DE19740931A1 - Herzdruckmeßgerät - Google Patents
HerzdruckmeßgerätInfo
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- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
- A61B5/02—Detecting, measuring or recording pulse, heart rate, blood pressure or blood flow; Combined pulse/heart-rate/blood pressure determination; Evaluating a cardiovascular condition not otherwise provided for, e.g. using combinations of techniques provided for in this group with electrocardiography or electroauscultation; Heart catheters for measuring blood pressure
- A61B5/021—Measuring pressure in heart or blood vessels
Description
Die Erfindung betrifft ein Herzdruckmeßgerät zum nicht
invasiven, kontinuierlichen Messen des Herzdruckes eines
Menschen und zum Auswerten des gemessenen Herzdruckes.
Aus dem Stand der Technik sind Herzdruckmeßgeräte bekannt,
mittels derer der linksventrikuläre Herzdruck eines Menschen
invasiv meßbar ist. Zur Messung des Herzdruckes wird ein
Drucksensor mit Hilfe eines Katheters in das Herz eingeführt
und das von dem Drucksensor ausgegebene elektrische Drucksignal
wird einem Verstärker zugeführt und anschließend von einer
Auswerteinheit ausgewertet.
Die invasive Messung des linksventrikulären Herzdruckes
bedeutet jedoch eine erhebliche Belastung für den Patienten,
ist zeitaufwendig und teuer.
Aus dem Artikel "Vergleich von Handgrip-Apexkardiogramm-Test
und Belastungs-EKG zur Erfassung von Patienten mit koronarer
Herzkrankheit" von J. Manolas, Herz 18 (1993), 256-266 (Nr. 4),
ist eine nicht-invasive Methode zum Messen des
linksventrikulären Herzdrucks bekannt. Das bei dieser Messung
verwendete Herzdruckmeßgerät weist einen nicht-invasiven
Herzdrucksensor (eine sog. Marey-Kapsel) auf, der bei
Durchführung der Messung derart an der Thoraxwand des zu
untersuchenden Patienten fixiert ist, daß der linksventrikuläre
Herzdruck von dem Herzdrucksensor erfaßt und in ein
elektrisches Herzdrucksignal umgewandelt werden kann. Hierzu
muß der Herzdrucksensor gegen die Thoraxwand mechanisch
vorgespannt werden.
Das von dem Herzdrucksensor abgegebene elektrische Drucksignal
setzt sich aus einem Wechselspannungsanteil, der dem
eigentlichen Herzdrucksignal entspricht, und einem
Gleichspannungsanteil zusammen, der dem Wechselspannungsanteil
überlagert ist. Dieser als A-Pegel bezeichnete
Gleichspannungsanteil in dem elektrischen Drucksignal
resultiert vorwiegend aus der mechanischen Vorspannung des
Herzdrucksensors an der Thoraxwand des Patienten. Ferner kann
ein Anteil der Betriebsspannung des Herzdrucksensors einen
zusätzlichen Beitrag zu dem Gleichspannungsanteil des
elektrischen Drucksignals liefern.
Um den dem eigentlichen Herzdrucksignal überlagerten
Gleichspannungsanteil des von dem Herzdrucksensor abgegebenen
elektrischen Drucksignals auszufiltern, ist der Herzdrucksensor
bei den herkömmlichen Herzdruckmeßgeräten über einen
Kondensator an den Verstärker des Herzdruckmeßgeräts
angeschlossen (kapazitive Kopplung). Bei einer solchen
kapazitiven Kopplung bildet der in den Signalweg geschaltete
Kondensator C (Koppelkondensator) mit dem Eingangswiderstand
des Verstärkers R einen Hochpaßfilter, der eine untere
Grenzfrequenz fU aufweist, so daß ein Signal mit einer
Frequenz, die unterhalb der unteren Grenzfrequenz fU liegt,
ausgefiltert wird. Die untere Grenzfrequenz
wird durch die Zeitkonstante τ = RC bestimmt. Diese muß daher
so bemessen sein, daß die kleinste auftretende Frequenz des zu
verstärkenden, eigentlichen Herzdrucksignals (d. h. des
Wechselspannungsanteils des elektrischen Drucksignals)
ausreichend oberhalb der unteren Grenzfrequenz fU liegt. Um
dies zu erreichen, beträgt bei den herkömmlichen Herzdruckmeß
geräten die Zeitkonstante τ etwa 3 Sekunden.
