DE3732122A1 - Vorrichtung zur automatischen herzgeraeuschklassifikation - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Bewertung einer periodischen Folge von Herzgeräuschsignalen, die mittels eines elektronischen Stethoskop aufnehmbar ist, dessen Ausgangssignal über ein Filter und einen analog-Digitalwandler als digitale fortlaufende Datenfolge in einen elektronischen programmgesteuerten Rechner eingespeist wird, der ein Programm enthält, das die Datenfolge analysiert und das jeweilige Analyseergebnis in einer vorgegebenen Weise auf einem Ausgabegerät ausgibt.

Es ist bekannt, Herzgeräusche über Mikrofone, sogenannte elektronische Stethoskope, aufzunehmen und auf Schallplatten und grafisch als Schalldruckzeitdiagramme darzustellen. Eine Sammlung solcher Aufzeichnungen von Patienten-Herzgeräusch- Mustern, die charakteristisch für gesunde und bestimmte krankhafte Zustände sind, wurden als audiovisionelles Lehrmaterial in Schmidt-Voigt J., "Herzauskultation audiovisuell", F. F. Lehmanns Verlag, München 197 veröffentlicht.

Weiterhin sind aus Stodieck L. S. und Luttges M. W., "Relationships between the Electrokardiogram und Phonocardiogram: Potential for Improved Heart Monitoring". ISA 1984 und aus Kresse H., "Kompendium Elektromedizin", Siemens AG, 3. Auflage 1982 Phonokadiographen bekannt, die durch Verbindung der Herzschallsignale mit Elektrokardiogrammen eine nichtinvasive Beurteilung von Herz-Kreislauferkrankungen durch einen Arzt ermöglichen.

Außerdem ist es aus H. Kresse "Kompendium Elektromedizin" Siemens AG, 3. Auflage 1982 bekannt, die Signale des Pulsdruckes, die mit einem Pulsdruckaufnehmer gewonnen werden, in Verbindung mit den Herzgeräuschsignalen diagnostisch auszuwerten.

Die subjektive Beurteilung von Herzgeräuschen unter Einsatz der vorgenannten Mittel geht im allgemeinen von dem sogenannten Geräusch, das jeweils zwischen dem ersten und dem zweiten Herzton auftritt, aus. Dabei wird jeweils eine Gestalt einer Hüllkurve des Phonogramms oder seiner akustischen Entsprechung ermittelt, und dieser Gestallt werden dann beschreibende Attribute, wie spindelförmig, bandförmig, crescendo, decrescendo usw., zugeordnet und dann vermittels dieser Bewertungskriterien eine Zuordnung zu den, mit den Attributen in bekannter Weise korrelierten Herz-Kreislauferkrankungs- Zuständen vorgenommen. Diese subjektive Ermittlung der Attribute aus der Gestalt oder dem Geräuschverlauf und die nachfolgende subjektive Zuordnung zu den Erkrankungszuständen ist mit einer großen Unsicherheit behaftet, und sie bedarf einer eingehenden Schulung und ständiger Übung des Beurteilenden.

Im Buch Bödeker R.-H., "Anwendbarkeit frequenzanalytischer Methoden in der Phonokardiographie", Verlag der Ferber'schen Univ.-buchh., Gießen 1982 und in Z. Quante K., "Objektive Herzschallauswertung Realisierung und medizinische Auswertung" Fortschr. Ber. VDI-Z., Reihe 17, Nr. 14, 1982, sind objektive Verfahren der Auswertung von Herzschallsignalen mittels Frequenz- und Zeitanalyse angegeben, wobei unter anderem systolische und diastolische Zeitintervalle ermittelt werden, die mit Herz-Kreislauf- Erkrankungszuständen zu korrelieren sind. Diese Verfahren haben jedoch wegen des hohen apparativen Aufwandes keine praktische Bedeutung erlangt.

Es ist Aufgabe der Erfindung, eine Vorrichtung zu offenbaren, die eine objektive Herzschallanalyse mit einer quantitativen Zuordnung zu bekannten Geräuschmustern bei einfacher Bedienung und geringem apparativen Aufwand erbringt.

