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DE102004052083A1 - Digital electronic diagnostic method and mobile device for non-invasive determination of lactate level, using two dimensional virtual scatter plot - Google Patents

Digital electronic diagnostic method and mobile device for non-invasive determination of lactate level, using two dimensional virtual scatter plot Download PDF

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DE102004052083A1
DE102004052083A1 DE200410052083 DE102004052083A DE102004052083A1 DE 102004052083 A1 DE102004052083 A1 DE 102004052083A1 DE 200410052083 DE200410052083 DE 200410052083 DE 102004052083 A DE102004052083 A DE 102004052083A DE 102004052083 A1 DE102004052083 A1 DE 102004052083A1
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Abstract

The mobile device for a non-invasive determination of lactate level comprises a micro controller including a micro controller ROM with preprogrammed algorithms. A non invasive sensorial detection, a micro controller supported completely electronic evaluation and control of the lactate level as well as the important individual threshold values under various conditions is performed. The heart pulse rate and the pulse pressure wave frequency of a person walking or running in the open air is taken into account.

Description

Zweck der ErfindungPurpose of invention

Im Bereich der medizinischen Prophylaxe, in der sportlichen Praxis, in der Heilgymnastik und im Bereich der medizinischen Rehabilitation werden konstitutionsangepassten körperliche Übungen zur physiologischen Leistungsfähigkeit unter messtechnisch kontrollierbaren Bedingungen durchgeführt. Da ein unzureichend trainierter menschlicher Körper und eine zunehmende private und berufliche Stressbelastung durch eine moderne Lebensweise die Zunahme entsprechender Erkrankungen fördert. Patienten über dreißig Jahren werden, je nach Leistungsfähigkeit, sehr häufig auch schon prophylaktisch, spezielle individuelle körperliche Übungen ärztlich verordnet. Zu einer vollständigen Leistungsbeurteilung eines Probanten muss neben der Bestimmung der mechanischen Muskelleistung in aufeinanderfolgenden Belastungsstufen, die maximale Herzfrequenz und ihr Anstieg mit der Belastung, sowie der Anstieg der Lactatkonzentration (Konzentration der Salze und Ester der Milchsäure aus der arbeitenden Skelettmuskulatur) in Abhängigkeit von der Belastung unter messtechnisch kontrollierbaren Bedingungen erfasst werden. Zur Lactatwert-Bestimmung werden Blutproben aus dem Ohrläppchen am Ende der jeweiligen Belastungsstufe genommen. Die stationäre Auswertung erfolgt später im Labor mit Hilfe eines speziellen Computerprogramms. Die ermittelte individuelle Lactat-Schwelle, ab der eine Übersäuerung des menschlichen Körpers eintritt, lässt Rückschlüsse auf die Leistungsfähigkeit des Probanden zu und ist ein sehr wichtiger Parameter für die Erstellung eines individuellen Therapie- und Ausdauer-Trainingsprogramms. Der Erfindungsgegenstand „ein digitales, elektronisches Diagnose-Verfahren zur unblutigen Lactat-Leistungsbestimmung u. einer mobile Messvorrichtung zur elektronischen Durchführung" beinhaltet ein digitales elektronisches softwaregestütztes Diagnose-Verfahren unter Benutzung eines Mikrocontrollers und in einem Mikrocontroller-ROM fest programmierten speziellen neu entwickelten Algorithmen zur unblutigen sensorischen Erfassung und zur mikrocontrollergestützten vollelektronischen Auswertung und Überwachung der Lactat-Leistungswerte sowie der wichtigen Lactatwert-Schwelle (dem Übersäuerungspunktes) bei einer mehrstufigen körperlicher Belastung (biomechanische Muskelleistung) unter der Berücksichtigung der Herzfrequenz eines sich im Freien gehend, laufend oder rennend bewegenden Probanten.in the Field of medical prophylaxis, in sports practice, in physiotherapy and in the field of medical rehabilitation become constitutionally adapted physical exercises to the physiological capacity carried out under metrologically controllable conditions. There a insufficiently trained human body and increasing private and occupational stress through a modern lifestyle Increase in the corresponding diseases. Patients over thirty years be, depending on performance, very often also prophylactically, special individual physical exercises medical prescribed. To a complete Performance assessment of a test person must be in addition to the determination of mechanical muscle performance in successive stress levels, the maximum heart rate and its increase with the load, as well the increase in lactate concentration (concentration of salts and Esters of lactic acid from working skeletal muscle) depending on the load be recorded under metrologically controllable conditions. For Lactatwert determination blood samples from the earlobe am Taken at the end of the respective stress level. The stationary evaluation takes place later in the laboratory with the help of a special computer program. The determined individual lactate threshold above which acidification of the human body occurs lets you draw conclusions the efficiency of the subject and is a very important parameter for the creation an individual therapy and endurance training program. Of the Subject of the invention digital, electronic diagnostic procedure for bloodless lactate performance determination u. a mobile measuring device for electronic implementation "includes a digital electronic software supported Diagnosis method using a microcontroller and in a newly programmed specially programmed microcontroller ROM Algorithms for bloodless sensory acquisition and microcontroller-based fully electronic Evaluation and monitoring the lactate performance and the important lactate threshold (the hyperacidity point) in a multi-level physical stress (biomechanical muscle performance) taking into account the heart rate a student walking outside, walking or running.

Unter der Lactatkonzentration versteht man die Konzentration der Salze und Ester der Milchsäure aus der biomechanisch arbeitenden Skelettmuskulatur. Es gibt zur messtechnischen Erfassung der Lactatkonzentration grundsätzlich zwei unterschiedliche technische Verfahren: Den stationären Labor-Test und den mobilen Feld-Test. Under The lactate concentration is the concentration of the salts and esters of lactic acid the biomechanically working skeletal muscle. There are metrological Capture of lactate concentration basically two different technical Procedure: The stationary Laboratory test and the mobile field test.

Stationäre Lactat-Leistungstests (Labor-Tests) werden meistens mit sog. Fahrradergometern durchgeführt. Nach dem Aufwärmen der Muskulatur bei geringer biomechanischer Belastung werden typischerweise die Belastungsstufen so gewählt, dass die Belastung alle 3 Minuten um 25 – 50 Watt (je nach Leistungsfähigkeit) bis zur sog. Ausbelastung gesteigert wird (ca. 4 – 6 Stufen). Die Tretfrequenz wird dabei konstant gehalten und der Puls wird laufend kontrolliert. Blutproben aus dem Ohrläppchen werden zum Ende der jeweiligen Belastungsstufe genommen. Im Lactat-Test werden die Milchsäurewerte gemessen. Der im Lactat-Test ermittelte Lactat-Schwellwert lässt Rückschlüsse auf Leistungsfähigkeit des Probanden zu und ist ein sehr wichtiger Parameter für die Erstellung eines individuellen Trainingsprogramms.Stationary lactate performance tests (Laboratory tests) are usually carried out with so-called bicycle ergometers. To the warm-up Muscles at low biomechanical load typically become the load levels are chosen so that the load every 3 minutes by 25 - 50 watts (depending on performance) is increased to the so-called load (about 4 - 6 stages). The pedaling frequency is kept constant and the pulse is constantly monitored. Blood samples from the earlobe become the end of the earlobe respective load level taken. In the lactate test, the lactic acid values are measured. The lactate threshold determined in the lactate test allows conclusions to be drawn capacity of the subject and is a very important parameter for the creation an individual training program.

