DE3912028A1 - Verfahren und anordnung zum vergleichen von wellenformen von zeitveraenderlichen signalen - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich allgemein auf ein Überwachen von Wellenformen und insbesondere auf ein Verfah­ ren und eine Anordnung zum Vergleichen von Elektrokardio­ gramm-Wellenformen.

Überwachungseinrichtungen für Wellenformen erkennen typi­ scher Weise besondere Wellenformteile eines mehr allgemeinen zeitveränderlichen Signals mit einer Vielzahl von verschie­ denen Wellenformen. Eine Anwendung von derartigen Einrich­ tungen erfolgt insbesondere bei Einrichtungen zum Überwachen des Herzens, wie beispielsweise bei Detektoren für Arrhyth­ mien. Eine bekannte Art des Erkennens von Wellenformen, die üblicherweise bei Detektoren für Arrhythmien verwendet wird, vergleicht Teile einer zugeführten Wellenform mit einer gespeicherten Wellenform. Bei dieser Art des Vergleichs wird ein Teil der zugeführten Wellenform als ein Muster oder eine Schablone gespeichert, die eine Gruppe von zeitlich auf­ einanderfolgenden Momentanwerten des zu erkennenden Signal­ teils darstellt. Der erkannte und zur Bildung des Musters verwendete anfängliche Signalteil kann durch eine Bedienper­ son der Überwachungseinrichtung visuell ausgewählt werden. Danach werden aufeinanderfolgende Gruppen von zeitlich auf­ einanderfolgenden Momentanwerten der zugeführten Wellenform während der Überwachung der zugeführten Wellenform durch die Überwachungseinrichtung nacheinander mit den gespei­ cherten Musterwerten verglichen. Wenn eine Korrelation ermit­ telt wird, die größer als ein vorgegebener Zuverlässig­ keitsgrad ist, wird ein Signal erzeugt, das anzeigt, daß der Teil der zugeführten Wellenform mit dem gespeicherten Muster übereinstimmt.

Auf dem Gebiet der Überwachung von Arrhythmien werden QRS- Komplexe eines Elektrokardiogramms (EKG) analysiert, um zu entscheiden, ob sie atrialen oder ventrikulären Ursprungs sind. Eine übliche Technik, die dazu ver endet wird, QRS- Komplexe zu klassifizieren, besteht darin, sie mit anderen QRS-Komplexen zu vergleichen, die in bereits klassifizier­ ten Mustern gespeichert sind. Häufig wird eine Korrelation benutzt, um den Grad der Ähnlichkeit zwischen zwei QRS-Kom­ plexen zu bestimmen. Die Korrelation wird an einem Bezugs­ komplex × 1 und einem Prüfkomplex × 2 gemäß der folgenden Gleichung durchgeführt:

Wenn der Korrelationskoeffizient r größer ist als ein fest­ gelegter Grenzwert, z.B. 0,98, dann wird der Prüfkomplex als der selbe wie das Muster klassifiziert, mit dem er überein­ stimmte.

