorias analíticas que tratam de diferentes discursos sobre carroceiros, em narrativas, saberes e modos de vida, em profissionalização, em convivências multiespécies, como comunidade política, histórica e cultural, como alvos de mudança comportamental em ações educacionais. Construímos essa análise com a base teórica da Educação Ambiental, da Ecologia Política e dos Estudos Decoloniais, de modo a conhecer as formas pelas quais carroceiros têm seus saberes colonizados em prol do avanço do projeto da modernidade capitalista. Dentre desse recorte, pudemos compreender as posições hegemônicas ou contra-hegemônicas presentes nos artigos estudados e afirmar os modos de vida carroceiros como portadores de saberes e modos de vida tradicionais

Crimen organizado y violencia homicida en ciudades intermedias

El presente libro compila un conjunto de investigaciones sobre las diferentes expresiones de la violencia homicida y el crimen organizado en Colombia, en el contexto de los esfuerzos discontinuos de construcción de Paz de la nación. Con perspectiva plural, muestra las distintas problemáticas de la violencia homicida, el conflicto armado y las reacciones de los afectados, así como los distintos impactos en un conjunto de ciudades intermedias. Abarca un conjunto de espacios urbanos diversos dentro del vasto y profundo territorio colombiano. Además de las lógicas de violencia homicida y de las actividades de organizaciones criminales en cada ciudad seleccionada en el libro, los autores exploran, en diversas formas, cuáles son las respuestas de los actores públicos, de la sociedad y los actores ilícitos armados, así como la manera en que las distintas violencias afectan las posibilidades de construcción de paz

El desempeño del estudiante universitario.

Esta pequeña investigación de orden cualitativo logró a partir de la narrativa abordar el fenómeno de cambio o transformación en un pequeño grupo de estudiantes universitarios de primeros semestres de la Universidad de Valle -asistentes a la asignatura vida universitaria1-. Así los análisis aquí realizados evidenciaron importantes elementos en torno a las significaciones que acompañan las prácticas disciplinadas de estudio, las relaciones establecidas con el conocimiento, las motivaciones que impulsan muchas de las acciones, y las estrategias con las que se asumen las exigencias más fundamentales de la universidad. Igualmente se logró determinar algunos de los elementos relacionados con la imagen que de sí mismo se han construido los estudiantes participantes en esta investigación, pero sobretodo se logró establecer qué tanto dicha imagen propicia o potencia el proceso de transformación, así como qué tanto tal imagen puede entorpecer o dificultar la misma. Este trabajo logra dimensionar algunos de los aspectos más humanos en torno a, no sólo las dificultades sino también y sobretodo a los aciertos las transformaciones que tienden a hacer la vida académica o universitaria mucho más sencilla, y sobretodo placentera. Además de ofrecer algunos elementos que den luces a los nuevos estudiantes con respecto a una posible transformación en aras de convertirse en un muy buen estudiante universitario. Así mismo brindó algunos elementos significativos relacionados con la importancia del proceso de subjetividad del conocimiento.PregradoPSICOLOGO(A