DD140201A1

DD140201A1 - Verfahren zur messung systolischer zeitintervalle

Info

Publication number: DD140201A1
Application number: DD20946878A
Authority: DD
Inventors: Wolfgang Rentsch
Original assignee: Wolfgang Rentsch
Priority date: 1978-12-01
Filing date: 1978-12-01
Publication date: 1980-02-20
Also published as: DE2944891A1

Description

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Verfahren zur Messung systolischer Zeitintervalle

Anwendungsgebiet der, Erfindung

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Messung systolischer Zeitintervalle zur Beurteilung der Herz-Kreislauffunktion.

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen Die systolischen Zeitintervalle (STl) stehen in Beziehung zum mechanischen Ablauf der Herzaktion und sind damit für die diagnostische Bewertung der Herztätigkeit eine wertvolle Ergänzung zum Elektrokardiogramm (EKG), das nur elektrische Vorgänge, die in Verbindung'zur Herztätigkeit stehen, wiedergibt. Es ist bekannt, daß die systolischen Zeitintervalle'von der Atemtätigkeit beeinflußt werden, indem der -venöse Zufluß zum Herzen von dem durch die Atmung im Brustkorb und Bauchraum hervorgerufenen Druckänderungen beeinflußt wird. Bei der Einatmung entsteht im Brustkorb ein Unterdruck und im Bauchraum ein Überdruck, was zum Anstieg des venösen Rückflusses'führt. Bei der Ausatmung ist es umgekehrt. Als Folge ist das endinspiratorische Schlagvolumen höher als das Endexspiratorisehe. Außerdem erfolgt eine Beeinflussung der Pressorrezeptoren der Aorta durch die mit den Atembeweg-ungen verbundenen int'rathorakalen Druckänderungen.

Ein bekanntes Verfahren besteht darin, die 'systolischen Zeitintervalle, wegen dieser Abhängigkeit generell endexspiratorisch zu messen. Dieses Verfahren hat den Nachteil, daß die Mitarbeit des Patienten" erforderlich ist:, was zu einer Störung· der im allgemeinen geforderten physischen und psychischen-Euhesituation führt. Andererseits ist es nicht möglich, während und nach körperlicher Belastung bei angehaltener Atmung zu messen. Außerdem ist schwer zu übersehen, in welchem.Maße, und in wel-

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auch. Mittelwerte von beispielsweise jeweils 10 Herzschlägen gebildet werden. .

Zur besseren Bewertung ist es auch vorteilhaft, die zu den verschiedenen Phasen der Atemt-ätigkeit gehörenden STI oder deren Mittelwerte miteinander zu vergleichen und nur die Differenz, die Summe oder den Quotienten zu bev/erten.

Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung besteht darin, die zu den verschiedenen Phasen der Atemtätigkeit gehörenden Einzel- oder Mittelwerte oder die daraus abgeleiteten Indizes zu speichern (Schreib- Lesespeicher), damit sie für weitere Eechenoperationen zur Verfugung stehen oder daß deren zeitlicher Trend jederzeit abgefragt v/erden kann. Diese zusätzlichen Eechenoperationen können z.B. darin bestehen, die Regressionsdaten für die Abhängigkeit von Einzelwerten der STI von der jeweils vorausgehenden Pulsperiodendauer zu berechnen und diese vorzugsweise digital auszugeben, beispielsweise auch bei gleichzeitiger Berechnung.und Ausgabe des Korrelationskoeffizienten und/oder anderer .statistischer Bewertungskriterien.

Ausführungsbeispiel

Im folgenaen wird die Erfindung anhand der zugehörigen Zeichnung beschrieben. Die zugehörige Zeichnung zeigt den Signa!verlauf.

Mittels eines bekannten Atemwandlers werden die Aternphasen nachgev/iesen. Der Atemwandler kann aus einer Thermistorsonde bestehen., die der Atmungsströmung beispielsweise vor der Nase des Patienten ausgesetzt, ist. Die Thermistorsonde kann aber auch über einen pneumatischen Abnehmer (Luftkissen), der am Thorax des Patienten befestigt ist, über einen Verbindungsschlauch Luftströmungen ausgesetzt werden. Die Kühlung des Thermistorsensors beim Einatmen und die Erwärmung beim Ausatmen führt zu unterschiedlichen Signalspannungen und zur exakten Erkennung des Umschlages der-Atmungsphasen. Eine elektronische Schaltung dient der Signalaufbereitung in bekannter Weise« Zur digitalen Erfassung und Verarbeitung der STI dient ein geeignetes Meßsystem, welches aus an sich bekannten Baugruppen zur Aufbereitung der Signalkriterien für die Zeitintervallmessung, zur digitalen Auswertung, Speiche-

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eher Form der Patient der Aufforderung nachkommt, die Atmung endexspiratorisch anzuhalten.

Zur Beseitigung dieser schwer zu übersehenden Störfaktoren ist es auch bekannt, die STI während der unbeeinflußten Atemtätigkeit zu messen und den Mittelwert der STI und der PuIsperiodendauer während dieser Zeit zu bestimmen.

Dieses Verfahren ist mit dem Mangel behaftet, daß auf die Information verzichtet v/erden muß, die durch den'Einfluß der Atemtätigkeit auf die STI gegeben ist.