Eines der Probleme bei dieser Technik besteht darin, daß die für die Bestimmung des Korrrelationskoeffizienten erforder­ lichen Berechnungen wegen der Vielzahl der Multiplikationen und Divisionen sehr aufwendig sind. Dieses Problem ist viel­ fältig, da die Korrelation anhand vieler Muster ausgeführt wird, bevor eine Übereinstimmung bestimmt werden kann. Bei­ spielsweise kann die Überwachungseinrichtung nicht nur gespeicherte Muster für verschiedene Teile des EKG-Signals, sondern auch sich wiederholende Veränderungen von besonderen Teilen umfassen, wie z. B. sich wiederholende Veränderungen des QRS-Komplexes. Weiterhin kann es wünschenswert sein, ganze QRS-Komplexe, einschließlich der T-Zacke zu verglei­ chen. Da jedoch die Korrelation einen beträchtlichen Verar­ beitungsaufwand erfordert, verwenden viele Systeme nur den QRS-Komplex für Korrelationszwecke, um die Menge der erfor­ derlichen Berechnungen zu vermindern. Ein zusätzliches Problem mit der Korrelation besteht darin, daß sie empfind­ lich ist im Hinblick auf eine fehlerhafte Ausrichtung zum QRS-Bezugspunkt.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, den Wellen­ form-Vergleichsvorgang durch Vermindern der Anzahl der in dem Muster gespeicherten Proben zu vereinfachen und damit die Anzahl der Berechnungen zu vermindern, die durchgeführt werden müssen. Weiterhin besteht die Aufgabe der Erfindung darin, die Komplexität der Berechnungen zu vermindern, die durchgeführt werden müssen, um schnell einen zuverlässigen Vergleich zwischen den Wellenform unter Verwendung von ein­ fachen Mitteln zu erreichen.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe bei einem Verfahren und der Anordnung der eingangs genannten Art durch die in den kennzeichnenden Teilen der Patentansprüche 1, 6 und 11 ange­ gebenen Merkmale gelöst.

In seinem breitesten Aspekt umfaßt die Erfindung ein Verfahren und eine Anordnung zum Abtasten von Teilen einer zugeführten Wellenform und zum Modifizieren der Proben eines Originalmusters oder einer Originalschablone, um reduziertes Muster oder eine reduzierte Schablone zu erzeugen und zu speichern. Jedes Element des reduzierten Musters wird aus einer Kombination von mindestens zwei Proben des Original­ musters gebildet. Dadurch wird bewirkt, daß zusätzliche Information in jedes Element des reduzierten Musters hinein­ codiert wird. Aufeinanderfolgende Teile der zugeführten Wellenform werden in der selben Weise wie die Proben der Originalmuster verarbeitet, um Signalelemente von Prüfmu­ stern zu bilden, die dann mit zuvor gespeicherten reduzierten Mustern verglichen werden, um eine Übereinstimmung der ge­ speicherten Muster und der Prüfmuster zu bestimmen.

Da jedes der Elemente entweder der gespeicherten reduzierten Muster oder der Prüfmuster aus mindestens zwei der Originalproben gebildet wird, ist die Art der Wellenform­ information, die in jedem Element enthalten ist, verschieden von den Originalproben und zwar dadurch, daß sie Informatio­ nen von einer Mehrzahl von darin codierten Originalproben aufweist. Der Erfinder hat herausgefunden, daß eine einfa­ chere und schnellere Berechnung durchgeführt werden kann, wenn diese Elemente für die Prüfung der Übereinstimmung der Wellenformen verwendet wird, im Vergleich zu Verarbei­ tungen, die erforderlich sind, um einen ähnlichen Zuverläs­ sigkeitsgrad für eine Übereinstimmung zu erreichen, und die die Originalproben verwenden, wie es typischerweise bei der Verwendung der Korrelation der Fall ist.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform enthält ein Wellen­ formdetektor eine Einrichtung zum Bereitstellen eines Originalmusters aus zeitlich aufeinanderfolgenden Momentan­ werten, die die Wellenform eines gewünschten Teils eines zu analysierenden zeitveränderlichen Signals darstellen, eine Einrichtung zum Normieren der Momentanwerte des Original­ musters, eine Einrichtung zum Kombinieren von Gruppen von mindestens zwei der normierten Momentanwerte des Original­ musters, um Elemente des reduzierten Musters zu bilden.

Danach werden aufeinanderfolgende Gruppen von Momentanwert­ proben des zugeführten zeitveränderlichen Signals in ähnlicher Weise kombiniert, um aufeinanderfolgende reduzier­ te Prüfmuster zu erzeugen. Die Elemente der aufeinanderfol­ genden Prüfmuster werden mit den Elementen des ersten reduzierten Musters durch einfache Additions- und/oder Subtraktionsverarbeitung verglichen, um übereinstimmende Wellenformen zu bestimmen.

