WO2013060322A1 - Method and system for monitoring and for determining the intensity of pain and the depth of anaesthesia - Google Patents

Method and system for monitoring and for determining the intensity of pain and the depth of anaesthesia Download PDF

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WO2013060322A1
WO2013060322A1 PCT/DE2012/001070 DE2012001070W WO2013060322A1 WO 2013060322 A1 WO2013060322 A1 WO 2013060322A1 DE 2012001070 W DE2012001070 W DE 2012001070W WO 2013060322 A1 WO2013060322 A1 WO 2013060322A1
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anesthesia
parameter
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heart rate
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PCT/DE2012/001070
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Axel Heller
Hagen Malberg
Niels Wessel
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Technische Universität Dresden
Humboldt Universität Zu Berlin
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Definitions

  • the invention relates to a method and a device for the non-invasive monitoring and determination of pain intensity and depth of anesthesia during medical interventions. Monitoring the depth of anesthesia - the state of anesthesia - during an operation is one of the prior art of medical treatment.
  • the technical means for determining the depth of anesthesia are the measurement of blood pressure and heart rate; in addition, EEG signals from the brain are now also being used.
  • the resulting negative effects can cause delayed postoperative awakening, prolonged monitoring times, and cardiovascular instability.
  • the field of application of the invention is thus an anesthesia guide during medical operations on the patient, in order to avoid incorrect loading due to overdoses or underdoses of necessary medicines.
  • the document US2011 / 0137134 A1 describes a method with complex algorithmic processing of arterial pressure and heart rate data for monitoring the intraoperative pain intensity sensation for fuzzy logic-based control of infusion administration.
  • Dominant are EEG data in combination with other relevant heart rate data to determine the depth of anesthesia.
  • only anesthesia depth measurement with frequency parameters of the heart rate variability HRV is possible. New frequency ranges and new monitoring parameters are planned.
  • cardiovascular biosignals are one of the most current topics in biomedical engineering research.
  • extracorporeal derived biosignals e.g., ECG, blood pressure
  • ECG electrocardial pressure
  • blood pressure blood pressure
  • General anesthesia is a medication-induced controlled and reversible loss of consciousness with parallel pain elimination. like a induced muscle relaxation.
  • the brain is not completely turned off, so the depth of anesthesia is constantly monitored during a medical operation. As standard for the monitoring of the depth of anesthesia measurements are made, based on
  • the anaesthetized patient wears a headset with a continuous click. Each click triggers a response in the patient's brain, and the reaction is reflected in the cerebral flow curves. Quantifying the reaction is entirely possible with computer technology. The way the reaction works depends on the depth of anesthesia, which the system can measure in this way, as in the publication Wiedemann: Neuärige “Wachheitsmonitore" (Anesthesia depth with acoustic stimuli), URL: http: //www.innovations-report. de / html / reports / medicine_health / report- 17726.html. Clinically, the criteria for "too shallow or too deep anesthesia" so far difficult to judge patient-specific.
  • a device for monitoring anesthesia and depth of consciousness is described in document WO 2011/017778 A1.
  • the invention also includes a method wherein the apparatus and methods are based on the execution of at least one non-linear dynamics (NLD) analysis for monitoring continuous or evoked signals at the patient.
  • NLD non-linear dynamics
  • the invention is based on a non-linear dynamics (NLD) analyzer to improve the difference between different signal origins.
  • NLD non-linear dynamics
  • One problem is that at least two sensors are needed to estimate the depth of anesthesia.
  • the focus of the invention is directed to AEP (triggered test signals) and the associated data analysis with nonlinear dynamics (NLD) methods from EEG recordings.
  • NLD nonlinear dynamics
  • a general problem of the aforementioned prior art is thus that a pain strength measurement and assessment during anesthesia so far is not possible.
  • the known monitoring systems are not suitable for detecting the occurrence of lack of anesthetic depth or intraoperative alertness early and reliably.
  • the metrological quantification of pain intensity is missing.
  • the result is that hypnotics and sedatives are administered for safety and thus the overdose is made with all the negative consequences.
  • heart rate variability As heart rate variability or heart rate variability (HRV) is in the article: heart rate variability, Wikipedia http://de.wikipedia.org/wiki/Herzfrequenzva- riabil% C3% A4t, the ability of an organism (human, mammal) called the frequency to change the heart rhythm. Even at rest spontaneous changes in the time interval between two heartbeats occur.
  • HRV heart rate variability
  • the distance between two heart beats is usually defined as the time between the beginning of two contractions of the ventricles. This beginning of the chamber contraction appears in the electrocardiogram (ECG) as a so-called R-wave.
  • ECG electrocardiogram
  • the distance between two R waves is therefore referred to as the RR interval (to avoid confusion with the blood pressure indication RR (according to Riva-Rocci), the name NN is sometimes used).
  • the RR interval can be converted into the heart rate as a reciprocal (60 BPM ⁇ 1000 ms: 60 beats per minute ⁇ 1000 milliseconds RR distance).
  • the RR intervals are usually not the same length, but are subject to fluctuations. The quantification of these fluctuations is referred to as heart rate or heart rate variability (HRV).
  • HRV heart rate or heart rate variability
  • a heartbeat is triggered by an impulse of the sinus node as the central impulse generator of the autonomic excitation system of the heart. This, in turn, is under the influence of the superior vegetative nervous system, with an activating influence on the sympathetic nervous system. flow which, inter alia, results in an increase in the heart rate.
  • Physical and mental stress is associated with an increase in the activity of the sympathetic, to be reduced in parallel to the parasympathetic regulated body functions, such as digestion.
  • External influences stimuli
  • mental processes thoughts
  • mechanical processes hearing
  • the ECG of a heart rate monitor is still a central diagnostic procedure in cardiology. From the ECG, a so-called time series of the RR intervals can be determined. The variation of this time series can be quantified by means of different methods with regard to their strength, time scale or internal patterns. A simple statistical quantity for determining the variance is the standard deviation of the RR intervals. There are three areas (domains) that are used to analyze heart rate variability: ⁇ Time range ZB (eg standard deviation of RR intervals)
  • the fluctuations of the heart rate can be further characterized by spectral analysis. More recently, complex empirical parameters such. B. the fractal dimension used.
  • Spectral analysis is a very accurate method for determining the frequency components that make up heart rate variability. For example, it provides information about the coupling of respiration and heartbeat (ie their coherence) in the relaxed state. When respiration and heartbeat are well coupled, the spectral analysis gives a clear peak (peak).
  • the relevant measurement spectrum is divided into frequency bands in HRV research, low-frequency band LF (low frequency), high-frequency band HF (high frequency), partially plus another frequency band: VLF (Very-low frequency) band and ULF (ultra low frequency) band.
  • a parameter of the frequency range FB is the heart rate (HR).
  • HRV heart rate variability
  • heart rate variability has its origin in the function of the autonomic nervous system, in principle it is possible to detect diseases which have an effect on the heartbeat.
  • the invention is therefore based on the object of specifying a method and a device for non-invasive monitoring and determination of pain intensity and depth of anesthesia, which are designed so that the measurement of heartbeat signals and the common display of anesthetics and pain intensity during medical Interventions can be reliably and promptly given to improve the quality of the anesthesia depth profile.
  • an individualized anesthesia guide should also be sought for economic reasons, wherein
  • Biosignal analyses at least with the determination of time-domain based parameters ZB for the pain intensity P and with determination of nonlinear-based symbolic dynamics parameters SD for the depth of anesthesia D, wherein information about
  • heartbeat signals indicating the change in heart rate and heart rate variability being calculated
  • Heart rate variability is hereby considered to be the change in heartbeat duration for each heartbeat, i. is defined as a change in heartbeat-to-heartbeat interval.
  • the parameter frequency range FB can be used to display the depth of anesthesia D.
  • An associated device for the non-invasive monitoring and determination of pain intensity and depth of anesthesia according to the aforementioned method comprises according to the characterizing part of claim 9
  • a function unit for signal preprocessing in order to provide the electrical biosignals, taking account of a determined heart rate variability, on the one hand for processing into parameter time range ZB for the pain intensity P and on the other hand for processing into parameter symbolic dynamics SD for the depth of anesthesia D respectively
  • an evaluation unit having at least two signal channels, which is connected downstream of the functional unit for signal preprocessing, and the signals of the parameter time domain ZB are arranged in a first signal channel and the parameters of the symbolic dynamics signal SD in a second signal channel,
  • the evaluation unit has a functional unit for calculating the pain intensity P and a functional unit for calculating the anesthetic dose D including program-technical means stored therein, and
  • - has a decision-system functional unit, which is connected in line with the pain-strength calculation functional unit P and with the anesthesia depth-calculation functional unit D, and performs comparisons of the calculated values with detected output / target values, and
  • the display unit may be implemented as a monitor for monitoring the displayed anesthesia depth D and the indicated pain intensity P, preferably as a special anesthetic pain monitor.
  • the ECG for detecting / measuring heartbeat signals may be replaced by an external input device prior to the induction of anesthesia detected heartbeat signals and conversion of biosignals formed in electrically digital form or in parallel to comparing the pre-operative heartbeats and heartbeats during the medical operation be connected.
  • the advantage of the invention is that, in contrast to the prior art, an EEG data usage can be explicitly dispensed with.
  • an EEG data usage can be explicitly dispensed with.
  • a measurement of heartbeat signals by means of a conventional method (preferably by ECG), which are suitable for indicating the change in the heart rate and
  • a system is to be created which, in addition to the information on the depth of anesthesia, also provides information on the level of pain.
  • the device comprises a heartbeat measuring device for signal detection and, furthermore, at least one evaluation unit with functional units for biosignal analysis and functional units for forming a rule-based decision system, the execution of the biosignal analysis and the mode of operation of the decision system being based on program-technical means.
  • the evaluation unit therefore contains functional units which, in their electronic hardware structure and in their program-technical mean interactions, represent a software-supported system for monitoring the depth of anesthesia D during an operative procedure by evaluating cardiovascular biosignals and at the same time statements about the instantaneous pain intensity occurring during the procedure P indicates.
  • Characteristic segments for heart rate analysis in particular from the ECG signals of the heart rate monitor, are obtained and evaluated.
  • other signals can also be used for monitoring from the one heartbeat meter during anesthesia for cardiovascular anesthesia analysis.
  • the indicator for the depth of anesthesia D is the calculated special nonlinear parameter Symbolic dynamics SD and the indicator for the pain intensity P are the parameters time range ZB for the pain intensity P, wherein the respective parameters are assigned to functional units of the evaluation unit.
  • the invention thus describes the existence of a functional relationship between biosignals and the depth of anesthesia D and the pain intensity P.
  • the program-technical means of the evaluation unit realize a mathematical model with an evaluation of characteristic signal segments, in particular the heart rate variability of the heartbeat signals for a rule-based decision system for anesthesia guidance.
  • the following program-technical steps are carried out in the functional units of the evaluation unit:
  • the standard equipment may comprise at least one conventional arrangement for measuring heartbeat signals - a heartbeat meter.
  • 1 shows a device for the non-invasive monitoring and determination of pain intensity P and of depth of anesthesia D during medical interventions with a single arrangement for heartbeat measurement with signal detection
  • FIG. 2 shows a parameter symbolic dynamics (SD) -arcosine depth (D) -functional representation
  • Fig. 3 is a Veriaufsdarwolf the anesthesia depth D (t) during various
  • FIG. 5 is a plot of pain intensity P (t) during various periods of the perioperative phase.
  • FIGS. 1 and 2 are considered together.
  • FIG. 1 shows in general form a device 13 for noninvasive monitoring and for determining the pain severity P and the depth of anesthesia D during medical surgical interventions, wherein at least one conventional arrangement 2 for heart rate measurement and signal acquisition 3, eg an ECG, is provided.
  • a patient 1 for signal acquisition 3 of heartbeats connected to the arrangement 2 for heart rate measurement.
  • signal preprocessing 4 taking into account the heart rate variability takes place taking into account already stored in the device 13 biometric signals together with the preprocessed signals performing a biosignal analysis. 5
  • the parameter time range ZB and the parameter symbolic dynamics SD are determined from the available biosignals, wherein the symbolic dynamics parameter SD is intended to determine and display the depth of anesthesia D, while the parameter time range ZB for determining the pain intensity P and the display thereof on a monitoring unit designed as a display unit 12.
