T-Wave Morphology Restitution Predicts Sudden Cardiac Death in Patients With Chronic Heart Failure

BACKGROUND: Patients with chronic heart failure are at high risk of sudden cardiac death (SCD). Increased dispersion of repolarization restitution has been associated with SCD, and we hypothesize that this should be reflected in the morphology of the T-wave and its variations with heart rate. The aim of this study is to propose an electrocardiogram (ECG)-based index characterizing T-wave morphology restitution (TMR), and to assess its association with SCD risk in a population of chronic heart failure patients. METHODS AND RESULTS: Holter ECGs from 651 ambulatory patients with chronic heart failure from the MUSIC (MUerte Súbita en Insuficiencia Cardiaca) study were available for the analysis. TMR was quantified by measuring the morphological variation of the T-wave per RR increment using time-warping metrics, and its predictive power was compared to that of clinical variables such as the left ventricular ejection fraction and other ECG-derived indices, such as T-wave alternans and heart rate variability. TMR was significantly higher in SCD victims than in the rest of patients (median 0.046 versus 0.039, P<0.001). When TMR was dichotomized at TMR=0.040, the SCD rate was significantly higher in the TMR≥0.040 group (P<0.001). Cox analysis revealed that TMR≥0.040 was strongly associated with SCD, with a hazard ratio of 3.27 (P<0.001), independently of clinical and ECG-derived variables. No association was found between TMR and pump failure death. CONCLUSIONS: This study shows that TMR is specifically associated with SCD in a population of chronic heart failure patients, and it is a better predictor than clinical and ECG-derived variables

Detrended Fluctuation Analysis of Heart Rate by Means of Symbolic Series

Abstract Detrended fluctuation analysis (DFA) Introduction Fluctuations of time intervals between consecutive heartbeats exhibit a complex dynamics, which is influenced by the activity of many regulatory systems interacting over a wide range of time or space scales The study of heart rate time series using detrended fluctuation analysis (DFA) has been shown to be a useful tool for diagnostic in patients with cardiac diseases Previous studies Variability of heart rate fluctuations has been also studied by using RR increment series ( RR series) and, particularly, by using series constructed with the magnitude and the sign of RR series In this work, an alternative methodology was introduced in order to improve the statistical differentiation between risk groups of suffering cardiac death, by applying DFA over RR series. The methodology considered a symbolic transformation of RR series by means of an alphabet with four symbols. Results were compared with those calculated over original RR series and, series corresponding with magnitude and sign of RR series. Methods Analyzed databas

Sudden cardiac death and pump failure death prediction in chronic heart failure by combining ECG and clinical markers in an integrated risk model

BACKGROUND: Sudden cardiac death (SCD) and pump failure death (PFD) are common endpoints in chronic heart failure (CHF) patients, but prevention strategies are different. Currently used tools to specifically predict these endpoints are limited. We developed risk models to specifically assess SCD and PFD risk in CHF by combining ECG markers and clinical variables. METHODS: The relation of clinical and ECG markers with SCD and PFD risk was assessed in 597 patients enrolled in the MUSIC (MUerte Súbita en Insuficiencia Cardiaca) study. ECG indices included: turbulence slope (TS), reflecting autonomic dysfunction; T-wave alternans (TWA), reflecting ventricular repolarization instability; and T-peak-to-end restitution (ΔαTpe) and T-wave morphology restitution (TMR), both reflecting changes in dispersion of repolarization due to heart rate changes. Standard clinical indices were also included. RESULTS: The indices with the greatest SCD prognostic impact were gender, New York Heart Association (NYHA) class, left ventricular ejection fraction, TWA, ΔαTpe and TMR. For PFD, the indices were diabetes, NYHA class, ΔαTpe and TS. Using a model with only clinical variables, the hazard ratios (HRs) for SCD and PFD for patients in the high-risk group (fifth quintile of risk score) with respect to patients in the low-risk group (first and second quintiles of risk score) were both greater than 4. HRs for SCD and PFD increased to 9 and 11 when using a model including only ECG markers, and to 14 and 13, when combining clinical and ECG markers. CONCLUSION: The inclusion of ECG markers capturing complementary pro-arrhythmic and pump failure mechanisms into risk models based only on standard clinical variables substantially improves prediction of SCD and PFD in CHF patients

Polyphenol extract from evening primrose pomace alleviates experimental colitis after intracolonic and oral administration in mice