Andere Merkmale und Vorteile der Erfindung sind aus der Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels und aus den Ansprüchen ersichtlich.

Für ein besseres Verständnis der vorliegenden Erfindung wird diese im folgenden unter Bezugnahme auf die zughörigen Zeichnungen im einzelnen näher beschrieben.

Fig. 1 zeigt in Form eines funktionellen Blockbildes eine Herz-Überwachungseinrichtung, die gemäß den Grundgedanken der Erfindung aufgebaut ist;

Fig. 2 zeigt eine typishe EKG-Wellenform; und

Fig. 3 zeigt ein vereinfachtes Flußdiagramm der Funktions­ weise der in Fig. 1 dargestellten Überwachungseinrichtung.

Die Wellenform-Überwachungseinrichtung gemäß der Erfindung ist in Fig. 1 als eine Überwachungseinrichtung für Herz- Arrhythmien dargestellt. Elektrische Signale, die bei der Expansion und der Kontraktion der Muskeln des Herzens eines (nicht dargestellten) Patienten erzeugt werden, werden in herkömmlicher Weise durch Elektrokardiagramm-Elektroden 4 erfaßt. Ein herkömmlicher EKG-Verstärker 6 filtert, verstärkt und kombiniert die durch die EKG-Elektroden 4 erfaßten elektrischen Signale und erzeugt an seinem Ausgang ein zeitlich veränderliches Signal, das die elektrische Aktivität des Herzens 2 darstellt. Die zeitlich veränder­ liche Wellenform 8 nach Fig. 2 zeigt den einem einzelnen Herzschlag zugeordneten Teil eines normalen EKGs eines Erwachsenen. Eine typische EKG-Wellenform enthält eine P-Zacke mit positiver Polarität, einen aus einer negativen Q-Zacke, einer positiven R-Zacke und einer negativen S-Zacke bestehenden QRS-Komplex, und eine positive T-Zacke. Die R-Zacke ist üblicherweise der hervorstechendste Teil des EKG-Signals.

In einer herkömmlichen Weise tastet ein Analog-Digital- (A/D)-Umsetzer 10 die EKG-Wellenform 8 ab und stellt an seinem Ausgang aufeinanderfolgend digitale Darstellungen der Momentanwerte der Wellenform 8, z. B. mit einer Folgefrequenz von 400 Hz zur Verfügung. Ein Speicher 12 umfaßt einen Pufferbereich 14, der die digitalen Signale vom A/D-Umsetzer 10 erhält und er speichert digitale Darstellungen von 300- Millisekunden-Teilen der EKG Wellenform.

Gleichzeitig ermittelt ein QRS-Detektor 18 in herkömmlicher Weise QRS-Komplexe, wie beispielsweise durch Ermitteln der Spitzen der EKG-Wellenform, die, wie es durch die Wellenform 8 in Fig. 2 dargestellt ist, den Spitzen der R-Zacken entspre­ chen. Auf diese Weise wird der Ausgang des QRS-Detektors 18 dazu verwendet, das Durchlaufen der digitalen Darstellungen vom Puffer 14 in einen Speicher 16 für Anfangsmuster zu steuern. Bei der bevorzugten Ausführungsform speichert der Speicher 16 für die Anfangsmuster diese sequentiell, so daß eine digitale Momentanwertprobe jedes QRS-Komplexes der Spitze der R-Zacke entspricht, zwei Proben vor dieser Spitze und fünf Proben nach dieser Spitze vorgesehen sind. Jede dieser acht Proben ist 50 Millisekunden von ihrer benachbar­ ten Probe entfernt. Diese acht Proben sind in der Wellenform 8 der Fig. 2 als Punkte dargestellt und sind Darstellungen eines einzelnen Anfangsmusters. Während jedes Anfangsmuster im Speicher 18 für die Anfangsmuster gespeichert wird und dann verarbeitet wird, wird ein anderer Bereich des Puffers 14 ver endet, um den nächsten 300-Millisekunden-Bereich des EKG-Signals zu speichern.

