DE102007016446A1 - Living organism e.g. patient, biodata e.g. disease history, reference value determining device, has sensor provided for non-invasive measurement of two signals selected from group such as continuous wave fluctuation, spot oxygen saturation - Google Patents
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Abstract
Description
Die Vorrichtung und das Verfahren betreffen ein System zur Bestimmung eines Vergleichswertes von Biodaten (Körperparameter) eines Lebewesens zur Ermittlung eines individuellen Risikos, bestehend aus mindestens einem Sensor zur nicht invasiven Messung von mindestens zwei Signalen ausgewählt aus der Gruppe: CWF (continous wave fluctuation), SpO2, Herzfrequenz, PTT (pulse transit time), einer an den Sensor angeschlossenen Auswertungseinrichtung, wobei die Auswertungseinrichtung wenigstens einen Analysator aufweist, der durch Signalanalyse definierbare Signalbereiche ermittelt.The The device and the method relate to a system for determination a comparative value of biodata (body parameters) of a living being to determine an individual risk consisting of at least a sensor for non-invasive measurement of at least two signals selected from the group: CWF (continous wave fluctuation), SpO2, heart rate, PTT (pulse transit time), an evaluation device connected to the sensor, wherein the evaluation device has at least one analyzer, determines the signal ranges definable by signal analysis.
Bevorzugt wird ein Plethysmogramm verwendet, das beispielsweise mit einem Pulsoximeter aufgezeichnet wird. Aus dem Plethysmogramm werden verschiedene CWP (continous wave pa rameter) extrahiert. CWP sind verschiedene, fluktuierende Parameter, die jeweils eine Eigenschaft des Plethysmogramms beschreiben. Beispielsweise können folgende Größen als CWP berechnet werden: die Pulswellenamplitude, das Integral über bestimmte Abschnitte des Plethysmogramms, das Verhältnis verschiedener Integrale über verschiedene Abschnitte des Plethysmogramms, ein mit der Atmung korrelierender Anteil des Plethysmogramms, der Anstiegswinkel jeder Pulswelle, der Abfallswinkel jeder Pulswelle, das Verhältnis aus Anstiegs- zu Abfallwinkel, die Dauer eines Pulswellenanstiegs, die Dauer eines Pulswellenabfalls, das Verhältnis der Anstiegs- zur Abfallsdauer, das Pulswellenmaximum, das Pulswellenminimum, eine mit der PTT (Puls Transit Time) in Zusammenhang stehende Größe. Erfindungsgemäß soll jeglicher Parameter, der eine Eigenschaft eines Abschnitts des Plethysmogrammsbeschreibt, als CWP darstellbar sein.Prefers a plethysmogram is used, for example, with a Pulse oximeter is recorded. The plethysmogram becomes different CWP (continous wave parameter) extracted. CWP are different, fluctuating parameters, each one characteristic of the plethysmogram describe. For example, you can following sizes as CWP: the pulse wave amplitude, the integral over certain Sections of the plethysmogram, the ratio of different integrals over different ones Sections of the plethysmogram, one correlated with respiration Proportion of the plethysmogram, the angle of rise of each pulse wave, the angle of departure of each pulse wave, the ratio of rise to fall angle, the duration of a pulse wave rise, the duration of a pulse wave drop, The relationship the rise to fall time, the pulse wave maximum, the pulse wave minimum, a variable related to the PTT (Pulse Transit Time). According to the invention, any Parameter describing a property of a portion of the plethysmogram be represented as CWP.
Betrachtet man CWP über der zeit, so kann daraus ein CWF-Signal (continous wave fluctuation) berechnet werden, das Schwankungen (= Fluktuationen) unterliegt, die für die Signalauswertung relevant sind. Das CWF-Signal enthält also Informationen über die Schwankungen (= Fluktuationen) des Plethysmogramms, bzw. der daraus abgeleiteten CWP. Es ist denkbar eine der folgenden Größen als CWF-Signal darzustellen: die Pulswellenamplituden, mit dem Integral über einen Abschnitt des Plethysmogramms in Zusammenhang stehende Parameter, Verhältnisses verschiedener Integrale über verschiedene Abschnitte des Plethysmogramms, mit der Atmung korrelierende Anteile des Plethysmogramms, Anstiegswinkel der Pulswellen, Abfallswinkel der Pulswellen, Verhältnisse aus Anstiegs- zu Abfallwinkel, Dauern von Pulswellenanstiegen, Dauern von Pulswellenabfällen, Verhältnisse von Anstiegs- zu Abfallsdauern, die Einhüllende der Pulswellenmaxima oder Pulswellenminima, mit der PTT (Puls Transit Time) in Zusammenhang stehende Größen, die Mittellinie des Plethysmogramms, die Pulsfrequenz. Es ist jedoch ebenfalls daran gedacht die PTT oder andere Signale, die Schwankungen unterliegen, zur Ermittlung einer CWF zu nutzen. Erfindungsgemäß soll jegliche Schwankung des Plethysmogramms, jeder CWP und jede Kombination verschiedner CWP als CWF-Signal darstellbar sein.considered one over CWP time, it can be a CWF signal (continous wave fluctuation) are calculated, the fluctuations (= Fluctuation), which is relevant for the signal evaluation are. The CWF signal contains So information about the fluctuations (= fluctuations) of the plethysmogram, or the derived from it CWP. It is conceivable one of the following sizes as CWF signal: the pulse wave amplitudes, with the integral over a Section of the plethysmogram related parameters, ratio different integrals over different sections of the plethysmogram, correlating with respiration Proportions of the plethysmogram, angle of rise of the pulse waves, angle of departure the pulse waves, relationships from rise to fall angle, duration of pulse wave rises, duration of Pulse wave waste conditions from rise to decay periods, the envelope of the pulse wave maxima or Pulse wave minima, in connection with the PTT (Pulse Transit Time) standing sizes that Centerline of the plethysmogram, the pulse rate. However, it is Also thought of the PTT or other signals, the fluctuations be used to determine a CWF. According to the invention, any Fluctuation of the plethysmogram, every CWP and any combination of different CWP as CWF signal be representable.
Es besteht das Problem einen Risiko-Index zu ermitteln, der zur Unterstützung einer Diagnose, Einstellung und Kontrolle von Lebewesen dient und durch stationäre und ambulante Untersuchungen feststellbar ist.It There is a problem in identifying a risk index that can help one Diagnosis, adjustment and control of living beings serves and through stationary and outpatient examinations can be determined.
Bei vielen Erkrankungen bestehen Abhängigkeiten zu kardiovaskulären Erkrankungen beziehungsweise Wechselwirkungen, welche die Lebensqualität des Patienten beeinflussen können. Derartige Phänomene lassen sich bislang lediglich statistisch für ein Patientenkollektiv ermitteln, jedoch nicht für einen bestimmten individuellen Patienten erfassen.at many diseases have dependencies to cardiovascular Diseases or interactions that affect the quality of life of the patient can influence. Such phenomena so far can only be determined statistically for a patient collective, but not for capture a specific individual patient.
Es
sind bereits verschiedene Messverfahren bekannt, um einzelne Parameter
zu erfassen, die sich auf die autonome Regulation des kardiovaskulären Systems
beziehen. Derartige Messverfahren werden beispielsweise in der
Insbesondere existieren keinerlei Vorrichtungen, die aus der Kombination der von ihnen gemessenen Parameter Vorhersagen über das individuelle Risiko ermöglichen, aufgrund der vorliegenden Erkrankung, welche möglicher- aber nicht notwendigerweise mit derselben Vorrichtung diagnostiziert wird, Folgeerkrankungen zu entwickeln, welche die Lebensqualität bzw. Lebenserwartung beeinträchtigen.Especially There are no devices consisting of the combination of the parameters measured by them predicting individual risk enable, due to the present disease, which may or may not be necessary diagnosed with the same device, complications develop that affect the quality of life or life expectancy.
Ebenso existieren keinerlei Vorrichtungen, die aus der Kombination der von ihnen gemessenen Parameter Aussagen darüber ermöglichen, aus den für die Erkrankung, welche möglicher- aber nicht notwendigerweise mit derselben Vorrichtung diagnostiziert wird, existierenden Therapieverfahren und Therapiedosierungen qualitativ und/oder quantitativ geeignet sind.Likewise, there are no devices which, from the combination of the parameters measured by them, make it possible to make statements about the therapy methods and therapy dosages that are available for the disease, which may or may not necessarily be diagnosed with the same device conditions are qualitatively and / or quantitatively suitable.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, eine Vorrichtung und ein Verfahren der einleitend genannten Art derart auszubilden, dass eine individuelle Anwendbarkeit für einen Patienten ermöglicht wird.task The present invention is therefore an apparatus and a Method of the initially mentioned type in such a way that an individual applicability for a patient is made possible.
Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt erfindungsgemäß durch die Merkmale des Anspruches 1 bzw. durch die Verfahrensschritte gemäß Anspruch 5.The solution This object is achieved according to the invention by the features of the claim 1 or by the method steps according to claim 5.
