[go: up one dir, main page]

DE102009028257A1 - Device for recording and monitoring the thoracic bioimpedance, which allows the determination of urgent thoracic conditions - Google Patents

Device for recording and monitoring the thoracic bioimpedance, which allows the determination of urgent thoracic conditions Download PDF

Info

Publication number
DE102009028257A1
DE102009028257A1 DE102009028257A DE102009028257A DE102009028257A1 DE 102009028257 A1 DE102009028257 A1 DE 102009028257A1 DE 102009028257 A DE102009028257 A DE 102009028257A DE 102009028257 A DE102009028257 A DE 102009028257A DE 102009028257 A1 DE102009028257 A1 DE 102009028257A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
impedance
symptoms
thoracic
urgent
heart
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
DE102009028257A
Other languages
German (de)
Inventor
Jiri Ruzicka
Vlastimil Vondra
Jiri Benes
Lukas Bolek
Zdena Petrankova
Pavel Hrdlicka
Roman Bosman
Josef Psutka
Martin Matejovic
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
UNIVERZITA KARLOVA V PRAZE LEK
Matematicko-Fyzikalni Fakulta University Karlovy V Praze
Original Assignee
UNIVERZITA KARLOVA V PRAZE LEK
Matematicko-Fyzikalni Fakulta University Karlovy V Praze
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by UNIVERZITA KARLOVA V PRAZE LEK, Matematicko-Fyzikalni Fakulta University Karlovy V Praze filed Critical UNIVERZITA KARLOVA V PRAZE LEK
Publication of DE102009028257A1 publication Critical patent/DE102009028257A1/en
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/08Measuring devices for evaluating the respiratory organs
    • A61B5/085Measuring impedance of respiratory organs or lung elasticity
    • A61B5/086Measuring impedance of respiratory organs or lung elasticity by impedance pneumography
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/02Detecting, measuring or recording for evaluating the cardiovascular system, e.g. pulse, heart rate, blood pressure or blood flow
    • A61B5/024Measuring pulse rate or heart rate
    • A61B5/0245Measuring pulse rate or heart rate by using sensing means generating electric signals, i.e. ECG signals
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/24Detecting, measuring or recording bioelectric or biomagnetic signals of the body or parts thereof
    • A61B5/316Modalities, i.e. specific diagnostic methods
    • A61B5/318Heart-related electrical modalities, e.g. electrocardiography [ECG]
    • A61B5/346Analysis of electrocardiograms
    • A61B5/349Detecting specific parameters of the electrocardiograph cycle
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/72Signal processing specially adapted for physiological signals or for diagnostic purposes
    • A61B5/7235Details of waveform analysis
    • A61B5/7239Details of waveform analysis using differentiation including higher order derivatives

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Cardiology (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Medical Informatics (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Heart & Thoracic Surgery (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Surgery (AREA)
  • Biophysics (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Physiology (AREA)
  • Pulmonology (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Measurement And Recording Of Electrical Phenomena And Electrical Characteristics Of The Living Body (AREA)
  • Measuring Pulse, Heart Rate, Blood Pressure Or Blood Flow (AREA)
  • Measurement Of The Respiration, Hearing Ability, Form, And Blood Characteristics Of Living Organisms (AREA)

Abstract

The recording and monitoring apparatus has a generator (G) of harmonic alternating current, where three application electrodes (AE) are provided for application of current on the chest. Three recording electrodes (SE) are provided for voltage recording on the chest, where an amplifier (Z) and an analog-digital converter are provided. Independent claims are included for the following: (1) a computer program for analysis and evaluation of the measured bio-impedance values; and (2) a method for differential diagnosis of urgent thorax conditions.

Description

Gebiet der TechnikField of engineering

Das Gebiet der Notfallmedizin befasst sich im Rahmen der präklinischen Pflege und in den zentralen Aufnahmestellen der Krankenhäuser mit Zuständen, die durch akute Verschlechterungen des Gesundheitszustandes charakterisiert sind, und ernsthafte Verletzungen. Bestandteil der Notfallmedizin ist außerdem die Durchführung der kardiopulmonalen Reanimation bei Patienten mit akutem Kreislaufstillstand. Bei allen diesen Zuständen sind diagnostische Methoden von unschätzbarem Wert, die einfach durchzuführen und nichtinvasiv sind, und gleichzeitig einzigartige Informationen liefern. In dieses Gebiet lässt sich auch die Erfassung und Überwachung von Pneumothorax, Embolie der Pulmonalarterie und Herzbeuteltamponade mit Hilfe der Thoraxbioimpedanz einordnen, die das neue Gerät nach der Erfindung ermöglicht.The Emergency medicine is part of the preclinical Care and in the central reception centers of the hospitals with conditions caused by acute deterioration of health are characterized, and serious injuries. Part of the Emergency medicine is also the implementation of the Cardiopulmonary resuscitation in patients with acute cardiac arrest. All of these conditions are diagnostic methods invaluable, easy to perform and non-invasive, and at the same time unique information deliver. In this area can also be the capture and monitoring of pneumothorax, pulmonary artery embolism and cardiac tamponade using thoracic bioimpedance, which allows the new device according to the invention.

Bisheriger Stand der TechnikPrevious state of the art

Eine der schwerwiegenden akut auftretenden Komplikationen des Gesundheitszustandes ist zum Beispiel Pneumothorax. Es handelt sich um eine pathologische Anwesenheit von Luft in der Pleuralhöhle, die sich zwischen dem Lungenfell und dem Brustfell befindet. In diesem Raum besteht unter normalen Bedingungen leichter Unterdruck, der die maximale Ausdehnung der Lungen gewährleistet und somit ihre richtige Funktion. Die Anwesenheit der Luft in dieser Höhle führt zu einem partiellen oder totalen Kollaps der Lunge, die dann nicht atmen kann und auch keinen Austausch der Atemgase ermöglicht. Eine lebensbedrohende Variante des Pneumothorax ist der sog. Spannungs- oder Überdruckpneumothorax, der den Druck in der Pleuralhöhle erhöht, dadurch kommt es zur Bedrängung der Hohlvenen und des Herzens mit nachfolgender Verschlechterung der Füllung der rechtsseitigen Herzteile und Herabsetzung des Herzzeitvolumens, was in der weiteren Folge zu einem Kollaps des Kreislaufs und zum Tod führt. Gerade die Beeinflussung der Tätigkeit des rechten Herzens wird zur Diagnostik mit Hilfe des Gerätes nach der vorgelegten Erfindung genutzt.A the serious acute complications of health is for example pneumothorax. It is a pathological Presence of air in the pleural cavity, which is between the lung skin and pleura. In this room exists under normal conditions slight negative pressure, which is the maximum Expansion of the lungs ensures and thus their correct Function. The presence of air in this cave leads to a partial or total collapse of the lungs, which is not can breathe and also allows no exchange of respiratory gases. A life-threatening variant of pneumothorax is the so-called stress or over-pressure pneumothorax, which controls the pressure in the pleural cavity increased, it comes to the oppression of the vena cava and the heart with subsequent deterioration of the filling the right-sided parts of the heart and reducing the cardiac output, which in the further consequence to a collapse of the circulation and to the Death leads. Just influencing the activity The right heart is used for diagnostics with the help of the device used according to the presented invention.

Eine spezifische Komplikation ist der Pneumothorax bei einem Patienten mit Polytrauma, typischerweise nach Verkehrsunfällen mit kraniozerebraler Verletzung und Kontusion des Brustkorbs. Der Patient ist typischerweise bewusstlos und sehr schwierig zu untersuchen. Es folgt aus dem Obengenannten, dass der Pneumothorax auch in der heutige Medizin sehr oft ein Problem ist, insbesondere in der präklinischen Pflege.A specific complication is pneumothorax in a patient with polytrauma, typically after traffic accidents with Craniocerebral injury and contusion of the rib cage. The patient is typically unconscious and very difficult to study. It follows from the above that the pneumothorax also in the Today's medicine is very often a problem, especially in preclinical Maintenance.

In dringenden Situationen, wie zum Beispiel bei extensiven Verletzungen, braucht man schnelle diagnostische Methoden zur Verfügung haben. Insbesondere bei einem akuten Kreislaufstillstand, wenn das Reanimationsteam nach den international geltenden Anweisungen vorgeht ( Baskett P, Nolan J: Europäischer Rat für Wiederbelebung. Taschenausgabe der Richtlinien für Wiederbelebung 2005 . Tschechischer Rat für Wiederbelebung 2006 ), ist es zum Beispiel immer nötig, die folgenden, sogenannten reversiblen Ursachen des akuten Kreislaufstillstandes auszuschließen: Hypothermie, Hypovolämie, Hypoxie, Hypo- oder Hyperkaliämie und metabolischer Zusammenbruch, weiter auch Spannungspneumothorax, Herzbeuteltamponade, toxische Substanzen, koronare Thrombose und Lungenthromboembolie. Die Richtlinien definieren jedoch kein Verfahren, wie diese Ursachen auszuschließen sind, und es ist dann nur eine Frage der Erfahrung und der Erudition des medizinischen Personals, ob die Diagnose erkannt wird.In urgent situations, such as extensive injuries, one needs to have rapid diagnostic methods available. Especially in the case of an acute cardiac arrest, when the resuscitation team proceeds according to the internationally valid instructions ( Baskett P, Nolan J: European Council for Resuscitation. Pocket Edition of the Resuscitation Guidelines 2005 , Czech Council for Resuscitation 2006 ), for example, it is always necessary to exclude the following, so-called reversible causes of acute cardiac arrest: hypothermia, hypovolemia, hypoxia, hypo- or hyperkalaemia and metabolic breakdown, furthermore tension pneumothorax, cardiac tamponade, toxic substances, coronary thrombosis and pulmonary thromboembolism. However, the guidelines do not define a procedure for eliminating these causes, and it is then only a question of the experience and the education of the medical staff as to whether the diagnosis is recognized.

BISHER VERWENDETE DIAGNOSTISCHE METHODENHOW TO USE DIAGNOSTIC METHODS

Pneumothoraxpneumothorax

Die Grundlage ist die physikalische Untersuchung, insbesondere eine sorgfältige Auskultation, bei der festgestellt wird, dass die betroffene Seite nicht atmet. Die physikalische Untersuchung mittels Auskultation ist subjektiv, und im Rahmen der Krankenhauspflege, z. B. bei Verletzungen, nur sehr schwer durchzuführen. In präklinischer Pflege, in einem fahrenden Krankenwagen, erweist sich die Auskultation als undurchführbar, was auch für die Unfallstelle gilt, wo sie oft durch den vorhandenen Lärm erschwert oder unmöglich ist. Der goldene Standard der Diagnostik ist die röntgenologische Untersuchung der Lungen (eventuell die Computertomographie), die sogar das Vorhandensein kleiner Luftmengen in der Pleuralhöhle entdeckt und quantifiziert. Eine röntgenologische Untersuchung im Rahmen der präklinischen Pflege ist nicht, und wird auch wohl nie verfügbar. Im Krankenhaus bedeutet sie immer Verzug, und oft auch Transport des Patienten in die röntgenologische Arbeitsstelle, d. h. eine weitere Bedrohung des Patienten und einen weiteren Verzug. Bei Patienten, die im Liegen untersucht werden, werden zudem einige Typen von Pneumothorax nicht entdeckt, und aus diesem Grund wird deshalb bei einem Polytrauma die Computertomographie als goldener Standard durchgeführt, die auch weitere Informationen über eine eventuelle Beeinträchtigung anderer Organe oder Systeme liefert.The The basis is the physical examination, especially one careful auscultation, in which it is established that the affected side is not breathing. The physical examination auscultation is subjective, and in the context of hospital care, z. As in injuries, very difficult to perform. In preclinical care, in a moving ambulance, The auscultation proves to be impracticable, which also for the accident site applies, where they often by the existing Noise is difficult or impossible. The golden standard The diagnosis is the radiographic examination of the Lungs (perhaps a computer tomography), even existence Small amounts of air in the pleural cavity discovered and quantified. An X-ray examination in the context of preclinical Care is not, and probably will never be available. in the Hospital always means delay, and often transportation of Patients in the radiographic workstation, d. H. another threat to the patient and another delay. In addition, some patients are examined while lying down Types of pneumothorax are not detected, and for that reason will That's why in a polytrauma computed tomography is golden Standard, which also provides more information about a possible impairment of other organs or systems supplies.

Lungenemboliepulmonary embolism

Eine massive Lungenembolie kann zu einer Synkope, einer Hypotonie, der Entwicklung von kardiogenem Schock bis zu akutem Kreislaufstillstand führen. Sie wird von akutem Cor pulmonale begleitet, das sich als Atemnot und die Präsenz von Zeichen eines akuten Versagens der rechten Herzkammer manifestiert – Tachykardie, akute Dilatation der rechten Herzkammer, Tachypnoe und erhöhter (zentraler) Venendruck. Spezifisch ist insbesondere die Entwicklung einer präkapillaren pulmonalen Hypertonie-Erhöhung des mittleren Druckes in der Pulmonalarterie über 20 mmHg bei normalem Pulmonalarterienverschlussdruck (PCWP) und erhöhtem transpulmonalen Gradienten. Dieser Zustand entwickelt sich weder bei einer Herzbeuteltamponade, noch bei einem Pneumo- oder einem Hämatothorax, und auch nicht bei einer Herzkontusion, und diese Tatsache (d. h. der Einfluss einer sich akut entwickelnden präkapillaren pulmonalen Hypertonie auf die Werte der Bioimpedanz) wird bei der Diagnostik mit Hilfe des Gerätes nach der vorgelegten Erfindung genutzt.A massive pulmonary embolism can lead to syncope, hypotension, the Development of cardiogenic shock to acute cardiac arrest to lead. It is accompanied by acute cor pulmonale, the yourself as shortness of breath and the presence of signs of an acute Failure of the right ventricle manifested - tachycardia, acute dilatation of the right ventricle, tachypnea and increased (central) venous pressure. In particular, the development is specific a precapillary pulmonary hypertension increase the mean pressure in the pulmonary artery about 20 mmHg in normal pulmonary artery occlusion pressure (PCWP) and elevated transpulmonary gradient. This condition does not develop with a Herzbeuteltamponade, still with a Pneumo- or a Haematothorax, and not in cardiac contusion, and this fact (ie the influence of an acutely developing precapillary pulmonary hypertension on the values of bioimpedance) is used in diagnostics with the help of the device after used invention.