Ziel der Erfindung

Es ist das -Ziel der Erfindung, die Mängel am Stand der. Technik zu beseitigen und den Einfluß der Atemtätigkeit auf die systolischen. Zeitintervalle ohne Mitarbeit des Patienten exakt zu. berücksichtigen. . . "

Wesen der Erfindung ·

Der Erfindung -liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur. Messung der.systolischen Zeitintervalle zu schaffen, bei welchem die Messung und Auswertung "der STI- exakt reproduzierbaren Phasen der At.emtätigkeit zugeordnet wird.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe durch Messung der Atemphase mittels.eines Sensors dadurch gelöst, daß in Verbindung mit der Atemphase die systolischen Zeitintervalle einschließlich der .'jeweils den STI vorausgehenden Pulsperiodendauer während bestimmter Kriterien der unbeeinflußten Atemtätigkeit ermittelt v/erden. Die Zeitmessung erfolgt vorzugsweise mit einer wählbaren Verzögerung nach dem Wechsel der Atemphasen« .

Es ist vorteilhaft, die Kriterien, beispielsweise den Umschlag •vom Ein- zum Ausatmen und umgekehrt, durch besondere Impulssignale mit bekannten elektronischen Mitteln auf dem Registrierstreifen des EKG-Gerätes getrennt zu erfassen.

Weiterhin ist es vorteilhaft, durch die Impulssignale, die den Kriterien der Atemtätigkeit angeordnet sind, die digitale Messung der STI automatisch zu steuern, wobei vorzugsweise

rung und Verarbeitung der Meßwerte und vorzugsweise einer auswechselbaren Programmiereinheit sowie einem Daten—Display und einem Datendrucker besteht.

In der elektronischen Schaltung zur Signalaufbereitung werden Signalspannungen erzeugt, die die in-der Figur dargestellte Form haben können. Auf der waagerechten Achse ist die Zeit t aufgetragen. Signalspannungen für die Inspiration Si und die Signalspannung für Exspiration Se markieren den jeweiligen Zeitpunkt für. den Beginn der Inspiration i bzw. Exspiration e. Diese Signalspannungen können entweder dem Registriergerät zugeführt werden oder werden zur automatischen Weiterverarbeitung einer Baugruppe zugeführt, die es ermöglicht, neue Steuer- Impulse Mi und Me zu erzeugen, die um die wählbaren Zeltverzögerungen Di bzw. D_e gegenüber dem Beginn von Inspiration i bzw. Exspiration e verzögert sind. ·

Die automatische Zeitmessung kann nur. während der wahlweise verzögerten Meßintervalle Mi bzw. Me erfolgen. Die Festlegung der Zeitverzögerung Di und D_e und die Festlegung, wann gemessen werden soll, kann auch digital erfolgen. Die digitale Lösung besteht darin, Herzschläge zu zählen· und beispielsweise die Messung erst freizugeben, wenn wahlweise 0, 1, 2 oder mehr Herzschläge nach dem Wechsel der Atemphase erkannt .werden und daß dann die STI für eine wählbare Zahl von Herzschlägen, •vorzugsweise jedoch für einen Herzschlag, angezeigt, gespeichert und ausgedruckt werden.

Die gewonnenen Regressionsdaten oder andere statistische Bewertungskriterien sind von -großer klinischer Bedeutung, wenn deren Ermittlung vor und nach bestimmter Interventionen erfolgt. Zur Erzeugung der für die liegressionsrechnungen erforderlichen Änderungen der Herzfrequenz bzw. der Pulsperiodendauer können zusätzliche standardisierte Interventionen vorgesehen werden, z.B. körperliche Belastung, Stehen-Liegen, psychische Belastung, pharmakologisclie Belastung u.a.

Claims

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Erfindungsanspruch

1. Verfahren zur Messung sy si; ο Ii scher Zeitintervalle mittels eines Sensors zur Messung der Atemphasen, dadurch gekennzeichnet, daß mittels des Sensors die systolisehen Zeitintervalle einschließlich der der .jeweils den systolischen Zeitintervallen vorausgehenden Pulsperiodendauer-während bestimmter Kriterien der unbeeinflußten Atemtätigkei.t ermittelt werden, wobei vorzugsweise jeweils eine Zeitmessung mit einer wählbaren Verzögerung nach dem Wechsel 'der Atemphasen vorgenommen wird.
2. Verfahren nach Punkt i , dadurch gekennzeichnet,daß die Kriterien der Atemtätigkeit beispielsweise der Umschlag vom Ein- zum Ausatmen und vom Aus- zum Einatmen·durch besondere Signale auf dem Registrierstreifen markiert werden.
3. Verfahren nach Punkt 1, dadurch gekennzeichnet, daß durch Impulssignaie, die den Kriterien der Atemtätigkeit zugeordnet sind, die digitale Messung der STI automatisch gesteuert wird, wobei vorzugsweise Mittelwerte von beispielsweise jeweils 10 Herzschlägen gebildet werden.
4. Verfahren nach Punkt 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die zu verschiedenen Phasen der Atemtätigkeit gehörenden STI oder deren Mittelwerte miteinander verglichen v/erden

. und nur die Differenz, Summe oder Quotient zur Bewertung herangezogen werden.
5. Verfahren nach Punkt 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die zu den verschiedenen Phasen der Atemtätigkeit gehörenden Einzelwerte, Mittelwerte oder abgeleiteten Indizes der STI auf Schreib-Lesespeicher für v/eitere Rechenoperationen oder zum Abfragen des zeitlichen Trends gespeichert werden.

Hierzu 1 Blatt 'Zeichnung.