Gemäß den Grundgedanken der Erfindung werden die Anfangsmu­ ster-Darstellungen der QRS-Komplexe weiter verarbeitet, um reduzierte Muster zu bilden, die eine verminderte Anzahl von Elementen aufweisen. Im einzelnen normiert ein Prozessor 20 zuerst die Proben des im Speicher 16 gespeicherten Anfangs­ musters. Dies wird durchgeführt, um die Auswirkung von Veränderungen der QRS-Amplituden auf spätere Verarbeitungs­ stufen zu beseitigen. Bei der bevorzugten Ausführungsform wird die Normierung dadurch erreicht, daß dem größten Proben-Amplitudenwert des ursprünglich gespeicherten Musters der Wert 16 zugeordnet wird und daß dem kleinsten Proben- Amplitudenwert der Wert Null zugeordnet wird. Dieser Vorgang ermöglicht es, daß jede Probe des reduzierten Musters durch ein Vier-Bit-Wort dargestellt werden kann. Wenn beispielswei­ se ein Anfangsmuster folgendermaßen war:

x=[0, 0, 100, 10, 0, 2, 15, 30]

würde das normierte Muster sein:

x=[0, 0, 16, 1, 0, 0, 2, 4]

Danach wird jedes Element des reduzierten Musters durch eine Kombination von ausgewählten Proben des normierten Musters gebildet. Bei der bevorzugten Ausführungsform wird die Kom­ bination durch den Prozessor 20 nach der folgenden Gleichung erreicht:

Gemäß dieser Gleichung würde das erste reduzierte Muster folgendermaßen lauten:

y=[0, 0, 14, -3]

und diese vier Digitalwerte würden vorübergehend in einem Pufferspeicher 22 gespeichert werden. Ein Vergleicher 24 vergleicht die im Pufferspeicher 22 gespeicherten Muster mit denjenigen, die bereits in in einem Speicher 26 für die reduzierten Muster gespeichert sind. Wenn keine Übereinstim­ mung gefunden wird, was bei dem ersten reduzierten Muster der Fall sein wird, wird dieses Muster in den Pufferspeicher 22 übertragen und in einem ersten Musterbereich im Speicher 26 gespeichert. Der Speicher 26 hat genügend Speicherbereiche und Eingang/Ausgang-Multiplexeinrichtungen (nicht darge­ stellt) zum Speichern einer Mehrzahl von reduzierten Mustern.

Der nächste QRS-Komplex wird in ähnlicher Weise durch die Einheiten 4 bis 20 verarbeitet und vom Pufferspeicher 22 als Prüflinge für die Speicherung dem Speicher 26 für die reduzierten Muster zur Verfügung gestellt. Der Vergleicher 24 prüft jedes Prüfmuster durch aufeinanderfolgenden Ver­ gleich mit zuvor im Speicher 26 gespeicherten Mustern. Falls der Prüfling als derselbe betrachtet wird wie ein gespei­ chertes Muster, z.B. "eine Übereinstimmung" vorliegt, werden seine digitalen Werte gemittelt, um zu erreichen, daß ver­ gleichbare Wellenformteile auftretenden kleinen Änderungen der Gesamtwellenform langsam folgen können. Falls die Muster nicht übereinstimmen, wird das Prüfmuster als ein neues reduziertes Muster in dem Speicher 26 für die reduzierten Muster gespeichert. Der Vergleicher 24 vergleicht auch gemessene Merkmale, die sich auf den Prüfling und die gespeicherten Muster beziehen, wie es unten im einzelnen beschrieben werden wird.

