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DE102007019624A1 - Method and apparatus for measuring stimulated heart rate variability - Google Patents

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DE102007019624A1
DE102007019624A1 DE200710019624 DE102007019624A DE102007019624A1 DE 102007019624 A1 DE102007019624 A1 DE 102007019624A1 DE 200710019624 DE200710019624 DE 200710019624 DE 102007019624 A DE102007019624 A DE 102007019624A DE 102007019624 A1 DE102007019624 A1 DE 102007019624A1
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measuring
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Reinhard D. Beise
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Abstract

Um die Ausgabe eines Messwertes bezüglich der stimulierten Herzratenvariabilität ohne Beiziehung von geschultem Fachpersonal zu ermöglichen, werden ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Messung der stimulierten Herzratenvariabilität vorgeschlagen, die ein definiertes Messzeitintervall sowie eine definierte Vorlaufzeit vorgeben.In order to enable the output of a measured value with regard to the stimulated heart rate variability without the assistance of trained specialist personnel, a method and a device for measuring the stimulated heart rate variability are proposed, which specify a defined measuring time interval and a defined lead time.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Messung der stimulierten Herzratenvariabilität. Hierbei wird als Herzratenvariabilität die Variabilität in der Herzfrequenz von Herzschlag zu Herzschlag bezeichnet. Diese kann durch geeignete mathematische Verfahren berechnet und angeben werden, beispielsweise durch eine Standardabweichung insbesondere des zeitlichen Abstandes zwischen den einzelnen Herzschlägen. Hierbei ist die Herzratenvariabilität das mathematische Korrelat zu der permanenten Anpassung der Herzfrequenz an wechselnde Anforderungen im menschlichen Organismus und ist insbesondere auch Ausdruck der neurovegetativen Regulationsfähigkeit des Körpers eines Menschen.The The invention relates to a method and a device for measuring the stimulated heart rate variability. This is called as Heart rate variability the variability in the Heart rate is referred from heart beat to heart beat. This can calculated and specified by suitable mathematical methods, for example, by a standard deviation, in particular the temporal Distance between the individual heart beats. in this connection Heart rate variability is the mathematical correlate for the permanent adaptation of the heart rate to changing requirements in the human organism and in particular is also an expression of neurovegetative regulatory capacity of the body of a human.

Nach dem Stand der Technik erfolgt die Berechnung der Herzratenvariabilität zum einen über einen 24-Stunden-EKG, welches mittels eines tragbaren EKG-Rekorders aufgezeichnet wird. Dieses Verfahren wird meist bei kardiologischen Fragestellungen eingesetzt und ist verhältnismäßig aufwendig. Es bedeutet insbesondere auch eine erhebliche Belastung des Patienten, da dieser über 24-Stunden mit dem tragbaren EKG-Rekorder in Verbindung stehen muss. Eine gezielte Stimulation der Herzratenvariabilität erfolgt bei diesem Verfahren nicht.To The prior art calculates heart rate variability On the one hand via a 24-hour ECG, which by means of a portable ECG recorder is recorded. This procedure will mostly used in cardiological issues and is proportionate consuming. In particular, it also means a considerable burden of the patient, as this is over 24 hours with the portable ECG recorder must be connected. A targeted stimulation Heart rate variability occurs in this procedure Not.

Zum anderen wird nach dem Stand der Technik die Herzratenvariabilität als Ergebnis verschiedener neurophysiologischer Funktionstests bestimmt, die in darauf spezialisierten Zentren bzw. Institutionen durchgeführt werden. Diese Funktionstests umfassen üblicherweise den Ewing-Test, dass Valsalva-Manöver, die respiratorische Sinusarrhythmie und/oder eine Kurzzeitherzratenvariabilitätsmessung in Ruhe als Testprozeduren. Bei diesen Testprozeduren werden vom Patienten selbst nach Anweisung eines Untersuchers Stimulationen seines Herz-Kreislauf-Systems vorgenommen, die zu charakteristischen Änderungen der Herzfrequenz führen. Beim Ewing-Test wird der Patient beispielsweise gebeten, aus dem Liegen heraus schnell aufzustehen. Beim Valsalva-Manöver wird er angewiesen, bei geschlossenem Kehlkopfdeckel fest auszuatmen und so im Brustkorb einen Überdruck zu erzeugen. Zur Bestimmung der respiratorischen Sinusarrhythmie wird dem Patienten ein langsamer Atemrythmus mit ungefähr sechs Atemzügen pro Minute vorgegeben, dem er folgen soll. Die Kurzzeitherzratenvariabilitätsmessung in Ruhe umfasst die Bestimmungen der Herzratenvariabilität in Ruhe ohne besondere Stimulation.To the others, according to the prior art, the heart rate variability determined as the result of various neurophysiological functional tests, the carried out in specialized centers or institutions become. These functional tests usually include the Ewing test that Valsalva maneuver, the respiratory Sinus arrhythmia and / or short heart rate variability measurement in Rest as test procedures. These test procedures are performed by the patient even as directed by an examiner, stimulation of his cardiovascular system made that cause characteristic changes in heart rate to lead. For example, in the Ewing test, the patient becomes asked to get up from lying down quickly. During the Valsalva maneuver He is instructed to exhale firmly with the larynx lid closed and so in the chest to create an overpressure. For determination The respiratory sinus arrhythmia slows the patient down Breath rhythm with about six breaths per minute given, which he should follow. The short-term heart rate variability measurement at rest, the provisions include heart rate variability at rest without any special stimulation.

Die oben genannten Funktionstests werden meist von Neurologen und Diabetologen zur Quantifizierung der Herzratenvariabilität verwendet. Die Bedeutung der Herzratenvariabilität als Risikoparameter ist in einer Vielzahl von Studien eindeutig belegt und beispielsweise in der Deutschen Evidenzbasierten Diabetes-Leitlinie (DDG), Stand 15. April 2002 veröffentlicht. Sie ist allerdings in weiten Kreisen der Bevölkerung nicht bekannt.The above-mentioned functional tests are mostly used by neurologists and diabetologists to quantify heart rate variability. The importance of heart rate variability as a risk parameter has been clearly established in a large number of studies, for example in the German Evidence-based Diabetes Guideline (DDG), as of April 15, 2002 released. However, it is not known in wide circles of the population.

Nach dem Stand der Technik ist es zur Bestimmung der Herzratenvariabilität notwendig, entsprechendes medizinisches Gerät und medizinisches Know-how vorhalten zu müssen. Für medizinische Fragestellungen wird dazu üblicherweise ein Elektrokardiogramm (EKG) mit entsprechendem apparativem Aufwand registriert. Im Übrigen sind mittlerweile spezielle Systeme auf dem Markt, die eine automatisierte und standardisierte Durchführung der Untersuchung der Herzratenvariabilität im Professionellen, das heißt im ärztlich kontrollierten Bereich, erlauben. Jedoch stellen diese Systeme an das Bedienungspersonal hohe Anforderungen bezüglich des Ausbildungsstands in der EKG-Registrierung und der anschließenden Bestimmung der Herzratenvariabilität.To The prior art is for determining heart rate variability necessary, appropriate medical device and medical To have know-how. For medical Questions are usually an electrocardiogram (ECG) registered with the appropriate equipment. Furthermore are meanwhile special systems in the market, which are an automated one and standardizing the study of heart rate variability in the professional, ie in the medically controlled Area, allow. However, these systems provide to the operating personnel high requirements regarding the level of education in the ECG registration and the subsequent determination of the Heart rate variability.

Verantwortlich für die Herzratenvariabilität sind neurovegetative Reflexbögen, die insbesondere der Blutdruckregulation dienen. Eine pharmakologische Blockade beispielsweise führt andererseits zum nahezu völligen Verschwinden der Variation der Herzratenvariabilität in Abhängigkeit von äußeren Einflüssen.Responsible for heart rate variability are neurovegetative Reflective arches, which are used in particular for blood pressure regulation. A pharmacological blockade, for example, leads on the other hand almost completely disappearing the variation of heart rate variability depending on external influences.

