Rhythm Analysis during Cardiopulmonary Resuscitation: Past, Present, and Future

Survival from out-of-hospital cardiac arrest depends largely on two factors: early cardiopulmonary resuscitation (CPR) and early defibrillation. CPR must be interrupted for a reliable automated rhythm analysis because chest compressions induce artifacts in the ECG. Unfortunately, interrupting CPR adversely affects survival. In the last twenty years, research has been focused on designing methods for analysis of ECG during chest compressions. Most approaches are based either on adaptive filters to remove the CPR artifact or on robust algorithms which directly diagnose the corrupted ECG. In general, all the methods report low specificity values when tested on short ECG segments, but how to evaluate the real impact on CPR delivery of continuous rhythm analysis during CPR is still unknown. Recently, researchers have proposed a new methodology to measure this impact. Moreover, new strategies for fast rhythm analysis during ventilation pauses or high-specificity algorithms have been reported. Our objective is to present a thorough review of the field as the starting point for these late developments and to underline the open questions and future lines of research to be explored in the following years.

Características clínicas de la parada cardiorrespiratoria en España desde 1990 a 2014: una revisión bibliográfica

Se realiza una revisión de los estudios españoles publicados sobre la atención a las paradas cardiorrespiratorias (PCR) intrahospitalarias (IH) y extrahospitalarias (EH) con el fin de realizar una comparativa acerca de las diferentes características clínicas que presentaron dichas paradas, además de estimar la supervivencia inicial, al alta y al año de los diferentes episodios. Este estudio revisó inicialmente todos los trabajos de origen español que versaron acerca de la asistencia a las PCR IH y EH publicados en el periodo de tiempo entre 1990 y 2014 de acuerdo a una metodología sistemática. Se extrajeron datos numéricos en referencia al número de pacientes asistidos, la edad media y sexo de los mismos, el lugar y la etiología principal de las PCR, los ritmos electrocardiográficos (ECG) iniciales, la asistencia inicial, los tiempos de llegada del soporte vital avanzado (SVA), la supervivencia inicial, al alta y al año, y la capacidad cerebral funcional de los pacientes tras el suceso. Se seleccionaron 10 estudios descriptivos y observacionales, 5 IH y 5 EH, de los cuales se dedujeron diferentes datos. El número total de pacientes intervenidos y susceptibles de reanimación asciende a 6011. Entre el 57-71% eran hombres. La edad media de los pacientes oscila entre 59-73 años para los hombres y 62-78 años para las mujeres. El lugar principal donde tuvo lugar la parada fue el domicilio en los estudios EH, mientras que a nivel IH no hubo un claro consenso variando la localización principal entre las salas médicas, la planta de hospitalización convencional o la unidad de cuidados intensivos (UCI). La etiología principal de las paradas corresponde a una causa cardiogénica. El ritmo ECG inicial predominante fue la asistolia con un 35-74%, observándose únicamente ritmos desfibrilables en el 18-39%. El testigo principal de las PCR EH fue el propio viandante, mientras que en las PCR IH fue el personal sanitario. En la mayoría de los estudios se realizó reanimación cardiopulmonar (RCP) previa a la llegada del SVA. El tiempo medio de llegada de este último fue de 1-4 minutos a nivel IH y de 10-15 minutos a nivel EH. La supervivencia inicial de los pacientes tras las maniobras de RCP oscila entre un 15-64%. La supervivencia al alta fue del 10-35%, presentando en su gran mayoría una buena funcionalidad cerebral (CPC 1-2). Al año se recogieron tasas de supervivencia del 16-31%.

Un electrocardiógrafo inteligente de bajo coste

Castellano: A lo largo de este proyecto se ha desarrollado un sistema de bajo coste para la tomade electrocardiogramas y posterior visualización de los mismos en un dispositivo Android. Además se ha creado un módulo inteligente capaz de realizar un diagnóstico de manera automática y razonada sobre los datos recogidos. El proyecto se ha realizado principalmente sobre tecnologías abiertas: Arduino como componente central del sistema electrónico, Android para visualizar datos en una plataforma móvil y CLIPS como motor sobre el cual se ha desarrollado el sistema experto que realiza el diagnóstico.