Mobile Lactat-Leistungstests (Lauf-Feldtests) werden meistens auf geeigneten Kunststoffbahnen durchgeführt. Nach der Aufwärmphase bei niedrigem Tempo (Walking bei Einsteigern) werden typischerweise die Belastungsstufen so gewählt, dass alle 800 – 1200 m (je nach Leistungsfähigkeit) die Belastung um 7-10 Pulsschläge bis zur Ausbelastung gesteigert wird (insgesamt 4 – 6 Stufen). Der Puls muss laufend kontrolliert werden. Zur Lactatwert-Bestimmung werden Blutproben aus dem Ohrläppchen am Ende der jeweiligen Belastungsstufe genommen. Die stationäre Auswertung im Labor erfolgt heute mit Hilfe eines speziellen Computerprogramms, welches die Bestimmung der individuellen Lactat-Schwelle ermöglicht. Die früher üblich bestimmte 4 mmol-Schwelle stellt eine sehr starke Vereinfachung dar, da individuelle anaerobe Schwellen normalerweise im Bereich von 3-5 mmol liegen. Die Angabe einer festen 4 mmol-Schwelle bedeutet für Probanden oft eine Über-oder aber Unterbelastung. Daher basieren heute die Trainingshinweise grundsätzlich auf der individuell bestimmten anaeroben (aerob = sauerstoffabhängig) Schwelle. Bei der aeroben Ausdauer steht genügend Sauerstoff zur oxidativen Verbrennung von Glykogen (tierische Stärke) und von Fettsäuren zur Verfügung. Eine anaerobe Ausdauer liegt dann vor, wenn die Sauerstoffzufuhr zur oxidativen Verbrennung unzureichend ist und die Stoffwechselvorgänge, die ohne Beteiligung von Sauerstoff ablaufen (anaerob = anoxidativ), eine wesentliche Rolle spielen. Im Mittelpunkt der anaeroben Energiewandlung steht die anaerobe Glykolyse, der chem. Vorgang des Zuckerabbaus zur Milchsäure (Lactat = Salz der Milchsäure). Eine vermehrte Aufnahme von Sauerstoff nach der Belastung erfolgt zum wieder auffüllen der Kreatinphosphatspeicher (alaktazide Sauerstoffschuld) und dem oxidativen Abbau des gebildeten Lactats (lactazide Sauerstoffschuld). Die Milchsäure, ist also das Endprodukt des anaeroben Stoffwechsels. Diese Substanz entsteht bei intensiven Belastungen oberhalb der Dauerleistungsgrenze, wenn die Muskulatur über Lunge und Kreislauf nicht mehr genügend Sauerstoff zur Deckung ihres Energiebedarfs erhält. Durch die Bestimmung der Lactatkonzentration kann man Schlüsse über die Belastungsintensität und die aktuelle Leistungsfähigkeit des Probanden ziehen. Bei Leistungstests wird die Lactatkonzentration z. B. während des Laufens bei ansteigender Geschwindigkeit bestimmt. Anhand dieses Tests kann man die optimale Laufgeschwindigkeit für verschiedene Trainingsbereiche herausfinden. In der Notfallmedizin wird die Lactatbestimmung als Indikator der sog. Lactat-Azidose eingesetzt, da sich während körperlicher Anstrengungen Lactat im Blut anreichert. Der Blutlactat-Wert dient zur Beurteilung des physischen Zustandes des Patienten.Mobile lactate performance tests (running field tests) are usually carried out on suitable plastic sheets. After warming up at low tempo (walking for beginners), the load levels are typically chosen to increase the load by 7-10 beats to full load every 800 - 1200 m (depending on performance) (in total 4 - 6 levels). The pulse must be constantly monitored. To determine the lactate value, blood samples are taken from the earlobe at the end of the respective stress level. The stationary evaluation in the laboratory is done today with the help of a special computer program, which allows the determination of the individual lactate threshold. The previously customary 4 mmol threshold represents a very great simplification, since individual anaerobic thresholds are usually in the range of 3-5 mmol. The indication of a fixed 4 mmol threshold often means for volunteers an over- or underload. Therefore today the training hints are basically based on the individually determined anaerobic (aerobic = oxygen dependent) threshold. In aerobic endurance, sufficient oxygen is available for oxidative combustion of glycogen (animal starch) and fatty acids. Anaerobic endurance is present when the supply of oxygen for oxidative combustion is inadequate and the metabolic processes that take place without the participation of oxygen (anaerobic = anoxidative) play an essential role. Anaerobic glycolysis, the chem. Process of sugar degradation to lactic acid (lactate = salt of lactic acid). An increased uptake of oxygen after the stress takes place to refill the Kreatinphosphatspeicher (alaktazide oxygen debt) and the oxidative degradation of the lactate formed (lactazide oxygen fault). Lactic acid is the end product of anaerobic metabolism. This substance is created during intensive exercise above the endurance limit, when the muscles of the lungs and circulation no longer receive enough oxygen to meet their energy needs. By determining the lactate concentration, one can draw conclusions about the exercise intensity and the current performance of the subject. In performance tests, the lactate concentration z. B. during running at increasing speed. This test will help you to find the optimal running speed for different training areas. In emergency medicine, the determination of lactate is used as an indicator of so-called lactate acidosis, since during physical exertion lactate accumulates in the blood. The blood lactate value is used to assess the physical condition of the patient.

Von der Firma Polar ist ein Lactat-Messsystem mit dem Namen Lactate Pro bekannt. Es basiert auf dem amperometrischen Messprinzip und benötig zur sicheren Messung nur 5 μl Blut aus dem Ohrläppchen oder der Fingerkuppe. Beim Aufbringen des Bluttropfens in den Analysestreifen trifft das Blut auf die Reaktionsunterlage und das Lactat der Probe reagiert spezifisch mit der auf dem Streifen vorhandenen Lactat-Oxidase. Proportional zur Lactatkonzentration wird gleichzeitig das Kaliumeisencyanid reduziert. Die nachfolgende Oxidation des angereicherten Kaliumeisencyanids setzt Elektronen frei, dieses elektrische Signal wird mit der entsprechenden Lactatkonzentration gleichgesetzt. Als Hilfsmittel zur Durchführung der Lactatkonzentrationsmessung benötigt man Teststreifen, eine Lanzette und Alkoholtupfer.From Polar is a lactate measuring system called Lactate Pro known. It is based on the amperometric measuring principle and need to safe measurement only 5 μl Blood from the earlobe or the fingertip. When applying the blood drop into the analysis strip the blood hits the reaction pad and the lactate of the sample reacts specifically with the lactate oxidase present on the strip. At the same time the potassium iron cyanide becomes proportional to the lactate concentration reduced. Subsequent oxidation of the enriched potassium ferricyanide releases electrons, this electrical signal is combined with the corresponding one Equated lactate concentration. As an aid to the implementation of Lactate concentration measurement needed you have test strips, a lancet and alcohol swabs.

Auf Wunsch einiger Intensivmediziner, Kardiologen und Sportmediziner wurde vor kurzem eine gute Marktübersicht zu Messgeräten mit der Möglichkeit der Lactatbestimmung erstellt: Die Fa. Arkray North America bietet ein electrochemical biosensor (Lactate Oxidase) an; die Fa. EKF Industrie-Elektronik GmbH bietet Geräte an die nach dem enzymatic/amperometric-Prinzip arbeiten; die Fa. Eppendorf bietet Geräte an die auf der Basis enzymatic-amperometric (capillary blood method) arbeiten; die Fa. Analox bietet Geräte an die auf der Basis der Photometric (490 nm) und der Clark-type amperometric oxygen electrode arbeiten; die Fa. CMA/Microdialysis bietet Geräte an die auf der Basis needs sterile microdialysis catheter for adults in resting skeletal muscle/adipose tissue/brain, arbeiten; die Fa. YSI bietet Geräte an die auf der Basis von Membrane mit molekularselektive Sensoren arbeiten; die Fa. Roche bietet Geräte an die auf der Basis enzymatic determination and reflectance photometry (wavelength 660 nm) arbeiten; von der Firma Boehringer ist ein Handgerät in Gebrauch das in Deutschland zur Zeit außer Vertrieb ist, jedoch können die notwendigen Teststreifen noch einige Jahre bezogen werden.On Desire of some intensive care physicians, cardiologists and sports physicians has recently been a good market overview to measuring instruments with the possibility of the lactate determination: The company Arkray North America offers an electrochemical biosensor (lactate oxidase) on; the company EKF Industrie-Elektronik GmbH offers devices according to the enzymatic / amperometric principle work; the Eppendorf company offers devices based on enzymatic-amperometric (capillary blood method) work; the company Analox offers devices to the based on the photometric (490 nm) and the Clark-type amperometric oxygen electrode work; the company CMA / Microdialysis offers devices to the on the basis needs sterile microdialysis catheter for adults in resting skeletal muscle / adipose tissue / brain, work; the Fa. YSI offers devices on the basis of membrane with molecularly selective sensors work; Roche offers equipment based on enzymatic determination and reflectance photometry (wavelength 660 nm); from the company Boehringer is a handheld device in use in Germany currently out of distribution is, however, can the necessary test strips will be available for a few more years.