Die vorstehend beschriebenen Funktionstests beinhalten daher eine gezielte Stimulation und setzen Herzratenvariabilität mit dem Stimulationssignal in Korrelation, beispielsweise um die Güte der Herzratenvariabilität zu bestimmen. Letzteres kann beispielsweise über eine Spektralanalyse der Herzfrequenz erfolgen. Bei maximaler Güte der Herzratenvariabilität tritt im Wesentlichen nur noch eine Frequenz in der Spektralanalyse der Herzfrequenz auf, nämlich die Atemfrequenz. Es versteht sich, dass zur Messung der Korrelation zwischen Herzratenvariabilität und Stimulation nicht zwingend auf eine Spektralanalyse gesetzt werden muss. Vielmehr können sämtliche analytischen Methoden zur Anwendung kommen, mit welchen die Reaktionen des Herzschlags auf eine Stimulation gemessen, dass heißt mit einem Maß belegt werden, können.The Therefore, functional tests described above include a targeted Stimulation and set heart rate variability with the stimulation signal in correlation, for example, the quality of heart rate variability to determine. The latter can be done for example via a spectral analysis the heart rate. At maximum quality of heart rate variability Essentially, only one frequency occurs in spectral analysis the heart rate, namely the respiratory rate. It understands itself that to measure the correlation between heart rate variability and stimulation is not necessarily set to a spectral analysis must become. Rather, all analytical Methods are used with which the reactions of the heartbeat Measured on a stimulation, that is, with a measure occupied can, can.

Die entsprechenden Messwerte können auf jede geeignete Weise, beispielsweise durch Ausgabe eines zu der Korrelation zwischen Herzratenvariabilität und Stimulationssignal in Beziehung stehenden Wertes, beispielsweise als Graph, als Zahl oder binär, erfolgen. So kann beispielsweise ein graphischer Auftrag des jeweiligen Abstandes zwischen zwei Herzschlägen über der Messzeit erfolgen, welcher ein Bild der Herzratenvariabilität darstellt und dessen Amplitude ein Maß für die Güte der Herzratenvariabilität ist. Andererseits kann aus der Standardabweichung oder aus sonstigen mathematischen Verfahren ein Zahlenwert für die Güte der Herzratenvariabilität ermittelt werden. Selbiges ist durch eine entsprechende Funktionenanalyse des Spektrums der Herzfrequenz möglich. Ebenso können derartige ermittelte Werte in einfache Signale, beispielsweise wie (gut/schlecht), (rot/grün) oder (+/–) für die einfache Aussage, inwieweit die Herzratenvariabilität gut beziehungsweise schlecht ist, oder entsprechend feiner abgestimmt durch (rot/gelb/grün) beziehungsweise (+/0/–) für eine entsprechende detailliertere Aussage hinsichtlich hoher Güte, mittlerer Güte bzw. geringer Güte der Herzratenvariabilität ausgegeben werden. Hierbei ist unmittelbar nachvollziehbar, dass sämtliche denkbaren Ausgabearten je nach gewünschter Aussagekraft vorteilhaft genutzt werden können.The corresponding measurement values may be made in any suitable manner, for example by outputting a value related to the correlation between heart rate variability and stimulation signal, for example as a graph, in number or in binary. Thus, for example, a graphic order of the respective distance between two heart beats over the measurement time can be made, which represents an image of the heart rate variability and whose amplitude is a measure of the quality of the heart rate variability. On the other hand, from the standard deviation or other mathematical Verfah a numerical value for the quality of heart rate variability can be determined. The same is possible by a corresponding function analysis of the spectrum of the heart rate. Likewise, such determined values can be converted into simple signals, for example, such as (good / bad), (red / green) or (+/-) for the simple statement to what extent the heart rate variability is good or bad, or correspondingly finer tuned by (red / yellow / green) or (+ / 0 / -) for a corresponding more detailed statement regarding high quality, average quality or low quality of heart rate variability. It is immediately understandable that all conceivable types of output can be used advantageously depending on the desired significance.

Auch wenn ein Patient in der Regel an einer verhältnismäßig simplen Aussage hinsichtlich der Korrelation der Herzratenvariabilität in Bezug auf ein Stimulationssignal, also letztlich an einer einfachen Aussage über seinen Gesundheitszustand, interessiert ist, können mit dem aus dem Stand der Technik bekannten Verfahren derartige Aussagen lediglich durch hochgeschultes Fachpersonal, in der Regel lediglich durch Ärzte, getroffen werden.Also if a patient is usually at a relative simple statement regarding the correlation of heart rate variability in terms of a stimulation signal, so ultimately on a simple statement about his state of health, may be interested in the method known from the prior art such statements only by highly trained specialist staff, usually only be taken by doctors.

Es ist daher Aufgabe vorliegender Erfindung gattungsgemäße Verfahren bzw. Vorrichtungen bereit zu stellen, welche die Ausgabe eines Messwertes bezüglich der stimulierten Herzratenvariabilität ohne Beiziehung von geschultem Fachpersonal ermöglichen.It is therefore an object of the present invention generic To provide methods or devices which the output a measure of stimulated heart rate variability without the assistance of trained specialist personnel.

Als Lösung schlägt die Erfindung einerseits eine gattungsgemäße Vorrichtung vor, welche sich durch Mittel zur Vorgabe eines definierten Messzeitintervalls auszeichnet. Ebenso schlägt die Erfindung ein gattungsgemäßes Verfahren vor, welches sich dadurch auszeichnet, dass ein definiertes Messintervall vorgegeben wird.When Solution proposes the invention on the one hand a generic Device which, by means for specifying a defined Measuring time interval distinguished. Likewise, the invention proposes generic method before, which is characterized indicates that a defined measuring interval is specified.

Die Vorgabe eines definierten Messzeitinterwalles enthebt den Benutzer der Verantwortung, für eine ausreichende Messdauer die notwenigen Messbedingungen einzuhalten, ohne zuvor genau zu wissen, wie lange diese Messdauer sein wird. Insbesondere können sich Benutzer bereits ungefähr darauf einstellen, wie lange die für eine ordnungsgemäße Messung notwendigen Bedingungen, wie beispielsweise ein Still-Halten, ein gleichmäßiges Atmen oder Ähnliches, eingehalten werden muss. Auch enthebt die Vorgabe eines definierten Messzeitintervalls den Benutzer von der Verantwortung, ein Messergebnis im Nachhinein dahingehend auszuwerten, ob die Messzeit ausreichend lang war, oder inwieweit beispielsweise bei einer längeren Messzeit ein kürzeres Teilintervall aus dem gesamten Messzeitraum für eine Auswertung genutzt werden sollte oder könnte. Insbesondere wird ein Benutzer dann auch nicht dazu verleitet, lediglich positiv erscheinende Messdaten in die Auswertung aufzunehmen.The Specification of a defined measuring time interval relieves the user the responsibility for a sufficient measurement period the to comply with the necessary measuring conditions without first knowing how long this measurement period will be In particular, you can users are already about to adjust for how long those necessary for a proper measurement Conditions, such as a breastfeeding, a steady Breathing or the like, must be respected. Also relieves the Specification of a defined measuring time interval the user of the Responsibility to evaluate a measurement result in retrospect, whether the measurement time was sufficiently long, or to what extent, for example for a longer measuring time, a shorter partial interval from the entire measurement period used for an evaluation should or could be. In particular, a user then also not enticed, only positive appearing measurement data to be included in the evaluation.

Andererseits schlägt die Erfindung eine gattungsgemäße Vorrichtung vor, welche sich durch Mittel zur Vorgabe einer definierten Vorlaufzeit auszeichnet. Ebenso schlägt die Erfindung ein gattungsgemäßes Verfahren vor, welches sich dadurch auszeichnet, dass eine definierte Vorlaufzeit vorgegeben wird.on the other hand the invention proposes a generic Device, which is defined by means for specifying a defined Lead time. Likewise, the invention proposes generic method before, which is characterized characterized in that a defined lead time is specified.

Kumulativ bzw. alternativ zu der Vorgabe eines definierten Messzeitintervalls ermöglicht die Vorgabe einer definierten Vorlaufzeit eine objektive Prüfung der Messumgebung, beispielsweise ob eine Herzrate ausreichend zuverlässig aufgezeichnet werden kann. Auch kann während der Vorlaufzeit die Physiologie des Patienten in geeigneter Weise vorab beruhigt werden, sodass insbesondere der Parasympathikus die Kontrolle über dem Körper des Patienten übernehmen kann. Hierbei ermöglicht die Vorgabe einer Vorlaufzeit, dass der Patient sich mit der Vorlaufzeit als solches nicht beschäftigen braucht, was insbesondere das Risiko, dass der Sympathikus übermäßig eingreift, minimiert.Cumulative or alternatively to the specification of a defined measuring time interval allows the specification of a defined lead time objective testing of the measurement environment, for example, whether a heart rate can be recorded with sufficient reliability. Also can during the lead time the physiology of the patient be appropriately soothed in advance, so that in particular the Parasympathetic the control over the body the patient can take over. This allows the specification of a lead time that the patient is up to the lead time as such does not need to deal with what, in particular the risk that the sympathetic nervous engages, minimizes.