Problematisch ist jedoch, daß während der Messung eine Änderung
des Gleichspannungsanteils des elektrischen Drucksignals
aufgrund einer Änderung der mechanischen Vorspannung des
Herzdrucksensors auftreten kann. Ursache für eine Änderung
dieser Vorspannung kann z. B. das Atmen oder eine leichte
Bewegung des Patienten sein. Liegt die Spitze-Spitze-Spannung
des eigentlichen Herzdrucksignals in derselben Größenordnung
wie der Betrag der Änderung des Gleichspannungsanteils oder ist
sie kleiner als dieser Betrag, so hat diese Änderung einen
erheblichen Einfluß auf den Signalverlauf des von dem
Herzdrucksensor abgegebenen elektrischen Drucksignals und damit
auch auf den Signalverlauf des eigentlichen Herzdrucksignals:
Die Änderung des Gleichspannungsanteils ist mathematisch idealisiert als Spannungssprung darstellbar, der dem aus dem Koppelkondensator und dem Eingangswiderstand des Verstärkers ausgebildeten Hochpaßfilter als Eingangssignal zugeführt wird. Aus Fig. 3 ist die Sprungantwort eines einfachen passiven Hochpaßfilters auf einen eingangsseitigen Spannungssprung bei t = 0 ersichtlich. Die Sprungantwort (Ua) ist ein Spannungssprung zur Zeit t = 0, der ohne Zeitverzögerung auf den eingangsseitigen Spannungssprung erfolgt und für t < 0 mit der Zeitkonstante τ gegen Null relaxiert. Diese Sprungantwort, von dem eigentlichen Herzdrucksignal überlagert, wird dann als Ausgangssignal des Hochpaßfilters dem Verstärker zugeführt und verstärkt. Da das Herzdrucksignal mit dem Herzschlag periodisch ist und daher eine Periodendauer von etwa 0,5 bis 1 Sekunde hat, wird das eigentliche Herzdrucksignal bei Meßgeräten mit kapazitiver Kopplung mit einer Zeitkonstanten von etwa 3 Sekunden durch einen solchen Relaxationsvorgang über mehrere Herzdrucksignalperioden hin verzerrt, mit der Folge, daß das eigentliche Herzdrucksignal nicht oder nur unzuverlässig verarbeitet und ausgewertet werden kann.
Die Änderung des Gleichspannungsanteils ist mathematisch idealisiert als Spannungssprung darstellbar, der dem aus dem Koppelkondensator und dem Eingangswiderstand des Verstärkers ausgebildeten Hochpaßfilter als Eingangssignal zugeführt wird. Aus Fig. 3 ist die Sprungantwort eines einfachen passiven Hochpaßfilters auf einen eingangsseitigen Spannungssprung bei t = 0 ersichtlich. Die Sprungantwort (Ua) ist ein Spannungssprung zur Zeit t = 0, der ohne Zeitverzögerung auf den eingangsseitigen Spannungssprung erfolgt und für t < 0 mit der Zeitkonstante τ gegen Null relaxiert. Diese Sprungantwort, von dem eigentlichen Herzdrucksignal überlagert, wird dann als Ausgangssignal des Hochpaßfilters dem Verstärker zugeführt und verstärkt. Da das Herzdrucksignal mit dem Herzschlag periodisch ist und daher eine Periodendauer von etwa 0,5 bis 1 Sekunde hat, wird das eigentliche Herzdrucksignal bei Meßgeräten mit kapazitiver Kopplung mit einer Zeitkonstanten von etwa 3 Sekunden durch einen solchen Relaxationsvorgang über mehrere Herzdrucksignalperioden hin verzerrt, mit der Folge, daß das eigentliche Herzdrucksignal nicht oder nur unzuverlässig verarbeitet und ausgewertet werden kann.
Durch die Erfindung wird ein Herzdruckmeßgerät zum
kontinuierlichen, nicht-invasiven Messen des Herzdruckes und
zum Auswerten desselben bereitgestellt, mit dem eine durch
elektrische Ausgleichsvorgänge hervorgerufene Verzerrung des
Meßsignals vermieden werden kann.
