DE10049734A1 - Verfahren zur Ermittlung, Überwachung und Aktualisierung von Korrekturdaten für flüssigkeitsgefüllte Übertragungssysteme - Google Patents
Verfahren zur Ermittlung, Überwachung und Aktualisierung von Korrekturdaten für flüssigkeitsgefüllte ÜbertragungssystemeInfo
- Publication number
- DE10049734A1 DE10049734A1 DE10049734A DE10049734A DE10049734A1 DE 10049734 A1 DE10049734 A1 DE 10049734A1 DE 10049734 A DE10049734 A DE 10049734A DE 10049734 A DE10049734 A DE 10049734A DE 10049734 A1 DE10049734 A1 DE 10049734A1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- patient
- determined
- statistics
- signal
- transfer function
- 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- Withdrawn
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 51
- 238000012937 correction Methods 0.000 title claims abstract description 36
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 title claims abstract description 27
- 239000007788 liquid Substances 0.000 title claims abstract description 26
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 title claims abstract description 10
- 238000009530 blood pressure measurement Methods 0.000 claims abstract description 10
- 238000005259 measurement Methods 0.000 claims description 47
- 238000012546 transfer Methods 0.000 claims description 46
- 230000009466 transformation Effects 0.000 claims description 20
- 238000013016 damping Methods 0.000 claims description 10
- 238000012935 Averaging Methods 0.000 claims description 4
- 230000004069 differentiation Effects 0.000 claims description 3
- 239000003814 drug Substances 0.000 claims description 3
- 238000009499 grossing Methods 0.000 claims description 3
- 206010002091 Anaesthesia Diseases 0.000 claims description 2
- 230000037005 anaesthesia Effects 0.000 claims description 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 claims description 2
- 238000001361 intraarterial administration Methods 0.000 claims description 2
- 238000001990 intravenous administration Methods 0.000 claims description 2
- 230000003595 spectral effect Effects 0.000 claims description 2
- 238000000844 transformation Methods 0.000 claims description 2
- 230000011218 segmentation Effects 0.000 claims 7
- 101150087426 Gnal gene Proteins 0.000 claims 1
- 230000006978 adaptation Effects 0.000 claims 1
- 238000001914 filtration Methods 0.000 claims 1
- 238000012804 iterative process Methods 0.000 claims 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 claims 1
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 10
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 description 8
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 7
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 4
- 230000008569 process Effects 0.000 description 4
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 3
- 101100412394 Drosophila melanogaster Reg-2 gene Proteins 0.000 description 2
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 2
- 230000008859 change Effects 0.000 description 2
- 201000010099 disease Diseases 0.000 description 2
- 208000037265 diseases, disorders, signs and symptoms Diseases 0.000 description 2
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 2
- 230000009897 systematic effect Effects 0.000 description 2
- SUBDBMMJDZJVOS-UHFFFAOYSA-N 5-methoxy-2-{[(4-methoxy-3,5-dimethylpyridin-2-yl)methyl]sulfinyl}-1H-benzimidazole Chemical compound N=1C2=CC(OC)=CC=C2NC=1S(=O)CC1=NC=C(C)C(OC)=C1C SUBDBMMJDZJVOS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- KWYUFKZDYYNOTN-UHFFFAOYSA-M Potassium hydroxide Chemical compound [OH-].[K+] KWYUFKZDYYNOTN-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 230000036772 blood pressure Effects 0.000 description 1
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 230000008602 contraction Effects 0.000 description 1
- 238000003745 diagnosis Methods 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 229940079593 drug Drugs 0.000 description 1
- 239000013013 elastic material Substances 0.000 description 1
- 230000005284 excitation Effects 0.000 description 1
- 230000001788 irregular Effects 0.000 description 1
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 230000000737 periodic effect Effects 0.000 description 1
- 229940072033 potash Drugs 0.000 description 1
- 235000015320 potassium carbonate Nutrition 0.000 description 1
- BWHMMNNQKKPAPP-UHFFFAOYSA-L potassium carbonate Substances [K+].[K+].[O-]C([O-])=O BWHMMNNQKKPAPP-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 238000007781 pre-processing Methods 0.000 description 1
- 238000004445 quantitative analysis Methods 0.000 description 1
- 230000004044 response Effects 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 1
- 238000012549 training Methods 0.000 description 1
- 230000002792 vascular Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
- A61B5/72—Signal processing specially adapted for physiological signals or for diagnostic purposes
- A61B5/7235—Details of waveform analysis
- A61B5/7253—Details of waveform analysis characterised by using transforms
- A61B5/7257—Details of waveform analysis characterised by using transforms using Fourier transforms
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
- A61B5/02—Detecting, measuring or recording pulse, heart rate, blood pressure or blood flow; Combined pulse/heart-rate/blood pressure determination; Evaluating a cardiovascular condition not otherwise provided for, e.g. using combinations of techniques provided for in this group with electrocardiography or electroauscultation; Heart catheters for measuring blood pressure
- A61B5/021—Measuring pressure in heart or blood vessels
- A61B5/0215—Measuring pressure in heart or blood vessels by means inserted into the body
- A61B5/02156—Calibration means
Landscapes
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Animal Behavior & Ethology (AREA)
- Veterinary Medicine (AREA)
- Biophysics (AREA)
- Pathology (AREA)
- Physiology (AREA)
- Biomedical Technology (AREA)
- Heart & Thoracic Surgery (AREA)
- Medical Informatics (AREA)
- Molecular Biology (AREA)
- Surgery (AREA)
- Cardiology (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Public Health (AREA)
- Mathematical Physics (AREA)
- Artificial Intelligence (AREA)
- Computer Vision & Pattern Recognition (AREA)
- Psychiatry (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Vascular Medicine (AREA)
- Measuring And Recording Apparatus For Diagnosis (AREA)
- Measuring Pulse, Heart Rate, Blood Pressure Or Blood Flow (AREA)
- Arrangements For Transmission Of Measured Signals (AREA)
- Ultra Sonic Daignosis Equipment (AREA)
- Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Ultrasonic Waves (AREA)
- Radar Systems Or Details Thereof (AREA)
- Measurement Of The Respiration, Hearing Ability, Form, And Blood Characteristics Of Living Organisms (AREA)
Abstract
Verfahren zur Ermittlung, Überwachung und Aktualisierung von Korrekturdaten zur Korrektur von Messwertverfälschungen und zur Kalibration von flüssigkeitsgefüllten Übertragungssystemen, über die im Körper eines Patienten erfasste Patientensignale zu einem externen Messwertempfänger übertragen werden, insbesondere für invasive Druckmessungen in der Kardiologie, Intensivmedizin und Anästhesie. Die Korrekturdaten werden im Frequenzbereich für jede Frequenz aus einer Statistik der bei dieser Frquenz gemessenen Patientensignale, insbesondere aus der aus dem Patientensignal gewonnenen Übertragungsfunktion, ermittelt. Bei der Ermittlung der Korrekturdaten werden empirisch überprüfte Annahmen über die entsprechende Statistik von unverfälschten Patientensignalen und allgemeinen Eigenschaften der Übertragungsfunktion verwendet.
Description
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Ermittlung, Überwachung und Aktua
lisierung von Korrekturdaten zur Korrektur von Meßwertverfälschungen und zur Kali
bration von flüssigkeitsgefüllten Übertragungssystemen gemäß dem Oberbegriff des
Anspruchs 1.
Zur invasiven intraarteriellen und intravenösen Druckmessung werden in der Kardiolo
gie, Intensivmedizin und Anästhesie flüssigkeitsgefüllte Übertragungssysteme einge
setzt, bei denen die Druckmessung im Körper eines Patienten erfolgt und über das als
Katheter ausgebildete flüssigkeitsgefüllte Übertragungssystem zu einem außerhalb des
Patientenkörpers angeordneten Druckwandler übertragen wird. In Abhängigkeit von der
Länge, dem Querschnitt, dem Aufbau, den elastischen Materialeigenschaften des Ka
theters sowie der Zusammensetzung der im Katheter befindlichen Flüssigkeit kommt es
zu unterschiedlichen Resonanzen, Dämpfungen und Energieverlusten des am körperin
neren Ende des Katheters als Patientensignal erfaßten Druckmeßwertes und führen zu
erheblichen Verfälschungen des Patientensignals durch das flüssigkeitsgefüllte Übertra
gungssystem. Diese Verfälschungen lassen keine quantitative Analyse der Patientensi
gnale zu und beeinträchtigen die qualitative Interpretation in der Diagnose und Überwa
chung.
