DE102020004697A1

DE102020004697A1 - Steuerung für eine extrakorporale Kreislaufunterstützung

Info

Publication number: DE102020004697A1
Application number: DE102020004697.5A
Authority: DE
Inventors: Matthias Heinke; Johannes Hörth; Steffen Eschinger; Ivo Simundic; Caroline Bracker
Original assignee: HOCHSCHULE OFFENBURG; Xenios AG
Current assignee: Xenios AG
Priority date: 2020-08-03
Filing date: 2020-08-03
Publication date: 2022-02-03
Also published as: WO2022029146A1; EP4188481A1; CN116113452A; US20240285931A1

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft Steuer- und Regeleinheiten für eine extrakorporale Kreislaufunterstützung sowie Systeme, umfassend eine solche Steuer- und Regeleinheit und entsprechende Verfahren. Entsprechend wird eine Steuer- und Regeleinheit (10) für eine extrakorporale Kreislaufunterstützung vorgeschlagen, welche dazu eingerichtet ist eine Messung eines EKG-Signals (12) eines unterstützten Patienten über einen vorgegebenen Zeitraum zu empfangen und für die extrakorporale Kreislaufunterstützung bereitzustellen, wobei das EKG-Signal (12) für jeden Zeitpunkt innerhalb eines Herzzyklus eine Signalhöhe aus mindestens einer EKG-Ableitung (14A, 14B) umfasst. Die Steuer- und Regeleinheit (10) umfasst eine Auswerteeinheit (16), welche dazu eingerichtet ist, eine Signaldifferenz (18) einer Signalhöhe eines aktuellen Zeitpunkts (12A) und einer Signalhöhe des vorhergehenden Zeitpunkts (12B) zu bestimmen und die Signaldifferenz (18) mit einem vorgegebenen Schwellenwert (20) zu vergleichen. Die Steuer- und Regeleinheit (10) ist weiterhin dazu eingerichtet, das EKG-Signal (22) beim Überschreiten des Schwellenwerts (20) für den aktuellen Zeitpunkt und eine vorgegebene Anzahl von nachfolgenden Zeitpunkten (28) mit einer vorgegebenen Signalhöhe (30) bereitzustellen.

Description

Technisches Gebiet
Die vorliegende Erfindung betrifft Steuer- und Regeleinheiten zur extrakorporalen Kreislaufunterstützung sowie Systeme, umfassend eine solche Steuer- und Regeleinheit und entsprechende Verfahren.
Stand der Technik
Wenn die Pumpenleistung oder Pumpfunktion des Herzens versagt, kann ein kardiogener Schock auftreten, was aufgrund einer Verringerung der Herzleistung bzw. des Herzausfwurfs zu einer Minderperfusion oder Durchblutung der Endorgane wie des Gehirns, der Nieren, und des Gefäßsystems im Allgemeinen führen kann. Durch dieses akute Herzversagen entsteht im Gewebe und in den Organen eine akute Blutunterversorgung und somit eine Sauerstoffunterversorgung, auch Hypoxie genannt, was zu Endorganschaden führen kann. In den meisten Fällen tritt ein solcher kardiogener Schock infolge einer Komplikation bei einem akuten Myokardinfarkt (AMI) oder Herzinfarkt auf. Solche lebensbedrohlichen Situationen können aber ebenfalls als Komplikation infolge einer chirurgischen Behandlung, wie eines Bypasses oder durch eine unzureichende oder beeinträchtigte Lungenfunktion auftreten sowie durch Störungen des Reizleitungssystems, strukturelle Herzerkrankungen oder entzündliche Prozesse des Myokards entstehen. Obwohl Faktoren, wie eine frühe Revaskularisierung, das Verabreichen von inotropischen Medikamenten und mechanische Unterstützung den physiologischen Zustand des Patienten verbessern können, liegt die Sterberate im Falle eines kardiogenen Schocks weiterhin über fünfzig Prozent.
Um den Zustand des Patienten zu stabilisieren, sind Kreislaufunterstützungssysteme entwickelt worden, welche eine mechanische Unterstützung bereitstellen und rasch mit dem Kreislauf verbunden werden können. Sie können den Blutfluss und die Perfusion der Organe, inklusive der herzeigenen Kranzgefäße, verbessern und einen hypoxischen Zustand vermeiden. So kann beispielsweise eine Blutpumpe mit einem venösen Zugang mittels einer venösen Kanüle und einem arteriellen Zugang mittels einer arteriellen Kanüle zum Ansaugen bzw. Fördern des Bluts verbunden sein, um einen Blutfluss von einer Seite mit einem niedrigen Druck, beispielsweise über einen Oxygenator, zu einer Seite mit einem höheren Druck bereitzustellen und somit den Kreislauf des Patienten zu unterstützen.
Die Komplexität und die Dynamik der patienteneigenen Herzaktion erfordern jedoch eine genaue zeitliche Steuerung bzw. Abstimmung der extrakorporalen Unterstützung. So erfolgt beispielsweise die Durchblutung der herzeigenen Koronararterien, welche den Herzmuskel im Normalfall mit ausreichend Sauerstoff versorgen, im Allgemeinen in der Diastole des Herzzyklus. Eine entsprechende Entleerung des linken Ventrikels ist also geboten. Denn wenn der Füllungsdruck am Ende der Systole, bzw. zu Beginn der Diastole, im linken Ventrikel so gering wie möglich ist, können die Koronararterien ihr Lumen größtmöglich entfalten, um somit die Blutflussrate und die Sauerstoffversorgung zu steigern. Entsprechend sollte die extrakorporale Kreislaufunterstützung zur Perfusion der Koronararterien derart gesteuert werden, dass eine Perfusion bevorzugt am Anfang der Diastole erfolgt, wobei eine Perfusion während der Systole zu vermeiden ist.
Zur Steuerung der extrakorporalen Unterstützung können Messsignale aus einem Elektrokardiogramm (EKG) erfasst und verwendet werden, womit für verschiedene Herzzyklusphasen entsprechende charakteristische Amplituden bestimmt werden können. So ist beispielsweise eine für die systolische Phase des Herzzyklus charakteristische R-Zacke bzw. R-Welle in der Regel leicht von anderen Phasen des Herzzyklus, beispielsweise in einem QRS-Komplex, unterscheidbar. Die R-Zacke kann somit, mit einer vorgegebenen Latenz, zur Steuerung einer Blutpumpe in einer sukzessiven diastolischen Phase dienen.
Die Bereitstellung eines EKG-Signals kann jedoch aufgrund von verschiedenen Faktoren erschwert werden. Beispielsweise können sich aufgrund von externen Einflüssen Artefakte bilden, so dass die entsprechenden Amplituden nicht aus dem EKG-Signal bestimmt werden können. Solche Signalstörungen können beispielsweise infolge eines Stimulationsimpulses eines Herzschrittmachers auftreten, welche eine Signalhöhe bewirken, welche das patienteneigene EKG-Signal kaschiert. Weiterhin können aus diesen Artefakten oder Fremdsignalen bei entsprechender Signalhöhe ebenfalls Amplituden erfasst werden. In beiden Fällen kann eine Synchronisierung nicht mit hinreichender Sicherheit für den Patienten erfolgen, zumal entweder ein Artefakt eine nicht dem Herzzyklus entsprechende Latenz bewirkt oder aufgrund des Artefakts das Bestimmen einer patienteneigenen Amplitude fehlschlägt.
Dadurch wird eine Steuerung der extrakorporalen Kreislaufunterstützung, welche die Amplitude als Triggersignal verwendet, ggf. zum falschen Zeitpunkt angesteuert, sodass eine Unterstützung nicht in der vorgesehenen Herzzyklusphase erfolgt. Um dies zu verhindern, wird die EKG-Messung beim Erfassen von sehr hohen Signalen entsprechend zurückgesetzt bzw. für mehrere Herzzyklen ausgesetzt. Dies hat jedoch zur Folge, dass zumindest für eine bestimmte Zeit keine Synchronisierung und somit gar keine Steuerung der extrakorporalen Kreislaufunterstützung stattfindet.
Entsprechend besteht ein Bedarf, eventuelle Störfaktoren bzw. Störsignale frühzeitig zu erkennen und ein für die Steuerung einer extrakorporalen Kreislaufunterstützung erforderliches qualitatives EKG-Signal auch beim Auftreten von Artefakten zu ermöglichen.
Darstellung der Erfindung
Ausgehend von dem bekannten Stand der Technik ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine verbesserte Stabilität eines EKG-Signals für eine extrakorporale Kreislaufunterstützung zu ermöglichen.
Die Aufgabe wird durch die unabhängigen Ansprüche gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen ergeben sich aus den Unteransprüchen, der Beschreibung und den Figuren.
Entsprechend wird eine Steuer- und Regeleinheit für eine extrakorporale Kreislaufunterstützung vorgeschlagen, welche dazu eingerichtet ist, eine Messung eines EKG-Signals eines unterstützten Patienten über einen vorgegebenen Zeitraum zu empfangen und für die extrakorporale Kreislaufunterstützung bereitzustellen, wobei das EKG-Signal für jeden Zeitpunkt innerhalb eines Herzzyklus eine Signalhöhe aus mindestens einer EKG-Ableitung umfasst. Die Steuer- und Regeleinheit umfasst weiterhin eine Auswerteeinheit, welche dazu eingerichtet ist, eine Signaldifferenz einer Signalhöhe eines aktuellen Zeitpunkts und einer Signalhöhe des vorhergehenden Zeitpunkts zu bestimmen und die Signaldifferenz mit einem vorgegebenen Schwellenwert zu vergleichen. Die Steuer- und Regeleinheit ist dazu eingerichtet, das EKG-Signal beim Überschreiten des Schwellenwerts für den aktuellen Zeitpunkt und eine vorgegebene Anzahl von nachfolgenden Zeitpunkten mit einer vorgegebenen Signalhöhe bereitzustellen.
