DE102014007769A1

DE102014007769A1 - Method and device for determining a personal pulse wave signature of a person by light cardiography

Info

Publication number: DE102014007769A1
Application number: DE102014007769.1A
Authority: DE
Inventors: Holger Redtel
Original assignee: KENKOU GmbH
Current assignee: KENKOU GmbH
Priority date: 2014-05-31
Filing date: 2014-05-31
Publication date: 2015-12-03

Abstract

Die Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass Helligkeitsänderungen in den Blutgefäßen eines lebenden Säuge- und Wirbeltieres, mittels mindestens einer Fotodiode, mindestens einer Lampe, mindestens einer Energiequelle, mindestens einem Wandler und mindestens einer Auswertelogik, mit der Lichtkardiografie gemessen und ermittelt werden.The invention is characterized in that changes in brightness in the blood vessels of a living mammal and vertebrate, by means of at least one photodiode, at least one lamp, at least one energy source, at least one transducer and at least one evaluation logic, are measured and determined by light cardiography.

Description

Einleitungintroduction

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Bestimmung einer persönlichen Pulswellensignatur einer Person, sowie auch von Säugetieren- und Wirbeltieren durch die Lichtkardiografie. Die Lichtkardiografie dient weiterhin zur Authentifizierung von Personen sowie auch von Säugetieren- und Wirbeltieren. Die Lichtkardiografie misst gleichzeitig die Vitaldaten eines menschlichen Körpers, sowie auch die von Säugetieren- und Wirbeltieren. Die Lichtkardiografie ist ein Verfahren, das die Reaktion von Säugetieren- und Wirbeltieren, erkennt.The invention relates to a method and a device for determining a personal pulse wave signature of a person, as well as of mammalian and vertebrate animals by light cardiography. The light cardiography continues to be used for the authentication of persons as well as mammals and vertebrates. At the same time, light cardiography measures the vital data of a human body, as well as mammalian and vertebrate animals. Light cardiography is a procedure that recognizes the response of mammalian and vertebrate animals.

Die Bestimmung der Pulswellensignatur durch die Lichtkardiografie ist absolut neu.The determination of the pulse wave signature by light cardiography is absolutely new.

Das die Pulswelle eine eigene und einmalige personenbezogene Signatur, wie einen persönlichen Fingerabdruck erzeugt, ebenso.The pulse wave generates its own unique personal signature, such as a personal fingerprint, as well.

Aus technischer Sicht, stellt die Lösung ebenfalls eine Neuheit dar.From a technical point of view, the solution is also a novelty.

Mittels mindestens jeweils einer Fotodiode, Lampe, Wandler, Energieversorgung und Auswertelogik (siehe 1 Seite 27) ist es möglich, eine persönliche Pulswellensignatur mit Hilfe der Lichtkardiographie zu ermitteln.By means of at least one photodiode, lamp, converter, power supply and evaluation logic (see 1 Page 27), it is possible to determine a personal pulse wave signature using light cardiography.

Aus einfachen Komponenten, die nur wenige Euro Cent in der Miniaturisierung kosten, wird eine Lichtkardiografie zur Messung und Ermittlung von Vitaldaten durchgeführt. (siehe 1 Seite 27)From simple components that cost only a few cents in miniaturization, a light cardiogram is performed to measure and determine vital signs. (please refer 1 Page 27)

Aus diesen Daten und Lösungen (siehe 1 Seite 27), sowie einer weiteren synchronisierten Lichtkardiografie/Messeinheit, können weitere Vital- und Körperdaten und auch medizinische Einschätzungen gegeben werden. (siehe 2 Seite 28)From these data and solutions (see 1 Page 27), as well as another synchronized light cardiography / measurement unit, can be given more vital and body data and medical assessments. (please refer 2 Page 28)

Mit zusätzlicher Sensorik, werden Bewegungsdaten von Säugetieren- und Wirbeltieren synchronisiert aufgenommen, bzw. aufgezeichnet und anschließend an die Auswerteeinheit weitergegeben. (siehe 3 Seite 29)With additional sensors, movement data from mammals and vertebrates are recorded synchronized or recorded and then passed on to the evaluation unit. (please refer 3 Page 29)

Die Daten können in Echtzeit aufgezeichnet werden, oder auch zwischengespeichert und anschließend zeitverzögert an die Auswerteeinheit weitergegeben werden.The data can be recorded in real time, or can be buffered and then forwarded to the evaluation unit with a time delay.

Die Lichtkardiographie stellt nicht nur in der medizinischen Anwendung eine Neue Disziplin zur Bestimmung von Daten aufgrund der Einfachheit, Geschwindigkeit, Kosteneffizienz und damit auch vielfältigsten Anwendungen, dar.Light cardiography is a new discipline for the determination of data due to simplicity, speed, cost-efficiency and thus also the most diverse applications.

Die Lichtkardiografie kann die Pulswellensignatur erkennen, Vitaldaten messen und ermitteln, ein herkömmliches EKG ermitteln, und Einschätzungen für Leistungszustände und mögliche Einschätzungen zu speziellen Erkrankungen geben.Light cardiography can detect the pulse wave signature, measure and identify vital signs, identify a conventional ECG, and provide estimates of performance conditions and possible assessments of specific illnesses.

Die Lichtkardiografie ist nicht nur in der Medizin, als mögliches Einsatzgebiet und somit eingeschränkt nutzbar.The light cardiography is not only in medicine, as a possible field of application and thus limited usable.

Sie dient bspw. für das Marketing, dem Sport, der Freizeit, für Arbeitsbewertungen, die Erkennung von Sicherheitsmerkmalen und authentifiziert Personen.It is used, for example, for marketing, sports, leisure, work evaluations, detection of security features and authenticated persons.

Die Lichtkardiografie misst und ermittelt ebenso spezifische Vital- und Körperdaten von bspw. Haus- und Nutztieren aus der Gattung der Säugetiere, sowie von Vögeln.The light cardiogram also measures and determines specific vital and body data from, for example, domestic and farm animals from the genus of mammals, as well as from birds.

Die Lichtkardiografie misst somit bspw. synchronisierte Vital- Körper und Bewegungsdaten von Kühen, Kamelen, Pferden, Hunden, Katzen, Vögel wie bspw. dem Falken.The light cardiography thus measures, for example, synchronized vital body and movement data of cows, camels, horses, dogs, cats, birds such as the hawk.

Durch weitere Lösungen wie eine webbasierte Software mit Schnittstellen zu mobilen Systemen, können bspw. Kuhherden sich untereinander vernetzen und dienen somit als Funkknoten für den Datentransfer zur nächsten Basisstation und damit zur Einbindung in das Web.Other solutions, such as web-based software with interfaces to mobile systems, can, for example, connect cow herds with each other and thus serve as radio nodes for the data transfer to the next base station and thus for integration into the web.

Historie und HeuteHistory and Today

Eine Verbreitung zur Nutzung von Vitaldaten im alltäglichen Leben, findet immer häufiger Verwendung und wird nicht mehr rein für medizinische Zwecke verwendet.A spread to the use of vital data in everyday life, is used more and more often and is no longer used purely for medical purposes.

Früher wurden diese Daten lediglich für eine sogenannte Patientenkurve, beispielsweise in einem Krankenhaus oder im Leistungssport, verwendet. Diese diente der Überwachung des Patienten vor oder nach einer Behandlung, um dessen gesundheitlichen Zustand genau zu dokumentieren und eine Verbesserung oder Verschlechterung desselben aufzuzeichnen.Previously, these data were only used for a so-called patient curve, for example in a hospital or in competitive sports. This served to monitor the patient before or after treatment to accurately document their health status and record improvement or deterioration.

Im Leistungssport werden Vitalparameter dazu verwendet, die Leistungsfähigkeit eines Athleten zu dokumentieren und den Erfolg des Trainings festzustellen. Dabei werden Vitalparameter verwendet, um festzustellen, ob das Training des Athleten umgestellt werden muss.In competitive sports, vital signs are used to document the athlete's performance and determine the success of the workout. Vital signs are used to determine if the athlete's training needs to be changed.

In jüngster Zeit sind Vitalparameter auch für die Heimdiagnose und den Freizeitsport interessant und wichtig geworden. So werden beispielsweise Patienten nicht mehr unbedingt in einem Krankenhaus stationär, sondern häufig nur noch ambulant behandelt, wobei eine Nachsorge zu Hause stattfindet.In recent years, vital signs have become interesting and important for home diagnosis and recreational sports. For example, patients are no longer necessarily in a hospital inpatient, but often only treated on an outpatient basis, with a follow-up at home.

Beispielsweise muss ein Patient nach einer Behandlung seinen eigenen Puls aufzeichnen. Dabei wird häufig eine Vorrichtung verwendet, welche einen Brustgurt mit Sensoren und ein Aufnahmegerät aufweist.For example, a patient must record his own pulse after treatment. In this case, a device is often used which has a chest strap with sensors and a recording device.

Die Sensoren des Brustgurts nehmen die Pulsschläge direkt an der Brust des Patienten auf. Die Daten werden dann an das Aufnahmegerät übermittelt. Das Aufnahmegerät kann die Daten beispielsweise für ein Langzeit-Kardiogramm über mehrere Stunden bis Tage speichern.The chest belt sensors pick up the beats directly on the patient's chest. The data is then transmitted to the recording device. For example, the recorder may store the data for a long-term cardiogram over several hours to days.

Die Daten werden dann ausgelesen und beispielsweise von medizinischem Personal ausgewertet. Die Vorrichtung ist dabei allerdings für den Patienten unangenehm zu tragen, da der Brustgurt beispielsweise für das Langzeit-Kardiogramm ohne Unterbrechung getragen werden muss.The data is then read out and evaluated, for example, by medical personnel. The device is, however, uncomfortable for the patient to wear, since the chest belt, for example, for the long-term cardiogram must be worn without interruption.

Dies schränkt die Beweglichkeit des Patienten ein und ist darüber hinaus bei der täglichen Wäsche hinderlich. Weiterhin muss der Patient zusätzlich das Aufnahmegerät ständig mit sich führen.This limits the mobility of the patient and is also a hindrance to the daily laundry. Furthermore, the patient must also constantly carry the recording device with him.

Ähnliches gilt bei Langzeitblutdruckmessungen, bei denen eine Blutdruckmanschette z. B. über 24 Stunden von einem Patienten getragen werden muss, wobei die Blutdruckmanschette z. B. alle 15 Minuten mit Druck beaufschlagt wird.The same applies to long-term blood pressure measurements in which a blood pressure cuff z. B. must be worn for 24 hours by a patient, the blood pressure cuff z. B. is pressurized every 15 minutes.

Im Freizeitbereich gibt es eine Vielzahl von Apps die den Puls messen. Diese Apps leisten jedoch aufgrund der geringen Anzahl an zur Verfügung stehenden Bildern (FPS) nur eine begrenzte Messung. Meistens ist die Messung über 140 Pulsschläge pro Minute mit einem Smartphone unmöglich. Wenige messen über 160 Pulsschläge pro Minute genau.In the leisure sector, there are a variety of apps that measure the pulse. However, due to the small number of available images (FPS), these apps only make a limited measurement. Most of the time, measuring over 140 beats per minute with a smartphone is impossible. Few measure over 160 beats per minute exactly.

Die Begrenzung liegt somit derzeit an einer nicht vorhandenen Lösung für eine genaue Messung aus der Berechnung von Helligkeitsunterschieden/Differenzen von Datensatz zu Datensatz. Die Qualität der Werte sind somit durch die Smartphone Hersteller eingegrenzt.The limitation is therefore currently on a non-existent solution for an accurate measurement from the calculation of brightness differences / differences from record to record. The quality of the values are thus limited by the smartphone manufacturer.