Es wird hierbei mindestens ein Sensor zur nicht invasiven Messung von mindestens zwei Signalen ausgewählt aus der Gruppe: CWF (continous wave fluctuation), SpO2, Herzfrequenz, PTT (pulse transit time) an eine Auswertungseinrichtung angeschlossen, die Auswertungseinrichtung weist wenigstens einen Analysator auf, der Analysator ermittelt durch Signalanalyse definierbare Signalbereiche, eine Vergleichseinrichtung analysiert die Signalbereiche unter Berücksichtigung weiterer Parameter und das Ergebnis der Analyse wird als Index-Wert an eine angeschlossene Ausgabeeinrichtung übermittelt.It Here, at least one sensor for non-invasive measurement of at least two signals selected from the group: CWF (continous wave fluctuation), SpO2, heart rate, PTT (pulse transit time) connected to an evaluation device, the evaluation device has at least one analyzer, the analyzer determines signal ranges that can be defined by signal analysis, a comparator analyzes the signal ranges under consideration another parameter and the result of the analysis is called the index value transmitted to a connected output device.
Ziel der Erfindung ist also nicht die Diagnose einer Erkrankung und auch nicht die reine Ermittlung der Häufigkeit und Stärke des Auftretens bestimmter pathophysiologischer Ereignisse. Vielmehr wird anhand der erfassten Signale ermittelt, wie hoch das individuelle Risiko der untersuchten Person ist, Folgeerkrankungen zu erleiden, welche die Lebensqualität bzw. Lebenserwartung beeinträchtigen. Ebenso kann anhand des ermittelten Risikos abgeleitet werden, welche Therapieform und Therapiedosierung für die Person optimal ist. Außerdem kann der Erfolg einer bereits bestehenden Therapie gemessen werden.aim The invention is therefore not the diagnosis of a disease and also not the pure determination of the frequency and strength the occurrence of certain pathophysiological events. Much more is determined based on the detected signals, how high the individual Risk of the examined person is to suffer secondary diseases, which the quality of life or life expectancy. Likewise, it can be deduced from the determined risk which Therapy form and therapy dosage is optimal for the person. In addition, can the success of an existing therapy can be measured.
Durch eine Auswertung von wenigstens zwei der folgenden Signale ausgewählt aus der Gruppe: CWF (continous wave fluctuation), SpO2, Herzfrequenz, PTT (Puls-Transit-Zeit) beispielsweise durch Anwendung der Photoplethysmographie, ist es möglich, die Wechselwirkungen einer Vielzahl von physiologschen und pathophysiologischen Prozessen zu bestimmen. Zusätzlich ist es möglich, dass unter Verwendung einer gegenüber dem Stand der Technik erheblich reduzierten Anzahl von Messsensoren, nämlich nur einem Messsensor beispielsweise in Form eines Pulsoximetrie-Sensors, vergleichbare Aussagen zu bereits bekannten Verfahren getroffen werden, beispielsweise hinsichtlich von Atmungsstörungen, Schlafstörungen, Diabetes, Entzündungseraktionen, Gefäßzuständen und Herz-Kreislauferkrankungen.By an evaluation of at least two of the following signals selected from Group: CWF (continuous wave fluctuation), SpO2, heart rate, PTT (Pulse Transit Time), for example, by using photoplethysmography, Is it possible, the interactions of a variety of physiological and pathophysiological Determine processes. additionally Is it possible, that using one over the prior art considerably reduced number of measuring sensors, namely only one measuring sensor, for example in the form of a pulse oximetry sensor, comparable statements to already known methods are taken, for example in terms of respiratory disorders, Sleep disorders, Diabetes, inflammatory actions, Vascular conditions and Cardiovascular diseases.
Für einen Patienten sind somit individuelle Aussagen zu seinem Gesundheitszustand möglich bezogen auf:
- • Kardiovaskuläres-Risiko
- • Stress
- • Diabetes
- • Entzündungen
- • autonome Funktionsstörungen und damit zusammenhängende Erkrankungen
- • Risiko-Index (Prozentual)
- • Klassen Risiko-Gruppen
- • Differenzierung der Risiko Faktoren/Behandlung erforderlich ja/nein
- • Cardiovascular risk
- • stress
- • Diabetes
- • inflammation
- • autonomic dysfunction and related disorders
- • Risk Index (Percentage)
- • classes risk groups
- • Differentiation of risk factors / treatment required yes / no
Eine Signalauswertung über eine vorgebbare Zeitspanne wird dadurch unterstützt, dass der Sensor mit einer ersten Speichereinheit zur Abspeicherung eines erfassten Messsignals verbunden ist.A Signal evaluation via a predetermined period of time is supported by the fact that the sensor with a first memory unit for storing a detected measurement signal connected is.
Zur Durchführung einer Verlaufsanalyse des erfassten Signals wird vorgeschlagen, dass die Auswertungseinrichtung einen Verlaufsanalysator zur Analyse des zeitlichen Verlaufes des Signals aufweist.to execution a history analysis of the detected signal is proposed that the evaluation device is a history analyzer for analysis the time course of the signal has.
Zur weiteren Verbesserung der Auswertungsmöglichkeiten wird vorgeschlagen, dass die Vergleichseinrichtung mit einer zweiten Speichereinheit zur Abspeicherung des errechneten Index-Werts versehen ist.to Further improvement of the evaluation options is proposed. that the comparison device with a second memory unit is provided for storing the calculated index value.
Ein typischer Auswertungsablauf erfolgt dadurch, dass der Amplitudenverlauf des Messsignals ausgewertet wird: Ebenfalls ist daran gedacht, dass eine Steigung des Messsignals ausgewertet wird.One typical evaluation process takes place in that the amplitude curve the measurement signal is evaluated: Also, it is thought that a slope of the measuring signal is evaluated.
Gemäß einer weiteren Ausführungsvariante ist vorgesehen, dass eine Frequenz des Messsignals ausgewertet wird.According to one another embodiment is provided that a frequency of the measurement signal is evaluated.
Hinsichtlich der Aussageempfindlichkeit erweist es sich insbesondere als vorteilhaft, dass eine Änderungsintensität des Messsignals ausgewertet wird.Regarding Sensitivity proves to be particularly advantageous that is a change intensity of the measurement signal is evaluated.
Eine umfassende Signalauswertung kann dadurch erfolgen, dass eine Mustererkennung durchgeführt wird.A Comprehensive signal evaluation can be done by using pattern recognition is carried out.
Eine weitere Signalauswertung kann dadurch erfolgen, dass eine periodische und/oder transiente Signalanalyse durchgeführt wird.A Further signal evaluation can be done by a periodic and / or transient signal analysis is performed.
Eine ergänzende Signalauswertung kann dadurch erfolgen, dass eine Frequenz-Analyse durchgeführt wird.A supplementary Signal analysis can be done by having a frequency analysis is carried out.
Eine alternative Signalauswertung kann dadurch erfolgen, dass eine Analyse der Steigung durchgeführt wird.A Alternative signal analysis can be done by doing an analysis carried out the slope becomes.
Eine Signalauswertung kann dadurch erfolgen, dass Histogramme und/oder Verteilungen und/oder Ableitungen gebildet werden.A Signal evaluation can be done by histograms and / or Distributions and / or derivatives are formed.
Eine alternative Signalauswertung kann dadurch erfolgen, dass Schwellenwerte verglichen und/oder korreliert werden.A alternative signal evaluation can be done by using thresholds be compared and / or correlated.
Eine Erstellung einer Hierarchie der Signale und/oder eines Entscheidungsbaumes kann die Signalauswertung weiter unterstützen.A Creation of a hierarchy of signals and / or a decision tree can continue to support the signal evaluation.
Eine Möglichkeit zur Signalerfassung besteht darin, dass ein CWF(continous wave fluctuation)-Signal ausgewertet wird.A possibility for signal acquisition is that a CWF (continous wave fluctuation) signal is evaluated becomes.
Beispielsweise
werden die Amplituden (
Es ist jedoch ebenfalls daran gedacht, die PTT oder andere Signale, die Schwankungen unterliegen, zur Ermittlung einer CWF zu nutzen.It however, it is also intended to use the PTT or other signals, the fluctuations are subject to use to determine a CWF.
Erfindungsgemäß können verschiedene Signale kombiniert werden, um relevante Schwankungen der Pulswelle zu detektieren und für die Auswertung heranzuziehen.According to the invention, various Signals are combined to produce relevant fluctuations in the pulse wave to detect and for to use the evaluation.
Eine andere Möglichkeit zur Signalerfassung besteht darin, dass ein Sauerstoffsättigungs-Signal ausgewertet wird.A different possibility for signal acquisition is that an oxygen saturation signal is evaluated.
Eine weitere Möglichkeit zur Signalerfassung besteht darin, dass ein Pulsfrequenz- und/oder Herzfrequenz-Signal ausgewertet wird.A another possibility for signal acquisition is that a pulse rate and / or Heart rate signal is evaluated.
