DE202007019105U1 - Detektion von elektrischen und mechanischen kardiovaskulären Aktivitäten - Google Patents
Detektion von elektrischen und mechanischen kardiovaskulären Aktivitäten Download PDFInfo
- Publication number
- DE202007019105U1 DE202007019105U1 DE202007019105U DE202007019105U DE202007019105U1 DE 202007019105 U1 DE202007019105 U1 DE 202007019105U1 DE 202007019105 U DE202007019105 U DE 202007019105U DE 202007019105 U DE202007019105 U DE 202007019105U DE 202007019105 U1 DE202007019105 U1 DE 202007019105U1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- patient
- signal
- ecg
- indicating
- posture
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
Classifications
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
- A61B5/05—Detecting, measuring or recording for diagnosis by means of electric currents or magnetic fields; Measuring using microwaves or radio waves
- A61B5/053—Measuring electrical impedance or conductance of a portion of the body
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
- A61B5/06—Devices, other than using radiation, for detecting or locating foreign bodies ; determining position of probes within or on the body of the patient
- A61B5/061—Determining position of a probe within the body employing means separate from the probe, e.g. sensing internal probe position employing impedance electrodes on the surface of the body
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
- A61B5/103—Detecting, measuring or recording devices for testing the shape, pattern, colour, size or movement of the body or parts thereof, for diagnostic purposes
- A61B5/11—Measuring movement of the entire body or parts thereof, e.g. head or hand tremor, mobility of a limb
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
- A61B5/24—Detecting, measuring or recording bioelectric or biomagnetic signals of the body or parts thereof
- A61B5/316—Modalities, i.e. specific diagnostic methods
- A61B5/318—Heart-related electrical modalities, e.g. electrocardiography [ECG]
- A61B5/332—Portable devices specially adapted therefor
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
- G01S13/00—Systems using the reflection or reradiation of radio waves, e.g. radar systems; Analogous systems using reflection or reradiation of waves whose nature or wavelength is irrelevant or unspecified
- G01S13/02—Systems using reflection of radio waves, e.g. primary radar systems; Analogous systems
- G01S13/50—Systems of measurement based on relative movement of target
- G01S13/52—Discriminating between fixed and moving objects or between objects moving at different speeds
- G01S13/536—Discriminating between fixed and moving objects or between objects moving at different speeds using transmission of continuous unmodulated waves, amplitude-, frequency-, or phase-modulated waves
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
- G01S13/00—Systems using the reflection or reradiation of radio waves, e.g. radar systems; Analogous systems using reflection or reradiation of waves whose nature or wavelength is irrelevant or unspecified
- G01S13/88—Radar or analogous systems specially adapted for specific applications
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B2562/00—Details of sensors; Constructional details of sensor housings or probes; Accessories for sensors
- A61B2562/02—Details of sensors specially adapted for in-vivo measurements
- A61B2562/0219—Inertial sensors, e.g. accelerometers, gyroscopes, tilt switches
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
- A61B5/103—Detecting, measuring or recording devices for testing the shape, pattern, colour, size or movement of the body or parts thereof, for diagnostic purposes
- A61B5/11—Measuring movement of the entire body or parts thereof, e.g. head or hand tremor, mobility of a limb
- A61B5/1107—Measuring contraction of parts of the body, e.g. organ, muscle
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
- A61B5/68—Arrangements of detecting, measuring or recording means, e.g. sensors, in relation to patient
- A61B5/6801—Arrangements of detecting, measuring or recording means, e.g. sensors, in relation to patient specially adapted to be attached to or worn on the body surface
- A61B5/6813—Specially adapted to be attached to a specific body part
- A61B5/6823—Trunk, e.g., chest, back, abdomen, hip
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
- A61B5/72—Signal processing specially adapted for physiological signals or for diagnostic purposes
- A61B5/7271—Specific aspects of physiological measurement analysis
- A61B5/7275—Determining trends in physiological measurement data; Predicting development of a medical condition based on physiological measurements, e.g. determining a risk factor
Landscapes
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Remote Sensing (AREA)
- Radar, Positioning & Navigation (AREA)
- Public Health (AREA)
- Biophysics (AREA)
- Heart & Thoracic Surgery (AREA)
- Medical Informatics (AREA)
- Molecular Biology (AREA)
- Surgery (AREA)
- Animal Behavior & Ethology (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Pathology (AREA)
- Veterinary Medicine (AREA)
- Biomedical Technology (AREA)
- Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Human Computer Interaction (AREA)
- Physiology (AREA)
- Dentistry (AREA)
- Oral & Maxillofacial Surgery (AREA)
- Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
- Radiology & Medical Imaging (AREA)
- Cardiology (AREA)
- Measurement Of The Respiration, Hearing Ability, Form, And Blood Characteristics Of Living Organisms (AREA)
- Measuring Pulse, Heart Rate, Blood Pressure Or Blood Flow (AREA)
Abstract
einen Sender zum Senden von elektromagnetischen Wellen einer vordefinierten Frequenz in die Brust des Patienten,
einen Empfänger zum Empfangen von reflektierten Doppler-frequenzverschobenen elektromagnetischer Wellen, und
eine EKG-Einheit (2) zum Erfassen eines EKG-Signals vom Herzen des Patienten.