Zur Vermeidung von Verfälschungen der Patientensignale durch das flüssigkeitsgefüllte
Übertragungssystem wurden als Tipdrucksensoren bezeichnete Druckmeßwandler an
der Spitze des als flüssigkeitsgefülltes Übertragungssystem dienenden Katheters ange
ordnet und das erfaßte Patientensignal in ein elektrisches Signal umgewandelt und über
eine elektrische Leitung aus dem Körper des Patienten herausgeführt. Derartige Tip
drucksensoren sind jedoch sehr teuer und bezüglich ihrer Form und Größe nur in be
grenztem Umfang verfügbar.
Aus der DE 1 982 208 844 A1 ist ein Verfahren zur rechnerischen Korrektur von Meß
wertverfälschungen durch das flüssigkeitsgefüllte Übertragungssystem bei der Übertra
gung eines im Körperinneren eines Patienten gemessenen Patientensignals bekannt, bei
dem das vom externen Druckwandler abgegebene elektrische Signal des (verfälschten)
Patientensignals durch einen Analog-Digital-Wandler geleitet und das abgegebene di
gitalisierte Signal in einer Signalanalyse- und Bearbeitungseinheit, die auf der Basis
einer digitalen Fourieranalyse arbeitet und eine schlagweise Analyse des digitalisierten
Signals durchführt, analysiert wird. Das analysierte Signal wird dann mit empirisch er
mittelten Korrekturdaten verknüpft, die aus einer Korrekturdatensatzmatrix oder als
Korrekturdatensatzvektor abgerufen und als Fourierkoeffizienten abgegeben werden. Das
von der Signalanalyse- und Verarbeitungseinheit korrigierte Signal wird schließlich zu
einer Ausgabe- und/oder Auswerteinheit geleitet.
Der für dieses bekannte Verfahren benötigte Korrekturdatensatz kann unter anderem aus
einer Referenzdruckmessung ermittelt werden. Zur Bestimmung der Übertragungsfunk
tion kann dabei an Stelle des unbekannten Meßsignals ein künstlich erzeugtes, bekann
tes Testdrucksignal als Referenzsignal eingespeist werden, aus dessen Verfälschung
dann auf die Eigenschaften des Übertragungssystems geschlossen wird.
Eine Möglichkeit besteht darin, einen Kalibrationsdatensatz aus einem an der Katheter
spitze angeordneten Kalibrator zu gewinnen, was jedoch das Einhalten steriler Bedin
gungen erforderlich macht, eine umständliche Handhabung bedingt und Änderungen der
Übertragungsfunktion berücksichtigen muß, weil beispielsweise der zum Druckmeßort
und Kalibrator geführte Katheter gespült wird, Medikamente über den Katheter verab
reicht werden und sogenannte "Microbubbles" die Übertragungsfunktion verändern.
Treten solche Änderungen auf, ist ein Nachkalibrieren erforderlich, was aber bei liegen
dem, das heißt bei einem im Körper eines Patienten befindlichen Katheter nicht ohne
weiteres durchgeführt werden kann.
Eine weitere Möglichkeit besteht darin, einen Korrekturdatensatz aus der Übertragungs
funktion mittels eines externen Kalibrationssignals zu gewinnen. Zu diesem Zweck wird
auf der vom Meßort abgewandten Seite des Katheters, das heißt außerhalb des Körpers
des Patienten ein Kalibrationssignal in Form eines Sprungsignals, eines Druckstoßes
oder eines Rauschens abgegeben und die dabei erzeugte Eigenschwingung zur Berech
nung des Korrekturdatensatzes verwendet. Bei dieser Art der Ermittlung der Übertra
gungsfunktion mittels eines externen Kalibrationssignals treten jedoch mehrere Proble
me auf. Zum einen muß das Kalibrationssignal, das heißt das Sprungsignal, der Druck
stoß oder das Rauschen sehr exakt und reproduzierbar erzeugt werden, was ein sehr
sorgfältiges Arbeiten erfordert und wegen des nicht konstanten Meßverhaltens des
Übertragungssystems Messungen über einen längeren Zeitraum notwendig macht und
daher wegen des hohen Zeit- und Schulungsaufwandes beispielsweise in einem Kran
kenhaus nicht realisierbar ist. Zum anderen ist die Verwendung einer automatischen,
mechanischen Vorrichtung, die am Druckwandler montiert wird, sehr teuer und erfor
dert darüber hinaus als mechanisches Präzisionsteil besonderen Bedienungsaufwand bei
der Einrichtung und Wartung.
Bei einer Kalibration bei liegendem Katheter kommt zusätzlich das Problem der Si
gnaltrennung hinzu, weil ansonsten die gemessene Sprungantwort auf ein Sprungsignal
durch das eigentliche Patientensignal, beispielsweise ein Blutdrucksignal, zu stark ver
fälscht wird und damit falsche Korrekturdatensätze ermittelt werden. Die sich daraus
ergebene Abhängigkeit vom Zeitpunkt der Auslösung des Sprungsignals, Stoßes auf das
System oder Rauschens schränkt die Reproduzierbarkeit erheblich ein und bereitet ins
besondere bei unregelmäßigen Patientensignalen einen erheblichen Aufwand.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Verfahren der eingangs genannten Art
anzugeben, das eine Bestimmung, kontinuierliche Überwachung und laufende Aktuali
sierung von Kalibrationsdaten für eine Korrektur von Meßwertverfälschungen eines
Patientensignals ohne externes Kalibrationssignal ermöglicht und ein robustes Korrek
turverfahren gewährleistet, das wenig störanfällig gegenüber Artefakten und anderen, in
den gemessenen Signalen enthaltenen Störungen ist.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Verfahren mit den Merkmalen des An
spruchs 1 gelöst.
Da die Korrekturkoeffizienten für eine Korrektur von Meßwertverfälschungen im Fre
quenzbereich für jede Frequenzlinie aus einer Statistik der bei dieser Frequenz gemes
senen Signale ermittelt werden und dabei empirisch überprüfte Annahmen über die ent
sprechende Statistik von unverfälschten Patientensignalen und allgemeine Eigenschaf
ten der Übertragungsfunktion verwendet werden, ermöglicht die erfindungsgemäße Lö
sung einer Bestimmung, kontinuierliche Überwachung und laufende Aktualisierung der
Kalibrationsdatensätze zur Korrektur der Meßwertverfälschungen von Patientensignalen
ohne ein externes Kalibrationssignal und schafft ein kostengünstiges, gegenüber einer
externen Kalibrationsvorrichtung wesentlich einfacher zu bedienendes und zu wartendes
und gegenüber Störungen wenig anfälliges Korrekturverfahren, bei dem die Übertra
gungsfunktion direkt aus dem Patientensignal ermittelt wird.
Eine vorteilhafte Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Lösung ist dadurch gekenn
zeichnet, dass die Korrekturdaten aus der aus dem Patientensignal gewonnenen Über
tragungsfunktion ermittelt werden und dass bei der Ermittlung der Korrekturdaten empi
risch überprüfte Annahmen über die entsprechende Statistik von unverfälschten Patien
tensignalen und allgemeinen Eigenschaften der Übertragungsfunktion verwendet wer
den.
Die erfindungsgemäße Lösung ermöglicht folgendes Vorgehen zur Ermittlung, Überwa
chung und Aktualisierung der Übertragungsfunktion im Frequenzbereich, um daraus
Kalibrationsdatensätze ohne externe Kalibrationsvorrichtung zu gewinnen:
- 1. Als Eingangssignal dient ein mittels handelsüblicher Kathetersysteme invasiv ge messenes Patienten(druck)signal. Eine mögliche Variante hierzu ist die Verwendung der Ableitung des Drucksignals nach der Zeit anstelle des Originalsignals.
- 2. Anschließend erfolgt eine Segmentierung des Signals entweder herzschlagweise oder in Form von Patientensignal-Segmenten, die hinsichtlich ihrer Länge für eine Fouriertransformation geeignet sind. Geeignet heißt dabei unter anderem, daß ab ei ner Mindestlänge der Vorzeichenwechsel der ersten Ableitung des Drucks nach der Zeit unter der Randbedingung eines minimalen Betrags der zweiten Ableitung des Drucks nach der Zeit gesucht wird. Eine weitere Option zur Bestimmung der geeig neten Länge besteht darin, daß ab einer Mindestlänge das Minimum des Fehlers bei Approximation des Drucksignals durch eine im höheren Frequenzbereich abge schnittene Fourierreihe ermittelt wird. Weitere optionale Vorverarbeitungsschritte sind eine lineare Trendbereinigung und eine Vervielfachung des Segments.