Auch die gleichzeitige Nutzung von diverser Sensorik innerhalb des Smartphone, sind seitens der Hersteller eingeschränkt und bedarf Freigaben oder zusätzliches Equipment für mobile Anwendungen.The simultaneous use of various sensors within the smartphone are also restricted by the manufacturers and require approvals or additional equipment for mobile applications.

Smartphonegeräte und Apps, kombiniert bspw. mit Puls- und Blutdruckmess-Systemen gibt es bereits viele auf dem Markt.Smartphone devices and apps, combined, for example, with pulse and blood pressure measurement systems, there are already many on the market.

Beispielsweise sei für diverse Systeme hier Apple und Medisana genannt.For example, Apple and Medisana are mentioned here for various systems.

Auch Polar, Hersteller von Pulsuhren bietet für App-Hersteller Angebote, Kooperationen für die mobile Anwendung einzugehen. Somit schafft Polar einen Mehrwert für sein eigenes Produkt. Die Datenaufnahme für den Anwender ist so einfacher und auch kontinuierlich möglich. Die Aufbereitung der Daten leistet bspw. auch das Smartphone. Somit kann zusätzlich zum gemessenen Puls, mit Hilfe des Brustgurtes, der Vitaldatensatz, Puls, gegenüber der zurückgelegten Wegstrecke, Daten im Zusammenhang ermitteln und auswerten. Auch kann und wird die sportliche Leistung der Nutzer mit Dritten, bspw. über soziale Netzwerke wie Facebook oder Google Plus, geteilt werden.Also, Polar, manufacturer of heart rate monitors offers for app manufacturers offers to enter into cooperations for the mobile application. Thus, Polar creates added value for its own product. The data acquisition for the user is easier and continuously possible. The preparation of the data makes, for example, the smartphone. Thus, in addition to the measured pulse, with the aid of the chest belt, the vital data record, pulse, in relation to the distance covered, data in connection determine and evaluate. Also, the athletic performance of users can and will be shared with third parties, for example via social networks such as Facebook or Google Plus.

Ein EKG abzubilden, mit Hilfe und Kombination eines Smartphone, ist ebenfalls bereits Standard in der allgemeinen häuslichen Anwendung. Als Beispiel sei „CardioSecur” von der Firma „Personal MedSystems” genannt. Das System nutzt das Smartphone von Apple, um seine Hardware für die mobile Anwendung zu nutzen. Die Preise für diese Lösungen liegen für das Starter Kit bei 500 €-1000 € je nach Anforderung.Imaging an ECG with the help and combination of a smartphone is also already standard in general home use. An example is "CardioSecur" from the company "Personal MedSystems" called. The system uses Apple's smartphone to leverage its hardware for the mobile application. The prices for these solutions are for the starter kit at 500 € -1000 € depending on the requirement.

Für eine einmalige Messung werden 5 selbstklebende EKG-Elektroden, wie bekannt von herkömmlichen EKG-Systemen, benötigt. Eine Messung kostet so zuzüglich zur Anschaffung, ca. 1–2 €.For a single measurement, 5 self-adhesive ECG electrodes, as known from conventional ECG systems, are required. A measurement costs in addition to the purchase, about 1-2 €.

Die Einfachheit, Geschwindigkeit und Kosteneffizenz des in Kombination genutzten Systems von „Personal MedSystems” und „Apple”, ist nicht mit denen hier in der Patentschrift beschriebenen Anwendungen vergleichbar.The simplicity, speed and cost efficiency of the combined Personal MedSystems and Apple system is not comparable to those described in the specification.

Den Puls- und Bewegungsdaten mit einem Armband zu messen, ist heute Bestandteil vieler Entwicklungen. Hersteller wie Jawbone, Garmin, Fitbit, Fuelband, Misfit, Pebble, sowie Konzerne wie LG, Samsung und Sony messen mehr oder weniger schlecht den Puls oder die Schritte.Measuring the pulse and movement data with a bracelet is now part of many developments. Manufacturers such as Jawbone, Garmin, Fitbit, Fuelband, Misfit, Pebble, as well as companies such as LG, Samsung and Sony measure more or less bad the pulse or the steps.

Schlafprofile aus dem Puls oder der Bewegung zu erstellen, sind nicht möglich und täuschen den Nutzern Datenauswertungen vor, die nicht vorhanden sind.Creating sleep profiles from the pulse or the movement are not possible and deceive the users data evaluations that are not available.

Weiterhin gibt es Systeme die man in die Hosentasche steckt und zuhause mit dem Computer auslesen kann. Diese Systeme haben selbige Ansätze mit ähnlichen Leistungen wie die Armbänder.Furthermore, there are systems you can put in your pocket and read at home with the computer. These systems have the same approaches with similar benefits as the bracelets.

Weitere Vital- und körpereignen Daten zu messen und damit schlüssigere Aussagen, wie bspw. den Energiehaushalt zu berechnen, sind diese Systeme nicht in Lage.To measure more vital and body-specific data and thus more conclusive statements, such as to calculate the energy balance, these systems are not in position.

Das Elektrokardiogramm ist in der Medizin seit über 100 Jahren bekannt und etabliert. Hierbei wird über Elektroden definierte Ableitungen der elektrische Herzaktivität (Vorhöfe und Herzkammern) erstellt.The electrocardiogram has been known and established in medicine for over 100 years. in this connection Electrode-defined derivations of electrical cardiac activity (atria and ventricles) are created.

Mit dem System werden die Erregungsleitungen im Herz bestimmt und die Aktivität aufgezeichnet.The system determines the conduction in the heart and records the activity.

Mit einem Elektrokardiogramm kann man bspw. nicht die Atmung messen, oder die Gefäßstruktur ermitteln.For example, you can not measure your breathing with an electrocardiogram or you can determine the vascular structure.

Das Meßprinzip das dem Elektrokardiogramm zu Grunde liegt, ist die Messung über Elektroden. Es werden definierte Ableitungen der elektrische Herzaktivität (Vorhöfe und Herzkammern) erstellt.The measuring principle underlying the electrocardiogram is the measurement via electrodes. Defined derivatives of cardiac electrical activity (atria and ventricles) are created.

Die Lichtkardiografie bedient sich der optischen Erfassung von Pulswellen innerhalb der Blutgefäße.Light cardiography uses the optical detection of pulse waves within the blood vessels.

Die Lichtkardiografie erfasst mindestens einen zu messenden Punkt innerhalb der Pulswelle, der sich außerhalb und beabstandet zum Herzen befindet.The light cardiography captures at least one point to be measured within the pulse wave which is outside and at a distance from the heart.

Entscheidend hierbei ist der Abstand vom Herzen zum Meßpunkt, bzw. zu den Meßpunkten.Decisive here is the distance from the heart to the measuring point, or to the measuring points.

Beispielsweise ist der zeitliche Abstand des arteriellen Bereichs, gegenüber dem peripheren Bereich, für die Ermittlung der Pulswellenlaufzeit nutzbar.For example, the time interval between the arterial area and the peripheral area can be used to determine the pulse wave transit time.

Die Möglichkeit der Pulswellenlaufzeitmessung und die Messung der Pulswellengeschwindigkeit ist seit vielen Jahrzehnten bekannt. Hierfür ist eine Differenzmessung erforderlich.The possibility of pulse wave transit time measurement and pulse wave velocity measurement has been known for many decades. This requires a differential measurement.

Sie wird zur Bewertung von Gefäßen, sowie auch außerhalb des klinischen Alltags, bspw. für sportliche Auswertungen, verwendet.It is used for the evaluation of vessels, as well as outside the clinical everyday life, for example, for athletic evaluations.

Die Pulswellenlaufzeit sowie die Pulswellengeschwindigkeit wird mit bekannten und einfachen EKG System gemessen und hat auch den privaten Markt erreicht.The pulse wave transit time as well as the pulse wave velocity is measured with known and simple ECG system and has also reached the private market.

Das eine oder andere Gerät hat einen zweifelhaften Ruf, da die Interpretationen der gemessenen Werte einen eher esoterischen Blick auf das Ganze darstellt.One or the other device has a dubious reputation, as the interpretations of the measured values represents a rather esoteric view of the whole.

Die Richtigkeit der Meßergebnisse und deren Auswertungen sind teilweise nicht ernst zu nehmen und oft im Ansatz schon als falsch zu erkennen.The accuracy of the measurement results and their evaluations are sometimes not to be taken seriously and often in the beginning already recognized as wrong.

EKG als Medizinprodukte findet man im Privatbereich selten, da diese schlichtweg zu teuer sind.ECG as a medical device is rarely found in the private sector, as it is simply too expensive.

Es gibt jedoch auch einfache EKG Systeme die den Markt für Therapie, Sport, bedienen. Sie liefern brauchbare Werte, die jedoch nur die Leistung des Herzens wiederspiegeln und aufwendig in der Nutzung sind.However, there are also simple ECG systems that serve the market for therapy, sports. They provide usable values, which, however, only reflect the performance of the heart and are expensive to use.

Die Messung der Atmung und der Atemfrequenz als grundlegende Notwendigkeit zur Ermittlung des Energiehaushaltes kann ein EKG nicht leisten.The measurement of respiration and the respiratory rate as a basic requirement to determine the energy balance can not afford an ECG.

Selbstständige Einschätzungen eines EKG-Systems zu medizinischen und diagnostischen Leistungen, bzw. Informationen dem Nutzer zu geben, gibt es nicht.There are no independent assessments of an ECG system for medical and diagnostic services or information to the user.

Im Bereich der präventiven- diagnostischen- und rehabilitativen Leistungen und der Bewertung von Daten, bspw. für Haus- und Nutztiere, hier bspw. bei den Kühen, ist die Messung der Körpertemperatur die erste Wahl eine Fachmanns. Die Temperatur wird über Körperöffnungen beim Tier gemessen.In the field of preventive diagnostic and rehabilitative services and the evaluation of data, for example for domestic animals and livestock, here, for example, in the cows, the measurement of body temperature is the first choice of a specialist. The temperature is measured via body openings in the animal.

Eine weitere Methode zur Überprüfung der Gesundheit von Tieren, bspw. von Kühen, ist eine Sichtprüfung der Aktivitäten. Teilweise werden Bewegungsmess-Systeme schon heute auch für Kühe verwendet.Another method of checking the health of animals, such as cows, is a visual inspection of the activities. Partial motion measuring systems are already used for cows today.

Diese Systeme sind jedoch kostenintensiv und speziell auf die jeweiligen Größen der Viehbestände und die betrieblichen Umstände angepasst.However, these systems are costly and specially adapted to the size of livestock and the operational circumstances.

Bei Pferden bspw. wird der Puls an speziellen Stellen ertastet und gezählt. Es kommt vor, dass hierfür auch Pulsuhren für und von Menschen Anwendung finden. Bei Pferden ist oftmals schon die Prüfung des Pulses erste Wahl in der Diagnostik.In horses, for example, the pulse is felt at specific points and counted. It happens that also pulse watches for and from humans find application. In horses, the examination of the pulse is often the first choice in diagnostics.

Für Wirbeltiere wie Vögel, sind Systeme zur Messung von Vitaldaten nicht bekannt. Einzig Funksensoren zur Standortbestimmung, bspw. in der Falkenzucht, werden im arabischen Raum sehr häufig verwendet.For vertebrates such as birds, systems for measuring vital signs are not known. Only radio sensors for determining location, for example in falconry, are used very frequently in the Arab world.

Eine synchronisierte Messung von Vital- und Körper und Bewegungsdaten, bspw. für eine Kuh, oder einen Falken, sind nicht Stand der Technik.A synchronized measurement of vital and body and movement data, for example, for a cow, or a hawk, are not state of the art.