Description
- ANWENDUNGSGEBIET DER ERFINDUNG
- Die Erfindung bezieht sich auf das Gebiet der Detektion von elektrischen und mechanischen kardiovaskulären Aktivitäten eines Patienten, und insbesondere auf die frühzeitige Detektion der Dekompensation bei Patienten mit kongestiver Herzinsuffizienz.
- HINTERGRUND DER ERFINDUNG
- Die kongestive Herzinsuffizienz bezieht sich auf jede strukturelle oder funktionelle Herzerkrankung, die die Fähigkeit des Herzens, sich mit einer ausreichenden Blutmenge zu füllen bzw. eine ausreichende Blutmenge in den Körper zu pumpen beeinträchtigt. Die kongestive Herzinsuffizienz bleibt oft undiagnostiziert und ist mit einer jährlichen Mortalität von 10% verbunden. Patienten mit Herzinsuffizienz können sich nicht anstrengen, weil sie kurzatmig werden oder ermüden. Oft ist ein Anschwellen der Beine und Fußgelenke zu beobachten. Eine derartige Schwellung kann jedoch auch in anderen Körperbereichen auftreten. Manchmal sammelt sich Flüssigkeit in den Lungen, stört die Atmung und verursacht dadurch Kurzatmigkeit, vor allem, wenn der Patient liegt.
- Die Behandlung von kongestiver Herzinsuffizienz konzentriert sich auf das Behandeln der Symptome und Anzeichen der kongestiven Herzinsuffizienz und die Verhinderung eines Fortschreitens der Erkrankung. Aus diesem Grund müssen Patienten mit kongestiver Herzinsuffizienz zu Hause täglich Gewicht, Puls und Blutdruck messen. Ausgehend von diesen Messwerten werden der Krankheitsverlauf und der Gesundheitsstatus des betroffenen Patienten evaluiert and die Medikation wird entsprechend angepasst.
- Dementsprechend erfordert die Überwachung von Patienten mit kongestive Herzinsuffizienz oft Aktivitäten im Haus des Patienten, die der Patient selbst durchführen sollte. Elektrokardiogramm-Messungen (EKG) sind seid langem im Gesundheitswesen als Standardwerkzeug zur Beobachtung der Leistungsfähigkeit der elektrischen Herzmuskelanregung des Patienten bekannt. Auf dem Markt werden kleine Handgeräte angeboten, die den Patienten die Möglichkeit bieten, EKG-Messungen auf einfache Weise zu Hause durchzuführen.
- Das EKG-Signal, das die elektrische Aktivierung des Herzmuskels ist, ist nicht ausreichend für eine verbesserte Diagnose. Es besteht eine eindeutige Notwendigkeit zur Messung der mechanischen Aktionen des Herzens. Um dieser Notwendigkeit gerecht zu werden, ist aus der Patentschrift
US 2006/0106322 A1 - ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
- Die Erfindung hat zur Aufgabe, eine Vorrichtung zur Detektion von elektrischen und mechanischen kardiovaskulären Aktivitäten eines Patienten zu schaffen, die leicht und zuverlässig benutzt werden können und die in einem Handgerät oder tragbaren Gerät implementiert werden können.
- Diese Aufgabe wird durch eine Vorrichtung zur Detektion von elektrischen und mechanischen kardiovaskulären Aktivitäten eines Patienten gelöst, die Folgendes umfasst:
einen Sender zum Senden von elektromagnetischen Wellen einer vordefinierten Frequenz in die Brust des Patienten,
einen Empfänger zum Empfangen von reflektierten Doppler-frequenzverschobenen elektromagnetischer Wellen, und
eine EKG-Einheit zum Erfassen eines EKG-Signals vom Herzen des Patienten. - Dementsprechend ist es ein wichtiges Merkmal der Erfindung, die EKG-Messung mit der Doppler-Radar-Messung zu kombinieren, um die Möglichkeit zu haben, nicht nur auf die elektrischen Herzsignale, sondern auch auf die mechanischen Herzsignale zuzugreifen, was von großer Bedeutung für die Diagnose der kongestiven Herzinsuffizienz ist. Aufgrund der Verwendung von Doppler-Radar-Messungen ist die Vorrichtung einfach zu benutzen, vor allem weil keine speziellen Positionen auf der Brust zum Senden der elektromagnetischen Wellen erforderlich sind, wie dies beim Ultraschall der Fall ist.
