Atrial fibrillation is a cardiac condition in which the heart rate is abnormally fast and/or irregular. While not yet proven to be fatal on its own, it severely increases the probability of developing further medical conditions including a five times higher risk of getting stroke. The prevalence has, over the past decades, increased significantly across the world and was in 2014 approximated at roughly 2% in the European population. Though, this number is expected to further increase in the coming years and decades. Therefore, in order to reduce suffering and save lives, it is vital that there is an efficient way of treating this condition. Current treatment methods include medicine, cardioversion, and tissue ablation. This thesis focuses on tissue ablation, more particularly cryoballoon ablation, which is a minimally invasive procedure in which a cryoballoon catheter is guided through a blood vessel (generally accessed through an incision made in the groin area) to the heart. When inside the atrial chambers the balloon can be inflated, put into contact with the faulty tissue and then be injected with liquid nitrous oxide which vaporizes and freezes said tissue isolating the currents causing the irregular heartbeat. This thesis aims to attach flexible electronics to the outside of the cryoballoon, which should then be able to inform the operator that adequate contact has been achieved before freezing, thereby increasing the probability of successful ablation. Three prototypes were created using polyurethane balloons, flexible circuit boards and a biocompatible, flexible cyanoacrylate adhesive. The flexible circuit boards were arranged in different patterns for each prototype to see which configuration would best suit the application. It was found that narrow strips (single trace) aligned axially and spaced evenly along the circumference best accomplished the goal. The traces did, however, not adhere as well to the balloon as was hoped which likely was due to user error during the gluing procedure but a further investigation may be desired to ensure that the materials and adhesive are compatible. / Förmaksflimmer är ett hjärtfel som gör att hjärtslagen blir ovanligt snabba och/eller oregelbundna. Trots att det inte bevisats vara direkt dödligt än, ökar det kraftigt risken för att utveckla ytterligare medicinska besvär, bland annat fem gånger större risk att drabbas av stroke. Utbredningen av förmaksflimmer har under de senaste decennierna ökat avsevärt över hela världen och under 2014 uppskattades det att ungefär 2 % av den europeiska befolkning var drabbade. Den här siffran förväntas dock fortsätta öka under de kommande åren och decennierna. Därför, för att i största mån lindra smärta samt förhindra dödsfall, är det mycket viktigt att det finns ett effektivt sätt att behandla tillståndet. I nuläget innefattas behandling av medicin, elektrokonvertering eller vävnadsablation. Det här examensarbetet fokuserar på ablation, närmare bestämt kryoballongsablation, vilket är ett minimalinvasivt ingrepp som innebär att en kryoballongskateter förs in genom en blodådra (ofta via ett snitt i ljumsken) in i hjärtat. Väl inne i förmakskammarna kan ballongen blåsas upp, läggas emot den felaktiga vävnaden och sedan fyllas med flytande kväveoxid som förångas och fryser vävnaden vilket isolerar strömmarna som ger upphov till den felaktiga hjärtrytmen. Målet med det här examensarbetet är att fästa flexibla kretskort på utsidan av dessa kryoballonger, vilka då ska kunna känna av fysisk kontakt med vävnaden och informera operatören om detta innan frysningen sker. Därmed bör sannolikheten för lyckad ablation öka. Tre prototyper tillverkades med polyuretanballonger, flexibla kretskort och ett biokompatibelt, flexibelt cyanoakrylatlim. Kretskorten arrangerades i olika mönster för respektive prototyper för att undersöka vilken konfiguration som skulle passa ändamålet bäst. Det visade sig att smala kretskort placerade längs med ballongen axiellt och jämnt utspridda längs med omkretsen gav bäst resultat. Däremot höll inte limmet så bra som förväntat vilket troligtvis handlar om användarfel vid limningen men en vidare utredning kan vara att önska för att säkerställa att limmet är kompatibelt med övriga material.