In dem vorgegebenen Zeitraum können verschiedene Herzzyklen bzw. Herzaktionen aufgezeichnet werden, wobei jeder Zeitpunkt ein absoluter Zeitpunkt ist oder auch relative Zeitpunkte definieren kann, beispielsweise für den vorgegebenen Zeitraum oder einen jeweiligen Herzzyklus vom Beginn eines Herzzyklus bis zum Ende eines Herzzyklus. Jeder Zeitpunkt stellt dabei ein Messzeitpunkt bzw. Erfassungspunkt dar, wobei die Messung bevorzugt kontinuierlich erfolgt, um eine für die extrakorporale Kreislaufunterstützung verbesserte zeitliche Auflösung bereitzustellen.
Die Messung des EKG-Signals kann beispielsweise über eine Schnittstelle oder durch entsprechende Ausgestaltung der Steuer- und Regeleinheit empfangen werden. So kann die Steuer- und Regeleinheit beispielsweise direkt mit mindestens einer EKG-Ableitung oder auch mit einem EKG-Gerät kommunikativ gekoppelt sein, um erfasste EKG-Signale zu empfangen. Bevorzugt ist die Steuer- und Regeleinheit jedoch als Teil eines EKG-Geräts oder derart ausgebildet, dass das EKG-Gerät an der Steuer- und Regeleinheit befestigt werden kann. Somit kann die Steuer- und Regeleinheit unabhängig vom Vorhandensein von anderen Komponenten eingesetzt werden und kompakt ausgebildet sein. Bevorzugt ist das EKG-Gerät in einem einzelnen Gehäuse eines Systems für die extrakorporale Kreislaufunterstützung integriert, beispielsweise in der Sensorbox in Form einer EKG-Karte oder eines EKG-Moduls. Alternativ kann die Steuer- und Regeleinheit jedoch auch dazu eingerichtet sein, ein externes EKG-Signal des unterstützten Patienten zu empfangen, beispielsweise von einem außerhalb eines extrakorporalen Kreislaufunterstützungssystems angeordneten Herzmonitors. Dadurch kann das System noch kompakter ausgebildet werden.
Die EKG-Messsignale weisen eine erfasste Signalhöhe auf und bilden entsprechend Datenpunkte, welche mittels der Auswerteeinheit verarbeitet bzw. ausgewertet werden können. Die Auswerteeinheit kann beispielsweise als integriertes Rechenmodul ausgebildet sein und eine Logik umfassen, um die empfangenen Signale auszuwerten und die Signaldifferenz zu bestimmen. Die Signale können von der Auswerteeinheit zumindest für einen bestimmten zeitlichen Abschnitt oder auch den vollständigen vorgegebenen Zeitraum oder länger aufgezeichnet werden, beispielsweise mittels eines gekoppelten oder integrierten Speichermediums oder in einem flüchtigen Arbeitsspeicher.
Weiterhin ist in der Auswerteeinheit oder in der Steuer- und Regeleinheit mindestens ein vorgegebener Schwellenwert hinterlegt bzw. gespeichert. Wie nachfolgend beschrieben werden wird, können verschiedene Schwellenwerte vorgesehen sein, beispielsweise je nach physiologischem Zustand, Krankheitsbild oder Therapie des jeweiligen Patienten oder nach externen Einflüssen. Die Signaldifferenz kann ein Indikator für eine relative Steigung sein oder als Derivat berechnet werden, wobei die Signalhöhe des aktuellen Zeitpunkts mit der Signalhöhe des unmittelbar zuvor erfassten Zeitpunkts bzw. dem letzten Zeitpunkt verglichen wird. Die ermittelte bzw. berechnete Differenz wird anschließend mit dem hinterlegten Schwellenwert verglichen, um ein potenzielles Artefakt zu erfassen.
Wenn der Schwellenwert entsprechend überschritten wird, wird das Vorliegen eines Artefakts bzw. wird ein das EKG-Signal störender Einfluss angenommen und die entsprechende Signalhöhe des EKG-Signals für eine vorgegebene Anzahl von nachfolgenden Zeitpunkten mit einer vorgegebenen Signalhöhe überschrieben. Somit wird ein modifiziertes bzw. korrigiertes EKG-Signal bereitgestellt. Das EKG-Signal kann an eine mit der Steuer- und Regeleinheit beispielsweise über eine Schnittstelle gekoppelte Vorrichtung übermittelt bzw. übertragen werden, sodass das korrigierte EKG-Signal analysiert und ausgewertet werden kann.
Durch das Ermitteln bzw. Bestimmen der Signaldifferenz zwischen dem aktuellen und früheren Zeitpunkt wird eine potenzielle Störung bereits am Anfang erfasst und eine entsprechende Korrektur unmittelbar durchgeführt, sodass ein EKG-Signal bereitgestellt wird, das für eine extrakorporale Kreislaufunterstützung eine hohe Validität und Stabilität aufweist und für eine Steuerung einer entsprechenden Vorrichtung verwendet werden kann. So können Störsignale aus dem EKG-Signal, welche nicht den typischen elektrophysiologischen EKG-Morphologien entsprechen, ausgeblendet werden, um beispielsweise eine fehlerhafte R-Triggerung zu diesem Zeitpunkt zu vermeiden. Beispielsweise können somit unipolare Stimulationsimpulse bei einer bipolaren (rechtsventrikulären) Stimulation ausgeblendet werden. Die vorgegebene Signalhöhe entspricht typischerweise einem Normalwert, welcher beispielsweise anhand von gespeicherten Erfahrungswerten für eine jeweilige Phase des Herzzyklus festgestellt werden kann. Auf diese Weise kann ein Zurücksetzen bzw. ein „Reset“ eines EKG-Geräts der extrakorporalen Kreislaufunterstützung durch Überschreiten eines absoluten Werts vermieden werden, sodass eine Stabilität einer Steuerung gewährleistet werden kann.
Bevorzugt umfasst das EKG-Signal für jeden Zeitpunkt eine Signalhöhe aus mindestens zwei EKG-Ableitungen, wobei die Auswerteeinheit dazu eingerichtet ist, die Signaldifferenz anhand der Summenwerte der EKG-Ableitungen zu bestimmen.
Entsprechend kann das EKG-Signal mindestens ein erstes Messsignal aus einer ersten EKG-Ableitung und ein zweites Messsignal aus einer zweiten EKG-Ableitung umfassen, wobei die erste und zweite EKG-Ableitungen bevorzugt räumlich voneinander getrennt sind. Mit anderen Worten sind für jeden Zeitpunkt innerhalb des vorgegebenen Zeitraums mindestens zwei Datenpunkte vorhanden. Je nach Anzahl der vorhandenen EKG-Ableitungen können jedoch ebenfalls mehrere Datenpunkte für jeden Zeitpunkt vorgesehen sein. Der vorgegebene Zeitraum kann beispielsweise von einer Behandlungsdauer oder auch einer vorgegebenen Anzahl von erfassten Herzzyklen definiert sein.
Durch das Addieren bzw. die Verwendung des Summensignals als Teil einer (räumlichen) Signal-Averaging-Technik wird eine Korrektur von einzelnen geringfügigen Störsignalen ermöglicht, sodass beim Bestimmen der Signaldifferenz gewisse Fluktuationen, welche beispielsweise anatomisch und/oder physiologisch bedingt sind, berücksichtigt werden können und die Genauigkeit des EKG-Signals weiterhin verbessert werden kann. So kann das Verhältnis des Nutzsignals zum Störsignal bei einer Anzahl von n EKG-Ableitungen um einen Faktor aus der Quadratwurzel von n verbessert werden, sodass auch bei schwächeren Messsignalen oder Fluktuationen mindestens eine Amplitudenänderung eindeutig bestimmt werden kann. Bei zwei EKG-Ableitungen kann somit eine Verbesserung von V(n = 2) ≈ 1,41 erreicht werden.
Diese Verbesserung kann beispielsweise beim Vorliegen von idealem Rauschen mit allen Frequenzen erreicht werden, kann jedoch bei nicht idealen Rauschsignalen, welche beispielsweise bei Biosignalstörungen auftreten können, reduziert sein.
Mit anderen Worten kann durch die räumliche bzw. anatomische Beabstandung bereits sichergestellt werden, dass der Abstand zu bestimmten Störsignalen, beispielsweise von externen Stimulationsimpulsen des Herzens, verbessert wird und diese Störsignale somit weitestgehend vermieden werden können. Diese Störsignale können das Bestimmen der Signaldifferenz mithin nicht beeinträchtigen. Weiterhin können für denselben (relativen oder absoluten) Zeitpunkt eines einzelnen Herzzyklus mehrere EKG-Ableitungen zur Bereitstellung des EKG-Signals vorgesehen sein, sodass für jeden Zeitpunkt eine entsprechende Anzahl von Signalhöhen aus selektiven EKG-Ableitungen ausgewählt und zur Verarbeitung verwendet werden können.