Oenothera paradoxa (EP) preparations are commonly used in folk medicine to treat skin diseases, neuralgia, and gastrointestinal (GI) disorders. Several reports suggested that EP preparations exhibit potent anti-inflammatory and antioxidant activities both in vitro and in vivo. Here, we aimed to characterize the action of EP pomace polyphenol extract in mouse model of colitis. We analyzed the composition of EP pomace polyphenol extract using reversed phase HPLC system and ultra-performance liquid chromatography (UPLC) system coupled with a quadrupole-time of flight (Q-TOF) MS instrument. Then, we used a well-established animal model of 2,4,6-trinitrobenzenesulfonic acid (TNBS)-induced colitis to determine the anti-inflammatory action of EP pomace polyphenol extract. We also investigated the effect of the EP pomace polyphenol extract on pro-inflammatory (IL-1β and TNF-α) cytokine mRNA levels and hydrogen peroxide concentration in the inflamed colon. Administration of EP pomace polyphenol extract significantly improved macroscopic and microscopic damage scores, as well as myeloperoxidase (MPO) activity in TNBS-treated mice. The anti-inflammatory effect of the extract was observed after intracolonic and oral administration and was dose-dependent. Significant reduction of tissue hydrogen peroxide level after treatment with EP pomace polyphenol extract suggests that its therapeutic effect is a result of free radical scavenging. This novel finding indicates that the application of the EP pomace polyphenol extract in patients with inflammatory bowel diseases (IBDs) may become an attractive supplementary treatment for conventional anti-inflammatory therapy.The authors wish to thank Dr. Alicja Z. Kucharska from the Wroclaw University of Environmental and Life Sciences for determining the composition of polyphenolic compounds by UPLC-QTOF-MS. This study was supported by the bilateral cooperation between Poland and China, the Iuventus Plus program of the Polish Ministry of Science and Higher Education (0107/IP1/2013/72 to JF), and Medical University of Lodz (502-03/1-156-02/502-14-140 to M Sałaga and 503/ 1-156-04/503-01)

The use of cooled nitrogen to eliminate thermal effects of the operation of the georeactor for underground coal gasification

Wyznaczono pole temperatury skal wokół czynnego georeaktora podziemnego zgazowania węgla. Dla ograniczenia skutków działania tego georeaktora zaproponowano podanie w miejsce jego działania azotu schłodzonego do temperatury -100°C. Korzystając z metody modelowania numerycznego, badano jaki jest wpływ czasu podawania schłodzonego azotu na zmiany pola temperatury skał. Zmiany tego pola badano również dla przypadku, gdy zimny azot nie jest podawany.The temperature field of rocks surrounding the active georeactor for underground coal gasification was determined. A proposal for the reduction of adverse effects of the georeactor operation was submitted, consisting in feeding nitrogen gas cooled down to 100°C into the place of operation. By the use of the numerical modeling method, it was examined how the duration of feeding cooled nitrogen affects the variations in the temperature field of rocks. Variations of this field were also examined for the case in which the cooled nitrogen was not used