Der Lactatwert wird, also nach dem Stand der Technik immer invasiv über eine Blutentnahme am Ende jeder gemessenen Belastungsstufe bestimmt. Daraus folgt, dass alle Offenlegungsschriften und Patenschriften invasive „blutige" Methoden in ihren Patentansprüchen beinhalten. Es ist aber für Leistungstest im Freien auf jeden Fall eine nichtinvasive unblutige sehr einfache physikalische Lactatwertbestimmung möglichst auf der Basis einer elektrophysikalischen Sensorik und einer elektronischen Signalverarbeitung und- auswertung wünschenswert.Of the Lactate is, so always invasive in the prior art over a Blood collection determined at the end of each measured exercise level. It follows that all disclosures and patents invasive "bloody" methods in theirs claims include. But it is for performance test outdoor definitely a noninvasive bloodless very simple physical Lactatwertbestimmung as possible based on a electro-physical sensors and electronic signal processing and evaluation desirable.

Diese Forderungen werden mit dem nachfolgend beschriebenen Erfindungsgegenstand gelöst. Es handelt es sich hierbei um eine sehr kostengünstige, sehr leichte, kalibrierbare, mobile elektronische softwaregestützte Messvorrichtung mit einem Mikrocontroller, wobei in dessen ROM spezielle neue Algorithmen zur Lactat-Leistungsbestimmung auf Basis einer Herzfrequenzmessung oder einer Pulsfrequenzmessung und der biomechanischen Leistungsmessung gespeichert sind.These Claims are made with the subject invention described below solved. It this is a very inexpensive, very light, calibratable, mobile electronic software-based measuring device with a Microcontroller, wherein in its ROM special new algorithms for lactate performance determination based on heart rate measurement or a pulse rate measurement and biomechanical power measurement are stored.

Technischer Aufbau und physikalische Wirkungsweise des ErfindungsgegenstandesTechnical construction and physical effect of the subject invention

Mit verschiedenen Probanden (Alter, Geschlecht, physische Kondition) werden computergestützte Labormessungen wie bei einer Leistungsdiagnostik mit Hilfe eines Ergometer-Fahrrades oder Ergometer-Laufbandes durchgeführt. Dabei wird für eine fest vorgegebene Anzahl von diskreten mechanischen Belastungsstufen (in Watt) für jede dieser einzelnen Belastungsstufen in einem fest zugeordneten geeignet definierten Zeitintervall die sog. RR-Werte gemessen, digital komprimiert, anschließend softwaremäßig invertiert (1/RR) und dann in Abhängigkeit von den mechanischen Belastungsstufen graphisch in einem sog. virtueller Scatter-Plot dargestellt (1a). Es entsteht so im zweidimensionalen Zahlenraum eine stochastische geometrisch hyperbolische Punktstruktur mit einem sehr gut ausgeprägten sog. Scheitelknickpunkt. Wie nun 1a zeigt können für das virtuelle Scatter-Plot, d. h. für die hyperbolische geometrische Punktstruktur zwei statistisch ermittelte sog. Ausgleichsgeraden berechnet und darstellt werden, die durch ihre jeweiligen Neigungswinkel einen Schnittpunkt oder einen Scheitelknickpunkt bilden. Vergleichende Messungen zeigten, dass die leistungsabhängige geometrische Punktstruktur, d. h. die leistungsabhängige geometrische Lage der Ausgleichsgeraden und damit auch die leistungsabhängigen Koordinaten des Scheitelknickpunktes signifikant mit den dazu parallel labortechnisch exakt ermittelten probandenbezogen Lactatwerten korrelieren. Die vertikale Position des Scheitelknickpunktes stimmt gut, wie man messtechnisch zeigen kann, mit der probandenspezifischen aktuellen sog. physiologischen anaeroben Lactatwert-Schwelle überein, ab der immer eine sog. biochemische Übersäuerung des menschlichen Körpers eintritt. Die vertikal Position des Scheitelknickpunktes (ab jetzt „Übersäuerungspunkt" genannt) ist von Proband zu Proband individuell verschieden und ist nach einer Kalibrierung direkt proportional zur individuellen anaeroben Lactatwert-Schwelle.With various subjects (age, gender, physical condition) computer-aided laboratory measurements are carried out as in a performance diagnostics with the help of an ergometer bike or ergometer treadmill. For a fixed predetermined number of discrete mechanical load levels (in watts) for each of these individual load levels in a dedicated appropriately defined time interval, the so-called RR values are measured, digitally compressed, then inverted by software (1 / RR) and then in dependence graphically represented by the mechanical stress levels in a so-called virtual scatter plot ( 1a ). This results in a two-dimensional number space, a stochastic geometric hyperbolic point structure with a very well-defined so-called vertex break point. Like now 1a For the virtual scatter plot, ie for the hyperbolic geometric point structure, two statistically determined so-called compensation straight lines can be calculated and displayed, which form an intersection point or a vertex inflection point due to their respective angles of inclination. Comparative measurements showed that the performance-dependent geometric point structure, ie the performance-dependent geometric position of the regression line and thus also the performance-dependent coordinates of the vertex buckling point significantly with the parallel laboratory correlate technically exactly determined proband-related lactate values. The vertical position of the vertex buckling point agrees well, as can be shown metrologically, with the proband specific current so-called physiological anaerobic Lactatwert threshold, from which always enters a so-called. Biochemical hyperacidity of the human body. The vertical position of the vertex break point (from now on called "hyperacidity point") varies individually from subject to subject and after a calibration is directly proportional to the individual anaerobic lactate value threshold.

Vergleichende Messungen haben gezeigt, dass eine sehr gute Korrelation zwischen den klassischen EKG-Signalen und den arteriellen Pulswellendrucksignalen existiert. Es ist aus den Messungen (1b) gut zu erkennen, dass die Zeitdifferenz zwischen den RR-Intervallen des EKGs und die Zeitdifferenz zwischen den Blutdruckamplituden der Pulswellen (PP-Intervalle) sehr genau übereinstimmen. Zwischen den beiden Signalen besteht nur ein anatomisch bedingter konstanter Laufzeitunterschied. Laufzeitunterschiede sind aber elektronisch einfach ausgleichbar. Damit kann also analog zu den reziproken RR-Intervalle auch mit den reziproken PP-Intervallen ein virtueller Scatter-Plot, mit gleichen mathematischen Eigenschaften, aufgebaut werden.Comparative measurements have shown that there is a very good correlation between the classical ECG signals and the arterial pulse wave pressure signals. It is from the measurements ( 1b ) to recognize that the time difference between the RR intervals of the ECG and the time difference between the blood pressure amplitudes of the pulse waves (PP intervals) match very exactly. Between the two signals there is only one anatomically caused constant transit time difference. Run-time differences are easily compensated electronically. Thus, analogous to the reciprocal RR intervals, a virtual scatter plot with the same mathematical properties can also be constructed with the reciprocal PP intervals.