<p>DESCARTES is a light-weight, balloon-borne grab sampler for stratospheric long-lived tracers developed at the University of Cambridge. 33 flights have been performed with two versions of the instrument at northern latitudes by the DESCARTES team at the Swedish Institute of Space Physics (IRF) in Kiruna during the years 1997-2000.</p><p>The general interest in long-lived stratospheric tracers is to study the general global circulation of air in the stratosphere and the exchange between the stratosphere and troposphere. In the study of chemical ozone depletion in the stratosphere, long-lived tracers serve as an important reference to distinguish between the variations in ozone of dynamical and chemical origin.</p><p>This thesis focuses on calibrations and quality assessment of the measurements made with the third version of the DESCARTES instrument based at IRF. Two different general approaches to make calibrations are discussed. Uncertainty estimations for both of these methods are made and the results are tested by laboratory methods and by comparisons to other instruments, including comparisons between two versions of DESCARTES. Analyzed and calibrated flight data for all successful flights are presented.</p><p>The basic principle of the instrument is to chemically adsorb a number of tracers (in practice only CFC-11 is measured) in an adsorption bed of Carboxen in a micro trap through which the sampled air is driven by a pump. After recovery the adsorbed species in the trap is desorbed by electrical heating of the trap and analysed by gas chromatography.</p><p>The resulting estimated mixing ratios from the instrument are directly dependent on the adsorption of the sampled species being quantitative in the traps. Laboratory experiments are described using two traps in series, where the performance of the first is tested by sampling the breakthrough by the second. A model is developed to recreate these tests in order to be able to compensate for breakthrough during flights. The model showed that the adsorption in the traps is not explained by simple chromatographic theory and the results allow us only to give an estimation of the uncertainty due to breakthrough.</p> / <p>DESCARTES är ett lätt ballongburet provtagningsinstrument för stratosfäriska spårgaser. Det är utvecklat vid universitetet i Cambridge. DESCARTES-teamet vid Institutet för rymdfysik (IRF) i Kiruna har under åren 1997-2000 genomfört 33 flygningar med två olika versioner av instrumentet från nordliga latituder.</p><p>Det generella intresset av långlivade stratosfäriska spårgaser är att studera den globala cirkulationen i stratosfären och utbytet av luft mellan stratosfären och troposfären. För studier av den kemiska ozonnedbrytningen i stratosfären spelar långlivade spårgaser en avgörande roll som referens för att skilja mellan variation i ozonkoncentrationen av kemiskt och dynamiskt ursprung.</p><p>Denna avhandling fokuserar på kalibrering och kvalitetssäkring av mätningar gjorda med den tredje versionen av DESCARTES-instrumentet hemmahörande vid IRF. Två i grunden olika kalibreringsförfaranden för instrumentet behandlas. Osäkerhetsuppskattningar är gjorda för båda dessa metoder och resultaten är prövade i laboratorietester. Dessutom jämförs resultaten från två versioner av DESCARTES och andra instrument. Analyserade data från samtliga lyckade flygningar presenteras.</p><p>Den grundläggande principen för instrumentet är att pumpa luftprover genom en fälla som innehåller en bädd av det kemiska adsorptionsmaterialet Carboxen, som adsorberar ett antal spårgaser. När instrumentet hämtats tillbaka efter en flygning gasas de adsorberade ämnena i fällan ut genom att fällan upphettas på elektrisk väg. De utgasade ämnena analyseras med gaskromatografi. I praktiken kan endast CFC-11 analyseras.</p><p>Den slutgiltiga bestämningen av blandningsförhållandet från instrumentet är direkt beroende av att adsorptionen i fällorna för de ämnen man vill undersöka är fullständig. En serie laboratorieexperiment har genomförts där två likadana fällor kopplats efter varandra. På så sätt har tillförlitligheten av den första fällan kunnat studeras genom att uppmäta hur mycket som bryter igenom till den andra fällan. En modell har utvecklats för att förstå resultatet av dessa tester och kunna kompensera för eventuella genombrott vid provtagning under flygningar. Modellen visade att adsorptionen i fällorna inte kan förklaras med enkel kromatografisk teori. Resultaten ger endast möjlighet att bedöma osäkerheten i mätningarna till följd av risken för genombrott.</p>