Die Lösung der Aufgabe besteht darin, daß das Steuerprogramm eine Herzperiodenbestimmung und -auswahl durch Bestimmung von Maxima einer Hüllfunktion des Signalverlaufs und einer Korrelation dieser Maxima durchführt und dann eine Zeitnormierung der Hüllfunktionswerte des jeweils so ausgewählten Periodenabschnitts durchführt und eine Segmentierung des Periodenabschnitts vornimmt und bezüglich der so gewonnenen Segmente jeweils Merkmale, wie einen arithmetischen Mittelwert, einen quadratischen Mittelwert, eine Varianz, einen Hüllfunktionskoeffizienten, eine Schiefe, einen Wölbungskoeffizienten und eine Klirrdämpfung, bestimmt und die so gewonnenen Klassifikationsergebnisse zugeordnet zu Musterbezeichnungen, die den vorgegebenen Mustermerkmalwerten jeweils paarweise zugeordnet sind, ausgibt.

Vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen angegeben.

Die Einfachheit der Bedienung der Vorrichtung ist dadurch gegeben, daß lediglich am Patienten ein Herzschallaufnehmer und ggf. ein Pulsdruckaufnehmer zu positionieren sind, wobei eine jeweils günstige Postition des Herzschallaufnehmers, die geringe Nebengeräusche erbringt, durch Mithören in einfacher Weise mit einem elektronischen Stethoskop gefunden werden kann. Ein ggf. zusätzlich vorhandener Pulsdruckaufnehmer dient jeweils zur Ableitung einer Periodendauer; somit ist dessen Anordnung völlig problemlos möglich.

Ein Vorteil der Vorrichtung ist es, daß die Klassifikation ständig um weitere Geräuschmuster erweiterbar ist und daß vorhandene Muster durch neuere, treffendere leicht ersetzbar sind.

Ein weiterer Vorteil der Vorrichtung ist es, daß die Herzgeräuschproben eines Patienten bei geringem Speicherbedarf archiviert und chronologisiert werden können und ein fortlaufender chronologischer objektiver Vergleich der Proben sowohl mit den gegebenen Mustern als auch untereinander, wobei solche Proben als zusätzliche Muster dienen, durchzuführen ist.

In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Vorrichtung wird unmittelbar bei der Herzschallaufnahme die Auswertung durchgeführt und eine Dokumentation auf einem Formblatt erstellt, auf dem das Ergebnis der Klassifizierung mit der Zuordnung zu den nächstliegenden Mustern aufgezeichnet wird. Zusätzlich können beispielsweise die systolischen und diastolischen Zeitintervalle und ein geschätztes Herzvolumen als weitere Herzparameter ausgegeben werden und so als ergänzende diagnostische Daten dienen. Diese Herzparameter können auch zusätzlich als Merkmale in die Korrelationsanalyse eingeführt werden, was eine Anhebung der Relevanz bestimmter Merkmalsverknüpfungen ermöglicht.

Fig. 1 ist ein Blockschaltbid der Vorrichtung;

Fig. 2 zeigt einen Verfahrensablauf.

In Fig. 1 ist die Herzgeräuschklassifikationsvorrichtung schematisch dargestellt. Sie besteht aus einem programmgesteuerten digitalen Rechner (DC), der eingangsseitig mit einem vom Rechner (DC) steuerbaren Analog- Digitalumsetzer (AD) verbunden ist, der eingangsseitig mit einem elektronischen Stethoskop (ES) über einen Eingangsverstärker (V 1) verbunden ist. Der Rechner (DC) enthält einen Musterspeicher (MM), in dem die Vergleichswerte von vorbekannten Herzgeräusch-Mustern gespeichert sind.

Ausgangsseitig ist der Rechner (DC) mit einer Ausgabevorrichtung (AG) zur Darstellung der Diagnosedaten (DP) versehen, der aus einem Bildschirmgerät und/oder einem Drucker, vorzugsweise jeweils auch mit Grafikmodus, besteht. Der Rechner (DC) übernimmt in kontinuierlicher Folge die Datenfolge (DD) von dem Analog-Digitalwandler (AD), die das Herzgeräusch repräsentiert.