Die Anzahl der vorgegebenen nachfolgenden Zeitpunkte liegt bevorzugt zwischen 2 und 10 oder zwischen 2 und 20 Zeitpunkten, besonders bevorzugt zwischen drei und fünf Zeitpunkten oder entspricht vier Zeitpunkten. Beispielsweise können bei einer Abtastrate von 500 Hz, wobei jeder Datenpunkt 2 ms voneinander beabstandet ist, vier Zeitpunkte 8 ms und zehn Zeitpunkte 20 ms entsprechen. Alternativ kann jedoch auch vorgesehen sein, dass die nachfolgende Zeitdauer zwischen 30 ms und 40 ms beträgt, was beispielsweise im Falle einer kardialen Kontraktilitätsmodulation der Stimulation im QRS-Komplex bei unterschiedlichen Polaritäten vorteilhaft sein kann. Ebenfalls kann die Anzahl der vorgegebenen nachfolgenden Zeitpunkte in Abhängigkeit der Abtastrate gewählt sein, um eine vorgegebene nachfolgende Zeitdauer zu erzielen. So kann die Abtastrate beispielsweise 500 Hz oder 1000 Hz betragen. Die Anzahl der nachfolgenden Zeitpunkte entspricht bevorzugt eine Zeit, welche eine Amplitude bzw. eine Signalhöhe eines Artefakts ausblendet, sodass das bereitzustellende EKG-Signal keine wesentlichen Störsignale umfasst und diese entsprechend herausgefiltert werden können und ein „blanking“ bereitgestellt wird. Weiterhin wird die Anzahl der nachfolgenden Zeitpunkte bevorzugt derart gewählt, dass bestimmte Amplituden eines EKG-Signals bzw. einer bestimmten Herzzyklusphase weiterhin im EKG-Signal vorhanden sind und nicht mit der vorgegebenen Signalhöhe überschrieben werden. Beispielsweise kann so sichergestellt werden, dass ein QRS-Komplex eines EKG-Signals und insbesondere eine R-Zacke oder R-Welle, welche als Triggersignal für eine Steuerung der extrakorporalen Kreislaufunterstützung verwendet werden kann, im bereitgestellten EKG-Signal vorhanden ist.
Die Anzahl der vorgegebenen Zeitpunkte kann beispielsweise anhand von hinterlegten Erfahrungswerten oder auch eines aufgezeichneten und ausgewerteten Verlaufs mehrerer Herzzyklen und bevorzugt bei verschiedenen Artefakten bestimmt werden. Ebenfalls kann die Anzahl der vorgegebenen Zeitpunkte dynamisch und anhand eines aufgezeichneten Verlaufs variabel und bevorzugt ebenfalls manuell einstellbar bzw. änderbar sein.
Um die Stabilität des EKG-Signals weiter zu erhöhen, kann die vorgegebene Signalhöhe weiterhin die Signalhöhe des vorhergehenden Zeitpunkts sein. Auf diese Weise wird eine native Signalhöhe verwendet, welche der Herzaktivität bzw. der Herzzyklusphase des jeweiligen Patienten entspricht und welche ebenfalls bei einer sukzessiven Bestimmung der Signaldifferenz nach den nachfolgenden Zeitpunkten bewirkt, so dass eine erneute Überschreitung des Schwellenwerts bei einer erwarteten und störungsfreien Signalhöhe aufgrund der vorgegebenen Signalhöhe weitestgehend vermieden wird.
Wie vorstehend beschrieben, können verschiedene Faktoren die gemessene Signalhöhe beeinflussen, wobei die Faktoren beispielsweise entweder anatomisch bzw. physiologisch bedingt sein können oder aufgrund von externen Einflüssen auftreten können. Bevorzugt ist der Schwellenwert somit für eine Steigung eines bestimmten Störsignals kennzeichnend.
Es hat sich vorliegend herausgestellt, dass die Steigung eine Unterscheidung zwischen dem nativen EKG-Signal der herzeigenen Aktivität und einem ein Artefakt enthaltenden EKG-Signal ermöglicht. Mit anderen Worten kann anhand der Steigung frühestmöglich erkannt werden, ob ein potenzielles Störsignal vorliegt, zumal diese sich vom physiologischen Signal unterscheidet. Entsprechend kann die entsprechende Signalhöhe unmittelbar ausgeblendet und mit einer vorgegebenen Signalhöhe überschrieben werden, sodass die Stabilität des bereitgestellten EKG-Signals weiter verbessert und ein Zurücksetzen der Steuer- und Regeleinheit vermieden werden kann.
Das Störsignal kann beispielsweise ein Stimulationsimpuls eines externen Herzschrittmachers, eines implantierten Herzschrittmachers, eines implantierten Kardioverters, eines implantierten Defibrillators, oder einer kardialen Resynchronisationstherapie sein. Derart kann trotz einer fehlenden Koppelung mit der extrakorporalen Kreislaufunterstützung bzw. mit einem EKG-Gerät gleichwohl ein EKG-Signal mit physiologisch relevanten Signalhöhen bereitgestellt und auf eine komplexe Verarbeitung und Trennung des EKG-Signals verzichtet werden. Sollte anhand der Steigung bzw. der Signaldifferenz festgestellt werden, dass ein Stimulationsimpuls ausgegeben wird, so kann die stimulationsbedingte Störung durch die entsprechende Anzahl an vorgegebenen nachfolgenden Zeitpunkten ausgeblendet werden.
Der Stimulationspuls kann weiterhin ein unipolarer Stimulationspuls oder auch ein bipolarer Stimulationspuls sein. Ebenfalls können kombipolare Stimulationen oder auch mehrphasige Stimulationsimpulse vorgesehen sein, beispielsweise bei kardialer Kontraktilitätsmodulation.
Die Steigung kann jedoch auch für pathophysiologisch bedingte Störungen oder auch einzelne, spontane Anomalitäten kennzeichnend sein. So kann die Signaldifferenz beispielsweise aufgrund von bestimmten Bewegungen oder Gravitationskräften oder auch spontanen, hohen P-Wellen oder T-Wellen den Schwellenwert überschreiten. Auch können Fusionsstimulationen, Pseudostimulationen oder Echtstimulationen zu einer entsprechenden Überschreitung des Schwellenwerts führen. Der Schwellenwert kann mithin so gewählt sein, dass dieser solche Störungen, alternativ, oder zusätzlich, einschließt. Bevorzugt ist der Schwellenwert von der jeweiligen Herzzyklusphase abhängig bzw. innerhalb des Herzzyklus variabel, wobei beispielsweise hinterlegte Erfahrungswerte und/oder aufgezeichnete und ausgewertete EKG-Signale des jeweiligen Patienten den jeweiligen Schwellenwert definieren.
Zum Auswerten des empfangenen EKG-Signals und zum Bestimmen der Signaldifferenz kann die Auswerteeinheit weiterhin dazu eingerichtet sein, die Signaldifferenz unter Berücksichtigung eines aufgezeichneten Verlaufs der Signalhöhen und anhand einer polynomischen Extrapolation zu bestimmen. Beispielsweise kann nicht nur die Signalhöhe des letzten Zeitpunkts, sondern können die Signalhöhen für frühere, vorangegangene Zeitpunkte aufgezeichnet und anhand einer polynomischen Funktion eine Trendlinie bilden, wobei eine Steigung für den aktuellen Zeitpunkt anhand der Trendlinie bestimmt wird. Auf diese Weise können beispielweise hinterlegte Erfahrungswerte die jeweilige polynomische Funktion festlegen und eine den Schwellenwert überschreitende ermittelte Signaldifferenz anhand der Trendlinie bestätigt werden, sodass die Validität des ermittelten Artefakts weiter verbessert wird.
Die mindestens eine EKG-Ableitung umfasst bevorzugt eine transthorakale EKG-Ableitung. Wenn zwei EKG-Ableitungen vorgesehen sind und ein entsprechendes Summensignal zum Bestimmen der Signaldifferenz verwendet wird, wie vorstehend beschrieben, sind bevorzugt beide EKG-Ableitungen eine transthorakale EKG-Ableitung. Auf diese Weise wird das Erfassen von potenziellen Störsignalen weiter verbessert, sowohl durch eine räumliche Beabstandung als auch durch eine Nähe zu einem Stimulationsimpuls bei einem potenziell vorhandenen Herzschrittmacher.
Es können jedoch ebenfalls transösophageale EKG-Ableitungen vorgesehen sein. Die Anzahl der EKG-Ableitungen ist nicht auf die Anzahl der empfangenen bzw. ausgewerteten Signalhöhen beschränkt, sodass grundsätzlich eine Auswahlmöglichkeit für die EKG-Ableitungen zum Auswerten des EKG-Signals besteht. Beispielsweise können für eine elektrographische Analyse eine Vielzahl von transthorakalen EKG-Ableitungen (I, II, III, aVR, aVL, aVF, V1, V2, V3, V4, V5, V6) und (bipolaren) transösophagealen EKG-Ableitungen (Oeso 12, Oeso 34, Oeso 56, Oeso 78) vorgesehen sein, wobei für das EKG-Signal bzw. die Signalhöhe eine oder zwei der jeweiligen EKG-Ableitungsarten verwendet werden können.
Um eine hohe Auflösung der Signalhöhe und eine geringe Latenz der Bereitstellung des EKG-Signals zu ermöglichen, entspricht der zeitliche Abstand zwischen den Zeitpunkten bevorzugt einer Abtastfrequenz. Beispielsweise kann das Abtasten des EKG-Signals und der entsprechenden Signalhöhen, wie vorstehend beschrieben bei einer Frequenz von 500 Hz erfolgen, sodass zwischen zwei jeweiligen Zeitpunkten pro Sekunde 2 ms liegen. Es hat sich vorliegend herausgestellt, dass die Signaldifferenz über einen solchen kurzen Zeitraum bereits das Feststellen von Artefakten und eine Unterscheidung zu physiologischen Signalen ermöglicht, sodass eine unmittelbare Korrektur des empfangenen EKG-Signals bzw. eine ein Störsignal sofort ausgeblendet werden kann. Alternativ kann das Abtasten des EKG-Signals jedoch auch bei einer Frequenz von 1000 Hz erfolgen, um eine weitere Verbesserung der R-Trigger-Stabilität zu erzielen. Ein Störsignal kann durch die vorgegebene Signalhöhe bei einer vorgegebenen Anzahl von nachfolgenden Zeitpunkten, welche beispielsweise zwischen 2 und 20 liegt, beispielsweise für 4 bis 20 ms ausgeblendet werden, wobei sich eine Ausblendung für vier Zeitpunkte bzw. 8 ms als besonders vorteilhaft herausgestellt hat. Während dieser Zeit wird jedoch durch die vorgegebene Signalhöhe ein Nutzsignal bereitgestellt, sodass nachfolgende Signalhöhen weiterhin ausgewertet und beispielsweise ein QRS-Komplex aus dem EKG-Signal erfasst werden können.