- Im Allgemeinen erfordert die Vorrichtung zur Detektion von elektrischen und mechanischen kardiovaskulären Aktivitäten keine weiteren Messmöglichkeiten zusätzlich zu den Einheiten für EKG- bzw. Doppler-Radar-Messungen. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung umfasst die Vorrichtung jedoch weiterhin einen Beschleunigungssensor zur Detektion der Körperhaltung und/oder Aktivität des Patienten. Ein derartiger Beschleunigungssensor ist vorteilhaft, weil fehlerhafte Messungen aufgrund einer zu starken Bewegung des Patienten oder aufgrund einer falschen Körperhaltung des Patienten erkannt und vermieden werden können.
- Die Vorrichtung kann eine interne Datenanzeige und/oder verschiedene Arten von Steckern für die Datenübertragung umfassen. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung umfasst die Vorrichtung jedoch eine drahtlose Schnittstelle für die drahtlose Datenkommunikation mit einem externen Sender und/oder Empfänger. Dies bietet die Möglichkeit, die Vorrichtung an Ort und Stelle zu lassen, z. B. auf dem Körper eines Patienten, selbst wenn Daten zur weiteren Analyse und/oder Verarbeitung an eine andere Einheit übertragen werden. Diese drahtlose Schnittstelle kann eine Bluetooth- oder W-LAN-Verbindung ermöglichen.
- Wie bereits oben erwähnt, ist die Platzierung der erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Detektion von elektrischen und mechanischen kardiovaskulären Aktivitäten für einzelne Messungen nicht kritisch. Im Allgemeinen sind daher keine Maßnahmen zur Positionierung erforderlich. Bei wiederholten Messungen ist es jedoch zu bevorzugen, dass die Vorrichtung für jede nachfolgende Messung an der gleichen Stelle auf dem Körper angeordnet wird, um eine zuverlässige Evaluierung der gemessenen Signale zu gewährleisten. Daher wird gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ein Positionierindikator zum Angeben einer korrekten Position der Vorrichtung auf der Brust des Patienten und/oder zum Angeben der erforderlichen Bewegungen der Vorrichtung zwecks Erreichen der korrekten Position basierend auf einem EKG-Signal und/oder einem Signal des Beschleunigungssensors geschaffen.
- Obwohl im Allgemeinen EKG- und Doppler-Radar-Signale bei vielen ver schiedenen Platzierungen der Vorrichtung empfangen werden können, könnte es bevorzugte Platzierungen geben, die zu einem besseren Störabstand führen. Dies trägt dazu bei, die Zuverlässigkeit der Messungen zu verbessern. Bei Verwendung mehrerer EKG-Elektroden, wie dies hier vorgeschlagen wird, ist es möglich, verschiedene EKG-Vektoren zu messen, die benutzt werden können, um die Vorrichtung auf dem Thorax zu positionieren. Die beste Position wird durch typische EKG-Vektoren markiert, die dann verwendet werden können, um den Patienten zur richtigen Position zu führen. Auf ähnliche Weise ist es durch Verwendung des Beschleunigungssensors möglich, die Position und/oder den Winkel der Vorrichtung in Bezug auf das Erdgravitationsfeld zu verfolgen. Dementsprechend kann der Patient zu der korrekten Position der Vorrichtung geführt werden.
- Alternativ oder zusätzlich umfasst die Vorrichtung gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung einen Körperhaltungsindikator zum Angeben einer korrekten Körperhaltung des Patienten und/oder zum Angeben der erforderlichen Bewegungen des Patienten zum Einnehmen der korrekten Körperhaltung basierend auf einem EKG-Signal oder einem Signal des Beschleunigungssensors. Auf diese Weise können kontinuierliche Messbedingungen, z. B. Sitzen, Liegen oder Stehen des Patienten, aufrechterhalten werden.