Applications of frequency modulation interference cancellers to multiaccess communications systems

Cancellation of interfering frequency-modulated (FM) signals is investigated with emphasis towards applications on the cellular telephone channel as an important example of a multiple access communications system. In order to fairly evaluate analog FM multiaccess systems with respect to more complex digital multiaccess systems, a serious attempt to mitigate interference in the FM systems must be made. Information-theoretic results in the field of interference channels are shown to motivate the estimation and subtraction of undesired interfering signals. This thesis briefly examines the relative optimality of the current FM techniques in known interference channels, before pursuing the estimation and subtracting of interfering FM signals.

The capture-effect phenomenon of FM reception is exploited to produce simple interference-cancelling receivers with a cross-coupled topology. The use of phase-locked loop receivers cross-coupled with amplitude-tracking loops to estimate the FM signals is explored. The theory and function of these cross-coupled phase-locked loop (CCPLL) interference cancellers are examined. New interference cancellers inspired by optimal estimation and the CCPLL topology are developed, resulting in simpler receivers than those in prior art. Signal acquisition and capture effects in these complex dynamical systems are explained using the relationship of the dynamical systems to adaptive noise cancellers.

FM interference-cancelling receivers are considered for increasing the frequency reuse in a cellular telephone system. Interference mitigation in the cellular environment is seen to require tracking of the desired signal during time intervals when it is not the strongest signal present. Use of interference cancelling in conjunction with dynamic frequency-allocation algorithms is viewed as a way of improving spectrum efficiency. Performance of interference cancellers indicates possibilities for greatly increased frequency reuse. The economics of receiver improvements in the cellular system is considered, including both the mobile subscriber equipment and the provider's tower (base station) equipment.

The thesis is divided into four major parts and a summary: the introduction, motivations for the use of interference cancellation, examination of the CCPLL interference canceller, and applications to the cellular channel. The parts are dependent on each other and are meant to be read as a whole.

Flexible microimplants for in vivo sensing

The work in this thesis develops two types of microimplants for the application of cardiovascular in vivo biomedical sensing, one for short-term diagnosis and the other for long-term monitoring.

Despite advances in diagnosis and therapy, atherosclerotic cardiovascular disease remains the leading cause of morbidity and mortality in the Western world. Predicting metabolically active atherosclerotic plaques has remained an unmet clinical need. A stretchable impedance sensor manifested as a pair of quasi-concentric microelectrodes was developed to detect unstable intravascular. By integrating the impedance sensor with a cardiac catheter, high-resolution Electrochemical Impedance Spectroscopy (EIS) measurements can be conducted during cardiac catheterization. An inflatable silicone balloon is added to the sensor to secure a well-controlled contact with the plaque under test in vivo. By deploying the device to the explants of NZW rabbit aorta and live animals, distinct EIS measurements were observed for unstable atherosclerotic plaques that harbored active lipids and inflammatory cells.

On the other hand, zebrafish (Danio rerio) is an emerging genetic model for heart regenerative medicine. In humans, myocardial infarction results in the irreversible loss of cardiomyocytes. Zebrafish hearts can fully regenerate after two months with 20% ventricular resection. Long-term electrocardiogram (ECG) recording can characterize the heart regeneration in a functional dimension. A flexible microelectrode membrane was developed to be percutaneously implanted onto a zebrafish heart and record epicardial ECG signals from specific regions on it. Region-specific aberrant cardiac signals were obtained from injured and regenerated hearts. Following that, in order to achieve continuous and wireless recording from non-sedated and non-restricted small animal models, a wireless ECG recording system was designed for the microelectrode membrane, prototyped on a printed circuit board and demonstrated on a one-day-old neonatal mouse. Furthermore, a flexible and compact parylene C printed circuit membrane was used as the integration platform for the wireless ECG recording electronics. A substantially miniature wireless ECG recording system was achieved.