DESCARTES is a light-weight, balloon-borne grab sampler for stratospheric long-lived tracers developed at the University of Cambridge. 33 flights have been performed with two versions of the instrument at northern latitudes by the DESCARTES team at the Swedish Institute of Space Physics (IRF) in Kiruna during the years 1997-2000. The general interest in long-lived stratospheric tracers is to study the general global circulation of air in the stratosphere and the exchange between the stratosphere and troposphere. In the study of chemical ozone depletion in the stratosphere, long-lived tracers serve as an important reference to distinguish between the variations in ozone of dynamical and chemical origin. This thesis focuses on calibrations and quality assessment of the measurements made with the third version of the DESCARTES instrument based at IRF. Two different general approaches to make calibrations are discussed. Uncertainty estimations for both of these methods are made and the results are tested by laboratory methods and by comparisons to other instruments, including comparisons between two versions of DESCARTES. Analyzed and calibrated flight data for all successful flights are presented. The basic principle of the instrument is to chemically adsorb a number of tracers (in practice only CFC-11 is measured) in an adsorption bed of Carboxen in a micro trap through which the sampled air is driven by a pump. After recovery the adsorbed species in the trap is desorbed by electrical heating of the trap and analysed by gas chromatography. The resulting estimated mixing ratios from the instrument are directly dependent on the adsorption of the sampled species being quantitative in the traps. Laboratory experiments are described using two traps in series, where the performance of the first is tested by sampling the breakthrough by the second. A model is developed to recreate these tests in order to be able to compensate for breakthrough during flights. The model showed that the adsorption in the traps is not explained by simple chromatographic theory and the results allow us only to give an estimation of the uncertainty due to breakthrough. / DESCARTES är ett lätt ballongburet provtagningsinstrument för stratosfäriska spårgaser. Det är utvecklat vid universitetet i Cambridge. DESCARTES-teamet vid Institutet för rymdfysik (IRF) i Kiruna har under åren 1997-2000 genomfört 33 flygningar med två olika versioner av instrumentet från nordliga latituder. Det generella intresset av långlivade stratosfäriska spårgaser är att studera den globala cirkulationen i stratosfären och utbytet av luft mellan stratosfären och troposfären. För studier av den kemiska ozonnedbrytningen i stratosfären spelar långlivade spårgaser en avgörande roll som referens för att skilja mellan variation i ozonkoncentrationen av kemiskt och dynamiskt ursprung. Denna avhandling fokuserar på kalibrering och kvalitetssäkring av mätningar gjorda med den tredje versionen av DESCARTES-instrumentet hemmahörande vid IRF. Två i grunden olika kalibreringsförfaranden för instrumentet behandlas. Osäkerhetsuppskattningar är gjorda för båda dessa metoder och resultaten är prövade i laboratorietester. Dessutom jämförs resultaten från två versioner av DESCARTES och andra instrument. Analyserade data från samtliga lyckade flygningar presenteras. Den grundläggande principen för instrumentet är att pumpa luftprover genom en fälla som innehåller en bädd av det kemiska adsorptionsmaterialet Carboxen, som adsorberar ett antal spårgaser. När instrumentet hämtats tillbaka efter en flygning gasas de adsorberade ämnena i fällan ut genom att fällan upphettas på elektrisk väg. De utgasade ämnena analyseras med gaskromatografi. I praktiken kan endast CFC-11 analyseras. Den slutgiltiga bestämningen av blandningsförhållandet från instrumentet är direkt beroende av att adsorptionen i fällorna för de ämnen man vill undersöka är fullständig. En serie laboratorieexperiment har genomförts där två likadana fällor kopplats efter varandra. På så sätt har tillförlitligheten av den första fällan kunnat studeras genom att uppmäta hur mycket som bryter igenom till den andra fällan. En modell har utvecklats för att förstå resultatet av dessa tester och kunna kompensera för eventuella genombrott vid provtagning under flygningar. Modellen visade att adsorptionen i fällorna inte kan förklaras med enkel kromatografisk teori. Resultaten ger endast möjlighet att bedöma osäkerheten i mätningarna till följd av risken för genombrott.