Eine andere Möglichkeit zur Signalerfassung besteht darin, dass eine PTT (pulse transit time) ausgewertet wird.A different possibility for signal detection is that a PTT (pulse transit time) is evaluated.
Eine ergänzende Möglichkeit zur Signalerfassung besteht darin, dass ein EEG-Signal ausgewertet wird.A supplementary possibility for signal acquisition is that an EEG signal is evaluated.
Ebenfalls ist daran gedacht, dass ein EKG-Signal ausgewertet wird.Also It is thought that an ECG signal will be evaluated.
Ebenfalls ist daran gedacht, dass ein EMG-Signal ausgewertet wird.Also It is thought that an EMG signal will be evaluated.
Eine weitere Messvariante besteht darin, dass eine Sauerstoffsättigung des Blutes ausgewertet wird.A Another measurement variant is that an oxygen saturation of the blood is evaluated.
Eine weitere Messvariante besteht darin, dass eine Hämoglobinkonzentration des Blutes ausgewertet wird.A Another measurement variant is that a hemoglobin concentration of the blood is evaluated.
Zur Erfassung von respiratorischen Parametern ist vorgesehen, dass ein Atmungsverlauf ausgewertet wird.to Capture of respiratory parameters is intended to be a Respiratory history is evaluated.
Zur Erfassung von weiterer Parameter ist vorgesehen, dass ergänzend auch Schnarchen, Arousals, Blutdruck, CO2, Schlafstadien, Hautleitwert, Schlaftiefe, Schlaffragmentierung, Aktivität des Parasympathikus absolut oder im Verhältnis zum Sympathikus, Gefäßcompliance ausgewertet werden können.Snoring, arousals, blood pressure, CO2, sleep stages, skin conductance, sleep depth, sleep fragmentation, and parasympathetic activity are also provided to record additional parameters absolutely or in relation to the sympathetic, vascular compliance can be evaluated.
Ein einfach zu realisierendes Messprinzip besteht darin, dass eine optische Dichte mindestens eines Körperbereiches ausgewertet wird.One easy to implement measuring principle is that an optical Density of at least one body area is evaluated.
Gemäß einem typischen Auswertungsverfahren ist vorgesehen, dass eine Signalauswertung im Hinblick auf vorliegende periodische Signalanteile durchgeführt wird.According to one typical evaluation method is provided that a signal evaluation is performed with respect to present periodic signal components.
Eine Auswertung besonders aussagefähiger Signalverläufe erfolgt dadurch, dass eine Analyse hinsichtlich einer maximalen Signaländerung durchgeführt wird.A Evaluation particularly meaningful waveforms This is done by doing an analysis for a maximum signal change carried out becomes.
Insbesondere erweist es sich als vorteilhaft, dass der Index einer kumulativen autonomen Ruheintensität der Regulation des kardiovaskulären Systems zugeordnet ist.Especially proves to be advantageous that the index of a cumulative autonomous calm intensity the regulation of the cardiovascular Systems is assigned.
Die Erfassung besonders aussagekräftiger Ereignisse wird dadurch erreicht, dass eine Signalanalyse hinsichtlich eines Zeitraumes einer Aktivierung des autonomen Systems durchgeführt wird.The Capturing particularly meaningful Events are achieved by a signal analysis regarding a period of activation of the autonomous system is performed.
Eine nochmalige Steigerung der Aussagequalität kann dadurch erreicht werden, dass bei der Auswertung von Zeiträumen der Aktivierung des autonomen Systems mindestens ein weiterer Parameter ausgewertet wird. Die Steigerung der Aussagequalität kann dadurch erreicht werden, dass die Änderung verschiedener erfasster oder aus den erfassten Parametern abgeleiteter Parameter zum Zeitpunkt einer Aktivierung des autonomen Systems in Stärke, Typ und zeitlicher Abfolge verglichen wird.A a further increase in the quality of the statement can be achieved by that in the evaluation of periods of activation of the autonomous System is evaluated at least one other parameter. The Increase the quality of the statement can be achieved by detecting the change of various or parameters derived from the acquired parameters at the time an activation of the autonomous system in strength, type and time sequence is compared.
Zur Eliminierung von Störungen oder singulären Ereignissen wird vorgeschlagen, dass bei der Ermittlung des Index die kumulative Anzahl und die Intensität der Aktivierungszeiträume des autonomen Systems berücksichtigt wird.to Elimination of disturbances or singular Events are suggested that in determining the index the cumulative number and the intensity of the activation periods of the autonomous system becomes.
Ein einfacher Messaufbau wird dadurch unterstützt, dass vom Sensor die Herzfrequenz erfasst wird.One Simple measurement setup is supported by the sensor's heart rate is detected.
Insbesondere ist daran gedacht, dass vom Sensor die Variabilität der Herzfrequenz erfasst wird.Especially It is thought that by the sensor variability of heart rate is detected.
Darüber hinaus ist es auch möglich, dass vom Sensor die PTT erfasst wird.Furthermore it is also possible that the PTT is detected by the sensor.
Darüber hinaus ist es auch möglich, dass vom Sensor ein CWF erfasst wird.Furthermore it is also possible that the sensor detects a CWF.
Alternativ ist es möglich, dass vom Sensor die Pulsamplitude erfasst wird.alternative Is it possible, that the pulse amplitude is detected by the sensor.
Zur Störungsunterdrückung trägt es bei, dass vor der Auswertung der erfassten Parameter eine Artefakterkennung bzw. -beseitigung durchgeführt wird.to Suppression of interference contributes, that before the evaluation of the detected parameters an artifact detection or elimination carried out becomes.
Eine Erkennung von kurzfristigen Signaländerungen wird dadurch unterstützt, dass ein innerhalb eines vorgebbaren Zeitintervalls auftretender Maximalwert des vom Sensor erfassten Messsignals ausgewertet wird.A Recognition of short-term signal changes is supported by that an occurring within a predetermined time interval maximum value of the detected by the sensor measurement signal is evaluated.
Ein einfach anwendbares Messverfahren besteht darin, dass die Signalerfassung unter Anwendung der Photopletysmographie durchgeführt wird.One easily applicable measurement method is that the signal acquisition using photoplethysmography.
Eine Steigerung der Systemempfindlichkeit kann dadurch erreicht werden, dass die Signalauswertung innerhalb mindestens eines vorgebaren Frequenzbandes durchgeführt wird.A Increasing system sensitivity can be achieved by that the signal evaluation within at least one pre-eminently Frequency band performed becomes.
Zur Berücksichtigung von Wechselwirkungen wird vorgesehen, dass von der Auswertungseinheit mindestens ein weiterer Körperparameter ausgewertete wird.to consideration of interactions is provided by the evaluation unit at least one other body parameter is evaluated.
Beispielsweise ist daran gedacht, dass als weiterer Körperparameter das Alter des Lebewesens ausgewertet wird.For example is thought that as a further body parameter the age of Living being is evaluated.
Ebenfalls ist es möglich, dass als weiterer Körperparameter das Geschlecht des Lebewesens ausgewertet wird.Also Is it possible, that as another body parameter the gender of the living being is evaluated.
Alternativ oder ergänzend ist es auch möglich, dass als weiterer Körperparameter das Gewicht des Lebewesens ausgewertet wird. Alternativ oder ergänzend ist es auch möglich, dass als weiterer Körperparameter ein oder mehrere bereits bekannte Risikofaktoren beispielsweise für eine kardiovaskuläre Erkrankung ausgewertet werden.Alternatively or additionally, it is also possible for the weight of the living being to be evaluated as a further body parameter. Alternatively or additionally, it is also possible that as a further Körperpara one or more already known risk factors, for example for a cardiovascular disease, are evaluated.
Alternativ oder ergänzend ist es auch möglich, dass als weiterer Körperparameter ein oder mehrere bereits bekannte Faktoren, die die autonome Regulation beeinflussen, ausgewertet werden, insbesondere die Medikation.alternative or in addition it is also possible that as another body parameter one or more already known factors affecting autonomic regulation be evaluated, in particular the medication.
Alternativ oder ergänzend ist es auch möglich, dass als weiterer Körperparameter ein oder mehrere zusätzlich erfasste Parameter ausgewertet werden, z. B. die arterielle Sauerstoffsättigung.alternative or in addition it is also possible that as another body parameter one or more additional recorded parameters are evaluated, for. B. the arterial oxygen saturation.
Eine Berücksichtigung von zeitlich zurückliegenden Ereignissen kann dadurch erfolgen, dass als weiterer Körperparameter die Krankenhistorie des Lebewesens ausgewertet wird.A consideration from past Events can be done by having as another body parameter the medical history of the living being is evaluated.
Eine weitere Steigerung der Aussagequalität kann dadurch erreicht werden, dass als weiterer Körperparameter die Medikation des Lebewesens ausgewertet wird.A further increase in the quality of the statement can be achieved by that as another body parameter the medication of the living being is evaluated.
Eine nochmalige Steigerung der Aussagequalität kann dadurch erreicht werden, dass als weiterer Parameter Vergleichswerte weiterer Personen ausgewertet werden.A a further increase in the quality of the statement can be achieved by that evaluated as a further parameter comparative values of other persons become.