Da jedes reduzierte Muster halb so viele Elemente wie das Anfangsmuster hat, ist weniger Speicherplatz zum Speichern der reduzierten Muster erforderlich. Weiterhin hat der Erfinder herausgefunden, daß infolge der Kombination der Proben in dem Anfangsmuster zum Bilden jedes Elements des reduzierten Musters, eine im Vergleich zur herkömmlichen Signalkorrelationstechnik vereinfachte Vergleichsverarbeitung verwendet werden kann, um zu bestimmen, ob eine Überein­ stimmung vorliegt. Bei der bevorzugten Ausführungsform wird jedes reduzierte Prüfmuster mit den gespeicherten Mustern gemäß der folgenden Gleichung verglichen, die ein Maß für die Ähnlichkeit zwischen den Mustern ist:

Falls der Wert von s kleiner ist als eine bestimmte Schwelle, dann werden die Muster als übereinstimmend betrachtet.

Diese Art des Vergleichs ist vorteilhaft gegenüber der her­ kömmlichen Technik, da es dadurch rechnerisch wesentlich weniger aufwendig ist, daß relativ wenige einfache Subtrak­ tionen erforderlich sind, im Vergleich zur herkömmlichen Korrelationstechnik. Infolge des vereinfachten Verfahrens und der Anordnung zum Vergleich der Wellenformen gemäß der Erfindung, kann eine wesentlich größere Anzahl von Mustern gespeichert, verglichen und klassifiziert werden und dies zu niedrigeren Kosten als mit Herz-Überwachungseinrichtungen nach dem Stand der Technik. Darüber hinaus kann für geringe Zusatzkosten betreffend die Komplexität des Schaltkreises ein großer Teil des EKG-Signals, beispielsweise durch Einschließen von Teilen des T-Zackenbereichs verarbeitet werden.

Eine Auswerteeinrichtung 28 verwendet die im Speicher 26 für die reduzierten Muster gespeicherten Informationen, um zweck­ mäßige Anzeigen für die Herzüberwachung bereitzustellen. Beispielsweise umfaßt bei dem bevorzugten Ausführungsbei­ spiel die Auswerteeinrichtung 28 eine vorprogrammierte Liste von Merkmalsklassifikationen und sie klassifiziert in Verbin­ dung mit dem Vergleicher 24 die reduzierten Muster in vorge­ gebene Klassen. Derartige Klassifikationen können auf der Messung von verschiedenen QRS-Merkmalen basieren, z.B. Zeit­ intervallen zwischen verschiedenen Teilen des QRS-Komplexes, deren relative Amplitudenwerte und deren Häufigkeit des Auftretens. Wenn die Muster einmal klassifiziert sind, prüft ein (nicht gezeigter) Rhythmus-Detektor in der Auswerteein­ richtung 28 für anormale Muster oder Folgen des Auftretens, um den Zustand des Herzens 2 anzuzeigen. Beispielsweise kann der Rhythmiadetektor der Auswerteeinrichtung 28 derart pro­ grammiert werden, daß er einen Alarm auslöst, falls zwei aufeinanderfolgende Kammer-Extrasystole (ein Couplet) erkannt werden. Eine Mikroprozessorsteuerung 30 stellt die notwendi­ gen Steuersignale für die Funktion der in Fig. 1 dargestell­ ten Anordnung zur Verfügung.