Dies wird erfindungsgemäß durch ein Herzdruckmeßgerät erreicht,
das einen nicht-invasiven Herzdrucksensor zum fortlaufenden
Erfassen des linksventrikulären Herzdrucks und zum Umwandeln
der erfaßten Herzdruckwerte in ein elektrisches
Herzdrucksignal, einen mit dem Herzdrucksensor
gleichstromgekoppelten Verstärker zum Verstärken des
elektrischen Herzdrucksignals, einen an den Ausgang des
Verstärkers angeschlossenen A/D-Wandler zum Umwandeln des
elektrischen Herzdrucksignals in ein digitales Herzdrucksignal,
eine an den Ausgang des A/D-Wandlers angeschlossene rechner
gesteuerten Signalaufbereitungs- und Auswerteinheit, von der in
einer jeden Periode des digitalen Herzdrucksignals dessen
Minimaldruckwert bestimmbar und von jedem Wert des digitalen
Herzdrucksignals unter Ausbildung eines normierten Herzdruck
signals subtrahierbar ist, und einen Speicher zum Speichern der
Herzdruckwerte des normierten Herzdrucksignals aufweist.
Da das erfindungsgemäße Herzdruckmeßgerät einen nicht-invasiven
Herzdrucksensor aufweist, ist die Belastung für den Patienten
während der Messung gering und diese kann in kurzer Zeit und
kostengünstig durchgeführt werden. Ferner wird durch die
erfindungsgemäße Gleichstromkopplung zwischen dem
Herzdrucksensor und dem Verstärker erreicht, daß der
Gleichspannungsanteil des von dem Herzdrucksensor abgegebenen
elektrischen Drucksignals nicht über einen Kondensator
ausgefiltert, sondern vielmehr mit dem ihm überlagerten
eigentlichen Herzdrucksignal (d. h. dem Wechselspannungsanteil
des elektrischen Drucksignals) dem Verstärker zugeführt und von
diesem verstärkt wird. Dabei kann zwar ein z. B. auf eine
plötzliche Bewegung des Patienten zurückzuführender Sprung des
Gleichspannungsanteils des elektrischen Drucksignals das
eigentliche Herzdrucksignal momentan, d. h. z. B. für eine Periode
des Herzdrucksignals, unauswertbar machen; da jedoch ein
solcher Sprung nicht wechselspannungsgekoppelt dem Eingang des
Verstärkers zugeführt wird, wird das eigentliche
Herzdrucksignal zwischen solchen Sprüngen nicht verzerrt,
sondern ist dem zwischen diesen im wesentlichen
gleichbleibenden Gleichspannungsanteil additiv überlagert.
Dieser Gleichspannungsanteil des elektrischen Drucksignals wird
dann nach dessen Digitalisierung mit Hilfe des A/D-Wandlers von
der Signalaufbereitungs- und Auswerteinheit eliminiert, indem
von dieser in einer jeden Periode des digitalen Drucksignals
dessen Minimalwert bestimmt wird und von jedem Wert des
digitalen Drucksignals innerhalb dieser Periode subtrahiert
wird. In dieser Weise wird mit dem erfindungsgemäßen
Herzdruckmeßgerät von dem elektrischen Drucksignal, das von dem
Herzdrucksensor abgegeben wird und aus einem
Gleichspannungsanteil sowie einem dem eigentlichen
Herzdrucksignal entsprechenden Wechselstromanteil
zusammengesetzt ist, das eigentliche Herzdrucksignal ermittelt
und in Form eines digitalen Signalzuges in dem Speicher des
Herzdruckmeßgeräts abgespeichert.
Handelt es sich bei dem Verstärker um einen mehrstufigen
Verstärker, so müssen die einzelnen Stufen des Verstärkers
ebenfalls gleichstromgekoppelt sein, so daß der oben
beschriebene, auf eine Wechselstromkopplung zurückzuführende
und die Signalverzerrung bewirkende Relaxationsvorgang bei
einem Gleichspannungssprung vermieden wird.
Insgesamt muß der gesamte analoge Signalweg zwischen dem
Herzdrucksensor und dem A/D-Wandler des erfindungsgemäßen
Herzdruckmeßgeräts derart ausgebildet sein, daß der
Gleichspannungsanteil des von dem Herzdrucksensor abgegebenen
Drucksignals nicht ausgefiltert, sondern dem A/D-Wandler
zugeführt wird.