Wyznaczanie warunków krytycznych samozapalania węgla w zrobach ścian

Decades of experience in the fight against endogenous fire hazard in coal mines indicate a major influence of certain conditions in a given area of the mine on the possibility of fire occurrence, such as: susceptibility of coals to spontaneous combustion, oxygen content in the air incoming to the self-heating coal, conditions of heat exchange between the self-heating coal mass and the environment This paper presents a numerical method for determining the critical conditions of spontaneous combustion of coal in longwall gob areas, i.e. conditions under which spontaneous combustion may occur. It has been assumed that crushed coal in the gob has a shape of a flat layer adjacent from the roof and floor side to the rocks. Our considerations have been limited to coals containing small amount of moisture. A simple model of oxidation kinetics on the coal surface expressed by the Arrhenius equation has been adopted. His model assumes that oxidation rate is independent of the amount of oxygen absorbed by coal. The rate of reaction depends only on temperature, with the parameters of the equation changing after the coal Has reached the critical temperature. The article presents also a mathematical model of spontaneous heating of the coal layer in the gob area. It describes the heat balance in the coal as well as the oxygen and heat balance in the flowing gases. The model consists of a system of differential equations which are solved using numerical techniques. The developed computer program enables to perform the relevant calculations. In this paper, on the example of coal from a seam 405, we present the method for determining the following critical parameters of the layer of crushed coal: thickness of the layer, oxygen content in a stream of gases flowing through the layer and thermal conductivity of surrounding rocks.Wieloletnie doświadczenie w zakresie zwalczania zagrożenia pożarem endogenicznym w kopalniach wskazują na zasadniczy wpływ na możliwość zaistnienia pożaru niektórych warunków panujących w danym miejscu kopalni, takich jak: skłonność węgla do samozapalania zawartość tlenu w powietrzu dopływającym do zagrzewającego się węgla. W pracy przedstawiono numeryczną metodę wyznaczania warunków krytycznych samozapalania węgla w zrobach ścian, czyli takich po spełnieniu których może dojść do samozapalenia. Przyjęto, że znajdujący się w zrobach rozkruszony węgiel ma kształt płaskiej warstwy, sąsiadującej od stropu i spągu ze skałami. Rozważania ograniczono do węgli charakteryzujących się niską zawartością wilgoci. Przyjęto prosty model kinetyki utleniania na powierzchni węgla wyrażony równaniem Arrheniusa. Model ten zakłada niezależność szybkości utleniania od ilości tlenu pochłoniętego przez węgiel. Szybkość reakcji zależy jedynie od temperatury , przy czym występujące w równaniu parametry zmieniają się po osiągnięciu przez węgiel temperatury krytycznej. W artykule przedstawiono matematyczny model samozagrzewania warstwy węgla w zrobach opisujący bilans ciepła w węglu oraz bilans tlenu i bilans ciepła w przepływających gazach. Tworzące model układy równań różniczkowych cząstkowych rozwiązywane są metodami numerycznymi. Opracowany program komputerowy umożliwia wykonywanie stosownych obliczeń. W pracy, na przykładzie węgla z pokładu 405 , przedstawiono sposób wyznaczania warunków krytycznych warstwy rozkruszonego węgla: grubości warstwy, zawartości tlenu w przepływających przez warstwę gazach oraz przewodności cieplnej otaczających skał

The impact of coal mining depth on the heat emitted by the rock mass

Dla zbadania wpływu głębokości eksploatacji węgla na ilość ciepła traconego przez górotwór zastosowano metodę symulacji numerycznych. W pracy rozważa się oddziały wydobywcze składające się z chodnika podścianowego, ściany eksploatacyjnej i chodnika nadścianowego. Do każdego z rejonów powietrze świeże od szybu wdechowego doprowadzane jest przekopem głównym i pochylnią do pokładu węglowego. Rozważa się oddziały wydobywcze, na których temperatura pierwotna skał wynosi odpowiednio: 35÷37°C (najpłytszy), 40÷42°C, 45÷47°C oraz 50÷52°C (najgłębszy). Dane początkowe do obliczeń dla wszystkich oddziałów przyjęto takie same, za wyjątkiem temperatury pierwotnej skał i wysokości geodezyjnych, na których zlokalizowane są badane wyrobiska. Wykonano alternatywne prognozy klimatyczne, przy czym potencjał chłodniczy w każdym wariancie dobrano tak, aby prognozowana temperatura powietrza mierzona termometrem suchym była nie wyższa od 33°C. Dla takich warunków (korzystając z metody różnic skończonych) wyznaczono strefy wychłodzenia górotworu otaczającego wyrobiska korytarzowe i ścianowe każdego z wymienionych rejonów wydobywczych. Po porównaniu ze sobą wyników obliczeń wykonanych dla poszczególnych oddziałów wydobywczych stwierdzono, że ilość ciepła oddawana przez górotwór do najgłębiej położonych wyrobisk (zlokalizowanych na głębokości, na której temperatura pierwotna skał wynosi 50÷52°C) jest czterokrotnie większa od ilości ciepła oddawanej przez górotwór do wyrobisk położonych najpłycej (zlokalizowanych na głębokości, na której temperatura pierwotna skał wynosi 35÷37°C). Oddział wydobywczy, w którym temperatura pierwotna skał wynosi 40÷42°C otrzymuje od górotworu dwa razy tyle ciepła co oddział najpłytszy. W podsumowaniu zwrócono uwagę, że prowadzenie wydobycia na dużej głębokości jest związane z koniecznością stosowania klimatyzacji. Zatem trzeba ponieść dodatkowe koszty związane z chłodzeniem powietrza. Koszty te jednak mogą się częściowo zwrócić, jeśli zagospodaruje się ciepło oddawane przez górotwór. Ciepło to można odprowadzić na powierzchnię, np. z gorącą wodą (o temperaturze powyżej 40°C) z chłodnic wyparnych ziębiarek, pracujących na dole kopalni i wykorzystać do celów komunalnych lub do zasilania ziębiarek amoniakalnych zabudowanych na powierzchni.A method of numerical simulations has been used for investigating the impact of coal mining depth on the heat emitted by the rock mass. This work deals with the mining districts consisting of the lower longwall gate, longwall face and the upper longwall gate. For each district, fresh air is supplied from the exhaust shaft through the main drift and ramp into a coal deposit. The mining districts considered have been those in which the primary rock temperature is as follows: 35÷37°C (the shallowest one), 40÷42°C, 45÷47°C and 50÷52°C (the deepest one). Input data for calculations for all districts have been assumed the same, except the primary temperature of rocks and geodetic heights, at which investigated workings are being located. Alternative climate predictions have been performed. Cooling potential in all variants have been chosen in such a way so that the predicted air temperature measured with dry-bulb thermometer is not higher than 33°C. For such conditions, the cooling zones of the rock mass surrounding gallery and longwall workings have been determined for each of mentioned mining area (applying the finite difference method). Based on a comparison of the results of calculations performed for the individual mining districts it has been stated that the amount of heat emitted by the rock mass into the deepest workings (located at a depth where the primary rock temperature is 50÷52°C) is four times higher than the amount emitted by the rock mass into the workings located at the shallowest depths (located at the depth at which the primary rock temperature is 35÷37°C). The mining district, in which the primary rock temperature is 40÷42°C, obtains from the rock mass twice as much heat as the shallowest district. In the summary it has been pointed out that carrying out exploitation at large depths requires use of air conditioning. Thus, additional costs associated with air cooling have to be incurred. These can, however, be partially recouped if the heat emitted by the rock mass is to be utilized. This heat can be transported to the surface e.g. with hot water (at temperature above 40°C) from evaporative coolers of chillers operating underground and then used for municipal purposes or to power ammonia chillers installed on the surface