Außerdem können die Messdaten der Herzfrequenz oder der arteriellen Pulswellenfrequenz einer Fourier-Analyse (FFT) unterzogen werden, wobei mit Hilfe eines weiteren speziellen Algorithmus das Spektrum der Herzfrequenz oder der Pulswellen berechnet wird und die höchste im jeweiligen Spektrum vorkommende Frequenz fhigh bzw. die niedrigste im berechneten Spektrum vorkommende Frequenz flow ermittelt werden um damit den (von uns so benannten) „cardiophysiologischen Frequenzquotienten" fhigh/flow zu bilden. Mit dem so messtechnisch und spektralanalytisch gewonnenen cardiophysiologischen Frequenzquotienten kann dann durch Vergleich mit einem, durch viele Vergleichsmessungen an gesunden und erkrankten Menschen gewonnen „normierten cardiophysiologischen Frequenzquotienten" eine Aussage über die aktuelle physiologische Balance zwischen Sympathikus und Parasympathikus gewonnen werden, d.h. über die aktuelle körperliche Konstitution.In addition, the measurement data of the heart rate or the arterial pulse wave frequency of a Fourier analysis (FFT) are subjected, using a further special algorithm, the spectrum of the heart rate or the pulse waves is calculated and the highest occurring in the respective spectrum frequency f high and the lowest In the calculated spectrum occurring frequency f low can be determined in order to form the "cardiophysiological frequency quotient" f high / f low (thus named) healthy and diseased people gained "normalized cardiophysiological frequency quotient" to obtain a statement about the current physiological balance between the sympathetic and parasympathetic, ie about the current physical constitution.

Damit bei einer hohen Belastung eine gesundheitsgefährdende Überforderung vermieden werden kann, sollte der cardiographische Frequenzquotient und den Verlauf der Herzfrequenz kombiniert mit dem Anstieg der Lactatkonzentration lückenlos erfasst, ausgewertet, dokumentiert und zur Anzeige gebracht werden.In order to At a high load, a health-threatening excessive demand can be avoided should, should the cardiographic frequency quotient and the course the heart rate combined with the increase in lactate concentration gapless recorded, evaluated, documented and displayed.

Die Beschreibung der Diagnose – Verfahren und die Forderung nach einer kontinuierlichen und unblutigen elektronischen Lacktat-Leistungsbestimmung bestimmen die physikalische Struktur der mobilen elektronischen batteriebetriebenen kalibrierbaren Messvorrichtung.The Description of the diagnosis procedure and the demand for a continuous and bloodless electronic Lacktat performance determination determine the physical structure mobile electronic battery powered calibratable measuring device.

In 2 ist das Blockschaltbild der elektronischen Messvorrichtung dargestellt. Der Kanal 1 ist die elektrische Anschlussstelle für digitale elektronische Herzpulssignale (z. B. gewonnen über EKG-Messgeräte), digitale elektronischen Pulsdrucksignale (z. B. gewonnen über sog. Pulsuhren) und biomechanische Leistungssignale (z. B. gewonnen über ein elektronisches Ergometer). Über das Mess- und Kalibrierinterface 2.1 gelangt das digitale Signal auf den Impulselektronikblock 2.2, bestehend aus einem hochlinearen programmierbaren Messverstärker (MV) und aus einem spannungsgesteuerten Impulsgenerator. Da bei der Übertragung von digitalen Signalen besonders bei Funkübertragungen eine Veränderung der Kurvenform auftreten kann wird das verformte Signal zunächst über einen programmierbaren Messverstärker (MV) so weit in seiner Amplitude verstärkt damit ein nachfolgender spannungsgesteuerter Impulsgenerator sicher ein technisch exaktes Rechteck-Impulssignal generieren kann. Das dann zur Verfügung stehende digitale Signal kann vom Mikrocontroller der Digitalstufe 2.5 weiterverarbeitet werden. Der Kanal 2 ist die elektrische Anschlussstelle für die analogen elektronischen Pulssignale, gewonnen aus der elektronischen Messung und Auswertung von physiologischen Pulsdruckwellen. Über das Mess- und Kalibrierinterface 2.1 gelangt nun das analoge elektronische Pulswellensignal auf den analogen Elektronikblock 2.3, bestehend aus einem programmierbaren Messverstärker (MV), einem mehrpoligen elektronischen Filter, einem analogen elektronischen Differenzierer, einem analogen Nullpunktdetektor und einem spannungsgesteuerten Impulsgenerator. Das unipolare analoge elektronische Pulssignal wird nun mit einem hochlinearen driftarmen programmierbaren Messverstärker (MV) so weit verstärkt, dass beim Unterschreiten eines fest vorgegebenen Spannungswertes der programmierbare Messverstärker (MV) über seine Steuerleitung aufgefordert wird seine Verstärkung so zu erhöhen, dass alle weiteren Messwerte sicher weiterverarbeitet werden können. Das unipolare elektronische Pulssignal wird anschließend mit Hilfe eines Tschebyscheff-Tiefpasses 4. Ordnung (Grenzfrequenz 25 Hz) von hochfrequenten Störungen befreit. Das damit gewonnene Pulssignal wird elektronisch differenziert. Die beiden Wendepunkte des Einzelpulse des Signals werden dadurch zu Nullpunkten mit einer positiven oder negativen Flanke durch den Nullpunkt. Bei jedem Nulldurchgang mit einer positiven Flanke wird der Impulsgenerator angesteuert und erzeugt normierte positive unipolare Impulse. Diese Impulse werden nun im Mikrocontroller zu einem virtuellen Scatter-Plot weiterverarbeitet und ausgewertet. Der Kanal 3 ist die Anschlussstelle für das analoge elektronische Herzpulssignal und das analoge elektronische biomechanische Leistungssignal. Über das Mess- und Kalibrierinterface 2.1 gelangen die analogen Signale auf den analogen Elektronikblock 2.4, bestehend aus einem programmierbaren Messverstärker, einem mehrpoligen Filter, einer Sample & Hold-Stufe, einem Analog/Digital-Wandler. Das unipolare analoge elektronische Pulssignal wird mit einem programmierbaren hoch linearen breitbandigen Messverstärker so verstärkt, dass beim Unterschreiten eines vorgegebenen Spannungsgrenzwertes der programmierbare Messverstärker über seine Steuerleitung aufgefordert wird intern seine Verstärkung so zu erhöhen, dass im weiteren eine einwandfreies funktionieren des Elektronikblocks 2.4 möglich ist. Das elektronische Herzpulssignal wird anschließend mit Hilfe eines Tschebyscheff-Tiefpasses 4. Ordnung (Grenzfrequenz 25 Hz) zu der Unterdrückung von hochfrequenten Störungen und zu der Vermeidung von Antialiasingfehlern weiterverarbeitet. Das so aufbereitete analoge elektronische Signal wird nun über einen, von einem Mikrocontroller getaktete, Sample & Hold-Baustein (S&H) und einen Analog/Digital-Wandler (ADC) in ein digitales Signal umgewandelt. Die bitcodierten Signale werden dann im Mikrocontroller, wie oben beschrieben, zu einem Scatter-Plot weiterverarbeitet und weiter ausgewertet. Der Kanal 4 ist die elektrische Anschlussstelle für spezielle externe Kalibratoren zur elektronischen Kalibrierung der drei Messkanäle (Kanal 1, 2 und 3) mit Hilfe der jeweiligen kanalspezifischen programmierbaren Messverstärkern (MV).In 2 the block diagram of the electronic measuring device is shown. Channel 1 is the electrical connection point for digital electronic cardiac pulse signals (obtained, for example, via ECG measuring devices), digital electronic pulse pressure signals (obtained, for example, via so-called heart rate monitors) and biomechanical power signals (obtained, for example, via an electronic ergometer ). Via the measuring and calibration interface 2.1 the digital signal reaches the pulse electronics block 2.2 consisting of a highly linear programmable measuring amplifier (MV) and a voltage-controlled pulse generator. Since in the transmission of digital signals, especially in radio transmissions, a change in the waveform may occur, the deformed signal is amplified by a programmable amplifier (MV) so far in its amplitude so that a subsequent voltage-controlled pulse generator can safely generate a technically accurate square-wave pulse signal. The then available digital signal can from the microcontroller of the digital stage 2.5 be further processed. Channel 2 is the electrical connection point for the analog electronic pulse signals obtained from the electronic measurement and evaluation of physiological pulse pressure waves. Via the measuring and calibration interface 2.1 Now the analog electronic pulse wave signal reaches the analog electronic block 2.3 consisting of a programmable measuring amplifier (MV), a multi-pole electronic filter, an analogue electronic differentiator, an analogue zero-point detector and a voltage-controlled pulse generator. The unipolar analogue electronic pulse signal is now amplified with a highly linear drift-poor programmable measuring amplifier (MV) so that when the voltage falls below a fixed voltage value the programmable measuring amplifier (MV) is asked via its control line to increase its gain so that all further measured values are safely processed can be. The unipolar electronic pulse signal is then sent using a Chebyshev low-pass filter 4 , Order (cut-off frequency 25 Hz) freed from high-frequency interference. The thus obtained pulse signal is differentiated electronically. The two inflection points of the individual pulses of the signal thereby become zero points with a positive or negative edge through the zero point. At each zero crossing with a positive edge, the pulse generator is driven and generates normalized positive unipolar pulses. These pulses are now in the microcontroller to a virtual Scatter plot further processed and evaluated. Channel 3 is the interface for the analog electronic cardiac pulse signal and the analog electronic biomechanical power signal. Via the measuring and calibration interface 2.1 the analogue signals reach the analog electronic block 2.4 consisting of a programmable amplifier, a multipolar filter, a sample & hold stage, an analog / digital converter. The unipolar analogue electronic pulse signal is amplified with a programmable high-linear broadband measuring amplifier so that when a preset voltage limit value is undershot the programmable measuring amplifier is asked via its control line to internally increase its gain in such a way that the electronics block functions properly 2.4 is possible. The electronic heart pulse signal is then using a Chebyshev low pass 4 , Order (cut-off frequency 25 Hz) to the suppression of high-frequency noise and to avoid antialiasing further processed. The analog electronic signal processed in this way is now converted into a digital signal via a Sample & Hold module (S & H) clocked by a microcontroller and an analog / digital converter (ADC). The bit-coded signals are then processed in the microcontroller, as described above, to a scatter plot and further evaluated. Channel 4 is the electrical connection point for special external calibrators for the electronic calibration of the three measuring channels (channels 1, 2 and 3) with the aid of the respective channel-specific programmable measuring amplifiers (MV).