Bei dem erfindungsgemäßen Herzdruckmeßgerät kann zwar ein
kapazitiver Herzdrucksensor verwendet werden, wenn dieser
schaltungstechnisch derart ausgelegt ist, daß der kapazitive
Herzdrucksensor mit dem Eingangswiderstand des Verstärkers
keinen Hochpaßfilter ausbildet, so daß auf eine sprunghafte
Änderung des Gleichspannungsanteils des elektrischen
Drucksignals kein Relaxationsvorgang über mehrere
Herzdrucksignalperioden hin auftritt. Erfindungsgemäß wird es
jedoch bevorzugt, daß als Herzdrucksensor ein nicht-kapazitiver
Herzdrucksensor verwendet wird.
Der Speicher des erfindungsgemäßen Herzdruckmeßgeräts ist
derart ausgelegt, daß die Herzdruckwerte des von der
Signalaufbereitungs- und Auswerteeinheit berechneten normierten
Herzdrucksignals wenigstens über dessen eine Periode hin in den
Speicher ablegbar sind. Bevorzugt weist jedoch das
erfindungsgemäße Herzdruckmeßgerät einen solch großen Speicher
auf, daß darin Herzdruckwerte über mehrere Perioden des
normierten Herzdrucksignals hin ablegbar sind.
Die von der rechnergesteuerten Signalaufbereitungs- und
Auswerteinheit berechneten und in dem Speicher des erfindungs
gemäßen Herzdruckmeßgerätes gespeicherten Herzdruckwerte des
normierten Herzdrucksignals können zum Erstellen eines
Apexkardiogramms verwendet werden, indem z. B. diese Daten über
eine Schnittstelle an einen Monitor übertragen und von diesem
angezeigt werden.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist das
erfindungsgemäße Herzdruckmeßgerät derart ausgelegt, daß mit
ihm auch ein sog. Handgrip-Apexkardiogramm-Test (HAT) zur
Erfassung von diastolischen Funktionsstörungen bei Patienten
mit typischer angina pectoris durchführbar ist. Hierzu weist
das erfindungsgemäße Herzdruckmeßgerät einen Herzschallsensor
zum fortlaufenden Erfassen des Herzschalls und zum Umwandeln
der erfaßten Herzschallwerte in ein elektrisches
Herzschallsignal, einen zweiten, an den Herzschallsensor
angeschlossenen Verstärker zum Verstärken des elektrischen
Herzschallsignals, und einen zweiten, an den Ausgang des
zweiten Verstärkers angeschlossenen A/D-Wandler zum Umwandeln
des elektrischen Herzschallsignals in ein digitales
Herzschallsignal auf, wobei der Ausgang des zweiten A/D-Wand
lers an die rechengesteuerte Signalaufbereitungs- und
Auswerteinheit angeschlossen ist und diese auch derart
ausgelegt ist, daß von der Signalaufbereitungs- und
Auswerteinheit das digitale Herzschallsignal unter Ermittlung
des Zeitpunkts des Beginns der aortalen Komponente des zweiten
Herztons A2 auswertbar ist, und das digitale Herzdrucksignal
unter Ermittlung der Höhe der A-Welle A, der gesamten
systodiastolischen Amplitude H, der Differenz zwischen dem
frühdiastolischen Druck O und dem Druck beim Maximum der A-Wel
le D, des Zeitpunkts des frühdiastolischen Druckes O, und
des Zeitpunkts des Beginns der systolischen Aufwärtsbewegung C
des digitalen Herzdrucksignals auswertbar ist, und aus diesen
ermittelten Größen diagnostische Parameter berechenbar sind,
wobei die ermittelten Größen und die berechneten Parameter in
den Speicher ablegbar sind.