Wpływ temperatury pierwotnej skał na parametry mikroklimatu w długich wyrobiskach korytarzowych

The aim of this study was to examine the effect of the temperature of surrounding rocks on enthalpy and temperature of air flowing along several model mine workings. Long workings surrounded by non- -coal rocks as well longwall gates surrounded by coal were taken into consideration. Computer-aided simulation methods were used during the study. At greater depths the amount of moisture transferred into a mine working from the rock mass is two orders of magnitude smaller than the moisture that comes from external (technological) sources, mainly from coal extraction-related processes, therefore in the equation describing temperature changes only the terms representing the flux of heat from rocks were included. The model workings, for calculation purposes, were divided into sections, 50 m in length each. For each of the sections temperature of its ribs and temperature and stream of enthalpy of air flowing along it were calculated with the use of the finite differences method. For workings surrounded by non-coal rocks two variant calculations were carried out, namely with or without technological sources of heat. For coal surrounded workings (longwall gates) a new method for determination of heat from coal oxidation was developed, based on the findings by Cygankiewicz J. (2012a, 2012b). Using the results of a study by J.J. Drzewiecki and Smolka (1994), the effects of rock mass fracturing on transfer of heat into the air stream flowing along a working were taken into account.Badano wpływ temperatury pierwotnej skał na strumień entalpii oraz temperaturę powietrza w wyrobisku korytarzowym o długości 2000 m. Rozpatrywano wyrobiska kamienne oraz chodniki podścianowe. W badaniach zastosowano metodę symulacji komputerowych. Na dużych głębokościach wilgoć przenoszona z górotworu do wyrobiska jest dwa rzędy wielkości mniejsza od wilgoci pochodzącej od procesów technologicznych. W związku z powyższym w równaniu opisującym zmiany temperatury w masywie skalnym uwzględniono tylko człon reprezentujący ruch ciepła w skałach. Badane wyrobisko podzielono na odcinki o długości 50 m. Korzystając z metody różnic skończonych dla każdego z odcinków wyznaczono temperaturę ociosu, a następnie temperaturę i strumień entalpii powietrza. W odniesieniu do wyrobisk kamiennych rozważania przeprowadzono dla wariantu z technologicznymi źródłami ciepła oraz bez takich źródeł. Dla chodników węglowych przedstawiono nowy sposób określenia ciepła utleniania węgla, na podstawie wyników badań J. Cygankiewicza (2012a, 2012b). Korzystając z wyników badań J. Drzewieckiego i J. Smołki (1994), uwzględniono wpływ spękań górotworu na przenoszenie ciepła do powietrza w wyrobisku