Herzbeuteltamponadecardiac tamponade

Die Herzbeuteltamponade ist eine Komplikation, die das Leben des Patienten akut gefährdet. Normalerweise ist der Druck im Perikardialsack negativ. Ein schnell ansteigendes Volumen der Perikardflüssigkeit führt zu ansteigendem intraperikardialem Druck, und es erhöhen sich gleichzeitig auch der diastolische Füllungsdruck der rechten Herzkammer und der mittlere Druck im rechten Vorhof, bei gleichzeitig absinkender Druckdifferenz zwischen dem linken und rechtem Vorhof. In der Anfangsphase ist die Funktion des linken Herzens relativ unbeeinflusst, und es zeigt sich zuerst ein Versagen der rechtsseitigen Herzteile, für die physiologisch ein niedriger Druck charakteristisch ist. Allmählich zeigt sie eine Einschränkung der Füllung beider Herzkammern, und im Endstadium füllen sich die Herzkammern nur in der Vorhofsystole. Es kommt zu einem raschen Absinken des systolischen Volumens der Kammern und des Herzzeitvolumens, denen ein Absinken des arteriellen Drucks folgt. Ein frühes Zeichen der Tamponade ist eine Verlängerung der Präejektionszeit der linken Herzkammer ( Brubakk O, Kaláber T, Acta Med Scand 200, 465–67, 1976 ). Diese Kenngröße wird gewöhnlich nicht benutzt, ist jedoch eines von den Parametern, die mit Hilfe des Gerätes nach der vorgelegten Erfindung erfasst und evaluiert werden.Cardiac tamponade is a complication that acutely threatens the patient's life. Normally the pressure in the pericardial sac is negative. A rapidly increasing volume of the pericardial fluid leads to an increase in intrapericardial pressure, and at the same time the diastolic filling pressure of the right ventricle and the mean pressure in the right atrium increase, while at the same time the pressure difference between the left and right atria decreases. In the initial phase, the function of the left heart is relatively unaffected, and it first shows a failure of the right-sided heart parts, for which physiologically a low pressure is characteristic. Gradually, she shows a restriction of the filling of both chambers of the heart, and in the final stage, the heart chambers fill only in the atrial systole. There is a rapid decrease in the systolic volume of the chambers and the cardiac output, followed by a fall in arterial pressure. An early sign of the tamponade is an extension of the pre-ejection time of the left ventricle ( Brubakk O, Kalber T, Acta Med Scand 200, 465-67, 1976 ). This parameter is usually not used, but is one of the parameters that are detected and evaluated using the apparatus according to the present invention.

Einen Beitrag zur Diagnostik mittels physikalischer Untersuchung liefert die sog. Beck'sche Trias (erhöhte Füllung der Halsvenen, Hypotonie und leise Herztöne), und des weiteren auch, was für die vorgelegte Erfindung wesentlich ist, ein Pulsus paradoxus, d. h. eine Abhängigkeit des Pulsdruckes von der Atmung, wo der gemessene Unterschied gewöhnlich größer als 10 mmHg ist. Die vorgelegte Erfindung nutzt unter anderem dieses Phänomen, wobei der Einfluss der Atmung auf die Bioimpedanzkurve betrachtet wird.a Contribution to diagnostics by means of physical examination supplies the so - called Beck 's Triassic (increased filling of the Jugular veins, hypotonia and soft heart sounds), and further also, which is essential for the presented invention, a pulsus paradoxus, d. H. a dependence of the pulse pressure breath, where the measured difference usually greater than 10 mmHg. The presented invention Uses, among other things, this phenomenon, the influence respiration on the bioimpedance curve.

BIOIMPEDANZbioimpedance

Die Anfänge der Entwicklung der Methode der Thoraxbioimpedanzmessung fallen in die sechziger Jahre des vorigen Jahrhunderts, wenn diese Methode von der NASA zur Überwachung der Astronauten in Raumfahrzeugen eingesetzt wurde. Die Entwicklung der elektronischen Datenverarbeitung brachte eine Präzisierung der Methode bis zu den klinischen Monitoren, die heute erzeugt werden (z. B. BioZ, Vasamed – USA, Niccomo, Cardioscreen – Deutschland, TaskForce – Österreich, PhysioFlow – Frankreich und andere). Diese Geräte benutzen die Thoraximpedanz, um einige hämodynamische Parameter zu berechnen. Die Methode der Messung der Thoraxbioimpedanz wird in mehreren Patentdokumenten gelöst.The Beginnings of the development of the method of thorax bioimpedance measurement fall into the sixties of the last century, if this Method used by NASA to monitor astronauts in spacecraft was used. The development of electronic data processing brought a clarification of the method up to the clinical Monitors that are produced today (eg, BioZ, Vasamed - USA, Niccomo, Cardioscreen - Germany, TaskForce - Austria, PhysioFlow - France and others). These devices use the thoracic impedance to get some hemodynamic parameters to calculate. The method of measuring thoracic bioimpedance is solved in several patent documents.

Nach dem Patent US 4 450 527 wird ein Wechselstrom mit definierter Frequenz mittels Elektroden appliziert, die seitlich am Hals und im unteren Teil des Brustkorbes angebracht sind, typischerweise in der Region knapp unter dem Brustbein. Zwischen diese Anwendungselektroden werden Messelektroden angebracht, die die elektrische Spannung aufnehmen und nachfolgend auswerten. Als eine Alternative nach dem Patent US 3 340 867 werden die Elektroden an die Stirn oder kreisförmig um den Hals und den Brustkorb befestigt.After the patent US 4,450,527 For example, an alternating current of defined frequency is applied by means of electrodes placed laterally on the neck and in the lower part of the thorax, typically in the region just below the sternum. Between these application electrodes measuring electrodes are mounted, which absorb the electrical voltage and subsequently evaluate. As an alternative according to the patent US 3,340,867 The electrodes are attached to the forehead or circular around the neck and chest.

In einer anderen Anordnung werden die Elektroden in die Speiseröhre eingeführt, wie in dem Patent US 4 836 214 beschrieben ist, oder es werden die Elektroden eines implantierten Herzschrittmachers verwendet.In another arrangement, the electrodes are inserted into the esophagus as in the patent US 4,836,214 or the electrodes of an implanted cardiac pacemaker are used.

Die Verarbeitung des Messsignals kann mit verschiedenen Mitteln und auf verschieden Weisen gelöst werden. Zum Beispiel kann das Signal, das aus den Messelektroden über aktive Filter geführt wird, in Gleichrichtern demoduliert und nachfolgend in einem Differenzverstärker verstärkt werden. Weitere Verarbeitung des Signals geschieht analog, bis Gleichspannung gewonnen wird, die der basalen Thoraximpedanz Z und der Zeitänderung der Impedanz dZ, synchron mit der Herztätigkeit, proportional ist. Beide diese Signale werden für nachfolgende Verarbeitung digitalisiert.The processing of the measurement signal can be solved by different means and in different ways. For example, the signal conducted from the sensing electrodes via active filters may be demodulated in rectifiers and subsequently amplified in a differential amplifier. Further processing of the signal is analogue until DC voltage is obtained, which is proportional to the basal thoracic impedance Z and the time change of the impedance dZ in synchronism with the heart activity. Both of these signals are for subsequent processing digitized.

Die klinische Anwendung wird z. B. in den Dokumenten WO 84/00227 , US 4 450 527 , beschrieben, wo die Daten über basale Impedanz und die Abweichungen von dieser, die von der Herztätigkeit abhängen, verarbeitet werden, und aus diesen Signalen verschiedene hämodynamische Parameter berechnet werden – z. B. das Herzzeitvolumen, vaskuläre Resistenz, Ejektionsfraktion und andere, wobei als Grundlage mathematische Modelle verwendet werden, die die Ausbreitung des elektrischen Stromes im Brustkorb beschreiben.The clinical application is z. In the documents WO 84/00227 . US 4,450,527 , where the baseline impedance data and the deviations from it, which depend on cardiac activity, are processed and from which signals various hemodynamic parameters are calculated - e.g. Cardiac output, vascular resistance, ejection fraction and others, using as a basis mathematical models describing the propagation of electrical current in the thorax.

Zusammenfassend kann man sagen, dass der absolute Wert der Impedanz am meisten durch den Gehalt der Flüssigkeit im Brustkorb beeinflusst ist, und ihre Zeitveränderungen, synchron mit dem EKG, liefern Informationen über einzelne Ejektionsvolumina.In summary It can be said that the absolute value of the impedance is the most through the level of fluid in the thorax is affected and their time changes, in sync with the ECG, provide information about individual ejection volumes.

Die im Dokument WO 95/02991 beschriebene Lösung arbeitet in bei der Berechnung nicht mit der basalen Impedanz, sondern nur mit der Impedanzänderung, dZ. Es gibt auch Methoden, die andere Herzerkrankungen aufgrund der Impedanzmessung bestimmen, die z. B. in WO 90/09757 beschrieben sind.The in the document WO 95/02991 described solution works in the calculation not with the basal impedance, but only with the impedance change, dZ. There are also methods that determine other heart diseases due to the impedance measurement, the z. In WO 90/09757 are described.

Handelsübliche Monitore der Thoraximpedanz verwenden Anwendungselektroden, um Wechselstrom zuzuführen, die so geschaltet sind, dass eine Gruppe in der Halsregion, während die andere Gruppe in der unteren Thoraxhälfte angebracht ist. Die Lage der Anwendungselektroden kann variieren, je nach den Empfehlungen einzelner Hersteller. Die Situation, wo die Anwendungselektroden beispielsweise am Hals angebracht sind, kann mit Empfehlungen verbunden sein, die Elektroden bei verschiedenen Geräten vorne, seitlich über der Halsschlagader oder auch hinten am Hals zu befestigen. In ähnlicher Weise werden am Körper des Patienten Aufnahmeelektroden angebracht, die Thoraximpedanz aufzeichnen. Das Ergebnis der Messung der basalen Impedanz ist immer ein Wert für die Bioimpedanz des gesamten Brustkorbes, und nicht separat für die rechte und linke Hälfte, wie es in unserer Erfindung der Fall ist. Für die Berechnung der hämodynamischen Parameter werden verschiedene Anpassungen und Modifikationen des mathematischen Modells verwendet, die die Passage des elektrischen Stromes durch den Thorax beschreiben, beziehungsweise berechnen, wie dieser Stromdurchgang von der pulsierenden Herztätigkeit beeinflusst wird.commercial Thorax impedance monitors use application electrodes to supply AC power, which are switched so that a group in the cervical region, while the other group is placed in the lower half of the thorax is. The location of the application electrodes may vary, depending on the Recommendations of individual manufacturers. The situation where the application electrodes For example, attached to the neck can be associated with recommendations be, the electrodes in front of various devices, laterally over the carotid artery or at the back of the neck to attach. In similar Way become on the body of the patient receiving electrodes attached, record the thoracic impedance. The result of the measurement the basal impedance is always a value for bioimpedance of the entire thorax, and not separately for the right and left half, as is the case in our invention is. For the calculation of hemodynamic parameters will be various adjustments and modifications of the mathematical Model uses the passage of electric current through describe the thorax, or calculate how this current passage is influenced by the pulsating heart activity.

Im Dokument WO 2007/002992 wird das Signal der Thoraxbioimpedanz in mindestens zwei Körpersegmenten gemessen, wobei ein Segment immer der Brustkorb ist, und der andere zum Beispiel die Extremität. Aus der thorakalen Bioimpedanz wird ein Index berechnet, der mit dem Index aus dem zweiten Segment, in diesem Falle einer Extremität, verglichen wird, und auf diese Weise wird der Grad des Lungenödems quantifiziert. Diese obige Erfindung findet eine Lösung für stufenweise Messung der Impedanzen einzelner Extremitäten, und sogar für eine Messung der Thoraximpedanz von rechts nach links und von links nach rechts, wobei hier das Spezifische darin liegt, das die Messung diagonal geschieht, über den ganzen Thorax, und nicht separat für einzelne Seiten, wie es die vorgelegte Erfindung vorsieht.In the document WO 2007/002992 For example, the thoracic bioimpedance signal is measured in at least two body segments, one segment always being the thorax, and the other, for example, the extremity. From the thoracic bioimpedance, an index is calculated which is compared to the index from the second segment, in this case a limb, and thus the degree of pulmonary edema is quantified. This above invention finds a solution for stepwise measurement of the impedances of individual extremities, and even for a thoracic impedance measurement from right to left and from left to right, the specific being that the measurement is made diagonally, over the whole thorax, and not separately for individual pages, as the present invention provides.