Durch die Vorgabe eines definierten Messzeitintervalls bzw. durch die Vorgabe einer definierten Vorlaufzeit ergeben sich darüber hinaus kumulativ bzw. alternativ reproduzierbare Rahmenbedingen für die eigentliche Messung bzw. für eine Auswertung der Messergebisse, sodass letzteres insbesondere auch automatisiert und ohne geschultes Fachpersonal bzw. ohne einen Arzt erfolgen kann, sodass nunmehr die stimulierte Herzratenvariabilitätsmessung erfindungsgemäß auch von einem Laien, insbesondere auch vom Patient selbst, durchgeführt werden kann.By the specification of a defined measuring time interval or by the Specification of a defined lead time arise over it addition cumulative or alternatively reproducible frameworks for the actual measurement or for an evaluation of the Measuring results, so that the latter in particular also automated and without trained medical personnel or without a doctor, so now the stimulated Herzratenvariabilitätsmessung according to the invention also by a layman, especially by the patient himself can be.

Vorzugsweise wird einem Anwender der Messbeginn ausgegeben, was apparativ bzw. bei der Messvorrichtung durch jedes geeignete Mittel, wie beispielsweise eine entsprechende Anzeige, erfolgen kann. Einerseits kann sich der Anwender dann innerlich darauf einstellen, dass nunmehr die Messung läuft und dementsprechend die Vorgaben für die Messung möglichst eingehalten werden sollten. Andererseits kann hierdurch das Ende der Vorlaufzeit und eine während der Vorlaufzeit erfolgreich abgeschlossene Plausibilitätsprüfung dem Anwender mitgeteilt werden.Preferably a user is given the beginning of the measurement, which at the measuring device by any suitable means, such as a corresponding display can be made. On the one hand, it can be the user then internally adjust to the fact that now the Measurement is running and accordingly the specifications for the Measurement should be kept as possible. on the other hand This can be the end of the lead time and a while the lead time successfully completed plausibility check be communicated to the user.

Vorzugweise wird dem Anwender die Messzeit angegeben. Auch dieses kann durch die Messvorrichtung mit jedem geeigneten Mittel erfolgen. Hierbei kann beispielsweise ein entsprechendes Signal, beispielsweise ein sich verändernder Ton, ausgegeben werden. Ebenso kann ein Zähler oder eine Uhr anzeigen, wie lange die Messung läuft bzw. noch laufen wird. Insbesondere eine auf das Messende hinlaufende Uhr, beispielsweise eine rückwärtszählende Uhr, erweist sich aus ergonomischen Gründen als vorteilhaft, da der Patient bzw. der Anwender sich unmittelbar ein Bild über die noch verbleibende Messzeit machen kann, wodurch die Akzeptanz, die vorgegebenen Bedingungen für die Messung der stimulierten Herzratenvariabilität einzuhalten, steigt, sodass die Qualität der Messergebnisse erheblich erhöht werden kann. Diese Qualitätserhöhung führt insbesondere auch dazu, dass Messungen weniger häufig wiederholt werden müssen, wodurch die Akzeptanz für die Durchführung derartiger Messungen weiter erhöht werden kann.Preferably, the user is given the measuring time. Again, this can be done by the measuring device by any suitable means. In this case, for example, a corresponding signal, for example a changing tone, can be output. Likewise, a counter or clock can indicate how long the measurement is running or will be running. In particular, a running on the end of the measuring clock, for example, a backward This is advantageous for ergonomic reasons because the patient or user can immediately get an idea of the remaining measurement time, increasing the acceptance of observing the prescribed conditions for measuring the stimulated heart rate variability, thus increasing the quality the measurement results can be significantly increased. In particular, this increase in quality also means that measurements must be repeated less frequently, as a result of which the acceptance for carrying out such measurements can be further increased.

Das vorliegend beschriebene Verfahren eignet sich insbesondere für die respiratorische Sinusarrhythmie, sodass dementsprechend mit dem Stimulationssignal die Atmung stimuliert werden sollte. Somit ist es von Vorteil, wenn die Messvorrichtung Mittel zur Ausgabe eines Stimulationssignals umfasst, wobei – gegebenenfalls – auch ein externes Signal erfasst und entsprechend verarbeitet werden kann. Die Gesamtanordnung gestaltet sich jedoch als besonders einfach, wenn die Messvorrichtung Mittel zur Ausgabe eines Atemsignals aufweist, was beispielsweise durch einen Balken, der im gewünschten Atemrythmus ansteigt und wieder abfällt, geschehen kann.The The method described here is particularly suitable for the respiratory sinus arrhythmia, so with accordingly the stimulation signal respiration should be stimulated. Consequently it is advantageous if the measuring device means for output a stimulation signal comprises, where - if necessary - also an external signal is detected and processed accordingly can. The overall arrangement, however, is particularly simple, if the measuring device has means for outputting a breathing signal, what for example by a bar, in the desired respiratory rhythm rises and falls again, can happen.

Um den Anwender nicht mit unnötigen Messvorgängen zu belasten, ist es von Vorteil, wenn innerhalb einer Vorlaufzeit eine Plausibilitätsprüfung durchgeführt wird. Hierdurch kann durch besonders einfache Maßnahmen sichergestellt werden, dass notwendige Randbedingungen, wie beispielsweise eine betriebssichrere Pulsmessung über einen Ohrklipp, ei ne ausreichende Stabilität der Atmung und/oder eine zuverlässige Herzratenmessung, eingehalten sind, wenn die eigentliche Messung startet. Diese Plausibilitätsprüfung sollte zumindest während eines Teilintervalls innerhalb der Vorlaufzeit, vorzugsweise zwischen 10 s und 30 s, durchgeführt werden. Es versteht sich, dass eine Plausibilitätsprüfung vorzugsweise auch während der Messung bzw. zur Qualitätsprüfung der Messung entsprechend vorteilhaft genutzt werden kann. Dementsprechend ist es auch von Vorteil, wenn die Messvorrichtung Mittel zur Durchführung einer Plausibilitätsprüfung aufweist. Diese Durchführungsmittel können insbesondere statistische Auswertemethoden, beispielsweise zur Überprüfung ob jeder Herzschlag erfasst ist, ob Artefakte vorhanden sind oder ob ein Anwender nicht im richtigen Rhythmus atmet, was zu einer Verfälschung des Messergebnisses führen kann, umfassen.Around the user not with unnecessary measuring processes To charge, it is beneficial if within a lead time carried out a plausibility check becomes. This can be achieved by particularly simple measures be ensured that necessary boundary conditions, such as a More reliable pulse measurement via an ear clip, ei ne sufficient stability of respiration and / or a reliable Heart rate measurement, are complied with when the actual measurement starts. This plausibility check should at least during a sub-interval within the lead time, preferably between 10 s and 30 s. It It goes without saying that a plausibility check preferably also during the measurement or for quality testing The measurement can be used advantageously advantageous. Accordingly It is also advantageous if the measuring device means to carry out has a plausibility check. These implementing means In particular, statistical evaluation methods, for example to check if every heartbeat is detected whether artifacts are present or if a user is not in the right place Rhythm breathes, resulting in a falsification of the measurement result may result.

Artefakte können beispielsweise durch einen gleitenden Mittelwert der Abweichungen einiger, beispielsweise fünf, Pulsabstände erkannt werden. Ist die Abweichung eines Pulsabstandes größer als ein bestimmter Schwellenwert, dann liegt mit hoher Wahrscheinlichkeit ein Artefakt vor, welches fälschlich als Pulswelle erkannt wurde. Ebenso können beispielsweise fehlende Herzschläge erkannt werden, da in Folge nicht erkannter Pulswellen sich der Pulsabstand einer nachfolgenden zu einer vorangehenden Pulswelle vergrößert, so dass ab einem entsprechenden Schwellenwert mit hoher Wahrscheinlichkeit ein nicht erkannter Herzschlag vorliegt. Auch kann durch eine Spektralanalyse des Pulsabstandes die Breite eines Frequenzpeaks ermittelt und als Maß dafür genutzt werden, ob überhaupt regelmäßig geatmet wird. In vorliegendem Zusammenhang wird der Abstand einer Pulswelle von ihrer Vorgängerwelle mit dem Begriff „Pulsabstand" bezeichnet, wobei dieser begriff und der Begriff „Pulswelle" in ihrer allgemeinsten Form zu verstehen sind und sämtliche mit dem Herzschlag korrelierten Körperwelle umfassen, die zur Pulsmessung genutzt werden können. Neben einfacher Pulswellenmessung können beispielsweise auch R-Zacken eins EKG und mithin der RR-Abstand diesbezüglich zur Anwendung kommen, wenn die Messungen hinreichend einfach durchgeführt werden können.artifacts for example, by a moving average the deviations of some, for example five, pulse intervals be recognized. Is the deviation of a pulse interval greater as a certain threshold, then is highly likely an artifact that was falsely recognized as a pulse wave has been. Likewise, for example, missing heartbeats be recognized because in consequence unrecognized pulse waves of the Pulse distance of a subsequent to a previous pulse wave increased so that starting from a corresponding threshold there is a high probability of an unrecognized heartbeat. Also, by a spectral analysis of the pulse spacing, the width a frequency peak and as a measure of this be used, if ever regularly is breathed. In the present context, the distance of a Pulse wave from its predecessor wave with the term "pulse interval" denotes this concept and the term "pulse wave" in their most general form and all include body wave correlated with the heartbeat, the Pulse measurement can be used. In addition to simple pulse wave measurement For example, R-waves can also be one ECG and therefore RR distance is used in this regard if the Measurements can be carried out sufficiently easily.