A contribuição das tecnologias não-invasivas de cuidado de enfermagem para o empoderamento feminino na gravidez e no parto: adaptação do modelo de promoção da saúde de Nola Pender

Trata-se de um estudo do tipo estudo de caso, na abordagem qualitativa, que visa a analisar as vivências das mulheres que utilizaram as tecnologias não-invasivas de cuidado de enfermagem durante a gravidez e o parto e discutir quais e como essas tecnologias estimularam o empoderamento nelas. Para isso foram utilizadas referências que abordem conceitos de gênero, empoderamento e tecnologias. Como referencial teórico foi utilizado a de Promoção da Saúde de Nola Pender que, a partir da identificação dos fatores biopsicossociais do indivíduo, busca influenciar comportamentos saudáveis, visando ao bem-estar como proposta de promoção da saúde. O cenário do estudo foi a Casa de Parto David Capistrano Filho, localizada no município do Rio de Janeiro, e contou com a participação de dez mulheres que pariram na Casa. Para a coleta de dados, foi elaborado um diagrama semelhante ao de Pender, contendo alguns aspectos biopsicossociais das mulheres que pudessem ter influência na vivência de empoderamento delas. As entrevistas aconteceram entre os meses de março e maio de 2010. Os dados produzidos foram analisados e transformados em três categorias: características e vivências individuais da mulher; conhecimentos, sentimentos e influências, na gravidez e no parto, a partir do uso das tecnologias; e o resultado do empoderamento. A tecnologia relacional, como o acolhimento, o vínculo e a escuta sensível, influenciou de forma benéfica as mulheres desde o momento que elas iniciaram o pré-natal na Casa, já que no início da gravidez algumas tinham receio com as mudanças do corpo e com as responsabilidades da maternidade. A dor do parto também foi outra preocupação citada por desconhecerem a fisiologia do processo. Mas, através de tecnologias como a de informação, de apoio, de potencialização de expressão corporal, de favorecimento da presença do acompanhante e de respeito de escolha delas, o parto acabou sendo calmo, tranqüilo, acolhedor e prazeroso. Com isso, as tecnologias contribuíram para as vivências de fortalecimento do vínculo com o bebê, na maior autoconfiança em parir e no preparo da maternidade que despertou nelas um desejo de serem pessoas de opiniões próprias e de terem uma formação profissional para garantir um bom futuro para o filho. Percebeu-se, nesse estudo, que as tecnologias favoreceram o empoderamento delas em parir numa Casa de Parto sendo assistidas por enfermeiras obstetras. No entanto, elas ainda se mostram passivas à dominação masculina quando valorizam a capacidade feminina em conquistar o espaço público masculino, mesmo em detrimento de suas reais necessidades, mostrando a importância de mais discussão sobre a temática a fim de vislumbrar novas tecnologias que auxiliem às mulheres a transpor esse empoderamento, adquirido durante a gravidez e o parto, para o seu dia a dia.

Estudio de criterios de planificación de redes DVB-T2 en la banda VHF

[ES]El estándar de radiodifusión de televisión digital terrestre DVB-T (Digital Video Broadcasting - Terrestrial) es uno de los estándares más extendidos en todo el mundo. Su sucesor, DVB-T2, ha sido desplegado en 24 países y adoptado por otros 32 a lo largo de los últimos cinco años. Este despliegue ha coincidido con el rápido desarrollo de la telefonía móvil, con la que comparte la banda UHF. Debido a las limitaciones del espectro, es necesario estudiar la posibilidad de ofrecer los servicios de DVB-T2 en la banda VHF. El objetivo de este trabajo de fin de grado es estudiar los criterios de planificación de las redes DVB-T2 en la banda VHF. Para ello se analizan las áreas afectadas por el cambio de banda, como son la estimación del campo eléctrico, los características de los componentes de transmisión y recepción de la señal y los parámetros estándar. Además, se calculan las intensidades mínimas de campo y los alcances máximos de cobertura para diferentes configuraciones.