Erfindungsgemäß werden, beispielsweise mit einem Pulsoximeter-Sensor, zumindest folgende Signale ermittelt: continous wave fluctuation: CWF, SpO2, Pulsfrequenz.According to the invention, for example, with a pulse oximeter sensor, at least the following Signals detected: continous wave fluctuation: CWF, SpO2, pulse rate.
Ergänzend werden, durch Hinzunahme geeigneter Sensoren, respiratorische Signale wie Fluss, Druck oder Schnarchen, Herzfrequenz, PTT (Puls-Transit-Zeit) registriert und analysiert. Ebenfalls ist daran gedacht EKG-Signale, EEG-Signale, EMG-Signale für die Auswertung zu verwenden. Weiterhin können Blutdruck und CO2-Konzentration aufgezeichnet und für die Auswertung herangezogen werden.In addition, by adding suitable sensors, respiratory signals such as Flow, pressure or snoring, heart rate, PTT (heart rate transit time) registered and analyzed. Also thought to be ECG signals, EEG signals, EMG signals for the To use evaluation. Furthermore, blood pressure and CO2 concentration can recorded and for the evaluation will be used.
Die Auswertung der Signale erfolgt entsprechend wenigstens einer der folgenden Methoden:
- • Mustererkennung
- • Signalanalyse (harmonisch/transient)
- • Frequenz-Analyse
- • Analyse der Steigung
- • Histogramme, Verteilungen, Ableitungen, Integrationen
- • Kombination (statistisch) verschiedener Faktoren, Messwerte, ermittelte Werte,
- • Ereignis Daten, langfristiger Trend
- • Schwellwert-Vergleich,
- • Korrelation
- • Hierarchie der Signale
- • Entscheidungsbaum
- • Digitale Filterung
- • Wavelet-Analyse
- • Zwischenspeicherung von Signal-, CWP- oder CWF-Abschnitten
- • Entropie, Standardabweichung
- • Verfahren der Chaos-Theorie
- • Pattern recognition
- • Signal analysis (harmonic / transient)
- • Frequency analysis
- • Analysis of the slope
- • histograms, distributions, derivatives, integrations
- • Combination (statistical) of various factors, measured values, determined values,
- • Event data, long-term trend
- • Threshold comparison,
- • correlation
- • Hierarchy of signals
- • decision tree
- • Digital filtering
- • wavelet analysis
- • Caching of signal, CWP or CWF sections
- • entropy, standard deviation
- • Method of Chaos Theory
Im Ergebnis ermittelt die erfindungsgemäße Vorrichtung einen für den Patienten spezifischen Risiko-Index. Dieser kann beispielsweise prozentual angegeben werden. Bevorzugt wird dazu die medizinische Historie des Patienten zusammen mit den aktuellen Messdaten zur Ermittlung des Risiko-Index berücksichtigt. Als Datenbasis ist im Bereich der erfindungsgemäßen Vorrichtung zumindest ein auslesbarer Speicher verwendet.in the Result determines the device according to the invention one for the patient specific risk index. This can be, for example, percentage be specified. Preference is given to the medical history of the patient together with the current measurement data for identification of the risk index. When Database is at least one in the range of the device according to the invention readable memory used.
Weiterhin sind erfindungsgemäß folgende Ausgabeoptionen alternativ und/oder ergänzend vorgesehen:
- • Angabe des kardiovaskulären- Risikos/Stress
- • Angabe des Risikos an Diabetes zu erkranken
- • Angabe des Risikos an Entzündungen zu erkranken
- • Angabe autonomer Funktionsstörungen und damit zusammenhängender Erkrankungen
- • Angabe von Klassen und/oder Risiko-Gruppen
- • indication of cardiovascular risk / stress
- • Indicate the risk of developing diabetes
- • Indicate the risk of developing inflammation
- • Indication of autonomic dysfunctions and related disorders
- • Specification of classes and / or risk groups
Erfindungsgemäß ist außerdem eine Differenzierung der Risiko-Klassen vorgesehen. Aufgrund der Ausgabe der erfindungs gemäßen Vorrichtung kann beispielsweise ein Arzt gezielt eine Behandlung einleiten.According to the invention, a differentiation of the risk classes is also provided. Due to the Issuance of the device according to the Invention, for example, a doctor specifically initiate treatment.
Gemäß einer bevorzugten Erfindungsvariante wird aus mindestens einem Meßsignal zunächst der CWP errechnet. Anschließend wird die CWF wahlweise aus dem ursprünglichen Meßsignal, dem CWP oder sowohl aus dem Meßsignal als auch aus dem CWP bestimmt.According to one preferred variant of the invention will consist of at least one measurement signal first the CWP calculated. Subsequently The CWF is optionally selected from the original measurement signal, the CWP or both from the measuring signal as well as from the CWP.
Die ermittelte CWF kann beispielsweise im Rahmen eines automatisierten Diagnosesystems genutzt werden. Darüber hinaus ist aber auch daran gedacht, die CWF unmittelbar für eine Gerätesteuerung auszuwerten.The determined CWF can, for example, in an automated Diagnosis system be used. In addition, however, is also in it thought the CWF directly for a device control evaluate.
Die CWF kann zur Durchführung einer weitergehenden Analyse mit abgespeicherten Werten oder Verläufen oder mit aktuellen Meßwerten verglichen werden.The CWF can carry out a further analysis with stored values or courses or with current measured values be compared.
Im folgenden ist die Erfindung in Anwendungsbeispielen erläutert. Es zeigen:in the Following the invention is explained in application examples. It demonstrate:
Die Vorrichtung ermöglicht, in einem bevorzugten Ausführungsbeispiel, eine schnelle Ermittlung des Risiko-Index dadurch, dass mit Hilfe eines Pulsoximetrie-Sensors zumindest drei Signale, nämlich CWF, Sauerstoffsättigung des Blutes und Pulsfrequenz im wesentlichen gleichzeitig ermittelt werden. Durch eine Mustererkennung werden die Signale analysiert und mit gespeicherten werten verglichen. Insbesondere wird die Veränderung der Amplitude der Pulswelle analysiert. Das Ergebnis des Vergleichs ergibt einen für den Patienten spezifischen Index-Wert, der geeignet ist, eine Aussage über das Risiko einer Herz-Kreislauferkrankung zu ermöglichen. Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist klein und tragbar. Die Energieversorgung erfolgt alternativ über Akkumulatoren/Batterien und/oder über ein Netzkabel.The Device allows in a preferred embodiment, a quick determination of the risk index by using that with help a pulse oximetry sensor at least three signals, namely CWF, oxygen saturation the blood and pulse rate determined substantially simultaneously become. Pattern recognition analyzes the signals and compared with stored values. In particular, the change is the amplitude of the pulse wave analyzed. The result of the comparison gives one for the patient-specific index value that is appropriate to make a statement about that Risk of cardiovascular disease. The device according to the invention is small and portable. The energy supply takes place alternatively via accumulators / batteries and / or over a power cord.
Die gemessenen Daten werden im Gerät auf einer Compact-Flash® Card gespeichert, sowie online über Kabel oder optional drahtlos an den PC übertragen. Für den ambulanten Einsatz können die im Gerät gespeicherten Daten entweder über eine USB-Schnittstelle an den PC übertragen oder durch Auslesen der CompactFlash® Card über ein Lesegerät in die Software eingelesen werden.The measured data are stored in the device on a Compact-Flash ® Card, as well as transmitted online via cable or optionally wirelessly to the PC. For ambulatory use, the data stored in the device can either be transferred to the PC via a USB interface or read into the software by reading the CompactFlash ® Card via a reading device.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung setzt sich aus folgenden Komponenten zusammen:
- – Anwendungsteil bestehend aus: – Grundge rät – Sensoren – Applikationsteile – Energieversorgungseinheit, z.B. LiIon-Akku – medizinisch zugelassenes Netzgerät (Sekundärseite) mit Kombikabel z.B. zur Ladung des Akkus und zur Datenübertragung der gespeicherten Daten, ggf. über eine galvanisch getrennte USB-Schnittstelle (Konverterbox) an einen PC
- – PC-Software: Die Software kann unter den Betriebssystemen Windows 2000 ab SP 2, Windows XP Professional und Home-Edition betrieben werden.
- – Nichtmedizinische elektrische Geräte: – Netzgerät (Primärseite) – USB/TCP/IP Konverter – Bluetooth®-USB-Adapter – CompactFlash® Card-Lesegerät – PC-System (Fremdzubehör).
- - Applied part consisting of: - Basic device - Sensors - Application parts - Power supply unit, eg LiIon rechargeable battery - medically approved power supply (secondary side) with combi cable eg for charging the battery and data transmission of the stored data, possibly via a galvanically isolated USB interface ( Converter box) to a PC
- - PC software: The software can be operated under the operating systems Windows 2000 SP 2, Windows XP Professional and Home Edition.
- - non-medical electrical equipment: - Power supply unit (primary side) - USB / TCP / IP converter - Bluetooth ® USB adapter - CompactFlash ® Card reader - PC system (third-party accessory).