  • a decision system 6 evaluates the parameter symbolic dynamics SD and the parameter time range ZB for estimating the depth of anesthesia D and the pain intensity P and shows for monitoring appropriate statements on the continuation of the medical intervention by a user 7.
  • FIG. 2 an associated parameter symbolic dynamics (SD) - anesthesia depth (D) function representation is shown, wherein in the values of the areas SDo and Do normal heartbeat signals and an associated normal alertness level are present.
  • SD parameter symbolic dynamics
  • D anesthesia depth
  • the normal level of alertness of a patient is determined prior to induction of anesthesia, the measurement of heartbeats taking into account a determined heart rate variability HRV and its evaluation prior to induction of anesthesia as reference measurement and determination for time domain parameters ZB and symbolic dynamics parameters SD in the stage before the induction of anesthesia.
  • FIG. 2 shows a linear functional assignment of the parameter symbolic dynamic SD to the depth of anesthesia D:
  • Deviations from the depth of anesthesia Do are reproduced by a deviation of the parameter symbolic dynamics SD 0 to SD n , as a result of which the heartbeat measured values obtained can be monitored and evaluated in accordance with FIG. 2.
  • D D (t) of the depth of anesthesia D during different periods of time t1 to t6 of the perioperative phase.
  • the temporal change of the anesthetic depth level D (t) of a patient in the time intervals t1 to t6 is displayed on the monitor 12, wherein the ranges of the parameter SD with SDo, SD n and SDm are associated with areas Do, D "and Dm of anesthesia depth as shown in FIG.
  • FIG. 4 shows an associated parameter time range (ZB) - pain intensity (P) - functional representation, whereby normal heartbeat signals and an associated normal level of pain intensity - range without operative pain - are present at the values P 0 and ZB 0 .
  • Deviations from the pain intensity Po are reproduced by a deflection of the parameter time range ZBo, as a result of which the received heartbeat measurement values can be evaluated in accordance with FIG. 4.
  • FIG. 4 shows a functional assignment of the parameter time range ZB to the pain intensity P (pain intensity):
  • the range P 0 of the normal pain intensity state corresponds to the high range of the parameter time range ZBo
  • the range Pi of a slight pain intensity corresponds to the middle range of the parameter time range ZBi
  • FIG. 5 shows a progression representation of the parameter of pain intensity P during different periods of time t1 to t7 of the perioperative phase. Taking into account the assignment of the pain strengths P shown in FIG. 4 from the calculated parameter time range ZB, the temporal change in the pain intensity level P is displayed in the time intervals t1 to t7 of a patient, corresponding to the ranges of the parameter time range ZB with ZBo, ZBj and ZB S. Areas Po, Pi and P s of the pain intensity, as shown in Fig. 4 are assigned.
  • the inventive method and the associated device make it possible that due to the use of a conventional arrangement for heart rate signal measurement no additional sensor on and / or in the patient must be introduced, which means no additional risk burden for the patient 1.
  • the associated device 13 for noninvasive monitoring and for determining pain intensities P and depths of anesthesia D during medical procedures comprises, as shown in a schematic illustration in FIG. 6, at least
  • a downstream converter 9 for the conversion of the detected heartbeat signals into electrically digitized biosignals
  • a functional unit 4 for signal preprocessing in order to channel the electrical bio-signals taking into account a determined heart rate variability on the one hand for the processing in parameters PA for the pain intensity P and on the other hand for the processing in parameters symbolic dynamics SD for the depth of anesthesia D,
  • an evaluation unit 8 having two signal channels 18, 19, which is connected downstream of the signal preprocessing functional unit 4 and receives the signals of the parameter time range ZB via the first signal channel 18 and the signals of the parameter symbolic dynamics SD via the second signal channel 19,
  • the evaluation unit 8 has a functional unit 10 for determining / calculating the pain intensity curve P and a functional unit 11 for determining the calculation of the depth of anesthesia course D including program-technical means stored therein, and
  • - has a decision-making functional unit 6, which is connected in line with the pain intensity curve P function / calculation unit 10 and with the depth-of-depth detection / calculation functional unit 11, and makes comparisons of the detected / calculated values with detected output / target values , and
  • a monitor / anesthesia pain monitor 12 which is intended to display the depth of anesthesia course D and the associated pain intensity curve P and monitoring.
  • an external input device 15 with recorded heartbeat signals in the state of analgesia and without anesthesia and in electrically formed biosignals alternatively be used instead of the arrangement 2 or parallel to the arrangement 2.
  • a memory unit 16 for patient-characteristic data shown in FIG. 1 may be associated with the functional unit 3 for detecting and converting heartbeat signals and the evaluation unit 8 including the decision system 6.
  • Patient characteristic data can be eg BMX, age, sex, medication, type of medical intervention.
  • a unit 17 for problem-triggering alarm activation can be connected in addition to the monitor / anesthetic pain monitor 12 designed as a display unit and / or monitoring unit.

Abstract

The invention relates to a method and to a system (13) for non-invasive monitoring and for determining the intensity of pain P and the depth of anaesthesia D, wherein the system (13) comprises an arrangement (2) for detecting/measuring heartbeat signals, a converter (9) connected downstream for converting the detected heartbeat signals into electrically digitised biosignals, a functional unit (4) for signal pre-processing in order to convert the electrical biosignals, taking account of a determined heart rate variability, for processing both into parameters 2B for the intensity of pain P and into parameters SD for the depth of anaesthesia D from the determined heart rate variability, an evaluation unit (8) that has at least two signal channels (18, 19), is connected downstream to the functional unit (4) for signal pre-processing, and receives signals of the time domain parameter ZB from the first signal channel (18) and the signals of the symbolic dynamics parameters SD from the second signal channel (19), wherein the evaluation unit (8) has a functional unit (10) for determining the intensity of pain P and a functional unit (11) for determining the depth of anaesthesia D including program resources stored therein and has a functional unit (6) for a decision system, wherein said functional unit is conductively connected to the functional unit (10) for determining the intensity of pain P and to the functional unit (11) for determining the depth of anaesthesia D and carries out comparisons of determined/calculated values with detected output/desired values, and a display unit (12) on which a display the depth of anaesthesia D and the associated intensity of pain P is provided for monitoring.

Description

Verfahren und Einrichtung zum nichtinvasiven Überwachen und zur Ermittlung von Schmerzstärke und von Narkosetiefe  Method and device for noninvasive monitoring and determination of pain severity and depth of anesthesia
Beschreibung description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Einrichtung zum nichtinvasiven Überwachen und zur Ermittlung von Schmerzstärke und von Narkosetiefe wäh- rend medizinischer Eingriffe. Die Überwachung der Tiefe einer Anästhesie - des Narkosezustandes - während eines Eingriffs gehört zum Stand der Technik der medizinischen Behandlung. The invention relates to a method and a device for the non-invasive monitoring and determination of pain intensity and depth of anesthesia during medical interventions. Monitoring the depth of anesthesia - the state of anesthesia - during an operation is one of the prior art of medical treatment.
Technische Mittel zur Bestimmung der Narkosetiefe sind die Messung des Blut- drucks und der Herzfrequenz, zusätzlich werden jetzt auch EEG-Signale aus dem Gehirn herangezogen.  The technical means for determining the depth of anesthesia are the measurement of blood pressure and heart rate; in addition, EEG signals from the brain are now also being used.
Dazu gibt es folgende Probleme: There are the following problems:
- Eine unzureichende Schmerzausschaltung,  - Inadequate pain elimination,
- eine unzureichende Stressabschirmung, - insufficient stress shielding,
- eine intraoperative Wachheit und  - an intraoperative alertness and
- eine zu„tiefe Narkose" mit hämodynamischer Beeinträchtigung, die bei der Durchführung der Anästhesie während medizinischer operativer Eingriffe auftreten.  - one to "deep narcosis" with hemodynamic impairment, which occur during the conduct of anesthesia during medical operations.
Die resultierenden negativen Effekte können ein verzögertes postoperatives Erwachen, verlängerte Überwachungszeiten und eine Herzkreislauf-Instabilität hervorrufen. The resulting negative effects can cause delayed postoperative awakening, prolonged monitoring times, and cardiovascular instability.
Zweckmäßig ist deshalb eine individuelle „Anästhesie-Führung und - Überwachung" während des medizinischen operativen Eingriffs.  It is therefore appropriate to have an individual "anesthesia guide and monitoring" during the medical surgical procedure.
Das Anwendungsfeld der Erfindung besteht somit in einer Anästhesieführung während medizinischer operativer Eingriffe am Patienten, um Fehlbelastungen durch Überdosierungen oder Unterdosierungen von erforderlichen Medikamen- ten zu vermeiden. The field of application of the invention is thus an anesthesia guide during medical operations on the patient, in order to avoid incorrect loading due to overdoses or underdoses of necessary medicines.
Es gibt bekannte Verfahren zur Ermittlung der Narkosetiefe unter Nutzung der Herzraten-Daten: In der Druckschrift US2005/0143668 A1 werden charakteristische Parameter im Zeitbereich, im Frequenzbereich und in der Nichtlinearen Dynamik beschrieben. Dazu erfolgt die Parallel-Analyse des EEG, des Pulses und des dazugehörigen Schallsignals in definierten Zeitfenstern. In den Druckschriften WO 2008131294 A1 und DE 10 2008 016 298 A1 erfolgt die Diagnose des Schmerzstärkeempfindens aus Biosignalen als ein Beispiel für den physiologischen Zustand als klinischen Zustand von Personen. Die Aussa- ge ist ein qualitativ bewerteter diagnostischer Index für den klinischen Zustand. Es ist nur eine Überwachung des Schmerzstärkenzustandes möglich. There are known methods for determining the depth of anesthesia using the heart rate data: The document US2005 / 0143668 A1 describes characteristic parameters in the time domain, in the frequency domain and in the nonlinear dynamics. For this purpose, the parallel analysis of the EEG, the pulse and the associated sound signal takes place in defined time windows. In the documents WO 2008131294 A1 and DE 10 2008 016 298 A1, the diagnosis of the pain intensity sensation from biosignals takes place as an example of the physiological condition as the clinical condition of persons. The statement is a qualitatively evaluated diagnostic index for the clinical condition. It is only possible to monitor the state of pain severity.
In der Druckschrift US2011/0137134 A1 wird ein Verfahren mit komplexer algorithmischer Verarbeitung von arteriellem Druck und Herzraten-Daten zur Über- wachung des intra-operativen Schmerzstärkeempfindens zur Fuzzy-Logik basierten Steuerung der Infusionsgabe beschrieben. Dominant sind EEG-Daten in Kombination mit weiteren relevanten Herzraten-Daten zur Bestimmung der Narkosetiefe. In der Druckschrift US 5,871,450 A ist nur eine Narkosetiefemessung mit Frequenzparametern der Herzratenvariabilität HRV möglich. Dabei sind neue Frequenzbereiche und neue Überwachungsparameter vorgesehen. The document US2011 / 0137134 A1 describes a method with complex algorithmic processing of arterial pressure and heart rate data for monitoring the intraoperative pain intensity sensation for fuzzy logic-based control of infusion administration. Dominant are EEG data in combination with other relevant heart rate data to determine the depth of anesthesia. In the document US Pat. No. 5,871,450 A, only anesthesia depth measurement with frequency parameters of the heart rate variability HRV is possible. New frequency ranges and new monitoring parameters are planned.
In der Druckschrift US 6,315,736 B1 ist eine Stimulation vorgesehen. Es werden Zusatzsignale benötigt. Dabei wird nur eine Frequenzbereichsmessung durchgeführt. In the document US 6,315,736 B1 a stimulation is provided. Additional signals are needed. Only one frequency range measurement is performed.
In der Druckschrift US 2002/0095092 A1 ist zur Signalgewinnung ein Pulsoxy- metersensor vorgesehen. In the publication US 2002/0095092 A1, a pulse oximeter sensor is provided for signal generation.
Die Registrierung und Analyse kardiovaskulärer Biosignale sind eines der aktuellsten Themen der biomedizintechnischen Forschung. Insbesondere aus extrakorporal abgeleiteten Biosignalen (z.B. EKG, Blutdruck) werden mittels mathematischer, computergestützter Analysen kardiovaskuläre Risiken erkannt und Diagnosen entwickelt. The registration and analysis of cardiovascular biosignals is one of the most current topics in biomedical engineering research. In particular, extracorporeal derived biosignals (e.g., ECG, blood pressure) are used to identify cardiovascular risks and diagnoses using mathematical, computerized analysis.