Es hat sich als zweckmäßig erwiesen, die Stethoskopsignale durch ein Bandpaßfilter (TP) vor der Digitalisierung aufzubereiten, dessen untere Grenzfrequenz bei 20 Hz liegt und dessen obere Grenzfrequenz bei 300 Hz liegt und das einen Anstieg der Durchlaßcharakteristik um 20 dB zur oberen Grenzfrequenz hin aufweist. Die Digitalisierung erfolgt dementsprechend zur Erreichung einer angemessenen Auflösung des Signalverlaufs mit einer Abtastfrequenz von 2 kHz. Die zeitliche programmäßige Steuerung der Vorrichtung wird mittels eines Uhrtaktgebers (CL) vorgenommen. Verschiedene Programmbetriebszustände lassen sich über eine Eingabevorrichtung (EG) steuern.

In Fig. 2 sind die Schritte (1-9, 6 A, 8 A) des Verfahrens der anschließenden Verarbeitung der gespeicherten digitalisierten Datenfolge (DD), dargestellt. Der Schrittfolgenablauf ist neben dem Datenfluß gezeigt. In einem 1. Schritt (1) wird die Digitalsignalfolge (DD) einer digitalen Filterung (HGF) unterzogen, wobei vorzugsweise ein Butterworthfilter 4. bis 8. Ordnung im Bandpaßbereich zwischen 20 und 300 Hz durch ein an sich bekanntes Teilprogramm gemäß der durch die Abtastfrequenz von 2 kHz gewonnenen Datendichte gebildet wird.

In einem zweiten Schritt (2), dem Abschnittsauswahlschritt (HGS) wird in einer Korrelationsanalyse aus der periodischen Folge des Herzsignalgeräusches, jeweils ein Periodenabschnitt ausgewählt. Ein solcher Abschnitt besteht jeweils aus dem 1. Herzton, dem Zwischengeräusch und dem 2. Herzton. Im einzelnen werden dazu aus der gefilterten Datenfolge von einer Länge mehrerer Herzperioden die Hüllfunktion, beispielsweise durch eine Absolutwertbildung aller Funktionswerte, gebildet und deren Maxima bestimmt, die oberhalb eines relativ zum höchsten Maximum liegenden Schwellenwertes ermittelbar sind. Durch Vergleich der Lage von aufeinanderfolgenden Paaren von Maxima über eine Folge, die mit Sicherheit mehrere Perioden umfaßt, wird die Periodenrhythmik ermittelt, wobei jeweils solche Maxima als Paar zusammengefaßt betrachtet werden, deren Abstand enger als der Abstand zum nächsten Maximum ist, da dies der normalen Lage des ersten Herztones zum zweiten Herzton entspricht. Dieser Teilverfahrensschritt der Paarbildung und der Paarvergleiche wird iterativ mit in Stufen variierter Schwellwerthöhe, die jeweils relativ zu der Höhe des größten Maximums bestimmt wird, vorgenommen, wobei die obere und untere Schwellwerthöhe derjenigen Iterationen gespeichert werden, bei denen eine möglichst große Zahl der Paare sich innerhalb eines vorgegebenen Toleranzbereiches decken, sich somit eine möglichst hohe Paarzahl ergibt. Die Weiterverarbeitung der Hüllfunktionsdaten erfolgt dann von einer Schwelle ausgehend, die zwischen der ermittelten oberen und unteren Schwellwerthöhe mittig festgesetzt wird.

Zur Bestimmung eines fiktiven Periodenanfangszeitpunktes in dem nächsten Teilverfahrensschritt wird der Anstieg der Datenwerte im Bereich der Schwelle mit einer quadratischen Funktion, deren Minimum beim Wert Null liegt, entgegen der Richtung der Wertefolge bis zum Wert Null extrapoliert, wo die Lage des Anfangspunktes der Periode angenommen wird.