- Die gemessenen EKG- und Doppler-Radar-Signale können auf vielfältige Weise verwendet und verarbeitet werden. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung umfasst die Vorrichtung jedoch einen Speicher zum aufeinanderfolgenden Speichern von mindestens einem Parameter des Doppler-Radar-Signals und/oder des EKG-Signals, eine Überwachungseinheit zum Überwachen und Analysieren der gespeicherten Parameter, und eine Warneinheit zum Erzeugen eines Warnsignals, wenn die Analyse der gespeicherten Parameter auf einen kritischen Gesundheitszustand des Patienten hinweist. Dementsprechend können, vor allem zur Detektion der Dekomensation, mehrere unterschiedliche Parameter aus dem Doppler-Radar-Signal und dem EKG-Signal extrahiert werden, zum Beispiel die Prä-Ejektionsperiode, Zeitdifferenzen zwischen Q- oder R-Peak und Peaks im Doppler-Radar-Signal, Herz-Kontraktilität, Herzzeitvolumen usw. Wenn diese Parameter gespeichert und über einen längeren Zeitraum aufbewahrt werden, können diese Parameter vor allem auf ihren Trend hin analysiert werden und somit der Gesundheitszustand des Patienten überwacht werden. Wenn sich der Zustand verschlechtert, kann ein Warnsignal erzeugt werden, was bedeutet, dass der Patient und/oder die medizinische Fachkraft über den Zustand des Patienten informiert wird, und was weiterhin bedeutet, dass zusätzliche Maßnahmen ergriffen werden können.
- Die erfindungsgemäße Vorrichtung umfasst sowohl die Möglichkeit zum Detektieren von EKG- als auch von Doppler-Radar-Signalen. Obwohl es nicht zwingend notwendig ist, dass das Doppler-Radar-Signal und das EKG-Signal gleichzeitig erfasst werden, werden gemäß einer bevorzugten Ausführungsform des Verfahrens zur Detektion von kongestive Herzinsuffizienz das Doppler-Radar-Signal und das EKG-Signal gleichzeitig erfasst, zumindest für einen gewissen Zeitraum. Das Erfassen von beiden Signalarten gleichzeitig ist vorteilhaft, weil die vielfältigen Informationen, die sich aus den verschiedenen Signalarten für die gleiche Sequenz der Herzkontraktionen ergeben, für die Analyse von Vorteil sind.
- Wie oben bereits erwähnt, wird gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung für jede der zahlreichen Doppler-Signal- und EKG-Signal-Messungen mindestens ein Parameter des Doppler-Radar-Signals und/oder des EKG-Signals gespeichert. In dieser Hinsicht wird gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung mindestens ein Parameter einer ersten Doppler-Signal-Messung und/oder einer ersten EKG-Signal-Messung als Vorlage-Messwert gespeichert, wobei nachfolgende Doppler-Signal-Messungen und EKG-Signal-Messungen mit den Vorlage-Messdaten verglichen werden. Ein derartiger Vorlage-Abgleich kann insbesondere auf derartige Weise durchgeführt werden, dass vor der Verwendung der Vorrichtung durch den Patienten eine Vorlage-Messung durch die medizinische Fachkraft durchgeführt wird und somit nachfolgende Patienten-Messungen mit dieser Vorlage verglichen werden können, um Änderungen zu erkennen. Bei der Anwendung eines derartigen Vorlage-Abgleichs werden gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung die Vorlage-Daten zum Vergleich mit nachfolgenden Doppler-Signal-Messungen und EKG-Signal-Messungen bezüglich der aktuellen Herzfrequenz unter Verwendung des aktuellen EKG-Signals und vorzugsweise bezüglich unterschiedlicher Körperhaltungen des Patienten basierend auf dem Aktivitätssensor der jeweiligen nachfolgenden Messung korrigiert. Auf diese Weise kann die Vorlage bezüglich unterschiedlicher Herzfrequenzen korrigiert werden.
- KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
- Diese und andere Aspekte der Erfindung ergeben sich aus den nachfolgend beschriebenen Ausführungsformen. Es zeigen
-
1 ein Blockschaltbild eines Aufbaus einer Vorrichtung zur Detektion elektrischer und mechanischer kardiovaskulärer Aktivitäten eines Patienten gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung, -
2 eine Draufsicht auf die Vorrichtung gemäß der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung, -
3 ein Blockschaltbild eines System mit der Vorrichtung gemäß der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung, und -
4 eine Graphik, die die Beziehung zwischen einem EKG-Signal, einem Doppler-Radar-Signal und einem Phonokardiogramm zeigt. - AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG VON AUSFÜHRUNGSFORMEN
- Wie schematisch in
1 dargestellt, umfasst die Vorrichtung zur Detektion von elektrischen und mechanischen kardiovaskulären Aktivitäten eines Patienten gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung die folgenden Komponenten: einen Zweikanal-Doppler-Radar-Sensor1 zur Detektion von Bewegungen und Bewegungsrichtung mit einem integrierten Sender zum Senden von elektromagnetischen Signalen einer vordefinierten Frequenz, z. B. 2,45 GHz, in die Brust des Patienten. Zu diesem Zweck umfasst der Doppler-Radar-Sensor1 einen im Dauerbetrieb arbeitenden Oszillator. Der Doppler-Radar-Sensor1 umfasst weiterhin einen Empfänger zum Empfangen der Doppler-frequenzverschobenen elektromagnetischen Wellen, die an den Grenzschichten zwischen Bereichen von unterschiedlicher elektrischer Leitfähigkeit innerhalb des Körpers, insbesondere der Herzwand, reflektiert werden. Das durch den Doppler-Radar-Sensor1 empfangene Doppler-Radar-Signal wird einem Mikrocontroller2 zugeführt. - Weiterhin ist eine EKG-Einheit
3 vorgesehen, bei der es sich um ein 2-Lead -EKG-Front-End mit Trockenmetallelektroden4 handelt und die in2 besser zu sehen ist. Das durch die EKG-Einheit3 empfangene EKG-Signal wird ebenfalls dem Mikrocontroller2 zugeführt, der als gemeinsame zentrale Steuereinheit dient. - Zur Detektion von Körperhaltung und Aktivität des Patienten ist ein Be schleunigungssensor
5 vorgesehen, der die Körperhaltung und Bewegungen des Patienten in allen räumlichen Richtungen erfasst. Ferner ist ein Speicher6 zum Speichern von Parametern des Doppler-Radar-Signals und des EKG-Signals vorgesehen. Die im Speicher6 gespeicherten Daten werden durch eine Überwachungseinheit7 überwacht, die die gespeicherten Parameter analysiert, vor allem in Bezug auf ihren Trend. Wenn die Analyse der gespeicherten Parameter auf einen kritischen Gesundheitszustand des Patienten hinweist, kann die Warneinheit10 ein Warnsignal erzeugen und ausgeben. - Die Vorrichtung gemäß der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung umfasst weiterhin eine drahtlose Schnittstelle
8 für die drahtlose Datenkommunikation mit einem externen Sender oder Empfänger12 . Diese drahtlose Schnittstelle8 kann zum Beispiel eine Bluetooth- oder W-LAN-Schnittstelle sein. Die Vorrichtung gemäß der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung umfasst auch eine Benutzerschnittstelle9 , die je nach betreffender Anwendung Tasten, Anzeigen usw. umfassen kann. - Die Vorrichtung umfasst weiterhin einen Positionierindikator
18 zum Angeben der korrekten Position der Vorrichtung auf der Brust des Patienten und zum Angeben der erforderlichen Bewegungen der Vorrichtung zum Erreichen der korrekten Position basierend auf dem EKG-Signal. Zusätzlich ist ein Körperhaltungsindikator19 zum Angeben einer korrekten Körperhaltung des Patienten und zum Angeben der erforderlichen Bewegungen des Patienten zum Erreichen der korrekten Körperhaltung basierend auf dem Signal des Beschleunigungssensors vorgesehen. - Alle diese Komponenten sind in einem Gehäuse
20 mit einer Größe von 10 × 3 × 5 cm2 untergebracht, so dass ein Handgerät14 möglich ist, wie auch in2 zu sehen ist. Wie in1 dargestellt, ist eine Stromversorgung11 , vorzugsweise in Form einer wiederaufladbaren Batterie, zur Versorgung der elektrischen und elektronischen Komponenten der Vorrichtung mit elektrischer Energie vorgesehen. - Die physiologischen Signale, d. h. das EKG-Signal und das Doppler-Radar-Signal, werden mit 256 Hz abgetastet, während das Beschleunigungssignal vom Beschleunigungssensor
5 eine Abtastfrequenz von 25,6 Hz umfasst. Rohe und verarbeitete Daten können in dem Speicher6 der Vorrichtung selbst gespeichert und/oder über die drahtlose Schnittstelle8 an einen externen Sender und Empfänger12 übertragen werden, wie in3 dargestellt. -
3 zeigt ein Blockschaltbild eines Systems mit der Vorrichtung gemäß der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung im Haus13 eines Patienten. Wie in3 zu sehen, können im Haus13 des Patienten Daten über eine drahtlose Verbindung15 von dem Handgerät14 an den Sender und Empfänger12 und umgekehrt übertragen werden. Der Sender und Empfänger12 ist über eine Verbindung17 , z. B. über DSL oder drahtlos über GSM, mit einer zentralen Gesundheitseinheit verbunden, wobei sich die zentrale Gesundheitseinheit16 in einem Krankenhaus befinden könnte, wo eine medizinische Fachkraft Zugang zu den empfangenen Daten hat. Eine typische Messprozedur mit diesem System ist durch die folgende Schrittabfolge gegeben: - 1. Das
System veranlasst den Patienten, Messungen gemäß einem
zuvor durch eine medizinische Fachkraft definierten Plan durchzuführen.