Die Allgemeinanästhesie ist ein durch Medikamente herbeigeführter kontrollierter und reversibler Bewusstseinsverlust mit paralleler Schmerzausschaltung so- wie eine herbeigeführte Muskelrelaxation. Völlig ausgeschaltet ist das Gehirn nicht, daher wird die Narkosetiefe während einer medizinischen Operation laufend kontrolliert. Als Standard für die Überwachung der Narkosetiefen erfolgen Messungen, bezogen auf General anesthesia is a medication-induced controlled and reversible loss of consciousness with parallel pain elimination. like a induced muscle relaxation. The brain is not completely turned off, so the depth of anesthesia is constantly monitored during a medical operation. As standard for the monitoring of the depth of anesthesia measurements are made, based on
- repetitivem Blutdruck oder kontinuierlichem Blutdruck, repetitive blood pressure or continuous blood pressure,
- Herzfrequenz,  - heart rate,
- Tränenfuß-Beobachtung,  - Tear-foot observation,
- Schweißsekretion,  - sweat secretion,
- Spontanbewegungen und/oder  - Spontaneous movements and / or
- Pupillenspiel. - pupil play.
Für„klinische" Anästhesie-Steuerungen stehen dabei konventionell Hämodynamik, vegetative Zeichen und die Erfahrungen des Anästhesisten zur Verfügung. Diese Zeichen sind nicht verlässlich, da der individuelle Anästhesie-Bedarf er- heblich variiert. Conventional hemodynamics, autonomic signs, and the anesthesiologist's experience are available for "clinical" anesthesia control, and these signs are not reliable because individual anesthetic needs vary considerably.
Fakultativ ohne zwingende Notwendigkeit sind in jüngster Zeit zusätzliche Messdaten des partiellen Elektroenzephalogramms (pEEP) des Gehirns berücksichtigt worden. Optionally, without compelling necessity, additional measurement data of the partial electroencephalogram (pEEP) of the brain has recently been taken into account.
Gemessen werden mit diesen .Wachmonitoren" die Frequenzen, die in den Hirnstromkurven auftreten. Je tiefer die Narkose, desto mehr dominieren die tiefen Frequenzen, während die höheren Frequenzen verschwinden. These monitors are used to measure the frequencies that appear in the cerebral current curves: the lower the anesthesia, the more the low frequencies dominate, while the higher frequencies disappear.
Bei anderen Systemen trägt der narkotisierte Patient einen Kopfhörer, in dem ein fortlaufendes Klicken ertönt. Jeder Klick löst eine Reaktion im Gehirn des Patienten aus, wobei die Reaktion sich in den Hirnstromkurven bemerkbar macht. Die Reaktion zu quantifizieren, ist mit der Computertechnik durchaus möglich. Wie die Reaktion ausfällt, hängt von der Narkosetiefe ab, die das System auf diese Weise messen kann, wie in der Druckschrift Wiedemann: Neuarti- ge„Wachheitsmonitore" messen Narkosetiefe mit akustischen Reizen, URL: http://www.innovations-report.de/html/berichte/medizin_gesundheit/bericht- 17726.html beschrieben ist. Klinisch sind die Kriterien für„zu flache oder zu tiefe Narkosen" bisher schwer objektiv patientenspezifisch zu beurteilen. In other systems, the anaesthetized patient wears a headset with a continuous click. Each click triggers a response in the patient's brain, and the reaction is reflected in the cerebral flow curves. Quantifying the reaction is entirely possible with computer technology. The way the reaction works depends on the depth of anesthesia, which the system can measure in this way, as in the publication Wiedemann: Neuärige "Wachheitsmonitore" (Anesthesia depth with acoustic stimuli), URL: http: //www.innovations-report. de / html / reports / medicine_health / report- 17726.html. Clinically, the criteria for "too shallow or too deep anesthesia" so far difficult to judge patient-specific.
Eine Einrichtung zum Oberwachen von Narkose und Bewusstseinstiefe ist in der Druckschrift WO 2011/017778 A1 beschrieben. Die Erfindung enthält auch ein Verfahren, wobei Einrichtung und Verfahren auf der Ausführung zumindest einer Nichtlinearen Dynamik (NLD)-Analyse zur Überwachung kontinuierlicher oder ausgelöster (evozierter) Signale am Patienten basieren. A device for monitoring anesthesia and depth of consciousness is described in document WO 2011/017778 A1. The invention also includes a method wherein the apparatus and methods are based on the execution of at least one non-linear dynamics (NLD) analysis for monitoring continuous or evoked signals at the patient.
Mit einer solchen Einrichtung können folgende Prozessschritte durchgeführt werden: With such a device, the following process steps can be carried out:
a) eine Kombination eines Biosignals, das als ein Resultat einer Patienten- Stimulation ausgelöst worden ist, dargestellt an einem Patienten, mit einem nichtlinearen Analyseverfahren, das zur Anregung/Erregung von Zeitveränderungen oder von Gleichmäßigkeiten in einer Signalfolge fähig ist, b) eine Kombination eines ausgelösten (evozierten) oder kontinuierlichen Zentralnerven- oder peripheren physiologischen Mechanismus, a) a combination of a biosignal which has been triggered as a result of patient stimulation displayed on a patient, with a nonlinear analysis method capable of excite / excite time variations or uniformities in a signal sequence; b) a combination of triggered (evoked) or continuous central nervous or peripheral physiological mechanism,
c) eine Verwendung eines Mittels, um eine Messung zu erzeugen, die auf das Patientenniveau von Narkose und Bewusstseinstiefe (A&CD) bezüglich Beruhigung oder Schlaf-/Wachzuständen zugeschnitten ist. c) use of an agent to generate a measurement tailored to the level of patient anesthesia and depth of consciousness (A & CD) for sedation or sleep / wake states.
Eine Überwachung der Schmerzstärke ist zwar angegeben, aber deren Rolle bei medizinischen Eingriffen ist nicht erkennbar. Although monitoring of pain intensity is indicated, its role in medical procedures is not apparent.
Die Erfindung basiert auf einem nichtlinearen Dynamik(NLD)-Analysemittel, um den Unterschied zwischen unterschiedlichen Signalentstehungen zu verbessern.  The invention is based on a non-linear dynamics (NLD) analyzer to improve the difference between different signal origins.
Ein Problem besteht darin, dass zur Einschätzung der Narkosetiefe zumindest zwei Sensoren benötigt werden. Außerdem liegt ein sehr komplexes, Funktionseinheiten aufwändiges Mess- und Analysegerät zur Erfassung von Daten vor, die routinemäßig nicht bei einem medizinischen Eingriff gemessen werden. Der Fokus der Erfindung ist auf AEP (ausgelöste Prüfsignale) und die zugehörige Datenanalyse mit Verfahren der Nichtlinearen Dynamik (NLD) aus EEG- Aufnahmen gerichtet. Es liegt keine ausdrückliche HRV-Analyse und auch keine Angabe eines Verfahrens bezüglich der Auswertung der HRV-Analyse vor. Eine Einschätzung der Narkosetiefe, die auf dem nichtlinearen Parameter Symbolische Dynamik SD aus einem EEG beruht, ist in der Druckschrift Tupaika et al.: Assessment of the Depth of Anesthesia based on Symbolic Dynamics of the EEG, in: 32nd Annual International Conference of the IEEE EMBS, Buenos Aires, Argentina, August 21 - September 4, 2010, beschrieben. Darin wird demonstriert, wie die Parameter Symbolische Dynamik das nichtlineare Verhalten von biologischen Signalen wiedergibt. Der Parameter der Symbolischen Dynamik wird gestützt von dem EEG, um das Niveau der Narkosetiefe zu beschrei- ben. Dabei werden die Ergebnisse in symbolische Ziffern und schließlich Wörter übertragen. Aus den Wörtern und der Folge von unterschiedlichen Wörtern und gleichen Wörtern wird in ablesbaren Histogrammen die Narkosetiefe in einfacher Weise wiedergegeben. In der Druckschrift Albrecht: Narkosemonitoring - Vitalparameter und Narkosetiefe, Universitätsklinik Erlangen, Anästhesiologische Klinik, wird eine Überwachung der Narkosetiefe mit dem computergestützten EEG-Monitor NAR- COTREND beschrieben. Gegenstand sind die Möglichkeiten der Gewinnung von Aussagen über Inhalte der Anästhesie-Überwachung und die verfahrensty- pischen Grenzen des EEG-Monitorings. Relevante Ergebnisse zeigen, dass eine Closed-Loop-Technik, also eine Regelung des Medikamenten-Applikators, durch den Narkosemonitor nicht erzielt werden kann. One problem is that at least two sensors are needed to estimate the depth of anesthesia. In addition, there is a very complex, functional units complex measuring and analyzing device for the collection of data that are routinely not measured during a medical procedure. The focus of the invention is directed to AEP (triggered test signals) and the associated data analysis with nonlinear dynamics (NLD) methods from EEG recordings. There is no explicit HRV analysis and no information on a procedure regarding the evaluation of the HRV analysis. An estimate of the depth of anesthesia based on the nonlinear parameter Symbolic Dynamics SD from an EEG is found in Tupaika et al .: Assessment of the Depth of Anesthesia based on Symbolic Dynamics of the EEG, in: 32nd Annual International Conference of the IEEE EMBS, Buenos Aires, Argentina, August 21 - September 4, 2010. It demonstrates how the parameter symbolic dynamics represents the non-linear behavior of biological signals. The parameter of the symbolic dynamics is supported by the EEG to describe the level of anesthesia depth. The results are transferred into symbolic numbers and finally words. From the words and the sequence of different words and the same words, the depth of anesthesia is easily reproduced in readable histograms. The document Albrecht: Narkosemonitoring - vital parameters and depth of anesthesia, University Hospital Erlangen, anaesthesiological clinic, a monitoring of the depth of anesthesia with the computer-assisted EEG monitor NARCOTREND is described. The subject matter is the possibilities of obtaining statements about the contents of the anesthesia monitoring and the procedural limits of the EEG monitoring. Relevant results show that a closed-loop technique, ie regulation of the drug applicator, can not be achieved by the anesthetic monitor.
Ein allgemeines Problem des vorgenannten Standes der Technik besteht somit darin, dass eine Schmerzstärkemessung und -einschätzung während der Narkose bisher nicht möglich ist. Die bekannten Überwachungssysteme sind nicht geeignet, frühzeitig und zuverlässig das Auftreten von mangelnder Narkosetiefe oder auch von intraoperativer Wachheit zu erfassen. Die messtechnische Quantifizierung der Schmerzstärke fehlt. In kritischen Situationen ist die Unterschei- dung der Notwendigkeit der Verabreichung eines Schlafmittels oder eines Beruhigungsmittels objektiv nicht möglich. Die Folge ist, dass Schlafmittel und Beruhigungsmittel zur Sicherheit verabreicht werden und damit die Überdosierung mit allen Negativfolgen getätigt wird. Als Herzfrequenzvariabilität oder Herzratenvariabilität (HRV) wird in dem Artikel: Herzfrequenzvariabilität, Wikipedia http://de.wikipedia.org/wiki/Herzfrequenzva- riabilität%C3%A4t, die Fähigkeit eines Organismus (Mensch, Säugetier) be- zeichnet, die Frequenz des Herzrhythmus zu verändern. Auch im Ruhezustand treten spontan Veränderungen des zeitlichen Abstandes zwischen zwei Herzschlägen auf. A general problem of the aforementioned prior art is thus that a pain strength measurement and assessment during anesthesia so far is not possible. The known monitoring systems are not suitable for detecting the occurrence of lack of anesthetic depth or intraoperative alertness early and reliably. The metrological quantification of pain intensity is missing. In critical situations, it is objectively impossible to distinguish between the need to administer a sleep aid or tranquilizer. The result is that hypnotics and sedatives are administered for safety and thus the overdose is made with all the negative consequences. As heart rate variability or heart rate variability (HRV) is in the article: heart rate variability, Wikipedia http://de.wikipedia.org/wiki/Herzfrequenzva- riabil% C3% A4t, the ability of an organism (human, mammal) called the frequency to change the heart rhythm. Even at rest spontaneous changes in the time interval between two heartbeats occur.