Um sicherzustellen, dass die Messung der stimulierten Herzratenvariabilität unter möglichst gleichförmigen Bedingungen erfolgt, ist es von Vorteil, wenn bereits während einer Vorlaufzeit eine Stimulation der Herzratenvariabilität, beispielsweise durch Vorgabe eines Atemsignals, erfolgt. Auf diese Weise kann auch das vegetative Nervensystem auf eine entsprechende Messung in geeigneter Weise vorbereitet werden, sodass beispielsweise der Parasympathikus in den Vordergrund treten kann. Durch die verfahrensmäßig vorgegebene Stimulation während einer Vorlaufzeit, die vorzugsweise definiert vorgegeben ist, können diese Vorteile ohne Eingriff von Außen sichergestellt werden, auch wenn kein geschultes Bedienpersonal bzw. auch wenn kein Arzt anwesend ist.Around Ensure the measurement of stimulated heart rate variability under as uniform conditions as possible, it is an advantage if already during a lead time a stimulation of heart rate variability, for example by Specification of a breath signal occurs. That way, too autonomic nervous system to appropriate measurement in appropriate Be prepared, for example, the parasympathetic nervous system can come to the fore. By the procedural predetermined stimulation during a lead time, the preferably defined, these advantages can be without external intervention, even if no trained operating personnel or even if no doctor is present is.

Insbesondere kann die Plausibilitätskontrolle auch überprüfen, ob der Atemrhythmus mit der entsprechenden Vorgabe übereinstimmt. Dieses kann beispielsweise durch eine Spektralanalyse erfolgen, bei welcher im Anschluss überprüft wird, ob der Frequenzpeak auf der Vorgabe des Atmrhythmus, beispielsweise von 0,1 Hz, liegt.Especially can also check the plausibility check whether the breathing rhythm complies with the appropriate specification. This can be done for example by a spectral analysis, in which is subsequently checked, whether the frequency peak on the specification of the rhythm, for example, of 0.1 Hz.

Es ist unmittelbar ersichtlich, dass die Messung der stimulierten Herzratenvariabilität an sich verhältnismäßig komplex ist, weswegen sie nach dem Stand der Technik ausschließlich von geschultem Personal bzw. von Ärzten an Patienten zuverlässig durchgeführt werden sollte. Insbesondere die Bewertung der Messergebnisse ist mit sehr hohen Ungenauigkeiten verbunden. Eine analytische Bewertung der Messergebnisse hängt hingegen sehr stark von der Zuverlässigkeit der ermittelten Herzrate ab. Beispielsweise reicht schon ein einziger nicht erfasster Herzschlag aus, um die Messergebnisse erheblich zu verfälschen. Neben der vorstehend beschriebenen Plausibilitätsprüfung erweist sich demnach eine Qualitätsprüfung während und/oder nach der Messung als unerlässlich. Vorzugsweise umfasst die entsprechende Messvorrichtung demnach Mittel zur Qualitätsprüfung der Messung und zur Ausgabe eines zur Qualität in Beziehung stehenden Wertes, wobei kumulativ bzw. alternativ die Mittel zur Qualitätsprüfung mit einem Datenspeicher, in welchem von einem Messwertaufnehmer aufgenommene Daten zur Herzrate abgelegt sind, verbunden sind. Auf diese Weise kann die Messvorrichtung eine automatisierte Qualitätsprüfung durchführen, welche letztlich objektiv eine quantitative oder qualitative Ausgabe eines zur Qualität in Beziehung stehenden Wertes ermöglicht. Durch eine derartig automatisierte Qualitätsprüfung lässt sich die Messung der stimulierten Herzratenvariabilität aus dem Bereich der lediglich für geschultes Personal bzw. Ärzte messtechnisch durchführbar ist, in sehr zuverlässiger Weise in die Hände eines ungeschulten Anwenders mithin also in die Hände eines Patienten legen.It is immediately apparent that the measurement of stimulated heart rate variability per se is relatively complex and therefore should be reliably performed in the prior art only by trained personnel or physicians to patients. In particular, the evaluation of the measurement results is associated with very high inaccuracies. An analytical evaluation of the measurement results, however, depends very much on the reliability of the determined heart rate. For example, even a single unrecognized heartbeat is sufficient to raise the measurement results to falsify it. In addition to the plausibility check described above, a quality check during and / or after the measurement proves to be indispensable. Preferably, the corresponding measuring device accordingly comprises means for quality testing the measurement and for outputting a quality-related value, wherein cumulatively or alternatively the means for quality testing are connected to a data memory in which data on the heart rate recorded by a transducer are stored. In this way, the measuring device can perform an automated quality inspection, which ultimately allows objectively a quantitative or qualitative output of a quality-related value. By means of such an automated quality test, the measurement of stimulated heart rate variability from the field of metrology only feasible for trained personnel or physicians, in a very reliable way in the hands of an untrained user and thus put into the hands of a patient.

Die Qualitätsprüfung kann anhand der Messdaten mittels statistischer Methoden erfolgen. Hierbei können beispielsweise die Standardabweichung bzw. insbesondere eine maximale und minimale Abweichung der Herzrate geprüft werden. Insbesondere können zur Qualitätsprüfung die bereits vorstehend erläuterten Methoden für die Plausibilitätsprüfung zur Anwendung kommen. Aber auch komplexere Prüfungsmethoden, die sich für die Plausibilitätsprüfung wegen der kürzeren Vorlaufzeit nicht greifen können, können zur Anwendung kommen. So kann es beispielsweise sein, dass zwar im richtigen Takt geatmet wird, jedoch unterschiedlich tief. Hierdurch wäre die Stimulation ungleichmäßig, entsprechend wären die Amplituden der Schwingungen der Herzfrequenz bei jedem Atemzyklus unterschiedlich. Dieses kann beispielsweise durch eine statistische Bewertung der Streuung der Amplituden, z. B. durch Berechung des Variationskoeffizienten, beurteilt werden.The Quality control can be based on the measured data using statistical methods. This can, for example the standard deviation or in particular a maximum and minimum Deviation of the heart rate are checked. In particular, you can for quality testing those already explained above Methods for the plausibility check come into use. But also more complex examination methods, who are interested in the plausibility check can not grab because of the shorter lead time, can be used. For example, it can be that is breathed at the right time, but different deep. This would make the stimulation uneven, Accordingly, the amplitudes of the vibrations would be the Heart rate varies with each respiratory cycle. This can for example by a statistical evaluation of the scattering of the amplitudes, e.g. B. by calculating the coefficient of variation, be assessed.

Besonders im Zusammenspiel mit der Vorgabe eines definierten Messzeitintervalls, beispielsweise zwischen 60 s und 80 s, und/oder der Vorgabe einer definierten Vorlaufzeit, beispielsweise zwischen 10 s und 30 s, kann durch die Plausibilitätsprüfung und/oder die Qualitätsprüfung eine objektive Auswertung der in dem Datenspeicher vorhandenen Daten erfolgen, welche auf das geschulte Auge eines Arztes oder von besonders ausgebildeten Personal verzichten kann, ohne dass hierdurch die Aussage kraft der Messergebnisse, insbesondere hinsichtlich der letztlich für den Patienten interessierenden Aussage – ist die Herzratenvariabilität in Ordnung oder nicht – geschmälert wird.Especially in conjunction with the specification of a defined measuring time interval, for example between 60 s and 80 s, and / or the specification of a defined lead time, for example between 10 s and 30 s, can through the plausibility check and / or the quality inspection an objective evaluation the data present in the data storage is done, which is on the trained eye of a physician or specially trained Staff can dispense, without thereby the statement by virtue of Measurement results, especially in terms of ultimately for the patient of interest statement - is the heart rate variability okay or not - is diminished.