Grundgerätbasic unit
- – Mind. 4 frei konfigurierbare elektrophysiologische Kanäle (E..G1/E..G4), die wahlweise einstellbar sind für die Parameter EMG, EOG, EEG und EKG mit entsprechenden Elektroden;- Mind. 4 freely configurable electrophysiological channels (E..G1 / E..G4), optionally are adjustable for the Parameters EMG, EOG, EEG and ECG with corresponding electrodes;
- – Thorax- und Abdomenbewegungen;- thoracic and abdomen movements;
- – Sauerstoffsättigung (SpO2; pulsoximetrisch);- oxygen saturation (SpO2, pulse oximetric);
- – Pulsfrequenz (pulsoximetrisch);- Pulse frequency (Pulse oximetry);
- – Nasaler Atemflow;- Nasal Breath flow;
- – Oraler und nasaler Atemfluss;- Oral and nasal respiratory flow;
- – Mundatmung;- mouth breathing;
- – Schnarchen;- snoring;
- – Patientenlage; - patient situation;
- – xPAP-Druck;- xPAP printing;
- – Herzfrequenz;- heart rate;
- – Pulswelle;- pulse wave;
- – Qualitätsindex der Sauerstoffsättigung.- quality index the oxygen saturation.
Sensorensensors
- – Elektroden für die elektrophysiologischen Kanäle;- electrodes for the electrophysiological channels;
- – Effort Sensoren (Thorax- und Abdomenbewegungen);- Effort Sensors (thorax and abdomen movements);
- – Pulsoximetriesensor zur Erfassung von Sauerstoffsättigung, Pulsfrequenz, Pulswelle, CWF, PTT- Pulse oximetry sensor for detecting oxygen saturation, Pulse rate, pulse wave, CWF, PTT
- – Atemfluss-Schnarch-Sensor (Thermistoren und Mikrofon);- Respiratory flow snoring sensor (Thermistors and microphone);
- – Atemfluss-Schnarch-Nasenbrille (Drucksensor);- Respiratory flow snoring nasal cannula (Pressure sensor);
- – Mundthermistor zur Erfassung von Mundatmung bei Therapiekontrolle;- mouth thermistor for recording mouth breathing during therapy control;
- – Pneumo-T-Adapter zur Erfassung des Atemflows, Schnarchen und xPAP-Druckes (Drucksensor).- Pneumo-T adapter for recording breath flow, snoring and xPAP pressure (pressure sensor).
Konverterbox und Netzgerätconverter box and power supply
Die Konverterbox dient zur kabelgebundenen Datenübertragung der im Gerät gespeicherten Daten. Die Datenübertragung erfolgt galvanisch getrennt über eine USB-Schnittstelle. Gleichzeitig wird die erfindungsgemäße Vorrichtung über das Netzgerät geladen, bzw. dauerhaft mit Strom versorgt.The Converter box is used for wired data transmission of the devices stored in the device Dates. The data transmission takes place galvanically isolated via a USB interface. At the same time, the device according to the invention on the power Supply charged or permanently powered.
PC-SoftwarePC software
Die PC-Software dient der Erfassung, Speicherung, Verarbeitung, Visualisierung, Auswertung, Dokumentation und der Archivierung von patientenbezogenen Biosignalen. Dies dient zur Unterstützung der Diagnosefindung, Therapieeinstellung und Therapiekontrolle von Schlafstörungen.The PC software is used for acquisition, storage, processing, visualization, Evaluation, documentation and archiving of patient-related Biosignals. This serves to support the diagnosis, Therapy adjustment and therapy control of sleep disorders.
Geräte-SoftwareDevice Software
Die Geräte-Software dient der Erfassung, Speicherung, Verarbeitung und der Auswertung von Biosignalen. Dies dient zur Unterstützung der Diagnosefindung, Therapieeinstellung und Therapiekontrolle von Schlafstörungen. Die Geräte-Software kommuniziert über ein gesichertes Datenübertragungsprotokoll mit der PC-Software.The Device Software serves the acquisition, storage, processing and evaluation of biosignals. This serves to support the diagnosis, Therapy adjustment and therapy control of sleep disorders. The device software communicates via a secured data transmission protocol with the PC software.
Nichtmedizinische elektrische GeräteNo Medical electronical devices
- – Lesegerät zum Auslesen der auf der CompactFlash® Card gespeicherten Daten;- reading device for reading the data stored on the CompactFlash ® card data;
- – Online-Modul zur drahtlosen Datenübertragung (Bluetooth-USB-Adapter);- Online module for wireless data transmission (Bluetooth USB adapter);
- – USB-TCP/IP-Konverter;- USB-TCP / IP converter;
- – PC-System (Fremdzubehör).- PC system (External accessories).
Die erfindungsgemäße Vorrichtung erzeugt Informationssignale (z.B. Akku-Ladezustand), die vom Display und/oder dem PC-System graphisch visualisiert und gespeichert werden. Diese Informationssignale dienen zur Überprüfung der Präsenz der aufzuzeichnenden Signale, sowie der Funktionsüberprüfung des Gerätes. Dadurch werden fehlerhafte Aufzeichnungen vermieden und eine sonst notwendige Wiederholung der Nachtmessung entfällt.The device according to the invention generates information signals (eg battery state of charge), which are from Display and / or the PC system graphically visualized and stored. These information signals serve to check the presence of the signals to be recorded, as well as the function check of the device. This avoids faulty recordings and eliminates the need for repetition of the night measurement.
Die automatischen Analysen (CWF, PTT, SpO2, Pulsrate, PLM-, Schnarch-, Schlafstadien-, Arousal- und kardiorespiratorische Analyse) können online im Gerät und/oder offline aus den im PC gespeicherten Signalen erfolgen und unterstützen den Auswerter bei der Diagnose von Schlafstörungen, sowie der Therapieeinleitung und Therapiekontrolle.The automatic analysis (CWF, PTT, SpO2, pulse rate, PLM, snore, Sleep stage, arousal and cardiorespiratory analysis) can be viewed online in the device and / or offline from the signals stored in the PC and support the evaluator in the diagnosis of sleep disorders, as well as the therapy initiation and therapy control.
Die PC-Software dient der Visualisierung, Auswertung, Dokumentation und patientenbezogenen Archivierung von Langzeituntersuchungen zur Diagnostik von beispielsweise Schlafstörungen, Herz-Kreislauferkrenungen, Diabetes. Dafür wird das System konfiguriert und die übertragenen Daten automatisch offline analysiert. Die Software erlaubt die Eingabe von Bemerkungen durch den Anwender. Eine manuelle Reklassifikation der Analyseergebnisse durch den Auswerter ist möglich. Der Patient ist nach Einweisung durch Fachpersonal und anhand der Gebrauchsanweisung für den Patienten in der Lage, die Sensoren und das Gerät selbst anzulegen.The PC software is used for visualization, evaluation, documentation and patient - related archiving of long - term studies Diagnosis of, for example, sleep disorders, cardiovascular diseases, Diabetes. Therefore the system is configured and the data transferred automatically analyzed offline. The software allows the input of comments by the user. A manual reclassification of the analysis results through the evaluator is possible. The patient is after instruction by specialized personnel and on the basis of the Instructions for use the patient is able to create the sensors and the device itself.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung verarbeitet und speichert alle gemessenen Signale auf der integrierten Speichereinheit, z.B. CompactFlash® Card. Ausgelesen werden die Daten entweder über ein USB-Kabel oder durch Auslesen der CompactFlash® Card mit einem Lesegerät. Die erfindungsgemäße Vorrichtung kann im stationären Betrieb die erfassten Daten online entweder drahtlos oder kabelgebunden an die Software übertragen, wo die Daten zusätzlich gespeichert werden.The inventive apparatus processes and stores all of the measured signals on the built-in memory unit, for example CompactFlash ® card. The data is read either via a USB cable or by reading the CompactFlash ® Card with a reader. In stationary operation, the device according to the invention can transmit the recorded data online either wirelessly or by cable to the software, where the data is additionally stored.
Bei der Online-Überwachung mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung sind in Kliniken vorhandene Netzwerke einsetzbar. Gehen Daten z.B. bei verlassen des Untersuchungsraumes verloren, können diese Daten mit den auf der Compact-Flash® Card gespeicherten Daten ergänzt werden. Die erfindungsgemäße Vorrichtung wird durch einen wechselbaren Akkupack versorgt, so dass diese unabhängig vom Netz ist. Durch einen Akkutausch gehen keine gespeicherten Messwerte verloren. Das Gerät kann auch dauerhaft mit dem Datenübertragungskabel versorgt und betrieben werden.In online monitoring with the device according to the invention existing networks can be used in clinics. If data is lost, eg when leaving the examination room, this data can be supplemented with the data stored on the Compact-Flash ® Card. The inventive device is powered by a removable battery pack, so that it is independent of the network. Battery replacement does not result in loss of stored readings. The device can also be supplied and operated permanently with the data transmission cable.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung besitzt einen optionalen Lagesensor. Der Sensor registriert, ob und wann der Patient auf dem Bauch, dem Rücken oder auf der Seite liegt. Ebenso besitzt das Gerät optional einen im Gehäuse integrierten Effort-Sensor. Die Integration. reduziert die Reinigung und erhöht die Lebensdauer des Sensors.The inventive device has an optional position sensor. The sensor registers whether and when the patient lies on his stomach, his back or his side. Likewise owns the device optionally one in the housing integrated effort sensor. The integration. reduces the cleaning and increased the life of the sensor.