Über autonome physiologische Regulationswege passt ein gesunder Organismus die Herzschlagrate beständig momentanen Erfordernissen an. Körperliche Beanspruchung oder psychische Belastung hat deswegen bekanntlich in der Regel eine Erhöhung der Herzfrequenz zur Folge, die bei Entlastung und Entspannung normalerweise wieder zurückgeht. Dabei zeigt sich eine höhere Anpassungsfähigkeit an Belastungen in einer größeren Variabilität der Herzfrequenz. Unter chronischer Stressbelastung ist beides dagegen wegen der be- ständig hohen Anspannung, die dafür typisch ist, mehr oder weniger eingeschränkt und infolgedessen reduziert. Through autonomous physiological regulatory pathways, a healthy organism consistently adjusts the heart rate to current needs. As a rule, physical stress or mental stress usually results in an increase in the heart rate, which usually returns when relief and relaxation are achieved. This shows a higher adaptability to stress in a greater variability of the heart rate. On the other hand, under chronic stress, both are more or less restricted and, as a result, reduced because of the constant high level of tension typical of them.
Der Abstand zwischen zwei Herzschlägen wird meistens definiert als die Zeit zwischen dem Beginn zweier Kontraktionen der Herzkammern. Dieser Beginn der Kammerkontraktion erscheint im Elektrokardiogramm (EKG) als so genann- te R-Zacke. Der Abstand zwischen zwei R-Zacken wird daher als RR-Intervall bezeichnet (um eine Verwechslung mit der Blutdruckangabe RR (nach Riva- Rocci) zu vermeiden, wird teilweise auch die Bezeichnung NN verwendet). Das RR-Intervall lässt sich als Kehrwert in die Herzfrequenz umrechnen (60 BPM ~ 1000 ms: 60 Beats per minute ~ 1000 Millisekunden RR-Abstand). Die RR- Intervalle sind im Regelfall nicht gleich lang, sondern unterliegen Schwankungen. Die Quantifizierung dieser Schwankungen wird als Herzfrequenz- oder Herzratenvariabilität (HRV) bezeichnet. The distance between two heart beats is usually defined as the time between the beginning of two contractions of the ventricles. This beginning of the chamber contraction appears in the electrocardiogram (ECG) as a so-called R-wave. The distance between two R waves is therefore referred to as the RR interval (to avoid confusion with the blood pressure indication RR (according to Riva-Rocci), the name NN is sometimes used). The RR interval can be converted into the heart rate as a reciprocal (60 BPM ~ 1000 ms: 60 beats per minute ~ 1000 milliseconds RR distance). The RR intervals are usually not the same length, but are subject to fluctuations. The quantification of these fluctuations is referred to as heart rate or heart rate variability (HRV).
Ein Herzschlag wird beim gesunden Individuum durch einen Impuls des Sinusknotens als zentralem Taktgeber des autonomen Erregungssystems des Her- zens ausgelöst. Dieses steht seinerseits unter dem Einfluss des übergeordneten vegetativen Nervensystems, wobei über den Sympathikus ein aktivierender Ein- fluss ausgeübt wird, der u. a. eine Erhöhung der Herzfrequenz zur Folge hat. Körperliche und psychische Belastungen gehen mit einer Steigerung der Aktivität des Sympathikus einher, parallel zu den vom Parasympathikus regulierten Körperfunktionen, wie etwa Verdauung, reduziert werden. Äußere Einflüsse (Reize), psychische Vorgänge (Gedanken) oder mechanische Abläufe (Atmung) greifen dabei komplex ineinander, können sich dabei aber je nach eigenem Gewicht auch unterschiedlich auf den Herzschlag auswirken. In the healthy individual, a heartbeat is triggered by an impulse of the sinus node as the central impulse generator of the autonomic excitation system of the heart. This, in turn, is under the influence of the superior vegetative nervous system, with an activating influence on the sympathetic nervous system. flow which, inter alia, results in an increase in the heart rate. Physical and mental stress is associated with an increase in the activity of the sympathetic, to be reduced in parallel to the parasympathetic regulated body functions, such as digestion. External influences (stimuli), mental processes (thoughts) or mechanical processes (breathing) interact complexly with each other, but may also have different effects on the heartbeat depending on their own weight.
Das EKG von einem Herzschlagmessgerät ist nach wie vor zentrales Diagnoseverfahren in der Kardiologie. Aus dem EKG lässt sich eine sog. Zeitreihe der RR-Intervalle bestimmen. Die Schwankung dieser Zeitreihe lässt sich mit Hilfe verschiedener Verfahren hinsichtlich ihrer Stärke, Zeitskala oder innerer Muster quantifizieren. Eine einfache statistische Größe zur Bestimmung der Streuung ist die Standardabweichung der RR-Intervalle. Man unterscheidet drei Bereiche (Domänen), die zur Analyse der Herzratenvariabilität genutzt werden: · Zeitbereich ZB (z. B. Standardabweichung der RR-Intervalle) The ECG of a heart rate monitor is still a central diagnostic procedure in cardiology. From the ECG, a so-called time series of the RR intervals can be determined. The variation of this time series can be quantified by means of different methods with regard to their strength, time scale or internal patterns. A simple statistical quantity for determining the variance is the standard deviation of the RR intervals. There are three areas (domains) that are used to analyze heart rate variability: · Time range ZB (eg standard deviation of RR intervals)
• Frequenzbereich FB (z. B. Spektrum der Herzratenvariabilität) • frequency range FB (eg spectrum of heart rate variability)
• nichtlinearer Bereich NLD (z. B. Poincare-Plots) • non-linear area NLD (eg Poincare plots)
Hinsichtlich ihrer Zeitskala lassen sich die Schwankungen der Herzfrequenz durch Verfahren der Spektralanalyse näher charakterisieren. In jüngerer Zeit werden auch komplexe empirische Parameter, wie z. B. die fraktale Dimension herangezogen. With regard to their time scale, the fluctuations of the heart rate can be further characterized by spectral analysis. More recently, complex empirical parameters such. B. the fractal dimension used.
Die Spektralanalyse ist ein sehr genaues Verfahren zur Feststellung der Frequenzanteile, aus denen sich die Variabilität der Herzfrequenz zusammensetzt. Sie gibt beispielsweise Auskunft über die Kopplung von Atmung und Herzschlag (also deren Kohärenz) im entspannten Zustand. Sind Atmung und Herzschlag gut gekoppelt, ergibt die Spektralanalyse einen eindeutigen Peak (Spitzenwert). Das betreffende Mess-Spektrum wird in der HRV-Forschung in Frequenzbänder aufgeteilt, Niederfrequenzband LF (low frequency), Hochfrequenzband HF (high frequency), teilweise zuzüglich eines weiteren Frequenzbandes: VLF(Very-low frequency)-Band und ULF(ultra low frequency)-Band. Des Weiteren ist ein Parameter des Frequenzbereiches FB die Herzrate (HR). Spectral analysis is a very accurate method for determining the frequency components that make up heart rate variability. For example, it provides information about the coupling of respiration and heartbeat (ie their coherence) in the relaxed state. When respiration and heartbeat are well coupled, the spectral analysis gives a clear peak (peak). The relevant measurement spectrum is divided into frequency bands in HRV research, low-frequency band LF (low frequency), high-frequency band HF (high frequency), partially plus another frequency band: VLF (Very-low frequency) band and ULF (ultra low frequency) band. Furthermore, a parameter of the frequency range FB is the heart rate (HR).
Eine weitere Darstellungsform der Herzratenvariabilität HRV ist das Histogramm. In einem Verlaufsdiagramm einer Biofeedback-Messung wird ge- zählt, wie viele der Herzschläge in eine bestimmte Klasse fallen. Bei größerer HRV verteilen sich die Herzschläge gleichmäßiger über möglichst viele Klassen. Unter starker Belastung verschiebt sich die vegetative Balance und die HRV schränkt sich auf wenige Klassen ein. Another form of representation of heart rate variability HRV is the histogram. A progress graph of a biofeedback measurement counts how many heartbeats fall into a particular class. With larger HRV, the heartbeats distribute more evenly over as many classes. Under heavy load, the vegetative balance shifts and the HRV is limited to a few classes.
Da die Herzratenvariabilität ihren Ursprung in der Funktion des vegetativen Ner- vensystems hat, lassen sich prinzipiell Krankheiten erkennen, bei denen es darüber zu Auswirkungen auf den Herzschlag kommt. Dabei sind Erkrankungen zu unterscheiden, die direkt das autonome Nervensystem schädigen, und Krankheiten, die sich etwa über dauerhaft erhöhte Stoffwechselbeanspruchungen indirekt auf das autonome Nervensystem auswirken. Since heart rate variability has its origin in the function of the autonomic nervous system, in principle it is possible to detect diseases which have an effect on the heartbeat. Diseases that directly affect the autonomic nervous system and illnesses that have an effect on the autonomic nervous system, for example, through permanently increased metabolic stress, must be distinguished.
Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Einrichtung zum nichtinvasiven Überwachen und zur Ermittlung von Schmerzstärke und von Narkosetiefe anzugeben, die derart geeignet ausgebildet sind, dass die Messung von Herzschlagsignalen und die gemeinsame Anzeige der Narkosetie- fe und der Schmerzstärke während medizinischer Eingriffe zuverlässig und zeitnah zur Qualitätsverbesserung des Narkosetiefenverlaufs angegeben werden können. Außerdem soll eine individualisierte Anästhesieführung auch aus ökonomischen Gründen angestrebt werden, wobei The invention is therefore based on the object of specifying a method and a device for non-invasive monitoring and determination of pain intensity and depth of anesthesia, which are designed so that the measurement of heartbeat signals and the common display of anesthetics and pain intensity during medical Interventions can be reliably and promptly given to improve the quality of the anesthesia depth profile. In addition, an individualized anesthesia guide should also be sought for economic reasons, wherein
- Einrichtungskosten verringert werden sollen,  - Facility costs are to be reduced,
- eine Informationserhöhung für das Operationspersonal erfolgen soll und- An increase in information for the surgical staff should take place and
- kurze Narkose-Ausleitungszeiten erreicht werden sollen. - short anesthesia discharge times should be achieved.
Die Aufgabe wird durch die Merkmale der Patentansprüche 1 und 9 gelöst. The object is solved by the features of claims 1 and 9.
Das Verfahren zum nichtinvasiven Überwachen und zur Ermittlung von Schmerzstärke und von Narkosetiefe während medizinischer Eingriffe wird gemäß dem Patentanspruch 1 The method for noninvasive monitoring and determination of pain severity and depth of anesthesia during medical procedures is described in patent claim 1
mit zumindest folgenden Schritten durchgeführt: - Signalerfassung von Herzschlägen mittels einer Anordnung zur Herzschlagsignalmessung, with at least the following steps: Signal acquisition of heartbeats by means of a heartbeat signal measurement arrangement,
- Signalaufbereitung unter Berücksichtigung einer aus den Herzschlagsignalen ermittelten Herzratenvariabilität und Auswertung von aufbereiteten Signalen zu Biosignalen,  Signal processing taking into account a heart rate variability determined from the heartbeat signals and evaluation of processed signals to biosignals,
- Biosignalanalyse zumindest mit Bestimmung von Zeitbereich basierten Parametern ZB für die Schmerzstärke P und mit Bestimmung von nichtlinear- basierten Symbolischen Dynamik-Parametern SD für die Narkosetiefe D, wobei Angaben über  Biosignalanalyse at least with the determination of time-domain based parameters ZB for the pain intensity P and with determination of nonlinear-based symbolic dynamics parameters SD for the depth of anesthesia D, wherein information about
o Narkosetiefe D und  o Anesthetic depth D and
o Schmerzstärke P  o pain intensity P
die Resultate sind,  the results are,
wobei mittels der bestimmten Symbolische Dynamik-Parameter SD über eine vorgegebene funktionale Abhängigkeit D = D(SD) die Ermittlung der Narkosetie- f e D und mittels der bestimmten Zettbereich basierten Parameter ZB über eine vorgegebene funktionale Abhängigkeit P = P(ZB) die Ermittlung der Schmerzstärke P durchgeführt und die ermittelte Narkosetiefe D und die ermittelte Schmerzstärke P mittels Anzeige überwacht werden. Die Funktionsabhängigkeit zwischen dem Parameter des Zeitbereiches ZB und der Schmerzstärke P mit P = P(ZB) sowie die Funktionsabhängigkeit zwischen dem Parameter der Symbolischen Dynamik SD und der Narkosetiefe D mit D = D(SD) können jeweils proportional, insbesondere linear festgelegt sein. Dabei können folgende Schritte absolviert werden: the determination of the narcosis depth D by means of the determined symbolic dynamics parameters SD via a predetermined functional dependency D = D (SD) and the determination of the pain intensity by means of the determined tare range based parameters ZB via a predetermined functional dependency P = P (ZB) P performed and the determined depth of anesthesia D and the determined pain intensity P are monitored by display. The function dependence between the parameter of the time range ZB and the pain intensity P with P = P (ZB) as well as the function dependence between the parameter of the symbolic dynamics SD and the depth of anesthesia D with D = D (SD) can each be determined proportionally, in particular linearly. The following steps can be completed:
- Erfassung von Herzschlagsignalen mittels eines einzigen Herzschlagmessgerätes, wobei die Herzschlagsignale die Änderung der Herzfrequenz aufzeigen und eine Herzratenvariabilität berechnet wird,  Detection of heartbeat signals by means of a single heartbeat measurement device, the heartbeat signals indicating the change in heart rate and heart rate variability being calculated,
- Berechnung von verschiedenen Parametern aus der Herzratenvariabilität in einer Auswerteeinheit, die Funktionseinheiten aufweist, denen die Parameter zugeordnet sind, - Vergleich der berechneten Parameter mit bestimmten Soll-Werten für entsprechende Entscheidungen in mindestens einer Vergleichseinheit oder Funktionseinheit für Entscheidungen sowie Calculation of various parameters from heart rate variability in an evaluation unit having functional units to which the parameters are assigned, Comparison of the calculated parameters with specific target values for corresponding decisions in at least one comparison unit or functional unit for decisions as well as
- Anzeige der Schmerzstärke P aus den berechneten Parametern Zeitbereich ZB und  - Display of pain intensity P from the calculated parameters Time range ZB and
- Anzeige der Narkosetiefe D aus den berechneten Symbolischen Dynamik- Parametern SD  Display of the depth of anesthesia D from the calculated symbolic dynamics parameters SD
zur Überwachung auf einem angeschlossenen Monitor/Narkose-Schmerz- Monitor. for monitoring on a connected monitor / anesthesia pain monitor.