Das Mess- und Kalibrierinterface 2.1 kann vom Mikrocontroller (Block 2.5) über die Steuerleitung für Messung und Kalibrierung in verschiedene Betriebsmodi geschaltet werden: wie parallele oder einzelne Messungen über verschiedene Messkanäle, Testbetrieb mit Funktionsüberprüfungen oder eine interne bzw. externe Kalibrierung.The measuring and calibration interface 2.1 can from the microcontroller (block 2.5 ) can be switched to different operating modes via the control line for measurement and calibration: such as parallel or single measurements via different measuring channels, test mode with function checks or an internal or external calibration.

Die interne elektronische Kalibrierung erfolgt intermittierend während des normalen Messbetriebs, indem der Mikrocontroller (im Block 2.5) die laufende Messroutine unterbricht und die interne Kalibrierung durchführt. Dabei wird über die Steuerleitung für Messung und Kalibrierung ein Signal an das Mess- und Kalibrierinterface 2.1 geleitet, damit Sensoren oder externe Geräte an den Kanälen 1 bis 3 abkoppelt werden um zuerst mit einem Nullsignal die elektrischen Nullpunkte der Kanäle 1 bis 3 über die Steuerleitungen mit den programmierbaren Messverstärkern nachzuregeln, damit das Kalibriersignal seriell über die Eingänge der programmierbaren Messverstärker über die nachfolgende Elektronik wieder dem Mikrocontroller (im Block 2.5) zugeführt, ausgewertet und mit dem gespeicherten Signal verglichen wird. Mit dem so entstandenen Differenzsignal wird dann die Verstärkung des programmierbaren Messverstärkers so nachgeregelt, dass das Differenzsignal Null wird.The internal electronic calibration is performed intermittently during normal measuring operation by the microcontroller (in block 2.5 ) interrupts the current measuring routine and performs the internal calibration. In the process, a signal is sent to the measuring and calibration interface via the control cable for measurement and calibration 2.1 to decouple sensors or external devices on channels 1 to 3 in order first to zero out the electrical zero points of channels 1 to 3 via the control lines with the programmable measuring amplifiers so that the calibration signal can be routed serially via the inputs of the programmable measuring amplifiers via the following Electronics back to the microcontroller (in the block 2.5 ), evaluated and compared with the stored signal. The amplification of the programmable measuring amplifier is then readjusted with the resulting difference signal in such a way that the difference signal becomes zero.

Der digitale Block 2.5 besteht aus dem Mikrocontroller und einem externen Speicher (RAM). Die bitcodierten und die rechteckförmigen früheren analogen Eingangsignale (Herzpuls, Puls, Leistung) können im externen RAM des digitalen Block 2.5 gespeichert und dann gemäß ihrer physikalischen Natur im Mikrocontroller digital weiter bearbeitet werden so, dass neue digitale Signale entstehen, die mit Hilfe der fest im Mikrocontroller-ROM vorprogrammierten, oben erwähnten, speziellen Auswertealgorithmen einen virtuellen probandenspezifischen Scatter-Plot generieren um aus diesem die Koordinaten des Übersäuerungspunktes (Scheitelknickpunkt) zu berechnen um diesen dann mit den fest hinterlegten Koordinaten des probandenspezifischen Übersäuerungspunktes zu vergleichen, um daraus abhängig von dem Vergleichsergebnis, mit Hilfe des Signalblocks 2.6, eine entsprechende Anzeige auf einem alphanumerischen Display, einer optischen Warnanzeige und einer akustischen Warnanzeige zu einer eindeutigen Erkennung des Risikos einer möglichen oder noch bevorstehenden oder schon vorhandenen Übersäuerung zu erzeugen.The digital block 2.5 consists of the microcontroller and an external memory (RAM). The bit-coded and rectangular earlier analog input signals (heart rate, pulse, power) can be stored in the external RAM of the digital block 2.5 stored and then digitally further processed according to their physical nature in the microcontroller so that new digital signals are generated, with the help of the pre-programmed in the microcontroller ROM, mentioned above, special evaluation algorithms generate a virtual proband specific scatter plot to from this the coordinates of Calculate Übersäuerungspunktes (vertex bend point) to then compare this with the fixed deposited coordinates of proband specific Übersäuerungspunktes, in turn, depending on the comparison result, using the signal block 2.6 to generate an appropriate indication on an alphanumeric display, an optical warning indicator and an audible warning indicator to uniquely identify the risk of possible or imminent or pre-existing acidification.

Über das Mikrotastenfeld 2.7 können verschiedene Parameter und Kennwerte eingegeben werden um diese dann mit den im externen RAM (Block 2.5) stehenden Messdaten, Auswertedaten und Kennwerten so zu verknüpft, um die gewünschten leistungsdiagnostischen und medizinischen Aussagen und die Steuersignale für verschiedenen alphanumerischen Darstellungen auf einem Datendisplay zu erhalten, um daraus weitere optoelektronische und elektroakustische Betriebs- und Warnsignale zu generieren.About the micro keypad 2.7 Different parameters and characteristic values can be entered in order to compare them with those in the external RAM (block 2.5 ), in order to obtain the desired performance diagnostic and medical statements and the control signals for various alphanumeric representations on a data display in order to generate further optoelectronic and electroacoustic operating and warning signals.

