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.

Interim report on the hydrologic features of the Green Swamp area in Central Florida

The Green Swamp area in central Florida is another area where man is developing agricultural land from marginal land. Though the area is by no means as extensive as that of the Everglades, the present efforts for its development are similar to the early efforts for developing the Everglades in that many miles of canals and ditches have been constructed to improve the drainage. Lest the early mistakes of the Everglades be repeated, the Florida Department of Water Resources considered that an appraisal of the physical and hydrologic features of the area was needed to determine the broad effects of draining and developing the swamp. This reconnaissance provides information required by the State of Florida for determining its responsibility and policy in regard to the Green Swamp area and for formulating future plans for water management of the area. Some of the features that have been determined are: the amount of rainfall on the area; the pattern of surfacewater drainage; the amount and direction of surface-water runoff; the direction of ground-water movement; the interrelationship of rainfall, surface water, and ground water; the effects of improved drainage facilities'; and the effects of the hydrologic environment on the chemical quality of water of the area.(PDF contains 106 pages.)

Whales and Sonar: Environmental Exemptions for the Navy’s Mid-Frequency Active Sonar Training

Mid-frequency active (MFA) sonar emits pulses of sound from an underwater transmitter to help determine the size, distance, and speed of objects. The sound waves bounce off objects and reflect back to underwater acoustic receivers as an echo. MFA sonar has been used since World War II, and the Navy indicates it is the only reliable way to track submarines, especially more recently designed submarines that operate more quietly, making them more difficult to detect. Scientists have asserted that sonar may harm certain marine mammals under certain conditions, especially beaked whales. Depending on the exposure, they believe that sonar may damage the ears of the mammals, causing hemorrhaging and/or disorientation. The Navy agrees that the sonar may harm some marine mammals, but says it has taken protective measures so that animals are not harmed. MFA training must comply with a variety of environmental laws, unless an exemption is granted by the appropriate authority. Marine mammals are protected under the Marine Mammal Protection Act (MMPA) and some under the Endangered Species Act (ESA). The training program must also comply with the National Environmental Policy Act (NEPA), and in some cases the Coastal Zone Management Act (CZMA). Each of these laws provides some exemption for certain federal actions. The Navy has invoked all of the exemptions to continue its sonar training exercises. Litigation challenging the MFA training off the coast of Southern California ended with a November 2008 U.S. Supreme Court decision. The Supreme Court said that the lower court had improperly favored the possibility of injuring marine animals over the importance of military readiness. The Supreme Court’s ruling allowed the training to continue without the limitations imposed on it by other courts. (pdf contains 20pp.)