Ein kompliziertes System, beschrieben in der Publikation von Zlochiver S et al., IEEE Transactions an medical imaging, 22, 12 S. 1550–60, 2003 , verwendet bis 32 Elektroden, und berechnet mit Hilfe von Simulationsalgorithmen den Gehalt von Flüssigkeit in verschieden Lungenteilen. Es wird jedoch nicht die Möglichkeit in Betracht gezogen, dass sich Luft in der Brusthöhle befinden kann, und dieses System erscheint deshalb als ungeeignet für die Untersuchung von Pneumothorax.A complicated system described in the publication of Zlochiver S et al., IEEE Transactions on medical imaging, 22, 12 pp. 1550-60, 2003 , uses up to 32 electrodes, and uses simulation algorithms to calculate the content of fluid in different parts of the lung. However, it does not take into account the possibility that air may be present in the thoracic cavity, and this system therefore appears unsuitable for the study of pneumothorax.

Einige Erfindungen, z. B. die im Dokument WO 2007/031951 , finden eine Lösung für die Analyse des Lungenödems mittels der Elektroden eines implantierten Herzschrittmachers, und berechnen dann die Charakteristiken beider Lungen aus der unterschiedlichen Verteilung des Stromes im Brustkorb. Es wird die Verwendung eines Herzschrittmachers mit mehreren Elektroden vorausgesetzt, wobei abhängig von der Lage der Elektroden die Konfiguration des Brustkorbes nachgerechnet wird.Some inventions, eg. For example, in the document WO 2007/031951 , find a solution for the analysis of pulmonary edema using the electrodes of an implanted cardiac pacemaker, and then calculate the characteristics of both lungs from the different distribution of current in the thorax. The use of a cardiac pacemaker with several electrodes is assumed, whereby the configuration of the thorax is recalculated depending on the position of the electrodes.

Impedanz und PneumothoraxImpedance and pneumothorax

Der aus der Sicht der Pneumothoraxdiagnostik wichtigste Parameter, im Hinblick auf die vorgelegte Erfindung, ist der sogenannte Index des Thoraxflüssigkeitsgehaltes. Dieser kann durch die Analyse der basalen Impedanz bestimmt werden, es handelt sich um den über Zeit gemittelten umgekehrten Wert der basalen Impedanz, d. h. der Index folgt nicht der zeitlichen Entwicklung der Impedanz in Abhängigkeit von der Herztätigkeit. Seine Aussagekraft bezieht sich auf die Menge der Flüssigkeit in den Lungen, d. h. er liefert quantitative Information über ein eventuell vorhandenes Lungenödem. Pneumothorax wurde schon mit Hilfe der Impedanz überwacht, z. B. in der Publikation Noack G, Freyschuss, Acta Pediatr Scan 66, S. 677–80, 1977 . Die Impedanz wurde jedoch mit einem handelsüblichen Gerät gemessen, und zwar summarisch über den gesamten Thorax, wie es für die Messung des Thoraxflüssigkeitsgehaltes empfohlen wird, und es wurde nicht die Analyse nach den Thoraxseiten vorgenommen, und es wurde im Rahmen der Pneumothoraxdiagnostik auch keine Analyse der dZ durchgeführt. Das Gerät im Sinne der zitierten Publikation und seine Anwendung unterscheidet sich daher wesentlich von der vorgelegten Erfindung.The most important parameter from the point of view of pneumothorax diagnostics, with regard to the presented invention, is the so-called index of thoracic fluid content. This can be determined by analysis of the basal impedance, which is the time-averaged inverse of the basal impedance, ie the index does not follow the temporal evolution of the impedance as a function of cardiac activity. Its significance relates to the amount of fluid in the lungs, ie it provides quantitative information about any pulmonary edema that may be present. Pneumothorax was already monitored with the help of impedance, z. B. in the Publication Noack G, Freyschuss, Acta Pediatr Scan 66, pp. 677-80, 1977 , However, the impedance was measured with a commercially available device, summarily over the whole Thorax, as recommended for the measurement of thoracic fluid content, and no thoracic side analysis was performed, and no DP analysis was performed in pneumothorax diagnostics. The device in the sense of the cited publication and its application therefore differs significantly from the presented invention.

Impedanz und Embolie und TamponadeImpedance and embolism and tamponade

Die grundlegenden Erkenntnisse betreffend die Diagnostik und Überwachung der Embolisierung der Pulmonalarterie und der Herzbeuteltamponade, und der Beurteilung der Tension bei Pneumothorax wurden in den folgenden Dokumenten beschrieben.The basic knowledge regarding diagnostics and monitoring embolization of the pulmonary artery and cardiac tamponade, and the assessment of tension in pneumothorax were in the following Documents described.

In WO 2007/144776 wird die Interpretierung der Bioimpedanzmessung beschrieben, bestehend in der Ermittlung der Geschwindigkeitsänderungskurve des Blutflusses anhand der Bioimpedanz, in der Feststellung, ob diese Kurve zwei Gipfel enthält, in der Ermittlung des Zeitintervalls zwischen diesen Gipfeln und basierend auf dieser Analyse wird dann die interventrikuläre Asynchronie beurteilt und die Entscheidung über Implantierung eines Herzschrittmachers patentiert. Die zitierte Erfindung befasst sich auch mit dem Intervall zwischen diesen zwei Gipfeln und der anschließenden Interpretierung. Dieses Intervall entspricht der Zeit zwischen der maximalen Ejektion der rechten Herzkammer und der maximalen Ejektion der linken Herzkammer, was aus der Sicht der Implantierung eines Herzschrittmachers wesentlich ist. Im Unterschied zu der Lösung nach der vorgelegten Erfindung befasst sich die Lösung nach WO 2007/144776 nicht mit dem Teil der Kurve vor einem eventuellen ersten Gipfel, es wird kein EKG simultan registriert, und es wird auch keine Analyse des zeitlichen Zusammenhanges zwischen dem EKG und der Geschwindigkeitsänderungskurve durchgeführt. Es ist gerade dieser Teil der Kurve, der unter anderem Informationen über die Auswirkungen der rechten Herzkammer enthält, und dies ist wesentlich für die Lösung nach der vorgelegten Erfindung.In WO 2007/144776 the interpretation of the bioimpedance measurement is described, consisting in the determination of the velocity change curve of the blood flow on the bioimpedance, in determining whether this curve contains two peaks, in the determination of the time interval between these peaks and based on this analysis then the interventricular asynchrony is assessed and The decision to implant a pacemaker is patented. The cited invention also deals with the interval between these two peaks and the subsequent interpretation. This interval corresponds to the time between the maximum right ventricular ejection and the maximum left ventricular ejection, which is essential from the point of view of pacemaker implantation. Unlike the solution according to the present invention, the solution is concerned WO 2007/144776 not with the part of the curve before a possible first peak, no ECG is registered simultaneously, and no analysis of the temporal relationship between the ECG and the rate of change curve is made. It is precisely this part of the curve which, inter alia, contains information on the effects of the right ventricle, and this is essential to the solution according to the present invention.

Im Dokument WO 97/37591 wird die Berechnung des Ejektionsvolumens auf der Grundlage der Präzisierung der Dauer der Systole linken Kammer beschrieben, wo aus der Kurve der Bioimpedanz die sogenannte effektive Ejektionszeit der linken Herzkammer abgelesen wird. Diese Zeit beginnt mit der Zeit der Öffnung der Aortenklappe, was eines der Symptome ist, die in der Lösung nach der vorgelegten Erfindung verwendet werden, wo jedoch dieser Zeitpunkt vielmehr das Ende des verfolgten Intervalls begrenzt. Ein weiterer Unterschied besteht in der Verwendung dieses Parameters – er dient nicht der Diagnostik einiger Zustände, sondern wird dazu verwendet, die Berechnung der hämodynamischen Parameter zu präzisieren.In the document WO 97/37591 the calculation of the ejection volume is described on the basis of the specification of the duration of the systole left ventricle, where from the bioimpedance curve the so-called effective ejection time of the left ventricle is read. This time begins with the time of the opening of the aortic valve, which is one of the symptoms used in the solution according to the present invention, but where this point in time limits the end of the tracked interval. Another difference is the use of this parameter - it does not serve to diagnose some conditions, but is used to specify the calculation of hemodynamic parameters.

Alle oben genannten Dokumente lösen die Registrierung der Impedanz nur in einer einzigen, und zwar der vertikalen Richtung, und leiten von dem gemessenen Signal nur die Parameter der linksseitigen Herzteile ab. In der Lösung nach der vorgelegten Erfindung wird die Registrierung in mindestens zwei Richtungen durchgeführt, was möglich macht, eine separate Analyse und Bewertung der rechtsseitigen und der linksseitigen Teile durchzuführen, was bis jetzt nicht möglich war. Es stand bisher kein kompaktes und mobiles Gerät zur Verfügung, das den Anforderungen der Notfallmedizin entsprechen würde und das es möglich machen würde, eine Analyse und praktisch sofortige Diagnose der reversiblen Ursachen eines akuten Kreislaufstillstandes, wie des Spannungspneumothorax, der Herzbeuteltamponade und der Lungenembolie, in situ durchzuführen.All above mentioned documents solve the registration of the impedance in only one direction, vertical direction, and direct from the measured signal only the parameters of the left-sided heart parts. In the solution according to the present invention, the registration becomes performed in at least two directions, which is possible makes a separate analysis and evaluation of the right-sided and to perform the left-sided parts, which is not yet was possible. It has not been a compact and mobile Device available that meets the requirements of Would correspond to emergency medicine and that it is possible would do an analysis and almost immediate diagnosis the reversible causes of acute cardiac arrest, such as tension pneumothorax, cardiac tamponade and pulmonary embolism, perform in situ.

Das Wesen der ErfindungThe essence of the invention

Gerät zur Messung der ThoraximpedanzDevice for measuring chest impedance

Das Gerät zur Messung und Überwachung der Bioimpedanz und nachfolgenden Bestimmung von dringenden (akuten) Zuständen im Thorax in einer bevorzugten Ausführungsform wird schematisch in 1 dargestellt.The apparatus for measuring and monitoring the bioimpedance and subsequent determination of urgent (acute) conditions in the thorax in a preferred embodiment is shown schematically in FIG 1 shown.

Der Generator G generiert harmonische Wechselströme, die in die auf dem Brustkorb platzierten Anwendungselektroden AE geführt werden. Das Signal breitet sich zwischen den Elektroden aus, wie in 2 dargestellt. Die Aufnahmeelektroden SE werden „parallel” mit den Anwendungselektroden platziert, separat für beide Brustkorbhälften in vertikaler Richtung, und getrennt für die horizontale Richtung (siehe 2). Das Gerät erfordert für seine einwandfreie Funktion mindestens 3 Anwendungselektroden AE und mindestens 3 Aufnahmeelektroden SE. Die gemessenen Signale werden im Verstärker Z verstärkt, in Umwandlern A/D digitalisiert und dann in die Operationseinheit DSP für Steuerung, Datenverarbeitung und -analyse (im weiteren Text nur Operationseinheit) eingeführt, die ein Teil der Steuereinheit R ist. Die Steuereinheit kann z. B. durch ein Gerät analog dem Rechner vom PC-Typ oder einen handelsüblichen Rechner realisiert werden.The generator G generates harmonic alternating currents which are conducted into the application electrodes AE placed on the thorax. The signal propagates between the electrodes as in 2 shown. The pickup electrodes SE are placed "parallel" with the application electrodes, separately for both chest halves in the vertical direction, and separated for the horizontal direction (see 2 ). The device requires for its proper functioning at least 3 application electrodes AE and at least 3 receiving electrodes SE . The measured signals are amplified in the amplifier Z , digitized in transducers A / D and then introduced into the operation unit DSP for control, data processing and analysis (hereinafter, operation unit only) which is a part of the control unit R. The control unit can, for. B. be realized by a device analogous to the computer of the PC type or a commercial computer.

Bestandteil des Gerätes sind weiter eine Einheit zur Aufnahme eines Elektrokardiogramms EK und eventuell eine Einheit mit Mikrofon SO zur Registrierung der Herztöne.Component of the device are further a unit for receiving an electrocardiogram EK and possibly a unit with microphone SO to register the heart sounds.

Die Steuereinheit enthält weiterhin ein Anzeigegerät, z. B. einen Monitor oder ein Display. Von Vorteil ist, dass die Steuereinheit außerdem ein Gerät für die Archivierung der gemessenen Werte enthalten kann, und eventuell auch für die Registrierung der berechneten Parameter, z. B. in Form eines Gerätes vom „Holter”-Typ. Es ist auch möglich, dass die Einheit mit einem Gerät ausgestattet wird, das eine Datenkommunikation ermöglicht, z. B. mit einem Computer oder einer anderen übergeordneten Einheit, z. B. ein Gerät für IR-Kommunikation oder ein „Bluetooth”, wobei auch eine Kommunikation mittels eines Computernetzes möglich ist. Eine weitere Möglichkeit ist, dass die Einheit mit einer Kommunikationseinrichtung ausgestattet wird, die telemetrische Überwachung und Datentransfer ermöglicht.The Control unit also contains a display device, z. As a monitor or a display. The advantage is that the Control unit also a device for may contain the archiving of the measured values, and possibly also for the registration of the calculated parameters, eg. B. in the form of a device of the "Holter" type. It is also possible that the unit with a device equipped that enables data communication, z. With a computer or other parent Unit, z. B. a device for IR communication or a "Bluetooth", whereby also a communication by means of a computer network is possible. Another Possibility is that the unit with a communication device equipped, the telemetric monitoring and data transfer allows.