Das in Fig. 3 dargestellte Flußdiagramm zeigt im einzelnen die Funktionsweise der in Fig. 1 dargestellten Herz-Überwa­ chungseinrichtung. Zu Beginn wird der erste QRS-Komplex erkannt, ein reduziertes Muster erzeugt und dann im Puffer­ speicher 22 gespeichert (Schritte 210-214). Da dieses das erste Muster ist, wird keine Übereinstimmung mit dem zuvor gespeicherten Muster vorliegen, und das Anfangsmuster wird in einem ersten Muster-Speicherbereich des Speichers 26 für die reduzierten Muster gespeichert (Schritte 216-220). Weiter­ hin werden die vorher gemeßenen QRS-Merkmale ebenfalls zu diesem Zeitpunkt mit den jeweiligen Merkmalen gespeichert. Diese Merkmale werden später verwendet, um die gespeicherten Muster als normal oder anormal zu klassifizieren. Nachfolgen­ de QRS-Komplexe werden in ähnlicher Weise verarbeitet, um neue reduzierte Muster zu bilden, die als Prüflinge dem Vergleicher 24 angeboten werden und mit denjenigen reduzier­ ten Mustern verglichen werden, die bereits darin gespeichert sind. Wenn der Vergleich eine Übereinstimmung mit einem der gespeicherten Muster zeigt, werden die Elemente, ebenso wie die Merkmalswerte des reduzierten Prüfmusters mit den Werten des Musters, mit dem es übereinstimmte gemittelt (Schritt 222). Wenn keine Übereinstimmung vorliegt, wird das redu­ zierte Prüfmuster als neues reduziertes Muster gespeichert. Dieser Vorgang dauert für die Anzahl der QRS-Komplexe an, die einen "Lernmodus" definieren. Bei dem vorliegenden Bei­ spiel dauert der Lernmodus an, bis einer der Muster-Speicher­ bereiche des Speichers 26 insgesamt 10 Übereinstimmungen hatte. Zu diesem Zeitpunkt werden die gespeicherten Muster und ihre Merkmale verarbeitet, um eines davon als normal zu definieren und danach werden seine Merkmale als eine Ver­ gleichsgrundlage für eine Klassifikation der in dem Speicher 26 gespeicherten Muster als normal oder anormal verwendet (Schritte 224-228). Danach werden, wie es in den Schritten 230-234 gezeigt ist, aufeinanderfolgend Prüfmuster durch Vergleich ihrer Merkmale mit denjenigen, die als normal (nach einer Übereinstimmung, Schritt 222) definiert wurden, als normal oder anormal klassifiziert und der Rhythmus-Detektor löst einen Alarm immer dann aus, wenn z.B. eine spezifizier­ te Folge von normalen und anormalen QRS-Komplexen erkannt wird.

Es wurden ein neues Verfahren und eine neue Anordnung zum Vergleichen von Wellenformteilen einer zeitveränderlichen Wellenform beschrieben, die die Aufgabe löst und die alle erwarteten Vorteile aufweist. Viele Änderungen, Modifika­ tionen, Variationen und andere Verwendungen und Anwendungen der vorliegenden Erfindung werden für die auf diesem Gebiet tätigen Fachleute nach der Betrachtung der Beschreibung und der zugehörigen Zeichnungen offenbar, die ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel beschreiben. Beispielsweise könnte der Detektor für die Arrhythmien, in dem die Erfindung verkör­ pert ist nur ein Teil einer allgemeineren Überwachungsein­ richtung für das Herz sein. Zusätzlich ist es nicht not­ wendig, daß das Anfangsmuster normiert wird, bevor das redu­ zierte Muster gebildet wird. Weiterhin kann die Anzahl der Proben in dem reduzierten Muster geändert werden und andere Arten der Kombinationen der Proben der Anfangsmuster können verwendet werden, um jede Probe des reduzierten Musters zu bilden, z.B. Kombinationen, die Additionen, Subtraktionen, Multiplikationen oder Divisionen beinhalten. Es soll auch festgehalten werden, daß der Vergleich der reduzierten Muster auf andere Weise erreicht werden kann als durch ein­ fache Messung der Ähnlichkeit wie sie bei dem bevorzugten Ausführungsbeispiel verwendet wird. Beispielsweise könnte man herkömmliche Korrelationstechnik verwenden. Schließlich sollte es klar sein, daß ein wesentlicher Teil der in Fig. 1 dargestellten Anordnung durch programmgesteuerte Verarbeitung anstelle von diskreten Bauteilen verwirklicht werden kann. Alle derartige Änderungen, Modifikationen, Variationen und andere Verwendungen und Anwendungen, die nicht von den Grund­ gedanken und dem Umfang der Erfindung abweichen, sollen durch die Erfindung erfaßt werden, die nur durch die Patentan­ sprüche begrenzt ist.