- 3. Es folgt eine komplexe, auf die Segmentlänge abgestimmte Fouriertransformation der Segmente sowie im Falle einer Fast-Fouriertransformation eine Transformation mittels Zero-padding.
- 4. Der Ansatz zur Ermittlung der Übertragungsfunktion beruht auf einer segmentwei
sen Statistik der unter Punkt 3 ermittelten komplexen Fourierkoeffizienten. Das Si
gnalmodell für einen komplexen Fourierkoeffizienten Si ist, da die Konvolution eine
komplexe Multiplikation im Frequenzbereich darstellt:
Si = ti(mi + vi)
mit ti als multiplikativer Komponente (Konvolution mit Übertragungsfunktion), mi als Mittel und vi als variablem Anteil des aus der Patientensignalmessung ermittelten Fourierkoeffizenten Si für die Frequenzen i = 0 . . . max. Die Anzahl n der Segmente bzw. der segmentweisen Fouriertransformationen für die Statistik wird so bestimmt, daß (mn - mn-1)2 < ε (Mittelwertstabilität) und Σ(sj - mn)2 < δ (ausreichende Varianz für Statistik) mit mn dem Mittelwert des komplexen Fourierkoeffizienten bei einer Stati stik der Längen und sj dem komplexen Wert des Fourierkoeffizienten bei einer Wiederholung j mit j = 1 . . . n sowie ε und δ als gewählten Schranken. Die optimalen Schwellwerte ε und δ müssen dabei empirisch bestimmt werden. - 5. Folgende allgemeine Annahmen über das Patientensignal werden dabei insgesamt
oder zum Teil für die Ermittlung der Übertragungsfunktion benutzt. Für alle An
nahmen ist eine gute Näherung ausreichend:
- 1. 5.1. Die Übertragungsfunktion bleibt über den Zeitraum der Statistik konstant.
- 2. 5.2. Das Patientensignal enthält eine auch über kurze Zeiten variable Komponente und ist nicht streng periodisch.
- 3. 5.3. Die Übertragungsfunktion entspricht (nicht notwendigerweise) einem System 2. Ordnung.
- 4. 5.4. Die Übertragungsfunktion entspricht im Frequenzbereich 1-2 Hz der Identität.
- 5. 5.5. Im Bereich sehr hoher Frequenzen mit Amplituden < ε (Rauschen nahe 0) kann die Übertragungsfunktion vernachlässigt werden.
- 6. Die Übertragungsfunktion wird aus einer Statistik der Form
[Σ(sij - mj)p]/[Σ(sij - mj)q] oder (mj)p/(mj)q
für alle Frequenzlinien j = 1 . . . max und für i = 1 . . . n Segmente bestimmt. Für die Pa rameter p und q gilt p < q.
Anstelle der Mittelwerte können auch Medianwerte verwendet werden, um die Sta tistik gegenüber Ausreißern zu stabilisieren. Eine solche Statistik läßt sich entspre chend dem Signalmodell als eine Folge von komplexen Fourierkoeffizienten anse hen. Durch komplexe Differentiation oder Logarithmierung der entsprechenden Fourierreihe erhält man eine abgeleitete Folge von Koeffizienten mit einer gleich mäßigeren Größenverteilung über den Frequenzbereich. Im übrigen werden die Pa rameter p und q empirisch bestimmt. Der Sonderfall p = 1 und q = 0 ist zugelassen. Z. B. gilt für p = 3 und q = 2, daß bei unverfälschten Patientensignalen der Realteil des Logarithmus der Statistik [Σ(sij - mj)3]/[Σ(sij - mj)2] für alle j linear mit dem Log arithmus der Frequenz abfällt. Eine Variante ist die zusätzliche Bestimmung von Momenten und Cumulanten höherer Ordnung zur Verbesserung des Signalmodells durch Charakterisierung der Verteilung des anregenden Signals. - 7. Zur Ermittlung der Übertragungsfunktion wird das Verhältnis der tatsächlichen Sta tistik zu der bei einem unverfälschten Patientensignal erwarteten Statistik oder nach logarithmischer Transformation wird die Differenz dieser Funktionen untersucht. Eine mögliche Variante zur Kombination der Fouriertransformation gemäß Punkt 3 und der logarithmischen Transformation stellt die Bestimmung des Ceptrums (ho morphe Dekonvolution) dar.
- 8. Zur Reduktion des Rauschens in dieser Statistik können folgende Verfahren einzeln
oder kombiniert verwendet werden:
- 1. 8.1. Eine (gegebenenfalls gewichtet) gemittelte Summation mehrerer aufeinander folgender Ermittlungen der Übertragungsfunktion entsprechend Punkt 7.
- 2. 8.2. Eine leichte Vergröberung der spektralen Auflösung durch Klassenbildung für mehrere Frequenzlinien.
- 3. 8.3. Eine glättende Interpolation oder Verwendung eines Median- oder Tiefpassfil ters. Es kann auch ein direkte Anpassung an ein System 2. Ordnung oder eine andere glatte Funktion, beispielsweise eine Splinefunktion, mit minimaler Ab weichung der aus der Statistik ermittelten verrauschten Übertragungsfunktion erfolgen.
- 9. Aus den Ergebnissen unter Punkt 8. lassen sich der Dämpfungskoeffizient und die
Resonanzfrequenz, bzw. der Betrag der Übertragungsfunktion für die einzelnen Fre
quenzlinien ermitteln.
Alternativ kann die Resonanzfrequenz direkt aus einer Statistik der unter Punkt 6 aufgeführten Form ermittelt werden. Dieses Verfahren erlaubt auch eine Schätzung der Dämpfung. Außerdem korrelieren die Logarithmen der Mittelwerte, beispiels weise und noch besser die der Mediane, mit der Frequenz. Die Steigung der ent sprechenden Regression bei verfälschten Patientensignalen liefert einen Schätzwert für die Dämpfung. Mehrere Schätzwerte für die Resonanzfrequenz und Dämpfung können bzgl. ihrer Güte gewichtet gemittelt werden. Dadurch läßt sich eine sehr stabile und genaue Schätzung von Resonanzfrequenz und Dämpfung erzielen. - 10. Optional kann ein iteratives Verfahren betreffend die Punkte 7-8 zur Verbesserung der Ergebnisse durchgeführt werden.
- 11. Die Phase kann dann aus der Übertragungsfunktion unter Annahme eines Systems 2. Ordnung eindeutig errechnet oder aus einer weiteren Statistik der unter Punkt 6 spe zifizierten Form ermittelt werden, wobei die entfaltete Phase der Statistik in der Form [Σ(sij - mj)3]/[Σ(sij - mj)2] bei unverfälschten Patientensignalen insbesondere ei ne sigmoide systematische Beziehung zur Frequenz zeigt.
- 12. Aus der Amplitude und der Phase der so bestimmten Übertragungsfunktion wird die komplexe Inverse dieser Funktion rechnerisch eindeutig ermittelt. Diese Inverse ist der Korrekturdatensatz für eine Korrektur im Frequenzbereich, wobei eine seg mentweise Fouriertransformation der gemessenen Drucksignale entsprechend den Punkten 1-3 erfolgt.