Die Steuer- und Regeleinheit kann durch die Auswertung der Signalhöhe des aktuellen Zeitpunkts im Hinblick auf den letzten Zeitpunkt weiterhin dazu eingerichtet sein, das EKG-Signal in Echtzeit bereitzustellen. Somit ist nicht nur eine kontinuierliche Bereitstellung sichergestellt, sondern es können für die Patienten potenziell gefährdende Störsignale ohne signifikante Verzögerungen verhindert werden. Weiterhin kann die zeitliche Auflösung durch eine entsprechende Abtastfrequenz weiter verbessert werden.
Um eine Verarbeitung bzw. Auswertung des bereitgestellten EKG-Signals zu ermöglichen, kann die Steuer- und Regeleinheit weiterhin dazu eingerichtet sein, das EKG-Signal an eine Erfassungseinheit zum Erfassen einer bestimmten Amplitudenänderung des EKG-Signals zu übermitteln.
Beispielsweise kann die Erfassungseinheit über eine Schnittstelle kommunikativ mit der Steuer- und Regeleinheit gekoppelt oder in der Steuer- und Regeleinheit integriert sein. Bevorzugt umfasst die Steuer- und Regeleinheit die Erfassungseinheit.
Das bereitgestellte EKG-Signal kann auf diese Weise zum Erfassen einer kennzeichnenden bzw. charakteristischen Amplitudenänderung innerhalb eines jeweiligen Herzzyklus an die Erfassungseinheit übertragen bzw. übermittelt werden, wobei die Amplitudenänderung als Triggersignal für die extrakorporale Kreislaufunterstützung verwendet werden kann.
Bevorzugt ist die Erfassungseinheit dazu eingerichtet, anhand des EKG-Signals ein QRS-Komplex als Amplitudenänderung zu bestimmen. Die Anzahl der vorgegebenen nachfolgenden Zeitpunkte ist mithin derart gewählt, dass eine Überschreitung des QRS-Komplexes nicht oder zumindest nicht vollständig erfolgt, sodass insbesondere eine R-Zacke oder R-Welle erfasst werden kann.
Entsprechend kann aus dem QRS-Komplex und insbesondere einem spezifischen Abschnitt des QRS-Komplexes eine für eine jeweilige Herzzyklusphase charakteristische Amplitudenänderung bestimmt werden, welche zur Steuerung der extrakorporalen Kreislaufunterstützung verwendet werden kann, beispielsweise mittels eines Steuer- bzw. Regelsignals und einer entsprechenden Latenz. Somit kann die Steuerung zu einem bestimmten Zeitpunkt und in einem physiologischen Zustand erfolgen, um eine maximale Unterstützung der Herzleistung bereitzustellen.
Entsprechend sollte eine Amplitudenänderung bestimmt werden, welche als zeitlich stabiles Triggersignal verwendet werden kann, beispielsweise eine Amplitudenänderung, welche charakteristisch für eine P-Welle oder R-Zacke ist. Es können jedoch auch andere Amplitudenänderungen bestimmt werden, beispielsweise über einen vorgegebenen Streckenabschnitt des EKG-Signals oder aus einem markanten Punkt des EKG-Signals. Bevorzugt wird aus dem EKG-Signal jedoch zumindest eine R-Zacke bzw. R-Welle bestimmt, mittels welcher ein Triggersignal mit einer vorgegebenen Latenzzeit ausgegeben wird. So kann die Steuer- und Regeleinheit beispielsweise ein Steuer- oder Regelsignal für einen Betriebsparameter einer Blutpumpe an einem vorgegebenen Zeitpunkt nach der Detektion der R-Zacke, beispielsweise der Detektion der maximalen Amplitude, ausgegeben und die Blutpumpe entsprechend eingestellt werden, typischerweise mit einer Verzögerung.
Das Bestimmen der Signaldifferenz, bevorzugt in Echtzeit, und das Erfassen eines potenziellen Störsignals ermöglicht folglich, dass das EKG-Signal physiologisch relevanten Signalhöhen entspricht und für die Steuerung der extrakorporalen Kreislaufunterstützung relevante Amplitudenänderungen mit hoher Stabilität erfasst werden können, sodass eine zeitlich stabile elektrokardiographisch getriggerte und hämodynamisch optimierte synchronisierte extrakorporale Kreislaufunterstützung bereitgestellt werden kann. Beispielsweise kann die Amplitudenänderung bzw. der jeweilige Bereich in der elektrischen Erregungsleitung kennzeichnend für die systolische oder diastolische Phase des Herzens sein, sodass beispielsweise ein Betätigen einer Blutpumpe an einem vorgegebenen Zeitpunkt und in einer vorgegebenen Phase erfolgen kann und keine Überlappung mit anderen Phasen bewirkt wird. Eine fehlerhafte Erfassung einer Amplitudenänderung aufgrund eines Störsignals, welche eine Betätigung der Blutpumpe in einer nicht vorgesehenen Herzzyklusphase bewirken würde, wird dabei durch das Ausblenden der entsprechenden Signalhöhen effektiv verhindert.
Es kann weiterhin vorgesehen sein, dass das empfangene EKG-Signal auf einem gekoppelten Monitor oder Display graphisch dargestellt wird, beispielsweise durch Ausgabe eines entsprechenden Signals von der Steuer- und Regeleinheit. Beim Überschreiten des Schwellenwerts kann für die jeweiligen Zeitpunkte angegeben sein, dass eine Ausblendung bzw. eine Überschreibung der Signalhöhen erfolgt, sodass ein Benutzer die tatsächlichen Signalhöhen überwachen kann. Dies kann beispielsweise vorteilhaft sein, um eventuelle physiologisch bedingte Einflüsse oder auch das zeitliche Ausgeben von Stimulationsimpulse zu überwachen. In der Darstellung können weiterhin erfasste Amplitudenänderungen in den jeweiligen Herzzyklen markiert oder gekennzeichnet sind. Somit kann nicht nur erfasst werden, ob die Amplitudenänderung zum selben oder zu einem ähnlichen Zeitpunkt in einem jeweiligen Herzzyklus, sondern auch, ob diese zum richtigen Zeitpunkt bestimmt wurde, beispielsweise bei einem Maximalwert und nicht am Beginn oder Ende einer Amplitude. Entsprechend kann anhand von den Markierungen ebenfalls die zeitliche Stabilität einfach visuell überwacht werden.
Weiterhin kann vorgesehen sein, dass die Auswerteeinheit dazu eingerichtet ist, die Signaldifferenz nur innerhalb eines vorgegebenen Zeitintervalls eines jeweiligen Herzzyklus zu bestimmen.
Beispielsweise kann das vorgegebene Zeitintervall von mindestens einer Herzzyklusphase des EKG-Signals definiert werden, sodass eine in diesem Zeitintervall erwartete Amplitudenänderung, beispielsweise ein QRS-Komplex, erfasst werden kann. Dies ermöglicht ebenfalls, dass die Auswertung der Signalhöhen auf das bestimmtes Zeitintervall beschränkt wird, was nicht nur die Datenverarbeitung erleichtert und die Verarbeitung beschleunigt, um beispielsweise das Bereitstellen des EKG-Signals in Echtzeit zu gewährleisten. Es wird dadurch auch eine höhere Genauigkeit beim Bestimmen eines potenziellen Störsignals ermöglicht. So können beispielsweise für die Steuerung irrelevante Amplitudenänderungen ignoriert oder ausgeblendet und eine Rechenkapazität für spezifische Signalhöhen bzw. einen oder mehrere Zeitpunkt(e) und entsprechende Herzzyklusphasen verwendet werden, wobei gleichzeitig eine hohe Auflösung des EKG-Signals bereitgestellt wird. In einer vorteilhaften Weiterbildung kann das Zeitintervall automatisch anhand von der Herzfrequenz und den Signalhöhen von der Auswerteeinheit vorgegeben sein.
Das Zeitintervall kann optional anpassbar sein, um beispielsweise einen festgelegten Zeitraum oder ein Zeitintervall zu erweitern oder zu beschränken. Bevorzugt ist die Steuer- und Regeleinheit somit im gekoppelten Zustand mit einem Display dazu eingerichtet ist, ein Signal zur Darstellung von aus dem EKG-Signal erfassten sukzessiven Herzzyklen für relative Zeitpunkte und eine manipulierbare zeitliche Bereichsangabe, welche den Bereich der ausgewerteten Signalhöhen kennzeichnet, an das Display auszugeben. Die Auswerteeinheit ist weiterhin dazu eingerichtet ist, ein Anpassungssignal von dem gekoppelten Display zu empfangen und die Signaldifferenz bei einer Anpassung des zeitlichen Bereichs für sukzessive Herzzyklen im angepassten relativen Zeitbereich zu bestimmen. Durch Anpassung des Zeitfensters, beispielsweise durch Verschieben der Grenzwerte auf einer horizontalen Achse, kann das Zeitintervall verschoben und/oder verlängert bzw. verkürzt werden, je nachdem wie dies die dargestellten Herzzyklen im Hinblick auf eine relevante Herzzyklusphase erfordern. Somit wird für den Benutzer eine gewisse Flexibilität und intuitive Bedienung bzw. Bedienbarkeit zum Optimieren der mindestens einen Amplitudenänderung bereitgestellt.