Die elektronische Messvorrichtung 2 kann vorteilhaft in ein Uhr-Gehäuse 3 eingebaut werden, welches über einen Klippmechanismus an der Kleidung oder an einem Gürtel befestigt werden kann oder über ein elastisches hautfreundliches Oberarmband oder ein Handgelenkband kraftschlüssiges auf dem Oberarm oder dem Handgelenk befestigt wird. Die elektromagnetisch störempfindlichen Baugruppen der Messvorrichtung können einzeln oder gruppenweise z. B. mit Mumetall abgeschirmt werden, damit in das Uhr-Gehäuse 3 eine Sendeelektronik mit Antenne und eine Empfangselektronik mit Antenne integriert werden kann.The electronic measuring device 2 can be beneficial in a watch case 3 can be attached, which can be attached via a clip mechanism to the clothing or on a belt or attached via an elastic skin-friendly upper arm band or a wrist band frictional on the upper arm or wrist. The electromagnetically susceptible components of the measuring device can individually or in groups z. B. shielded with Mumetall, so in the watch case 3 a transmission electronics with antenna and a receiving electronics with antenna can be integrated.

Weiter sind ein alphanumerisches Mess-Datendisplay 3.3, sowie ein alphanumerisches Uhr-Datendisplay 3.4, verschiedenfarbige LEDs 3.5, ein piezoakustische Aktor 3.2, ein Mikrotastenfeld 3,5, 3.7, 3.8, 3.9, 3.11, 3.13 und die Anschlüsse für verschiedene Schnittstellen 3.10, 3.12, 3.15, 3.16 auf der Frontseite 3.1 des Uhr-Gehäuses untergebracht.Next are an alphanumeric measurement data display 3.3 , as well as an alphanumeric clock data display 3.4 , different colored LEDs 3.5 , a piezoacoustic actuator 3.2 , a micro keypad 3 . 5 . 3.7 . 3.8 . 3.9 . 3.11 . 3.13 and the connections for different interfaces 3.10 . 3.12 . 3.15 . 3.16 on the front 3.1 housed in the watch case.

Das Uhr-Gehäuse 3 kann aber auch besonders vorteilhaft wie üblich am Handgelenk über ein Handgelenkband 3.14 getragen werden, da es neben den diagnostischen Funktionen auch normale chronometrische Funktionen (Datum, Kalender, Zeit, Start/Stopp, usw.) mit den entsprechenden Bedienelementen (Mikrotasten für Uhr-Funktionen) und einem Uhr-Datendisplay 3.4 bietet. Die elektrische Verbindung zwischen der Elektronik im Uhr-Gehäuse und einer Herzsignal- bzw. Pulssignalmesseinrichtung sowie einer biomechanischen Leistungsmesseinrichtung oder zu einer weiteren Auswerteelektronik zur Datenübertragung erfolgt bei der einfachen Ausführungsform, aus technischen und biologischen EMV-Gründen, mit einem gut steckbaren dünnen abgeschirmten hochflexiblen mehradrigen Kabel über die Steckverbindung 3.16.The watch case 3 But also can be particularly advantageous as usual on the wrist over a wrist band 3.14 As well as the diagnostic functions, there are also normal chronometric functions (date, calendar, time, start / stop, etc.) with the corresponding controls (micro-buttons for clock functions) and a clock data display 3.4 offers. The electrical connection between the electronics in the watch case and a heart signal or pulse signal measuring device and a biomechanical performance measuring device or to another evaluation for data transmission takes place in the simple embodiment, for technical and biological EMC reasons, with a well pluggable thin shielded highly flexible multi-core Cable over the plug connection 3.16 ,

Wird für die RR-Signalgewinnung eine Pulsuhr verwendet, kann man den Erfindungsgegenstand, wie oben schon gesagt, vorteilhaft am Oberarm tragen. Da die Pulsuhren meist chronometrischen Einheiten besitzen, kann in diesem Fall bei dem Erfindungsgegenstand auf eine chronometrische Einrichtung verzichtet werden.Becomes for the RR signal acquisition uses a heart rate monitor, you can the subject invention, as already said above, beneficial to wear on the upper arm. Because the pulse watches In this case, in the case of. can usually have chronometric units Subject of the invention waived a chronometric device become.

Damit ist die gestellte Forderung nach technischer Einfachheit, d.h. einem sehr kleinen Aufwand von mechanischen und elektrischen Bauteilen sowie deren Verbindungselemente und damit sehr geringen Kosten und einer störungssicheren wartungsarme Funktion sowie eine sehr einfache Bedienbarkeit über den gesamten Betriebszeitraum möglichen.In order to is the demand for technical simplicity, i. one very little effort of mechanical and electrical components As well as their fasteners and thus very low cost and a fail-safe low-maintenance function and a very easy operation over the entire operating period possible.

Eine weiter Ausführungsform besteht darin, dass die diagnostischen Daten in digitaler Form, mit Hilfe eines FM/FM-Systems oder eines PCM/PCM-Systems drahtlos vom und zum Uhr-Gehäuse übertragen werden. Für das FM/FM-System ist der HF-Oszillator mit Sendeantenne der HF-Empfänger mit Empfangsantenne in dem Uhr-Gehäuse integriert. Für das PCM/PCM-System ist der Encoder mit seiner Sendeantenne und der Decoder mit seiner Empfangsantenne im Uhr-Gehäuse integriert. Diese technische Ausführungsform ist komplexer und damit auch teurer, bietet aber dafür die Möglichkeit der Datenredundanz.A further embodiment is that the diagnostic data in digital form, wirelessly using an FM / FM system or a PCM / PCM system transferred from and to the watch case become. For the FM / FM system is the RF oscillator with transmit antenna of the RF receiver with Receiving antenna integrated in the watch case. For the PCM / PCM system is the encoder with its transmit antenna and the decoder with its receive antenna in the watch case integrated. This technical embodiment is more complex and thus also more expensive, but offers the possibility of data redundancy.

In einer weiteren konstruktiven Ausführungsform des Erfindungsgegenstandes befindet sich die hochfrequenztechnische Einheit in einem externen steckbaren Modul der über eine Steckerleiste 3.15 mit der Elektronik im Innern des Uhr-Gehäuses elektrisch verbunden werden kann. Diese Ausführungsform bietet die Möglichkeit, dass je nach bioelektromagnetischer Empfindlichkeit des Probanden geschirmte Kabel oder Funk eingesetzt werden kann.In a further constructive embodiment of the subject invention, the high-frequency unit is located in an external plug-in module via a connector strip 3.15 can be electrically connected to the electronics inside the watch case. This embodiment offers the possibility that depending on the bioelectromagnetic sensitivity of the subject shielded cable or radio can be used.

Die Infrarotschnittstelle (IR-Schnittstelle) 3.12 dient zu einer drahtlosen EMV- freundlichen Übertragung aller gewünschten Daten auf externe Geräte mit einer entsprechenden IR-Schnittstelle oder einen externen PC bzw. Laptop mit einer entsprechenden IR-Schnittstelle. Die Daten können privat, oder von einem medizintechnischen Labor oder von einem Arzt ausgelesen, ausgewertet und gegebenenfalls weiterverarbeitet werden.The infrared interface (IR interface) 3.12 It is used for a wireless EMV-friendly transmission of all desired data to external devices with a corresponding IR interface or an external PC or laptop with a corresponding IR interface. The data can be read out privately, or by a medical laboratory or by a doctor, evaluated and, if necessary, further processed.