Anhand von in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen und Kurvenverläu
fen soll der der Erfindung zugrundeliegende Gedanke näher erläutert werden. Es zeigen:
Fig. 1 ein Blockschaltbild einer Vorrichtung zur blinden Bestimmung der
Übertragungsfunktion eines flüssigkeitsgefüllten Systems aus mit der
Übertragungsfunktion konvolvierten Patientensignalen für die Er
mittlung, Überwachung und Aktualisierung von Korrekturdaten zur
Korrektur von Messwertverfälschungen und zur Kalibration von
flüssigkeitsgefüllten Übertragungssystemen,
Fig. 2 graphische Darstellungen der superponierten Spektren mehrerer
Messungen des Logarithmus des Betrags der Statistik bei Messungen
mit Tipdrucksensoren und bei Messungen mit durch ein flüssig
keitsgefülltes System verfälschten Messwerten,
Fig. 3 eine graphische Darstellung der Spektren einer Messung des Log
arithmus des Betrags der Statistik bei Messungen mit Tipdrucksen
soren und bei Messungen mit durch ein flüssigkeitsgefülltes System
verfälschten Messwerten mit jeweils logarithmierter Frequenzachse,
Fig. 4 eine graphische Darstellung der Spektren einer Messung des Log
arithmus des Betrags der Statistik, bei Messungen mit Tipdrucksen
soren und bei Messungen mit durch ein flüssigkeitsgefülltes System
verfälschten Messwerten mit jeweils logarithmierter Frequenzachse
und mit Regressionen für den Kurvenverlauf bei der Messung mit
Tipdrucksensoren und bei durch ein flüssigkeitsgefülltes System
verfälschten Messwerten,
Fig. 5 und 6 eine graphische Darstellung der mittels verschiedener Methoden ge
glätteten Residuen von Messungen des Logarithmus des Betrags der
für zwei unterschiedliche flüssigkeitsgefüllte Systeme mit per exter
ner Kalibration unabhängig bestimmten Resonanzen und
Fig. 7 eine graphische Darstellung wie in den Fig. 5 und 6 mit empi
risch ermittelten Resonanzen.
Fig. 1 zeigt einen prinzipiellen Aufbau einer invasiven Druckmessung mittels eines
flüssigkeitsgefüllten Übertragungssystems. Dabei wird ein das flüssigkeitsgefüllte
Übertragungssystem bildender Katheter 2 durch das venöse oder arterielle System eines
Patienten 1 in die Nähe der Stelle bewegt, an der beispielsweise die Impedanz am arteri
ellen Gefäßsystem, der Druck oder eine Ableitung des Drucks nach der Zeit zur Mes
sung der isovolumischen Kontraktionskraft oder dergleichen gemessen werden soll. Um
den Patienten 1 möglichst wenig durch den Katheter 2 zu beeinflussen, weist der Ka
theter 2 möglichst geringe Abmessungen auf, besteht vorzugsweise aus einem elasti
schen Material und ist schlauchartig ausgebildet. An der Spitze des flüssigkeitsgefüllten
Katheters 2 befindet sich eine Öffnung, durch die beispielsweise Druckimpulse aufge
nommen und durch den Katheter 2 und eine ebenfalls flüssigkeitsgefüllte Leitung bis
zu einem Druckwandler 3 weitergeleitet werden.
Der Druckwandler 3 erzeugt in Abhängigkeit von den Druckimpulsen elektrische Si
gnale, die entsprechend dargestellt bzw. ausgewertet werden können. Dieses Verfahren
ist prinzipiell seit längerem bekannt. Eine eventuelle Korrektur der Übertragungsfunkti
on dieses Übertragungssystems erfolgte nach Ermittlung der Resonanzfrequenz und des
Dämpfungskoeffizienten mittels einer analogen elektrischen Schaltung oder eines ent
sprechenden numerischen Algorithmus.
Um die bei der Verwendung der oben beschriebenen Methode auftretenden Meßverfäl
schungen, die im Bereich von bis zu 40% liegen, wirksam zu korrigieren, wird bei dem
erfindungsgemäßen Verfahren ein Analog/Digital-Wandler 4 zwischen dem Druck
wandler 3 und einer Signalanalyse- und -verarbeitungseinheit 5 angeordnet, der die
analogen Signale des Druckwandlers 3 in digitale, an den Eingang der Signalanalyse-
und -verarbeitungseinheit 5 angelegte Signale umsetzt. Innerhalb der Signalanalyse- und
-verarbeitungseinheit 5 werden die gemessenen Daten auf der Basis einer digitalen Fou
rieranalyse mit Korrekturfaktoren beaufschlagt und die so korrigierten Messwerte an
eine Ausgabe- bzw. Auswerteeinrichtung 7 weitergeleitet.
Eine Einrichtung zur Bestimmung, kontinuierlichen Überwachung und Aktualisierung
von Kalibrationsdatensätzen 6 für eine Korrektur von Messwertverfälschungen des
Drucksignals ist an den Ausgang des Analog-Digitalwandlers 4 angeschlossen bzw. mit
der Signalanalyse- und -verarbeitungseinheit 5 verbunden und ermittelt, überwacht und
aktualisiert Parameter des Katheter-Leitungssystems, auf deren Grundlage dann eine
Auswahl von Korrekturdatensätzen erfolgt.
Die digitalisierten und mit korrigierten Fourierkoeffizienten beaufschlagten Signale wer
den von der Signalanalyse- und -verarbeitungseinheit 5 zu einer Anzeige- bzw. Aus
werteeinheit 6 übermittelt, wobei eine Anzeige sowohl auf einem Monitorsystem als
auch auf einem Ausdruck erfolgen kann. Je nach Standard des Monitors, werden die
Signale zunächst einem Digital/Analog-Wandler zugeführt und anschließend ausgege
ben oder direkt einem Monitor überspielt, der digitale Signal verarbeiten kann. Gegebe
nenfalls müssen die Signale noch dergestalt aufbereitet werden, daß ein für die Darstel
lung geeignetes Format vorliegt.
Eine andere Möglichkeit besteht in der Übermittlung der Daten an einen Computer, der
diese speichert und auswertet. In diesem Fall werden die Daten nicht in einem Digi
tal/Analog-Wandler bearbeitet sondern werden direkt von der Korrektur weitergeleitet.
Es besteht weiterhin die Möglichkeit, die Korrektur nicht online durchzuführen, sondern
die Daten abzuspeichern und zu einem späteren Zeitpunkt auszuwerten oder zu korrigie
ren. Voraussetzung dafür ist das Vorhandensein der systemspezifischen Daten sowie der
Informationen über die Meßbedingungen, damit nachfolgend eine zutreffende Auswahl
der Korrekturdatensätze erfolgen kann. Die Daten werden dafür vorteilhafterweise di
rekt nach dem Druckwandler 3 aufgenommen und auf einem geeigneten Speichermedi
um, beispielsweise einer CD oder Diskette, abgelegt.
Fig. 2 zeigt den Kurvenverlauf der superponierten Spektren mehrerer Messungen des
Logarithmus des Betrags der Statistik (= Realteil des komplexen Logarithmus der Stati
stik) [sij -mj)3]/[sij - mj)2]. In der unteren Grafik ist der Kurvenverlauf für Tip-
Druckkurven und in der oberen Grafik sind die durch ein flüssigkeitsgefülltes System
verfälschten Messwerte dargestellt. Man erkennt deutlich den exponentiellen Abfall
der Tip-Druckkurven, der bei einer Logarithmierung der Frequenzachse zu einem linea
ren Abfall wird. Die entsprechende Statistik der über das flüssigkeitsgefüllte Übertra
gungssystem verfälschten Messwerte weicht deutlich von diesem exponentiellen Abfall
ab. Dieser Unterschied der Spektren der Tip-Druckkurven und der durch das flüssig
keitsgefülltes Übertragungssystem verfälschten Messwerte resultiert aus der Übertra
gungsfunktion.
Die Übertragungsfunktion lässt sich also ermitteln, wenn aus den in der oberen Grafik
dargestellten Kurven die in der unteren Grafik dargestellten Kurven ausreichend gut
geschätzt werden können. Grundsätzlich gilt, dass für alle unverzerrten Patienten
druckmessungen unabhängig von der Art der Erkrankung, vom gemessenen Druck und
von der individuellen Messung der exponentielle Fit sehr gut ist (r < 0.9). Diese empi
risch an einem umfangreichen Datensatz überprüfte Beziehung ist die Grundlage für die
Schätzung des Verlaufs der Statistik für Tip-Druckkurven aus der entsprechenden Stati
stik für die durch das flüssigkeitsgefüllte Übertragungssystem verfälschten Messwerte.
In Fig. 3 sind in der oberen Darstellung die Spektren einer Messung des Logarithmus
des Betrags der Statistik (= Realteil des komplexen Logarithmus der Statistik):
[sij - mj)3]/[sij -mj)2]
dargestellt für eine Tip-Druckkurve und eine entsprechenden Statistik für die durch das
flüssigkeitsgefüllte Übertragungssystem verfälschten Messwerte. Die Frequenzachse ist
logarithmiert (natürlicher Logarithmus). Man sieht deutlich die Diskrepanz im Bereich
der Übertragungsfunktion.
