New signal processing algorithms for automated external defibrillators

[ES]La fibrilación ventricular (VF) es el primer ritmo registrado en el 40\,\% de las muertes súbitas por paro cardiorrespiratorio extrahospitalario (PCRE). El único tratamiento eficaz para la FV es la desfibrilación mediante una descarga eléctrica. Fuera del hospital, la descarga se administra mediante un desfibrilador externo automático (DEA), que previamente analiza el electrocardiograma (ECG) del paciente y comprueba si presenta un ritmo desfibrilable. La supervivencia en un caso de PCRE depende fundamentalmente de dos factores: la desfibrilación temprana y la resucitación cardiopulmonar (RCP) temprana, que prolonga la FV y por lo tanto la oportunidad de desfibrilación. Para un correcto análisis del ritmo cardiaco es necesario interrumpir la RCP, ya que, debido a las compresiones torácicas, la RCP introduce artefactos en el ECG. Desafortunadamente, la interrupción de la RCP afecta negativamente al éxito en la desfibrilación. En 2003 se aprobó el uso del DEA en pacientes entre 1 y 8 años. Los DEA, que originalmente se diseñaron para pacientes adultos, deben discriminar de forma precisa las arritmias pediátricas para que su uso en niños sea seguro. Varios DEAs se han adaptado para uso pediátrico, bien demostrando la precisión de los algoritmos para adultos con arritmias pediátricas, o bien mediante algoritmos específicos para arritmias pediátricas. Esta tesis presenta un nuevo algoritmo DEA diseñado conjuntamente para pacientes adultos y pediátricos. El algoritmo se ha probado exhaustivamente en bases de datos acordes a los requisitos de la American Heart Association (AHA), y en registros de resucitación con y sin artefacto RCP. El trabajo comenzó con una larga fase experimental en la que se recopilaron y clasificaron retrospectivamente un total de 1090 ritmos pediátricos. Además, se revisó una base de arritmias de adultos y se añadieron 928 nuevos ritmos de adultos. La base de datos final contiene 2782 registros, 1270 se usaron para diseñar el algoritmo y 1512 para validarlo. A continuación, se diseñó un nuevo algoritmo DEA compuesto de cuatro subalgoritmos. Estos subalgoritmos están basados en un conjunto de nuevos parámetros para la detección de arritmias, calculados en diversos dominios de la señal, como el tiempo, la frecuencia, la pendiente o la función de autocorrelación. El algoritmo cumple las exigencias de la AHA para la detección de ritmos desfibrilables y no-desfibrilables tanto en pacientes adultos como en pediátricos. El trabajo concluyó con el análisis del comportamiento del algoritmo con episodios reales de resucitación. En los ritmos que no contenían artefacto RCP se cumplieron las exigencias de la AHA. Posteriormente, se estudió la precisión del algoritmo durante las compresiones torácicas, antes y después de filtrar el artefacto RCP. Para suprimir el artefacto se utilizó un nuevo método desarrollado a lo largo de la tesis. Los ritmos desfibrilables se detectaron de forma precisa tras el filtrado, los no-desfibrilables sin embargo no.

Aspects of quality control of wind profiler measurements in complex topography

It is well known in the scientific community that some remote sensing instruments assume that sample volumes present homogeneous conditions within a defined meteorological profile. At complex topographic sites and under extreme meteorological conditions, this assumption may be fallible depending on the site, and it is more likely to fail in the lower layers of the atmosphere. This piece of work tests the homogeneity of the wind field over a boundary layer wind profiler radar located in complex terrain on the coast under different meteorological conditions. The results reveal the qualitative importance of being aware of deviations in this homogeneity assumption and evaluate its effect on the final product. Patterns of behavior in data have been identified in order to simplify the analysis of the complex signal registered. The quality information obtained from the homogeneity study under different meteorological conditions provides useful indicators for the best alternatives the system can offer to build wind profiles. Finally, the results are also to be considered in order to integrate them in a quality algorithm implemented at the product level.

On innate and specific aspects of human language

Mixel Aurnague, Kepa Korta and Jesus M. Larrazabal (eds.)

Aspects of quality control of wind profiler measurements in complex topography

It is well known in the scientific community that some remote sensing instruments assume that sample volumes present homogeneous conditions within a defined meteorological profile. At complex topographic sites and under extreme meteorological conditions, this assumption may be fallible depending on the site, and it is more likely to fail in the lower layers of the atmosphere. This piece of work tests the homogeneity of the wind field over a boundary layer wind profiler radar located in complex terrain on the coast under different meteorological conditions. The results reveal the qualitative importance of being aware of deviations in this homogeneity assumption and evaluate its effect on the final product. Patterns of behavior in data have been identified in order to simplify the analysis of the complex signal registered. The quality information obtained from the homogeneity study under different meteorological conditions provides useful indicators for the best alternatives the system can offer to build wind profiles. Finally, the results are also to be considered in order to integrate them in a quality algorithm implemented at the product level.