Als weitere Sicherheitsmaßnahme kann vorgesehen sein, dass die Steuer- und Regeleinheit dazu eingerichtet ist, das EKG-Signal für den aktuellen Zeitpunkt und die vorgegebene Anzahl von nachfolgenden Zeitpunkten mit der vorgegebenen Signalhöhe beim Überschreiten eines absoluten Schwellenwerts der aktuellen Signalhöhe bereitzustellen. Mit anderen Worten kann zusätzlich zu einer erfassten bzw. berechneten Signaldifferenz, welche beispielsweise für ein Störsignal kennzeichnend ist, ein absoluter Wert vorgesehen sein, welcher beim Überschreiten auf einen potenziellen Systemfehler deutet.
Die oben gestellte Aufgabe wird weiterhin durch ein EKG-Gerät mit einer vorstehend beschriebenen erfindungsgemäßen Steuer- und Regeleinheit gelöst, wobei die Steuer- und Regeleinheit oder das EKG-Gerät eine Erfassungseinheit zum Erfassen einer bestimmten Amplitudenänderung eines EKG-Signals, bevorzugt zum Erfassen eines QRS-Komplexes, umfasst und wobei die Steuer- und Regeleinheit dazu eingerichtet ist, das EKG-Signal an die Erfassungseinheit zu übermitteln.
Die Steuer- und Regeleinheit kann folglich als Teil eines EKG-Geräts ausgebildet oder darin integriert sein und somit als eine eigenständige Einheit mit der extrakorporalen Kreislaufunterstützung bzw. einem entsprechenden System gekoppelt sein, beispielsweise über eine Schnittstelle. Das EKG-Gerät kann als EKG-Karte oder als EKG-Modul ausgebildet sein und beispielsweise mit einer Sensorbox eines Kreislaufunterstützungssystems kommunikativ gekoppelt und/oder darin integriert sein.
Es wird erfindungsgemäß ein System zur extrakorporalen Kreislaufunterstützung eines Patienten, offenbart, wobei das System eine Vorrichtung zur extrakorporalen Kreislaufunterstützung, umfassend eine Blutpumpe, welche fluidisch mit einem venösen Patientenzugang und einem arteriellen Patientenzugang verbindbar und zum Bereitstellen eines Blutflusses vom venösen Patientenzugang zum arteriellen Patientenzugang ausgelegt ist, und ein erfindungsgemäßes EKG-Gerät umfasst. Die Steuer- und Regeleinheit ist dabei mit der Vorrichtung kommunikativ gekoppelt und dazu eingerichtet, ein Steuer- und Regelsignal zum Einstellen der Blutpumpe an einem vorgegebenen Zeitpunkt nach der mindestens einen Amplitudenänderung auszugeben.
Die Steuer- und Regeleinheit kann weiterhin in einer Konsole untergebracht sein, welche eine Benutzerschnittstelle zum Eingeben und Auslesen von Einstellungen des Systems, insbesondere von Parametern der Blutpumpe und/oder des EKG-Geräts, aufweist. Beispielsweise kann die Konsole ein Touchscreen und/oder ein Display mit einer Tastatur umfassen, welche von einem Benutzer bedient werden können. Die Steuer- und Regeleinheit betreibt, betätigt, steuert, regelt und überwacht dabei die Blutpumpe und ermöglicht eine Synchronisierung der Blutpumpe mit dem Herzzyklus des jeweiligen Patienten.
Beispielsweise kann die Steuer- und Regeleinheit das empfangene EKG-Signal und die Herzfrequenz aufzeichnen, wobei das Display das aktuelle EKG-Signal grafisch und die aktuelle oder gemittelte Triggerfrequenz und/oder Triggerstabilität numerisch wiedergibt. Weiterhin können charakteristische Eigenschaften des EKG-Signals bzw. des jeweiligen Herzzyklus in der grafischen Darstellung betont bzw. markiert werden, sodass in einem QRS-Signal beispielsweise ein als Amplitudenänderung bestimmtes Triggersignal in Form einer R-Zacke im EKG-Signal bzw. im aktuellen Herzzyklus markiert werden kann. Weiterhin können weitere Einstellungen, wie der zeitliche Abstand von mehreren Amplitudenänderungen bzw. Triggersignalen, oder auch die Herzfrequenz im EKG-Signal abgebildet sein, sodass ein Benutzer die Steuerung und Regelung der Blutpumpe im Hinblick auf den physiologischen Zustand des Patienten überwachen kann. Insbesondere können auch Überschreitungen des Schwellenwerts im Hinblick auf eine bestimmte Signaldifferenz sowie das entsprechende Ausgeben einer vorgegebenen Signalhöhe für eine vorgegebene Anzahl von nachfolgenden Zeitpunkten abgebildet werden.
Das EKG-Gerät und die Steuer- und Regeleinheit können als Sensorbox ausgebildet sein, welche über Anschlüsse mit verschiedenen Sensoren wie beispielsweise Drucksensoren einer extrakorporalen Kreislaufunterstützungsvorrichtung und einem EKG-Gerät verbunden werden kann.
Das Ausgeben des Steuersignals bzw. Regelsignals für die extrakorporale Kreislaufunterstützung kann weiterhin ein unmittelbares Einstellen eines entsprechenden Parameters bzw. Betriebsparameters einer gekoppelten extrakorporalen Kreislaufunterstützungsvorrichtung bewirken. Beispielsweise können auf diese Weise eine oder mehrere in einem System zur extrakorporalen Kreislaufunterstützung vorhandene Pumpenantriebe oder Pumpenköpfe für Blutpumpen, beispielsweise nicht-okklusive Blutpumpen, gesteuert bzw. geregelt werden. Somit kann anhand des EKG-Signals eine gewünschte Blutflussrate zu einer entsprechenden Herzzyklusphase bereitgestellt werden.
Die Blutpumpe kann mit einem venösen Zugang mittels einer venösen Kanüle und mit einem arteriellen Zugang mittels einer arteriellen Kanüle zum Ansaugen bzw. Fördern des Bluts verbindbar sein, um einen Blutfluss von einer Seite mit einem niedrigen Druck zu einer Seite mit einem höheren Druck bereitzustellen. Bevorzugt ist die Blutpumpe als Disposable oder Einmalartikel ausgebildet und bevorzugt fluidisch von dem jeweiligen Pumpenantrieb getrennt und leicht koppelbar, beispielsweise über eine magnetische Kopplung. Die Steuer- und Regeleinheit betätigt durch die Ausgabe des entsprechenden Signals den Motor des Pumpenantriebs und kann somit eine Änderung der Drehzahl der Blutpumpe bewirken.
Die oben gestellte Aufgabe wird weiterhin durch ein Verfahren zum Bereitstellen eines EKG-Signals für eine extrakorporale Kreislaufunterstützung gelöst. Das Verfahren umfasst folgende Schritte:

- Empfangen einer Messung eines EKG-Signals eines unterstützten Patienten über einen vorgegebenen Zeitraum, wobei das EKG-Signal für jeden Zeitpunkt innerhalb eines Herzzyklus eine Signalhöhe aus mindestens einer EKG-Ableitung umfasst;
- Bestimmen einer Signaldifferenz zwischen einer Signalhöhe eines aktuellen Zeitpunkts und einer Signalhöhe des vorhergehenden Zeitpunkts;
- Vergleichen der Signaldifferenz mit einem vorgegebenen Schwellenwert; und
- Bereitstellen des EKG-Signals für eine extrakorporale Kreislaufunterstützung,

Durch das Ermitteln bzw. Bestimmen der Signaldifferenz zwischen dem aktuellen und früheren Zeitpunkt, beispielsweise mittels einer Auswerteeinheit, wird eine potenzielle Störung bereits am Anfang erfasst und eine entsprechende Korrektur unmittelbar durchgeführt, sodass ein EKG-Signal bereitgestellt wird, beispielsweise von einer Steuer- und Regeleinheit, das für eine extrakorporale Kreislaufunterstützung eine hohe Validität und Stabilität aufweist und für eine Steuerung einer entsprechenden Vorrichtung verwendet werden kann. Die vorgegebene Signalhöhe entspricht einem Normalwert, welcher beispielsweise anhand von gespeicherten Erfahrungswerten für eine jeweilige Phase des Herzzyklus festgestellt werden kann. Auf diese Weise kann ein Zurücksetzen bzw. ein „Reset“ eines EKG-Geräts der extrakorporalen Kreislaufunterstützung durch Überschreiten eines absoluten Werts vermieden werden, sodass eine Stabilität einer Steuerung gewährleistet werden kann.
Bevorzugt umfasst das EKG-Signal für jeden Zeitpunkt eine Signalhöhe aus mindestens zwei EKG-Ableitungen, wobei die die Signaldifferenz anhand der Summenwerte der EKG-Ableitungen bestimmt wird.
Entsprechend kann das EKG-Signal mindestens ein erstes Messsignal aus einer ersten EKG-Ableitung und ein zweites Messsignal aus einer zweiten EKG-Ableitung umfassen, wobei die erste und zweite EKG-Ableitung bevorzugt räumlich voneinander getrennt sind. Mit anderen Worten sind für jeden Zeitpunkt innerhalb des vorgegebenen Zeitraums mindestens zwei Datenpunkte vorhanden. Je nach Anzahl der vorhandenen EKG-Ableitungen können jedoch mehrere Datenpunkte für jeden Zeitpunkt vorgesehen sein. Der vorgegebene Zeitraum kann beispielsweise von einer Behandlungsdauer oder auch einer vorgegebenen Anzahl von erfassten Herzzyklen definiert sein.