Diese Art der Periodenbestimmung und der Bestimmung eines Periodenanfangszeitpunktes ermöglicht vorteilhaft den Verzicht auf einen zusätzlichen Elektrokardiogrammabtaster oder eine zusätzliche Pulsdrucksignalabnahme, was die Vorrichtung und Bedienung sehr vereinfacht. Sofern jedoch ein Pulsdruckgeber verwandt wird, so läßt sich aus der Maximumbestimmung des Pulsdrucksignales die Periodendauer leicht bestimmen, womit sich die Paarbildung der Maxima der Herzgeräuschdaten vereinfacht und eine Periodenbildung auch bei extremen Herzzuständen möglich ist, bei denen z. B. einer der Herztöne nicht durch Maximumbildung ermittelbar ist.

In einem dritten Schritt (3) wird der ausgewählte Geräuschabschnitt auf einen Einheitszeitmaßstab normiert, indem in einem Normierungsschritt (TSC) den gespeicherten Datenwerten proportional zu ihrer Lage in Bezug auf die Geräuscheabschnittlänge Lagewerte zugeordnet werden.

In einem vierten Schritt (4) werden diese lagenormierten Datenwerte in einem Segmentierungsschritt (HPS) äquidistant in vorzugsweise mindestens 32 Herzgeräuschsegmente zerlegt.

In einem fünften Schritt (5), dem Charakterisierungsschritt (CHP), werden mindestens sechs charakteristische Merkmale der Segmentwerte, z. B. der arithmetischer und der quadratischer Mittelwert, die Varianz, der Hüllfunktionskoeffizient, die Schiefe der Wölbungskoeffizient und die Klirrdämpfung, pro Segment in bekannter Weise bestimmt und als Segmentmerkmalswerte (SMW) zwischengespeichert, vgl. Buch Dreszer J., Mathematik Handbuch, Verl. H. Deutsch, Ffm 1975.

Es erfolgt eine mehrfache Wiederholung der Schritte 3 bis 5, jeweils zusammen mit einem anschließenden sechsten Schritt (6), dem Mittelwertschritt (AHC), in dem eine Mittelwertbildung der zuvor für die verschienene ausgewählten Periodenabschnitte bestimmten Segmentmerkmalwerte (SMW) vorgenommen wird. Die Zahl der Wiederholungen (N 1) wird in einem siebten Schritt (7) in einem Zähler (CT 1) gezählt. Eine vorgegebene Maximalzahl von Wiederholungen (N) wird in einem Vergleicher (CMN) mit der Wiederholungszahl (N 1) verglichen und in einem vorgegebenen Zustand (E 1) zur Steuerung der Wiederholungen genutzt, solange diese Maximalzahl (N) noch nicht erreicht ist. Alternativ kann in einem zweiten vorgegebenen Zustand (E 2) die Beendigung der Wiederholungen und der zugehörigen wiederholten Mittelwertbildung von dem Erreichen einer maximal zugelassenen Streuung (SM) der einzelnen Merkmale abhängig gemacht sein. Hierzu wird die Streuung (SSW) in einem Schritt (6 A), der Streuungsbildung (SS), jeweils in Verbindung mit einer Mittelwertbildung errechnet und mit dem vorgegebenen Streuungs-Maximalwert (SM) in dem Vergleichsschritt (CMS) verglichen.

Durch die Segmentierung (HPS), die Charakterisierung (CHP) und die Mittelwertbildung (AHC) erfolgt eine extreme Verdichtung der umfangreichen Ausgangsdatenmenge (DD). Der wesentliche Inhalt der Geräuschinformation wird somit auf eine Anzahl von Zahlenwerte, die gemittelten Segmentmerkmalwerte (SMW 1), reduziert. Diese lassen sich auch als Übersichtsinformation in Form eines Balkendiagrammes auf dem Bildschirm oder dem Drucker als Teil der Diagnosedaten (DD) ausgeben. Darüber hinaus werden die Segmentmerkmalwerte (SMW 1) zur Archivierung auf einem Datenträger (DT) in Verbindung mit einem Patientenkenner und einer Datierung verwandt.