Zum Durchführen des Handgrip-Apexkardiogramm-Tests preßt der
Patient 2 Minuten lang einen Ballondynamometer mit der Hand
(Handgrip) mit 40% seiner maximalen willkürlichen Kraft
zusammen. Vor, während und nach dieser Handgrip-Belastung
werden mit Hilfe des erfindungsgemäßen Herzdruckmeßgeräts die
oben angegebenen Größen des normierten digitalen
Herzdrucksignals und des digitalen Herzschallsignals von der
Signalaufbereitungs- und Auswerteinheit ermittelt und aus
diesen Größen in diagnostischer Hinsicht spezifische Parameter
berechnet. Die Auswerteinheit des erfindungsgemäßen
Herzdruckmeßgerätes ist derart ausgelegt, daß von ihr
insbesondere die folgenden Parameter berechenbar sind:
der Quotient A/H aus der relativen Höhe der A-Welle A und
der gesamten systodiastolischen Amplitude H des normierten
Herzdrucksignals,
der Quotient A/D der relativen Höhe der A-Welle A und der Differenz D zwischen dem frühdiastolischen Druck O und dem Druck beim Maximum der A-Welle des normierten Herzdrucksignals,
die totale apexkardiografische Relaxationszeit TART, gemessen vom Beginn der aortalen Komponente des zweiten Herztons A2 des digitalen Herzschallsignals bis zum Zeitpunkt des frühdiastolischen Druckes O des normierten Herzdrucksignals,
der totale apexkardiografische Relaxationszeit-Index TARTI, mit
der Quotient A/D der relativen Höhe der A-Welle A und der Differenz D zwischen dem frühdiastolischen Druck O und dem Druck beim Maximum der A-Welle des normierten Herzdrucksignals,
die totale apexkardiografische Relaxationszeit TART, gemessen vom Beginn der aortalen Komponente des zweiten Herztons A2 des digitalen Herzschallsignals bis zum Zeitpunkt des frühdiastolischen Druckes O des normierten Herzdrucksignals,
der totale apexkardiografische Relaxationszeit-Index TARTI, mit
wobei C der Beginn der systolischen Aufwärtsbewegung in dem
normierten Herzdrucksignal ist, und
der kombinierte Relaxations- und A-Wellen-Index der gesamten diastolischen Funktion DATI, mit
der kombinierte Relaxations- und A-Wellen-Index der gesamten diastolischen Funktion DATI, mit
Für die Bestimmung dieser Parameter ist es zwar ausreichend,
wenn die Signalaufbereitungs- und Auswerteinheit sowie der
Speicher des erfindungsgemäßes Herzdruckmeßgeräts derart
ausgelegt sind, daß von der Signalaufbereitungs- und
Auswerteinheit zusätzlich zu den erwähnten Größen des
normierten Herzdrucksignals, wie oben beschrieben, lediglich
der Zeitpunkt des Beginns der aortalen Komponente des zweiten
Herztons aus dem digitalen Herzschallsignals ermittelbar und in
den Speicher ablegbar ist. Bevorzugt ist jedoch das
erfindungsgemäße Herzdruckmeßgerät derart ausgelegt, daß mit
Hilfe der Signalaufbereitungs- und Auswerteinheit alle
Herzschallwerte des digitalen Herzschallsignals in den Speicher
ablegbar sind. Hierdurch wird erreicht, daß nicht nur die oben
genannten diagnostischen Parameter als solche, sondern bei
Bedarf zusätzlich zu dem Apexkardiogramm auch der Verlauf des
Herzschallsignals, das sog. Phonokardiogramm, rekonstruiert
werden kann.
Die für den Handgrip-Apexkardiogramm-Test wichtigen
diagnostischen Parameter können aus dem Speicher des
erfindungsgemäßen Herzdruckmeßgeräts mit Hilfe einer geeigneten
Vorrichtung, z. B. eines Rechners, über eine an den Speicher
angeschlossene Schnittstelle abgerufen werden und an einer an
den Rechner angeschlossenen Anzeige angezeigt werden.
Damit das Anzeigen dieser Parameter jedoch nicht vom
Vorhandensein einer solchen gesonderten Vorrichtung abhängig
ist, weist das erfindungsgemäße Herzdruckmeßgerät bevorzugt
eine von der rechnergesteuerten Signalaufbereitungs- und
Auswerteinheit gesteuerte Anzeigevorrichtung auf, so daß die
von der rechnergesteuerten Signalaufbereitungs- und
Auswerteinheit bestimmten und berechneten Parameter von der
Anzeigevorrichtung anzeigbar sind.