Durch das Addieren bzw. die Verwendung des Summensignals als Teil einer (räumlichen) Signal-Averaging-Technik wird eine Korrektur von einzelnen geringfügigen Störsignalen ermöglicht, sodass beim Bestimmen der Signaldifferenz gewisse Fluktuationen, welche beispielsweise anatomisch und/oder physiologisch bedingt sind, berücksichtigt werden können und die Genauigkeit des EKG-Signals weiterhin verbessert werden kann.
Es kann durch die räumliche bzw. anatomische Beabstandung also bereits sichergestellt werden, dass der Abstand zu bestimmten Störsignalen, beispielsweise von externen Stimulationsimpulsen des Herzens, verbessert wird und diese Störsignale hierdurch weitestgehend vermieden werden können, so dass diese das Bestimmen der Signaldifferenz mithin nicht beeinträchtigen. Bevorzugt umfasst das EKG-Signal dabei ein Messsignal einer transthorakalen EKG-Ableitung, sodass die Erfassung eines potenziellen Störsignals, beispielsweise eines Stimulationspulses, weiterhin verbessert werden kann.
Die Anzahl der vorgegebenen nachfolgenden Zeitpunkte liegt bevorzugt zwischen 2 und 20 oder 2 und 10 Zeitpunkten, besonders bevorzugt zwischen drei und fünf Zeitpunkten oder entspricht vier Zeitpunkten. Die Anzahl der nachfolgenden Zeitpunkte entspricht dabei bevorzugt eine Zeit, welche eine Amplitude bzw. eine Signalhöhe eines Artefakts ausblendet, sodass das bereitzustellende EKG-Signal keine wesentlichen Störsignale umfasst und diese entsprechend rausgefiltert werden und ein „blanking“ bereitgestellt wird. Weiterhin wird die Anzahl der nachfolgenden Zeitpunkte bevorzugt derart gewählt, dass bestimmte Amplituden eines EKG-Signals bzw. einer bestimmten Herzzyklusphase weiterhin im EKG-Signal vorhanden sind und nicht mit der vorgegebenen Signalhöhe überschrieben werden.
Weiterhin kann die vorgegebene Signalhöhe die Signalhöhe des vorhergehenden Zeitpunkts sein. Auf diese Weise kann die Stabilität des EKG-Signals weiter erhöht werden, zumal eine native Signalhöhe verwendet wird, welche der Herzaktivität bzw. der Herzzyklusphase des jeweiligen Patienten entspricht und welche ebenfalls bei einer sukzessiven Bestimmung der Signaldifferenz nach den nachfolgenden Zeitpunkten bewirkt, dass eine erneute Überschreitung des Schwellenwerts bei einer erwarteten und störungsfreien Signalhöhe aufgrund der vorgegebenen Signalhöhe weitestgehend vermieden wird.
Der zeitliche Abstand zwischen den Zeitpunkten kann einer Abtastfrequenz entsprechen und/oder das EKG-Signal kann in Echtzeit bereitgestellt werden. Somit kann ein kontinuierliches Bestimmen der Signaldifferenz bei einer hohen zeitlichen Auflösung erfolgen, wodurch die Genauigkeit der bestimmten Signaldifferenz weiter erhöht und eine eventuelle Latenz so gering wie möglich gehalten werden kann.
Bevorzugt wird aus dem bereitgestellten EKG-Signal mindestens eine bestimmte Amplitudenänderung bestimmt, bevorzugt ein QRS-Komplex, eine P-Welle und/oder eine R-Zacke.
Durch das Bestimmen der Signaldifferenz und das eventuelle Überschreiben der Signalhöhen für eine bestimmte Anzahl von Zeitpunkten wird ein EKG-Signal bereitgestellt, das weitestgehend frei von Störsignalen ist und somit das Erfassen von relevanten, physiologischen Amplitudenänderungen erleichtert. Die entsprechende mindestens eine Amplitudenänderung kann dabei beispielsweise als Triggersignal für die extrakorporale Kreislaufunterstützung verwendet werden.
Weiterhin kann an einem vorgegebenen Zeitpunkt nach der mindestens einen Amplitudenänderung ein Steuer- und Regelsignal für eine Vorrichtung zur extrakorporalen Kreislaufunterstützung ausgegeben werden. So kann beispielsweise anhand einer bestimmten R-Zacke ein Steuer- und Regelsignal für eine Blutpumpe mit einer Latenz ausgegeben werden, um eine Betätigung der Blutpumpe in einer entsprechenden Herzzyklusphase zu ermöglichen. Die Latenz ist bevorzugt derart gewählt, dass die Betätigung in einer diastolischen Phase des Herzzyklus erfolgt.
Weitere Vorteile sowie mögliche Ausführungen und Weiterbildungen der Verfahren wurden bereits ausführlich im Hinblick auf die vorstehend beschriebene Steuer- und Regeleinheit beschrieben, sodass auf eine wiederholte Beschreibung der entsprechenden Aspekte verzichtet wird, um Redundanzen zu vermeiden.
Die oben gestellte Aufgabe wird weiterhin durch ein Computerprogrammprodukt gelöst, welches auf einem computerlesbares Speichermedium gespeichert ist und Instruktionen umfasst, welche beim Ausführen durch einen Prozessor die Verfahrensschritte nach dem vorstehenden Verfahren bewirken.
Figurenliste
Bevorzugte weitere Ausführungsformen der Erfindung werden durch die nachfolgende Beschreibung der Figuren näher erläutert. Dabei zeigen:

1 zeigt eine schematische Darstellung einer Steuer- und Regeleinheit gemäß der;
2A und 2B zeigen einen elektrokardiographischen Verlauf von zwei räumlich voneinander getrennten EKG-Ableitungen und ein entsprechender Verlauf einer Signaldifferenz; und
3 ist eine schematische Darstellung einer Bereitstellung eines EKG-Signals beim Überschreiten eines Schwellenwerts.

Detaillierte Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele
Im Folgenden werden bevorzugte Ausführungsbeispiele anhand der Figuren beschrieben. Dabei werden gleiche, ähnliche oder gleichwirkende Elemente in den unterschiedlichen Figuren mit identischen Bezugszeichen versehen, und auf eine wiederholte Beschreibung dieser Elemente wird teilweise verzichtet, um Redundanzen zu vermeiden.
In 1 ist eine schematische Darstellung einer Steuer- und Regeleinheit 10 gezeigt, welche dazu eingerichtet ist, ein EKG-Signal 12 zu empfangen, wie mit dem entsprechenden Pfeil gezeigt. Beispielsweise kann die Steuer- und Regeleinheit 10 dazu eine Schnittstelle zum Empfangen von Messsignalen aus einer oder mehreren EKG-Ableitungen umfassen oder die Steuer- und Regeleinheit 10 kann als entsprechendes EKG-Gerät ausgebildet sein. Die Steuer- und Regeleinheit 10 ist vorliegend als EKG-Modul ausgebildet, sodass zum Empfangen des EKG-Signals 12 keine besondere Koppelung erforderlich ist. Das EKG-Modul kann jedoch weiterhin eine Schnittstelle umfassen (nicht gezeigt), welche eine kommunikative Koppelung mit einem extrakorporalen Kreislaufunterstützungssystem bzw. einer extrakorporalen Kreislaufunterstützungsvorrichtung ermöglicht, sodass diese entsprechend von der Steuer- und Regeleinheit 10 gesteuert bzw. geregelt werden kann.
Das empfangene EKG-Signal 12 wird von einer in der Steuer- und Regeleinheit 10 vorgesehenen Auswerteeinheit 16 ausgelesen, wobei die Signalhöhen kontinuierlich für jeden gemessenen Zeitpunkt ausgewertet werden. Die aktuelle Signalhöhe 12A wird dabei mit der Signalhöhe des vorherigen Zeitpunkts 12B verglichen und es wird entsprechend eine Signaldifferenz 18 bestimmt. Anhand der Signaldifferenz 18 kann optional beispielsweise eine Steigung bestimmt werden, wenn der Zeitabstand zwischen den beiden Zeitpunkten bekannt ist. Im vorliegenden Fall entsprechen die Messpunkte bzw. Zeitpunkte der Abtastfrequenz, welche beispielsweise mit 500 Hz 2 ms beträgt.
Die Signaldifferenz 18 wird mit mindestens einem hinterlegten Schwellenwert 20 verglichen, welcher für die Auswerteeinheit 16 bereitgestellt wird. Der Schwellenwert 20 kann beispielsweise für eine Steigung eines Stimulationsimpulses eines implantierten Herzschrittmachers charakteristisch sein und derart gewählt sein, dass dieser sich von einem physiologischen bzw. nativen Signal des Herzens eindeutig unterscheidet. So kann der Schwellenwert 20 beispielsweise in einem Bereich zwischen 240 und 260 Messwerten liegen, wobei jeder Messwert einer Spannung zwischen 2 und 3 µV entspricht. Als besonders vorteilhaft hat sich ein Schwellenwert 20 von etwa 250 Messwerten bei einem jeweiligen Signalunterschied von etwa 2,8 µV herausgestellt, sodass der Schwellenwert 20 einem Wert von etwa 700 µV entspricht. Sollte eine Signaldifferenz 18 von beispielsweise 700 µV ermittelt werden, so wird der Schwellenwert 20 also vorliegend überschritten.