Es versteht sich, dass die vorstehend beschriebene Plausibilitätsprüfung und/oder die vorstehend beschriebene Qualitätsprüfung auch unabhängig von den übrigen Merkmalen vorliegender Erfindung vorteilhaft dazu dienen, die Messung der stimulierten Herzratenvariabilität auch für Laien zugänglich zu machen.It It is understood that the above-described plausibility check and / or the quality inspection described above also independent of the other features present Advantageously serve the invention, the measurement of the stimulated Heart rate variability also accessible to laymen do.

Umfasst der Messwertaufnehmer einen Pulsmesser mit einem Ohrklipp, der über ein Kabel mit der übrigen Messvorrichtung verbunden ist, kann über eine Kabeltrommel bzw. Kabelrolle, mit welcher das Kabel verbunden ist, gewährleistet werden, dass sich dass Kabel zwischen Messvorrichtung und Ohr nicht verheddert oder verklemmt, um auf diese Weise die Messung negativ zu beeinflussen.includes the transducer has a heart rate monitor with an ear clip over a cable is connected to the remaining measuring device, Can via a cable drum or cable reel, with which the Cable is connected, ensuring that that Cable between measuring device and ear not tangled or jammed, to negatively affect the measurement in this way.

Vorzugsweise ist die Kabeltrommel zweiseitig wirksam, da auf diese Weise äußert klein und leicht baut. Dieses liegt insbesondere auch daran, dass die für ein Aufrollen des Kabels notwendigen Wegstrecken auf diese Weise halbiert werden können, da im Vergleich zu einseitig wirksamen Kabeltrommeln lediglich die Hälfte der Wegstrecke aufgerollt werden braucht. Dieses liegt daran, dass bei gleicher Umdrehungszahl das Kabel doppelt aufgewickelt wird. Darüber hinaus wächst hierdurch der Kabeldurchmesser schneller, sodass auch aus diesem Grunde ein effektives Aufrollen bei minimalem Aufwand gewährleistet werden kann.Preferably the cable drum is two-sided effective, as expressed in this way small and lightweight. This is due in particular to the fact that the necessary for rolling up the cable routes can be halved in this way, as compared to unilaterally effective cable drums only half the route needs to be rolled up. This is because of that at the same speed, the cable is double wound. In addition, this increases the cable diameter faster, so for this reason an effective rolling up can be guaranteed with minimal effort.

Weitere Vorteile, Ziele und Eigenschaften vorliegender Erfindung werden anhand der nachfolgenden Beschreibung anliegender Zeichnung verdeutlicht. In der Zeichnung zeigen:Further Advantages, objects and characteristics of the present invention illustrated by the following description of attached drawings. In the drawing show:

1 eine Gesamtansicht einer erfindungsgemäßen Messeinrichtung; 1 an overall view of a measuring device according to the invention;

2 eine schematische Frontansicht der Messvorrichtung nach 1, 2 a schematic front view of the measuring device according to 1 .

3 eine schematische Perspektive der Messvorrichtung nach 1 und 2; 3 a schematic perspective of the measuring device according to 1 and 2 ;

4 die Messanordnung nach 1 in einer Rückansicht bei eingelegtem Ohrklipp; 4 the measuring arrangement after 1 in a rear view with inserted ear clip;

5 die Messanordnung nach 1 und 4 bei ausgezogenem Ohrklipp; 5 the measuring arrangement after 1 and 4 with retracted ear clip;

6 die wesentlichen Arbeitsstränge einer erfindungsgemäßen Messeinrichtung; 6 the main strands of a measuring device according to the invention;

7 ein Verfahrensablauf zur Durchführung der Messung in dem Verfahrensablauf nach 6; 7 a procedure for performing the measurement in the process according to 6 ;

8 den Aufbau der Anzeige der Messvorrichtung nach 1, 4 und 5; und 8th the structure of the display of the measuring device according to 1 . 4 and 5 ; and

9 bis 19 diverse Anzeigen bei Verfahrenszuständen des Verfahrensablaufs nach 7. 9 to 19 various displays in process states of the procedure after 7 ,

Die in den 1 bis 5 dargestellte Messvorrichtung 1 weißt eine Anzeige 2, einen Ein-Austaster 3, einen Speicher-Taster 4, einen Einstellungs-Taster 5 (SET-Taster), einen USB-Stecker 6 sowie einen Pulsmesser auf, dessen Ohrklipp 7 über einen Kabel 8 mit der übrigen Messvorrichtung verbunden ist. Mit diesen Schnittstellen gelingt es dieser Messvorrichtung 1, die erfindungsgemäßen Funktionalitäten umzusetzen.The in the 1 to 5 illustrated measuring device 1 know an ad 2 , a on-off switch 3 , a memory button 4 , a setting button 5 (SET button), a USB plug 6 and a heart rate monitor, whose ear clip 7 via a cable 8th connected to the other measuring device. With these interfaces, this measuring device succeeds 1 to implement the functionalities of the invention.

Darüber hinaus umfasst die Messvorrichtung noch eine doppelt wirksame Kabeltrommel 9, die gewährleistet, dass das Kabel zwischen der übrigen Messvorrichtung 1 und dem Ohrklipp 7 ständig unter einer leichten Spannung steht, sodass die Gefahr einer negativen Beeinflussung des Messergebnisses durch ein sich verhakendes Kabel 8 bzw. durch sonstige Einflüsse auf das Kabel 8 minimiert werden kann. Aufgrund der Kabeltrommel 9 kann der Ohrklipp 7 schnell und betriebssicher in einer Ausnehmung 10 auf der Gehäuserückseite der Messvorrichtung 1 gelagert werden. Auf diese Weise baut das Gerät äußerst kompakt und kann ohne nennenswerte Gefahr, dass das Kabel beim Transport irgendwo verheddert, überall hin mitgenommen werden.In addition, the measuring device still includes a double-acting cable drum 9 , which ensures that the cable between the remaining measuring device 1 and the ear clip 7 constantly under a slight voltage, so that the risk of a negative influence on the measurement result by a hooking cable 8th or by other influences on the cable 8th can be minimized. Due to the cable drum 9 can the ear clip 7 fast and reliable in a recess 10 on the back of the housing of the measuring device 1 be stored. In this way, the device is extremely compact and can be taken anywhere without significant risk that the cable tangled somewhere during transport.

Mit den Tasten 3 bis 6 können, wie insbesondere in 6 schematisch dargestellt, verschiedene Betriebsmodi initialisiert werden. Bei vorliegendem Ausführungsbeispiel erfolgt das jeweilige Betriebsende 11 (off) durch einer Taste, die zu diesem Verfahrenspunkt mit der entsprechenden Funktionalität belegt ist. Im alternativen Ausführungsformen kann hierzu der Ablauf eines bestimmten Zeitintervalls nach Ende der entsprechenden, gestarteten Funktionalität genutzt werden.With the keys 3 to 6 can, as in particular in 6 schematically illustrated, various operating modes are initialized. In the present embodiment, the respective end of operation takes place 11 (off) by a key that is assigned to this method point with the appropriate functionality. In alternative embodiments, the expiration of a specific time interval can be used for this purpose after the end of the corresponding, started functionality.

Während der durch die Tasten 3 bis 6 jeweils initialisierten Funktionalitäten werden bei vorliegendem Ausführungsbeispiel die Tasten 3 und 4 umdefiniert. Hierbei dient die Taste 3 einem upscrolling, also einem jeweiligen Erhöhen eines entsprechenden Wertes um 1, während die Taste 4 dazu dient, einen korrekt eingestellten Wert zu speichern. Insofern ist bei diesem Ausführungsbeispiel eine unidirektionale Programmierung mit lediglich 2 Tasten realisiert. Ebenso kann auch eine andere Programmierungsmethode, beispielsweise eine bidirektionale Programmierungsmethode mit zwei oder 3 Tasten oder eine etwas komplexere Eingabemöglichkeit geschaffen werden, wobei entsprechend der Anlage des vorliegenden Ausführungsbeispiels eine möglichst einfache Programmierung bzw. Eingabe vorgesehen sein sollte, die einem durchschnittlichen Anwender nach Möglichkeit bereits bekannt ist, was insbesondere bei unidirektionalen Tasteneingaben bzw. bidirektionalen Tasteneingaben mit nur wenigen Tasten von Uhren oder Alarmanlagen dem Durchschnittsbürger bekannt ist.While through the keys 3 to 6 respectively initialized functionalities are in the present embodiment, the keys 3 and 4 redefined. Here is the button 3 an upscrolling, ie a respective increase of an appropriate value by 1, while the key 4 this serves to store a correctly set value. In this respect, a unidirectional programming with only 2 buttons is realized in this embodiment. Likewise, another programming method, such as a bi-directional programming method with two or 3 keys or a slightly more complex input option can be created, which according to the Appendix of the present embodiment as simple as possible programming or input should be provided, which is already known to an average user if possible is what is known to the average citizen especially with unidirectional keystrokes or bidirectional keystrokes with just a few buttons of watches or alarms.