Bevorzugt ist diese Anzeigevorrichtung derart ausgelegt, daß
von ihr die in dem Speicher gespeicherten Herzdruckwerte des
normierten digitalen Herzdrucksignals sowie die ebenfalls in
dem Speicher gespeicherten Herzschallwerte des digitalen
Herzschallsignals in Form von Signalzügen (d. h. als
Apexkardiogramm bzw. Phonokardiogramm) anzeigbar sind. Die
Darstellung dieser Werte als Signalzüge ist für den Arzt bei
der Aufstellung einer Diagnose hilfreich und erleichtert ferner
das Einstellen der richtigen mechanischen Vorspannung des
Herzdrucksensors.
Um ein Elektrokardiogramm zusätzlich zum Handgrip-
Apexkardiogramm-Test erstellen zu können, weist das
erfindungsgemäße Herzdruckmeßgerät bevorzugt einen Eingang zum
Anschließen von EKG-Elektroden auf, wobei das Herzdruckmeßgerät
auch zum Erstellen eines EKG ausgelegt ist. Dafür weist das
erfindungsgemäße Herzdruckmeßgerät EKG-Elektroden zum
fortlaufenden Erfassen des Herzstroms, einen dritten, an die
EKG-Elektroden angeschlossenen Verstärker zum Verstärken des
Herzstromsignals, und einen dritten, an den Ausgang des dritten
Verstärkers angeschlossenen A/D-Wandler zum Umwandeln des
Herzstromsignals in ein digitales Herzstromsignal auf, wobei
der Ausgang des dritten A/D-Wandlers an die rechengesteuerte
Signalaufbereitungs- und Auswerteinheit angeschlossen ist und
diese auch derart ausgelegt ist, daß von der
Signalaufbereitungs- und Auswerteinheit das digitale
Herzstromsignal verarbeitet werden kann und die Herzstromwerte
des digitalen Herzstromsignals in den Speicher abgelegt werden
können. Durch Abrufen der in dem Speicher gespeicherten
Herzstromwerte des digitalen Herzstromsignals kann bei dieser
erfindungsgemäßen Ausführungsform zusätzlich zu und
gleichzeitig mit dem Herzdrucksignal und dem Herzschallsignal
auch ein Elektrokardiogramm erstellt werden.
Die Erfindung wird anhand einer bevorzugten Ausführungsform
unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher beschrieben. In der
Zeichnung zeigen
Fig. 1 ein Blockschaltbild einer Ausführungsform des
erfindungsgemäßen Herzdruckmeßgeräts,
Fig. 2 ein typisches Apexkardiogramm mit Phonokardiogramm und
Elektrokardiogramm,
Fig. 3 eine Sprungantwort eines einfachen passiven
Hochpaßfilters.
Das aus Fig. 1 ersichtliche erfindungsgemäße
Herzdruckmeßgerätes weist einen nicht-invasiven Herzdrucksensor
1 auf, der mit dem Eingang eines ersten Verstärkers 2
gleichstromgekoppelt ist, dessen Ausgang über einen ersten A/D-Wand
ler 9 mit einer rechnergesteuerten Signalaufbereitungs- und
Auswerteinheit 3 verbunden ist. Ein Schallsensor 4 ist an den
Eingang eines zweiten Verstärkers 5 angeschlossen, dessen
Ausgang über einen zweiten A/D-Wandler 10 mit der
rechnergesteuerten Signalaufbereitungs- und Auswerteinheit 3
verbunden ist. Ferner sind EKG-Elektroden 6 an den Eingang
eines dritten Verstärkers 7 angeschlossen, dessen Ausgang über
einen dritten A/D-Wandler 11 mit der rechnergesteuerten
Signalaufbereitungs- und Auswerteinheit 3 verbunden ist. Auch
ist eine Anzeigevorrichtung 8 mit der rechnergesteuerten
Signalaufbereitungs- und Auswerteinheit 3 verbunden.
Die von den Sensoren (1, 4, 6) erfaßten analogen Herzdruck-,
Herzschall- und Herzstromsignale, deren Verläufe sämtlich mit
dem Herzschlag periodisch sind, werden mittels der Verstärker
(2, 5, 7) verstärkt und mittels der A/D-Wandler (9, 10, 11)
digitalisiert. Die digitalisierten Signale werden der
rechnergesteuerten Signalaufbereitungs- und Auswerteinheit 3
zugeführt und dort in einem Speicher gespeichert. Die
rechnergesteuerte Signalaufbereitungs- und Auswerteinheit 3
nach der aus Fig. 1 ersichtlichen Ausführungsform ist derart
ausgelegt, daß unter Auswerten der digitalisierten Herzdruck-,
Herzschall- und Herzstromsignale die Daten für ein
Apexkardiogramm AKG, ein Phonokardiogramm PKG und ein Elektro
kardiogramm EKG erstellbar sind.