Tiere sind nicht selbstständig in der Lage Auskünfte über ihren Gesundheitszustand gegenüber einem Menschen zu geben. Sie sind auf das Erkennen der Halter angewiesen, der die Verantwortung für sein Eigentum der Nutz- und Haustiere trägt.Animals are not independently able to provide information about their health status to a human. They depend on recognizing the owners, who are responsible for their property of pets and pets.

Tiere mit dem Ziel sportliche Höchstleistungen für den Eigentümer zu erbringen, werden sicher besser beobachtet als die Tiere, die nicht diesen Stellenwert durch ihre Fähig- und Fertigkeiten besitzen.Animals with the goal of providing athletic excellence for the owner are certainly better observed than the animals who do not have this status through their abilities and skills.

Diese speziellen Tiere sind mit den Superstars bspw. im Bereich des Sport von heute gleichzusetzen. Diese Tiere stehen permanent unter Beobachtung. These special animals are synonymous with the superstars, for example, in the field of sports today. These animals are under permanent surveillance.

Derzeit ist jedoch eine kontinuierliche Aufnahme von Daten nur beschränkt möglich.Currently, however, a continuous recording of data is limited.

Bei den Pferden legt man schon mal den Pulsmesser an, um den Puls zu messen.In the case of horses, one sometimes applies the heart rate monitor to measure the pulse.

Hier verhält es sich jedoch wie beim Menschen. Einzelne Pulswerte haben nur geringe, bzw. keine medizinische, oder auch zur sportliche Leistungsfähigkeit, eine Aussagekraft.Here, however, it is the same as in humans. Individual pulse values have only limited, or no medical or athletic performance, a meaningfulness.

Die Lichtkardiografie kann jedoch kontinuierliche Daten und nicht nur den Puls einmalig messen.However, light cardiography can measure continuous data, not just the pulse.

Somit werden nicht nur für den Unterhaltungswert neue Grundlagen gelegt, dass den Rennsport mit Tieren wie bspw. Kamelen, Straussen, Pferde, Hunde und Vögel weit interessanter werden lässt.Thus, not only for the entertainment value, new foundations are laid, which makes racing with animals such as camels, ostriches, horses, dogs and birds far more interesting.

Wie bei den technischen Disziplinen im automobilen Rennsport, können Grundvitaldaten eines jeden Tieres für den Fitnessgrad und oder einer Bewertungsgrundlage dienen.As with the technical disciplines in automotive racing, basic vital data of each animal can be used for the fitness level and or a basis of assessment.

Auch zeigt die Lichtkardiografie Vitalitätsschwächen eines ungesunden Tieres auf und schützt es somit vor möglicher Überbelastung durch seinen Besitzer.Also, the light cardiography shows vitality weaknesses of an unhealthy animal and thus protects it from possible overloading by its owner.

Der Sport kann mit Hilfe der Lichtkardiografie einen neuen Reiz und neues Publikum erzielen.With the help of light cardiography, sport can bring a new charm and a new audience.

Eine plakative kontinuierliche Puls- und Atemkurve, bspw. auch direkt auf den Körper des tierischen Sportler platziert, steigern die Aussagekraft zur Leistungsfähigkeit und Gesundheit, sowie auch für Marketing und Moderation.A striking continuous pulse and breathing curve, for example, also placed directly on the body of the animal athlete, increase the significance of performance and health, as well as marketing and moderation.

Ganz neue Sportstättenausstattung für Wettkämpfe mit Tieren steigern die Attraktivität.Completely new sports facility equipment for competitions with animals increase the attractiveness.

Kernaussagen zur sportlichen Leistungsfähigkeit des tierischen Wettkämpfers, werden somit nicht nur dem geschultem Auge eines Fachmanns klar. Die Grundbestandsaufnahme mit Hilfe der Lichtkardiografie kann auch den tierischen Wettkämpfer vor Übermotivation und daraus resultierender falscher Handlungen seines Eigentümer oder Halters schützen.Key messages on the athletic performance of the animal competitor are therefore not only clear to the trained eye of a specialist. The basic survey with the help of light cardiography can also protect the animal competitor against over motivation and resulting wrong actions of its owner or keeper.

Ob bspw. Straußenrennen, Hunderennen oder Kamelrennen, die Lichtkardiografie zeigt mögliche Reserven in Echtzeit des Tieres und lässt den „Typ” des tierischen Sportlers erkennen.Whether, for example, ostrich races, dog races or camel races, the light cardiography shows possible reserves in real time of the animal and lets recognize the "type" of the animal athlete.

Beschreibungdescription

Aus der Lichtkardiografie kann ein EKG dargestellt werden. Die Abbildung des EKG, wird durch Aufnahme der Informationen aus den RR Intervallen, rückwirkend und um die Laufzeit der peripheren und arteriellen Pulswelle, zeitversetzt dargestellt.From the light cardiography, an ECG can be displayed. The image of the ECG is represented by taking the information from the RR intervals, retroactively and around the duration of the peripheral and arterial pulse wave, with a time delay.

Die Lichtkardiographie beschreibt den zeitlichen Ablauf von Helligkeitsveränderungen, innerhalb definierter Zeit- und ortsabhängiger Abschnitte, der Pulswelle.Light cardiography describes the chronology of brightness changes within defined time- and location-dependent sections of the pulse wave.

Die Helligkeitsveränderungen innerhalb definierter Zeit- und ortsabhängiger Abschnitte der RR-Intervalle, spiegeln die Sicht auf zeitliche Abläufe von Aktivitäten des Herzens, der Lunge und der Blutgefäße.The changes in brightness within defined time- and location-dependent sections of the RR intervals reflect the temporal course of activities of the heart, lungs and blood vessels.

Auch äußere Einflüsse wie bspw. die Bewegung, Temperatur, Licht, Gewebe, haben Einfluss auf die Lichtkardiographie.External influences such as movement, temperature, light, tissue also have an influence on cardiography.

Die Lichtkardiografie ermittelt mindestens eine Pulswelle, bzw. mindestens 2 synchrone Pulswellen, jeweils einmal aus dem peripheren- und zum anderen aus dem arteriellen Blutkreislauf.The light cardiogram determines at least one pulse wave, or at least 2 synchronous pulse waves, in each case once from the peripheral and on the other hand from the arterial blood circulation.

Um medizinisch definierte Meßpunkte innerhalb der Pulswellen zu finden, sind bspw. folgende Lösungen zur Berechnung möglich.In order to find medically defined measuring points within the pulse waves, for example, the following solutions for calculation are possible.

Durch das Finden des höchsten Messwerts in einem bestimmten Zeit Intervall und einem prozentualen Höhenvergleich von beispielweise 90% lassen sich RR-Intervalle und Herzschlagsphasen (Systole, Diastole) bestimmen.By finding the highest reading at a specific time interval and a percentage height comparison of, for example, 90%, RR intervals and heartbeat phases (systole, diastole) can be determined.

Jedoch zeigte sich, dass diese Methode bei Herzerkrankungen und Messstörungen sehr anfällig ist und dadurch keine genaue Analyse möglich ist.However, it has been shown that this method is very susceptible to heart disease and measurement disorders and therefore no accurate analysis is possible.

Weiterhin ist eine komplette Zerlegung der Welle mithilfe der Diskreten-Fourier-Transformation möglich. Durch diese Zerlegung kann ebenfalls eine sehr genaue Aussage über die Zustände des Herzens getroffen werden. Jedoch ist diese sehr rechenintensiv und von daher für mobile Anwendungen noch nicht geeignet.Furthermore, a complete decomposition of the wave by means of discrete Fourier transformation is possible. By this decomposition can also be made a very accurate statement about the states of the heart. However, this is very computationally intensive and therefore not yet suitable for mobile applications.

Vorzugsweise ist folgende Methode geeignet.Preferably, the following method is suitable.

In einem Kartesischen Koordinaten System dargestellt, kann jedem Messwert(y) genau eine Zeit(x) zugeordnet werden. Die zu erkennende wellenähnliche Form wird als Funktion der Zeit betrachtet. Es sind Extrema in der Funktion zu suchen. Diese definieren sich dadurch, dass sie einen Anstieg von 0 haben. Durch die Beziehung der Zeitstempel der ermittelten Extrems zueinander lässt sich die Welle in die verschiedenen Phasen des Herzschlages (Systole, Diastole) unterteilen. Desweiteren ist es durch die Erkennung der Extrema möglich die Herzklappenöffnungs- und Schließzeit sowie weitere medizinisch relevante Punkte wie die Inzisur, die Reflektionswelle und die Dikrote Welle zu bestimmen. Der zeitliche Abstand des Beginns zweier aufeinander folgender Systolen enspricht hierbei einem RR-Intervall. Durch das Finden von der Norm abweichender Extrema sind Krankheiten und Störungen des Herzens und/oder des Gefässsystems erkennbar.Shown in a Cartesian coordinate system, each measurement (y) can be assigned exactly one time (x). The wave-like shape to be recognized is considered to be a function of time. There are extremes to look for in the function. These are defined by the fact that they have a rise of 0. By the relationship of the time stamp the determined extremes to each other, the wave can be divided into the different phases of the heartbeat (systole, diastole). Furthermore, by detecting the extrema, it is possible to determine the heart valve opening and closing time as well as other medically relevant points such as the incisor, the reflection wave and the dicrotic wave. The time interval between the beginning of two consecutive systoles corresponds to an RR interval. By finding norms that deviate from the norm, diseases and disorders of the heart and / or the vascular system can be identified.

Das System der Lichtkardiografie speichert bspw. die gemessenen Daten und gibt diese in Echtzeit, bzw. auch zeitverzögert an die Auswertelogik, bspw. als Bildausgabe im Smartphone weiter.The system of light cardiography stores, for example, the measured data and outputs it in real time, or even with a time delay to the evaluation logic, for example as an image output in the smartphone on.

Durch eine anpassbare Frequenz der Fotodioden und Lampen an die jeweilige Messung, können die System-Ressourcen für eine vollwertige Messung geschont werden.An adaptable frequency of the photodiodes and lamps to the respective measurement, the system resources can be spared for a full measurement.

In 2014 ist eine Leistung von Smartphonegeräten aus dem Jahre 2011 für den Einsatz der Lichtkardiografie in Kleinstcomputern, zuzüglich der benötigten Sensorik für spezielle Messungen und weiteren Ermittlungen, ausreichend.In 2014, a performance of smartphone devices from the year 2011 for the use of light cardiography in microcomputers, plus the necessary sensors for special measurements and further investigations, is sufficient.

Somit kann das System auch mit einem Kleinstcomputer, autonom als mobiles Endgerät, alle Aufgaben wie in der Patentschrift beschrieben, erfüllen.Thus, even with a microcomputer, autonomously as a mobile terminal, the system can fulfill all the tasks described in the patent.

Diese Geräte sind im Frühjahr 2014 für unter 30 € zu kaufen möglich. Komplett bestückt mit den notwendigen System zur Lichtkardiographie benötigt man ca. 60 €. Dieser Preis ist relativ und wurde aus Baugruppen vom Fachhandel ohne weitere Produktoptimierung umgesetzt. Die Herstellungskosten nach einer Miniaturisierung und ohne Softwareanteil betragen ca. unter 20 €.These devices are available in spring 2014 for less than 30 € to buy. Completely equipped with the necessary system for light cardiography you need about 60 €. This price is relative and has been converted from assemblies by specialist retailers without further product optimization. The production costs after a miniaturization and without software portion are approx. Under 20 €.

Somit stellt auch das Preis-Leistungs-Verhältnis gegenüber herkömmlichen Produkten und Methoden eine Neuheit dar.Thus, the price-performance ratio compared to conventional products and methods represents a novelty.