Die Herzratenvariabilität ist dabei als Änderung der Herzschlagdauer für jeden Herzschlag, d.h. als Änderung des Herzschlag-zu-Herzschlag-Intervalls definiert ist. Zusätzlich zum Parameter Symbolische Dynamik SD kann zur Anzeige der Narkosetiefe D der Parameter Frequenzbereich FB eingesetzt werden. Heart rate variability is hereby considered to be the change in heartbeat duration for each heartbeat, i. is defined as a change in heartbeat-to-heartbeat interval. In addition to the parameter symbolic dynamics SD, the parameter frequency range FB can be used to display the depth of anesthesia D.
Eine zugehörige Einrichtung zum nichtinvasiven Überwachen und zur Ermittlung von Schmerzstärke und von Narkosetiefe nach dem vorgenannten Verfahren umfasst gemäß dem Kennzeichenteil des Patentanspruchs 9 An associated device for the non-invasive monitoring and determination of pain intensity and depth of anesthesia according to the aforementioned method comprises according to the characterizing part of claim 9
zumindest at least
- eine einzige Anordnung zur Erfassung/Messung von Herzschlagsignalen, a single arrangement for acquiring / measuring heartbeat signals,
- einen nachgeordneten Wandler für die Wandlung der erfassten Herzschlagsignale in elektrisch digitalisierte Biosignale, a downstream converter for the conversion of the detected heartbeat signals into electrically digitized biosignals,
- eine Funktionseinheit zur Signalvorverarbeitung, um die elektrischen Biosignale unter Berücksichtigung einer ermittelten Herzratenvariabilität einerseits für die Verarbeitung in Parameter Zeitbereich ZB für die Schmerzstärke P und andererseits für die Verarbeitung in Parameter Symbolische Dynamik SD für die Narkosetiefe D jeweils bereitzustellen, a function unit for signal preprocessing, in order to provide the electrical biosignals, taking account of a determined heart rate variability, on the one hand for processing into parameter time range ZB for the pain intensity P and on the other hand for processing into parameter symbolic dynamics SD for the depth of anesthesia D respectively
- eine mindestens zwei Signalkanäle aufweisende Auswerteeinheit, die mit der Funktionseinheit zur Signalvorverarbeitung nachgeordnet in Verbindung steht und die Signale der Parameter Zeitbereich ZB in einem ersten Signal- kanal und die Signale der Parameter Symbolische Dynamik SD in einem zweiten Signalkanal aufnimmt, an evaluation unit having at least two signal channels, which is connected downstream of the functional unit for signal preprocessing, and the signals of the parameter time domain ZB are arranged in a first signal channel and the parameters of the symbolic dynamics signal SD in a second signal channel,
- wobei die Auswerteinheit eine Funktionseinheit zur Berechnung der Schmerzstärke P und eine Funktionseinheit zur Berechnung des Narkosetie- fe D einschließlich darin gespeicherter programmtechnischer Mittel aufweist und  wherein the evaluation unit has a functional unit for calculating the pain intensity P and a functional unit for calculating the anesthetic dose D including program-technical means stored therein, and
- eine Funktionseinheit für ein Entscheidungssystem besitzt, die mit der Funktionseinheit zur Berechnung der Schmerzstärke P und mit der Funktionseinheit zur Berechnung des Narkosetiefe D leitungsmäßig verbunden ist und Vergleiche der berechneten Werte mit erfassten Ausgangs-/Sollwerten durchführt, und  - has a decision-system functional unit, which is connected in line with the pain-strength calculation functional unit P and with the anesthesia depth-calculation functional unit D, and performs comparisons of the calculated values with detected output / target values, and
- eine Anzeigeeinheit, die zur Anzeige der Narkosetiefe D und der zugehörigen Schmerzstärke sowie zur Überwachung vorgesehen ist. Auf der Anzeigeeinheit können die Narkose D und die Schmerzstärke P nicht nur ziffernmäßig, sondern die Narkose D kann in Form eines kurvenmäßigen Verlaufs D = D(t) und die Schmerzstärke P kann ebenfalls in Form eines kurvenmäßigen Verlaufs P = P(t) angezeigt werden. Die Anzeigeeinheit kann als ein Monitor zur Überwachung der angezeigten Narkosetiefe D und der angezeigten Schmerzstärke P, vorzugsweise als ein spezieller Narkose-Schmerz-Monitor ausgeführt sein.  - A display unit, which is intended to display the depth of anesthesia D and the associated pain intensity and monitoring. Not only can the anesthesia D and the pain intensity P be numerically displayed on the display unit, but the anesthesia D can be displayed in the form of a curved course D = D (t) and the pain intensity P can also be displayed in the form of a curve P = P (t) , The display unit may be implemented as a monitor for monitoring the displayed anesthesia depth D and the indicated pain intensity P, preferably as a special anesthetic pain monitor.
Die eine Anordnung (EKG) zur Erfassung/Messung von Herzschlagsignalen kann vor der Einleitung der Narkose erfassten Herzschlagsignalen und Umwandlung von in elektrisch digitaler Form ausgebildeten Biosignalen durch ein externes Eingabegerät ersetzt oder parallel zum Vergleichen der vor-operativen Herzschläge und der Herzschläge während der medizinischen Operation angeschlossen sein. The ECG for detecting / measuring heartbeat signals may be replaced by an external input device prior to the induction of anesthesia detected heartbeat signals and conversion of biosignals formed in electrically digital form or in parallel to comparing the pre-operative heartbeats and heartbeats during the medical operation be connected.
Der Vorteil der Erfindung besteht darin, dass im Unterschied zum Stand der Technik auf eine EEG-Daten-Nutzung ausdrücklich verzichtet werden kann. Um während einer Operation den Verlauf der Narkosetiefe und der Schmerzstärke von Patienten ohne apparativen Zusatzaufwand separat zu messen und anzeigen zu können, damit eine zusätzliche Gabe von entweder Schlafmitteln und/oder Schmerzmitteln während der andauernden Anästhesie erfolgen kann und Fehldosierungen vermieden werden, sollen im Wesentlichen folgende Schritte durchgeführt werden: The advantage of the invention is that, in contrast to the prior art, an EEG data usage can be explicitly dispensed with. In order to be able to separately measure and display the progress of the depth of anesthesia and the pain intensity of patients without additional equipment during surgery, so that an additional administration of either sleep aids and / or painkillers during ongoing anesthesia can take place and incorrect dosages are avoided, essentially the following Steps to be performed:
- eine Messung von Herzschlagsignalen mittels eines herkömmlichen Verfahrens (vorzugsweise per EKG), die geeignet sind, die Änderung der Herzfrequenz aufzuzeigen und  a measurement of heartbeat signals by means of a conventional method (preferably by ECG), which are suitable for indicating the change in the heart rate and
- aus der aus den die Änderung der Herzfrequenz aufbereiteten Signalen ermittelten Herzratenvariabilität werden verschiedene Parameter für die Berechnung und den Vergleich mit bestimmten Werten für entsprechende Entscheidungen und die anschließende Anzeige hinzugezogen, insbesondere Parameter des Zeitbereiches ZB zur Ermittlung der Schmerzstärke P sowie Parameter der Symbolischen Dynamik SD und wahlweise des Frequenzbereiches FB zur Ermittlung der Narkosetiefe P. from the heart rate variability determined from the signals of the change in the heart rate, different parameters are used for the calculation and the comparison with certain values for corresponding decisions and the subsequent display, in particular parameters of the time range ZB for determining the pain intensity P and parameters of the symbolic dynamics SD and optionally the frequency range FB for determining the depth of anesthesia P.
Mit der Einrichtung und dem Verfahren soll ein System geschaffen werden, das zusätzlich zu den Angaben der Narkosetiefe auch Aussagen über die Schmerz- stärke liefert. With the device and the method, a system is to be created which, in addition to the information on the depth of anesthesia, also provides information on the level of pain.
Die Einrichtung umfasst ein Herzschlagmessgerät zur Signalerfassung sowie des Weiteren zumindest eine Auswerteeinheit mit Funktionseinheiten zur Biosignalanalyse und Funktionseinheiten zur Ausbildung eines regelbasierten Ent- scheidungssystems, wobei die Durchführung der Biosignalanalyse und die Betriebsweise des Entscheidungssystems auf programmtechnischen Mitteln beruht. The device comprises a heartbeat measuring device for signal detection and, furthermore, at least one evaluation unit with functional units for biosignal analysis and functional units for forming a rule-based decision system, the execution of the biosignal analysis and the mode of operation of the decision system being based on program-technical means.
Die Auswerteeinheit enthält deshalb Funktionseinheiten, die in ihrem elektronischen Hardware-Aufbau und in ihrem programmtechnischen Mittel-Zusam- menwirkungen ein softwaregestütztes System zur Überwachung der Narkosetiefe D während eines operativen Eingriffs durch Auswertung kardiovaskulärer Biosignale darstellt und zugleich Aussagen über die momentane, bei Eingriff auftretende Schmerzstärke P angibt. Gewonnen und ausgewertet werden charakteristische Segmente zur Herzfre- quenzanalyse insbesondere aus den EKG-Signalen des Herzschlagmessgerätes. Eingesetzt werden können zur erweiterten Signalvorverarbeitung auch an- dere Signale der Überwachung aus dem einen Herzschlagmessgerät während der Narkose zur kardiovaskulären Narkose-Analyse. The evaluation unit therefore contains functional units which, in their electronic hardware structure and in their program-technical mean interactions, represent a software-supported system for monitoring the depth of anesthesia D during an operative procedure by evaluating cardiovascular biosignals and at the same time statements about the instantaneous pain intensity occurring during the procedure P indicates. Characteristic segments for heart rate analysis, in particular from the ECG signals of the heart rate monitor, are obtained and evaluated. For advanced signal preprocessing, other signals can also be used for monitoring from the one heartbeat meter during anesthesia for cardiovascular anesthesia analysis.
Der Indikator für die Narkosetiefe D ist der berechnete spezielle nichtlineare Parameter Symbolische Dynamik SD und der Indikator für die Schmerzstärke P sind die Parameter Zeitbereich ZB für die Schmerzstärke P, wobei den jeweiligen Parametern Funktionseinheiten der Auswerteeinheit zugeordnet sind. The indicator for the depth of anesthesia D is the calculated special nonlinear parameter Symbolic dynamics SD and the indicator for the pain intensity P are the parameters time range ZB for the pain intensity P, wherein the respective parameters are assigned to functional units of the evaluation unit.