Die Einheit für Steuerung, Datenverarbeitung und -analyse enthält einen implementierten Algorithmus für die Verarbeitung und Auswertung der gemessenen Daten und für die Bestimmung der geforderten Werte, und insbesondere der Symptome (siehe die Beschreibung weiter unten, 4 und 5), und zwar in Form eines Computerprogramms (Software).The unit for control, data processing and analysis contains an algorithm implemented for the processing and evaluation of the measured data and for the determination of the required values, and in particular the symptoms (see the description below). 4 and 5 ), in the form of a computer program (software).

Die Steuereinheit R gewährleistet, mit Hilfe einer implementierten Software, automatisierte Messung der Werte der basalen Impedanz, separat für beide Thoraxhälften, und nachfolgende Analyse der Impedanzänderungskurve synchron mit der Herztätigkeit (siehe unten).The control unit R , by means of implemented software, ensures automated measurement of basal impedance values, separate for both thoracic halves, and subsequent analysis of the impedance change curve in synchrony with cardiac activity (see below).

Alle gemessenen Daten werden durch die Steuereinheit R ausgewertet, es werden die Symptome bestimmt, und auf Monitor M werden die Werte der basalen Impedanz und die Kurven der Impedanzänderung abgebildet, wobei auch möglich ist, alle ermittelten Symptome abzubilden.All measured data are evaluated by the control unit R , the symptoms are determined, and on monitor M the values of the basal impedance and the curves of the impedance change are mapped, whereby it is also possible to map all detected symptoms.

Die Steuereinheit R beziehungsweise die in ihr implementierte Software, analysiert weiter alle Daten und wertet Informationen über die Wahrscheinlichkeiten der Diagnosen aus. Der Entscheidungsalgorithmus der Steuereinheit arbeitet auf der Grundlage von Matrizen der zeitlichen Zusammenhänge der Symptome unter physiologischen Umständen und bei den obengenannten Diagnosen, und vergleicht diese mit dem aktuellen Zustand. Durch die Analyse der Symptome, bestimmt aufgrund der Bioimpedanzmessung und des EKG, und den Vergleich dieser mit normalen Werten, bestimmt der Algorithmus die Verhältnisse in den rechtseitigen und linksseitigen Herzteilen, und entscheidet über die Wahrscheinlichkeiten der obengenannten Diagnosen. Die Atmung wird mittels der Angabe über basale Impedanz monitoriert. Die Information über den Atmungszyklus wird im Entscheidungsalgorithmus für weitere Analyse der Intervalle zwischen den Symptomen und zur Ermittlung der Signifikanz des Einflusses der Atmung auf diese Intervalle verwendet, wie es zum Beispiel bei der Herzbeuteltamponade der Fall ist. Von Vorteil ist, wenn in den Steueralgorithmus die Information über die Art der Ventilation des Patienten eingegeben wird, d. h. ob er spontan atmet oder ventiliert wird. Gleichzeitig werden auch die Werte des Blutdrucks bestimmt und monitoriert.The control unit R or the software implemented in it, further analyzes all data and evaluates information about the probabilities of the diagnoses. The decision algorithm of the control unit operates on the basis of matrices of the temporal relationships of the symptoms under physiological circumstances and in the above diagnoses, and compares these with the current state. By analyzing the symptoms, as determined by the bioimpedance measurement and the ECG, and comparing them to normal values, the algorithm determines the relationships in the right and left side cardiac parts and determines the probabilities of the above diagnoses. Respiration is monitored by the indication of basal impedance. The respiratory cycle information is used in the decision algorithm for further analysis of the intervals between the symptoms and for determining the significance of the influence of the respiration on these intervals, as is the case, for example, with cardiac tamponade. It is advantageous if the information about the type of ventilation of the patient is entered into the control algorithm, ie whether it is breathing spontaneously or is ventilated. At the same time the blood pressure values are determined and monitored.

Das heißt, dass die Auswertung im Prinzip so durchgeführt wird, dass die gewonnenen Daten und bestimmte Symptome für den aktuellen Patienten mit Werten und Symptomen verglichen werden, die bei Gesunden und Patienten mit Pneumothorax ohne Überdruck, mit Spannungspneumothorax, Lungenembolie oder Herzbeuteltamponade festgestellt wurden. Diese Daten wurden experimentell ermittelt (siehe Angaben in Tabelle 1), und können auch weiter präzisiert werden.The means that the evaluation is done in principle so will that data and certain symptoms for comparing the current patient with values and symptoms, in healthy people and patients with pneumothorax without overpressure, with tension pneumothorax, pulmonary embolism or cardiac tamponade were found. These data were determined experimentally (see details in Table 1), and may be further clarified become.

Man kann auch davon ausgehen, dass die Art und Weise der Verarbeitung und Auswertung der gemessenen Daten und der Bestimmung der Impedanzwerte, und besonders der Symptome nach der Erfindung, in Form eines Computerprogramms (Software), auch als ein selbständiger Teil implementiert werden kann, z. B. auf einem Datenträger (wie Flash-Speicher, CD-ROM oder DVD) und/oder es besteht die Möglichkeit einer Implementierung in einen beliebigen Computer, der dann die gemessenen Daten auswerten und analysieren kann, unabhängig von dem messenden Teil des Gerätes nach der Erfindung.you can also assume that the way of processing and evaluation of the measured data and the determination of the impedance values, and especially the symptoms of the invention, in the form of a computer program (Software), also implemented as a self-contained part can be, for. On a disk (such as flash memory, CD-ROM or DVD) and / or there is the possibility of an implementation in any computer, which then evaluate the measured data and analyze, regardless of the measuring part of the device according to the invention.

Die oben beschriebene bevorzugte Lösung verarbeitet die Signale digital. Es ist jedoch auch möglich, eine analoge Lösung zu verwenden, welche darin besteht, dass das gemessene Signal gefiltert, verstärkt und analog verarbeitet wird, bis eine Spannung gewonnen ist, die der basalen Impedanz entspricht, und eine Spannung, die der Impedanzänderung entspricht. Erst diese Daten können nachfolgend digitalisiert und verarbeitet werden, ähnlich wie im Falle der digitalen Lösung.The The preferred solution described above processes the signals digital. However, it is also possible to have an analog solution which is to filter the measured signal, amplified and processed analogously until a voltage which corresponds to the basal impedance and a voltage which corresponds to the impedance change. Only this data can subsequently digitized and processed, similar as in the case of the digital solution.

Das heißt, dass die vorgelegte Erfindung auch eine neuartige Methode der differenziellen Diagnostik dringender Thoraxzustände betrifft, wie des Pneumothorax ohne Überdruck, des Spannungspneumothorax, der Lungenembolie oder der Herzbeuteltamponade, die durch die Anwendung des Gerätes nach der Erfindung möglich wird.That is, the presented invention also relates to a novel method of differential diagnosis of urgent thoracic conditions, such as pneumothorax without overpressure, tension pneumothorax, Pulmonary embolism or cardiac tamponade, which is possible by the use of the device according to the invention.

Anwendung des Gerätes nach der ErfindungApplication of the device according to the invention

Um Symptome gewinnen zu können (die weiter unten beschrieben sind), die die geforderte differenzielle Diagnostik ermöglichen, müssen die befestigten Elektroden spezifisch angeordnet sein.Around To gain symptoms (described below) are) that enable the required differential diagnosis, the attached electrodes must be arranged specifically be.

Die Platzierung der Elektroden muss ermöglichen, dass die Thoraximpedanz in zwei grundlegenden Richtungen aufgenommen werden kann: in der horizontalen, transversalen Richtung und in der vertikalen Richtung, d. h. in der Achse des Patientenkörpers. Diese zwei Richtungen entsprechen der Orientierung der Anwendungs- oder Stromelektroden AE (1), in die Wechselstrom mit definierter Frequenz zugeführt wird. Die Aufnahme- oder Spannungselektroden SE (1) sind zum Zwecke der Registrierung auch in diesen zwei Richtungen angeordnet, wobei die vertikale Richtung zusätzlich getrennt für die rechte und die linke Thoraxhälfte aufgenommen wird. 2 zeigt zwei mögliche Grundanordnungen der Elektroden.The placement of the electrodes must allow the thoracic impedance to be recorded in two fundamental directions: in the horizontal, transverse, and vertical directions, ie, in the axis of the patient's body. These two directions correspond to the orientation of the application or current electrodes AE (FIG. 1 ), in which alternating current with a defined frequency is supplied. The recording or voltage electrodes SE ( 1 ) are also arranged in these two directions for the purpose of registration, the vertical direction being additionally recorded separately for the right and left thorax half. 2 shows two possible basic arrangements of the electrodes.

Je drei Elektroden von beiden Typen stellen die minimale Anzahl von Elektroden, die notwendig sind für die korrekte Funktion des Gerätes nach der Erfindung dar. Der Fachmann kann sich leicht eine Modifizierung des Gerätes vorstellen, z. B. mit je vier, und eventuell auch noch mehr Elektroden beider Typen.ever Three electrodes of both types represent the minimum number of Electrodes necessary for correct function the device according to the invention. The expert can easily introduce a modification of the device, eg. B. with four, and possibly even more electrodes of both types.

Das gewonnene Signal der Thoraximpedanz wird anschließend analysiert. Es werden A) der basale, durchschnittliche Wert der Impedanz in allen Richtungen und B) die Impedanzänderung synchron mit der Herztätigkeit in zwei Richtungen ermittelt:

  • A) Die basale Impedanz (Z0) in allen drei aufgenommenen Richtungen ermöglicht eine getrennte Aufnahme aus beiden Thoraxhälften (in vertikaler Richtung), was wichtig ist für die Ermittlung separater basaler Impedanzen für beide Thoraxhälften. Die basale Impedanz in horizontaler Richtung – über beide Thoraxhälften – dient der Registrierung der Atmung des Patienten und der Registrierung der totalen basalen Thoraximpedanz.
  • B) Die Registrierung in zwei Richtungen ermöglicht die Verfolgung pathophysiologischer Vorgänge im Brustkorb auf eine neuartige Weise: die horizontale Richtung registriert insbesondere die Impedanzänderungen ausgelöst durch die Strömung des Blutes in Pulmonalarterie und gibt deshalb Aufschluss über die Verhältnisse im rechten Herzen. Die vertikale Richtung verfolgt besonders die Impedanzänderungen, die durch den Blutfluss durch die Aorta bedingt, und gibt deshalb Aufschluss über die Verhältnisse im linken Herzen.
The obtained signal of the thoracic impedance is then analyzed. A) the basal, average value of the impedance in all directions and B) the impedance change synchronously with the action of the heart in two directions are determined:
  • A) The basal impedance (Z 0 ) in all three sensed directions allows separate acquisition from both halves of the thorax (in the vertical direction), which is important for determining separate basal impedances for both halves of the thorax. The basal impedance in the horizontal direction - across both halves of the thorax - is used to register the patient's breathing and register the total basal chest impedance.
  • B) The registration in two directions allows the pursuit of pathophysiological processes in the thorax in a novel way: the horizontal direction registers in particular the impedance changes triggered by the flow of blood in the pulmonary artery and therefore provides information about the conditions in the right heart. The vertical direction particularly tracks the impedance changes caused by the blood flow through the aorta and therefore provides information about the conditions in the left heart.

Die Verarbeitung des Impedanzsignals synchron mit der Herztätigkeit besteht konkret in einer morphologischen und zeitlichen Analyse der Kurven (d. h. der Zeitabhängigkeiten). Es wird jede individuelle Herzaktion separat analysiert, wobei im Falle eines minderwertigen Signals (siehe unten) die Analyse dieses Signals beendet wird, und das Gerät macht mit der Registrierung der nächsten Herzaktion weiter. Im Falle, dass es unmöglich wird, separate Aktionen zu analysieren, kann das Gerät im sog. Mittelungsregime mit eingestellter Anzahl von Herzaktionen arbeiten.The Processing of the impedance signal in synchronization with the heart activity exists concretely in a morphological and temporal analysis the curves (that is, the time dependencies). It will be any individual heart action analyzed separately, in the case of a Inferior signal (see below) ends the analysis of this signal and the device will do the next Heart action continues. In case it becomes impossible to separate Actions can be analyzed by the device in the so-called averaging regime work with set number of heart actions.

Prinzip der Analyse der ImpedanzkurvenPrinciple of the analysis of the impedance curves

Die Bioimpedanzkurven (d. h. die Abhängigkeit der Bioimpedanz von der Zeit) und EKG-kurven werden simultan analysiert und bieten nach Verarbeitung mit dem Algorithmus nach der Erfindung die Werte der geforderten Symptome.The Bioimpedance curves (i.e., the bioimpedance dependency from time) and ECG curves are analyzed and provided simultaneously after processing with the algorithm according to the invention the values the required symptoms.