Es befinden sich definierte medizinische Meßpunkte und Informationen innerhalb und zwischen den unterschiedlichen RR Intervallen.There are defined medical measurement points and information within and between the different RR intervals.

Diese aus der Lichtkardiographie gemessenen Pulswellen, geben Auskünfte zur Authentifizierung einer Person, sowie unterschiedlichste Informationen wie bspw. die Atmung, die Pulswellenvariabilität, oder die Erkennung von Extrasystolen.These pulse waves, measured from light cardiography, give information on the authentication of a person, as well as various information such as respiration, pulse wave variability, or the detection of extrasystoles.

Die zeitlichen (ms) und in Wellenform ausgebildeten definierten Meßpunkte, bspw. in Höhe der Amplituden, werden im Verhältniss zueinander, zwischen zwei oder mehreren RR-Intervallen, sowie auch innerhalb eines RR Intervalls, ermittelt.The time-defined (ms) and waveform-shaped defined measuring points, for example at the level of the amplitudes, are determined in relation to one another, between two or more RR intervals, as well as within an RR interval.

Auch die im Verhältnis zueinander stehenden und definierten Punkte aus der Lichtkardiografie, werden von mindestens einem RR Intervall, zur Ermittlung eines Elektrokardiogramms und zur Diagnostik verwendet.Also the relative to one another and defined points from the light cardiography, are used by at least one RR interval, for the determination of an electrocardiogram and for diagnostics.

Die Lichtkardiografie ermittelt in Echtzeit und auch rückblickend in der Auswertung von Informationen, Zustände von möglichen Indikationen und krankheitsbedingten Veränderungen.The light cardiography determines in real time and also retrospectively in the evaluation of information, states of possible indications and illness-related changes.

Die Neuheit der Lichtkardiografie besteht weiterhin darin, dass aus dem errechneten EKG, die Herzfrequenz, RR-Intervall, Herzfrequenzvariabilität ermittelt wird.The novelty of light cardiography continues to be that from the calculated ECG, the heart rate, RR interval, heart rate variability is determined.

Aus den gemessenen peripheren und arteriellen Pulswellen, können auch die Atemfrequenz, Atemdynamik, Atemtiefe und die Sauerstoffsättigung ermittelt werden.From the measured peripheral and arterial pulse waves, the respiratory rate, respiratory dynamics, respiratory depth and oxygen saturation can be determined.

Die Lichtkardiografie kann weiterhin aus den vorhandenen Daten das Schlagvolumen, Minutenvolumen, elastischer Gesamtwiderstand, peripherer Widerstand, Aortenquerschnitt und den Blutdruck errechnen bzw. kalkulieren.The light cardiography can further calculate or calculate the stroke volume, minute volume, total elastic resistance, peripheral resistance, aortic cross section and blood pressure from the available data.

Hierzu werden bestimmte Faktoren, wie bspw. die Blutdichte angenommen.For this purpose, certain factors, such as the blood density are assumed.

Die Lichtkardiografie kann bspw. durch die Messung der genauen Vitaldaten, Atemfrequenz, Atemdynamik sowie den Bewegungsdaten, den Stoffwechselumsatz in Echtzeit ermitteln und Prognosen für den vorhandenen und zukünftigen Energiehaushalt erstellen.For example, light cardiography can determine the metabolic rate in real time by measuring the exact vital data, respiratory rate, respiratory dynamics as well as the movement data and generate forecasts for the existing and future energy balance.

Absolut neu ist hierbei die Einfachheit der Messung bspw. mit einem Armband, Handschuh, Brille oder Ring.Absolutely new here is the simplicity of the measurement, for example. With a bracelet, glove, glasses or ring.

Die Speicherung und anschließende Ausgabe an die Auswertelogik, bspw. ein bildwiedergebendes Produkt, ist Bestandteil dieser Patentschrift.The storage and subsequent output to the evaluation logic, for example, a bildwiedergebendes product is part of this patent.

Aufgrund der speziellen Wellenformen, bzw. der Kenntnis über spezielle Zeit- und ortsabhängige Abläufe innerhalb der Pulswelle, bzw. das Verhältnis der Pulswellen unter- bzw. zueinander, von mindestens eines RR-Intervalls, können Krankheitszustände wie Herzerkrankungen, als Beispiel sind hier benannt, Herzklappenfehler, Aorteninsuffienz, Aortenstenose, Rhyhthmusstörungen, oder auch Gefäßerkrankungen wie, Windkesselsklerose, oder Hypertonie genannt werden.Due to the special waveforms, or the knowledge of specific time and location-dependent processes within the pulse wave, or the ratio of the pulse waves below or to each other, of at least one RR interval, disease states such as heart disease, as an example are named here, Heart valve defects, aortic insufficiency, aortic stenosis, Rhyhthmusstörungen, or even vascular diseases such as, wind vascular sclerosis, or hypertension are called.

Als mobile Lichtkardiographie kann ein Armband Anwendung finden. Es ist jedoch auch vorstellbar einen Ring oder eine Brille zu nutzen. Das Armband muss für die, wie in dieser Patentschrift, beschriebenen und vollständigen Funktionalitäten, doppelseitig selbige Systemausstattungen besitzen. As a mobile light cardiography, a bracelet can be used. However, it is also conceivable to use a ring or a pair of glasses. The bracelet must have double sided self-contained system equipment for the full functionality described in this patent.

Das Armband wird vorzugweise mit einem Smartphone und einer App verbunden.The bracelet is preferably connected to a smartphone and an app.

Die Verbindung kann per Kabel sowie auch per Funk erfolgen.The connection can be made by cable as well as by radio.

Die Lichtkardiographie ist ein neuer Begriff in der Medizin. Die Lichtkardiographie definiert gleichzeitig einen neuen Standard der medizinischen Anwendung.Light cardiography is a new term in medicine. Light cardiography simultaneously defines a new standard of medical application.

Die Anwendung der Lichtkardiografie ist nicht auf die Medizin beschränkt. Aufgrund ihrer absoluten Einfachheit von benötigter Hardware, kann die Lichtkardiographie im Alltag von jedermann eingesetzt werden.The use of light cardiography is not limited to medicine. Because of their absolute simplicity of required hardware, light cardiography can be used by anyone in everyday life.

Ob als diagnostisches Mittel für Auffälligkeiten von Krankheiten in der Erkennung, Überwachung und Befundung, als rehabilitatives, oder präventives Mittel und, oder für die sport- und sporttherapeutische Erkennung, Überwachung und Befundung von Leistungsparametern.Whether as a diagnostic tool for abnormalities of diseases in the detection, monitoring and diagnosis, as a rehabilitative, or preventive and, or for sports and sports therapy detection, monitoring and reporting of performance parameters.

Die Lichtkardiografie beschreibt die Erkennung und Auswertung von Informationen über Änderungen von Helligkeiten von Datensatz zu Datensatz innerhalb mindestens eines RR-Intervalls.Light cardiography describes the detection and evaluation of information about changes in brightness from record to record within at least one RR interval.

Die erste benötigte Messung erfolgt vorzugsweise im peripheren Blutkreislauf.The first measurement required preferably takes place in the peripheral blood circulation.

Die Lichtkardiografie benötigt als weitere Grundlage die Pulswellenlaufzeit in Millisekunden.As a further basis, light cardiography requires the pulse wave transit time in milliseconds.

Um die Pulswellenlaufzeit zu bestimmen, muss jedoch ein zweiter Meßpunkt, vorzugweise synchron gemessen, Anwendung finden.In order to determine the pulse wave transit time, however, a second measuring point, preferably measured synchronously, must be used.

Dieser zweite Meßpunkt kann im Bereich der Halsschlagader oder direkt am Herzen und somit im arteriellen Blutkreislauf gemessen werden.This second measuring point can be measured in the area of the carotid artery or directly at the heart and thus in the arterial blood circulation.

Hierfür werden mindestens eine Fotodiode und mindestens eine Lampe an, bzw. auf die zu messenden Hautoberfläche/n, aufgelegt.For this purpose, at least one photodiode and at least one lamp on, or on the skin surface / s to be measured, placed on.

Zur Anwendung kann vorzugsweise das doppelseitige Armand kommen. Die Messung erfolgt in diesem Falle an beiden Hautoberflächen, wie bspw. am Handgelenk sowie an der Halsschlagader.For use, preferably the double-sided Armand come. The measurement takes place in this case on both skin surfaces, such as on the wrist and on the carotid artery.

Die Pulswellenlaufzeit erfolgt synchron beider Meßpunkte.The pulse wave transit time is synchronous to both measuring points.

Die Messungen können auch beabstandet vorgenommen werden. (Anwendung bspw. im KFZ oder bei sportlichen Leistungen) Die Messungen können auch im Dunkeln, mit Nutzung von Infrarot-Systemen durchgeführt werden. (Anwendung bspw. zur Schlafanalyse) Um den unterschiedlichsten Lichtverhältnisse angepasst zu sein, wird mindestens eine Infrarot Lampe und mindestens eine IR Fotodiode zur Messung benötigt.The measurements can also be made at a distance. (Application eg in the car or in sports services) The measurements can also be performed in the dark, with the use of infrared systems. (Application eg for sleep analysis) In order to be adapted to the most diverse lighting conditions, at least one infrared lamp and at least one IR photodiode is required for the measurement.

Die Lichtkardiografie nutzt als Grundlage für eine umfangreiche Diagnostik am Menschen den arteriellen- und peripheren den RR Intervall, sowie die Pulswellengeschwindigkeit.Light cardiography uses the arterial and peripheral RR interval as well as the pulse wave velocity as the basis for comprehensive human diagnostics.

Vorzugsweise wird zur Messung am Körper ein doppelseitiges Armband verwendet.Preferably, a double-sided wristband is used for measurement on the body.

Doppelseitiges Armband bedeutet, dass direkt auf der Haut eine Lichtkardiografie erfolgt, sowie auf der entgegengesetzten Seite, ebenfalls eine Lichtkardiografie stattfindet.Double-sided bracelet means that light cardiography is done directly on the skin, and on the opposite side, there is also a light cardiography.

Die nach außen gerichtete Lichtkardiografie wird nur im Falle des Gebrauch geweckt.Outward light cardiography is awakened only in case of use.

Die Weckung kann bspw. mit einem Annäherungsensor, oder mit einem Drucksensor (Taster) erfolgen.The awakening can be done, for example, with a proximity sensor, or with a pressure sensor (button).

Die Weckung unterliegt dem jeweiligen Nutzungsgrad, sowie dem Energiemanagement.The awakening is subject to the respective degree of utilization, as well as the energy management.

Durch das doppelseitiges Armband ist sichergestellt, dass eine synchrone Lichtkardiografie, zwischen der Pulswelle im arteriellen Blutkreislauf, z. B. an der Halsschlagader, bzw. am Herzen und dem peripheren Blutkreislauf, z. B. am Handgelenk durchgeführt werden kann.The double-sided wristband ensures that a synchronous light cardiography, between the pulse wave in the arterial blood circulation, z. B. on the carotid artery, or at the heart and peripheral blood circulation, z. B. can be performed on the wrist.

Als Grundlage dieser Berechnung dienen bspw. der Blutdruck als systolischer und diastolischer Blutdruck, der Aortenquerschnitt, die Pulswellengeschwindigkeit und der RR Intervall.The basis for this calculation are, for example, the blood pressure as systolic and diastolic blood pressure, the aortic cross section, the pulse wave velocity and the RR interval.

Aus dieser Berechnung lassen sich der elastische Gesamtwiderstand und der periphere Widerstand bestimmen.From this calculation, the total elastic resistance and the peripheral resistance can be determined.