Die entsprechenden Regressionen für die Tip-Druckkurve und für die durch das flüs
sigkeitsgefülltes Übertragungssystem verfälschten Messwerte zeigt die untere Darstel
lung. Dabei lässt sich die Problematik der Ermittlung der Regression für die Tip-
Druckkurven aus der Kurve der verfälschten Meßwerte verdeutlichen. Mit einer einfa
chen Regression ist es nicht getan, da Steigung und Offset der beiden Kurven nicht
übereinstimmen. Die entsprechenden Ansätze zur Bearbeitung dieses Problems werden
in Verbindung mit Fig. 4 erläutert.
Bei der Analyse der Residuen nach Subtraktion der Regressionen sieht man deutlich den
durch die Übertragungsfunktion verursachten Berg im Bereich der Resonanzfrequenz
bei den Residuen der verfälschten Meßwerte. Die Residuen der Tip-Druckkurve oszil
lieren im Bereich der höheren Frequenzen um die Nulllinie, zeigen aber im Bereich der
niedrigen Frequenzen einen deutlichen Berg, der durch die kräftige Grundschwingung
und die ersten Oberschwingungen des Pulssignals verursacht wird und bei der Erstel
lung eines Signalmodells berücksichtigt werden muss.
In Fig. 4 sind die Spektren einer Messung des Logarithmus des Betrags der Statistik
(= Realteil des komplexen Logarithmus der Statistik):
[sij - mj)3]/[sij - mj)2]
für eine Tip-Druckkurve (tip) und eine entsprechende Statistik für die durch das flüs
sigkeitsgefüllte System verfälschten Messwerte (mes) dargestellt. Die Frequenzachse
ist dazu logarithmiert (natürlicher Logarithmus).
Die entsprechenden Regressionen für die Tip-Druckkurve (tip reg 1 und tip reg 2) und
für die durch das flüssigkeitsgefüllte System verfälschten Messwerte (mes reg 1 und
mes reg 2) sind die beiden oberen Linien, die sich in der Mitte des Bildes kreuzen. Un
ter Verwendung der Annahmen, dass die Übertragungsfunktion im niedrigen Frequenz
bereich der Identität (Punkt 5.4. der obenstehenden Merkmalsgliederung) entspricht
und ab Unterschreiten einer gewissen Signalschwelle vernachlässigbar ist (5.5, der
obenstehenden Merkmalsgliederung) lässt sich eine Art Zwei-Punkt-Regression bilden
(siehe die beiden unteren Geraden in Fig. 4).
Zur Verfügung stehen bei Fehlen einer Tipdruck-Referenzmessung (normaler Messfall)
die beiden die verfälschten Meßwerte und die Regressionen der verfälschten Meßwerte
wiedergebenden Kurven. Geschätzt werden soll die die Tip-Druckmessung wiederge
bende Kurve. Das gelingt mit einer gewichteten Mittelung beider Regressionen der ver
fälschten Messung hinreichend gut.
Diese Schätzung kann noch iterativ verbessert werden durch Grobabschätzung der Re
sonanzfrequenz. Auch dieser Schritt wurde empirisch in extenso überprüft.
In den Fig. 5 und 6 sind die mittels verschiedener Methoden geglätteten Residuen,
von Messungen des Logarithmus des Betrags der Statistik (= Realteil des komlexen
Logarithmus der Statistik):
[sij - mj)3]/[sij - mj)2]
für zwei unterschiedliche flüssigkeitsgefüllte Systeme mit per externer Kalibration un
abhängig bestimmten Resonanzen dargestellt.
Darin bezeichnet:
"org" die Originalmessung, d. h. die unbearbeitete Messkurve,
"tp" die mittels eines Tiefpassfilters geglättete Kurve,
"mvg" die mittels eines Mittelwertfilters geglättete Kurve,
"cub" die durch Interpolation mittels eines kubischen Polynoms geglättete Kurve,
"pol" die mit einem allgemeinen Polynom gefilterte Kurve.
"org" die Originalmessung, d. h. die unbearbeitete Messkurve,
"tp" die mittels eines Tiefpassfilters geglättete Kurve,
"mvg" die mittels eines Mittelwertfilters geglättete Kurve,
"cub" die durch Interpolation mittels eines kubischen Polynoms geglättete Kurve,
"pol" die mit einem allgemeinen Polynom gefilterte Kurve.
Dabei erwies sich die mittels eines Tiefpassfilters durchgeführte Glättung am stabilsten.
Die empirisch ermittelten Resonanzen werden durch Ringe markiert. Die Frequenzachse
ist logarithmiert, aber mit entsprechenden delogarithmierten Frequenzen beschriftet.
Das Ergebnis kann gemäß Fig. 7, in der den Fig. 5 und 6 entsprechende Kurven
verläufe dargestellt und entsprechend bezeichnet sind, allerdings bei Messungen mit
einer relativen Lücke im Spektrum des Anregungssignals (Tip-Signals, Referenzsignals)
im Bereich der Resonanzfrequenz gestört werden. Ein verbessertes Interpolationsverfah
ren, z. B. ein Fitting an System 2. Ordnung, beseitigt dieses Problem.
Ein weiteres evtl. störendes Problem ist der Berg im Bereich der niedrigen Frequenzen
des Originalsignals, der durch die kräftige Grundschwingung und die ersten Ober
schwingungen des Pulssignals verursacht wird. Dieses Problem lässt sich wie folgt be
heben:
- 1. Durch Festlegung einer Untergrenze für ein plausible Resonanzfrequenz z. B. 3 Hz.
- 2. Durch Nullsetzen der Residuen im niedrigen Frequenzbereich (bis 1 (2) Hz) 0.
- 3. Durch Verbessern des Modells dahingehend, dass der Anfang der geschätzten Refe renzregression ersetzt wird durch die Messwerte mit der Annahme, dass die Über tragungsfunktion die Identität im niedrigen Frequenzbereich ist. Um Stetigkeit zu gewährleisten, bietet sich an, beide Kurven gewichtet zu mitteln, wobei das Ge wicht der Messwerte bei 1 Hz 1 ist und relativ rasch auf 0 abfällt, und das Gewicht der Regression bei 1 Hz 0 ist und relativ rasch auf 1 ansteigt.
Bereits ohne diese Verbesserungen (Fitting an System 2. Ordnung, und Verbesserung
des Signalmodells) erlaubt das Verfahren eine exakte und von Patienten (Krankheits
bild), Art des Drucks und Übertragungssystems unabhängige Bestimmung des Dämp
fungskoeffizienten und der Resonanzfrequenz, wie in systematischen Vergleichsunter
suchungen mit per externer Kalibration unabhängig bestimmter Übertragungsfunktion
nachgewiesen werden konnte.
Claims (30)
1. Verfahren zur Ermittlung, Überwachung und Aktualisierung von Korrekturdaten
zur Korrektur von Messwertverfälschungen und zur Kalibration von flüssig
keitsgefüllten Übertragungssystemen, über die im Körper eines Patienten er
fasste Patientensignale zu einem externen Messwertempfänger übertragen wer
den, insbesondere für invasive Druckmessungen in der Kardiologie, Intensivme
dizin und Anästhesie,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Korrekturdaten im Frequenzbereich für jede Frequenz aus einer Statistik
der bei dieser Frequenz gemessenen Patientensignale ermittelt werden.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Korrekturdaten
aus der aus dem Patientensignal gewonnenen Übertragungsfunktion ermittelt
werden.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass bei der Ermittlung
der Korrekturdaten empirisch überprüfte Annahmen über die entsprechende Sta
tistik von unverfälschten Patientensignalen und allgemeinen Eigenschaften der
Übertragungsfunktion verwendet werden.
4. Verfahren nach Anspruch 2 oder 3, gekennzeichnet durch:
- a) eine Segmentierung des gemessenen Patientensignals,
- b) eine komplexe, auf die Segmentlänge abgestimmte Fouriertransformation der Segmente,
- c) eine segmentweise Statistik der ermittelten komplexen Fourierkoeffizien ten und
- d) Ermittlung der Übertragungsfunktion aus dem Verhältnis der tatsächlichen, segmentweisen Statistik der ermittelten, komplexen Fourierkoeffizienten zu der bei einem unverfälschten Patientensignal erwarteten Statistik der komplexen Fourierkoeffizienten.
5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die komplexe, auf
die Segmentlänge abgestimmte Fouriertransformation der Segmente bei einer
Fast-Fouriertransformation mittels Zero-Padding erfolgt.