Auch die jeweils erreichte Streuung (SSW) der gemittelten Segmentmerkmalwerte (SMW) kann in Verbindung mit der ausgeführten Anzahl (N 1) der Wiederholungen ausgegeben werden und so als Maß der Gleichmäßigkeit der Herzgeräusche dienen und unter Umständen eine ungünstige Positionierung des Stethoskops oder das Vorhandensein von störenden Nebengeräusche indizieren.

Anschließend an die Mittelwertbildung (AHC) werden in einem achten Schritt (8) die mittleren Segmentmerkmalwerte (SMW 1) einer Klassifikation (HMC) unterworfen, und zwar in bezug auf Muster-Merkmalwerte (MMW), die von vorbekannten Muster-Herzgeräuschen in entsprechender Weise, wie die Aufbereitung der zu diagnostizierenden Geräuschabschnitte erfolgt, gewonnen wurden. Diese Muster-Merkmalwerte (MMW) sind zugeordnet zu Musterbezeichnungen (MB), z. B. den Bezeichnungen bekannter Herz-Kreislauferkrankungen und ggf. zu bereits früher archivierten Daten des Patienten, gewonnen und in einem dritten vorgegebenen Zustand (D 3) in den Musterspeicher (MM) abgespeichert worden.

Die Klassifizierung kann mit bekannten Algorithmen erfolgen. Dabei werden durch die Multiplikation eines Merkmalvektors, der durch die gemittelten Segmentmerkmalwerte (SMM 1) gebildet wird, mit einer Mustermatrix, die aus den Mustermerkmalwerten (MMW) gebildet wird, die Ähnlichkeitsmaße des Merkmalvektors mit den Mustern errechnet. Dann werden die Muster mit den größten Ähnlichkeitsmaßen durch eine Sortierung bestimmt.

Das Klassifikationsergebnis wird in bezug auf die jeweils am nächsten kommenden Muster in einem neunten Schritt (9), dem Diagnosenausgabeschritt (DO), zusammen mit dem zugehörigen Musterbezeichnungen (MB) in relativer Größe als Klassifikationsergebnisse (CR) ausgegeben.

Ein Vorteil des Verfahrens ist es, daß sich die Klassifikatoren beliebig durch Eingabe weiterer Muster im dritten vorgebbaren Zustand (E 3) ergänzen oder ändern lassen, indem mit diesen eine neue Mustermatrix gebildet wird, so daß mit zunehmender Zahl bekannter typischer Muster eine stetige Verbesserung der Klassifikation erreichbar ist.

Es zeigt sich, daß eine Klassifikation der Geräusche nach deren Aufbereitung nach rein aus dem Verlauf ermittelten, voneinander unabhängigen, mathematisch definierten Merkmalen eine zuverlässige Zuordnung zu den bekannten pathologischen Herz-Kreislaufzuständen erbringt. Somit ist nur für die Auswahl der Mustergeräusche ein erfahrener Fachmann erforderlich, und es ergibt sich die große Vereinfachung, daß es nicht erforderlich ist, daß ein Fachmann spezielle Merkmale definiert, mittels derer durch kombinatorisch Beurteilung gegebene Geräuschproben sich hinreichend zuverlässig klassifizieren lassen.

Ergänzend kann in einem Schritt (8 A) neben der Klassifikation (HMC) eine Herzparameterschätzung (HPE) durchgeführt werden, wobei aus den gemittelten Segmentmerkmalwerten (SMW 1) Herzparamneter (EHP), nämlich ein Herzvolumen und systolische und diastolische Zeitintervalle, eines mathematischen Herzmodelles bestimmt werden. Diese geschätzten Herzparameter (EHP) werden als weitere diagnostische Daten (DP) zur Ausgabe gebracht. Sie lassen sich außerdem in einem vierten vorgegebenen Zustand (E ) als zusätzliche Klassifikationsmerkmale vorteilhaft verwenden, wobei jedoch darauf zu achten ist, daß nur solche Herzparameter (EHP) zu den Klassifikationsmerkmalen (HMW) hinzugenommen und in dem Musterspeicher (MW) gespeichert und zur Bildung der Mustermatrix mitbenutzt werden, die diagnostische Relevanz aufweisen, da sie eine Verknüpfung bereits in der Klassifizierung einbezogener Merkmale darstellen und somit das Gewicht dieser jeweils verknüpften Merkmale erhöhen.