Bihotz biriketako berpiztea simulatzeko panpin baten kudeaketarako tresna

[EU]Lan honen helburua, sentsorizatutako panpina kontrolatzeko software bat garatzea da, bihotz biriketako berpiztearen inguruko ikerkuntza sustatzeko helburuarekin. Kontrol hau aurrera eramateko bihotz biriketako berpiztearen inguruko kalitate parametro garrantzitsuenak jasotzen dituzten sentsoreekin hornitutako panpina bat erabili da, softwarearen eta panpinaren sentsoreen arteko interfaze gisa NI-DAQ National Instruments-eko txartela erabili delarik. Eskema honi jarraituz, software honek eskaintzen dituen funtzionalitate garrantzitsuenak hurrengoak dira: panpinaren bihotza simulatuko duen elektrokardiograma seinale bat panpinara transferitzea, sentsoreetatik lortutako informazioa biltegiratzea eta denbora errealean bistaratzea eta aurretiaz grabatutako erregistroen erreprodukzioa. Software hau garatzearen arrazoi nagusiak, bihotz biriketako berpiztearen kalitatea hobetzea eta elektrodoen eta pazientearen azalaren arteko kontaktuak elektrokardiograman sortzen duen interferentzia ezaugarritzea dira, bihotz-geldiunea pairatzen duen pazientearen bizi-iraupena handituko duten tresnen garapena sustatuz. Izan ere, bihotz-heriotza da herrialde garatuenen lehen heriotza-arrazoia.

A via L-arginina-óxido nítrico no transtorno depressivo e sua associação com a função plaquetária e o estresse oxidativo

O transtorno depressivo (TD) é um fator de risco cardiovascular independente que apresenta elevada morbi-mortalidade. Recentes evidências sugerem a participação do óxido nítrico (NO), potente vasodilatador e anti-agregante plaquetário, na patogênese de doenças cardiovasculares e psiquiátricas. A síntese do NO ocorre através da conversão do aminoácido L-arginina em L-citrulina e NO, pela ação da enzima NO sintase (NOS). Esta tese aborda o papel da via L-arginina-NO em plaquetas de pacientes com TD e sua associação com a função plaquetária e estresse oxidativo. Para análise comportamental da depressão em modelo animal, foi utilizado o modelo de estresse pós-natal de separação única (SMU). Os animais foram divididos em quatro grupos para a realização do estudo: Grupo Controle Sedentário (GCS), Grupo Controle Exercício (GCE), Grupo SMU Sedentário (SMUS) e Grupo SMU Exercício (SMUE). O treinamento físico (TF) dos animais englobou 8 semanas, com duração de 30 minutos e uma velocidade de treinamento estabelecida pelo teste máximo (TE). Para o estudo em humanos, 10 pacientes com TD com score Hamilton: 201, (média de idade: 384anos), foram pareados com 10 indivíduos saudáveis (média de idade: 383anos). Os estudos em humanos e animais foram aprovados pelos Comitês de Ética: 1436 - CEP/HUPE e CEUA/047/2010, respectivamente. Foi mensurado em humanos e em animais: transporte de L-arginina, concentração GMPc, atividade das enzimas NOS e superóxido dismutase (SOD) em plaquetas e cortisol sistêmico. Experimentos realizados somente em humanos: expressão das enzimas NOS, arginase e guanilato ciclase através de Western Blotting. A agregação plaquetária foi induzida por colágeno e foi realizada análise sistêmica de proteína C-reativa, fibrinogênio e L-arginina. Para o tratamento estatístico utilizou-se três testes estatísticos para avaliar as diferenças das curvas de sobrevida: Kaplan-Meier, e os testes de Tarone-Ware e Peto-Prentice. Em humanos, houve uma redução do transporte de L-arginina, da atividade das enzimas NOS e SOD, e da concentração de GMPc em plaquetas, e nas concentrações plasmáticas de L-arginina no grupo com TD em relação ao grupo controle. Foi observado um aumento dos níveis plasmáticos de fibrinogênio no TD. Esses resultados demonstram uma inibição da via L-arginina-NO-GMPc e da enzima anti-oxidante SOD em pacientes com TD sem afetar a função plaquetária. Em relação ao TF, para o modelo animal, foram encontradas alterações iniciais quanto à distância percorrida e tempo de execução do TE entre os grupos controles e o grupos SMUs, apresentando estes últimos menores valores para o TE. Após 8 semanas de TF, verificou-se um maior influxo no transporte de L-arginina para o SMUE em comparação ao grupo SMUS. As diferenças observadas para o tempo e a distância percorrida no TE inicial entre os grupos controle e no modelo de estresse foram revertidas após as 8 semanas de TF, demonstrando o efeito benéfico do exercício físico na capacidade cardiorespiratória em modelos de depressão.