6. Verfahren nach Anspruch 2 oder 3, gekennzeichnet durch:
- a) eine Segmentierung des gemessenen Patientensignals,
- b) eine komplexe, auf die Segmentlänge abgestimmte Fouriertransformation der Segmente,
- c) eine segmentweise Statistik der ermittelten komplexen Fourierkoeffizienten,
- d) eine logarithmische Transformation der tatsächlichen, segmentweisen Stati stik und eine Schätzung der entsprechenden, bei einem unverfälschten Pati entensignal zu erwartenden Statistik und
- e) eine Ermittlung der Übertragungsfunktion aus der Differenz der logarithmi schen Transformation der Statistiken.
7. Verfahren nach Anspruch 2 oder 3, gekennzeichnet durch:
- a) eine Segmentierung des gemessenen Patientensignals,
- b) eine komplexe, auf die Segmentlänge abgestimmte Fouriertransformation der Segmente,
- c) eine segmentweise Statistik der ermittelten komplexen Fourierkoeffizienten,
- d) eine Differentiation der aus den Werten der Statistik als Koeffizienten ge bildeten Fourierreihe und
- e) eine Ermittlung der Resonanz und Dämpfung aus den Koeffizienten der dif ferenzierten Reihe.
8. Verfahren nach Anspruch 2 oder 3, gekennzeichnet durch eine Segmentierung
des gemessenen Patientensignals und Bestimmung des Ceptrums.
9. Verfahren nach mindestens einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch ge
kennzeichnet, dass die Segmentierung eines invasiv mittels eines Kathetersy
stems gemessenen Patientendrucksignals zur invasiven intraarteriellen und/oder
intravenösen Druckmessung herzschlagweise erfolgt.
10. Verfahren nach mindestens einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch ge
kennzeichnet, dass die Segmentierung in Patientensignalsegmenten erfolgt, die
hinsichtlich ihrer Länge für eine Fouriertransformation geeignet sind.
11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass eine für die Fou
riertransformation geeignete Länge des Patientensignalsegments dadurch be
stimmt wird, dass ab einer vorgebbaren Mindestlänge ein Vorzeichenwechsel der
ersten Ableitung des gemessenen Patientensignals nach der Zeit unter der Rand
bedingung eines minimalen Betrags der zweiten Ableitung des Patientensignals
nach der Zeit auftritt.
12. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass eine für die Fou
riertransformation geeignete Länge des Patientensignalsegments dadurch be
stimmt wird, dass ab einer vorgebbaren Mindestlänge ein Minimum des Fehlers
bei Approximation des Patientensignals durch eine im höheren Frequenzbereich
abgeschnittene Fourierreihe auftritt.
13. Verfahren nach mindestens einem der voranstehenden Ansprüche, gekennzeich
net durch eine Trendbereinigung der Segmentierung des Patientensignals bzw.
Patientendrucksignals.
14. Verfahren nach mindestens einem der voranstehenden Ansprüche, gekennzeich
net durch eine Vervielfachung des segmentierten Patientensignals bzw. Patien
tendrucksignals.
15. Verfahren nach mindestens einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnct, dass das Signalmodell für einen komplexen Fourierkoeffizien
ten Si
Si = ti(mi + vi)
ist, wobei ti eine multiplikative Komponente (Konvolution mit Übertragungs funktion), mi ein Mittelwert und vi ein variabler Anteil des aus einer Messung ermittelten Fourierkoeffizenten Si für die Frequenzen i = 0 . . . maximal ist und die Anzahl n der Segmente bzw. segmentweisen Fouriertransformationen für die Statistik so bestimmt wird, daß durch die Bedingungen
(mn - mn-1)2 < ε
eine hinreichende Mittelwertstabilität und
Σ(sj - mn)2 < δ
eine ausreichende Varianz für die Statistik mit mit einem Mittelwert des komple xen Fourierkoeffizienten bei einer Statistik der Längen und sj einem komple xen Wert des Fourierkoeffizienten bei einer Wiederholung j mit j = 1 . . . n sowie ε und δ als gewählten Schranken gegeben ist.
Si = ti(mi + vi)
ist, wobei ti eine multiplikative Komponente (Konvolution mit Übertragungs funktion), mi ein Mittelwert und vi ein variabler Anteil des aus einer Messung ermittelten Fourierkoeffizenten Si für die Frequenzen i = 0 . . . maximal ist und die Anzahl n der Segmente bzw. segmentweisen Fouriertransformationen für die Statistik so bestimmt wird, daß durch die Bedingungen
(mn - mn-1)2 < ε
eine hinreichende Mittelwertstabilität und
Σ(sj - mn)2 < δ
eine ausreichende Varianz für die Statistik mit mit einem Mittelwert des komple xen Fourierkoeffizienten bei einer Statistik der Längen und sj einem komple xen Wert des Fourierkoeffizienten bei einer Wiederholung j mit j = 1 . . . n sowie ε und δ als gewählten Schranken gegeben ist.
16. Verfahren nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass die optimalen
Schwellwerte ε und δ empirisch bestimmt werden.
17. Verfahren nach Anspruch 15 oder 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Über
tragungsfunktion aus einer Statistik der Form [Σ(sij - mj)p)/[Σ(sij - mj)q) für alle
Frequenzlinien j = 1 . . . max und für i = 1 . . . n Segmente bestimmt wird, wobei für
die Parameter p und q die Bedingung p < q gilt und die Parameter p und q empi
risch bestimmt werden.
18. Verfahren nach Anspruch 15 oder 16, dadurch gekennzeichnet, dass Median
werte als Schätzwerte verwendet werden, die durch komplexe Differentiation
oder Logarithmierung der entsprechenden Fourierreihe und einer daraus abge
leiteten Folge von Koeffizienten, mit einer gleichmäßigen Größenverteilung über
den Frequenzbereich gewonnen werden.
19. Verfahren nach Anspruch 17 oder 18, dadurch gekennzeichnet, dass zusätzlich
Momenten oder Cumulanten höherer Ordnung bestimmt werden.
20. Verfahren nach mindestens einem der voranstehenden Ansprüche, gekennzeich
net durch eine Mittelung mehrerer aufeinanderfolgender Ermittlungen der
Übertragungsfunktion.
21. Verfahren nach Anspruch 20, gekennzeichnet durch eine gewichtete Mittelung
mehrerer aufeinanderfolgender Ermittlungen der Übertragungsfunktion.
22. Verfahren nach mindestens einem der voranstehenden Ansprüche, gekennzeich
net durch eine formale Modellierung der nacheinander ermittelten Übertra
gungsfunktion als Raum-Zustandsmodell.
23. Verfahren nach mindestens einem der voranstehenden Ansprüche, gekennzeich
net durch eine Vergröberungen der spektralen Auflösung durch Klassenbildung
für mehrere Frequenzlinien.
24. Verfahren nach mindestens einem der voranstehenden Ansprüche, gekennzeich
net durch eine glättende Interpolation der ermittelten Übertragungsfunktion
und/oder Filterung der Übertragungsfunktion mittels eines Tiefpassfilters.
25. Verfahren nach mindestens einem der voranstehenden Ansprüche, gekennzeich
net durch eine direkte Anpassung an ein System 2. Ordnung mit minimaler Ab
weichung der aus der Statistik ermittelten verrauschten Übertragungsfunktion.
26. Verfahren nach mindestens einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch ge
kennzeichnet, dass nach einer Reduktion des Rauschens in der aus dem Ver
hältnis der tatsächlichen Statistik zu der bei einem unverfälschten Patientensi
gnal erwarteten Statistik oder der Differenz dieser Funktionen nach einer log
arithmischen Transformation ermittelten Übertragungsfunktion der Dämpfungs
koeffizient und die Resonanzfrequenz, bzw. der Betrag der Übertragungsfunkti
on für die einzelnen Frequenzlinien ermittelt werden.
27. Verfahren nach den voranstehenden Ansprüchen 20 bis 26, gekennzeichnet
durch ein iteratives Verfahren zur Verbesserung der Ergebnisse.
28. Verfahren nach mindestens einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch ge
kennzeichnet, dass die Phase aus der Übertragungsfunktion errechnet wird.
29. Verfahren nach mindestens einem der voranstehenden Ansprüche 1 bis 27, da
durch gekennzeichnet, dass die Phase aus einer weiteren Statistik der in den
Ansprüchen 17 und 18 spezifizierten Form ermittelt wird.
