DE102007019624A1 - Method and apparatus for measuring stimulated heart rate variability - Google Patents
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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
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:
Die
in den
Darüber
hinaus umfasst die Messvorrichtung noch eine doppelt wirksame Kabeltrommel
Mit
den Tasten
Während
der durch die Tasten
Mit
einem Verbinden der Messvorrichtung
Durch
Drücken der SET-Taste
Wird
die Taste
Wird
bei ausgeschaltetem Gerät die Taste
Neben
einem Atembalken
Wie
in
Ist,
wie durch die Anzeige B2 (siehe
Im
hierauf folgenden Verfahrensschritt
Alternativ
besteht in dem Verfahrensschritt
Ansonsten
wird die Messung über ein definiertes Messzeitintervall
Während
der Messung
Im
Anschluss hieran erfolgt eine Auswertung
Übersteigt
die Qualität einen vordefinierten Wert, so wird die Auswertung
alterskorrigiert berechnet und angezeigt, was in einem abschließenden Verfahrensschritt
Nach
dem Lesen der Messergebnisse kann das Gerät über
die Taste
Durch
die Plausibilitätsprüfung
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte Nicht-PatentliteraturCited non-patent literature
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