Aus Fig. 2 sind die prinzipiellen Signalverläufe eines EKG,
eines AKG und eines PKG ersichtlich. In Fig. 2 kennzeichnen O
den frühdiastolischen Druck des Apexkardiogramms (d. h. des
normierten, digitalen Herzdrucksignals), H die Gesamtamplitude
(systodiastolische Amplitude) des Apexkardiogramms, D die
Differenz zwischen dem frühdiastolischen Druck und dem Druck
beim Maximum der A-Welle in dem Apexkardiogramm, C den
Zeitpunkt des Beginns der systolischen Aufwärtsbewegung C im
Apexkardiogramm und A die Höhe der A-Welle des Apexkardiogramms
und A2 den Beginn der aortalen Komponente des zweiten Herztons
im Phonokardiogramm. Der Punkt, von dem ab die Höhe der A-Welle
gemessen wird, ist ein Wendepunkt im Apexkardiogramm und kann
z. B. durch Differenzieren gefunden werden.
Die rechnergesteuerte Signalaufbereitungs- und Auswerteinheit 3
nach der aus Fig. 1 ersichtlichen Ausführungsform ist auch
derart ausgelegt, daß der Beginn und das Ende jeder Periode
erkennbar ist, der Zeitpunkt des Beginns der aortalen
Komponente des zweiten Herztons A2 ermittelbar ist, das
normierte, digitale Herzdrucksignal unter Ermittlung der Höhe
der A-Welle A, die gesamte systodiastolische Amplitude H, die
Differenz zwischen dem frühdiastolischen Druck und dem Druck
beim Maximum der A-Welle D, der Zeitpunkt des frühdiastolischen
Druckes O, und der Zeitpunkt des Beginns der systolischen
Aufwärtsbewegung C des normierten, digitalen Herzdrucksignals
bestimmbar sind, und die für den Handgrip-Apexkardiogramm-Test
wichtigen diagnostischen Parameter, wie der Quotient A/H, der
Quotient A/D, die totale apexkardiografische Relaxationszeit
TART, der totale apexkardiografische Relaxationszeit-Index
TARTI und der kombinierte Relaxations- und A-Wellen-Index DATI
berechenbar sind. Ferner ist die rechnergesteuerte
Signalaufbereitungs- und Auswerteinheit 3 derart ausgelegt, daß
ein Apexkardiogramm AKG, ein Phonokardiogramm PKG, ein
Elektrokardiogramm EKG sowie die diagnostischen Parameter
mittels der Anzeigevorrichtung 8 anzeigbar sind.
Claims (4)
1. Herzdruckmeßgerät zum kontinuierlichen Messen des
Herzdruckes und zum Auswerten desselben, mit
einem nicht-invasiven Herzdrucksensor (1) zum fortlaufenden Erfassen des linksventrikulären Herzdruckes und zum Umwandeln der erfaßten Herzdruckwerte in ein elektrisches Herzdrucksignal,
einem mit dem Herzdrucksensor gleichstromgekoppelten Verstärker (2) zum Verstärken des elektrischen Herzdrucksignals,
einem an den Ausgang des Verstärkers (2) angeschlossenen A/D-Wandler (9) zum Umwandeln des elektrischen Herzdrucksignals in ein digitales Herzdrucksignal,
einer an den Ausgang des A/D-Wandlers (9) angeschlossenen rechnergesteuerten Signalaufbereitungs- und Auswerteinheit (3), von der in einer jeden Periode des digitalen Herzdrucksignals dessen Minimaldruckwert bestimmbar und von jedem Wert des digitalen Herzdrucksignals unter Ausbildung eines normierten Herzdrucksignals subtrahierbar ist, und
einem Speicher zum Speichern der Herzdruckwerte des normierten Herzdrucksignals.