Mit Hilfe einer Drucktaste kann ein Sensortest/Impedanzcheck ausgelöst werden.With Help of a pushbutton can trigger a sensor test / impedance check.
Mit Hilfe von Leuchtdioden oder eine Anzeige über ein integriertes Display kann bei einem Sensortest/Impedanzcheck festgestellt werden, ob bzw. welche Elektrode gut oder schlecht appliziert ist.With Help from LEDs or a display via an integrated display can be determined in a sensor test / impedance check, whether or which electrode is well or poorly applied.
Zudem zeigt die erfindungsgemäße Vorrichtung durch eine gelbe Leuchtdiode im Akkupack neben dem Batteriesymbol oder durch ein Symbol auf dem integrierten Display an, ob der Akku momentan geladen wird. Der Ladezustand kann auch über die Software erfragt werden, da eine Kapazitätsüberwachung im Akku integriert ist.moreover shows the device according to the invention through a yellow LED in the battery pack next to the battery symbol or by an icon on the integrated display to indicate if the battery is on currently being loaded. The state of charge can also over the Software are requested, as a capacity monitoring integrated in the battery is.
Über das USB-Kabel oder Über die Konverterbox, in die eine galvanische Trennung integriert ist, können die gespeicherten Daten an den PC übertragen werden. Über die Konverterbox kann auch der Akku mit dem mitgelieferten Netzgerät geladen werden. Ein Akkumodul kann auch geladen werden, wenn es nicht im Gerät eingesetzt ist.About the USB cable or over the converter box, in which a galvanic isolation is integrated, can the stored data is transferred to the PC. About the Converter box can also charge the battery with the included power supply become. A battery module can also be charged if it is not inserted in the device is.
Funktion der SoftwareFunction of software
Die während der Messung übertragenen Daten werden gespeichert und visualisiert. Die nach der Messung eingelesenen Daten werden nach Zeit- und Wertekriterien automatisch analysiert. Die Software kann beispielsweise folgende automatischen Analysen durchführen:
- – CWF-Analyse
- – Schnarch-Analyse
- – Kardiorespiratorische Analyse
- – Arousal Analyse
- – Schlafstadienanalyse
- - CWF analysis
- - Snore analysis
- - Cardiorespiratory analysis
- - Arousal analysis
- - Sleep stage analysis
Auf der Grundlage der Analyseergebnisse und der dargestellten Signale können die vorliegenden Ergebnisse nach definierbaren Kriterien bewertet werden.On the basis of the analysis results and the signals presented can evaluated the results according to definable criteria become.
Funktion der optionalen SensorenFunction of the optional sensors
Atemfluss-Schnarch-NasenbrilleRespiratory flow nasal cannula
Die Atemfluss-Schnarch-Nasenbrille erfasst in Verbindung mit dem in die erfindungsgemäße Vorrichtung integrierten Drucksensor den Atemfluss sowie das Schnarchen. Die Inspiration wird über den erzeugten Unterdruck registriert, die Exspiration über den erzeugten Überdruck. Schnarchen erzeugt Druckschwankungen in den Nasenöffnungen, die ebenfalls registriert werden. Die Druckmessung reagiert bei geschlossenem Mund sensibler auf geringe Flusslimitierungen als die thermische Messung. Sie ist unabhängig von der Umgebungstemperatur und ermöglicht zusätzlich die visuelle Beurteilung der zeitlichen Flusskontur. Bei Mundatmung können die Signale abgeschwächt sein. Alternativ erfolgt deshalb der gleichzeitige Einsatz des Atemfluss-Mund-Sensors.The Respiratory flow snoring nasal cannula detected in conjunction with the in the device according to the invention integrated pressure sensor the respiratory flow as well as snoring. The Inspiration is over registers the generated negative pressure, the expiration over the generated overpressure. Snoring creates pressure fluctuations in the nostrils, which are also registered. The pressure measurement reacts at closed mouth sensitive to low flow limitations than the thermal measurement. It is independent of the ambient temperature and allows additionally the visual assessment of the temporal flow contour. With mouth breathing can attenuated the signals be. Alternatively, therefore, the simultaneous use of the respiratory flow mouth sensor.
Pulsoximetrie-SensorPulse oximetry sensor
Über den Pulsoximetrie-Sensor werden die pulsoximetrischen Signale, die Sauerstoffsättigung des Blutes, die Pulsfrequenz und ein CWF-Signal gemessen.
- – Die Hauptbestandteile des Sensors sind zumindest zwei Leuchtdioden und eine Empfängerdiode.
- – Für jede Pulswelle werden mehrere SpO2-Werte bestimmt (Split-Pulswave-Algorithmus).
- - The main components of the sensor are at least two LEDs and a receiver diode.
- - Several SpO2 values are determined for each pulse wave (split-pulse-wave algorithm).
Die gemessenen Pulsfrequenzveränderungen entsprechen den Herzfrequenzveränderungen, die durch ein schlafbezogenes Apnoesyndrom ausgelöst wurden, hinreichend genau.The measured pulse rate changes correspond to heart rate changes, which were triggered by a sleep-related apnea syndrome sufficiently accurate.
Mit Hilfe der Photoplethysmographie wird die Veränderung der Pulswelle, insbesondere die Amplitude der Pulswelle, ermittelt.With Help of photoplethysmography will change the pulse wave, in particular the amplitude of the pulse wave, determined.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung errechnet zu jedem erfassten Sauerstoffsättigungswert einen Qualitätsindex, welcher die Güte bzw. die Genauigkeit des gemessenen SpO2-Wertes kennzeichnet.The inventive device calculates a quality index for each detected oxygen saturation value, which the goodness or the accuracy of the measured SpO2 value.
Wird das Signal durch Bewegungen gestört, ist die Anzahl der Werte gering. Bei störungsfreien Signalen liegt eine hohe Anzahl von Werten vor. Dementsprechend erzeugt ein gestörtes Messsignal einen niedrigen Qualitätswert, ein ungestörtes Messsignal hat einen hohen Qualitätswert zur Folge. Das Qualitätssignal nimmt Werte zwischen 0 und 100% an. Bei der Beurteilung von SpO2-Langzeitmessungen kann das Qualitätssignal hilfreich sein, denn es lässt auf Artefakte schließen, die während der Messung auftraten.Becomes the signal disturbed by movements, the number of values is low. With trouble-free signals is a high number of values. Accordingly, a disturbed measurement signal is generated a low quality value, an undisturbed one Measuring signal has a high quality value. The quality signal is increasing Values between 0 and 100%. In the evaluation of SpO2 long-term measurements can the quality signal be helpful, because it lets close to artifacts, the while the measurement occurred.
Im
Bereich einer Rückseite
des Mobilteiles ist eine Einlegekarte (
Der
Druckmeß-Schlauch
(
Das Mobilteil wird typischerweise an eine
Auswertungseinrichtung angeschlossen, die als ein Personalcomputer
ausgebildet sein kann. Die Auswertungseinrichtung umfaßt hierbei ein
CD-ROM-Laufwerk mit CD (
The handset is typically connected to an evaluation device, which may be designed as a personal computer. The evaluation device in this case comprises a CD-ROM drive with CD (
Über den
Pulsoximetrie-Sensor (
Die gemessenen Pulsfrequenzveränderungen entsprechen den Herzfrequenzveränderungen, die durch ein schlafbezogenes Apnoesyndrom ausgelöst wurden, hinreichend genau.The measured pulse rate changes correspond to heart rate changes, which were triggered by a sleep-related apnea syndrome sufficiently accurate.
Optional
werden Sensoren verwendet, die alternativ und/oder ergänzend eine
Ermittlung der Konzentration an Hämoglobin (cHb), Oxyhämoglobin
(HbO2), desoxygeniertem Hämoglobin
(HbDe), Carboxyhämoglobin
(HbCO), Methämoglobin
(MetHb), Sulfhämoglobin
(HbSulf), Bilirubin, Glucose ermöglichen.