30. Verfahren nach mindestens einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch ge
kennzeichnet, dass aus der Amplitude und der Phase der so bestimmten Über
tragungsfunktion die komplexe Inverse dieser Funktion rechnerisch ermittelt
wird, die als Korrekturdatensatz für eine Korrektur im Frequenzbereich dient,
wobei eine segmentweise Fouriertransformation der gemessenen Patientensi
gnale erfolgt.
Priority Applications (14)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE10049734A DE10049734A1 (de) | 2000-09-28 | 2000-09-28 | Verfahren zur Ermittlung, Überwachung und Aktualisierung von Korrekturdaten für flüssigkeitsgefüllte Übertragungssysteme |
CA2423959A CA2423959C (en) | 2000-09-28 | 2001-09-25 | Method for determining, monitoring and updating correction data for liquid-filled transmission systems |
JP2002529960A JP5161413B2 (ja) | 2000-09-28 | 2001-09-25 | 液体充填式伝送システムの補正データを決定、モニタ及び更新するための方法 |
DK01985667T DK1320323T3 (da) | 2000-09-28 | 2001-09-25 | Fremgangsmåde til erhvervelse, overvågning og opdatering af korrektionsdata for væskefyldte transmissionssystemer |
AU2002223440A AU2002223440B2 (en) | 2000-09-28 | 2001-09-25 | Method for acquiring, monitoring and updating correction data for liquid-filled transmission systems |
ES01985667T ES2275751T3 (es) | 2000-09-28 | 2001-09-25 | Procedimiento para la determinacion, supervision y actulizacion de datos de correccion para sistemas de transmision llenos de liquido. |
EP01985667A EP1320323B1 (de) | 2000-09-28 | 2001-09-25 | Verfahren zur ermittlung, überwachung und aktualisierung von korrekturdaten für flüssigkeitsgefüllte übertragungssysteme |
PCT/DE2001/003719 WO2002026127A1 (de) | 2000-09-28 | 2001-09-25 | Verfahren zur ermittlung, überwachung und aktualisierung von korrekturdaten für flüssigkeitsgefüllte übertragungssysteme |
US10/381,942 US7264593B2 (en) | 2000-09-28 | 2001-09-25 | Method for determining, monitoring and updating correction data for liquid-filled transmission systems |
AU2344002A AU2344002A (en) | 2000-09-28 | 2001-09-25 | Method for acquiring, monitoring and updating correction data for liquid-filled transmission systems |
PT01985667T PT1320323E (pt) | 2000-09-28 | 2001-09-25 | Processo para a determinação, monitorização e actualização de dados de correcção para sistemas de transmissão cheios de líquido |
AT01985667T ATE345085T1 (de) | 2000-09-28 | 2001-09-25 | Verfahren zur ermittlung, überwachung und aktualisierung von korrekturdaten für flüssigkeitsgefüllte übertragungssysteme |
DE50111464T DE50111464D1 (de) | 2000-09-28 | 2001-09-25 | Verfahren zur ermittlung, überwachung und aktualisierung von korrekturdaten für flüssigkeitsgefüllte übertragungssysteme |
CY20071100180T CY1106005T1 (el) | 2000-09-28 | 2007-02-12 | Μεθοδος για την αναζητηση, παρακολουθηση και ενημερωση των δεδομενων διορθωσης για τα γεματα με υγρο συστηματα μεταφορας |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE10049734A DE10049734A1 (de) | 2000-09-28 | 2000-09-28 | Verfahren zur Ermittlung, Überwachung und Aktualisierung von Korrekturdaten für flüssigkeitsgefüllte Übertragungssysteme |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE10049734A1 true DE10049734A1 (de) | 2002-04-11 |
Family
ID=7659016
Family Applications (2)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE10049734A Withdrawn DE10049734A1 (de) | 2000-09-28 | 2000-09-28 | Verfahren zur Ermittlung, Überwachung und Aktualisierung von Korrekturdaten für flüssigkeitsgefüllte Übertragungssysteme |
DE50111464T Expired - Lifetime DE50111464D1 (de) | 2000-09-28 | 2001-09-25 | Verfahren zur ermittlung, überwachung und aktualisierung von korrekturdaten für flüssigkeitsgefüllte übertragungssysteme |
Family Applications After (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE50111464T Expired - Lifetime DE50111464D1 (de) | 2000-09-28 | 2001-09-25 | Verfahren zur ermittlung, überwachung und aktualisierung von korrekturdaten für flüssigkeitsgefüllte übertragungssysteme |
Country Status (12)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US7264593B2 (de) |
EP (1) | EP1320323B1 (de) |
JP (1) | JP5161413B2 (de) |
AT (1) | ATE345085T1 (de) |
AU (2) | AU2344002A (de) |
CA (1) | CA2423959C (de) |
CY (1) | CY1106005T1 (de) |
DE (2) | DE10049734A1 (de) |
DK (1) | DK1320323T3 (de) |
ES (1) | ES2275751T3 (de) |
PT (1) | PT1320323E (de) |
WO (1) | WO2002026127A1 (de) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP1628570A1 (de) * | 2004-02-26 | 2006-03-01 | Deutsches Herzzentrum Berlin | Verfahren zur bestimmung hämodynamischer parameter |
Families Citing this family (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2012013662A1 (en) | 2010-07-26 | 2012-02-02 | Steerable Instruments Bvba | Capillary tube assembly |
US20130123661A1 (en) * | 2010-07-26 | 2013-05-16 | Steerable Instruments Bvba | Endoscopic pressure detection assembly |
US10537274B2 (en) | 2011-09-22 | 2020-01-21 | The U.S. Govt As Represented By The Dept. Of Veterans Affairs | Standardized measurement of physiological pressures using an air-charged catheter apparatus |
FR2984720B1 (fr) * | 2011-12-22 | 2014-03-07 | Univ Grenoble 1 | Procede et dispositif de surveillance de la mesure de la pression arterielle par catheterisme arteriel d'un patient |
DE102017110342A1 (de) * | 2017-05-12 | 2018-11-15 | Prüftechnik Dieter Busch AG | Effektivwertbestimmung einer Maschinenschwingungsgröße |
WO2021062086A1 (en) * | 2019-09-27 | 2021-04-01 | Board Of Regents Of The University Of Texas System | A system and method for cardiac pressure measurement |
CN116049341B (zh) * | 2023-03-08 | 2023-08-15 | 北京七兆科技有限公司 | 一种水文数据标准化方法、装置、设备及存储介质 |
Family Cites Families (27)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US653749A (en) * | 1900-04-19 | 1900-07-17 | William R Mackay | Toy rapid-fire cannon. |
US1403719A (en) * | 1921-03-05 | 1922-01-17 | Keystone Die And Mfg Company | Toy gun |
US1743576A (en) * | 1927-07-14 | 1930-01-14 | Smith Robert Bigham | Pneumatically-actuated machine gun |
US1789206A (en) * | 1930-02-19 | 1931-01-13 | Walter V Whatley | Machine-gun toy |
US1927424A (en) * | 1931-12-21 | 1933-09-19 | Trubenbach Walter | Toy rapid-fire gun |
US3272397A (en) * | 1963-06-20 | 1966-09-13 | Sherman G Bean | Feeder of non-flowing material |
US3348531A (en) * | 1964-03-06 | 1967-10-24 | Sekiden Kagaku Kogyo Co Ltd | Toy gun having a divided magazine |
US3263664A (en) * | 1964-12-29 | 1966-08-02 | Martin G Bauer | Bb gun loader |
US3695246A (en) * | 1971-06-10 | 1972-10-03 | Us Navy | Pneumatic machine gun with photo cell interrupted circuit |
US4025071A (en) * | 1976-03-05 | 1977-05-24 | Hodges Kenneth M | Tennis ball server and court installation |
US4232373A (en) * | 1978-04-14 | 1980-11-04 | Regents For Education Of The State Of Rhode Island | Compensation of fluidic transducers |
US4325382A (en) * | 1980-05-15 | 1982-04-20 | Memorial Hospital For Cancer And Allied Diseases | Process and apparatus for the real time adaptive filtering of catheter pressure measurements |