Das Prinzip der Analyse einer Aktion zeigt 3, in welcher die Kurve H (die erste von oben) dem Zeitverlauf des EKG, aufgezeichnet von der Oberfläche des Brustkorbes, entspricht. Kurve A ist die negierte (invertierte) Form der Impedanzkurve durch die linksseitigen Herzteile –ZL, was dem Blutvolumen im linksseitigen Teil entspricht. Kurve B ist die negierte Form der Impedanzkurve durch die rechtsseitigen Herzteile –ZP, was dem Blutvolumen im rechtsseitigen Herzteil entspricht. Kurve C stellt die Summe der Kurven A und B dar, die man nach Verarbeitung bei der Messung der Thoraxbioimpedanz –Z gewinnen kann. Kurven A und B können nicht selbständig durch die Messung gewonnen werden. Kurve D entspricht der Ableitung der Kurve A nach der Zeit –dZL/dt. Es handelt sich um die Abhängigkeit der Änderung des Durchflusses. Kurve E ist die Ableitung der Kurve B nach der Zeit –dZP/dt. Es handelt sich um die Abhängigkeit der Änderung des Durchflusses. Kurve F ist die Ableitung der Kurve C nach der Zeit –dZ/dt. Es handelt sich um die Abhängigkeit der Änderung des Durchflusses. Kurve G ist die zweite Ableitung der Kurve C nach der Zeit –d2Z/dt2. Ihr Verlauf macht deutlich, dass sie sehr gut zur Identifizierung der Symptome PO und AO verwendet werden kann, da diese Punkte in den lokalen Inflexionspunkten dieser Kurve liegen.The principle of analyzing an action shows 3 in which the curve H (the first from above) corresponds to the time course of the ECG recorded from the surface of the thorax. Curve A is the negated (inverted) shape of the impedance curve through the left-sided heart parts -Z L , which corresponds to the blood volume in the left-hand part. Curve B is the negated shape of the impedance curve through the right-hand heart parts -Z P , which corresponds to the blood volume in the right-hand heart part. Curve C represents the sum of curves A and B which can be obtained after processing in the measurement of the thorax bio-impedance -Z. Curves A and B can not be obtained independently by the measurement. Curve D corresponds to the derivative of curve A after time -dZ L / dt. It is the dependence of the change of the flow. Curve E is the derivative of curve B after time -dZ P / dt. It is the dependence of the change of the flow. Curve F is the derivative of the curve C after the time -dZ / dt. It is the dependence of the change of the flow. Curve G is the second derivative of curve C after time -d 2 Z / dt 2 . Their course makes it clear that they can be used very well to identify the symptoms PO and AO since these points lie in the local inflection points of this curve.

Das Gerät nach der vorgelegten Erfindung misst auf der Thoraxoberfläche mindestens zwei Impedanzkurven C für die horizontale Richtung (CH) und für die vertikale Richtung (CV) und die Kurve H. Kurven F und G werden berechnet.The device according to the present invention measures on the thorax surface at least two impedance curves C for the horizontal direction (C H ) and for the vertical direction (C V ) and the curve H. Curves F and G are calculated.

Die Formen der Kurven in 3, insbesondere der Kurve C und der von ihr abgeleiteten Kurven F und G, sind typisch für die vertikale Verfolgung der Impedanz, welche die Änderung des Durchflusses durch die Aorta am meisten registriert. Bei der Analyse der Aufnahme in horizontalen Richtung wird die Form der Kurve C umgekehrt am meisten von der Kurve B beeinflusst, während der Einfluss der Kurve A hier unterdrückt ist. Der Vergleich der Kurven C, F und G für horizontale und vertikale Richtung der Aufnahme ermöglicht somit eine Präzisierung der zeitlichen Bestimmung der Symptome PO und AO, und zwar dadurch, dass die Ergebnisse der Analyse in beiden Richtungen verglichen werden, und wenn dann der Unterschied größer ist als eine eingestellte Grenze, die Analyse wird ausgeschlossen und das Gerät geht zu der nächsten Aufzeichnung über.The shapes of the curves in 3 , in particular the curve C and the curves F and G derived therefrom, are typical for the vertical tracking of the impedance, which registers the change of the flow through the aorta the most. Conversely, in the horizontal direction recording analysis, the shape of the curve C is most affected by the curve B, while the influence of the curve A is suppressed here. The comparison of the horizontal and vertical recording curves C, F and G thus makes it possible to specify the timing of the symptoms PO and AO by comparing the results of the analysis in both directions, and then making the difference larger is considered a set limit, the analysis is excluded and the device goes to the next record.

Auf den Kurven kann man die Zeiten der folgenden charakteristischer Ereignisse – Symptome ablesen:
Die EKG-Kurve liefert den Punkt P, der der Depolarisation der Vorhöfe entspricht, den Punkt Q, der den Anfang der Kammerdepolarisation signalisiert, und den QRS-Komplex, der Informationen über den Verlauf der Depolarisation der Kammern enthält.
On curves it is possible to read times of the following characteristic events - symptoms:
The ECG trace provides point P, which corresponds to the depolarization of the atria, point Q, which signals the beginning of the ventricular depolarization, and the QRS complex, which contains information about the course of depolarization of the ventricles.

Die Analyse der Impedanzkurven liefert den Punkt PO, d. h. den Zeitpunkt der Öffnung der Pulmonalklappe, und den Punkt AO, d. h. den Zeitpunkt der Öffnung der Aortenklappe. Der Algorithmus sucht diese Punkte (siehe weiter unten) mit Hilfe der Analyse der lokalen Inflexionspunkte der Kurve G.The Analysis of the impedance curves provides the point PO, d. H. the time the opening of the pulmonary valve, and the point AO, d. H. the timing of the opening of the aortic valve. The algorithm seek these points (see below) with the help of the analysis of local inflection points of curve G.

Punkt MC, d. h. der Zeitpunkt des Schließens der Mitral- und Trikuspidalklappe, und Punkt AC, d. h. der Zeitpunkt des Schließens der Aorten- und Pulmonalklappe, werden mit Vorteil mit Hilfe einer Analyse der Aufzeichnung der Herztöne mit einem an die Thoraxwand angelegten Mikrofon gefunden. Wenn kein Mikrofon angeschlossen ist, kann man den Punkt AC mit Hilfe der Analyse der Kurve C bestimmen, indem ihr lokaler Inflexionspunkt gefunden wird, wobei der Punkt MC in diesem Falle nicht gemessen, sondern arbiträr als ein Drittel der Entfernung zwischen den Punkten R und S des QRS-Komplexes bestimmt wird.Point MC, d. H. the time of closure of the mitral and Tricuspid valve, and point AC, d. H. the time of closing the aortic and pulmonary valve, are beneficial with the help of a Analysis of the recording of the heart sounds with a to the Thorax wall applied microphone found. If no microphone connected is, one can determine the point AC by means of the analysis of the curve C, by finding their local inflection point, the point MC in this case not measured, but arbitrarily as one third of the distance between points R and S of the QRS complex is determined.

Das Zeitintervall zwischen Punkten MC und AO entspricht der arteriellen Präejektionszeit, und die Zeit zwischen Punkten MC und PO entspricht der pulmonalen Präejektionszeit.The Time interval between points MC and AO corresponds to the arterial Prejection time, and the time between points MC and PO corresponds to the pulmonary pre-ejection time.

Das ganze Vorgehen beim Auffinden der Symptome wird mit einem Ablaufdiagramm in 4 schematisch dargestellt.The whole procedure for finding the symptoms is illustrated with a flowchart in 4 shown schematically.

Das Verfahren für Verarbeitung der gemessenen Daten und Bestimmung der SymptomeThe procedure for Processing the measured data and determining the symptoms

Der Algorithmus nach der Erfindung (in Form von einer Software, die im Gerät nach der Erfindung implementiert ist, wobei die Implementierung auch in einem unabhängigen Computer oder einer anderen Steuereinheit geschehen kann) führt zum Zweck der Bestimmung der oben beschriebenen Symptome eine Analyse der gemessenen zeitlichen Verläufe der Bioimpedanz und des EKG durch, und eventuell auch eine Analyse der Herztöne, um Symptome zu bestimmen (siehe 5), die im weiteren Verlauf eine Differenzierung der Diagnose für individuelle Erkrankungen ermöglichen.The algorithm according to the invention (in the form of software implemented in the device according to the invention, which implementation can also be done in an independent computer or other control unit) performs an analysis of the measured temporal ones for the purpose of determining the symptoms described above Traces of bioimpedance and ECG, and possibly an analysis of the heart sounds to determine symptoms (see 5 ), which in the further course allow a differentiation of the diagnosis for individual diseases.

Wie schon erwähnt, ist es ein wesentliches Merkmal des Gerätes nach der Erfindung, dass es eine Registrierung in zwei verschiedenen, aufeinander senkrechten Richtungen (vertikal und horizontal) ermöglicht, was dazu führt, dass Kurven E und D durch die Lösung eines Systems von zwei Gleichungen mit zwei Unbekannten separat identifiziert werden können, und auf diese Weise die Kurven der Durchflussänderung getrennt für den rechten und linken Teil des Herzens gefunden werden können. Die Impedanz gemessen in beiden Richtungen kann man mit den Gleichungen beschreiben: CH(t) = a·LK(t) + PK(t) (1) CV(t) = LK(t) + b·PK(t) (2)wo CH(t) der zeitliche Verlauf der Impedanz in horizontaler Richtung ist und CV(t) der Verlauf in vertikaler Richtung. LK(t) und PK(t) sind die zeitlichen Verläufe der Kurven E und D. Die Parameter a, b sind Koeffizienten der Projektion der Einflüsse LK(t) und PK(t) in die einzelnen Aufnahmerichtungen.As already mentioned, it is an essential feature of the device according to the invention that it allows registration in two different, mutually perpendicular directions (vertical and horizontal), which results in curves E and D by solving a system of two equations can be identified separately with two unknowns, and in this way the curves of flow change can be found separately for the right and left part of the heart. The impedance measured in both directions can be described by the equations: C H (t) = a * LK (t) + PK (t) (1) C V (t) = LK (t) + b * PK (t) (2) where C H (t) is the time course of the impedance in the horizontal direction and C V (t) is the course in the vertical direction. LK (t) and PK (t) are the time courses of the curves E and D. The parameters a, b are coefficients the projection of the influences LK (t) and PK (t) in the individual recording directions.

Die Koeffizienten a, b werden vom Algorithmus folgendermaßen gefunden: die Kurve LK(t) hat im Zeitintervall zwischen Symptomen PO und AO einen konstanten Verlauf in der Nulllinie, während die Kurve PK(t) ansteigt, was eine Folge der Tatsache ist, dass sich die Pulmonalklappe noch vor der Aortenklappe öffnet. Es ist deshalb möglich, im Intervall PO – AO den Koeffizienten b zu bestimmen. Das Finden des Koeffizienten a setzt voraus, dass die Geschwindigkeit des Blutauswurfs aus der rechten Herzkammer in die Pulmonalarterie ab PO bis zum Zeitpunkt von AO konstant ist und das Intervall zweimal länger ist (d. h. bis zum Zeitpunkt AO + AO – PO). Die Berechtigung dieser Voraussetzung stützt sich auf die Tatsache, dass die Verhältnisse im Lungenkreislauf durch niedrigen Widerstand und niedrigen Druck charakterisiert sind, wie es z. B. in Aschermann, M et al.: Kardiologie, Galén 2004 , angegeben wird. Ist diese Vorraussetzung gegeben, ist der Einfluss der rechtsseitigen Teile auf die Registrierung der Impedanz in beiden Richtungen bekannt, und man kann den Koeffizienten b durch Berechnung bestimmen.The coefficients a, b are found by the algorithm as follows: the curve LK (t) has a constant course in the zero line in the time interval between symptoms PO and AO, while the curve PK (t) increases, which is a consequence of the fact that the pulmonary valve opens before the aortic valve. It is therefore possible to determine the coefficient b in the interval PO - AO. Finding the coefficient a implies that the rate of blood ejection from the right ventricle into the pulmonary artery from PO is constant until the time of AO and the interval is twice longer (ie, until the time AO + AO - PO). The justification of this assumption is based on the fact that the conditions in the pulmonary circulation are characterized by low resistance and low pressure, as is the case, for example. In Aschermann, M et al .: Cardiology, Galén 2004 , is specified. Given this requirement, the influence of the right-hand parts on the registration of the impedance in both directions is known, and one can determine the coefficient b by calculation.

Nachdem die Werte beider Koeffizienten a, b bekannt sind, werden die Kurven als Lösungen des Systems von Gleichungen gefunden.After this the values of both coefficients a, b are known, the curves become found as solutions of the system of equations.

In solcherart, durch Berechnung gewonnenen Kurven E und D werden dann die folgenden Symptome gefunden: auf Kurve E ihr maximaler Wert (ML), die Zeit bis zum Erreichen dieses maximalen Wertes (TL) und die Zeit bis zum Erreichen des Nullwertes (NL).In thus obtained by calculation, curves E and D then become the following symptoms were found: on curve E its maximum value (ML), the time to reach this maximum value (TL) and the Time to reach the zero value (NL).

Das Symptom TL ist die Zeit der maximalen Beschleunigung des Ausflusses aus der linken Kammer, Symptom ML ist der Indexwert dieser Beschleunigung und Symptom NL ist die Zeit der maximalen Ausflussgeschwindigkeit der linken Kammer.The Symptom TL is the time of the maximum acceleration of the outflow from the left ventricle, symptom ML is the index value of this acceleration and symptom NL is the time of maximum outflow velocity the left ventricle.