Eine derartige Veranlassung kann über sichtbare und/oder
akustische Signale erfolgen. Die Messintervalle werden vorab durch
die medizinische Fachkraft in dem Speicher
6 des Handgeräts14 gespeichert. - 2. Der Patient führt die Messungen durch und misst also gleichzeitig EKG- und Doppler-Radar-Signale, die sich auf die elektrischen bzw. die Organbewegungssignale beziehen.
- 3. Nach jeder Messung wird eine Rauschanalyse durchgeführt und eine neue Messung veranlasst, wenn die Datenqualität schlecht ist.
- 4. Wenn die Signalqualität ausreichend ist, werden die mit der Dekompensation in Zusammenhang stehenden Messwerte wie Prä-Ejektionsperiode, linksventrikuläre Ejektionszeit usw. extrahiert.
- 5. Die extrahierten Parameter werden im Speicher
6 des Handgeräts14 gespeichert. - 6. Der Trend der extrahierten Parameter wird mit Hilfe von Signalverarbeitungstechniken analysiert, um das Einsetzen einer Dekompensationsphase zu detektieren.
- 7. Wenn das Einsetzen einer Dekompensation detektiert wird,
wird der Patient über die Warneinheit
10 informiert. Die verantwortliche medizinische Fachkraft wird über die zentrale Gesundheitseinheit16 informiert, die über eine DSL- oder GSM-Verbindung17 mit dem Sender und Empfänger12 verbunden ist. - In
4 sind ein EKG-Signal und ein Doppler-Radar-Signal, die gleichzeitig mit dem Handgerät14 erfasst wurden, und zu Vergleichszwecken ein mit einer anderen Vorrichtung erfasstes Phonokardiogramm dargestellt. Für diese Graphik wurden die Doppler-Radar-Signale trendbereinigt und unter Verwendung eines Butterworth-Filters4 . Ordnung mit einer Grenzfrequenz von 20 Hz tiefpassgefiltert. Die Zeitintervalle gemäß den Herztönen RS1 und RS2 sind unter Bezugnahme auf die mechanischen Herzbewegungsphasen markiert. Außerdem ist ersichtlich, dass das Doppler-Radar-Signal von ca. 520 ms nach dem R-Peak bis zur nächsten R-Peak sehr wenig Schwankung aufweist. Dies legt nahe, dass die Ruhephase des Herzens während der Diastole auch mit Hilfe des Radar-Doppler-Sensors identifiziert werden kann. Offensichtlich ist es leicht möglich, die mechanisch definierte Systole- und Diastolephase während einer Herzphase zu detektieren. Insbesondere kann das Einsetzen der Herzmuskelkontraktion leicht identifiziert werden. - Von diesen gemessenen Signalen können leicht Herzleistungsparameter wie Prä-Ejektionsperiode und linksventrikuläre Ejektionszeit abgeleitet werden. Diese Parameter und die Analyse ihres Trends sind gute Indikatoren für das Einsetzen einer Dekompensationsphase und sie liefern auch Erkenntnisse über das Fortschreiten der Dekompensation.
- Als Ergebnis wird ein Handgerät geschaffen, das die gleichzeitige Information über elektrische und mechanische Parameter von kardiovaskulären Aktivitäten in Bezug auf gut definierte Herzbewegungsphasen erlaubt. Selbst ungeschulte Patienten können diese Vorrichtung leicht benutzen, weil eine Messung im Gegensatz zu Methoden wie Bioimpedanz und Ultraschall keiner speziellen Vorbereitung bedarf. Die Vorrichtung kann besser wieder mit Energie versorgt werden und daher über mehrere Tage genutzt werden, wenn sie nur für punktuelle Messungen verwendet wird.
- Obwohl die Erfindung in den Zeichnungen und der obigen Beschreibung ausführlich dargestellt und erläutert wurde, sind derartige Darstellungen und Beschreibungen als veranschaulichend oder beispielhaft und nicht als einschränkend zu betrachten; die Erfindung beschränkt sich nicht auf die beschriebenen Ausführungsformen. Andere Abwandlungen zu den beschriebenen Ausführungsformen können von dem Fachmann verstanden und durch Umsetzen der beanspruchten Erfindung ausgehend von einer Studie der Zeichnungen, der Beschreibung und der angefügten Ansprüche zustande gebracht werden. In den Ansprüchen schließt das Wort „umfasst” nicht das Vorhandensein anderer Elemente oder Schritte aus, und der undefinierte Artikel „ein” oder „eine” schließt nicht das Vorhandensein einer Vielzahl derartiger Elemente aus. Die alleinige Tatsache, dass in den verschiedenen abhängigen Ansprüchen bestimmte Maßnahmen aufgeführt sind, bedeutet nicht, dass eine Kombination dieser Maßnahmen nicht vorteilhaft genutzt werden kann. Jegliche Bezugszeichen in den Ansprüchen sind nicht als den Umfang einschränkend anzusehen.