US4405060A (en) * | 1981-07-20 | 1983-09-20 | American Hospital Supply Corporation | Tablet dispensing device |
JPH0448162Y2 (de) * | 1986-12-26 | 1992-11-13 | ||
US4980552A (en) * | 1989-06-20 | 1990-12-25 | The Regents Of The University Of California | High resolution PET scanner using rotating ring array of enlarged detectors having successively offset collimation apertures |
US5166457A (en) * | 1992-01-22 | 1992-11-24 | Lorenzetti James A | Ammunition magazine for paint ball gun |
US5505188A (en) * | 1994-03-17 | 1996-04-09 | Williams; Robert A. | Paint ball gun |
US5542406A (en) * | 1994-08-22 | 1996-08-06 | Oneto; Michael A. | Retractable bolt assembly for compressed gas powered gun |
US5794606A (en) * | 1996-05-28 | 1998-08-18 | Deak; Bernard A. | Ram feed ammo box |
US5809983A (en) * | 1996-11-29 | 1998-09-22 | Stoneking; Scot E. | Lighting loader system |
US5947100A (en) * | 1997-04-30 | 1999-09-07 | Anderson; Joel A. | Paint ball gun agitator sound trigger and duration control |
US5827195A (en) * | 1997-05-09 | 1998-10-27 | Cambridge Heart, Inc. | Electrocardiogram noise reduction using multi-dimensional filtering |
US5839422A (en) * | 1997-05-23 | 1998-11-24 | Ferris; Shell M. | Automatic feeder for projectile gun using compressed gas |
CA2311535C (en) * | 1997-11-21 | 2007-11-27 | Deutsches Herzzentrum Berlin | Correction of blood pressure measurements in invasive liquid-filled systems |
DE19820844B4 (de) * | 1997-11-21 | 2006-01-26 | Deutsches Herzzentrum Berlin | Verfahren und Vorrichtung zur Korrektur von Meßwertverfälschungen bei invasiven Druckmessungen mit flüssigkeitsgefüllten Systemen |
US6462342B1 (en) * | 2000-06-22 | 2002-10-08 | Ge Medical Systems Global Technology Co. Llc | Method and system for pet image reconstruction |
USD459767S1 (en) * | 2001-04-19 | 2002-07-02 | Ennis Rushton | Paintball hopper for a paintball launcher |
-
2000
- 2000-09-28 DE DE10049734A patent/DE10049734A1/de not_active Withdrawn
-
2001
- 2001-09-25 PT PT01985667T patent/PT1320323E/pt unknown
- 2001-09-25 EP EP01985667A patent/EP1320323B1/de not_active Expired - Lifetime
- 2001-09-25 AU AU2344002A patent/AU2344002A/xx active Pending
- 2001-09-25 ES ES01985667T patent/ES2275751T3/es not_active Expired - Lifetime
- 2001-09-25 JP JP2002529960A patent/JP5161413B2/ja not_active Expired - Fee Related
- 2001-09-25 CA CA2423959A patent/CA2423959C/en not_active Expired - Fee Related
- 2001-09-25 AT AT01985667T patent/ATE345085T1/de active
- 2001-09-25 DK DK01985667T patent/DK1320323T3/da active
- 2001-09-25 DE DE50111464T patent/DE50111464D1/de not_active Expired - Lifetime
- 2001-09-25 WO PCT/DE2001/003719 patent/WO2002026127A1/de active IP Right Grant
- 2001-09-25 US US10/381,942 patent/US7264593B2/en not_active Expired - Fee Related
- 2001-09-25 AU AU2002223440A patent/AU2002223440B2/en not_active Ceased
-
2007
- 2007-02-12 CY CY20071100180T patent/CY1106005T1/el unknown
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP1628570A1 (de) * | 2004-02-26 | 2006-03-01 | Deutsches Herzzentrum Berlin | Verfahren zur bestimmung hämodynamischer parameter |
EP1628570B1 (de) * | 2004-02-26 | 2007-04-11 | Deutsches Herzzentrum Berlin | Verfahren zur bestimmung hämodynamischer parameter |
US7815576B2 (en) | 2004-02-26 | 2010-10-19 | Deutsches Herzzentrum Berlin | Method for determining haemodynamic parameters |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
EP1320323B1 (de) | 2006-11-15 |
CA2423959C (en) | 2011-09-13 |
JP5161413B2 (ja) | 2013-03-13 |
ES2275751T3 (es) | 2007-06-16 |
DE50111464D1 (de) | 2006-12-28 |
CA2423959A1 (en) | 2003-03-28 |
CY1106005T1 (el) | 2011-04-06 |
AU2002223440B2 (en) | 2006-06-15 |
DK1320323T3 (da) | 2007-03-12 |
JP2004509687A (ja) | 2004-04-02 |
US20040024294A1 (en) | 2004-02-05 |
EP1320323A1 (de) | 2003-06-25 |
ATE345085T1 (de) | 2006-12-15 |
PT1320323E (pt) | 2007-02-28 |
US7264593B2 (en) | 2007-09-04 |
AU2344002A (en) | 2002-04-08 |
WO2002026127A1 (de) | 2002-04-04 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE60207717T2 (de) | Signalkomponenten-prozessor | |
EP4028731B1 (de) | Verfahren zum betreiben eines messgerätes mit mindestens einem oszillator und messgerät zur durchführung des verfahrens | |
DE102015224162B4 (de) | Verfahren zur Ermittlung einer eine Bewegung in einem zumindest teilweise bewegten Untersuchungsbereich beschreibenden Bewegungsinformation und Magnetresonanzeinrichtung | |
DE10319546A1 (de) | Verfahren und Vorrichtung zur automatischen Detektion von Anomalien in Gefäßstrukturen | |
DE2502818A1 (de) | Verfahren und vorrichtung zur impulsechoverarbeitung | |
EP1426741A1 (de) | Coriolis-Massendurchflussmessgerät mit Dehnungsmessstreifen zur Druckmessung | |
DE3235113A1 (de) | Geraet zur erzeugung von bildern eines untersuchungsobjektes mit magnetischer kernresonanz | |
EP3273209B1 (de) | Verfahren zum betreiben eines durchflussmessgeräts und durchflussmessgerät | |
EP1032302B1 (de) | Korrektur von blutdruckmessungen bei invasiven flüssigkeitsgefüllten systemen | |
EP2966420B1 (de) | Verfahren zum Betreiben eines kernmagnetischen Durchflussmessgerätes | |
WO2005082243A2 (de) | Verfahren zur bestimmung hämodynamischer parameter | |
DE19857514A1 (de) | Verfahren und Gerät zur Kompensation einer zeitabhängigen Gradientenfeldverzerrung in einem Magnetresonanz-Abbildungssystem | |
DE102020209787A1 (de) | Kontinuierliche Trajektorien-Korrektur bei der Magnetresonanzbildgebung | |
EP1320323B1 (de) | Verfahren zur ermittlung, überwachung und aktualisierung von korrekturdaten für flüssigkeitsgefüllte übertragungssysteme | |
EP3327406B1 (de) | Verfahren zum betreiben eines coriolis-massedurchflussmessgeräts und coriolis-massedurchflussmessgerät | |
DE19801492A1 (de) | Korrektur von Artefakten, die durch Maxwellterme bei einer Phasenkontrastangiographie verursacht werden | |
DE102008017267A1 (de) | Verfahren und Algorithmen zur Überprüfung von längs verlaufenden Fehlern in einem Wirbelstrom-Überprüfungssystem | |
DE102022100677A1 (de) | Verfahren und Messeinrichtung zur Ermittlung einer einen Durchfluss betreffenden Messgröße | |
EP0350120B1 (de) | Verfahren und Kernspinresonanzanordnung zur Schnellbestimmung der Transversal-Relaxationszeit T2 | |
DE19606687A1 (de) | Verfahren und Vorrichtung zur Messung des intracraniellen Druckes in einem Schädel eines Probanden | |
DE102017117337B4 (de) | Verfahren zum Betreiben einer Blutdruckmessvorrichtung und Anordnung zum Messen des Druckes in einem Blutgefäß | |
DE102014215307B4 (de) | Messgerät und Messverfahren zur Vermessung insbesondere von FMCW-Signalen | |
DE4213896A1 (de) | Reduktion von durch abbrechen verursachten artefakten | |
EP3410081B1 (de) | Effektivwertbestimmung einer maschinenschwingungsgrösse | |
DE69124092T2 (de) | Methode zur Bestimmung der Frequenz eines dominanten Signals in einem Eingangssignal |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
8141 | Disposal/no request for examination |