Durch die Analyse der Kurve D kann man ähnlich die Symptome für den rechtsseitigen Teil des Herzens finden, wo Symptom TP die Zeit der maximalen Beschleunigung des Ausflusses aus der rechten Herzkammer, Symptom MP ist der Indexwert dieser Beschleunigung und Symptom NP ist die Zeit der maximalen Ausflussgeschwindigkeit der rechten Herzkammer.By The analysis of the curve D can be similar to the symptoms for find the right-sided part of the heart where symptom TP is the time the maximum acceleration of outflow from the right ventricle, Symptom MP is the index value of this acceleration and symptom NP is the time of maximum outflow velocity of the right ventricle.

Durch die Analyse der Kurve F werden in ähnlicher Weise Gesamtsymptome für das ganze Herz bestimmt, also die Symptome TS, MS und NS. Diese Symptome dienen der Kontrolle, zum Vergleich mit Symptomen getrennter Herzteile.By the analysis of curve F similarly becomes total symptoms For the whole heart, so the symptoms TS, MS and NS. These symptoms are for control, for comparison with symptoms separate heart parts.

Die Anwendung der Vorgehensweisen, die z. B. in WO 84/00227 , WO 90/00367 oder WO 2005/089056 beschrieben sind, zur Analyse der Kurven E und F, die mit Hilfe des Gerätes nach der Erfindung gefunden werden, ermöglicht eine Quantifizierung der hämodynamischen Parameter separat für den rechten und linken Herzteil, was bisher unmöglich war.The application of the procedures, the z. In WO 84/00227 . WO 90/00367 or WO 2005/089056 for the analysis of the curves E and F found by means of the device according to the invention, it is possible to quantify the hemodynamic parameters separately for the right and left heart parts, which was hitherto impossible.

Weitere Analyse aller bestimmten Symptome betrachtet den Einfluss der Atmung auf diese Symptome. Alle in der Zeit bestimmten Symptome werden im Speicher aufgezeichnet, zusammen mit dem Wert der basalen Impedanz in horizontaler Richtung. Nach einigen Atmungszyklen (festgestellt aus der basalen Impedanz) wird eine Gruppe von drei Herzaktionen am Gipfel der Einatmung mit einer Gruppe von drei Aktionen am Gipfel der Ausatmung verglichen. Im Falle, dass sich die Werte von den gleichen Symptomen um mehr als 10 Prozent unterscheiden, wird diese Tatsache durch die Steuereinheit abgebildet und es wird ein weiteres Symptom berechnet als das Verhältnis dieser Werte-Respirationsindex.Further Analysis of all specific symptoms considers the influence of breathing on these symptoms. All the symptoms determined in time recorded in memory, along with the value of the basal impedance in a horizontal direction. After a few respiratory cycles (detected from the basal impedance) becomes a group of three heart actions at the summit of inhalation with a group of three actions at the summit compared to the exhalation. In case the values of the this same symptoms will differ by more than 10 percent Fact pictured by the control unit and it becomes another symptom calculated as the ratio of these values respiration index.

Die Anzeigeeinheit M des Gerätes zeigt alle gemessenen und ermittelten Kurven und alle gefundenen Symptome.The display unit M of the device shows all measured and determined curves and all symptoms found.

Die Steuereinheit ist weiter mit einem Algorithmus zur Interpretierung der gewonnenen Symptome ausgestattet, sodass sie eine Differenzialdiagnostik ermöglicht, wie sie oben beschrieben wurde.The Control unit is further with an algorithm for interpretation equipped with the acquired symptoms so that they have a differential diagnosis allows, as described above.

Da die gemessenen Symptome, bzw. die gemessenen Vektoren der Symptome, in Wirklichkeit eine kontextuell abhängige Datenfolge darstellen, wird zur Klassifizierung ein kontextuell abhängiger Klassifikator verwendet. Seine Funktion basiert auf verborgenen Markovschen Modellen, was eine Technik der stochastischen Modellierung ist, bekannt aus künstlicher Intelligenz (beschrieben z. B. in Duda, O. D. et al., Pattern Classification, John Wiley & Sons, Inc. (2001), ISBN 0-471-05669-3 ).Since the measured symptoms or the measured vectors of the symptoms actually represent a contextually dependent data sequence, a contextually dependent classifier is used for the classification. Its function is based on hidden Markov models, which is a technique of stochastic modeling known from artificial intelligence (described, for example, in Duda, OD et al., Pattern Classification, John Wiley & Sons, Inc. (2001), ISBN 0-471-05669-3 ).

Der Algorithmus verwendet bei der Identifizierung die folgenden Symptome:

  • • Basale Impedanz Z0 in vertikaler Richtung rechts/links
  • • Intervall MC-PO
  • • Intervall AO-TL
  • • Intervall PO-TP
  • • Verhältnis ML/Z0
  • • Verhältnis MP/Z0
  • • Verhältnis MS/Z0
  • • Respirationsindex
The algorithm uses the following symptoms when identifying:
  • • Basal impedance Z 0 in vertical direction right / left
  • • Interval MC-PO
  • • Interval AO-TL
  • • Interval PO-TP
  • • Ratio ML / Z 0
  • • Ratio MP / Z 0
  • • Ratio MS / Z 0
  • • Respiratory Index

Die Symptome, bzw. Vektoren der Symptome werden in der Klassifikatorentheorie „Bilder” genannt, da sie in gewisser Weise die klassifizierten Gegenstände und Phänomene in eine Zahlenmenge „abbilden”. In unserem Falle repräsentieren dann die Bilder (d. h. die gemessenen Symptome angeordnet in Vektoren) den diagnostizierten Patienten. Der Klassifikator ordnet dann die Bilder, die in seinen Input gelangen, in eine der im Voraus gewählten Klassen ein, wobei die Klassen direkt mit einzelnen Diagnosen verbunden sind. Im Falle der vorgelegten Erfindung handelt es sich um folgende Klassen (Diagnosen):

  • • Normaler Patient
  • • Pneumothorax ohne Überdruck
  • • Spannungspneumothorax
  • • Lunbenembolisierung
  • • Herzbeuteltamponade
Symptoms, or vectors of symptoms, are called "images" in classifier theory because they "map" classified objects and phenomena into a set of numbers. In our case, then the images (ie the measured symptoms arranged in vectors) represent the diagnosed patient. The classifier then places the images that get into its input into one of the pre-selected classes, with the classes directly linked to individual diagnoses. In the case of the presented invention are the following classes (diagnoses):
  • • Normal patient
  • • Pneumothorax without overpressure
  • • tension pneumothorax
  • • Lunebeam embolization
  • • Heart bag tamponade

Die Einordnung der Bilder in die Klassen wird durch eine Gruppe von Bildern gewährleistet, für die die richtige Diagnose bekannt ist (sog. Trainingsmenge der Bilder). Der Klassifikator wird mit Hilfe dieser Trainingsmenge noch vor seiner Einsetzung in den on-line diagnostischen Prozess einträniert. Die Symptome für die obengenantnen individuellen Klassen (Diagnosen) sind im Beispiel 1 in der Tabelle 1 angeführt. Diese Tabelle zeigt, wie individuelle Symptome von individuellen Erkrankungen beeinflusst werden. Die faktische Einordnung wird dann von dem erwähnten Klassifikator durchgeführt.The Classification of images in the classes is by a group of Guaranteed images for the right diagnosis is known (so-called training amount of images). The classifier will be using this training amount even before its installation into the on-line diagnostic process. The Symptoms for the above-mentioned individual classes (diagnoses) are given in Example 1 in Table 1. This table shows how individual symptoms affect individual diseases become. The factual classification is then mentioned by the Classifier performed.

Beschreibung der AbbildungenDescription of the pictures

1 zeigt eine schematische Darstellung des Gerätes nach der Erfindung. G ist der Generator von harmonischen Wechselströmen, AE sind Anwendungselektroden (volle Rädchen), SE sind Aufnahmeelektroden (leere Rädchen). Z sind Verstärker der gemessenen Signale, A/D sind analog-digitale Umwandler. DSP ist die Operationseinheit für die Steuerung, Datenverarbeitung und -analyse, die ein Teil der Steuereinheit R ist, die weiter die Anzeigegerät M enthält. 1 shows a schematic representation of the device according to the invention. G is the generator of harmonic alternating currents, AE are application electrodes (full wheels), SE are recording electrodes (empty wheels). Z are amplifiers of the measured signals, A / D are analog-digital converters. DSP is the control, data processing and analysis operation unit that is a part of the control unit R that further includes the display device M.

2 zeigt eine bevorzugte Anordnung der Anwendungselektroden (volle Rädchen) und der Aufnahmeelektroden (leere Rädchen). Die volle Linie zeigt die Richtung der Stromausbreitung, die gestrichelte Linie markiert die gemessene Spannung. 2 shows a preferred arrangement of the application electrodes (full wheels) and the receiving electrodes (empty wheels). The full line shows the direction of current propagation, the dashed line marks the measured voltage.

3 zeigt schematisch den zeitlichen Verlauf der gemessenen EKG- und Bioimpedanzwerte und weiter die aus diesen berechneten Abhängigkeiten. 3 schematically shows the time course of the measured ECG and bioimpedance values and further the dependencies calculated from these.

Kurve H (die erste von oben) ist die Aufzeichnung des EKG abgeleitet von der Thoraxoberfläche.Curve H (the first one from the top) is the recording of the ECG derived from the thorax surface.

Kurve A ist die negierte (invertierte) Form der Impedanzkurve durch die linksseitigen Herzteile ZL, was dem Blutvolumen im linksseitigen Teil entspricht.Curve A is the negated (inverted) shape of the impedance curve through the left-side heart parts Z L , which corresponds to the blood volume in the left-hand part.

Kurve B ist die negierte Form der Impedanzkurve durch die rechtsseitigen Herzteile ZP, was dem Blutvolumen im rechtsseitigen Teil entspricht.Curve B is the negated shape of the impedance curve through the right-hand heart parts Z P , which corresponds to the blood volume in the right-hand part.

Kurve C entsteht als Summe der Kurven A und B, die man nach Verarbeitung bei Messung der Thoraximpedanz Z gewinnen kann. Kurven A und B können nicht direkt als solche durch Messungen gewonnen werden.Curve C is the sum of the curves A and B, which are obtained after processing when measuring the thorax impedance Z can win. Curves A and B can can not be obtained directly as such by measurements.

Kurve D ist die Ableitung der Kurve A nach der Zeit –dZL/dt. Es handelt sich um den Graphen der Durchflussänderung.Curve D is the derivative of curve A after time -dZ L / dt. It is the flow rate graph.

Kurve E ist die Ableitung der Kurve B nach der Zeit –dZP/dt. Es handelt sich um den Graphen der Durchflussänderung.Curve E is the derivative of curve B after time -dZ P / dt. It is the flow rate graph.

Kurve F ist die Ableitung der Kurve C nach der Zeit –dZ/dt. Dies entspricht dem Graphen der Durchflussänderung.Curve F is the derivative of the curve C after the time -dZ / dt. This corresponds to the graph of flow change.

Kurve G ist die zweite Ableitung der Kurve C nach der Zeit –d2Z/dt2. Es ist deutlich aus ihrem Verlauf, dass sie gut zur Identifizierung der Symptome PO und AO verwendet werden kann, da diese Punkte in den lokalen Inflexionspunkten dieser Kurve liegen.Curve G is the second derivative of curve C after time -d 2 Z / dt 2 . It is clear from its history that it can be used well to identify the symptoms of PO and AO, as these points lie in the local inflection points of this curve.

4 ist ein Flussdiagramm, das den Algorithmus zur Ermittlung und Überwachung der Thoraxbioimpedanz mit Hilfe des Gerätes nach der Erfindung zeigt. 4 FIG. 10 is a flowchart showing the thorax bioimpedance detection and monitoring algorithm using the apparatus of the invention. FIG.

5 ist ein Flussdiagramm, das den Algorithmus zur Findung des zeitlichen Verlaufs der Bioimpedanz in vertikaler und horizontaler Richtung darstellt. 5 Fig. 10 is a flow chart illustrating the algorithm for finding the time course of bioimpedance in the vertical and horizontal directions.

Ausführungsbeispiele der Erfindungembodiments the invention

Beispiel 1: Symptome für DifferenzialdiagnostikExample 1: Symptoms for Differential Diagnosis

Bei gesunden Freiwilligen, Patienten mit entsprechender Diagnose oder mit Hilfe eines Modells wurden die Werte der basalen Impedanz Z0 bestimmt, es wurden die grundlegenden Symptome (MC-PO, AO-TL, PO-TP, ML/Z0, MP/Z0, MS/Z0) und der Respirationsindex berechnet, entsprechend den verfolgten Diagnosen (Kontrolle – normaler Patient, Pneumothorax ohne Überdruck, Spannungspneumothorax, Lungenembolisierung, Herzbeuteltamponade). Alle Werte sind übersichtlich in der folgenden Tabelle 1 zusammengefasst.In healthy volunteers, patients with appropriate diagnosis or by means of a model, the values of the basal impedance Z 0 were determined, the basic symptoms (MC-PO, AO-TL, PO-TP, ML / Z 0 , MP / Z 0 , MS / Z 0 ) and the respiratory index calculated according to the diagnoses followed (control - normal patient, pneumothorax without overpressure, tension pneumothorax, pulmonary embolization, cardiac tamponade). All values are summarized in the following Table 1.