Mit einem Verbinden der Messvorrichtung 1 mit einem Computer (hier nicht explizit dargestellt) über den USB-Stecker 6 in an sich bekannter Weise wird in der Messvorrichtung 1 die Funktionalität „Daten + Messwerte an PC" 12 gestartet. Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel exportiert die Messvorrichtung ermittelten Daten aus einem nicht näher dargestellten Datenspeicher, welcher in dem Gehäuse der Messvorrichtung angeordnet ist, an dem PC. Diese Daten umfassen sowohl persönliche Parameter als auch Messdaten sowie Messergebnisse. Wird die Verbindung zu dem PC getrennt, so schaltet sich die Messvorrichtung 1 wieder aus, wie durch Ziffer 11 dargestellt. Es versteht sich, dass bei anderen Ausführungsformen die Schnittstelle komplexer ausgestaltet werden kann, sodass beispielsweise auch Eingaben über dem PC erfolgen können. Ebenso ist es denkbar, bei bestehender Verbindung zum PC die Messvorrichtung 1 lediglich als Messeinrichtung zu nutzen und die gesamte Auswertung und Steuerung durch den PC vornehmen zu lassen. Diesbezüglich sind ohne weiteres die verschiedensten konkreten Ausgestaltungen denkbar.With a connection of the measuring device 1 with a computer (not explicitly shown here) via the USB connector 6 in a conventional manner is in the measuring device 1 the functionality "Data + measured values to PC" 12 started. In the present exemplary embodiment, the data determined by the measuring device are exported to the PC from a data memory (not shown) which is arranged in the housing of the measuring device. These data include both personal parameters as well as measurement data and measurement results. If the connection to the PC is disconnected, the measuring device switches 1 again off, as shown by numeral 11. It is understood that in other embodiments, the interface can be made more complex, so that, for example, inputs can be made via the PC. It is also conceivable, with existing connection to the PC, the measuring device 1 only to be used as a measuring device and to have the entire evaluation and control carried out by the PC. In this regard, the most diverse concrete embodiments are readily conceivable.

Durch Drücken der SET-Taste 5 gelangt ein Anwender zu der Funktionalität „User aktivieren/deaktivieren, Useralter eingeben; Datum + Uhrzeit eingeben" 13. Durch Drücken der Taste 3 können die verschiedenen Speicher „User", „Useralter" und „Datum + Uhrzeit" angesteuert werden. Das Drücken der Taste 4 ermöglicht es dann, die entsprechenden Werte zu ändern, indem die Taste entsprechend oft gedrückt wird. Durch abermaliges Drücken der Taste 3 wird der einzelne Speicher wieder verlassen und es kann durch Drücken der Taste 4 ein neuer Speicher angesteuert werden. Auch hier versteht es sich, dass alternative Tastenfunktionalitäten gewählt werden können. So können beispielsweise mittels der beiden Tasten 3 und 4 auch bidirektionale Programmiersituationen realisiert werden, indem ein Drücken der Taste 3 den Speicher um die Ziffer 1 erhöht, während ein Drücken der Taste 4 den Speicher um die Ziffer 1 erniedrigt. Durch Drücken beider Tasten 3, 4 gleichzeitig kann dann ein Speichervorgang als solcher bzw. das Öffnen eines bestimmten Speichers umgesetzt werden. Es versteht sich darüber hinaus, dass in der Funktionalität 13 weitere Speichervorgänge ohne weiteres ergänzend vorgenommen werden können.By pressing the SET button 5 a user accesses the functionality "Activate / deactivate user, enter user age; Enter date + time " 13 , By pressing the button 3 The various memories "User", "Age" and "Date + Time" can be accessed 4 then you can change the corresponding values by pressing the key as often as necessary. By pressing the button again 3 the individual memory is left again and it can be activated by pressing the button 4 a new memory to be controlled. Again, it is understood that alternative key functionalities can be selected. For example, using the two buttons 3 and 4 Also bidirectional programming situations can be realized by pressing the key 3 the memory increases by the number 1 while pressing the key 4 the memory is reduced by the number 1. By pressing both buttons 3 . 4 At the same time, a storage process as such or the opening of a specific memory can then be implemented. It goes beyond that in functionality 13 further storage operations can be made without further addition.

Wird die Taste 4 bei ausgeschalteter Messvorrichtung 1 gedrückt, so schaltet sich die Messvorrichtung 1 in die Funktionalität „Speicherinhalt auslesen + anzeigen" 14. in dieser Funktionalität hat der Anwender die Möglichkeit, erfolgte Messungen abzufragen, was beispielsweise anlässlich eines Arztbesuches sinnvoll sein kann.Will the button 4 with the measuring device switched off 1 pressed, the measuring device turns off 1 into the functionality "Read memory contents + display" 14 , in this functionality, the user has the opportunity to query measurements taken, which may be useful, for example, on the occasion of a doctor's visit.

Wird bei ausgeschaltetem Gerät die Taste 3 „I/E-ON" gedrückt, so wird die Funktionalität 15, die eigentliche Messung, initialisiert. Diese ist im Detail in 7 dargestellt, wobei in den 9 bis 19 zu den einzelnen Verfahrensschritten korrespondierende Erscheinungsbilder der Anzeige 2 dargestellt sind, während – der Vollständigkeit halber – die vorbereitete Anzeige mit allen Elementen in 8 zu finden ist.Is the key when the unit is switched off 3 "I / E-ON" pressed, so will the functionality 15 , the actual measurement, initialized. This is in detail in 7 shown, wherein in the 9 to 19 corresponding to the individual process steps appearances of the display 2 while - for the sake of completeness - the prepared advertisement with all elements in 8th can be found.

Neben einem Atembalken 16 und 2 Atemrichtungsanzeigern 17, 18 für ein Ein- bzw. Ausatmen, umfasst die Anzeige drei 3-Ziffern-Anzeigen 19 und eine 4-Zifferen-Anzeige 20, die je nach Funktionszustand in Verbindung mit diversen Einheiten-Anzeigen in einer Einheiten-Spalte 21, durch welche den jeweiligen Ziffern entsprechende Bedeutungen zugeordnet werden können, einem Anwender die vorliegend erläuterten Informationen zur Verfügung stellen können. Weitere Detailanzeigen 22 bis 24 vervollständigen die Anzeigemöglichkeiten der Anzeige 2. Hierbei dient die Teilanzeige 24 bei vorliegendem Ausführungsbeispiel der Warnung, dass der Speicher übervoll ist und auf die eine oder andere Weise durch Auslesen bzw. Übertrag in einem PC geleert werden muss. Hierbei kann der Speicherstatus durch die beiden äußeren Teilkreisringe bereits grob war nend vorab angezeigt werden, wenn er einen kritischen Füllstand erreicht. In diesem Zusammenhang versteht es sich, dass derartige Teilanzeigen auch mit anderen Bedeutungen belegt werden können.Next to a breathing bar 16 and 2 Respiratory direction indicators 17 . 18 for an inhale or exhale, the display includes three 3-digit displays 19 and a 4-digit display 20 , which depending on the functional state in connection with various unit displays in a units column 21 by which respective meanings can be assigned to the respective numbers, the user can provide the information explained herein. More details 22 to 24 complete the display options of the display 2 , Here is the partial display 24 in the present embodiment, the warning that the memory is full and has to be emptied in one way or another by reading or transfer in a PC. In this case, the memory status by the two outer ring segments already coarse warning was previously displayed when it reaches a critical level. In this context, it is understood that such partial displays can also be assigned with other meanings.