Die Erfindung beschreibt somit die Existenz eines funktionellen Zusammenhangs zwischen Biosignalen sowie der Narkosetiefe D und der Schmerzstärke P. The invention thus describes the existence of a functional relationship between biosignals and the depth of anesthesia D and the pain intensity P.
Für das Schmerzstärkeempfinden werden insbesondere drei Bereiche - schwere Schmerzstärke, mittlere Schmerzstärke, leichte Schmerzstärke/keine Schmerzstärke - definiert. Die Ergebnisse liefern Aussagen zu notwendigen Folgethera- piemaßnahmen einschließlich zu Medikamentengaben. In particular, three areas - severe pain intensity, average pain intensity, slight pain intensity / no pain intensity - are defined for the perception of pain intensity. The results provide information on the necessary follow-up measures, including medication.
Für die Narkosetiefe D werden zumindest drei Bereiche - tiefe Narkose, Narkose und Normalzustand ohne Narkose - definiert.  For the depth of anesthesia D, at least three areas - deep anesthesia, general anesthesia and anesthesia - are defined.
Wesentlich ist es, dass zur Ermittlung der Schmerzstärke P und der Narkosetie- fe D nur eine Form der Ausgangssignale - die erfassten Herzschlagsignale - dient. It is essential that only one form of the output signals - the detected heartbeat signals - is used to determine the pain intensity P and the anesthesia D.
Die programmtechnischen Mittel der Auswerteeinheit realisieren unter anderem ein mathematisches Modell mit einer Auswertung charakteristischer Signalseg- mente, insbesondere der Herzratenvariabilität der Herzschlagsignale für ein regelbasiertes Entscheidungssystem für die Narkoseführung. Dabei werden folgende programmtechnische Schritte in den Funktionseinheiten der Auswerteeinheit durchgeführt: Among other things, the program-technical means of the evaluation unit realize a mathematical model with an evaluation of characteristic signal segments, in particular the heart rate variability of the heartbeat signals for a rule-based decision system for anesthesia guidance. The following program-technical steps are carried out in the functional units of the evaluation unit:
A) Beschreibung von statistischen Maßen des Parameters Zeitbereich ZB in einem ersten Signalkanal und  A) Description of statistical measures of the parameter time domain ZB in a first signal channel and
B) Beschreibung von statistischen Maßen eines Zustandsraumes, in dem die Original-Herzschlag-zu-Herzschlag-Intervalle transformiert werden, in Form des Parameters der Symbolischen Dynamik SD in einem zweiten Signalkanal. Die Vorteile der Erfindung leiten sich aus der intelligenten/programmtechnischen Auswertung der in den Funktionseinheiten gespeicherten Algorithmen, die die Messgrößen, Parameter und deren Ist-Werte inhaltlich kombinieren, ab: B) Description of statistical measures of a state space in which the original heartbeat-to-heartbeat intervals are transformed, in the form of the parameter of the symbolic dynamics SD in a second signal channel. The advantages of the invention derive from the intelligent / program-technical evaluation of the algorithms stored in the functional units, which combine the measured variables, parameters and their actual values in terms of content:
- eine zuverlässige und zeitnahe Abgrenzung von Narkosetiefe D und Schmerzstärke P,  a reliable and timely delimitation of depth of anesthesia D and pain intensity P,
- eine objektive Schmerzstärkemessung parallel zur Narkosetiefeüberwachung, - an objective measurement of pain intensity parallel to anesthesia depth monitoring,
- eine angepasste Behandlung mit Schmerzmedikamenten,  - appropriate treatment with pain medications,
- eine Vermeidung von Fehldosierungen,  - avoidance of incorrect dosages,
- eine Unabhängigkeit vom pEEG-partiellen Elektroenzephalogramm-Verfah- ren und  - independence from the pEEG partial electroencephalogram procedure and
- einen Einsatz mindestens einer Standard-Ausrüstung zur Narkosetiefenüberwachung ohne Zusatzapparatur.  - use of at least one standard equipment for anesthesia depth monitoring without additional equipment.
Die Standard-Ausrüstung kann zumindest eine herkömmliche Anordnung zur Messung von Herzschlagsignalen - ein Herzschlagmessgerät - aufweisen. The standard equipment may comprise at least one conventional arrangement for measuring heartbeat signals - a heartbeat meter.
Wirtschaftliche Vorteile sind: Economic advantages are:
- eine optimale Behandlungsanpassung und  - an optimal treatment adaptation and
- die eingesetzte Routinesensorik - d.h. eine herkömmliche Anordnung zur Messung von Herzschlagsignalen - erfordert keine zusätzliche Sensorik am the routine sensor used - i.e. a conventional arrangement for measuring heartbeat signals - requires no additional sensors on
Patienten. Dabei erfolgt im Allgemeinen eine Ausnutzung von vorhandener operationssaalbezogener Routinesensorik. Weiterbildungen und besondere Ausgestaltungen der Erfindung sind in weiteren Unteransprüchen angegeben. Patients. In general, an exploitation of existing operating room-related routine sensor technology takes place. Further developments and special embodiments of the invention are specified in further subclaims.
Die Erfindung wird anhand eines Ausführungsbeispiels mittels mehrerer Zeich- nungen erläutert. The invention will be explained with reference to an embodiment by means of several drawings.
Es zeigen: Show it:
Fig. 1 eine Einrichtung zum nichtinvasiven Überwachen und zur Ermittlung von Schmerzstärke P und von Narkosetiefe D während medizinischer Eingriffe mit einer einzigen Anordnung zur Herzschlagmessung mit Signalerfassung, 1 shows a device for the non-invasive monitoring and determination of pain intensity P and of depth of anesthesia D during medical interventions with a single arrangement for heartbeat measurement with signal detection,
Fig. 2 eine Parameter Symbolische Dynamik(SD)-Narkosetiefe(D)-Funktions- darstellung, FIG. 2 shows a parameter symbolic dynamics (SD) -arcosine depth (D) -functional representation, FIG.
Fig. 3 eine Veriaufsdarstellung der Narkosetiefe D(t) während verschiedener Fig. 3 is a Veriaufsdarstellung the anesthesia depth D (t) during various
Zeitabschnitte t der perioperativen Phase,  Periods t of the perioperative phase,
Fig. 4 eine Parameter Zeitbereich(ZB)-Schmerzstärke(P)-Funktionsdarstel- lung und 4 shows a parameter time range (ZB) pain intensity (P) function representation and
Fig. 5 eine Verlaufsdarstellung der Schmerzstärke P(t) während verschiedener Zeitabschnitte der perioperativen Phase. Im Folgenden werden die Fig.1 und Fig. 2 gemeinsam betrachtet. FIG. 5 is a plot of pain intensity P (t) during various periods of the perioperative phase. FIG. In the following, FIGS. 1 and 2 are considered together.
In Fig. 1 ist in allgemeiner Form eine Einrichtung 13 zum nichtinvasiven Überwachen und zur Ermittlung der Schmerzstärke P und der Narkosetiefe D während medizinischer operativer Eingriffe dargestellt, wobei zumindest eine herkömmliche Anordnung 2 zur Herzschlagmessung und zur Signalerfassung 3, z.B. ein EKG, vorgesehen ist. In Fig. 1 ist ein Patient 1 zur Signalerfassung 3 von Herzschlägen an die Anordnung 2 zur Herzschlagmessung angeschlossen. Nach einer der Signalerfassung 3 nachgeordneten Signalvorverarbeitung 4 unter Berücksichtigung der Herzratenvariabilität erfolgt unter Berücksichtigung be- reits in der Einrichtung 13 gespeicherter biometrischer Signale zusammen mit den vorverarbeiteten Signalen eine Durchführung einer Biosignalanalyse 5. FIG. 1 shows in general form a device 13 for noninvasive monitoring and for determining the pain severity P and the depth of anesthesia D during medical surgical interventions, wherein at least one conventional arrangement 2 for heart rate measurement and signal acquisition 3, eg an ECG, is provided. In Fig. 1, a patient 1 for signal acquisition 3 of heartbeats connected to the arrangement 2 for heart rate measurement. After a signal acquisition 3 downstream signal preprocessing 4 taking into account the heart rate variability takes place taking into account already stored in the device 13 biometric signals together with the preprocessed signals performing a biosignal analysis. 5
In dem Verfahren werden der/die Parameter Zeitbereich ZB und der/die Para- meter Symbolischen Dynamik SD aus den vorliegenden Biosignalen ermittelt, wobei der Symbolische Dynamik-Parameter SD dafür vorgesehen ist, die Narkosetiefe D zu ermitteln und anzuzeigen, während der Parameter Zeitbereich ZB zur Ermittlung der Schmerzstärke P und deren Anzeige auf einer als Anzeigeeinheit 12 ausgebildeten Monitor zur Überwachung führt. In the method, the parameter time range ZB and the parameter symbolic dynamics SD are determined from the available biosignals, wherein the symbolic dynamics parameter SD is intended to determine and display the depth of anesthesia D, while the parameter time range ZB for determining the pain intensity P and the display thereof on a monitoring unit designed as a display unit 12.
Zumindest mit folgenden Schritten: At least with the following steps:
- Signalerfassung von Herzschlägen mittels einer Anordnung 2 zur Herzschlagsignalmessung,  Signal detection of heartbeats by means of a device 2 for heart rate signal measurement,
- Signalaufbereitung unter Berücksichtigung einer aus den Herzschlagsignalen ermittelten Herzratenvariabilität und Auswertung von aufbereiteten Signalen zu Biosignalen,  Signal processing taking into account a heart rate variability determined from the heartbeat signals and evaluation of processed signals to biosignals,
- Biosignalanalyse zumindest mit Bestimmung von Zeitbereich basierten Parametern ZB für die Schmerzstärke P und mit Bestimmung von nichtlinear- basierten Symbolischen Dynamik-Parametern SD für die Narkosetiefe D, werden  Biosignalanalyse at least with the determination of time domain based parameters ZB for the pain intensity P and with determination of nonlinear-based symbolic dynamics parameters SD for the depth of anesthesia D, are
Angaben über Information about
- Narkosetiefe D und  - Anesthetic depth D and
- Schmerzstärke P  - pain intensity P
die Resultate sind, erreicht, the results are achieved,
wobei mittels der bestimmten Symbolische Dynamik-Parameter SD über eine vorgegebene funktionale Abhängigkeit D = D(SD) gemäß Fig. 2 die Ermittlung der Narkosetiefe D und mittels der bestimmten Zeitbereich basierten Parameter ZB über eine vorgegebene funktionale Abhängigkeit P = P(ZB) gemäß Fig. 4 die Ermittlung der Schmerzstärke P durchgeführt und die ermittelte Narkosetiefe D und die ermittelte Schmerzstärke P mittels eines Monitors 12 überwacht werden. wherein the determination of the depth of anesthesia D by means of the determined symbolic dynamics parameters SD via a predetermined functional dependence D = D (SD) according to FIG. 2 and the predetermined time domain based parameters ZB via a predetermined functional dependence P = P (ZB) according to FIG 4, the determination of the pain intensity P is carried out and the ascertained depth of anesthesia D and the determined pain intensity P are monitored by means of a monitor 12.
Ein Entscheidungssystem 6 wertet die/den Parameter Symbolische Dynamik SD und die/den Parameter Zeitbereich ZB zur Abschätzung der Narkosetiefe D und der Schmerzstärke P aus und zeigt zur Überwachung angemessene Aussagen zur Weiterführung des medizinischen Eingriffes durch einen Nutzer 7 auf. A decision system 6 evaluates the parameter symbolic dynamics SD and the parameter time range ZB for estimating the depth of anesthesia D and the pain intensity P and shows for monitoring appropriate statements on the continuation of the medical intervention by a user 7.
In Fig. 2 ist dazu eine zugehörige Parameter Symbolische Dynamik(SD)- Narkosetiefe(D)-Funktionsdarstellung gezeigt, wobei bei den Werten der Bereiche SDo und Do normale Herzschlagsignale und ein zugehöriges normales Wachheitsniveau vorhanden sind. In FIG. 2, an associated parameter symbolic dynamics (SD) - anesthesia depth (D) function representation is shown, wherein in the values of the areas SDo and Do normal heartbeat signals and an associated normal alertness level are present.