Figure 00210001
Figure 00210001

Beispiel 2: Experimentelles GerätExample 2: Experimental Device

Um das Prinzip der Messung und Analyse der Daten, die in der vorgelegten Anmeldung beschrieben wurden, praktisch zu prüfen, wurde ein experimentelles Gerät konstruiert, das im Wesentlichen dem Gerät nach 1 entspricht. Das Aufnehmen der Bioimpedanz in zwei Richtungen am Brustkorb und ihre synchronisierte Aufzeichnung wurden unter Anwendung eines Gerätes, das in ÚPT AVČR (Institut für Gerätetechnik der Akademie der Wissenschaften der Tschechischen Republik) Brno konstruiert wurde und eine besonders vorteilhafte Ausführung des Gerätes nach der Erfindung ist. Es handelt sich um ein Gerät mit zwei Kanälen, wo in jedem Kanal ein Messstrom im Bereich von 0 bis 1 mA und eine Frequenz von 10 bis 100 kHz unabhängig einstellbar ist. Optimale Messergebnisse werden bei diesem Gerät bei Werten des Stromes von ungefähr 0,7 mA und einer Frequenz etwa 50 kHz erzielt, wobei die bei dieser Einstellung gewonnene Messspannung im Bereich von 15 bis 40 mV variiert. Als Elektroden werden gewöhnliche selbstklebende EKG-Elektroden verwendet, z. B. Elektroden vom Typ TYCO h92sg.In order to practically test the principle of measurement and analysis of the data described in the present application, an experimental apparatus has been constructed which is essentially the same as the apparatus 1 equivalent. Recording of bioimpedance in two directions on the thorax and their synchronized recording were made using a device constructed in ÚPT AVČR (Institute of Device Engineering of the Academy of Sciences of the Czech Republic) Brno and a special one advantageous embodiment of the device according to the invention. It is a device with two channels, where in each channel a measuring current in the range of 0 to 1 mA and a frequency of 10 to 100 kHz is independently adjustable. Optimum measurement results are obtained with current values of approximately 0.7 mA and a frequency of approximately 50 kHz, with the measurement voltage obtained in this setting varying in the range of 15 to 40 mV. The electrodes used are ordinary self-adhesive ECG electrodes, e.g. B. Type TYCO h92sg electrodes.

Die Aufzeichnung des EKG wurde mit Hilfe des Gerätes „GE Patient monitor DASH 4000” realisiert, das den Fachmännern gut bekannt ist. Die Registrierung des Phonokardiogramms erfolgte mit dem Gerät Phonocardiograph (ÚPT AVČR Brno), was im Prinzip ein akustischer batteriengespeister Verstärker ist mit einem Mikrofon, das zur Messung der Herztöne angepasst wurde. Die Signale der genannten Geräte wurden aufgenommen und in ein Computer mit Hilfe einer Datenerfassungskarte, National Instruments DAQCard-6036E+BNC-2110, eingespeist. Die Verarbeitung der Daten wurde mit Hilfe des Programms MATLAB für PC, das den Fachmännern bekannt ist, realisiert. Die Auswertung von Daten und Bestimmung der Symptome wurden mit einem Programm durchgeführt, das Algorithmen nach der Erfindung enthielt, beschrieben in der vorgelegten Anmeldung (siehe auch 4 und 5).The recording of the ECG was carried out with the help of the device "GE Patient monitor DASH 4000", which is well known to the specialists. Registration of the phonocardiogram was carried out with the device phonocardiograph (ÚPT AVČR Brno), which is in principle an acoustic battery powered amplifier with a microphone adapted to measure heart sounds. The signals from said devices were recorded and fed into a computer using a DAQ Card-6036E + BNC-2110 data acquisition card. The processing of the data was realized by means of the program MATLAB for PC, which is known to those skilled in the art. The evaluation of data and determination of symptoms were performed with a program containing algorithms according to the invention described in the present application (see also US Pat 4 and 5 ).

Beispiel 3: Gerät für kommerzielle Nutzung (Prototyp)Example 3: Device for commercial use (prototype)

Dies ist eine Ausführung des Gerätes, die im Wesentlichen dem Schema der 1 entspricht. Die Datenmess- und Datenverarbeitungseinheit DSP ist auf einer Platine mit gedruckten Schaltungen realisiert, die eine Patientennahtstelle mit Stromquellen und Verstärkern der registrierten Signale, eine galvanische Separation für Sicherheit, weiter digital-analoge und analog-digitale Umwandler, Schaltungen für Generierung, Verarbeitung und Auswertung der Signale und Schaltungen für Kommunikation mit übergeordnetem Gerät enthält. Die Einheit formt einen Modul, den man in den Patientenmonitor einstecken kann und mit dem Patientenmonitor über die Monitor-Nahtstelle kommuniziert. Bestandteil der Einheit ist die Software zur Verarbeitung und Auswertung der gemessenen Signale basierend auf den in der vorgelegten Anmeldung beschriebenen Algorithmen (siehe auch 4 und 5), und zur Kommunikation mit dem Patientenmonitor. Der Patientenmonitor ist softwaremäßig für Kommunikation mit der erwähnten Einheit und für Visualisierung der gemessenen Parameter auf seinem Display angepasst.This is an embodiment of the device, which is essentially the scheme of 1 equivalent. The data acquisition and data processing unit DSP is realized on a printed circuit board comprising a patient interface with current sources and amplifiers of the registered signals, a galvanic separation for safety, further digital-analog and analog-digital converters, circuits for generation, processing and evaluation of the Contains signals and circuits for communication with higher-level device. The unit forms a module that can be plugged into the patient monitor and communicates with the patient monitor through the monitor interface. Part of the unit is the software for processing and evaluating the measured signals based on the algorithms described in the application submitted (see also 4 and 5 ), and to communicate with the patient monitor. The patient monitor is software adapted for communication with the mentioned unit and for visualization of the measured parameters on its display.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.This list The documents listed by the applicant have been automated generated and is solely for better information recorded by the reader. The list is not part of the German Patent or utility model application. The DPMA takes over no liability for any errors or omissions.

Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • - US 4450527 [0010, 0013] US 4450527 [0010, 0013]
  • - US 3340867 [0010] - US 3340867 [0010]
  • - US 4836214 [0011] US 4836214 [0011]
  • - WO 84/00227 [0013, 0059] WO 84/00227 [0013, 0059]
  • - WO 95/02991 [0015] WO 95/02991 [0015]
  • - WO 90/09757 [0015] WO 90/09757 [0015]
  • - WO 2007/002992 [0017] WO 2007/002992 [0017]
  • - WO 2007/031951 [0019] - WO 2007/031951 [0019]
  • - WO 2007/144776 [0022, 0022] - WO 2007/144776 [0022, 0022]
  • - WO 97/37591 [0023] WO 97/37591 [0023]
  • - WO 90/00367 [0059] WO 90/00367 [0059]
  • - WO 2005/089056 [0059] WO 2005/089056 [0059]

Zitierte Nicht-PatentliteraturCited non-patent literature

  • - Baskett P, Nolan J: Europäischer Rat für Wiederbelebung. Taschenausgabe der Richtlinien für Wiederbelebung 2005 [0004] - Baskett P, Nolan J: European Council for Resuscitation. Pocket Edition of the Resuscitation Guidelines 2005 [0004]
  • - Tschechischer Rat für Wiederbelebung 2006 [0004] - Czech Council for Resuscitation 2006 [0004]
  • - Brubakk O, Kaláber T, Acta Med Scand 200, 465–67, 1976 [0007] Brubakk O, Kalber T, Acta Med Scand 200, 465-67, 1976 [0007]
  • - Zlochiver S et al., IEEE Transactions an medical imaging, 22, 12 S. 1550–60, 2003 [0018] Zlochiver S et al., IEEE Transactions on medical imaging, 22, 12 pp. 1550-60, 2003 [0018]
  • - Publikation Noack G, Freyschuss, Acta Pediatr Scan 66, S. 677–80, 1977 [0020] - Publication Noack G, Freyschuss, Acta Pediatr Scan 66, pp. 677-80, 1977 [0020]
  • - Aschermann, M et al.: Kardiologie, Galén 2004 [0053] - Aschermann, M et al .: Cardiology, Galén 2004 [0053]
  • - Duda, O. D. et al., Pattern Classification, John Wiley & Sons, Inc. (2001), ISBN 0-471-05669-3 [0063] Duda, OD et al., Pattern Classification, John Wiley & Sons, Inc. (2001), ISBN 0-471-05669-3 [0063]

Claims (9)

Gerät zur Erfassung und Überwachung der Thoraximpedanz und nachfolgende Bestimmung dringender Thoraxzustände, dadurch gekennzeichnet, dass es einen Generator (G) von harmonischen Wechselströmen, mindestens drei Anwendungselektroden (AE) zur Applikation der Ströme auf den Brustkorb und mindestens drei Aufnahmeelektroden (SE) zur Spannungsaufnahme auf dem Brustkorb, eventuell Verstärker (Z) und analog-digitale Umwandler (A/D), eine Einheit für Elektrokardiogrammaufzeichnung (EK) und eventuell auch eine Einheit zur Aufzeichnung von Herztönen (SO) enthält, dass es weiter eine Operationseinheit (DSP) für Steuerung, Datenverarbeitung und -analyse enthält, die zusammen mit der Anzeigeeinheit (M) Bestandteil der Steuereinheit (R) ist, wobei die Operationseinheit oder die Steuereinheit einen implementierten Algorithmus zur Analyse und Auswertung der gemessenen Bioimpedanzwerte, des EKG und eventuell der Herztöne, und zur Bestimmung von Symptomen, die die diagnostische Bestimmung dringender Thoraxzustände ermöglichen, enthält, und das Gerät kann eventuell weiter noch eine Einheit zur Datenarchivierung, eine Einheit zur Datenkommunikation mit einem entfernten Computer, einer anderen Steuereinheit oder einem Computernetzwerk, oder eine Einheit für telemetrische Datenübertragung enthalten.Device for detecting and monitoring the thorax impedance and subsequent determination of urgent thoracic conditions, characterized in that it comprises a generator (G) of harmonic alternating currents, at least three application electrodes (AE) for application of the currents to the thorax and at least three receiving electrodes (SE) for voltage absorption the thorax, possibly amplifiers (Z) and analog-to-digital converters (A / D), an electrocardiogram (EK) unit and possibly also a heart sound recorder (SO) unit, further includes an operation unit (DSP) for control , Data processing and analysis, which together with the display unit (M) is part of the control unit (R), wherein the operating unit or the control unit has an implemented algorithm for analyzing and evaluating the measured bioimpedance values, the ECG and possibly the heart sounds, and for determining of symptoms that the diagnostic determination dr and possibly the device may further include a data archiving unit, a data communication unit with a remote computer, another control unit or a computer network, or a telemetry communication unit. Das Gerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Operationseinheit (DSP) oder die Steuereinheit (R) mit Hilfe des implementierten Algorithmus die Messung der Werte der basalen Impedanz separat für beide Thoraxhälften und eine nachfolgende Analyse zeitlicher Zusammenhänge der Impedanz synchron mit der Herztätigkeit gewährleistet.The device according to claim 1, characterized that the operation unit (DSP) or the control unit (R) with Help of the implemented algorithm measuring the values of the basal impedance separately for both thoracic halves and a subsequent analysis of temporal relationships Impedance in synchrony with cardiac activity is ensured. Das Gerät nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der implementierte Algorithmus eine Auswertung der Impedanzmessung, der Aufzeichnung des Elektrokardiogramms und eventuell auch der Herztöne und ihre Analyse, und die Bestimmung der Verläufe der Impedanzkurven separat für den rechtsseitigen und den linksseitigen Herzteil ermöglicht.The device according to claim 1 or 2, characterized characterized in that the implemented algorithm is an evaluation Impedance measurement, recording of the electrocardiogram and possibly also the heart sounds and their analysis, and the determination the curves of the impedance curves separately for the right side and left side of the heart part allows. Das Gerät nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der implementierte Algorithmus ermöglicht, die Messung der Impedanz in horizontaler und vertikaler Richtung auszuwerten, Elektrokardiogramm und eventuell auch die Herztöne aufzuzeichnen, und die Werte der basalen Impedanz Z0 in vertikaler Richtung rechts/links bestimmt, und weiter die folgenden Symptome bestimmt: Intervall MC-PO, Intervall AO-TL, Intervall PO-TP, Verhältnis ML/Z0, Verhältnis MP/Z0, Verhältnis MS/Z0 und Respirationsindex.The device according to one of claims 1 to 3, characterized in that the implemented algorithm makes it possible to evaluate the measurement of the impedance in horizontal and vertical direction, to record the electrocardiogram and possibly also the heart sounds, and the values of the basal impedance Z 0 in the vertical direction to the right / left determined and further the following symptoms: Interval MC-PO, interval AO-TL, interval PO-TP, ratio ML / Z 0 , ratio MP / Z 0 , ratio MS / Z 0 and respiration index. Das Gerät nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der implementierte Algorithmus weiter ermöglicht, die hämodynamischen Parameter separat für den rechtseitigen und linksseitigen Herzteil zu berechnen.The device according to one of the claims 1 to 4, characterized in that the implemented algorithm further allows the hemodynamic parameters separately for the right and left side of the heart to calculate. Das Gerät nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der implementierte Algorithmus ermöglicht, die ermittelten Werte und Symptome in einen der folgenden Cluster, die den normalen Zustand oder dringende Thoraxzustände charakterisieren: Normalzustand, Pneumothorax ohne Überdruck, Spannungspneumothorax, Lungenembolisierung oder Herzbeuteltamponade.The device according to one of the claims 1 to 5, characterized in that the implemented algorithm Allows to set the values and symptoms in one the following clusters, the normal state or urgent thoracic states characterize: normal condition, pneumothorax without overpressure, tension pneumothorax, Pulmonary embolization or cardiac tamponade. Das Gerät nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass es eine Gebrauchsanleitung mit der Angabe einer vorteilhaften Anordnung von mindestens drei Anwendungs- und drei Aufnahmeelektroden am Brustkorb enthält.The device according to one of the claims 1 to 6, characterized in that it is an instruction manual with the indication of an advantageous arrangement of at least three Application and three receiving electrodes on the chest contains. Computerprogramm zur Analyse und Auswertung der gemessenen Bioimpedanzwerte, des EKG und eventuell der Herztöne, und zur Bestimmung der Symptome für diagnostische Bestimmung dringender Thoraxzustände, und für Anwendung im Gerät im wesentlichen nach einem beliebigen der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass es Algorithmen zur Bestimmung der Werte und Symptome wie der basalen Impedanz Z0 in vertikaler Richtung rechts/links, des Intervalls MC-PO, des Intervalls AO-TL, des Intervalls PO-TP, des Verhältnisses ML/Z0, des Verhältnisses MP/Z0, des Verhältnisses MS/Z0 und des Respirationsindexes, und Algorithmen zur Einordnung der ermittelten Werte und Symptome in einen der folgenden Cluster, die den normalen Zustand oder dringende Thoraxzustände charakterisieren: Normalzustand, Pneumothorax ohne Überdruck, Spannungspneumothorax, Lungenembolisierung oder Herzbeuteltamponade, enthält.Computer program for analyzing and evaluating the measured bioimpedance values, the ECG and possibly the heart sounds, and for determining the symptoms for the diagnostic determination of urgent thoracic conditions, and for use in the device essentially according to any one of the preceding claims, characterized in that it has algorithms for determining the Values and symptoms such as the basal impedance Z 0 in the vertical direction right / left, the interval MC-PO, the interval AO-TL, the interval PO-TP, the ratio ML / Z 0 , the ratio MP / Z 0 , the ratio MS / Z 0 and the respiratory index, and algorithms for classifying the values and symptoms found into one of the following clusters characterizing normal or urgent thoracic conditions: normal, pneumothorax without overpressure, tension pneumothorax, pulmonary embolization or cardiac tamponade. Verfahren für Differenzialdiagnostik dringender Thoraxzustände, dadurch gekennzeichnet, dass es die Schritte enthält, in denen aus der Messung des zeitlichen Verlaufs der Thoraxbioimpedanz in horizontaler Richtung und in vertikaler Richtung für den rechten und linken Thoraxteil Symptome bestimmt werden, die dann in einen der folgenden Cluster, die den normalen Zustand oder dringende Zustände charakterisieren, eingeordnet werden: Normalzustand, Pneumothorax ohne Überdruck, Spannungspneumothorax, Lungenembolisierung oder Herzbeuteltamponade.Method for differential diagnosis of urgent thoracic conditions, characterized in that it contains the steps in which, from the measurement of the chronological progression of the thoracic bioimpedance in the horizontal direction and in the vertical direction, symptoms are determined for the right and left thorax parts, which then enter into one of the following clusters, which characterize the normal condition or urgent conditions: normal condition, pneumothorax without overpressure, tension pneumothorax, pulmonary embolism tion or cardiac tamponade.
DE102009028257A 2008-08-05 2009-08-05 Device for recording and monitoring the thoracic bioimpedance, which allows the determination of urgent thoracic conditions Withdrawn DE102009028257A1 (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CZ2008-473A CZ306759B6 (en) 2008-08-05 2008-08-05 A diagnostic system for detection and monitoring of chest bioimpedance and determination of emergent chest conditions
CZ2008-473 2008-08-05