Claims (15)

1. Verfahren zum Vergleichen von Teilen von Wellenformen mindestens eines zeitveränderlichen Signals, gekennzeichnet durch die folgenden Schritte:
Erzeugen von Anfangsmustern aus digitalen Signalproben, die Momentanwerte von aufeinanderfolgenden, zeitlich voneinander getrennten Proben der Teile des zeitveränderlichen Signals darstellen;
Erzeugen von reduzierten Mustern, die eine Anzahl von digi­ talen Signalelementen aufweisen, die kleiner ist als die Anzahl der Proben von entsprechenden Anfangsmustern, wobei jedes Element des reduzierten Musters eine Kombination von mindestens zwei Proben des entsprechenden Anfangsmusters enthält; und
Verarbeiten von entsprechenden Elementen von mindestens zwei reduzierten Mustern, um ein Signal zu erhalten, das den Grad der Ähnlichkeit der jeweiligen Teile des zeitveränderlichen Signals angibt, das durch die mindestens zwei reduzierten Muster dargestellt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die digitalen Signalproben der Anfangsmuster durch Zuordnen eines ersten und zweiten vorgegebenen Werts zu einer als ein Maximalwert bzw. als ein Minimalwert bewerteten digitalen Signalprobe des Anfangsmusters normiert werden.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Erzeugen der reduzierten Muster ein auf­ einanderfolgendes Subtrahieren von unterschiedlichen Paaren von zeitlich getrennten Proben der Anfangsmuster umfaßt, die voneinander um die halbe Gesamtzahl der in den Anfangsmustern enthaltenen Proben getrennt sind, um jedes Element der redu­ zierten Muster zu bilden.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch ge­ kennzeichnet, daß das Verarbeiten ein Summieren der Ergeb­ nisse von Subtraktionen von entsprechenden Elementen der jeweiligen reduzierten Muster umfaßt, um die Signaldarstel­ lung des Grades der Ähnlichkeit der jeweiligen Wellenform­ teile zu erhalten.

5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Ergebnis der Summierung mit einem Schwellenwert vergli­ chen wird und daß eine Übereinstimmung der durch die redu­ zierten Muster dargestellten Wellenformteile angezeigt wird, wenn das Ergebnis der Summierung den Schwellenwert nicht überschreitet.

6. Anordnung zum Vergleichen von Teilen von Wellenformen min­ destens eines zeitveränderlichen Signals, gekennzeichnet durch
eine Einrichtung zum Erzeugen von Anfangsmustern aus digi­ talen Signalproben, die Momentanwerte von aufeinanderfolgen­ den, zeitlich voneinander getrennten Proben der Teile des zeitveränderlichen Signals darstellen;
eine Einrichtung zum Erzeugen von reduzierten Mustern, die eine Anzahl von digitalen Signalelementen aufweisen, die kleiner ist als die Anzahl der Proben in entsprechenden Anfangsmustern, wobei jedes Element des reduzierten Muster eine Kombination von mindestens zwei Proben des entsprechen­ den Anfangsmusters enthält; und
eine Einrichtung zum Verarbeiten von entsprechenden Elementen von mindestens zwei reduzierten Mustern, um ein Signal zu erhalten, das den Grad der Ähnlichkeit der jeweiligen Teile des zeitveränderlichen Signals darstellt, der durch die min­ destens zwei reduzierten Muster dargestellt wird.

7. Anordnung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß weiterhin eine Einrichtung zum Normieren der digitalen Si­ gnalproben der Anfangsmuster durch Zuordnen eines ersten und zweiten vorgegebenen Wertes zu einer als ein Maximalwert bzw. als ein Minimalwert bewerteten digitalen Signalprobe des Anfangsmusters vorgesehen ist.