In Fig. 1 sind vorteilhafte Ergänzungen der Vorrichtung dargestellt. So ist dem Analog-Digitalwandler (AD) ein vom Rechner (DC) steuerbarer Meßmultiplexer (MPX) vorgeschaltet, dessen erster Eingang mit dem Stethoskopsignal (SS) beaufschlagt ist und dessen zweiter Eingang mit einem Pulsdruckgeber (PDS) über einen Verstärker (V 2) verbunden ist. Durch alternierende Messung der beiden Signale und korrelierte Abspeicherung der Meßwerte, läßt sich mittels einer Maximumbestimmung aus dem Pulsdrucksignal jeweils ein periodischer Zeitbereich bestimmen, mittels dessen die Geräuschabschnittsauswahl und der Normierungsschritt (TSC) vereinfacht durchzuführen sind.

An den Eingängen (K 1, K 2) des Multiplexers (MPX) lassen sich auch anstelle der Meßsignalgeber die Ausgänge eines Aufzeichnungsgerätes, z .B. eines Stereo-Phonorekorders anschließen, auf dem die beiden Meßsignale auf den beiden Kanälen getrennt aufgezeichnet sind. Für die Erzeugung der Klassifikatoren dienen beispielsweise die Aufzeichnungen auf einem Tonträger von Schmidt-Voigt J., "Herzauskultation audiovisuell", Schallplatte und Textheft, J. F. Lehmanns Verlag München 1973. Die praktischen Versuchen damit ergaben einen hohen Grad der Aussagesicherheit und eindeutige Reproduzierbarkeit der Klassifikationen.

Wegen der relativ geringen Datenmenge die nach der Segment- und Merkmalbildung jeweils für ein Muster oder eine diagnostische Probe verbleibt und wegen derer Unveränderlichkeit ist eine Archivierung über eine Datenträgerausgabe (DT) der entsprechenden gespeicherten Daten vorgesehen. Eine Zuordnung der Muster oder Proben zu Muster- oder Probenbezeichnungen bei deren Eingabe sowie die entsprechende Archivauslesung erfolgt mittels einer Eingabevorrichtung (EG), die z. B. eine Tastatur oder ein Sensorfeld ist.

Die automatische Klassifizierung von Herzgeräuschen mittels der Vorrichtung ermöglicht es, eine Herz-Auskultation durch Hilfspersonal durchführen zu lassen. Auch eine Selbstdiagnose im Heimbetrieb ist möglich. Eine Ferndiagnose durch Fernübertragung der Herzgeräuschsignale oder vorzugsweise der verdichteten, abgeleiteten Segmentmerkmalswerte ist möglich und insbes. bei Intensivüberwachung vorteilhaft einsetzbar.

Claims (16)

1. Vorrichtung zur Bewertung einer periodischen Folge von Herzgeräuschsignalen, die mittels eines elektronischen Stethoskops (ES) aufnehmbar ist, dessen Ausgangssignal über ein Filter (TF) und einen Analog-Digitalwandler (AD) als digitale fortlaufende Datenfolge (DD) in einen elektronischen programmgesteuerten Rechner (DC) eingespeist wird, der ein Programm enthält, das die Datenfolge (DD) analysiert und das jeweilige Analyseergebnis in einer vorgegebenen Weise auf einem Ausgabegerät (AG) ausgibt, dadurch gekennzeichnet, daß das Steuerprogramm eine Herzperiodebestimmung und -auswahl (HGS) durch Bestimmung von Maxima einer Hüllfunktion des Signalverlaufs und einer Korrelation dieser Maxima durchführt und dann eine Zeitnormierung (TSC) der Hüllfunktionswerte des jeweils so ausgewählten Periodenabschnitts durchführt und eine Segmentierung (HPS) des Periodenabschnitts vornimmt und bezüglich der so gewonnenen Segmente jeweils Merkmale, wie einen arithmetischen Mittelwert, einen quadratischen Mittelwert, eine Varianz, einen Hüllfunktionskoeffizienten, eine Schiefe, einen Wölbungskoeffizienten und eine Klirrdämpfung, bestimmt und für diese so gewonnenen Segmentmerkmalwerte (SMW; SMW 1) eine Klassifikation (HMC) bezüglich vorgegebener Mustermerkmalwerte (MMW) durchführt und die so gewonnenen Klassifikationsergebnisse (CR) zugeordnet zu Musterbezeichnungen (MB), die den vorgegebenen Mustermerkmalwerten (MMW) jeweils paarweise zugeordnet sind, ausgibt.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Filter (TP) ein Bandpaßfilter ist, das dem Frequenzbereich zwischen ca. 20 Hz und ca. 300 Hz passieren läßt.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Filter (TP) über den Frequenzbereich eine Anhebung zu steigenden Frequenzen hin um 20 dB aufweist.