Um die Pulswellenlaufzeit zu ermitteln, wird ein zeitlich verspäteter Anstieg des Pulses gemessen. Hierzu werden mindestens zwei Meßpunkte benötigt.In order to determine the pulse wave transit time, a time delayed increase of the pulse is measured. For this purpose, at least two measuring points are required.

Beispielhafte Meßpunkte können sein. Für den arteriellen Bereich an der Halsschlagader und für den peripheren Bereich am Handgelenk. Für die Überprüfung von Durchblutungsstörungen, ist die Differenz der Pulswellenlaufzeit, bspw. von der linken zur rechten Hand, interessant.Exemplary measuring points can be. For the arterial area on the carotid artery and for the peripheral area on the wrist. For the Review of circulatory disorders, the difference in the pulse wave transit time, for example. From the left to the right hand, interesting.

Diese unterschiedlichen Messpunkte erzeugen eine deutlich verzögerte Pulswelle in der Peripherie.These different measurement points produce a significantly delayed pulse wave in the periphery.

Ebenfalls ist die Pulsform bzw. die Dynamik der Amplitudenentwicklung der Pulswellen zum jeweiligen Meßpunkt geändert.Likewise, the pulse shape or the dynamics of the amplitude development of the pulse waves is changed to the respective measuring point.

Diese unterschiedlichen Wellenprofile, sowie die zeitlich verspätete eintreffende Pulswelle, in der Peripherie, wird nun mit der zurückgelegten Wegstrecke des Pulses, zur Berechnung der Pulswellengeschwindigkeit genutzt.These different wave profiles, as well as the temporally delayed incoming pulse wave, in the periphery, is now used with the traveled distance of the pulse to calculate the pulse wave velocity.

Aus den gewonnen Daten der Messungen, wird auch die Elastizität der Artereienwandung ermittelt.From the obtained data of the measurements, also the elasticity of the Artereienwandung is determined.

Dies geschieht indem die Pulswellengeschwindigkeit und die allgemeine Dichte des Blutes, als Elastizitätsmodul berechnet wird. Die Bestimmung des Aortenquerschnittes erfolgt durch einen Altersgradienten der Näherungsweise und auch anhand von statistischen Werten ermittelt wird.This is done by calculating the pulse wave velocity and the general density of the blood, as the modulus of elasticity. The determination of the aortic cross section is made by an age gradient of approximation and also by means of statistical values is determined.

Zur Messung und Berechnung des Schlagvolumen und des Minutenvolumen, wird bspw. die zeitlichen Beabstandung, der Systolen- und Diastolenzeit, die Pulswellengeschwindigkeit, der systolische und diastolische Blutdruck, Herzfrequenz, der Aortenquerschnitt, Massedicht des Blutes und der RR-Intervall aus der peripheren Pulswelle, gemessen.For example, to measure and calculate stroke volume and minute volume, the temporal spacing, systolic and diastolic time, pulse wave velocity, systolic and diastolic blood pressure, heart rate, aortic cross section, mass density of blood, and RR interval are derived from the peripheral pulse wave. measured.

Innerhalb dieses RR Intervalls befinden sich auch definierte medizinische Messpunkte aus einem Elektrokardiogramm (EKG).Within this RR interval there are also defined medical measurement points from an electrocardiogram (ECG).

Als definierte medizinische Messpunkte sind die aus dem EKG bekannten Messpunkte, Q, R, S, T P gemeint.The defined medical measurement points are the measurement points known from the EKG, Q, R, S, T P.

Grundsätzlich sind die beiden Pulswellen aus dem arteriell gemessenen Bereich und die dem peripheren Bereich nicht vergleichbar, bzw. nicht identisch.Basically, the two pulse waves from the arterially measured area and the peripheral area are not comparable, or not identical.

Unterschiedliche Markierungspunkte aus Reflektionen und der dikroten Welle, sind bei den Differenzmessungen zu beachten.Different marking points from reflections and the dicrotic wave are to be considered in the difference measurements.

Die Lichtkardiografie kann auch im Bereich intelligenter Textilen, einen entscheiden Beitrag leisten und in der Entwicklung für Funktionsbekleidung dienen.Light cardiography can also make a decisive contribution in the field of intelligent textiles and serve as a functional apparel for the development.

Miniaturisierte Systeme der Lichtkardiografie vereinfachen den Prozess des anzupassenden Design. Ob bspw. in Handschuhen, Pulswärmer oder Mützen, im T-Shirt oder in der Socke, kein Kleidungsstück ist für die Aufnahme der Auswerteeinheit ungeeignet.Miniaturized systems of light cardiography simplify the process of the design to be adapted. Whether for example in gloves, wrist warmers or caps, in a T-shirt or in a sock, no item of clothing is unsuitable for holding the evaluation unit.

Vorstellbar ist ein Bekleidungsstück, bspw. ein T-Shirt, dass zu gegebenen Anlässen die eigene Lichtkardiografie, EKG, Vitaldaten plakativ für Dritte, mittels einer Auswertelogik bspw. einer Bildwiedergabefolie, darstellt.A piece of clothing is conceivable, for example a T-shirt that, for given occasions, represents one's own light cardiography, ECG, vital data strikingly for third parties, by means of an evaluation logic, for example a picture display film.

Vorstellbar ist auch die Neuheit, bspw. an, bzw. in, den Sportanzug, Sportsachen des Sportlers, plakativ für Dritte, wie den Trainern oder Zuschauern zur Verfügung zu stellen.Also conceivable is the novelty, for example, on, or in, the sports suit, sports equipment of the athlete, striking for third parties, such as the coaches or spectators to provide.

Ähnlich wie bei der Formel 1, dass mit Nutzung des „KERS” Systems, interessantere Einblicke um die Fahrzeuge und das Geschehen gab. Trainier können bspw. die Trainingsplanüberwachung direkt verfolgen und bei Bedarf anpassen.Similar to Formula 1, using the "KERS" system gave more interesting insights into the vehicles and what happened. Trainers can, for example, follow the training plan monitoring directly and adjust it if necessary.

Erste Versuche Vitaldaten in eine Fernsehübertragung zu etablieren gab es bereits mehrfach.First attempts to establish vital data in a television broadcast have already been made several times.

Die Firma Polar hat teilweise den nicht kontinuierlich gemessen Puls, gemessen mit der Pulsuhr von Polar, bei den Weltcup-Wettkämpfen der Langläufer, im Ausgabeformat des Fernsehens bereits eingefügt.The company Polar has partially inserted the non-continuously measured pulse, measured with the heart rate monitor of Polar, in the World Cup competitions of cross-country skiers, in the output format of the television already.

Für Herzkranke, bzw. Herzsportler kann diese Art von intelligenter Kleidung, Leben retten.For cardiac patients, or heart athletes, this kind of smart clothing can save lives.

Eine ständige und plakative Kontrolle mit der Lichtkardiografie, kann bei gefährdeten Personengruppen, ob bei Sport, Arbeit oder Spiel, schnell und effizient die notwendigen Aufgaben einleiten.A constant and striking control with light cardiography, can quickly and efficiently initiate the necessary tasks in vulnerable groups, whether in sports, work or play.

Auch eine präventive Aufgabe erfüllt die Lichtkardiografie für diese Nutzergruppen.Also a preventive task fulfills the light cardiography for these user groups.

Ebenfalls kann der Einsatz der Lichtkardiografie bei Sicherheitskräften, bzw. der Armee, als grundlegendes Sicherheitsfeatures Anwendung finden.Also, the use of light cardiography in security forces, or the army, as a basic security features apply.

Die intelligente Bekleidung zeigt sofort das entscheidende Problem, bspw. Art der Verwundung an. Schmerzen und Beschwerlichkeiten, aufgrund der einfachen Prüfung und Aufnahme, können für Verunfallte und Geschädigte eingeschränkt werden. Die Versorgung Verletzter ist so schneller möglich, da die Ermittlung und Bewertung der Ereignisse bereits auch von außen durch Dritte erfolgen kann.The intelligent clothing immediately indicates the decisive problem, for example the type of wound. Pain and inconvenience, due to the ease of examination and admission, can be restricted for the casualty and the injured. The supply of injured persons is possible faster, because the determination and evaluation of the events can already be done externally by third parties.

Die Systemintegration der Lichtkardiografie im Transportwesen, oder der Armee ist plausibel. Autonome Systeme können den Nutzer bspw. nicht nur bei der Sicherheit und dem Reaktionsvermögen unterstützen.The system integration of light cardiography in transportation, or the army is plausible. For example, autonomous systems can not only assist the user in terms of security and responsiveness.

Technische Systeme, die an Vital- und Körperdaten gebunden sind, können autonome Arbeit, durch die ermittelten Daten aus der Lichtkardiografie, verrichten.Technical systems, which are bound to vital and body data, can perform autonomous work, using the data obtained from light cardiography.

Die Lichtkardiografie kann auch im Bereich von Straf- bzw. Erziehungsmaßnahmen hilfreiche Informationen über die Gemütsverfassung der jeweiligen Personen bzw. Gruppen Auskunft geben und auch für Menschen mit hohem Sicherheitsbedürfnis dienlich sein.Light cardiography can also provide useful information about the state of mind of the respective persons or groups in the area of criminal and educational measures and can also be useful for people with a high need for security.

Im Bereich der Pflege hätte man bei Anwendung der Lichtkardiografie alles sofort im Blick. Die eingesparte Zeit, kann für den Menschen direkt genutzt werden.In the area of care, you would have everything immediately in view when using the cardiogram light. The saved time can be used directly for humans.

Auch ein Teil der Beschwerlichkeiten für den Pflegebedürftigen und dem Pflegepersonal, können eingeschränkt werden.Part of the inconvenience for the patient and the nursing staff, can be limited.

Im Bereich von Spielekonsolen und Onlinespiele, wäre eine intelligente Textile, die bspw. mit einer bildgebenden Auswerteinheit, bspw. ein T-Shirt, auf der Brust oder auf dem Rücken eigene Vitaldaten anzeigt, ein interessanter Faktor um den Mehrwert für die Spieler zu erhöhen.In the field of game consoles and online games, an intelligent textile would, for example, with an imaging evaluation unit, for example, a T-shirt, on the chest or on the back displays their own vital data, an interesting factor to increase the added value for the players.

Eine Kalkulation wie lange dieser Spieler noch Kraft hat, wäre für den Gegenspieler sicher interessant.A calculation of how long this player still has power would certainly be interesting for the opponent.

Allgemein könnte die Lichtkardiografie in einer intelligenten Textile den Grad der Erschöpfung, oder positiv ausgedrückt, den derzeitigen Leistungsstand und eine Prognose für weitere Aktivitäten anzeigen.In general, light cardiography in a smart textile could indicate the degree of fatigue, or in positive terms, the current level of performance and a prognosis for further activity.

Ob Karneval, Oktoberfest oder Fußball WM, als Spaßprodukt wäre die Lichtkardiografie mit eigenen Vitaldaten-Anzeige auf dem eigenem Trikot ein sehr unterhaltsames Produkt.Whether carnival, Oktoberfest or football World Cup, as a fun product the light cardiography with its own vital data display on its own jersey would be a very entertaining product.

Gleichzeitig wäre es auch möglich, ein mit Menschen gefülltes Fußballstadion, mit Allesamt komplett der Lichtkardiografie ausgestattet, bzw. mit einem intelligenten T-Shirt bestückt und damit dann die Gesamtstimmung aller Menschen ermittelt während des Spiels, von bspw. 60.000 Fans in Echtzeit, bspw. bei einem Torschuss, wiedergegeben auf dem Stadionbildschirm, oder einfach in das Web gepostet ein interessenter gesellschaftlicher und unternehmerischer Ansatz.At the same time, it would also be possible to have a football stadium filled with people, all equipped with light cardiography, or equipped with an intelligent T-shirt, and then determine the overall mood of all people during the game, for example, 60,000 fans in real time, for example. in a shot on goal, played on the stadium screen, or simply posted on the Web a more interesting social and entrepreneurial approach.