Dazu weisen die Sensoren zumindest eine Lichtquelle auf die alternativ
und/oder ergänzend
folgende Wellenlängen emittiert,
ausgewählt
aus der Gruppe:
150 nm ± 15%,
400nm ± 15%,
460 nm ± 15%,
480 nm ± 15%,
520 nm ± 15%,
550 nm ± 15%,
560 nm ± 15
%, 606 nm ± 15%,
617 nm ± 15%,
620 nm ± 15%,
630 nm ± 15%,
650 nm ± 15%,
660 nm ±,
705 nm ± 15%,
710 nm ± 15%,
720 nm ± 10%,
805 nm ± 15%,
810 nm ± 15%,
880 nm ± 15%,
890 nm, 905 nm ± 15%,
910 nm ± 15%, 950
nm ± 15%,
980 nm ± 15%,
980 nm ± 15%,
1000 nm ± 15%,
1030 nm ± 15%,
1050 nm ± 15%,
1100 nm ± 15%,
1200 nm ± 15%,
1310 nm ± 15%,
1380 nm ± 15%,
1450 nm ± 15%,
1600 nm ± 15%,
1650 nm ± 15%,
1670 nm ± 15%,
1730 nm ± 15%,
1800 nm ± 15%,
2100 nm ± 15%,
2250 nm ± 15%,
2500 nm ± 15%, 2800
nm ± 15%.Optionally, sensors are used which alternatively and / or additionally determine the concentration of hemoglobin (cHb), oxyhemoglobin (HbO2), deoxygenated hemoglobin (HbDe), carboxyhemoglobin (HbCO), methemoglobin (MetHb), sulfhemoglobin (HbSulf), bilirubin, glucose enable. For this purpose, the sensors emit at least one light source to which alternatively and / or additionally the following wavelengths are selected, selected from the group:
150nm ± 15%, 400nm ± 15%, 460nm ± 15%, 480nm ± 15%, 520nm ± 15%, 550nm ± 15%, 560nm ± 15%, 606nm ± 15%, 617nm ± 15%, 620 nm ± 15%, 630 nm ± 15%, 650 nm ± 15%, 660 nm ±, 705 nm ± 15%, 710 nm ± 15%, 720 nm ± 10%, 805 nm ± 15%, 810 nm ± 15%, 880 nm ± 15%, 890 nm, 905 nm ± 15%, 910 nm ± 15%, 950 nm ± 15%, 980 nm ± 15%, 980 nm ± 15%, 1000 nm ± 15%, 1030 nm ± 15%, 1050 nm ± 15%, 1100 nm ± 15%, 1200 nm ± 15%, 1310 nm ± 15%, 1380 nm ± 15%, 1450 nm ± 15%, 1600 nm ± 15%, 1650 nm ± 15%, 1670 nm ± 15%, 1730 nm ± 15%, 1800 nm ± 15%, 2100 nm ± 15%, 2250 nm ± 15%, 2500 nm ± 15%, 2800 nm ± 15%.
Die Vorrichtung errechnet zu jedem erfassten Sauerstoffsättigungswert einen Qualitätsindex, welcher die Güte bzw. die Genauigkeit des gemessenen SpO2-Wertes kennzeichnet. Wird das Signal durch Bewegungen gestört, ist die Anzahl der werte gering. Bei störungsfreien Signalen liegt eine hohe Anzahl von Werten vor. Dementsprechend erzeugt ein gestörtes Messsignal einen niedrigen Qualitätswert, ein ungestörtes Messsignal hat einen hohen Qualitätswert zur Folge. Das Qualitätssignal nimmt Werte zwischen 0 und 100% an. Bei der Beurteilung von SpO2-Langzeitmessungen kann das Qualitätssignal hilf reich sein, denn es lässt auf Artefakte schließen, die während der Messung auftraten.The Device calculates to any detected oxygen saturation value a quality index, which the goodness or the accuracy of the measured SpO2 value. Becomes the signal disturbed by movements, the number of values is low. With trouble-free signals is a high number of values. Accordingly, a disturbed measurement signal is generated a low quality value, an undisturbed one Measuring signal has a high quality value. The quality signal takes values between 0 and 100%. In the evaluation of SpO2 long-term measurements can the quality signal Help it to be rich, because it lets you close to artifacts, the while the measurement occurred.
Es ist jedoch ebenfalls daran gedacht, die PTT oder andere Signale, die Schwankungen unterliegen, zur Ermittlung einer CWF zu nutzen.It however, it is also intended to use the PTT or other signals, the fluctuations are subject to use to determine a CWF.
Erfindungsgemäß können verschiedene Signale kombiniert werden, um relevante Schwankungen der Pulswelle zu detektieren und für die Auswertung heranzuziehen.According to the invention, various Signals are combined to produce relevant fluctuations in the pulse wave to detect and for to use the evaluation.
Thoraxsensor und Abdomensensorthorax sensor and abdomen sensor
Thorax- und Abdomensensor dienen der Erfassung der thorakalen und abdominalen Atembewegungen.Thorax- and abdominal sensor are used to detect the thoracic and abdominal Breathing movements.
Atembewegungen verursachen dabei wechselnde Zugspannungen auf die Messaufnehmer in den Befestigungsgurten. Die Messaufnehmer wandeln infolge des piezoelektrischen Effektes die Bewegungen in elektrische Signale um.breathing movements cause alternating tensile stresses on the sensor in the fastening straps. The sensors change as a result of the piezoelectric effect the movements in electrical signals around.
Der Abdomensensor erfasst, zusammen mit den Abdomengurten, die abdominalen Atembewegungen. Der Sensor besteht aus einem hautfreundlichen Kunststoff.Of the Abdominal sensor detects, along with the abdominal strains, the abdominal Breathing movements. The sensor consists of a skin-friendly plastic.
Elektrophysiologische SignaleElectrophysiological signals
Die elektrophysiologischen Signale werden mittels Elektroden gemessen. Dazu können Goldnapf- oder Klebeelektroden verwendet werden.
- – Elektroenzephalogramm (EEG)
- – Elektrookulogramm (EOG)
- – Elektromyogramm (EMG)
- – Elektrokardiogramm (EKG)
- - electroencephalogram (EEG)
- - electrooculogram (EOG)
- - electromyogram (EMG)
- - electrocardiogram (ECG)
Atemfluss-Schnarch-Sensor
(
Mit dem Atemfluss-Schnarch-Sensor werden nasaler und oraler Atemfluss und die Schnarchgeräusche erfasst. Die Sensorperlen bestehen aus Thermistoren. Sie erfassen den Atemfluss über die Temperatur der aus- und eingeatmeten Luft. Das Mikrofon registriert die Schnarchgeräusche des Patienten.With the respiratory flow snore sensor becomes nasal and oral respiratory flow and the snoring sounds detected. The sensor beads are made of thermistors. They capture the respiratory flow over the temperature of the exhaled and inhaled air. The microphone registered the snoring sounds of the patient.
Atemfluss-Mund-Sensor
(
Mit
dem Atemfluss-Mund-Sensor werden oraler Atemfluss bei der Diagnose
mit der Atemfluss-Schnarch-Nasenbrille, Therapiekontrolle oder Therapieeinstellung
erfasst. Die Sensorperlen bestehen aus Thermistoren. Sie erfassen
den Atemfluss über
die Temperatur der aus- und eingeatmeten Luft. Der Atemfluss-Mund-Sensor
(
Pneumo-T-Adapter (
Den
Pneumo-T-Adapter wird zur Therapiekontrolle zusammen mit einer Nasalmaske
eingesetzt. Durch ihn werden der Atemflow und das Schnarchen des
Patienten während
der Therapie registriert und der anliegende Therapiedruck in der
Maske gemessen. Über
die Druckmessschläuche
werden in- und exspiratorische Druckschwankungen von der Maske zum
Gerät geleitet.
Das Ausatmen von Luft erzeugt einen geringen Überdruck, das Einatmen entsprechend
einen Unterdruck. Aus den Druckunterschieden lassen sich die Atemzüge ableiten.
Schnarchgeräusche
werden über
schnelle Druckveränderungen gemessen.
Aus der statischen Komponente des Drucksignals wird der Therapiedruck
abgeleitet. Der Pneumo-T-Adapter (
EXG-ElektrodenEXG electrodes
Die mit den Elektroden erfasste Größe ist die Spannung. Gemessen wird dabei eine Spannungsdifferenz zwischen zwei Punkten des Körpers. Da die Messung an der Hautoberfläche nichtinvasiv erfolgt, sind die messbaren Spannungsdifferenzen sehr klein. Sie liegen beim EEG, EOG und EMG im Bereich μV, beim EKG im Bereich mV.The Size detected with the electrodes is the Tension. It measures a voltage difference between two Points of the body. Because the measurement on the skin surface non-invasive, the measurable voltage differences are very small. They are in the range μV for the EEG, EOG and EMG, in the ECG in the Range mV.
Bluetooth-USB-AdapterBluetooth USB Adapter
Mit dem Bluetooth-USB-Adapter können von der erfindungsgemäßen Vorrichtung online Daten drahtlos empfangen oder übertragen werden, das Gerät konfiguriert, sowie eine Applikationskontrolle durchgeführt werden.With the Bluetooth USB adapter from the device according to the invention receive or transmit data wirelessly online, the device configures and an application control are performed.