The influence of the conditions as to ventilating the dog heading without the technological heat sources on the reach of the cooling zone of the rock mass

W artykule autorzy postarają się pokazać, że zarówno temperatura pierwotna skał, jak i strumień objętości powietrza płynącego wyrobiskiem nie mają zasadniczego wpływu na tempo wychładzania górotworu. Zasadniczy wpływ na zasięg strefy wychłodzonego górotworu ma czas przewietrzania wyrobiska. Inaczej przedstawia się kwestia temperatury ociosu (ścian wyrobiska). Wzrost tej temperatury wraz z długością wyrobiska zależy zarówno od temperatury pierwotnej skał, jak i czasu oraz intensywności przewietrzania, przy czym największy wpływ ma ostatni z wymienionych czynników.In the paper, the authors will try to present that both the primary rock temperature and the stream of the air flowing through the working do not have a crucial influence on the pace of cooling of the rock mass. The significant influence on the reach of the cooling zone of the rock mass has the time of ventilating the working area. A different situation takes place when it comes to the temperature of the sidewall. The increase of the temperature together with the length of the working area depends both on the primary rock temperature as well as on the intensity of ventilating, yet the latter factor plays the most significant role

Criteria conditioning the safety of exploitation drivage in highly methane and spontaneous fire hazard seams basing on the example of number 9 face in 405/2 seam in "Sośnica" Colliery

W publikacji zostały omówione kryteria warunkujące bezpieczeństwo prowadzenia eksploatacji w pokładach silnie metanowych i zagrożonych pożarami endogenicznymi, przy dużej koncentracji wydobycia. Na kształtowanie się zagrożenia metanowego oraz pożarem endogenicznym w środowisku ścian na ich eksploatacyjnym wybiegu ma między innymi wpływ dobór sposobu przewietrzania. W warunkach współwystępowania tych zagrożeń na etapie prejektowania eksploatacji ich znaczenie, jak i kryteria oceny, powinny decydować o doborze sposobu przewietrzania ściany. Podstawę kryteriów oceny zagrożeń stanowią prognozy zagrożenia metanowego i pożarowego opracowane w Głównym Instytucie Górnictwa. Prognozowane wielkości wydzielania metanu do środowiska ściany, możliwość doprowadzenia powietrza do rejonu eksploatacyjnego oraz możliwa efektywność odmetanowania pozwalają na sporządzenie bilansu wentylacyjno-metanowego, stanowiącego wskazanie dla właściwego sposobu jej przewietrzania. W warunkach występowania zagrożenia pożarem endogenicznym, przy równoczesnym występowaniu zagrożeń wentylacyjno-metanowych, dla zwalczania których konieczne jest stosowanie przewietrzania ściany w układzie Y, mogą zaistnieć okoliczności sprzyjające rozwojowi procesu samozagrzewania węgla w zrobach. Rozważania dotyczące kryteriów oceny zagrożenia metanowego i pożarowego przeprowadzono na przykładzie ściany nr 9 w pokładzie 405/2 w kopalni „Sośnica", w rejonie której w dniu 7.11.2003 r. nastąpiło zapalenie metanu w wyniku pożaru endogenicznego w zrobach, czego konsekwencją był wypadek zbiorowy.The criteria are discussed conditioning the safety of exploitation drivage in highly methane and spontaneous fire hazard seams with the concentration of faces. The formation of the methane and spontaneous fire hazard in the face environment in the scope of the life of face is, among others, influenced by the choice of the method of ventilation. In conditions where both hazard coexist, during exploitation design, the significance of both hazards and the criteria of assessment should determine the choice of the faces ventilation. The bases for the assessment of hazards are the prognoses of methane and fire hazard elaborated in Central Mining Institute. Prognosis of the amount of methane emission to the face environment, the possibility of air delivering (o the exploitation district and possible performance of methane drainage enable to make the ventilation -methane balance, determining instructions for the proper method of ventilation. In conditions where exist spontaneous fire hazard, where, simultaneously, methane - ventilation criterion indicates the necessity of face ventilation with Y - system, there is possibility of occurrence the circumstances favouring the development of spontaneous warming of coal in cavities caused by exploitation. Considerations dealing with criteria of assessment of methane and spontaneous fire hazard were carried out basing on the example of face 9 in 405/2 coal seam in Sośnica Colliery, in the district, where methane fire, as the result of spontaneous fire in cavities caused by exploitation, took place on November 7th 2003. The fire caused the joint acciden