Die Anzeige bspw. eines eigenen EKG, der Atmung, oder und der Pulswelle, sowie mit der Prognose, wie hoch die körperliche Leistung bereits stattgefunden hat, ist sicher interessant.The display, for example, of an own ECG, the respiration, and / or the pulse wave, as well as with the prognosis, how high the physical achievement already took place, is certainly interesting.

Die Darstellung des ganz persönliches Energiemanagement, wie viel der Träger der Anzeige noch in der Lage ist zu leisten, ebenfalls.The representation of the very personal energy management, how much the carrier of the ad is still able to afford, also.

In einer anderen Anwendung kann die Lichtkardiografie auch im Produktmarketing Anwendung finden, um bspw. Standorte und Strategien vor Einführung eines Produktes zu überprüfen. Oder zur Optimierung von Vergnügungsparks zur Verstärkung oder Abschwächung von körperlichen Reizen.In another application, light cardiography can also be used in product marketing, for examining, for example, locations and strategies prior to the introduction of a product. Or to optimize amusement parks to enhance or attenuate physical stimuli.

In einer anderen Anwendung kann die Lichtkardiografie auch ohne Armband in ein Textile, als eigene mobile Lösung, implementiert werden. Hierfür ist es notwendig die Kleidung passend an den Körper zu platzieren.In another application, light cardiography can be implemented without a bracelet in a textile, as a separate mobile solution. For this it is necessary to place the clothes fitting to the body.

In einer anderen Anwendung kann die Lichtkardiografie Tiere, bspw. Pferde sehr kosteneffizient überwachen.In another application, light cardiography can monitor animals, eg horses, very cost-effectively.

In einer anderen Anwendung kann die Lichtkardiografie Babys, bzw. Kinder, sowie auch pflegebedürftige Personen im Schlaf überwachen.In another application, light cardiography can monitor babies or children, as well as those in need of care during sleep.

Bspw. in Handschuhen implementiert, kann die Lichtkardiografie direkt in bestehende Fitnesssysteme, als eine Trainingshilfe für Belastungsfeststellungen eingebunden werden und Daten für Trainingsplanungen liefern.For example. Implemented in gloves, light cardiography can be integrated directly into existing fitness systems, as a training aid for stress assessments, and provide data for training planning.

Drucksensoren, messen den Kraftaufwand im Handstück und somit die Leistung, bspw. am Gerät.Pressure sensors, measure the effort in the handpiece and thus the performance, for example. On the device.

Die Implementierung der Lichtkardiografie in ein gummiertes Polymer-Griffstück, egal für Fahrräder oder Trainingsgeräte ist neu.The implementation of light cardiography in a rubberized polymer grip, no matter for bicycles or exercise equipment is new.

Mit Hilfe von motorunterstützten funktionsähnlichen „GyroTwister”, kann die Lichtkardiografie als einfachstes Widerstandstraining dem Leistungsziel entsprechende Widerstände zur Muskelarbeit liefern und somit ein angepasstes Training unterstützten.With the help of motor-assisted function-like "GyroTwister", light cardiography, as the simplest resistance training, can provide resistance to muscle work that is commensurate with the performance goal and thus support appropriate training.

Die Lichtkardiografie kann in einem Ring mehrfach platziert werden. Dieser Ring kann, wird er über die gesamten und unbekleideten menschlichen Körper, bspw. im Stehen und von oben nach unten geführt, Durchblutungsstörungen erkennen, und gleichzeitig eine Art Durchblutungskarte anfertigen.The light cardiography can be placed several times in a ring. This ring can, if it is over the entire and unclothed human body, for example. In the standing and from top to bottom led, recognize circulatory disorders, and at the same time make a kind of blood circulation card.

Diese Karte zeigt nach Auswertung der aufgenommen Daten, die jeweiligen Verzögerungen der gesamten Hautoberfläche zur Aktivität des Herzens.This map shows after evaluation of the recorded data, the respective delays of the entire skin surface to the activity of the heart.

Die Unterscheidung von stark der durchbluteten Regionen gegenüber weniger gutdurchbluteten Bereichen ist so sehr einfach schnell und kosteneffizient möglich. The distinction between heavily perfused regions and less well-perfused areas is so quick and cost-efficient.

Örtlich und dementsprechend spezieller Organe abhängige Regionen, können Markierungen für spezielle Symptome kenntlich machen.Locally and, accordingly, specific organ dependent regions may indicate markers for specific symptoms.

Die Lichtkardiografie kann den venösen und arteriellen Blutkreislauf aufnehmen und lokale und ganzheitliche Zusammenhänge zu Leistungszuständen und Einschätzungen für Prognosen und Erkrankungen ermöglichen.Light cardiography can record the venous and arterial circulation and provide local and holistic correlations to performance conditions and prognosis and disease assessments.

Die Lichtkardiografie misst Differenzen der Pulswellenlaufzeiten von Extremitäten. Durch hinzufügen arterieller und Meßpunkte, bspw. innerer Oberarm, Ellenbogen, Handgelenk, oder die Leiste, Kniekehle, innerer Knöchel, oder Fußrücken gegenüber den Herznahen Bereichen ist eine Überprüfung der Blutkreislaufs von links zu rechts, sehr einfach messbar.Light cardiography measures differences in the pulse wave transit times of extremities. By adding arterial and measuring points, for example the inner upper arm, elbow, wrist, or the groin, popliteal fossa, inner ankle, or back of the foot to the areas near the heart, a blood circulation check from left to right is very easy to measure.

Gleiches gilt für das peripheren Endgebiet wie die Überprüfung von Zehen und Fingerkuppe.The same applies to the peripheral end area as the toe and fingertip check.

Beabstandete Messungen von Bildwiedergebenden Formaten (Fernseher) ist genauso mit der Lichtkardiografie umsetzbar, wie die Messung der Belastung der Person im Bild.Distant measurements of image-rendering formats (televisions) are just as feasible with light cardiography as the measurement of the person's exposure to the image.

Durch die sichtbare Atemfrequenz vom aufgenommenen Datensatz, kann auch die physische- von der psychischen Belastung getrennt werden. Beispielsweise der Sportler während des Wettkampfes (hohe Atemfrequenz hoher Puls), im Gegensatz des erstaunten Befragten im Talkduell (eher stagnierende Atemfrequenz, jedoch stark steigender Puls).Due to the visible respiratory rate of the recorded data set, the physical and mental stress can also be separated. For example, the athlete during the competition (high respiratory rate high pulse), in contrast to the astonished respondents in Talkduell (rather stagnant respiratory rate, but sharply rising pulse).

Somit ist eine Reaktion von Personen direkt messbar. Für anzuwendende therapeutische Leistungen, stellt diese Möglichkeit einen entscheidenden Mehrwert dar.Thus, a reaction of people is directly measurable. For therapeutic benefits to be applied, this possibility represents a significant added value.

Nicht nur in den Industrieländern stellt die Lichtkardiografie eine telemedizinische Anwendung dar, die ländliche Regionen versorgen kann und kostengünstige Alternativen, nicht nur für die gesetzlichen Versicherungsträger, bieten.Not only in industrialized countries is light cardiography a telemedical application that can serve rural regions and offer cost-effective alternatives, not just for the statutory insurance carriers.

In Schwellen- und Entwicklungsländern ist ein solches System der Lichtkardiografie ein einfaches Mittel, um spezielle medizinische Aussagen zu treffen und in telemedizinische Anwendungen eingebunden zu werden.In emerging and developing countries, such a system of light cardiography is a simple means to make specific medical statements and to be involved in telemedicine applications.

Als Beispiel für ein spezielles technisches Einsatzgebiet der Lichtkardiografie, ist die Automotive Branche zu nennen. Beispielweise kann ein Sicherheitsfeature im Lenkrad implementiert eines Fahrzeuges, oder auch als autonome Einheit im Rückspiegel, verbaut sein.An example of a special technical field of application for light cardiography is the automotive industry. For example, a security feature implemented in the steering wheel of a vehicle, or as an autonomous unit in the rearview mirror, be installed.

Als Beispiel für ein spezielles Einsatzgebiet der Lichtkardiografie ist die Überwachungen von Säugetieren und Wirbeltieren, wie beispielsweise von Pferden, oder Vögel.As an example of a special field of use of light cardiography is the monitoring of mammals and vertebrates, such as horses, or birds.

Die genannten Tiergruppen verkörpern für den Menschen oft mehr als nur den blanken Nutzwert, wie bspw. bei einem „Kobe” Rind.The animal groups mentioned often embody more than mere utility value for humans, as in the case of a "Kobe" cattle.

Pferde oder auch Hunde sind Haustiere, die nicht nur bei krankheitsbedingten Einsätzen für eine mögliche Lichtkardiografie in Frage kommen.Horses or even dogs are pets, which are not only in disease-related operations for a possible light cardiography in question.

Sicherheitsbedenken des Halters, ob der vorgegebenen Standort des Tieres noch identisch zur Vorgabe ist, oder ob das Tier gestresst ist, oder ob das Tier ruht, sind mit einem Meßpunkt und der Bewegungsanalyse mit Hilfe von Sensorik, siehe 3 Seite 29, sehr einfach möglich.Safety concerns of the owner, whether the predetermined location of the animal is still identical to the default, or whether the animal is stressed, or whether the animal is resting, are with a measuring point and the motion analysis using sensors, see 3 Page 29, very easy.

In den meisten Fällen wird es nicht einmal notwendig sein, die Behaarung an dem Meßpunkt zu entfernen.In most cases it will not even be necessary to remove the hair at the measuring point.

Als einfachste Form der Befestigung für die Lichtkardiografie genügt bspw. ein Klettverschluss, Klebestreifen oder Gummibänder. Bei Kühen kann auch das Ohr für eine Lichtkardiografie gewählt werden.The simplest form of attachment for light cardiography is, for example, a Velcro, adhesive strips or rubber bands. In cows, the ear can also be chosen for a light cardiography.

Mit den jeweilig genannten Befestigungsmitteln, kann auf Grund der Baugröße die Lichtkardiografie auch direkt, bspw. in die Ohrmarke der Kuh, oder in den Sattel des Pferdes das System eingearbeitet sein.With the respective fastening means mentioned, the light cardiography can also be incorporated directly, for example, in the ear tag of the cow, or in the saddle of the horse, the system due to the size.

Mit der Lichtkardiografie ist es somit sehr einfach möglich, die Lebensfunktionen und auch Lebensumstände unseres Nutzviehs, der Haustiere, oder Wirbeltiere wie der Falke zu überwachen.With light cardiography it is thus very easy to monitor the life functions and also the living conditions of our livestock, the pets, or vertebrates like the falcon.

Die Lichtkardiografie kann mit herkömmlichen Kameras gekoppelt werden und zwischen zwei aufgenommenen Bilder ergänzende Informationen, aufgrund Ihrer großen Leistung, liefern.The cardiography can be coupled with conventional cameras and provide additional information between two recorded images, because of their great performance.

Helligkeitsunterschiede, bspw. für ein Zählen von Köpfen von Menschenaufläufen, ist so in Bruchteilen von Sekunden möglich.Brightness differences, for example, for counting heads of people bouts, so in fractions of seconds is possible.

Die Ermittlungen von Bewegungen und Geschwindigkeiten von Objekten ist ebenso genau beabstandet möglich.The determination of movements and velocities of objects is equally well spaced possible.