4. Vorrichtung nach einem der Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Digitalanalogwandler (AD) eine Abtastrate von etwa 2 kHz aufweist.

5. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Datenfolge (DD) in einem ersten Verfahrensschritt (HGF) einer digitalen Filterung unterzogen wird, wobei vorzugsweise eine Butterworth- Charakteristik 4. bis 8. Ordnung im Bereich zwischen 20 Hz und 300 Hz angewandt wird.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß in einem zweiten Verfahrensschritt (2) aus der gefilterten Datenfolge eine Länge mehrerer Herzperioden die Hüllfunktion und deren Maxima bestimmt werden und zur Herzperiodenbestimmung (HGS) eine Korrelationsanalyse ausgehend von diesen Maxima bezüglich der Maxima, die jeweils von dem 1. und 2. Herzton stammen, iterativ durchgeführt wird und die engste Korrelation und der Periodenabschnitt mit den kleinsten Abweichungen der Lage der in ihr enthaltenen Maxima bestimmt wird.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß bei der iterativen Korrelationsanalyse bei jeder Iteration ein in Stufen variierter, jeweils relativ zu dem höchsten Maximum bestimmter, Schwellwert angenommen wird, oberhalb dessen die Maxima ausgewertet werden, indem die Abstände jeweils benachbarter Maxima ermittelt werden und benachbarte Paare, die jeweils aus einem kürzeren und einem darauf folgenden längeren Abstand bestehen, untereinander verglichen werden und deren relativen Lageabweichungen mit einer Toleranzgrenze verglichen werden und eine Paaranzahl von denjenigen Paaren, deren Abweichungen unterhalb der Toleranzgrenze liegt, ermittelt wird, wonach jeweils die weitere Iteration erfolgt und worauf nach Beendigung der vorgegebenen Iterationen die Schwellwerte mit der größten Paarzahl, die am weitesten voneinander liegen, bestimmt werden, zwischen denen eine Schwelle mittig festgelegt wird, bezüglich derer ein Periodenanfang festgelegt wird.

8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß in einem dritten Verfahrensschritt (3; TSC) die Hüllfunktionswerte im Bereich der Schwelle vor dem Maximum, das von dem 1. Herzton stammt, auf das das Maximum, das von dem 2. Herzton stammt, in dem kürzeren zeitlichen Abstand folgt, mit einer quadratischen Funktion, deren Minimum bei Null liegt, der Datenfolgerichtung entgegen extrapoliert wird und die Lage des Minimums bezüglich der Lage des Maximums des 1. Herztones bestimmt wird und als Periodenanfangszeitpunkt definiert wird und daß der Abstand der jeweils ersten Hüllfunktionswerte, die die Schwelle überschreiten, und jeweils von den 1. Herztönen stammen, als die Herzperiodenlänge ermittelt und definiert wird und die Hüllfunktionswerte des so ausgewählten Periodenabschnitts gemäß der Herzperiodenlänge auf einem Einheitsmaßstab in ihrer Lage transformiert werden.