Das normale Wachheitsniveau eines Patienten wird vor der Einleitung einer Narkose festgestellt, wobei die Messung der Herzschläge unter Berücksichti- gung einer ermittelten Herzratenvariabilität HRV und deren Auswertung vor der Einleitung der Narkose als Referenzmessung und -ermittlung für Zeitbereich- Parameter ZB und Symbolischen Dynamik-Parameter SD im Stadium vor der Einleitung der Narkose gewertet werden.  The normal level of alertness of a patient is determined prior to induction of anesthesia, the measurement of heartbeats taking into account a determined heart rate variability HRV and its evaluation prior to induction of anesthesia as reference measurement and determination for time domain parameters ZB and symbolic dynamics parameters SD in the stage before the induction of anesthesia.
Dabei ist in Fig. 2 eine lineare funktionale Zuordnung des Parameters Symboli- sehe Dynamik SD zur Narkosetiefe D angegeben:  FIG. 2 shows a linear functional assignment of the parameter symbolic dynamic SD to the depth of anesthesia D:
- der Bereich Do des Normalzustandes und ohne Narkose entspricht dem hohen Bereich des Parameters SDo,  the range Do of the normal state and without anesthesia corresponds to the high range of the parameter SDo,
- der Bereich D„ der Narkose entspricht dem mittleren Bereich des Parameters Symbolische Dynamik SDn und - the area D "of anesthesia corresponds to the central area of the parameter symbolic dynamics SD n and
- der Bereich Dtn einer tiefen Narkose entspricht dem niedrigen Bereich des Parameters Symbolische Dynamik SDtn. - The range Dtn of deep anesthesia corresponds to the low range of the parameter symbolic dynamics SDtn.
Abweichungen von der Narkosetiefe Do (Normalzustand) werden durch eine Auslenkung des Parameters Symbolische Dynamik SD0 zu SDn wiedergegeben, dadurch können die erhaltenen Herzschlag-Messwerte entsprechend Fig. 2 überwacht und bewertet werden. Deviations from the depth of anesthesia Do (normal state) are reproduced by a deviation of the parameter symbolic dynamics SD 0 to SD n , as a result of which the heartbeat measured values obtained can be monitored and evaluated in accordance with FIG. 2.
Fig. 3 enthält eine Verlaufsdarstellung D = D(t) der Narkosetiefe D während verschiedener Zeitabschnitte t1 bis t6 der perioperativen Phase. Unter Berücksich- tigung der gemäß Fig. 2 dargestellten Zuordnung der Narkosetiefe D aus dem berechneten Parameter Symbolische Dynamik SD wird die zeitliche Änderung des Narkosetiefenniveaus D(t) eines Patienten in den Zeitabschnitten t1 bis t6 auf dem Monitor 12 angezeigt, wobei den Bereichen des Parameters SD mit SDo, SDn und SDm entsprechende Bereiche Do, D„ und Dm der Narkosetiefe, wie in Fig. 2 gezeigt, zugeordnet sind. FIG. 3 contains a progression diagram D = D (t) of the depth of anesthesia D during different periods of time t1 to t6 of the perioperative phase. Taking into account the assignment of the depth of anesthesia D shown in FIG. 2 from the calculated parameter symbolic dynamics SD, the temporal change of the anesthetic depth level D (t) of a patient in the time intervals t1 to t6 is displayed on the monitor 12, wherein the ranges of the parameter SD with SDo, SD n and SDm are associated with areas Do, D "and Dm of anesthesia depth as shown in FIG.
In Fig. 4 ist eine zugehörige Parameter Zeitbereich(ZB)-Schmerzstärke(P)- Funktionsdarstellung gezeigt, wobei bei den Werten P0 und ZB0 normale Herzschlagsignale und ein zugehöriges normales Schmerzstärkeniveau - Bereich ohne operative Schmerzen - vorhanden sind. Abweichungen von der Schmerzstärke Po werden durch eine Auslenkung des Parameters Zeitbereich ZBo wiedergegeben, dadurch können die erhaltenen Herzschlag-Messwerte entspre- chend Fig. 4 bewertet werden. FIG. 4 shows an associated parameter time range (ZB) - pain intensity (P) - functional representation, whereby normal heartbeat signals and an associated normal level of pain intensity - range without operative pain - are present at the values P 0 and ZB 0 . Deviations from the pain intensity Po are reproduced by a deflection of the parameter time range ZBo, as a result of which the received heartbeat measurement values can be evaluated in accordance with FIG. 4.
Dabei ist in Fig. 4 eine funktionale Zuordnung des Parameters Zeitbereich ZB zur Schmerzstärke P (Schmerzintensität) angegeben:  FIG. 4 shows a functional assignment of the parameter time range ZB to the pain intensity P (pain intensity):
- der Bereich P0 des normalen Schmerzstärkenzustandes (ohne operative Schmerzen) entspricht dem hohen Bereich des Parameters Zeitbereich ZBo, - der Bereich Pi einer leichten Schmerzintensität entspricht dem mittleren Bereich des Parameters Zeitbereich ZBi und the range P 0 of the normal pain intensity state (without operative pain) corresponds to the high range of the parameter time range ZBo, the range Pi of a slight pain intensity corresponds to the middle range of the parameter time range ZBi and
- der Bereich Ps schwerer Schmerzen (hohe Schmerzstärke) entspricht dem niedrigen Bereich des Parameters Zeitbereich ZBS. In Fig. 5 ist eine Verlaufsdarstellung des Parameters der Schmerzstärke P während verschiedener Zeitabschnitte t1 bis t7 der perioperativen Phase gezeigt. Unter Berücksichtigung der gemäß Fig. 4 dargestellten Zuordnung der Schmerzstärken P aus dem berechneten Parameter Zeitbereich ZB wird die zeitliche Änderung des Schmerzstärkeniveaus P in den Zeitabschnitten t1 bis t7 eines Patienten angezeigt, wobei den Bereichen des Parameters Zeitbereich ZB mit ZBo, ZBj und ZBS entsprechende Bereiche Po, Pi und Ps der Schmerzstärke, wie in Fig. 4 gezeigt, zugeordnet sind. - the range Ps severe pain (high pain intensity) corresponds to the low range of the parameter time range ZB S. FIG. 5 shows a progression representation of the parameter of pain intensity P during different periods of time t1 to t7 of the perioperative phase. Taking into account the assignment of the pain strengths P shown in FIG. 4 from the calculated parameter time range ZB, the temporal change in the pain intensity level P is displayed in the time intervals t1 to t7 of a patient, corresponding to the ranges of the parameter time range ZB with ZBo, ZBj and ZB S. Areas Po, Pi and P s of the pain intensity, as shown in Fig. 4 are assigned.
Das erfindungsgemäße Verfahren und die zugehörige Einrichtung ermöglichen es, dass infolge der Verwendung einer herkömmlichen Anordnung zur Herzschlagsignalmessung kein zusätzlicher Sensor am und/oder im Patienten eingebracht werden muss, was keine zusätzliche Risikobelastung für den Patienten 1 bedeuten. Die zugehörige Einrichtung 13 zum nichtinvasiven Überwachen und zur Ermittlung von Schmerzstärken P und von Narkosetiefen D während medizinischer Eingriffe umfasst, wie in Fig. 6 in einer schematischen Darstellung gezeigt ist, zumindest The inventive method and the associated device make it possible that due to the use of a conventional arrangement for heart rate signal measurement no additional sensor on and / or in the patient must be introduced, which means no additional risk burden for the patient 1. The associated device 13 for noninvasive monitoring and for determining pain intensities P and depths of anesthesia D during medical procedures comprises, as shown in a schematic illustration in FIG. 6, at least
- eine Anordnung 2 zur Erfassung/Messung von Herzschlagsignalen,  an arrangement 2 for detecting / measuring heartbeat signals,
- einen nachgeordneten Wandler 9 für die Wandlung der erfassten Herzschlagsignale in elektrisch digitalisierte Biosignale,  a downstream converter 9 for the conversion of the detected heartbeat signals into electrically digitized biosignals,
- eine Funktionseinheit 4 zur Signalvorverarbeitung, um die elektrischen Bio- Signale unter Berücksichtigung einer ermittelten Herzratenvariabilität einerseits für die Verarbeitung in Parameter ZB für die Schmerzstärke P und andererseits für die Verarbeitung in Parameter Symbolische Dynamik SD für die Narkosetiefe D zu kanalisieren,  a functional unit 4 for signal preprocessing in order to channel the electrical bio-signals, taking into account a determined heart rate variability on the one hand for the processing in parameters PA for the pain intensity P and on the other hand for the processing in parameters symbolic dynamics SD for the depth of anesthesia D,
- eine zwei Signalkanäle 18, 19 aufweisende Auswerteeinheit 8, die mit der Funktionseinheit 4 zur Signalvorverarbeitung nachgeordnet in Verbindung steht und die Signale der Parameter Zeitbereich ZB über den ersten Signalkanal 18 und die Signale der Parameter Symbolische Dynamik SD über den zweiten Signalkanal 19 aufnimmt,  an evaluation unit 8 having two signal channels 18, 19, which is connected downstream of the signal preprocessing functional unit 4 and receives the signals of the parameter time range ZB via the first signal channel 18 and the signals of the parameter symbolic dynamics SD via the second signal channel 19,
- wobei die Auswerteinheit 8 eine Funktionseinheit 10 zur Ermitt- lung/Berechnung des Schmerzstärkeverlaufs P und eine Funktionseinheit 11 zur Ermittlung Berechnung des Narkosetiefenverlaufs D einschließlich darin gespeicherter programmtechnischer Mittel aufweist und  wherein the evaluation unit 8 has a functional unit 10 for determining / calculating the pain intensity curve P and a functional unit 11 for determining the calculation of the depth of anesthesia course D including program-technical means stored therein, and
- eine Funktionseinheit 6 für ein Entscheidungssystem besitzt, die mit der Funktionseinheit 10 zur Ermittlung/Berechnung des Schmerzstärkeverlaufs P und mit der Funktionseinheit 11 zur Ermittlung/Berechnung des Narkosetiefenverlaufs D leitungsmäßig verbunden ist und Vergleiche der ermittelten/berechneten Werte mit erfassten Ausgangs-/Sollwerten durchführt, und - has a decision-making functional unit 6, which is connected in line with the pain intensity curve P function / calculation unit 10 and with the depth-of-depth detection / calculation functional unit 11, and makes comparisons of the detected / calculated values with detected output / target values , and
- einen Monitor/Narkose-Schmerz-Monitor 12, der zur Anzeige des Narkosetiefenverlaufs D und des zugehörigen Schmerzstärkeverlaufs P und zur Überwachung vorgesehen ist. - A monitor / anesthesia pain monitor 12, which is intended to display the depth of anesthesia course D and the associated pain intensity curve P and monitoring.
Vor der Einleitung der Narkose kann ein externes Eingabegerät 15 mit erfassten Herzschlagsignalen im Zustand der Schmerzlosigkeit und ohne Narkose und in elektrisch digitaler Form ausgebildeten Biosignalen wahlweise anstelle der Anordnung 2 oder parallel zur Anordnung 2 eingesetzt sein. Before the induction of anesthesia, an external input device 15 with recorded heartbeat signals in the state of analgesia and without anesthesia and in electrically formed biosignals alternatively be used instead of the arrangement 2 or parallel to the arrangement 2.
Eine in Fig. 1 gezeigte Speichereinheit 16 für patientencharakteristische Daten kann der Funktionseinheit 3 zur Erfassung und Wandlung von Herzschlagsignalen und der Auswerteeinheit 8 einschließlich des Entscheidungssystems 6 zugeordnet sein. Patientencharakteristische Daten können z.B. BMX, Alter, Geschlecht, Medikation, Art des medizinischen Eingriffe sein. Außerdem kann gemäß Fig. 1 und Fig. 6 eine Einheit 17 zur problemanzeigenden Alarmauslösung zusätzlich zum als Anzeigeeinheit und/oder Überwachungseinheit ausgebildeten Monitor/Narkose-Schmerz-Monitor 12 angeschlossen sein. A memory unit 16 for patient-characteristic data shown in FIG. 1 may be associated with the functional unit 3 for detecting and converting heartbeat signals and the evaluation unit 8 including the decision system 6. Patient characteristic data can be eg BMX, age, sex, medication, type of medical intervention. In addition, according to FIGS. 1 and 6, a unit 17 for problem-triggering alarm activation can be connected in addition to the monitor / anesthetic pain monitor 12 designed as a display unit and / or monitoring unit.