Weitere vorstellbare Einsatzgebiete sind Sport- und Jagdwaffen. Um ein verreißen des Schusses zu verhindern, kann die Lichtkardiografie Millisekunden genau, den Schuss zwischen zwei Pulswellen lösen.Other conceivable applications are sports and hunting weapons. To make a go of the To prevent a shot, light cardiography can accurately resolve milliseconds, the shot between two pulse waves.

Auch kann die Waffe prinzipiell nur für den Nutzer freizuschalten eingerichtet werden. Hierfür prüft die Pulswellensignatur die Nutzungsberechtigung des möglichen Anwenders. Bei großen Anspannungen des Nutzers kann auch die Waffe gesperrt werden.Also, the weapon can be set up in principle only for the user unlock. For this, the pulse wave signature checks the usage authorization of the potential user. In case of great tension of the user and the weapon can be locked.

Damit die Pulswellensignatur für zulassungsbeschränkte Systeme, bspw. die Zutrittsberechtigung für eine Tür, funktioniert und genutzt werden kann, könnte bspw. der Nutzer sich mit einem Masterfinger anmelden.For example, the user could register with a master finger so that the pulse wave signature for authorization-restricted systems, for example the access authorization for a door, can function and be used.

Um eine Authentifizierung einer Person durchführen zu können, ist ein willkürlicher Meßpunkt auf einer Fläche, bspw. der menschlichen Haut notwendig. Dieser Punkt wird dann zur Authentifizierung der Person, mittels Abgleich der gegeneinander zu prüfenden Datensätze (Meßpunkt-Ursprungspunkt), genutzt.In order to be able to perform an authentication of a person, an arbitrary measuring point on a surface, for example the human skin, is necessary. This point is then used to authenticate the person by comparing the records to be checked against each other (point of origin).

Ob sich dieser Punkt im peripheren Blutkreislauf, bspw. am Finger oder- und Fuß befindet, ist nicht von Belang. Nur muss zum Abgleich und Authentifizierung der Person, der selbe Meßpunkt zum Ursprungspunkt (gespeicherter und hinterlegter Datensatz) erfolgen.Whether this point is located in the peripheral blood circulation, for example on the finger or foot is not relevant. However, to balance and authenticate the person, the same measurement point must be made to the origin point (stored and stored data record).

Die Prüfung einer speziellen persönlichen Signatur als biometrischer Datensatz ist vom Fingerabdruck her geläufig. Hier werden die Auffälligkeiten im Rillengebilde der Fingerbeere, bspw. Endungen und Verzweigungen, als steigende oder fallende Minutien genutzt.The examination of a special personal signature as a biometric data record is familiar from the fingerprint. Here, the abnormalities in the ridge structure of the fingertip, such as endings and branches, are used as rising or falling minutiae.

Digital werden Kombinationen und Stellungen zueinander, ähnlich einer Sternenkarte, bestimmt. Die Auffälligkeiten des abzugleichenden Objektes, bspw. die Minutien der Fingerbeere, werden mit dem hinterlegten Ursprungsbild (gespeicherter und hinterlegter Datensatz) abgeglichen und mit Hilfe von weiteren Algorithmen dem Ursprungsdatensatz bei Übereinstimmung zugeordnet. Festgelegte prozentuale Übereinstimmungen geben dann das Ergebnis bekannt und bei benötigter prozentualer Übereinstimmung, werden die angeforderten Zugriffsrechte, erteilt.Digital combinations and positions are determined to each other, similar to a star map. The abnormalities of the object to be matched, for example, the minutiae of the finger-berry, are compared with the stored original image (stored and stored data record) and associated with the original data record in case of agreement with the aid of further algorithms. Fixed percentage matches then announce the result, and if required percentage match, the requested access rights are granted.

Beispielsweise kann mit einem gut belichteten Finger auch anhand der eingeschlossenen Ablagerungen in der Haut, bspw. direkt auf der Fingerbeere oder im Gesicht, auch beabstandet, eine Authentifizierung bestimmt werden.For example, with a well-exposed finger also on the basis of the trapped deposits in the skin, for example. Directly on the fingertip or on the face, also spaced, an authentication can be determined.

Gleichzeitig leistet die Pulswelle bei diesem Verfahren eine verbesserte Verschlüsselung, in dem die einströmende Pulswelle die Auffälligkeiten-Einlagerungen, erhellt und abdunkelt.At the same time, the pulse wave in this method provides improved encryption in which the incoming pulse wave illuminates and darkens the spottiness deposits.

Dies geschieht je nach Blutdruck bzw. Pulswellenlaufzeit/Geschwindigkeit, oder dem Stand der Pulswelle im jeweiligen RR-Intervall. Diese unterschiedlichen und veränderlichen Werte, Wertepaare aus der „Sternenkarte” (Ablagerungen und Einschlüsse in der Haut) werden als Urschrift abgespeichert und bei Bedarf zur Feststellung des Nutzers abgerufen. Somit ist eine weitaus höhere Sicherheit gegeben, als mit nur der herkömmlichen Messung und dem abgleichen von Minutien, aus der analogen und digitalen Bestimmung der Authentifizierung von Menschen. Die Person muss bei zu Hilfenahme der Pulswelle für eine Authentifizierung leben, um ihn authentifizieren zu können.This happens depending on the blood pressure or pulse wave transit time / speed, or the status of the pulse wave in the respective RR interval. These different and changeable values, value pairs from the "star chart" (deposits and inclusions in the skin) are stored as the original and, if necessary, retrieved for the determination of the user. Thus, a much higher level of security is given than with only the conventional measurement and matching of minutiae, from the analog and digital determination of the authentication of humans. The person must live with the help of the pulse wave for authentication in order to authenticate him.

Die persönliche Pulswellensignatur kann durch ihre extreme Genauigkeit, Einfachheit, Kosteneffizienz auch zur Bestimmung von Vitaldaten, eines menschlichen Körpers, genutzt werden.The personal pulse wave signature can also be used for the determination of vital data of a human body due to its extreme accuracy, simplicity and cost-effectiveness.

Über 1.000 Hertz werden mit dem neuen Verfahren und der Vorrichtung für eine Pulswellensignatur benötigt. Aus technischer Sicht sind über 100.000 Hertz mit diesem System derzeit kostengünstig einstellbar. Jedoch wird bei einer so hohen Leistung, zusätzliches, bzw. leistungsstärkeres Licht benötigt. Diese extrem großen, jedoch kosteneffizienten und sehr genauen Datenmengen, schaffen gleichzeitig zur Authentifizierung von Personen, nicht nur im medizinischen Bereich, wie der Messung von Vitaldaten, neue Standards und Anwendungen.More than 1,000 hertz are needed with the new method and apparatus for a pulse wave signature. From a technical point of view, over 100,000 hertz are currently cost-effectively adjustable with this system. However, with such high power, additional, or more powerful, light is needed. These extremely large, yet cost-effective, and very accurate datasets, at the same time, provide authentication of individuals, not just in the medical field, such as the measurement of vital signs, new standards and applications.

Für eine Pulswellensignatur und zur Authentifizierung von Personen werden mindestens eine Fotodiode, Licht, Wandler, Auswerteeinheit und Energieversorgung (siehe 1 Seite 27) benötigt.For a pulse wave signature and for the authentication of persons, at least one photodiode, light, converter, evaluation unit and power supply (see 1 Page 27).

Für die Bestimmung der Vital- und Körperdaten nach 1 Seite 27 und 4 Seite 30 werden der RR-Intervall, des Puls, die Atemfrequenz und Atemdynamik, die Sauerstoffsättigung, die Pulswellenvariabilität gemessen.For determination of vital and body data 1 Page 27 and 4 Page 30 the RR interval, heart rate, respiratory rate and rate dynamics, oxygen saturation, pulse wave variability are measured.

Für die Messung und Ermittlung der Pulswellenlaufzeit, EKG, Blutdruck und die Bestimmung der Herzschlagleistung, werden mindestens zwei Fotodioden und mindestens zwei Lampen (siehe 2 Seite 28 und 4 Seite 30), zuzüglich dem Wandler, der Auswerteeinheit und der Energieversorgung benötigt.For the measurement and determination of the pulse wave transit time, ECG, blood pressure and the determination of heart rate, at least two photodiodes and at least two lamps (see 2 Page 28 and 4 Page 30), plus the converter, the evaluation unit and the power supply.

Für Einschätzungen zu möglichen speziellen Indikationen werden mindestens zwei Fotodioden und mindestens zwei Lampen (siehe 2 Seite 28 und 4 Seite 30), zuzüglich dem Wandler, der Auswerteeinheit und der Energieversorgung benötigt.For assessments of possible special indications, at least two photodiodes and at least two lamps (see 2 Page 28 and 4 Page 30), plus the converter, the evaluation unit and the power supply.

Für die gemessenen und ermittelten Daten bzw. Aussagen, zum Stoffwechsel und dem Energiehaushalt der Person werden mindestens zwei Fotodioden und mindestens zwei Lampen (siehe 3 Seite 29 und 4 Seite 30), zuzüglich dem Wandler, der Auswerteeinheit, Sensorik und der Energieversorgung benötigt. For the measured and determined data or statements, for the metabolism and the energy balance of the person at least two photodiodes and at least two lamps (see 3 Page 29 and 4 Page 30), plus the converter, the evaluation unit, sensors and the power supply.

Für synchronisierte Daten aus der Lichtkardiografie und den Bewegungsdaten wird weitere Sensorik benötigt. (siehe 3 Seite 29), Es ist bekannt, dass jede ankommende, bzw. durchlaufende Pulswelle sauerstoffreiches Blut in den peripheren Blutkreislauf transportiert. Die Pulswelle erzeugt somit messbar bei Ankunft und Durchlaufen der Meßeinrichtung/Fotodiode, bspw. im peripheren Blutkreislauf und hier bspw. am Handgelenk oder Finger gemessen, eine größere Helligkeit auf der Fingerbeere. Auch werden durch sichtbares Licht Grünanteile absorbiert. Diese Helligkeitsunterschiede misst das System der Lichtkardiografie.For synchronized data from light cardiography and motion data, additional sensors are needed. (please refer 3 It is known that each arriving or passing pulse wave carries oxygen-rich blood into the peripheral blood circulation. The pulse wave thus generates measurable on arrival and passing through the measuring device / photodiode, eg. In peripheral blood circulation and here, for example. Measured on the wrist or finger, a greater brightness on the fingertip. Also, green light is absorbed by visible light. These brightness differences measure the system of light cardiography.

Umso schneller die Änderungen der Helligkeiten gemessen werden können, umso genauer wird die Messung der Pulswellenform dargestellt. Heutige medizinische EKG-Systeme messen mit einer Genauigkeit in Millisekunden (ms).The faster the changes in the brightnesses can be measured, the more accurately the measurement of the pulse waveform is displayed. Today's medical ECG systems measure with accuracy in milliseconds (ms).

Um Meßfehler und Artefakte schneller und besser heraus zurechnen, ist eine hohe Hertzrate der Lichtkardiografie, ein grundlegender Vorteil und stellt eine Neuheit, in Einfachheit und Geschwindigkeit in der Entwicklung dar.To get faster and better out of measurement errors and artefacts, a high heart rate of light cardiography is a fundamental advantage and represents a novelty in simplicity and speed of development.

Ein RR-Intervall mit 1000 ms Zeitdauer ist gleich ein 60 Puls. Die Datenmenge von 1000 Helligkeitsänderungen pro Sekunde reichen jedoch nicht aus, um eine persönliche Pulswellensignatur zu erkennen. Erst ab über 1000 Datensätze pro Sekunde wird eine persönliche Pulswellensignatur erkennbar. Eine persönliche Pulswellensignatur ist auch bei veränderten RR-Intervall und auch bei höherer Atemfrequenz bestimmbar.An RR interval with 1000 ms duration is equal to a 60 pulse. However, the amount of data of 1000 brightness changes per second is insufficient to detect a personal pulse wave signature. Only from over 1000 data records per second is a personal pulse wave signature recognizable. A personal pulse wave signature can be determined even with altered RR intervals and also at higher respiratory rates.