Netzwerk USB-ServerNetwork USB server
Mit dem USB-Server kann die erfindungsgemäße Vorrichtung über ein Netzwerk betrieben werden. Über den USB-Server kann die erfindungsgemäße Vorrichtung in Verbindung mit dem Bluetooth-USB-Adapter Daten drahtlos empfangen, weiterhin kann das Gerät konfiguriert werden, sowie eine Applikationskontrolle durchgeführt werden. Ebenso kann die erfin dungsgemäße Vorrichtung über die Konverterbox kabelgebunden angeschlossen werden.With the USB server, the inventive device via a Network operated. about the USB server, the inventive device in conjunction receive data wirelessly with the Bluetooth USB adapter can the device be configured, as well as an application control to be performed. Likewise, the inven tion proper device on the Converter box wired to be connected.
CompactFlash® Card-LesegerätCompactFlash ® Card Reader
Mit dem CompactFlash® Card-Lesegerät können die auf der CompactFlash® Card gespeicherten Daten von der erfindungsgemäßen Vorrichtung ausgelesen werden. Ebenfalls können über das CompactFlash® Card-Lesegerät die erfindungsgemäße Vorrichtung konfiguriert werden und/oder mehrere Compact-Flash® Cards mit unterschiedlichen Konfigurationen angelegt werden.With the CompactFlash ® card reader, the data stored on the CompactFlash ® Card can be read out by the device according to the invention. ® via the Compact Flash card reader can also be configured, the inventive apparatus and / or more CompactFlash ® cards are applied with different configurations.
optionale Moduleoptional modules
Eine ergänzende PC-Software ermöglicht das Auslesen und Darstellen der Therapiekontrolldaten und die Ferneinstellung aller genannten Therapiegeräte über die Software, sowie die PC-gestützte Auswertung von Titrationsdaten aus einem Beatmungs-Titrationsgerät.A supplementary PC software allows the reading and presentation of the therapy control data and the remote adjustment all mentioned therapy devices over the Software, as well as the PC-based Evaluation of titration data from a ventilation titration device.
Kombination mit Therapiesystemencombination with therapy systems
Als Kontrollsystem kann die erfindungsgemäße Vorrichtung mit gängigen CPAP-, BiLevel- und APAP-Titrations-Heimbeatmungs-Therapiesystemen kombiniert werden. Die Koppelung der Systeme erfolgt schnell und einfach über den Pneumo-T-Adapter, der zwischen Schlauch und Maske gesteckt wird.When Control system can the device according to the invention with common CPAP, BiLevel and APAP titration home ventilation therapy systems combined become. The coupling of the systems is done quickly and easily via the Pneumo-T-adapter which is inserted between hose and mask.
Peripheriegeräteperipherals
- – USB-Port: von Windows unterstützt,- USB port: supported by Windows,
- – Anschlüsse: zumindest drei freie USB-Schnittstellen für den Anschluss von Kartenlesegerät, USB- Anschlusskabel zum Datalogger und Bluetooth®-USB-Adapter- Connections: at least three free USB interfaces for the connection of card reader, USB connection cable to the datalogger and Bluetooth ® USB adapter
- – Grafikkarte: von Microsoft Windows unterstützt, mind. Auflösung 1024 × 768, Farbtiefe 16 Bit- Graphic card: supported by Microsoft Windows, at least resolution 1024 × 768, Color depth 16 bits
- – Monitor: 17'' CRT-Monitor oder größer, oder 15'' TFT-Monitor oder größer- Monitor: 17 '' CRT monitor or bigger, or 15 '' TFT monitor or larger
- – Maus Windows-kompatible Maus- Mouse Windows compatible mouse
- – Drucker: von Microsoft Windows unterstützt- Printer: supported by Microsoft Windows
- – Netzwerk: Netzwerkkarte, 10/100 MBit (nur bei Verwendung des Netzwerk-USB-Servers)- Network: Network card, 10/100 MBit (only when using the network USB server)
Softwaresoftware
Die Software dient zur Analyse und bietet alternative Auswertungsvorschläge an. Die Bewertung der automatisch erstellten Analyseergebnisse obliegt dem Arzt. Bei jedem neuen Programmieren der erfindungsgemäßen Vorrichtung wird die Uhrzeit im Grundgerät mit der Systemuhrzeit des PC's abgeglichen. Bei Unterbrechung der Datenübertragung zum PC werden die Messdaten im Gerät weiterhin gespeichert. In der Software werden die Signale als Nulllinie dargestellt. Alle Daten sind auslesbar.The Software is used for analysis and offers alternative evaluation suggestions. The Evaluation of automatically generated analysis results is the responsibility of the Doctor. With each new programming of the device according to the invention the time is in the basic device with the system time of the PC adjusted. If the data transfer to the PC is interrupted, the Measurement data in the device still saved. In the software, the signals are as zero line shown. All data is readable.
Wie die EMGs wird auch das EKG bipolar abgeleitet. Die polysomnographische Ableitung von der erfindungsgemäßen Vorrichtung lehnt sich an die Einthoven-Ableitung an. Die Bezugselektrode ist bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung die Erdelektrode an einer beliebigen Körperstelle.As The EMGs will also derive the ECG bipolar. The polysomnographic Derivation of the device according to the invention leans on the Einthoven derivation. The reference electrode is in the device according to the invention the earth electrode at any body location.
Mit Hilfe von Gurten, die in seitliche Ösen (a,b,c) des Gerätes geführt werden, kann die erfindungsgemäße Vorrichtung einem Patienten angelegt werden. Durch Klettbänder können die Gurte dem Körperumfang des Patienten angepasst werden.With Help of straps, which are guided in lateral eyelets (a, b, c) of the device, can the device of the invention to be created in a patient. By Velcro straps, the straps the body circumference of Be adapted to patients.
Der Gurt besteht aus einem hautfreundlichen elastischen Flauschband.Of the Belt consists of a skin-friendly elastic band.
Sensortest durchführenPerform sensor test
Zur Überprüfung, dass
alle Sensoren gut angeschlossen sind, kann nach dem Anlegen der
Sensoren und der Geräte
einen Test durchgeführt
werden. Dazu wird die Taste (
Nach erfolgreichem Anlegen aller konfigurierten Elektroden/Sensoren leuchtet an der erfindungsgemäßen Vorrichtung keine LED mehr. An der erfindungsgemäßen Vorrichtung gibt es dann keine Zustandsänderung der LED mehr, wenn im nächsten Schritt der Sensortest durch Schließen des Impedanzfensters in der Software beendet wird.To successful application of all configured electrodes / sensors lights up at the device according to the invention no LED anymore. There are then at the device according to the invention no change of state the LED more if in the next Step the sensor test by closing the impedance window in the software is terminated.
Beim Sensortest werden alle Kanäle, also auch Effort- und Pulsoximetriesensoren, sowie Thermistor und Nasenbrille auf Vorhandensein eines Signals geprüft. wenn die LED aus ist, bedeutet dies: "Sensor ist angeschlossen und übermittelt ein (physiologisches) Signal".The sensor test checks all channels, including the effort and pulsoximetry sensors, as well as the thermistor and nasal cannula for the presence of a signal. if the LED is off, it means: "Sensor is on closed and transmits a (physiological) signal ".
Ein
Impedanztest durchläuft
immer einmal alle konfigurierten Kanäle und zeigt dann sein Ergebnis,
bis das Fenster geschlossen oder ein neuer Test gestartet wird. 
Claims (15)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE102007016446A DE102007016446A1 (en) | 2006-04-07 | 2007-04-04 | Living organism e.g. patient, biodata e.g. disease history, reference value determining device, has sensor provided for non-invasive measurement of two signals selected from group such as continuous wave fluctuation, spot oxygen saturation |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE102006018040.2 | 2006-04-07 | ||
| DE102006018040 | 2006-04-07 | ||
| DE102007016446A DE102007016446A1 (en) | 2006-04-07 | 2007-04-04 | Living organism e.g. patient, biodata e.g. disease history, reference value determining device, has sensor provided for non-invasive measurement of two signals selected from group such as continuous wave fluctuation, spot oxygen saturation |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE102007016446A1 true DE102007016446A1 (en) | 2007-10-18 |
Family
ID=38514852
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DE102007016446A Pending DE102007016446A1 (en) | 2006-04-07 | 2007-04-04 | Living organism e.g. patient, biodata e.g. disease history, reference value determining device, has sensor provided for non-invasive measurement of two signals selected from group such as continuous wave fluctuation, spot oxygen saturation |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| DE (1) | DE102007016446A1 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE102011102854A1 (en) * | 2010-05-31 | 2012-06-28 | Seca Ag | Device for modular evaluation |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE3922026A1 (en) * | 1989-07-05 | 1991-01-17 | Wolfgang Prof Dr Ing Rienecker | Measurement and evaluation device for human health - has connections for physiological parameter measurement sensors, data memory and displays |
| DE19638738A1 (en) * | 1996-09-10 | 1998-03-12 | Ralf Dr Bousseljot | Evaluation system for deriving diagnostic information from signals and data from medical sensor systems |
-
2007
- 2007-04-04 DE DE102007016446A patent/DE102007016446A1/en active Pending
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| DE102011102854A1 (en) * | 2010-05-31 | 2012-06-28 | Seca Ag | Device for modular evaluation |
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