Claims (8)

Digitales elektronische softwaregestütztes Diagnose-Verfahren unter Benutzung eines Mikrocontrollers und eines im Mikrocontroller-ROM fest programmierten speziellen Algorithmus, dadurch gekennzeichnet, dass aus einem gemessenen Herzpulssignal oder einem arteriellen Pulssignals die zeitliche Reihenfolge der aufeinanderfolgenden stochastisch streuenden RR- oder PP-Intervalle softwaremäßig in stochastisch streuende reziproken RR- oder PP-Intervalle umgerechnet und digital komprimiert werden um dann in Abhängigkeit von den gemessenen und digital aufbereiteten zugehörigen biomechanischen Leistungsdaten in einem zweidimensionalen virtuelle Scatter-Plot als eine stochastische geometrisch hyperbolische Punktstruktur mit einem ausgeprägten Scheitelknickpunk dargestellt und abgespeichert werden zu können, damit so eine im ROM eines Mikrocontrollers fest gespeicherte probandenspezifische hyperbolischen zweidimensionalen geometrischen Punktstruktur sowie die individuelle Lage des Übersäuerungspunktes, mit dem aktuell ermittelten virtuellen Scatter-Plot auf das Vorhandensein einer entsprechenden geometrischen Punktstruktur sowie die individuelle Lage des Übersäuerungspunktes softwaregesteuert verglichen werden kann, dass dann abhängig von dem Prüfergebnis eine entsprechende Anzeige auf einem alphanumerischen Display, eine optische Warnanzeige und ein akustisches Warnsignal zu einer eindeutigen Erkennung des Risikos einer möglichen oder noch bevorstehenden oder schon vorhandenen Übersäuerung erfolgen kann.Digital electronic software-based diagnostic method using a microcontroller and a special programmed in the microcontroller ROM special algorithm, characterized in that from a measured heart pulse signal or an arterial pulse signal, the time sequence of the successive stochastically scattering RR or PP intervals in software stochastically scattering Reciprocal RR or PP intervals are converted and digitally compressed to then be displayed and stored as a stochastic geometric hyperbolic point structure with a pronounced vertex breakpoint as a function of the measured and digitally processed associated biomechanical performance data in a two-dimensional virtual scatter plot such a proband-specific hyperbolic two-dimensional geometric point structure permanently stored in the ROM of a microcontroller and the individual position of the over-acid tion point, with the currently determined virtual scatter plot on the presence of a corresponding geometric point structure and the individual situation of the Übersäuerungspunktes software controlled can be that then depending on the test result, a corresponding display on an alphanumeric display, a visual warning and an audible warning A clear identification of the risk of a possible or imminent or existing overacidification can take place. Digitales elektronische softwaregestütztes Diagnose-Verfahren unter Benutzung eines Mikrocontrollers und eines im Mikrocontroller-ROM fest programmierten speziellen Algorithmus, dadurch gekennzeichnet, dass aus einem gemessenen Herzpulssignal oder einem arteriellen Pulssignals die zeitliche Reihenfolge der aufeinanderfolgenden stochastisch streuenden RR- oder PP-Intervalle softwaremäßig in stochastisch streuende reziproken RR- oder PP-Intervalle umgerechnet und digital komprimiert werden, um dann in Abhängigkeit von den gemessenen und digital aufbereiteten zugehörigen biomechanischen Leistungsdaten in einem zweidimensionalen virtuelle Scatter-Plot als eine stochastische geometrisch hyperbolische Punktstruktur mit zwei ausgeprägten Ausgleichsgeraden mit entgegengesetzten Neigungswinkeln dargestellt und abgespeichert werden zu können, damit mit einer im ROM eines Mikrocontrollers fest gespeicherten probandenspezifischen hyperbolischen zweidimensionalen geometrischen Punktstruktur sowie der individuelle geometrischen Lage ihrer Ausgleichsgeraden, mit dem aktuell ermittelten virtuellen Scatter-Plot auf das Vorhandensein einer entsprechenden geometrischen Punktstruktur mit der individuellen Lage ihrer zwei Ausgleichsgeraden softwaremäßig verglichen und abhängig von dem Prüfergebnis mit Hilfe der schon gespeicherten Kalibrierkennlinie umgerechnet werden kann, dass eine entsprechende Anzeige auf einem alphanumerischen Display über den jeweiligen aktuellen Lactatwert darzustellen.Digital electronic software-based diagnostic method using a microcontroller and a special programmed in the microcontroller ROM special algorithm, characterized in that from a measured heart pulse signal or an arterial pulse signal, the time sequence of the successive stochastically scattering RR or PP intervals in software stochastically scattering Reciprocal RR or PP intervals are converted and digitally compressed, and then, depending on the measured and digitally processed associated biomechanical performance data in a two-dimensional virtual scatter plot as a stochastic geometric hyperbolic point structure with two distinct balancing straight lines with opposite Tilt angles can be displayed and stored, so that with a firmly stored in the ROM of a microcontroller proband specific hyperbolic two-dimensional geometric point structure and the individual geometric position of their straight line, with the currently determined virtual scatter plot on the presence of a corresponding geometric point structure with the individual position of their two equalization lines can be compared by software and depending on the test result using the already stored calibration curve can be converted to represent a corresponding display on an alphanumeric display on the respective current Lactatwert. Digitales elektronische softwaregestütztes Diagnose-Verfahren unter Benutzung eines Mikrocontrollers und eines im Mikrocontroller-ROM fest programmierten speziellen Algorithmus, dadurch gekennzeichnet, dass die Messdaten der Herzfrequenz oder der arteriellen Pulswellenfrequenz einer Fourier-Analyse (FFT) unterzogen werden, um mit Hilfe des Spektrums der Herzfrequenz oder der Pulswellenfrequenz die jeweils höchste im entsprechenden Spektrum vorkommende Frequenz fhigh bzw. die niedrigste vorkommende Frequenz flow zu ermitteln, um damit den „cardiophysiologischen Frequenzquotienten" fhigh/flow zu bilden, dass dieser mit dem schon gespeicherten, durch viele Vergleichsmessungen an gesunden und erkrankten Menschen gewonnen „normierten cardiophysiologischen Frequenzquotienten" verglichen werden kann, um daraus eine Aussage über die aktuelle physiologische Balance zwischen Sympathikus und Parasympathikus, d.h. über die aktuelle körperliche Konstitution zu gewinnen, um diese dann auf einem alphanumerischen Display anzeigen zu können.A digital electronic software-based diagnostic method using a microcontroller and a special algorithm permanently programmed in the microcontroller ROM, characterized in that the heart rate or arterial pulse wave frequency measurement data are subjected to Fourier analysis (FFT) using the heart rate spectrum or the pulse wave frequency to determine the highest occurring in the corresponding spectrum frequency f high or the lowest occurring frequency f low , so as to form the "cardiophysiological frequency quotient" f high / f low that this with the already stored, by many comparative measurements healthy and diseased people can be compared "normalized cardiophysiological frequency quotient" can be compared in order to gain a statement about the current physiological balance between the sympathetic and parasympathetic, ie on the current physical constitution, to these au f to display an alphanumeric display. Elektronische Messvorrichtung zur Durchführung der Diagnoseverfahren nach Anspruch 1, 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, dass digitalelektronische Pulsdrucksignale und digitalelektronische Herzpulssignale sowie die digitalelektronischen biomechanischen Leistungssignale von Kanal 1 über ein controllergesteuerte Mess- und Kalibrierinterface 2.1 auf einen Impulselektronikblock 2.2 übertragen werden, bestehend aus einem hochlinearen programmierbaren Messverstärker (MV) und einem spannungsgesteuerten Impulsgenerator, welcher die von ihm generierten digitalen Signale an einen Mikrocontroller der Digitalstufe 2.5 zur weiteren Verarbeitung abgibt, um die analogelektronischen Pulsdrucksignale vom Kanal 2 über ein controller-gesteuerte Mess- und Kalibrierinterface 2.1 weiter auf einen analogen Elektronikblock 2.3 übertragen