Beim Überschreiten des Schwellenwerts 20 wird für eine vorgegebene Anzahl von nachfolgenden Zeitpunkten eine vorgegebene Signalhöhe in dem EKG-Signal 12 vorgesehen, sodass entsprechende Signalhöhen eines Störsignals überschrieben und ausgeblendet werden bzw. ein „blanking“ für diese Werte erfolgt. Vorliegend entspricht die vorgegebene Signalhöhe der Signalhöhe des vorherigen Zeitpunkts 12B, sodass eine nachfolgende Bestimmung der Signaldifferenz 18 auf patienteneigenen und physiologisch relevanten Signalhöhen basiert wird und kein erneutes Überschreiten des Schwellenwerts 20 erfolgt. Es kann also eine Korrektur des EKG-Signals 12 erfolgen, sodass das EKG-Signal 12 auch bei Störsignalen verwendet und ein Zurücksetzen der Steuer- und Regeleinheit 10 für mehrere Herzzyklen vermieden werden kann. Entsprechend wird ein weitestgehend störungsfreies EKG-Signal 22 bereitgestellt.
Das bereitgestellte EKG-Signal 22 wird anschließend an eine Erfassungseinheit 24 übermittelt, wobei die Erfassungseinheit 24 dazu eingerichtet ist, aus dem bereitgestellten EKG-Signal 22 eine Amplitudenänderung zu bestimmen, beispielsweise eine R-Zacke bzw. R-Welle eines QRS-Komplexes. Wenn der Schwellenwert 20 nicht überschritten wird, entspricht das bereitgestellte EKG-Signal 22 im Wesentlichen dem empfangenen EKG-Signal 12, beim Überschreiten des Schwellenwerts 20 enthält das bereitgestellte EKG-Signal 22 jedoch weiterhin physiologische Signalhöhen für eine vorgegebene Anzahl von nachfolgenden Zeitpunkten. Die Anzahl der Zeitpunkte ist dabei so gewählt, dass vorliegend insbesondere ein QRS-Komplex oder zumindest eine R-Zacke von der Erfassungseinheit 24 erfasst werden kann und die nachfolgenden Zeitpunkte somit nicht mit der entsprechenden Amplitudenänderung überlappen.
Die bestimmte bzw. ermittelte Amplitudenänderung dient dabei vorliegend als Triggersignal, um ein Steuer- und/oder Regelsignal 26 für eine extrakorporale Kreislaufunterstützungsvorrichtung mit zeitlicher Stabilität bereitzustellen. Entsprechend kann das Steuer- und/oder Regelsignal 26 mit einer vorgegebenen Latenz ausgegeben werden, um beispielsweise eine Blutpumpe in einer bestimmten Herzzyklusphase zu betätigen. Derart kann beispielsweise eine verbesserte Durchblutung der Koronararterien innerhalb einer diastolischen Phase bereitgestellt werden. Beispielsweise können eine oder mehrere Amplitudenänderungen bestimmt werden, welche für eine R-Zacke im jeweiligen Herzzyklus kennzeichnend sind, wobei das Steuer- und Regelsignal 26 entsprechend als R-Triggersignal ausgegeben werden kann. Das Ausblenden bzw. „Blanking“ der Fremdsignalen bzw. Störsignalen ermöglicht, dass eine Steuerung auch beim Vorliegen von Signalhöhen, welche ansonsten ein Zurücksetzen verursachen und eine Erfassung einer Amplitudenänderung verhindern, bereitgestellt werden kann.
In den 2A und 2B sind beispielhafte elektrokardiographische Verläufe von zwei räumlich voneinander getrennten EKG-Ableitungen 14A, 14B und ein entsprechender Verlauf einer Signaldifferenz 18 gezeigt. Obwohl das Bestimmen der Signaldifferenz 18 bereits mit einem EKG-Signal aus einer EKG-Ableitung möglich ist, bietet die Verwendung von mehreren EKG-Ableitungen 14A, 14B eine höhere Wahrscheinlichkeit, dass eventuelle Störsignale, beispielsweise aufgrund eines Stimulationsimpulses eines Herzschrittmachers, erfasst werden.
Durch die Verwendung des Summensignals 14C zum Bestimmen der Signaldifferenz 18 wird gleichzeitig sichergestellt, dass geringe Fluktuationen, welche beispielsweise physiologisch bedingt sein können, nicht zu einer Überschreitung des Schwellenwerts führen und ebenfalls zu jedem Zeitpunkt physiologisch relevante Signalhöhen empfangen und ausgewertet werden können. Durch das Summensignal 14C wird weiterhin das Verhältnis zwischen dem Nutzsignal und dem eventuellen Störsignal verbessert. Das (korrigierte) Summensignal 14C kann entsprechend als EKG-Signal 22 für die nachfolgende Bestimmung der Signaldifferenz 18 oder auch für eine Erfassungseinheit bereitgestellt werden, um eine Amplitudenänderung aus dem (korrigierten) Summensignal 14C zu ermitteln. Es können gleichwohl weiterhin die einzelnen Signalhöhen aus den jeweiligen EKG-Ableitungen 14A, 14B an die Erfassungseinheit oder an ein Display zum Darstellen der Signalhöhen übermittelt werden.
Im vorliegenden Fall entsprechen die EKG-Ableitungen 14A, 14B EKG-Ableitungen II und III. Alternativ, oder zusätzlich, können jedoch auch andere EKG-Ableitungen zum Empfangen des EKG-Signals ausgewählt sein, beispielsweise transthorakale EKG-Ableitungen I, aVR, aVL, aVF, V1, V2, V3, V4, V5, und V6 oder bipolare transösophageale EKG-Ableitungen Oeso 12 und Oeso 34. Die Anzahl und Art der Ableitungen ist jedoch nicht als einschränkend anzusehen, sodass grundsätzlich eine beliebige Auswahl der EKG-Ableitungen zum Bestimmen der Signaldifferenz 18 erfolgen kann. Somit kann eine räumlich getrennte Erfassung von Messsignalen erfolgen, sowohl innerhalb eines anatomischen Bereichs als auch für unterschiedliche anatomische Bereiche.
In 2B ist die entsprechende Signaldifferenz 18 graphisch dargestellt, wobei die Signaldifferenz 18 wie vorstehend beschrieben eine Differenz der Signalhöhe zwischen dem aktuellen Zeitpunkt 12A und dem vorherigen Zeitpunkt 12B entspricht. Zu sehen ist, dass zwischen den Zeitpunkten zwar Fluktuationen auftreten, diese jedoch im Wesentlichen physiologische oder messungsbedingte Fluktuationen sind. Bei einem Zeitpunkt von etwa 80 ms wird eine Signaldifferenz 18 ermittelt, welche den Schwellenwert 20 übersteigt und entsprechend als Störsignal wahrgenommen wird. Das bereitgestellte EKG-Signal wird entsprechend, wie vorstehend beschrieben, für die entsprechenden Zeitpunkte korrigiert.
In 3 ist eine weitere schematische Darstellung einer Bereitstellung eines EKG-Signals beim Überschreiten eines Schwellenwerts dargestellt. Wie in 2 gezeigt, werden in diesem Beispiel ebenfalls Signalhöhen aus zwei EKG-Ableitungen 14A, 14B empfangen und es wird entsprechend ein Summensignal 14C erfasst. Auf der X-Achse sind vorliegend Zeitpunkte bzw. Messpunkte dargestellt, wobei der zeitliche Abstand zwischen den jeweiligen Zeitpunkten beispielsweise einer Abtastfrequenz entspricht und etwa 2 ms beträgt. Die Signalhöhen werden weiterhin mittels einer polynomischen Funktion verarbeitet, sodass das optionale Bestimmen einer Steigung erleichtert bzw. mit höherer Genauigkeit bestimmt werden kann.
Obwohl nicht gezeigt, überschreitet die ermittelte Signaldifferenz am Zeitpunkt 4 den hinterlegten Schwellenwert, sodass ein potenzielles Störsignal ermittelt wurde. Entsprechend wird das EKG-Signal für Zeitpunkt 4 und eine vorgegebene Anzahl von nachfolgenden Zeitpunkten 28 mit einer vorgegebenen Signalhöhe 30 überschrieben. Vorliegend wird die vorgegebene Signalhöhe 30 für vier nachfolgende Zeitpunkte 28 verwendet, wobei die vorgegebene Signalhöhe 30 der Signalhöhe des vorherigen Zeitpunkts des Summensignals 14C entspricht.
Auf diese Weise wird das erfasste Störsignal im bereitgestellten EKG-Signal ausgeblendet, sodass eine verbesserte Stabilität des bereitgestellten EKG-Signals mit physiologisch relevanten Signalhöhen an eine Erfassungseinheit übermittelt und somit Triggersignale mit hoher zeitlichen Stabilität bereitgestellt werden können. Die verbesserte zeitliche Triggerstabilität anhand der Ermittlung einer Signaldifferenz, welche kontinuierlich und in Echtzeit erfolgen kann, kann somit insbesondere für die genaue Steuerung einer extrakorporalen Kreislaufunterstützung vorteilhaft sein, wobei Störsignale ausgeblendet bzw. korrigiert werden können. Beispielsweise können Störsignale infolge einer intermittierenden Stimulation, beispielsweise einer bipolaren rechtsventrikulären Stimulation, bei einem Patienten mit einem implantierten Herzschrittmacher mit Herzinsuffizienz und koronarer Herzkrankheit, jedoch mit normaler linksventrikulärer Pumpfunktion, ausgeblendet bzw. korrigiert werden.
Soweit anwendbar, können alle einzelnen Merkmale, die in den Ausführungsbeispielen dargestellt sind, miteinander kombiniert und/oder ausgetauscht werden, ohne den Bereich der Erfindung zu verlassen.