Wie in 7 dargestellt, startet ein Druck auf die Taste 3 die eigentliche Messung 15, indem zunächst eine Systemprüfung, ein Batteriecheck sowie Displaycheck 25 durchgeführt wird. Eine entsprechende Anzeige bei B1 ist beispielsweise in 9 für eine schwache Batterie dargstellt. Ist die Systemprüfung 25 nicht erfolgreich, so schaltet sich das Gerät mit einer entsprechenden Anzeige aus. Ansonsten prüft das Gerät in einem nächsten Verfahrensschritt 26, ob ein bestimmter Anwender gewählt ist. Letzteres wird, wie bereits erläutert, über die Funktionalität 13 durchgeführt.As in 7 shown, a pressure on the button starts 3 the actual measurement 15 by first performing a system check, a battery check and display check 25 is carried out. A corresponding indication at B1 is for example in 9 for a weak battery dargstellt. Is the system check 25 unsuccessful, the device switches off with a corresponding display. Otherwise, the device checks in a next step 26 whether a particular user is selected. The latter is, as already explained, about the functionality 13 carried out.

Ist, wie durch die Anzeige B2 (siehe 10) exemplarisch dargestellt, ein Anwender (bei diesem Ausführungsbeispiel User 1) gewählt, so wird in einem Verfahrensschritt 27 das Alter aus den gespeicherten Userdaten ermittelt. Ist kein Anwender ausgewählt, so wird in einem Verfahrensschritt 28 alternativ das Alter direkt eingegeben, wie in der Anzeige B3 nach 11 exemplarisch angedeutet. Alternativ zu einer Anwenderwahl über die Funktionalität 13 (siehe 6) kann diese auch in dem Verfahrensschritt 26 erfolgen, indem dort ein „Nicht-Anwender" bzw. der Anwender mit der Ziffer 0 entsprechend der Anzeige nach 10 als nicht voreingestellter Anwender unmittelbar über die Taste 3 auswählbar ist.Is, as indicated by the display B2 (see 10 ), a user (user 1 in this embodiment) is selected, then in one process step 27 the age determined from the stored user data. If no user is selected, then in one process step 28 Alternatively, enter the age directly as shown in display B3 11 indicated by way of example. Alternatively to a user choice via the functionality 13 (please refer 6 ) This can also in the process step 26 done by a "non-user" or the user with the number 0 according to the display after 10 as a non-default user directly via the button 3 is selectable.

Im hierauf folgenden Verfahrensschritt 29 erhält der Anwender die Möglichkeit zwischen zwei Messprogrammen zu wählen, was als Anzeige B4 exemplarisch in 12 dargestellt ist. Bei vorliegendem Ausführungsbeispiel stehen dem Anwender mithin lediglich die Ziffern 1 und 2 zur Programmwahl zur Verfügung. Es versteht sich, dass diesbezüglich auch weitere Programme alternativ angeboten werden können. Bei vorliegendem Ausführungsbeispiel dient das Programm „2" dem Herzratenvariabilitätsmonitoring, bei welchem in einem Verfahrensschritt 30 die Herzratenvariabilität kontinuierlich berechnet und angezeigt wird. Die entsprechenden Werte werden in dem Datenspeicher der Messvorrichtung abgelegt bzw. alternativ über die USB-Schnittstelle an einem PC geleitet. Das Herzratenvariabilitätsmonitoring kann über die Taste 3 beendet werden, indem diese Taste die Messvorrichtung ausschaltet.In the following process step 29 the user has the option of choosing between two measuring programs, which is shown as an example in display B4 12 is shown. In the present embodiment, therefore, only the numbers 1 and 2 are available to the user for program selection. It is understood that in this regard, other programs can be offered alternatively. In the present embodiment, the program "2" is used for heart rate variability monitoring, in which in one step 30 the heart rate variability is continuously calculated and displayed. The corresponding values are stored in the data memory of the measuring device or alternatively routed via the USB interface to a PC. Heart rate variability monitoring can be done via the button 3 be terminated by this button off the measuring device.

Alternativ besteht in dem Verfahrensschritt 29 die in 12 dargestellte Möglichkeit, dass Programm „1" zu aktivieren, welches letztlich die respiratorische Sinusarrhythmie ermittelt. Hierbei wird ein Vorlauf 32 gestartet, welcher bei vorliegendem Ausführungsbeispiel über eine definierte Vorlaufzeit von 20 Sekunden läuft. Hierzu wird zunächst über den Atembalken 16 sowie die Atemrichtungsanzeiger 17, 18 ein Atemsignal als Stimulationssignal ausgegeben. Gleichzeitig wird eine Pulsanzeige 22 aktiviert und die Herzschlag-Herzschlag-Herzfrequenz berechnet und angezeigt. Während der Vorlaufzeit erhält der Anwender die Möglichkeit, seine Atmung an das Atemsignal anzupassen. Gleichzeitig wird das Ohrklippsignal geprüft, indem aus der ermittelten Herzfrequenz der gleitende Mit telwert der Abweichung der jeweils letzten fünf Pulsabstände ermittelt und gegen einen Schwellenwerte gestellt wird. Bei einem Übersteigen dieses Schwellenwertes wird davon ausgegangen, dass entweder ein Artefakt, also ein nicht vorhandener Herzschlag, oder ein fehlender Herzschlag vorliegt. Durch diese Vorprüfung kann insbesondere sichergestellt werden, dass sämtliche Pulse zutreffend gemessen werden, was ansonsten zu einer erheblichen Verschlechterung des Messergebnisses führen würde. Darüber hinaus wird eine Spektralanalyse durchgeführt und überprüft, inwieweit ein Frequenzpeak bei der vorgegebenen Atemfrequenz liegt. Schlägt diese Plausibilitätsprüfung 33 fehl, so wird eine Fehlermeldung B6 (siehe 14) angezeigt und das Gerät schaltet anschließend aus 34.Alternatively, there is in the process step 29 in the 12 presented option to activate the program "1", which ultimately determines the respiratory sinus arrhythmia 32 started, which runs in the present embodiment over a defined lead time of 20 seconds. To do this, first via the breathing bar 16 as well as the breath direction indicators 17 . 18 a breathing signal is output as a stimulation signal. At the same time a pulse display 22 activates and calculates and displays the heartbeat heart rate heart rate. During the lead time, the user has the opportunity to adapt his breathing to the respiratory signal. At the same time, the ear clip signal is checked by ascertaining from the ascertained heart rate the sliding mean value of the deviation of the respectively last five pulse intervals and setting it against a threshold value. If this threshold is exceeded, it is assumed that there is either an artifact, that is, a non-existent heartbeat, or a missing heartbeat. In particular, this preliminary test can ensure that all pulses are measured correctly, which would otherwise lead to a considerable deterioration of the measurement result. In addition, a spectral analysis is performed and checks to what extent a frequency peak is at the specified respiratory rate. Suggests this plausibility check 33 fails, then an error message B6 (see 14 ) is displayed and the unit then turns off 34 ,

Ansonsten wird die Messung über ein definiertes Messzeitintervall 35, bei vorliegendem Ausführungsbeispiel über 70 s, gestartet, während dessen dem Anwender die Anzeige B7 dargestellt wird. Diese umfasst neben dem Atemsignal 16 bis 18 und der Pulsanzeige 19, 21, 22 eine rückwärts laufende Messzeitanzeige in der Teilanzeige 20, welche zur Ausgabe der Messzeit dient, sodass Anwender sich darauf einstellen kann, wann die Messung beendet ist.Otherwise the measurement will be over a defined measuring time interval 35 , in the present embodiment over 70 seconds, during which the user the display B7 is displayed. This includes in addition to the breathing signal 16 to 18 and the pulse display 19 . 21 . 22 a backwards measuring time display in the partial display 20 , which is used to output the measurement time, so that users can adjust to when the measurement ends is.

Während der Messung 35 werden die entsprechenden Daten gespeichert.During the measurement 35 the corresponding data are stored.

Im Anschluss hieran erfolgt eine Auswertung 36, was dem Anwender durch 3 Querbalken der Teilanzeige 19 signalisiert wird, wie anhand der beispielhaften Anzeige B8 in 16 dargestellt. Währenddessen werden insbesondere Qualitätsparameter berechnet, wozu auch die bereits zuvor genutzten Berechnungsmethoden zur Plausibilitätsprüfung 33 sowie verfeinerte statistische Methoden genutzt werden. Bei vorliegendem Ausführungsbeispiel ist dieses eine Berechnung des Variationskoeffizienten der Amplitude als Maß für deren Streuung, so dass eine Aussage darüber gemacht werden kann, inwieweit zwar im Takt aber unterschiedli8ch tief geatmet wird. Bei mindere Qualität wird dieses dem Anwender als Fehlermeldung mitgeteilt 37, was beispielhaft als Anzeige B9 in 17 dargestellt ist. Im Anschluss hieran schaltet das Gerät aus.This is followed by an evaluation 36 What the user through 3 bars of the partial display 19 is signaled as shown by the exemplary display B8 in 16 shown. In the meantime, quality parameters are calculated in particular, including the previously used calculation methods for plausibility checks 33 as well as refined statistical methods. In the present embodiment, this is a calculation of the coefficient of variation of the amplitude as a measure of their dispersion, so that a statement can be made about the extent to which, although breathed differently in time to the beat. If the quality is lower, this will be communicated to the user as an error message 37 , which is exemplary as display B9 in 17 is shown. After this the device switches off.