9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß in einem 4. Verfahrensschritt (4) die Hüllfunktionswerte des ausgewählten Periodenabschnitts in vorzugsweise mindestens 32 äquidistanten Segmenten aufgeteilt werden und in einem fünften Verfahrensschritt (5) jeweils für die den Segmenten zugeordneten Funktionswerte Segmentmerkmalwerte (SMW), wie ein arithmetischer und ein quadratischer Mittelwert, eine Varianz, ein Hüllfunktionskoeffizient, eine Schiefe, eine Klirrdämpfung und ein Wölbungskoeffizient, errechnet und gespeichert werden.

10. Vorrichtung nach den Ansprüchen 8 und 9, dadurch gekennzeichnet, daß der dritte bis fünfte Verfahrensschritt (3-5) unter Auswahl verschiedener Herzperiodenabschnitte mehrfach ausgeführt werden und die so gewonnenen Segmentmerkmalwerte (SMW) in einem sechsten Verfahrensschritt (6) gemittelt werden und so mittlere Segmentsmerkmalwerte (SMW 1) erzeugt werden, wobei die Anzahl (N 1) der durchgeführten Mittelungen in einem siebten Verfahrensschritt (7) in einem Zähler (CT 1) gezählt wird, wobei die Maximalzahl (N) der Mittelungen vorgegeben ist und ggf. jeweils durch Streuungsbildung (SS) eine Streuung (SSW) ermittelt wird, die in einem Vergleichsschritt (CMS) mit einer vorgegegenen Maximalstreuung (SM) verglichen wird, bei deren Unterschreitung die Mittelwertbildung beendet wird.

11. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß in einem achten Verfahrensschritt (8) aus den mittleren Segmentmerkmalwerten (SMW 1) ein Merkmalvektor gebildet wird und aus den Mustermerkmalwerten (MMW) eine Mustermatrix gebildet wird und durch Multiplikation des Merkmalvektors mit der Mustermatrix die Klassifikation (HMC) erfolgt, indem die Größe der Ähnlichkeiten des Merkmalvektors mit den Mustermerkmalwerten entsprechenden Vektoren bestimmt wird.

12. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die ermittelten Größen der Ähnlichkeiten zusammen mit den Musterbezeichnungen (MB) sortiert nach ihrer Größe ausgegeben werden.

13. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß in einem vorgegebenen Betriebszustand (E 3) aus Musterherzgeräuschen jeweils die mittleren Segmentmerkmalwerte (SMW 1) als die Mustermerkmalwerte (MMW) gebildet werden und zusammen mit den Musterbezeichnungen (MB) in einem Musterspeicher (MM) gespeichert und zur Mustermatrix verarbeitet werden und auf Anforderung auf einen Datenträger (DT) ausgegeben werden.

14. Vorrichtung nach den Ansprüchen 10 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß aus den mittleren Segmentmerkmalwerten (SMW 1) vorgegebene Herzparameter (EHP), wie systolische und diastolische Zeitintervalle und ein Herzvolumen, eines mathematischen Herzmodelles geschätzt, gespeichert und ausgegeben werden und in einem vorgegebenen Betriebszustand (E 4) dem Musterspeicher (MM) zugeführt und zur Mustermatrix mitverarbeitet werden.

15. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß außer den Klassifikationsergebnissen (CR) die Hüllfunktion die mittleren Segmentmerkmalwerte (SMW 1), die Streuung (SSW), die Anzahl (N 1) der Mittelungen als Zahlenwerte und/oder grafisch ausgegeben werden.

16. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß vor dem Analog-Digitalwandler (AD) ein von dem Rechner (DC) steuerbarer Multiplexer (MPX) angeordnet ist, dessen einer Eingang mit dem Ausgang des Bandpasses (TP) verbunden ist und dessen anderer Eingang mit einem Pulsdruckaufnehmer (PDS) verbunden ist, und daß die Signale des Pulsdruckaufnehmers (PDS) zugeordnet zu der digitalen Datenfolge (DD) gespeichert und auf Maxima analysiert werden, deren Abstand die Herzperiodenlänge ergibt, die zur Auswahl der zu korrelierenden Maxima bei der Herzperiodenbestimmung (HGS) genutzt wird.