8. Anordnung nach Anspruch 6 oder Anspruch 7, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Einrichtung zum Erzeugen der reduzierten Muster eine Einrichtung umfaßt zum aufeinanderfolgenden Sub­ trahieren von unterschiedlichen Paaren von zeitlich getrenn­ ten Proben der Anfangsmuster, die voneinander um die halbe Gesamtzahl der in den Anfangsmustern enthaltenen Proben ge­ trennt sind, um jedes Element der reduzierten Muster zu bil­ den.

9. Anordnung nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zum Verarbeiten eine Einrichtung zum Summieren der Ergebnisse von Subtraktionen von entsprechenden Elementen der jeweiligen reduzierten Muster umfaßt, um die Signaldarstellung des Grades der Ähnlichkeit der jeweiligen Wellenformteile zu erhalten.

10. Anordnung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß weiterhin eine Einrichtung zum Vergleichen des Ergebnisses der Summierung mit einem Schwellenwert und eine Einrichtung zum Anzeigen einer Übereinstimmung der durch die reduzierten Muster dargestellten Wellenformteile, wenn das Ergebnis der Summierung den Schwellenwert nicht überschreitet, vorgesehen sind.

11. Anordnung zum Überwachen von Elektrokardiagrammm-(EKG) - Signalen, gekennzeichnet durch
Elektroden zum Bereitstellen von analogen EKG-Signalen;
einen A/D-Umsetzer zum Bereitstellen von digitalen EKG-Si­ gnalproben, die Momentanwerte des analogen EKG-Signals in aufeinanderfolgenden, zeitlich voneinander getrennten Ab­ ständen darstellen;
eine Einrichtung zum Erzeugen von aufeinanderfolgenden Anfangsmustern der digitalen Signalproben von aufeinander­ folgenden Teilen des EKG-Signals;
eine Einrichtung zum Kombinieren von wenigstens zwei digita­ len Signalproben jedes Anfangsmusters, um Elemente von ent­ sprechenden reduzierten Mustern zu bilden; und
eine Einrichtung zum Verarbeiten von entsprechenden Elementen von mindestens zwei reduzierten Mustern, um ein Signal zu er­ halten, das den Grad der Ähnlichkeit der jeweiligen Teile des EKG-Signals darstellt, das durch die mindestens zwei re­ duzierten Muster dargestellt wird.

12. Anordnung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß weiterhin eine Einrichtung vorgesehen ist, die die digitalen Signalproben der Anfangsmuster durch Zuordnen eines ersten und zweiten vorgegebenen Wertes zu einer als ein Maximalwert bzw. als ein Minimalwert bewerteten digitalen Signalprobe des Anfangsmusters normiert.

13. Anordnung nach Anspruch 11 oder Anspruch 12, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Einrichtung zum Erzeugen der reduzier­ ten Muster eine Einrichtung umfaßt zum aufeinanderfolgenden Subtrahieren von unterschiedlichen Paaren von zeitlich ge­ trennten Proben der Anfangsmuster, die voneinander um die halbe Gesamtzahl der in den Anfangsmustern enthaltenen Proben getrennt sind, um jedes Element der reduzierten Muster zu bilden.

14. Anordnung nach einem der Ansprüche 11 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zum Verarbeiten eine Einrichtung zum Summieren der Ergebnisse von Subtraktionen von entsprechenden Elementen der jeweiligen reduzierten Muster umfaßt, um die Signaldarstellung des Grades der Ähnlichkeit der jeweiligen Wellenformteile zu erhalten.

15. Anordnung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß weiterhin vorgesehen sind:
eine Einrichtung zum Vergleichen des Ergebnisses der Summie­ rung mit einem Schwellenwert und
eine Einrichtung zum Anzeigen der Übereinstimmung der durch die reduzierten Muster dargestellten Wellenformteile, wenn das Ergebnis der Summierung den Schwellenwert nicht über­ schreitet.