Übersteigt die Qualität einen vordefinierten Wert, so wird die Auswertung alterskorrigiert berechnet und angezeigt, was in einem abschließenden Verfahrensschritt 38 geschieht, wobei dieser einer ständig wechselnde Anzeige B10/B11 aufweist, welche dem Anwender eine Vielzahl an Informationen, wie Uhrzeit und Datum in der Teilanzeige 20 und Atemfrequenz (rsa 1/min), Genauigkeit der Atmung in Bezug auf die Vorgabe (score %) sowie die Qualität (quality %), siehe 18, sowie die Pulsfrequenz (1/min pulse) und die Herzratenvariabilität (% cv; ms rmssd), siehe 19, anzeigt. Diese Anzeigeform entspricht im Übrigen bei diesem Ausführungsbeispiel auch der Anzeigeform bei Nutzung der Funktionalität 14 „Speicherinhalt auslesen +anzeigen" gemäß 6.If the quality exceeds a predefined value, the evaluation is calculated age-corrected and displayed, which in a final process step 38 happens, which has a constantly changing display B10 / B11, which gives the user a variety of information, such as time and date in the partial display 20 and respiratory rate (rsa 1 / min), accuracy of respiration with respect to the score (score%) and quality (quality%), see 18 , pulse rate (1 / min pulse) and heart rate variability (% cv; ms rmssd), see 19 , indicates. Incidentally, this display form also corresponds to the display form when using the functionality in this embodiment 14 "Read memory contents + display" according to 6 ,

Nach dem Lesen der Messergebnisse kann das Gerät über die Taste 3 wieder ausgeschaltet werden.After reading the measurement results, the device can be activated via the button 3 be turned off again.

Durch die Plausibilitätsprüfung 33, die Qualitätsprüfung 36 sowie die Vorgabe definierter Messzeitintervalle 35 bzw. Vorlaufzeiten 32 gewährleistet diese Messvorrichtung insbesondere, dass auch Laien eine stimulierte Herzratenvariabilität messen können. Die Daten können insbesondere auch an nahezu jedem Ort gemessen werden, sodass hierdurch erstmals ohne zu große Belastungen eines Patienten kontinuierliche Messserien aufgenommen werden können, welche durch die Möglichkeit eines Datentransfers bzw. durch das nachträgliche Auslesen auch für weitere Auswertungen zur Verfügung stehen. Es versteht sich, dass Details dieser Messvorrichtung 1 abgewandelt werden können, ohne den Gegenstand vorliegender Erfindung zu verlassen. Insbesondere kann die Messvorrichtung 1 mit weiteren Funktionalitäten versehen werden bzw. weitere Schnittstellen zu anderen Messwertaufnehmern aufweisen, um komplexere Auswertungen zu ermöglichen bzw. noch weitere Patientendaten aufzunehmen.Through the plausibility check 33 , the quality inspection 36 and the specification of defined measuring time intervals 35 or lead times 32 In particular, this measuring device ensures that even laypersons can measure stimulated heart rate variability. In particular, the data can also be measured at almost any location, so that continuous measurement series can be recorded for the first time without too great stress on a patient, which are also available for further evaluations due to the possibility of data transfer or subsequent read-out. It is understood that details of this measuring device 1 can be modified without departing from the subject matter of the present invention. In particular, the measuring device 1 be provided with additional functionalities or have more interfaces to other transducers to allow more complex evaluations or to record even more patient data.

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Zitierte Nicht-PatentliteraturCited non-patent literature

  • - Deutschen Evidenzbasierten Diabetes-Leitlinie (DDG), Stand 15. April 2002 [0004] - German Evidence-based Diabetes Guideline (DDG), as of April 15, 2002 [0004]

Claims (16)

Vorrichtung zur Messung der stimulierten Herzratenvariabilität mit einer Einrichtung zur Bestimmung der Herzratenvariabilität, mit einer Einrichtung zur Korrelation der Herzratenvariabilität mit einem Stimulationssignal und mit einer Einrichtung zur Ausgabe eines zur Korrelation in Beziehung stehenden Wertes, gekennzeichnet durch Mittel zur Vorgabe eines definierten Messzeitintervalls (35).Apparatus for measuring stimulated heart rate variability comprising means for determining heart rate variability, means for correlating heart rate variability with a stimulation signal, and means for outputting a value related to correlation, characterized by means for specifying a defined measurement time interval ( 35 ). Vorrichtung zur Messung der stimulierten Herzratenvariabilität mit einer Einrichtung zur Bestimmung der Herzratenvariabilität, mit einer Einrichtung zur Korrelation der Herzratenvariabilität mit einem Stimulationssignal und mit einer Einrichtung zur Ausgabe eines zur Korrelation in Beziehung stehenden Wertes, gekennzeichnet durch Mittel zur Vorgabe einer definierten Vorlaufzeit (32).A device for measuring stimulated heart rate variability comprising means for determining heart rate variability, means for correlating heart rate variability with a stimulation signal, and means for outputting a value related to correlation, characterized by means for specifying a defined lead time (Fig. 32 ). Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch Mittel zur Ausgabe eines Signals für den Messbeginn.Apparatus according to claim 1 or 2, characterized by means for outputting a signal for the start of measurement. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, gekennzeichnet durch Mittel zur Ausgabe der Messzeit (20).Device according to one of Claims 1 to 3, characterized by means for outputting the measuring time ( 20 ). Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, gekennzeichnet durch Mittel zur Qualitätsprüfung (36) der Messung und zur Ausgabe eines zur Qualität in Beziehung stehenden Wertes.Device according to one of claims 1 to 4, characterized by means for quality control ( 36 ) measuring and outputting a quality related value. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, gekennzeichnet durch Mittel zur Ausgabe eines Stimulationssignals.Device according to one of claims 1 to 5, characterized by means for outputting a stimulation signal. Vorrichtung nach Anspruch 6, gekennzeichnet durch Vorgabe eines Atemsignals (16, 17, 18).Apparatus according to claim 6, characterized by specification of a breathing signal ( 16 . 17 . 18 ). Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, gekennzeichnet durch Mittel zur Durchführung einer Plausibilitätsprüfung (33).Device according to one of Claims 1 to 7, characterized by means for carrying out a plausibility check ( 33 ). Verfahren zur Messung der stimulierten Herzratenvariabilität, bei welchem die Herzratenvariabilität bestimmt und mit einem Stimulationssignal in Korrelation gesetzt wird, dadurch gekennzeichnet, dass ein definiertes Messzeitintervall (35) vorgeben wird.Method for measuring stimulated heart rate variability, in which the heart rate variability is determined and correlated with a stimulation signal, characterized in that a defined measuring time interval ( 35 ) will pretend. Verfahren zur Messung der stimulierten Herzratenvariabilität, bei welchem die Herzratenvariabilität bestimmt und mit einem Stimulationssignal in Korrelation gesetzt wird, dadurch gekennzeichnet, dass eine definierte Vorlaufzeit (32) vorgegeben wird.Method for measuring stimulated heart rate variability, in which the heart rate variability is determined and correlated with a stimulation signal, characterized in that a defined lead time ( 32 ) is given. Verfahren nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Messbeginn einem Anwender ausgegeben wird (Anzeige B7).Method according to claim 9 or 10, characterized the beginning of the measurement is output to a user (display B7). Verfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Messzeit einem Anwender ausgegeben wird (Anzeige B7).Method according to one of claims 9 to 11, characterized in that the measuring time output to a user becomes (display B7). Verfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass während und/oder nach der Messung eine Qualitätsprüfung (36) erfolgt.Method according to one of claims 9 to 12, characterized in that during and / or after the measurement, a quality test ( 36 ) he follows. Verfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Atmung stimuliert wird.Method according to one of claims 9 to 13, characterized in that the respiration is stimulated. Verfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest während eines Teilzeitintervalls innerhalb der Vorlaufzeit (32) eine Plausibilitätsprüfung (33) durchgeführt wird.Method according to one of claims 9 to 14, characterized in that at least during a part-time interval within the lead time ( 32 ) a plausibility check ( 33 ) is carried out. Verfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass während einer Vorlaufzeit (32) eine Stimulation erfolgt.Method according to one of claims 9 to 15, characterized in that during a lead time ( 32 ) a stimulation takes place.
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