- Einige Merkmale der hier beschriebenen Vorrichtungen wurden bereits in der Veröffentlichung „A hand-held device for simultaneous detection of electrical and mechanical cardio-vascular activities with synchronized ECG and CW-Doppler radar" (J. Muehlsteff, J. Thijs, R. Pinter, G. Morren, G. Moesch) beschrieben, die bei der 29. IEEE EMBS Annual International Conference vorgelegt und am 2. April 2007 angenommen wurde.
- ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
- Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
- Zitierte Patentliteratur
-
- - US 2006/0106322 A1 [0005]
- Zitierte Nicht-Patentliteratur
-
- - „A hand-held device for simultaneous detection of electrical and mechanical cardio-vascular activities with synchronized ECG and CW-Doppler radar” (J. Muehlsteff, J. Thijs, R. Pinter, G. Morren, G. Moesch) [0034]
Claims (6)
- Vorrichtung zur Detektion von elektrischen und mechanischen kardiovaskulären Aktivitäten eines Patienten, umfassend: einen Sender zum Senden von elektromagnetischen Wellen einer vordefinierten Frequenz in die Brust des Patienten, einen Empfänger zum Empfangen von reflektierten Doppler-frequenzverschobenen elektromagnetischer Wellen, und eine EKG-Einheit (
2 ) zum Erfassen eines EKG-Signals vom Herzen des Patienten. - Vorrichtung nach Anspruch 1, weiterhin mit einem Beschleunigungssensor (
5 ) zur Detektion der Körperhaltung und/oder Aktivität des Patienten. - Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, weiterhin mit einer drahtlosen Schnittstelle (
8 ) für die drahtlose Datenkommunikation mit einem externen Sender und/oder Empfänger (12 ). - Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, weiterhin mit einem Positionierindikator (
18 ) zum Angeben einer korrekten Position der Vorrichtung auf der Brust des Patienten und/oder zum Angeben der erforderlichen Bewegungen der Vorrichtung zwecks Erreichen der korrekten Position basierend auf einem EKG-Signal und/oder einem Signal des Beschleunigungssensors. - Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, weiterhin mit einem Körperhaltungsindikator (
19 ) zum Angeben einer korrekten Körperhaltung des Patienten und/oder zum Angeben der erforderlichen Bewegungen des Patienten zum Einnehmen der korrekten Körperhaltung basierend auf einem EKG-Signal oder einem Signal des Beschleunigungssensors. - Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, die weiterhin Folgendes umfasst: einen Speicher (
6 ) zum aufeinanderfolgenden Speichern von mindestens einem Parameter des Doppler-Radar-Signals und/oder des EKG-Signals, eine Überwachungseinheit (7 ) zum Überwachen und Analysieren der gespeicherten Parameter, und eine Warneinheit (10 ) zum Erzeugen eines Warnsignals, wenn die Analyse der gespeicherten Parameter auf einen kritischen Gesundheitszustand des Patienten hinweist.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE202007019105U DE202007019105U1 (de) | 2007-10-02 | 2007-10-02 | Detektion von elektrischen und mechanischen kardiovaskulären Aktivitäten |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE202007019105U DE202007019105U1 (de) | 2007-10-02 | 2007-10-02 | Detektion von elektrischen und mechanischen kardiovaskulären Aktivitäten |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE202007019105U1 true DE202007019105U1 (de) | 2010-10-21 |
Family
ID=42993829
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE202007019105U Expired - Lifetime DE202007019105U1 (de) | 2007-10-02 | 2007-10-02 | Detektion von elektrischen und mechanischen kardiovaskulären Aktivitäten |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE202007019105U1 (de) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102012101062A1 (de) * | 2012-02-09 | 2013-08-14 | Gira Giersiepen Gmbh & Co. Kg | "Verfahren und Sensor-System zur sensorischen Raum-Überwachung" |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20060106322A1 (en) | 2004-11-18 | 2006-05-18 | Inovise Medical, Inc. | Method and system relating to monitoring and characterizing heart condition |
-
2007
- 2007-10-02 DE DE202007019105U patent/DE202007019105U1/de not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20060106322A1 (en) | 2004-11-18 | 2006-05-18 | Inovise Medical, Inc. | Method and system relating to monitoring and characterizing heart condition |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