einem nicht-invasiven Herzdrucksensor (1) zum fortlaufenden Erfassen des linksventrikulären Herzdruckes und zum Umwandeln der erfaßten Herzdruckwerte in ein elektrisches Herzdrucksignal,
einem mit dem Herzdrucksensor gleichstromgekoppelten Verstärker (2) zum Verstärken des elektrischen Herzdrucksignals,
einem an den Ausgang des Verstärkers (2) angeschlossenen A/D-Wandler (9) zum Umwandeln des elektrischen Herzdrucksignals in ein digitales Herzdrucksignal,
einer an den Ausgang des A/D-Wandlers (9) angeschlossenen rechnergesteuerten Signalaufbereitungs- und Auswerteinheit (3), von der in einer jeden Periode des digitalen Herzdrucksignals dessen Minimaldruckwert bestimmbar und von jedem Wert des digitalen Herzdrucksignals unter Ausbildung eines normierten Herzdrucksignals subtrahierbar ist, und
einem Speicher zum Speichern der Herzdruckwerte des normierten Herzdrucksignals.
2. Herzdruckmeßgerät nach Anspruch 1, mit
einem Herzschallsensor (4) zum fortlaufenden Erfassen des Herzschalls und zum Umwandeln der erfaßten Herzschallwerte in ein elektrisches Herzschallsignal,
einem zweiten, an den Herzschallsensor angeschlossenen Verstärker (5) zum Verstärken des elektrischen Herzschallsignals, und
einem zweiten, an den Ausgang des zweiten Verstärkers angeschlossenen A/D-Wandler (10) zum Umwandeln des elektrischen Herzschallsignals in ein digitales Herzschallsignal, wobei der Ausgang des zweiten A/D-Wandlers (10) an die rechengesteuerte Signalaufbereitungs- und Auswerteinheit angeschlossen ist und diese auch derart ausgelegt ist, daß von der Signalaufbereitungs- und Auswerteinheit
das digitale Herzschallsignal unter Ermittlung des Zeitpunkts des Beginns der aortalen Komponente des zweiten Herztons (A2) auswertbar ist, und
das normierte Herzdrucksignal unter Ermittlung
und aus diesen ermittelten Größen diagnostische Parameter berechenbar sind, wobei die ermittelten Größen und die berechneten Parameter in den Speicher ablegbar sind.
einem Herzschallsensor (4) zum fortlaufenden Erfassen des Herzschalls und zum Umwandeln der erfaßten Herzschallwerte in ein elektrisches Herzschallsignal,
einem zweiten, an den Herzschallsensor angeschlossenen Verstärker (5) zum Verstärken des elektrischen Herzschallsignals, und
einem zweiten, an den Ausgang des zweiten Verstärkers angeschlossenen A/D-Wandler (10) zum Umwandeln des elektrischen Herzschallsignals in ein digitales Herzschallsignal, wobei der Ausgang des zweiten A/D-Wandlers (10) an die rechengesteuerte Signalaufbereitungs- und Auswerteinheit angeschlossen ist und diese auch derart ausgelegt ist, daß von der Signalaufbereitungs- und Auswerteinheit
das digitale Herzschallsignal unter Ermittlung des Zeitpunkts des Beginns der aortalen Komponente des zweiten Herztons (A2) auswertbar ist, und
das normierte Herzdrucksignal unter Ermittlung
- der Höhe der A-Welle (A),
der gesamten systodiastolischen Amplitude (H),
der Differenz (D) zwischen dem frühdiastolischen Druck (O) und dem Druck beim Maximum der A-Welle,
des Zeitpunkts des frühdiastolischen Druckes (O), und
des Zeitpunkts des Beginns der systolischen Aufwärtsbewegung (C)
und aus diesen ermittelten Größen diagnostische Parameter berechenbar sind, wobei die ermittelten Größen und die berechneten Parameter in den Speicher ablegbar sind.
3. Herzdruckmeßgerät nach Anspruch 1 oder 2, mit einer an die
rechnergesteuerte Signalaufbereitungs- und Auswerteinheit (3)
angeschlossenen und von dieser gesteuerten Anzeigevorrichtung
(8), von der die in dem Speicher gespeicherten Daten anzeigbar
sind.
4. Herzdruckmeßgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 3, mit
einem Eingang zum Anschließen von EKG-Elektroden, wobei das
Herzdruckmeßgerät zum Erstellen eines EKG ausgelegt ist.
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---|---|---|---|
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