Design of antenna-coupled lumped-element titanium nitride KIDs for long-wavelength multi-band continuum imaging

Many applications in cosmology and astrophysics at millimeter wavelengths including CMB polarization, studies of galaxy clusters using the Sunyaev-Zeldovich effect (SZE), and studies of star formation at high redshift and in our local universe and our galaxy, require large-format arrays of millimeter-wave detectors. Feedhorn and phased-array antenna architectures for receiving mm-wave light present numerous advantages for control of systematics, for simultaneous coverage of both polarizations and/or multiple spectral bands, and for preserving the coherent nature of the incoming light. This enables the application of many traditional "RF" structures such as hybrids, switches, and lumped-element or microstrip band-defining filters.

Simultaneously, kinetic inductance detectors (KIDs) using high-resistivity materials like titanium nitride are an attractive sensor option for large-format arrays because they are highly multiplexable and because they can have sensitivities reaching the condition of background-limited detection. A KID is a LC resonator. Its inductance includes the geometric inductance and kinetic inductance of the inductor in the superconducting phase. A photon absorbed by the superconductor breaks a Cooper pair into normal-state electrons and perturbs its kinetic inductance, rendering it a detector of light. The responsivity of KID is given by the fractional frequency shift of the LC resonator per unit optical power.

However, coupling these types of optical reception elements to KIDs is a challenge because of the impedance mismatch between the microstrip transmission line exiting these architectures and the high resistivity of titanium nitride. Mitigating direct absorption of light through free space coupling to the inductor of KID is another challenge. We present a detailed titanium nitride KID design that addresses these challenges. The KID inductor is capacitively coupled to the microstrip in such a way as to form a lossy termination without creating an impedance mismatch. A parallel plate capacitor design mitigates direct absorption, uses hydrogenated amorphous silicon, and yields acceptable noise. We show that the optimized design can yield expected sensitivities very close to the fundamental limit for a long wavelength imager (LWCam) that covers six spectral bands from 90 to 400 GHz for SZE studies.

Excess phase (frequency) noise has been observed in KID and is very likely caused by two-level systems (TLS) in dielectric materials. The TLS hypothesis is supported by the measured dependence of the noise on resonator internal power and temperature. However, there is still a lack of a unified microscopic theory which can quantitatively model the properties of the TLS noise. In this thesis we derive the noise power spectral density due to the coupling of TLS with phonon bath based on an existing model and compare the theoretical predictions about power and temperature dependences with experimental data. We discuss the limitation of such a model and propose the direction for future study.

Aproveitamento da água de chuva para fins não potáveis em uma atividade industrial: estudo de caso de uma edificação a ser construída, Rio de Janeiro, RJ

A escassez de água é um dos maiores desafios do nosso século. Parece mentira, uma vez que do planeta são ocupados por água. Essa abundância aparente leva-nos a considerar a água como um elemento barato, farto e inesgotável. Contudo, desse total, 97,5% são de água salgada, restando 2,5% de água doce, dos quais 1,75% formam geleiras, sendo, portanto, inacessíveis. E o pior: a exploração irracional da água doce armazenada nos lençóis subterrâneos, rios e lagos está ameaçando a magra fatia de 0,75% da água que pode ser usada pelo homem. Se a escassez e a poluição já são problemas concretos em muitos países, os quais já instituíram um efetivo gerenciamento de seus recursos hídricos, no Brasil a preocupação de cientistas e ambientalistas nem sempre é levada a sério. Afinal, temos mais de 12% da água potável do globo. No entanto, esta riqueza é extremamente mal distribuída: cerca de 80% estão na região amazônica; os 20% restantes distribuem-se desigualmente pelo país, atendendo a 95% da população. Cada vez que chove, milhões de litros de água, que normalmente deveram se infiltrar no solo correm pelos telhados e pelo asfalto até acabar em um rio poluído, sem nenhuma possibilidade de uso. E essa água pode e deve ser aproveitada, tanto para evitar enchentes quanto para economizar recursos hídricos e financeiros. Dessa forma, o objetivo deste trabalho foi o de estruturar um projeto de um sistema de coleta e aproveitamento da água de chuva, para fins não potáveis, para uma edificação a ser construída nas instalações de uma indústria de reparo e construção naval. Para tanto, foi apresentada uma metodologia cuja tecnologia para captação e aproveitamento da água de chuva baseou-se num levantamento bibliográfico e foi validada através da aplicação em um estudo de caso. Espera-se que este trabalho seja o ponto de partida para muitos outros dentro da indústria, procurando incentivar o aproveitamento da água de chuva para consumo não potável e criando assim uma consciência ecológica em todos os níveis da empresa, contribuindo dessa forma para a sustentabilidade.