Bezugszeichenliste

10: Steuer- und Regeleinheit
12: Empfangenes EKG-Signal
12A: Aktuelle Signalhöhe bzw. aktueller Zeitpunkt
12B: Letzte Signalhöhe bzw. vorhergehender Zeitpunkt
14A: Signalhöhe der ersten EKG-Ableitung
14B: Signalhöhe der zweiten EKG-Ableitung
14C: Summensignal der ersten und zweiten EKG-Ableitungen
16: Auswerteeinheit
18: Signaldifferenz
20: Schwellenwert
22: Bereitgestelltes EKG-Signal
24: Erfassungseinheit
26: Steuer- und/oder Regelsignal
28: Nachfolgende Zeitpunkte
30: Vorgegebene Signalhöhe

Claims

Steuer- und Regeleinheit (10) für eine extrakorporale Kreislaufunterstützung, welche dazu eingerichtet ist eine Messung eines EKG-Signals (12) eines unterstützten Patienten über einen vorgegebenen Zeitraum zu empfangen und für die extrakorporale Kreislaufunterstützung bereitzustellen, wobei das EKG-Signal (12) für jeden Zeitpunkt innerhalb eines Herzzyklus eine Signalhöhe aus mindestens einer EKG-Ableitung (14A, 14B) umfasst, wobei die Steuer- und Regeleinheit (10) eine Auswerteeinheit (16) umfasst, welche dazu eingerichtet ist, eine Signaldifferenz (18) einer Signalhöhe eines aktuellen Zeitpunkts (12A) und einer Signalhöhe des vorhergehenden Zeitpunkts (12B) zu bestimmen und die Signaldifferenz (18) mit einem vorgegebenen Schwellenwert (20) zu vergleichen, wobei die Steuer- und Regeleinheit (10) dazu eingerichtet ist, das EKG-Signal (22) beim Überschreiten des Schwellenwerts (20) für den aktuellen Zeitpunkt und eine vorgegebene Anzahl von nachfolgenden Zeitpunkten (28) mit einer vorgegebenen Signalhöhe (30) bereitzustellen.
Steuer- und Regeleinheit (10) nach Anspruch 1, wobei das EKG-Signal (12) für jeden Zeitpunkt eine Signalhöhe aus mindestens zwei EKG-Ableitungen (14A, 14B) umfasst und wobei die Auswerteeinheit (16) dazu eingerichtet ist, die Signaldifferenz (18) anhand der Summenwerte (14C) der EKG-Ableitungen (14A, 14B) zu bestimmen.
Steuer- und Regeleinheit (10) nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Anzahl der vorgegebenen nachfolgenden Zeitpunkte (28) zwischen 2 und 20 Zeitpunkten oder zwischen 2 und 10 Zeitpunkten liegt, bevorzugt zwischen 3 und 5 Zeitpunkten oder 4 Zeitpunkten.
Steuer- und Regeleinheit (10) nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die vorgegebene Signalhöhe (28) die Signalhöhe des vorhergehenden Zeitpunkts (12B) ist.
Steuer- und Regeleinheit (10) nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei der Schwellenwert (20) für eine Steigung eines bestimmten Störsignals kennzeichnend ist.
Steuer- und Regeleinheit (10) nach Anspruch 5, wobei das Störsignal ein Stimulationsimpuls eines externen Herzschrittmachers, eines implantierten Herzschrittmachers, eines implantierten Kardioverters, eines implantierten Defibrillators, oder einer kardialen Resynchronisationstherapie ist.
Steuer- und Regeleinheit (10) nach Anspruch 6, wobei der Stimulationspuls ein unipolarer Stimulationspuls, bipolarer Stimulationspuls, kombipolarer Stimulationspuls oder mehrphasiger Stimulationspuls ist.
Steuer- und Regeleinheit (10) nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die Auswerteeinheit (16) dazu eingerichtet ist, die Signaldifferenz (18) unter Berücksichtigung eines aufgezeichneten Verlaufs der Signalhöhen und anhand einer polynomischen Extrapolation zu bestimmen.
Steuer- und Regeleinheit (10) nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die mindestens eine EKG-Ableitung (14A, 14B) eine transthorakale EKG-Ableitung ist.
Steuer- und Regeleinheit (10) nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei der zeitliche Abstand zwischen den Zeitpunkten einer Abtastfrequenz entspricht, bevorzugt einer Abtastfrequenz von 500 Hz oder 1000 Hz.
Steuer- und Regeleinheit (10) nach einem der vorstehenden Ansprüche, welche dazu eingerichtet ist, das EKG-Signal (22) in Echtzeit bereitzustellen.
Steuer- und Regeleinheit (10) nach einem der vorstehenden Ansprüche, welche dazu eingerichtet ist, das EKG-Signal (22) an eine Erfassungseinheit (24) zum Erfassen einer bestimmten Amplitudenänderung des EKG-Signals (22) zu übermitteln.
Steuer- und Regeleinheit (10) nach Anspruch 12, welche die Erfassungseinheit (24) umfasst.
Steuer- und Regeleinheit (10) nach Anspruch 12 oder 13, wobei die Erfassungseinheit (24) dazu eingerichtet ist, anhand des EKG-Signals (22) ein QRS-Komplex als Amplitudenänderung zu bestimmen.
Steuer- und Regeleinheit (10) nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die Auswerteeinheit (16) dazu eingerichtet ist, die Signaldifferenz (18) nur innerhalb eines vorgegebenen Zeitintervalls eines jeweiligen Herzzyklus zu bestimmen.
Steuer- und Regeleinheit (10) nach einem der vorstehenden Ansprüche, welche weiterhin dazu eingerichtet ist, das EKG-Signal (22) für den aktuellen Zeitpunkt und die vorgegebene Anzahl von nachfolgenden Zeitpunkten (28) mit der vorgegebenen Signalhöhe (30) beim Überschreiten eines absoluten Schwellenwerts der aktuellen Signalhöhe (12A) bereitzustellen.
EKG-Gerät mit einer Steuer- und Regeleinheit (10) nach einem der vorstehenden Ansprüche und umfassend eine Erfassungseinheit (24) zum Erfassen einer bestimmten Amplitudenänderung eines EKG-Signals, bevorzugt zum Erfassen eines QRS-Komplexes, wobei die Steuer- und Regeleinheit (10) dazu eingerichtet ist, das EKG-Signal (22) an die Erfassungseinheit (24) zu übermitteln.
System zur extrakorporalen Kreislaufunterstützung eines Patienten, umfassend: - eine Vorrichtung zur extrakorporalen Kreislaufunterstützung, umfassend eine Blutpumpe, welche fluidisch mit einem venösen Patientenzugang und einem arteriellen Patientenzugang verbindbar und zum Bereitstellen eines Blutflusses vom venösen Patientenzugang zum arteriellen Patientenzugang ausgelegt ist, und - ein EKG-Gerät nach dem vorstehenden Anspruch, wobei die Steuer- und Regeleinheit mit der Vorrichtung kommunikativ gekoppelt und dazu eingerichtet ist, ein Steuer- und Regelsignal zum Einstellen der Blutpumpe an einem vorgegebenen Zeitpunkt nach der mindestens einen Amplitudenänderung auszugeben.
Verfahren zum Bereitstellen eines EKG-Signals für eine extrakorporale Kreislaufunterstützung, umfassend die Schritte: - Empfangen einer Messung eines EKG-Signals eines unterstützten Patienten über einen vorgegebenen Zeitraum, wobei das EKG-Signal für jeden Zeitpunkt innerhalb eines Herzzyklus eine Signalhöhe aus mindestens einer EKG-Ableitung umfasst; - Bestimmen einer Signaldifferenz zwischen einer Signalhöhe eines aktuellen Zeitpunkts und einer Signalhöhe des vorhergehenden Zeitpunkts; - Vergleichen der Signaldifferenz mit einem vorgegebenen Schwellenwert; und - Bereitstellen des EKG-Signals für eine extrakorporale Kreislaufunterstützung, wobei das EKG-Signal beim Überschreiten des Schwellenwerts für den aktuellen Zeitpunkt und eine vorgegebene Anzahl von nachfolgenden Zeitpunkten mit einer vorgegebenen Signalhöhe bereitgestellt wird.
Verfahren nach Anspruch 19, wobei das EKG-Signal für jeden Zeitpunkt eine Signalhöhe aus mindestens zwei EKG-Ableitungen umfasst und wobei die die Signaldifferenz anhand der Summenwerte der EKG-Ableitungen bestimmt wird.
Verfahren nach Anspruch 20, wobei die Anzahl der vorgegebenen nachfolgenden Zeitpunkte zwischen 2 und 20 Zeitpunkten oder zwischen 2 und 10 Zeitpunkten liegt, bevorzugt zwischen 3 und 5 Zeitpunkten oder 4 Zeitpunkten.
Verfahren nach einem der Ansprüche 19 bis 21, wobei die vorgegebene Signalhöhe die Signalhöhe des vorhergehenden Zeitpunkts ist.
Verfahren nach einem der Ansprüche 19 bis 22, wobei der zeitliche Abstand zwischen den Zeitpunkten einer Abtastfrequenz entspricht und/oder wobei das EKG-Signal in Echtzeit bereitgestellt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 19 bis 23, wobei aus dem bereitgestellten EKG-Signal mindestens eine bestimmte Amplitudenänderung bestimmt wird, bevorzugt ein QRS-Komplex, eine P-Welle und/oder eine R-Zacke.
Verfahren nach Anspruch 24, wobei an einem vorgegebenen Zeitpunkt nach der mindestens einen Amplitudenänderung ein Steuer- und Regelsignal für eine Vorrichtung zur extrakorporalen Kreislaufunterstützung ausgegeben wird.
Computerprogrammprodukt, welches auf einem computerlesbaren Speichermedium gespeichert ist und Instruktionen umfasst, welche beim Ausführen durch einen Prozessor die Verfahrensschritte nach dem vorstehenden Verfahren bewirken.