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE102009028257A1 true DE102009028257A1 (en) 2010-02-11

Family

ID=41501480

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE102009028257A Withdrawn DE102009028257A1 (en) 2008-08-05 2009-08-05 Device for recording and monitoring the thoracic bioimpedance, which allows the determination of urgent thoracic conditions

Country Status (2)

Country Link
CZ (1) CZ306759B6 (en)
DE (1) DE102009028257A1 (en)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
AT518396A4 (en) * 2016-08-05 2017-10-15 Ludwig Boltzmann Ges Gmbh Method and apparatus for processing impedance cardiograms for the assessment of the presence of pulmonary hypertension of a patient and impedance cardiograph with such a device
CN109567805A (en) * 2017-09-29 2019-04-05 上海交通大学 High-performance pulmonary function detection system and method based on thorax impedance measurement
WO2021147902A1 (en) * 2020-01-20 2021-07-29 北京津发科技股份有限公司 Multi-channel based skin resistance measuring device and method
CN115517646A (en) * 2022-05-31 2022-12-27 无双医疗(美国)有限公司 Multi-Sensor Devices for Cardiopulmonary Management
US11911068B2 (en) 2017-01-17 2024-02-27 Smart Biomedical Corporation Positioning device for medical devices

Citations (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3340867A (en) 1964-08-19 1967-09-12 Univ Minnesota Impedance plethysmograph
WO1984000227A1 (en) 1982-06-29 1984-01-19 Bomed Medical Mfg Noninvasive continuous cardiac output monitor
US4836214A (en) 1986-12-01 1989-06-06 Bomed Medical Manufacturing, Ltd. Esophageal electrode array for electrical bioimpedance measurement
WO1990000367A1 (en) 1988-07-14 1990-01-25 Bomed Medical Manufacturing, Ltd. Management of hemodynamic state of a patient
WO1990009757A1 (en) 1989-03-03 1990-09-07 Research Triangle Institute Impedance cardiometer
WO1995002991A1 (en) 1993-07-23 1995-02-02 Jean Bour Apparatus for measuring and processing physiological signals and automatic method therefor
WO1997037591A1 (en) 1996-04-08 1997-10-16 Rheo-Graphic Pte Ltd Non-invasive monitoring of hemodynamic parameters using impedance cardiography
WO2005089056A2 (en) 2004-03-15 2005-09-29 Impedance Vascular Imaging Product, Llc Device and method for measuring cardiac function
WO2007002992A1 (en) 2005-07-01 2007-01-11 Impedance Cardiology Systems Inc. Pulmonary monitoring system
WO2007031951A2 (en) 2005-09-13 2007-03-22 Tel-Aviv University Future Technology Development L.P. Bio-impedance apparatus and method
WO2007144776A2 (en) 2006-06-16 2007-12-21 Frank Bour Analysis and use of impedance cardiographic measurements

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2949887A1 (en) * 1979-12-12 1981-06-19 Franz Josef Dipl.-Phys. Dankwart MEASURING DEVICE FOR THORAX IMPEDANCE MEASUREMENT
JP2002051997A (en) * 2000-08-09 2002-02-19 Nippon Colin Co Ltd Heart sound analyzer
WO2002078539A1 (en) * 2001-04-02 2002-10-10 N.I. Medical Ltd. Device for determining hemodynamic state

Patent Citations (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3340867A (en) 1964-08-19 1967-09-12 Univ Minnesota Impedance plethysmograph
WO1984000227A1 (en) 1982-06-29 1984-01-19 Bomed Medical Mfg Noninvasive continuous cardiac output monitor
US4450527A (en) 1982-06-29 1984-05-22 Bomed Medical Mfg. Ltd. Noninvasive continuous cardiac output monitor
US4836214A (en) 1986-12-01 1989-06-06 Bomed Medical Manufacturing, Ltd. Esophageal electrode array for electrical bioimpedance measurement
WO1990000367A1 (en) 1988-07-14 1990-01-25 Bomed Medical Manufacturing, Ltd. Management of hemodynamic state of a patient
WO1990009757A1 (en) 1989-03-03 1990-09-07 Research Triangle Institute Impedance cardiometer
WO1995002991A1 (en) 1993-07-23 1995-02-02 Jean Bour Apparatus for measuring and processing physiological signals and automatic method therefor
WO1997037591A1 (en) 1996-04-08 1997-10-16 Rheo-Graphic Pte Ltd Non-invasive monitoring of hemodynamic parameters using impedance cardiography
WO2005089056A2 (en) 2004-03-15 2005-09-29 Impedance Vascular Imaging Product, Llc Device and method for measuring cardiac function
WO2007002992A1 (en) 2005-07-01 2007-01-11 Impedance Cardiology Systems Inc. Pulmonary monitoring system
WO2007031951A2 (en) 2005-09-13 2007-03-22 Tel-Aviv University Future Technology Development L.P. Bio-impedance apparatus and method
WO2007144776A2 (en) 2006-06-16 2007-12-21 Frank Bour Analysis and use of impedance cardiographic measurements

Non-Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Aschermann, M et al.: Kardiologie, Galén 2004
Baskett P, Nolan J: Europäischer Rat für Wiederbelebung. Taschenausgabe der Richtlinien für Wiederbelebung 2005
Brubakk O, Kaláber T, Acta Med Scand 200, 465-67, 1976
Duda, O. D. et al., Pattern Classification, John Wiley & Sons, Inc. (2001), ISBN 0-471-05669-3
Publikation Noack G, Freyschuss, Acta Pediatr Scan 66, S. 677-80, 1977
Tschechischer Rat für Wiederbelebung 2006
Zlochiver S et al., IEEE Transactions an medical imaging, 22, 12 S. 1550-60, 2003

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
AT518396A4 (en) * 2016-08-05 2017-10-15 Ludwig Boltzmann Ges Gmbh Method and apparatus for processing impedance cardiograms for the assessment of the presence of pulmonary hypertension of a patient and impedance cardiograph with such a device
AT518396B1 (en) * 2016-08-05 2017-10-15 Ludwig Boltzmann Ges Gmbh Method and apparatus for processing impedance cardiograms for the assessment of the presence of pulmonary hypertension of a patient and impedance cardiograph with such a device
US11911068B2 (en) 2017-01-17 2024-02-27 Smart Biomedical Corporation Positioning device for medical devices
CN109567805A (en) * 2017-09-29 2019-04-05 上海交通大学 High-performance pulmonary function detection system and method based on thorax impedance measurement
WO2021147902A1 (en) * 2020-01-20 2021-07-29 北京津发科技股份有限公司 Multi-channel based skin resistance measuring device and method
CN115517646A (en) * 2022-05-31 2022-12-27 无双医疗(美国)有限公司 Multi-Sensor Devices for Cardiopulmonary Management

Also Published As

Publication number Publication date
CZ2008473A3 (en) 2010-02-17
CZ306759B6 (en) 2017-06-21

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE60124541T3 (en) METHOD AND DEVICE FOR PRESENTING INFORMATION OBTAINED BY ELECTRICAL IMPEDANCE TOMOGRAPHY
CN110420019B (en) A deep regression heart rate estimation method for shock cardiogram signals
DE60224315T2 (en) Apparatus and method for determining estimates of heartbeat volume and cardiac output
US7225013B2 (en) Adaptive prediction of changes of physiological/pathological states using processing of biomedical signals
EP3188658B1 (en) Methods and apparatus for the on-line and real time acquisition and analysis of voltage plethysmography and electrocardiogram for the estimation of stroke volume and cardiac output
DE102018208913A1 (en) A method of operating an implanted ventricular assist device
DE102006028533A1 (en) Apparatus and computer program for determining a pulmonary condition of a patient represented by a cardiopulmonary blood volume
EP3850640B1 (en) Method and apparatus for cardiac monitoring
DE102007018906A1 (en) Detection of atrial fibrillation using SPO2
DE102009028257A1 (en) Device for recording and monitoring the thoracic bioimpedance, which allows the determination of urgent thoracic conditions
US12307558B2 (en) Saline contrast electrical impedance lung perfusion and cardiac imaging image reconstruction and analysis method, system, device thereof
US9549681B2 (en) Matrix-based patient signal analysis
EP1477114A1 (en) Device and method for detecting atrial fibrillation
US9020583B2 (en) Patient signal analysis and characterization
EP3803896B1 (en) Medical analyser for evaluating the anaesthesia capacity of a patient
Rahman et al. Reconstruction of 3-axis seismocardiogram from right-to-left and head-to-foot components using a long short-term memory network
US9192315B2 (en) Patient signal analysis and characterization based on late potentials
WO2005043628A2 (en) Diagnosis and monitoring of the cardiovascular system
DE102021107604A1 (en) Procedure for evaluating cardiac activity
EP3629907B1 (en) Method and apparatus for determining at least one blood pressure value of a subject
Stühler Investigation of the Pre-Ejection Period as a Marker for Sympathetic Activity during Acute Psychosocial Stress
DE102023131695A1 (en) Respiration-dependent method for cardiac anatomy tracking and computer-implemented method for training a neural network for semantic segmentation of real-time MRI images, data processing system, computer program product and computer-readable storage medium
AT518396B1 (en) Method and apparatus for processing impedance cardiograms for the assessment of the presence of pulmonary hypertension of a patient and impedance cardiograph with such a device
JP2024525037A (en) Detecting sniffs and differentiating artifacts from electromyogram and accelerometer signals.
JP2024546697A (en) LAP signal processing for automatic calculation of A/V ratio

Legal Events

Date Code Title Description
R005 Application deemed withdrawn due to failure to request examination