合成孔径激光成像雷达(Ⅰ):离焦和相位偏置望远镜接收天线

把合成孔径激光成像雷达的目标衍射区分为三个区域,提出采用离焦或者附加空间相位调制板的光学接收望远镜补偿回波像差。当目标处于菲涅耳衍射区时可采用离焦或偏置望远镜补偿回波二次项离焦像差并产生用于孔径合成的二次项相位历程;目标处于夫琅和费衍射区时可以采用离焦或偏置望远镜补偿回波二次项离焦像差但不产生相位历程;目标处于瑞利-索末菲衍射区域时不可能补偿回波高阶像差。

合成孔径激光成像雷达(Ⅲ):双向环路发射接收望远镜

提出了一种用于合成孔径激光成像雷达的双向环路结构的发射接收望远镜,双向环路包括发射4-f转像系统、接收4-f转像系统和独立的望远镜。发射通道中设置离焦和相位调制平板偏置,接收通道中设置离焦和相位平板偏置。控制发射离焦量,发射相位调制函数,接收离焦量,接收相位调制函数,用同一个望远镜可以同时实现空间二次项相位附加偏置的激光发射和消除目标点散射回波接收波面像差的离焦光学接收,并产生雷达运动方向上合适的和可控制的相位二次项历程,从而实现孔径合成成像。详细介绍了系统设计,给出了从发射到光电外差接收的全过程传输方程。

O clarim dos marginalizados. A literatura marginal/periférica na Literatura Brasileira Contemporânea

A presente dissertação tem como objetivo principal problematizar a questão da Literatura Marginal / Periférica e apresentá-la no âmbito da Literatura e das Culturas. Para a construção do trabalho, foram utilizados teóricos que trabalham e reveem conceitos de cultura, não cristalizados, tais como, Cultura Popular, Cultura de Elite e Cultura de Massa, tendo em vista uma concepção de mercado e de socialização da arte. Ao mesmo tempo, a fim de inserir este novo movimento literário no âmbito das artes e das instituições, foram feitas entrevistas e utilizadas obras literárias de três autores (Ferréz, Alessandro Buzo e Allan da Rosa) e de uma autora (Elizandra Souza) que atuam na cena literária marginal / periférica. Para sua concretização, o estudo toma como referência as indagações e as recepções diante das culturas e da indústria cultural, ao traçar um panorama de como este movimento vem atuando na Literatura Brasileira Contemporânea

Acendam as luzes ,O Mambembe voltou! De Artur Azevedo ao Teatro dos Sete, redenção e idealismo na invenção póstuma da belle époque teatral

Estudo do texto teatral O Mambembe, a partir dos contextos em que foi criado, em 1904, e depois reabilitado, para o público e para a crítica, 55 anos depois. A ótica da recepção destaca esta peça do conjunto da obra de Artur Azevedo, deixando entrever, principalmente a partir de uma possível ideologia de um teatro educador dos sentidos, as contradições do texto com o mundo da diversão teatral na entrada do século XX carioca, sua tentativa de certa forma de escapar a sua massificação, apelando ao passado e à promessa de um futuro mais artístico para o teatro. Na primeira parte se discutem as ideias inaugurais para o teatro de formação na modernidade, e como estas são catalisadas no Brasil em torno de um teatro que civiliza pela formação de almas, até a época de Artur Azevedo. Depois de explorar alguns aspectos históricos da época de O Mambembe, expõe-se um pequeno painel e algumas considerações teóricas sobre a indústria e a estrutura do teatro ligeiro da entrada para o século XX.Na segunda parte do trabalho, ligadas às questões teóricas sobre recepção teatral, são discutidas as noções de teatro e cultura de cada época, através de comentários e críticas de jornais. Depois de uma pequena exposição das mudanças ideológicas e culturais que se passaram no intervalo dos 55 anos entre uma montagem e outra, o trabalho termina com uma proposta de metaforologia do texto a partir das informações colhidas e resultados experimentados