"A hand-held device for simultaneous detection of electrical and mechanical cardio-vascular activities with synchronized ECG and CW-Doppler radar" (J. Muehlsteff, J. Thijs, R. Pinter, G. Morren, G. Moesch) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102012101062A1 (de) * | 2012-02-09 | 2013-08-14 | Gira Giersiepen Gmbh & Co. Kg | "Verfahren und Sensor-System zur sensorischen Raum-Überwachung" |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE60212666T2 (de) | Gerät zur beobachtung des fötalen herzschlags | |
AT514017B1 (de) | Hämodynamisches EKG | |
DE60130395T2 (de) | Gerät zur Überwachung des Herzversagens mittels Analyse des Atemmusters | |
DE69824424T2 (de) | Anzeige von lungenödem mittels impedanzmessung der atemfrequenz | |
DE69734599T2 (de) | Minimalinvasive implantierbare vorrichtung zur überwachung physiologischer vorgänge | |
US9084548B2 (en) | Ventricular fibrillation detection | |
DE60301039T2 (de) | System zur Detektion eines Ereignisses des Herzens | |
DE10259780A1 (de) | Patientenüberwachungseinrichtung und -verfahren mit nichtinvasiver Herzzeitvolumenüberwachung | |
EP2364644B1 (de) | Elektromedizinisches Implantat und Überwachungssystem | |
US8548577B2 (en) | Detection of electrical and mechanical cardio-vascular activities | |
WO2003011124A2 (de) | Vorrichtung zur untersuchung und überwachung von vitalparametern des körpers | |
EP2415396B1 (de) | Herzmonitor | |
AT501563A1 (de) | Verfahren und einrichtung zur dynamischen auswahl eines elektrokardiogramm-kompressionsprozesses | |
WO2006114157A2 (de) | Blutdruckmessgerät | |
DE102005049862A1 (de) | Verfahren und Vorrichtung zur Bewegungskorrektur bei der Bildgebung des Herzens | |
DE69420566T2 (de) | Vorrichtung und verfahren zum messen und verarbeiten von physiologischen signalen | |
WO2021204939A1 (de) | Verfahren und anordnung zur erzeugung eines ekg-signals | |
DE102016011700A1 (de) | Überwachung von Biosignalen, insbesondere Elektrokardiogrammen | |
EP2364643B1 (de) | Elektromedizinisches Implantat und Überwachungssystem mit dem elektromedizinischen Implantat | |
DE102022126729A1 (de) | Verfahren und systeme zur überwachung des pulmonalarteriendrucks und der kardialen synchronisation | |
EP2799110B1 (de) | Medizinisches Gerät zum Erfassen und Erzeugen von Resonanzfrequenzen | |
DE202007019105U1 (de) | Detektion von elektrischen und mechanischen kardiovaskulären Aktivitäten | |
DE102009034054A1 (de) | Verfahren und Vorrichtung zur Bestimmung einer Ruhephase des Herzens eines Patienten | |
DE102005005916A1 (de) | Verfahren und Tomographiegerät zur Erzeugung von tomographischen Aufnahmen eines schlagenden Herzens | |
DE102014111066A1 (de) | Vorrichtung und Verfahren zur Erzeugung eines 3D Bildes ausgehend von 2D Ultraschalldaten |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
R207 | Utility model specification |
Effective date: 20101125 |
|
R150 | Utility model maintained after payment of first maintenance fee after three years |
Effective date: 20110114 |
|
R151 | Utility model maintained after payment of second maintenance fee after six years |
Effective date: 20140123 |
|
R082 | Change of representative |
Representative=s name: MEISSNER, BOLTE & PARTNER GBR, DE |
|
R081 | Change of applicant/patentee |
Owner name: PHILIPS DEUTSCHLAND GMBH, DE Free format text: FORMER OWNER: PHILIPS INTELLECTUAL PROPERTY & STANDARDS GMBH, 20099 HAMBURG, DE Effective date: 20140326 Owner name: PHILIPS GMBH, DE Free format text: FORMER OWNER: PHILIPS INTELLECTUAL PROPERTY & STANDARDS GMBH, 20099 HAMBURG, DE Effective date: 20140326 |
|
R082 | Change of representative |
Representative=s name: MEISSNER, BOLTE & PARTNER GBR, DE Effective date: 20140326 Representative=s name: MEISSNER BOLTE PATENTANWAELTE RECHTSANWAELTE P, DE Effective date: 20140326 |
|
R081 | Change of applicant/patentee |
Owner name: PHILIPS GMBH, DE Free format text: FORMER OWNER: PHILIPS DEUTSCHLAND GMBH, 20099 HAMBURG, DE |
|
R082 | Change of representative |
Representative=s name: MEISSNER, BOLTE & PARTNER GBR, DE Representative=s name: MEISSNER BOLTE PATENTANWAELTE RECHTSANWAELTE P, DE |
|
R152 | Utility model maintained after payment of third maintenance fee after eight years | ||
R071 | Expiry of right |