werden, bestehend aus einem hochlinearen programmierbaren Messverstärker (MV), einem mehrpoligen Filter (z. B. einem Tschebyscheff-Tiefpasses 4. Ordnung, Grenzfrequenz von 25 Hz), einem elektronischen Differenzierer, einem Nullpunktdetektor und einem spannungsgesteuerten Impulsgenerator, der die von ihm generierten digitalen Signale an einen Mikrocontroller der Digitalstufe 2.5 zur Verarbeitung weiterleitet, um die analogelektronischen Pulsdrucksignale und die analogelektronischen Herzsignale vom Kanal 3 über das controllergesteuerte Mess- und Kalibrierinterface 2.1 auf den analogen Elektronikblock 2.4 zu übertragen, bestehend aus einem linearen programmerbaren Messverstärker (MV), einem analogen mehrpoligen Filter (z. B. einem Tschebyscheff-Tiefpasses 4. Ordnung, Grenzfrequenz 25 Hz) und den controllergetakteten Bausteinen, einer Sample & Hold-Stufe und einem Analog/Digital-Wandler, der die von ihm generierten digitalen Bitfolgen an einen Mikrocontroller der Digitalstufe 2.5 zur weiteren Verarbeitung leitet, um über externe Kalibratoren ein Kalibriersignal über den Kanal 4 an ein controllergesteuerte Mess- und Kalibrierinterface 2.1 auf die kanalspezifischen linearen programnerbaren Messverstärker (MV) zur elektronischen Kalibrierung der analogen und digitalen Elektronikblöcke (2.2, 2.3, 2.4) weiterzuleiten, bestehend aus einem Mikrotastenfeld 2.7 mit Tastenlogik (T-Logik) zur manuellen Eingabe von physikalischen, antrometrischen und chronologischen Parametern, bestehend aus einer Signaleinheit 2.6 mit einem alphanumerisches Mess-Datendisplay, verschiedenfarbigen LEDs 3.5 und einem piezoakustische Aktor 3.2, bestehend aus verschiedenen verschiedene Schnittstellen 2.8 für drahtgebundene und infrarottechnische Datenübertragung. Electronic measuring device for carrying out the diagnostic method according to claim 1, 2 and 3, characterized in that the digital electronic pulse pressure signals and digital electronic heart pulse signals and the digital electronic biomechanical power signals of channel 1 via a controller-controlled measurement and calibration interface 2.1 on a pulse electronics block 2.2 consisting of a highly linear programmable measuring amplifier (MV) and a voltage-controlled pulse generator, which generates the digital signals generated by it to a microcontroller of the digital stage 2.5 for further processing, the analog-electronic pulse pressure signals from channel 2 via a controller-controlled measurement and calibration interface 2.1 continue on an analog electronics block 2.3 consisting of a highly linear programmable measuring amplifier (MV), a multi-pole filter (eg a Chebyshev low-pass filter) 4 , Order, cut-off frequency of 25 Hz), an electronic differentiator, a zero-point detector and a voltage-controlled pulse generator, which generates the digital signals generated by it to a microcontroller of the digital stage 2.5 for processing the analog-electronic pulse pressure signals and the analog-electronic heart signals from channel 3 via the controller-controlled measurement and calibration interface 2.1 on the analog electronics block 2.4 consisting of a linear programmable measuring amplifier (MV), an analog multi-pole filter (eg a Chebyshev low-pass filter) 4 , Order, cut-off frequency 25 Hz) and the controllergetakteten blocks, a sample & hold stage and an analog / digital converter, the digital bit sequences generated by it to a microcontroller of the digital stage 2.5 for further processing, to send a calibration signal via channel 4 via external calibrators to a controller-controlled measurement and calibration interface 2.1 to the channel-specific linear programmable measuring amplifiers (MV) for the electronic calibration of the analogue and digital electronic blocks ( 2.2 . 2.3 . 2.4 ), consisting of a micro keypad 2.7 with keylogic (T-logic) for the manual entry of physical, antrometric and chronological parameters, consisting of a signal unit 2.6 with an alphanumeric measurement data display, different colored LEDs 3.5 and a piezoacoustic actuator 3.2 , consisting of various different interfaces 2.8 for wired and infrared technology data transmission. Elektronische Messvorrichtung zur Durchführung der Diagnoseverfahren nach Anspruch 1, 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, dass die elektronische Messvorrichtung vorteilhaft in ein Uhr-Gehäuse eingebaut werden kann, welches über einen Klippmechanismus an der Kleidung oder an einem Gürtel oder mit einem elastischen Oberarmband oder Hand-Gelenkband kraftschlüssiges auf dem Oberarm oder dem Handgelenk befestigt werden kann, und die elektromagnetisch störempfindlichen Baugruppen der Messvorrichtung einzeln oder gruppenweise z. B. mit Mutmetall gut abgeschirmt sind, damit eine Sendeelektronik mit Antenne und eine Empfangselektronik mit Antenne direkt in das Uhr-Gehäuse integriert werden kann, versehen mit einer Frontplatte 3.1 auf welcher ein alphanumerisches Mess-Datendisplay 3.3, ein alphanumerisches Uhr-Datendisplay 3.4, verschiedenfarbige LEDs 3.5, einen piezoakustischen Aktor 3.2, ein Mikrotastenfeld 3,5. 3,7. 3.8, 3.9, 3.11, 3.13 und verschiedene Anschlüsse für die einzelnen Schnittstellen 3.10, 3.12, 3.15, 3.16 angeordnet sind.Electronic measuring device for carrying out the diagnostic method according to claim 1, 2 and 3, characterized in that the electronic measuring device can be advantageously installed in a watch case, which via a clip mechanism on the clothing or on a belt or with an elastic upper arm band or hand Joint can be fastened non-positively on the upper arm or wrist, and the electromagnetic interference-sensitive components of the measuring device individually or in groups z. B. are well shielded with courage metal, so that a transmission electronics with antenna and a receiving electronics with antenna can be integrated directly into the watch case, provided with a front panel 3.1 on which an alphanumeric measurement data display 3.3 , an alphanumeric clock data display 3.4 , different colored LEDs 3.5 , a piezoacoustic actuator 3.2 , a micro keypad 3.5 , 3.7 , 3.8 . 3.9 . 3.11 . 3.13 and different ports for each interface 3.10 . 3.12 . 3.15 . 3.16 are arranged. Elektronische Messvorrichtung zur Durchführung der Diagnoseverfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die diagnostischen Daten in digitaler Form, mit Hilfe eines FM/FM-Systems drahtlos vom und zum Uhr-Gehäuse übertragen werden kann, bestehend aus einem HF-Oszillator mit Sendeantenne sowie einem HF-Empfänger mit Empfangsantenne untergebracht in einem Uhr-Gehäuse.Electronic measuring device for carrying out the diagnostic method according to claim 5, characterized in that the diagnostic data transmitted in digital form, using an FM / FM system wirelessly from and to the watch case who can, consisting of an RF oscillator with transmitting antenna and an RF receiver with receiving antenna housed in a watch case. Elektronische Messvorrichtung zur Durchführung der Diagnoseverfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die diagnostischen Daten in digitaler Form, mit Hilfe eines PCM/PCM-Systems drahtlos vom und zum Uhr-Gehäuse übertragen werden kann, bestehend aus einem Encoder mit Sendeantenne sowie einem Decoder mit Empfangsantenne untergebracht in einem Uhr-Gehäuse.Electronic measuring device for carrying out the Diagnostic method according to claim 5, characterized in that the diagnostic data in digital form, using a PCM / PCM system transmitted wirelessly from and to the watch case can be made up of an encoder with transmitting antenna as well a decoder with receiving antenna housed in a watch case. Elektronische Messvorrichtung zur Durchführung der Diagnoseverfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass eine hochfrequenztechnische Sende- und Empfangselektronikeinheit, auf Basis einer FM/FM- oder PCM/PCM-Technik, in einen externen steckbaren Modul eingebaut ist, und über eine Steckerleiste 3.15 mit der Elektronik im Innern des Uhr-Gehäuses elektrisch verbunden werden kann.Electronic measuring device for carrying out the diagnostic method according to claim 5, characterized in that a high-frequency transmitting and receiving electronic unit, based on an FM / FM or PCM / PCM technology, is installed in an external plug-in module, and a connector strip 3.15 can be electrically connected to the electronics inside the watch case.
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