Die ermittelte Pulswellenform muss in dem Fall gestaucht bzw. gestreckt werden, um die Merkmale der Helligkeitsänderungen mit der Urschrift der abgespeicherten Pulswellenform abzugleichen.The determined pulse waveform must be compressed or stretched in this case in order to match the characteristics of the brightness changes with the original of the stored pulse waveform.

Jede Person hat durch Körpergröße, Körperbau, Gewebe- und Blutgefäßstrukturen eine spezielle Pulswellensignatur. Die Pulswellensignatur wird durch Reflektion, bspw. an Abzweigungen der Blutgefäße erzeugt. Diese Reflektionen sind einmalig und nicht identisch zu anderen Personen. Sie geben den Gewebeplan der Gefäßwände des arteriellen Blutkreislaufes als hydrodynamische Effekte in Beschaffenheit der Gefäßwände, sowie durch die Reflexionen der Pulswelle an Gefäßgabeln wieder.Each person has a specific pulse wave signature by body size, physique, tissue and blood vessel structures. The pulse wave signature is generated by reflection, for example at branches of the blood vessels. These reflections are unique and not identical to other persons. They represent the tissue plan of the vessel walls of the arterial blood circulation as hydrodynamic effects in the nature of the vessel walls, as well as by the reflections of the pulse wave on vessel forks.

Man kann bspw. Komponenten als mobile Lösung mit einem Smartphone koppeln, um die bildgebende Auswertung zu vereinfachen. Hierfür bedarf es einer Funkübertragung. Vorzugsweise wird Bluetooth verwendet. Aber auch W-LAN, RFID, NFC sind für spezielle Anwendungen möglich.One can, for example, couple components as a mobile solution with a smartphone in order to simplify the imaging evaluation. This requires a radio transmission. Preferably, Bluetooth is used. But also W-LAN, RFID, NFC are possible for special applications.

Eine autonome Lösung wäre auch die Komponenten direkt in ein Smartphone zu implementieren. Das bedarf aber den Willen der Smartphone Hersteller.An autonomous solution would also be to implement the components directly into a smartphone. But that requires the will of the smartphone manufacturer.

Um im Dunkeln Messungen durchzuführen, wird entsprechendes IR(Infrarot)-Licht und die passende Fotodiode benötigt.In order to perform measurements in the dark, appropriate IR (infrared) light and the appropriate photodiode is needed.

Bei der beabstandeten Bestimmung der Lichtkardiografie, ist künstliches Licht oft störend bei der Bildauswertung.In the distant determination of light cardiography, artificial light is often disturbing in the image analysis.

Aufgrund der verhältnismäßig großen Differenz von störenden Licht-Frequenzeinflüssen mit bspw. 50 Hertz, gegenüber der minimal anwendbaren Systemleistung von bspw. 1.000 Hertz, ist das heraus rechnen der störenden 50 Hertz, unproblematisch.Due to the relatively large difference of interfering light-frequency influences with, for example, 50 hertz, compared to the minimum applicable system performance of, for example, 1,000 hertz, the out of the annoying 50 Hertz, is unproblematic.

Selbst bei der beabstandeten Bestimmung der Pulswellensignatur im Dunkeln, bspw. im KFZ als mobile und autonome Variante, sind Schattenwürfe von entgegenkommenden Fahrzeugen, oder systembeeinflussende Straßenlampen, oder auch Schattenwürfe von Bäumen, als unrhythmische Datensätze, durch einfache Algorithmen sowie auch des großen Leistungsüberschusses, leicht zu erkennen und zu verwerfen.Even with the spaced determination of the pulse wave signature in the dark, eg. In the car as a mobile and autonomous variant, shadow throws from oncoming vehicles, or system-influencing street lamps, or shadows of trees, as unrhythmische records, by simple algorithms and the large excess of power, easy to recognize and discard.

Somit bestimmt das System der Lichtkardiografie, aufgrund seiner Leistungsstärke, einfach zwischen den einwirkenden Lichtänderungen, bzw. rechnet die nicht pulsende Werte im natürlichen Bereich, bspw. eines RR-Intervalls, heraus.Thus, the system of light cardiography, because of its performance, simply determines between the applied light changes, or calculates the non-pulsating values in the natural range, for example an RR interval.

Die beabstandete Bestimmung der Lichtkardiografie, ob im Dunkeln mit IR-Komponenten, oder ohne zusätzlichem Licht, oder nur mit Tageslicht, sind Pulswellensignaturen als Einzelmessung, oder in Kombination mit mehr als zwei Mess-Systemen gleichzeitig, möglich.The spaced determination of light cardiography, whether in the dark with IR components, or without additional light, or only with daylight, pulse wave signatures are possible as a single measurement, or in combination with more than two measuring systems simultaneously.

Auch ein Kombinieren zwischen einer IR-Lichtkardiografie-Bestimmung/Messung, mit einer beabstandeten Tageslicht-Messung, oder auch mit einer Berührungsmessung, sind möglich.It is also possible to combine an IR light cardiogram determination / measurement, with a spaced-apart daylight measurement, or even with a touch measurement.

Die Messungen mit der Lichtkardiografie sind einfach extrem genau, schnell und effizient, gegenüber den derzeitig Messungen von Puls- und Vitaldaten mit Hilfe von Smartphone Geräten aus der Bildanalyse.The measurements with the light cardiography are simply extremely accurate, fast and efficient, compared to the current measurements of pulse and vital data with the help of smartphone devices from the image analysis.

Erste Meßergebnisse liegen schon bei 2 aufeinander folgenden RR-Intervallen vor. Im Schnitt somit nach 2 Sekunden.Initial results are already available at 2 consecutive RR intervals. On average, after 2 seconds.

Das System der Lichtkardiografie lässt sich aufgrund der Bauhöhe auf eine Folie integrieren. Es kann selbstklebend an den menschlichen Körper befestigt werden. Das System kann aber auch in eine 3 mm Silikonplatte eingegossen werden.The system of light cardiography can be integrated on a foil due to the height. It can be self-adhesive to the human body. The system can also be cast in a 3 mm silicone plate.

Einzig die Auswerteeinheit ist Voraussetzung für eine Darstellung der Daten in den beschriebenen Ausführungsformen.Only the evaluation unit is a prerequisite for a representation of the data in the described embodiments.

Das System der Lichtkardiografie stellt lokale Unregelmäßigkeiten gegenüber der Mehrheit der Ergebnisse an der Hautoberfläche fest, die ihre Ursachen im Gewebe und im Blutkreislauf finden.The light cardiogram system detects local irregularities against the majority of skin surface findings that find their causes in the tissue and in the bloodstream.

Diese Unregelmäßigkeitsmessungen stellen eine Möglichkeit dar, schneller den Ursprung für Gewebe bzw. Gefäßerkrankungen aufzudecken oder schließen spezielle Krankheiten aus.These irregularity measurements provide a way to more quickly detect the origin of tissue or vascular disease or exclude specific diseases.

Spezielle lichtkardiografische Messungen, als Differenz Messungen ausgebildet, können Durchblutungsstörungen ermitteln, wie bspw. die Messung unterschiedlicher Pulswellenlaufzeiten an selbigen Meßpunkten von Extremitäten, von links zu recht.Special light cardiographic measurements, designed as differential measurements, can detect circulatory disorders, such as, for example, the measurement of different pulse wave transit times at the same measuring points of extremities, from left to right.

Erläuterung zu den 1–4 Explanation to the 1 - 4

Fig. 1Fig. 1

Die 1 beschreibt den Aufbau und Anordnung der einzelnen Komponenten zur eingeschränkten Lichtkardiografie und Pulswellensignatur.The 1 describes the structure and arrangement of the individual components for limited light cardiography and pulse wave signature.

Fig. 2Fig. 2

Die 2 beschreibt den Aufbau und Anordnung der mindestens zwei Komponenten zur Lichtkardiografie.The 2 describes the structure and arrangement of the at least two components for light cardiography.

Fig. 3Fig. 3

Die 3 beschreibt den Aufbau und Anordnung der einzelnen Komponenten, einschließlich von Sensorik zur Lichtkardiografie, der Pulswellensignatur und der synchronen Bewegungsanalyse, eingeschränkt, sowie mit mindestens 2 Fotodioden und mindestens 2 Lampen.The 3 describes the structure and arrangement of the individual components, including sensors for light cardiography, the pulse wave signature and the synchronous motion analysis, limited, as well as with at least 2 photodiodes and at least 2 lamps.

Fig. 4Fig. 4

Die 4 beschreibt den Aufbau und Anordnung einer arteriellen Pulswelle.
Punkt 1–7 beschreibt den zeitlichen Abstand von Pulswelle zu Pulswelle (RR-Intervall)
Punkt 1–4 beschreibt die Dauer der Systole,
Punkt 4–7 beschreibt die Dauer der Diastole
Punkt 2, 3, 5, 6, 8 sind bspw. Markierungspunkte zur Einschätzung von Leistungsmerkmalen des Herzens und der Gefäße.The 4 describes the structure and arrangement of an arterial pulse wave.
Point 1 - 7 describes the time interval between pulse wave and pulse wave (RR interval)
Point 1 - 4 describes the duration of systole,
Point 4 - 7 describes the duration of diastole
Point 2 . 3 . 5 . 6 . 8th are, for example, landmarks for assessing features of the heart and vessels.

Claims

The invention is characterized in that changes in brightness in the blood vessels of a living mammal and vertebrate, by means of at least one photodiode, at least one lamp, at least one energy source, at least one transducer and at least one evaluation logic, are measured and determined by light cardiography.

The invention is characterized in that light cardiography recognizes the personal pulse wave signature of a living mammal and vertebrate and uses it to authenticate live mammalian and vertebrate animals.

The invention is characterized in that by light cardiography, a subject-related pulse wave signature detection, such as a personal fingerprint, is provided by pulse wave signals / data at an arbitrary point of a mammal and vertebrate.

The invention is characterized in that the data from the light cardiography also for measuring vital data on the living organism, such as the pulse wave transit time, electrocardiogram, RR interval, pulse, blood pressure, respiratory rate, respiratory dynamics, oxygen saturation, pulse wave variability and heart rate performance measure and determine and assessments to Indications / diseases, the metabolic rate and the energy budget serve.

The invention is characterized in that the light cardiography in the dark, with non-visible light and a photodiode adapted to the performance, an authentication of living organisms and the determination of vital and body data and assessments of vitality makes.

The invention is characterized in that the light cardiography is also performed spaced on living organisms.

The invention is characterized in that the method for detecting a reaction, one or more person / groups, as well as for mammals and vertebrates, serves.

The invention is characterized in that the light cardiography is also connected to sound and image-reflecting systems.

The invention is characterized in that the light cardiography is also determined by mobile oscillography from 30 hertz, for example, with a smartphone.

The invention is characterized in that the light cardiography compensates sources of error by interfering light and other sources of error with a frequency change, frequency increase or decrease, filters, light and additional algorithms.

The invention is characterized in that light cardiography and its fields of application are more deceptively safer, simpler, faster, more accurate, more cost-effective than conventional systems for determining vital and endogenous data for mammals and vertebrates.

The invention is characterized in that the light cardiography with further sensor technology transfers the vital and body-specific data, synchronously with the movement data, and to the evaluation unit.

The invention is characterized in that the designation of light cardiography is absolutely new.

The invention is characterized in that the designation of the pulse wave signature is absolutely new.