Bezugszeichenliste LIST OF REFERENCE NUMBERS
1 Patient  1 patient
2 Anordnung zur Herzschlagsignalmessung  2 Arrangement for heart rate signal measurement
3 Erfassung/Messung  3 acquisition / measurement
4 Signalvorverarbeitung 4 signal preprocessing
5 Biosignalanalyse  5 Biosignal analysis
6 Entscheidungssystem  6 decision-making system
7 Nutzer  7 users
8 Auswerteeinheit  8 evaluation unit
9 Wandler 9 transducers
10 Funktionseinheit zur Speicherung der Parameter Zeitbereich  10 functional unit for storing the parameter time range
11 Funktionseinheit zur Speicherung der Parameter Symbolische Dynamik 11 Function unit for storing the parameters Symbolic dynamics
12 Anzeigeeinheit 12 display unit
13 Erfindungsgemäße Einrichtung  13 Inventive device
14 Funktionseinheit für Biosignalanalyse 14 Functional unit for biosignal analysis
15 Externes Eingabegerät für Biosignale für nachfolgende Signalvorverarbeitung  15 External input device for biosignals for subsequent signal preprocessing
16 Speichereinheit für patientencharakteristische Daten  16 Memory unit for patient-characteristic data
17 Einheit zur problemanzeigenden Alarmgebung  17 Problem warning alarm unit
18 Erster Signalkanal für Bestimmung der Parameter Zeitbereich ZB 18 First signal channel for determining the time range ZB parameters
19 Zweiter Signalkanal für Bestimmung der Parameter Symbolische Dynamik SD  19 Second signal channel for determining the parameters Symbolic dynamics SD
SD Parameter Symbolische Dynamik SD parameter Symbolic dynamics
D Narkosetiefe D anesthesia depth
t Zeit t time
ZB Parameter Zeitbereich  Eg parameter time range
P Schmerzstärke P pain intensity

Claims

Patentansprüche  claims
1. Verfahren zum nichtinvasiven Überwachen und zur Ermittlung von Schmerzstärke P und von Narkosetiefe D während medizinischer Eingriffe, 1. A method for non-invasively monitoring and determining pain severity P and depth of anesthesia D during medical procedures,
mit zumindest folgenden Schritten:  with at least the following steps:
o Signalerfassung von Herzschlägen mittels einer Anordnung (2) zur Signal acquisition of heartbeats by means of an arrangement (2) for
Herzschlagsignalmessung, Heartbeat signal measurement,
o Signalaufbereitung unter Berücksichtigung einer aus den Herzschlagsignalen ermittelten Herzratenvariabilität und Auswertung von aufbereiteten Signalen zu Biosignalen,  o signal conditioning taking into account a heart rate variability determined from the heartbeat signals and evaluation of processed signals to biosignals,
o Biosignalanalyse zumindest mit Bestimmung von Zeitbereich basierten Parametern ZB für die Schmerzstärke P und mit Bestimmung von nichtlinearbasierten Symbolischen Dynamik-Parametern SD für die Narkosetiefe D, wobei  o Biosignalanalyse at least with the determination of time domain based parameters ZB for the pain intensity P and with determination of non-linear-based symbolic dynamics parameters SD for the depth of anesthesia D, where
Angaben über  Information about
o Narkosetiefe D und  o Anesthetic depth D and
o Schmerzstärke P  o pain intensity P
die Resultate sind,  the results are,
wobei mittels der bestimmten Symbolische Dynamik-Parameter SD über eine vorgegebene funktionale Abhängigkeit D = D(SD) die Ermittlung der Narkosetiefe D und mittels der bestimmten Zeitbereich basierten Parameter ZB über eine vorgegebene funktionale Abhängigkeit P = P(ZB) die Ermittlung der Schmerzstärke P durchgeführt und die ermittelte Narkosetiefe D und die ermittelte Schmerzstärke P mittels Anzeige überwacht werden.  wherein the determination of the depth of anarithm P is carried out by means of the determined symbolic dynamics parameters SD via a predetermined functional dependency D = D (SD) and the determined time domain based parameters ZB via a predetermined functional dependency P = P (ZB) and the determined depth of anesthesia D and the determined pain intensity P are monitored by display.
2. Verfahren nach Anspruch 1, 2. The method according to claim 1,
dadurch gekennzeichnet,  characterized,
dass zur Berechnung der Parameter Zeitbereich ZB und der Parameter Symbolische Dynamik SD die Herzratenvariabilität als Änderung der Herzschlagdauer für jeden Herzschlag in Form einer Änderung des Herzschlag- zu-Herzschlag-Intervalls eingesetzt wird.  in that for the calculation of the parameter time range ZB and the parameter symbolic dynamics SD, the heart rate variability is used as a change of the heartbeat duration for each heartbeat in the form of a change of the heartbeat-to-heartbeat interval.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, 3. The method according to claim 1 or 2, characterized,
dass folgende Schritte im Detail durchgeführt werden:  that the following steps are carried out in detail:
o Messung von Herzschlagsignalen mittels herkömmlicher Verfahrensschritte, die vorgesehen sind, die Änderung der Herzfrequenz in Form einer Herzratenvariabilität aufzuzeigen,  Measurement of heartbeat signals by means of conventional method steps, which are intended to show the change of the heart rate in the form of a heart rate variability.
o Berechnung verschiedener Parameter aus der Herzratenvariabilität und Vergleich der Parameter mit bestimmten Werten für entsprechende Entscheidungen und anschließende Anzeige, wobei als Parameter die Parameter des Zeitbereichs ZB zur Ermittlung der Schmerzstärke P und der Symbolischen Dynamik SD zur Ermittlung der Narkosetiefe D berücksichtigt werden.  Calculation of various parameters from the heart rate variability and comparison of the parameters with specific values for corresponding decisions and subsequent display, wherein the parameters of the time range ZB for determining the pain intensity P and the symbolic dynamics SD for determining the depth of anesthesia D are taken into account as parameters.
4. Verfahren nach den Ansprüchen 1 und 2, 4. Method according to claims 1 and 2,
dadurch gekennzeichnet,  characterized,
dass aus der Herzratenvariabilität als weiterer Parameter der Parameter des Frequenzbereiches zusätzlich zum Parameter Symbolische Dynamik SD für die Ermittlung der Narkosetiefe D und deren Überwachung berücksichtigt wird. 5. Verfahren nach Anspruch 3 oder 4,  from the heart rate variability as a further parameter, the parameter of the frequency range is taken into account in addition to the parameter symbolic dynamics SD for the determination of the depth of anesthesia D and its monitoring. 5. The method according to claim 3 or 4,
dadurch gekennzeichnet,  characterized,
dass folgende Schritte absolviert werden:  that the following steps are completed:
o Erfassung von Herzschlagsignalen mittels eines Herzschlagmessgerätes (2), wobei die Herzschlagsignale die Änderung der Herzfre- quenz in Form der Herzratenvariabilität aufzeigen,  o detection of heartbeat signals by means of a heartbeat measuring device (2), whereby the heartbeat signals show the change of the heart rate in the form of the heart rate variability,
o Berechnung von verschiedenen Parametern aus der Herzratenvariabilität in einer Auswerteeinheit (8), die Funktionseinheiten (10, 11) aufweist, denen die Parameter zugeordnet sind, und  o calculating different parameters from the heart rate variability in an evaluation unit (8) having functional units (10, 11) to which the parameters are assigned, and
o Vergleich der berechneten Parameter mit vorgegebenen Soll-Werten für Entscheidungen in mindestens einer Vergleichseinheit oder Funktionseinheit (6) für Entscheidungen sowie  Comparing the calculated parameters with predetermined target values for decisions in at least one comparison unit or functional unit (6) for decisions and
o Anzeige von berechneten Parametern ZB des Zeitbereichs zur Ermittlung der Schmerzstärke P und o Anzeige von berechneten Parametern Symbolischen Dynamik SD und wahlweise von Parameter des Frequenzbereiches zur Ermittlung der Narkosetiefe D auf einer angeschlossenen Anzeigeeinheit (12) zur Überwachung. o Display of calculated parameters ZB of the time range for determining the pain intensity P and o Display of calculated parameters Symbolic dynamics SD and optionally of parameters of the frequency range for determining the depth of anesthesia D on a connected display unit (12) for monitoring.
Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 5, Process according to claims 1 to 5,
dadurch gekennzeichnet, characterized,
dass folgende programmtechnische Schritte in den Funktionseinheiten der Auswerteeinheit (8) durchgeführt werden:  the following program-technical steps are carried out in the functional units of the evaluation unit (8):
A) Beschreibung von statistischen Maßen des Parameters des Zeitbereichs ZB und  A) Description of statistical measures of the parameter of the time range ZB and
B) Beschreibung von statistischen Maßen eines Zustandsraumes, in dem die Original-Herzschlag-zu-Herzschlag-Intervalle transformiert werden, in Form des Parameters der Symbolischen Dynamik SD.  B) Description of statistical measures of a state space in which the original heartbeat-to-heartbeat intervals are transformed, in the form of the parameter of the symbolic dynamics SD.
Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 6, Process according to claims 1 to 6,
dadurch gekennzeichnet,  characterized,
dass zumindest eine funktionale Zuordnung des Parameters Symbolische Dynamik SD zur Narkosetiefe D angegeben wird:  at least one functional assignment of the parameter symbolic dynamics SD to the depth of anesthesia D is specified:
- der Bereich Do des Normalzustandes und ohne Narkose entspricht dem hohen Bereich des Parameters SDo,  the range Do of the normal state and without anesthesia corresponds to the high range of the parameter SDo,
- der Bereich Dn der Narkose entspricht dem mittleren Bereich des Parameters Symbolische Dynamik SDn und the area D n of the narcosis corresponds to the central area of the parameter symbolic dynamics SD n and
- der Bereich Dm einer tiefen Narkose entspricht dem niedrigen Bereich des Parameters Symbolische Dynamik SDtn-  - the range Dm of deep anesthesia corresponds to the low range of the parameter symbolic dynamics SDtn-
Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 6, Process according to claims 1 to 6,
dadurch gekennzeichnet,  characterized,
dass zumindest eine funktionale Zuordnung des Parameters Zeitbereich ZB zur Schmerzstärke P angegeben wird:  at least one functional assignment of the parameter time range ZB to pain intensity P is indicated:
- der Bereich Po des normalen Schmerzstärkenzustandes entspricht dem hohen Bereich des Parameters Zeitbereich ZB0, - der Bereich Pi einer leichten Schmerzstärke entspricht dem mittleren Bereich des Parameters Zeitbereich ZB und the range Po of the normal pain intensity state corresponds to the high range of the parameter time range ZB 0 , the range Pi of a slight pain intensity corresponds to the middle range of the parameter time range ZB and
- der Bereich Ps schwerer Schmerzen mit einer hohen Schmerzstärke entspricht dem niedrigen Bereich des Parameters Zeitbereich ZBs- - the range P s of severe pain with a high level of pain corresponds to the low range of the parameter time range ZBs-
Einrichtung (13) zum nichtinvasiven Überwachen und zur Ermittlung vonDevice (13) for non-invasive monitoring and determination of
Schmerzstärke P und von Narkosetiefe D, Pain severity P and of depth of anesthesia D,
nach dem Verfahren gemäß der Ansprüche 1 bis 8, according to the method according to claims 1 to 8,
dadurch gekennzeichnet, characterized,
dass sie zumindest umfasst that it at least includes
o eine Anordnung (2) zur Erfassung/Messung von Herzschlagsignalen, o einen nachgeordneten Wandler (9) für die Wandlung der erfassten o an arrangement (2) for detecting / measuring heartbeat signals, o a downstream converter (9) for the conversion of the detected
Herzschlagsignale in elektrisch digitalisierte Biosignale, Heartbeat signals in electrically digitized biosignals,
o eine Funktionseinheit (4) zur Signalvorverarbeitung, um die elektrischen Biosignale unter Berücksichtigung einer ermittelten Herzratenvariabilität einerseits für die Verarbeitung in Parameter Zeitbereich ZB für die Schmerzstärke P und andererseits für die Verarbeitung in Parameter Symbolische Dynamik SD für die Narkosetiefe D aus der ermittelten Herzratenvariabilität,  o a functional unit (4) for signal preprocessing, in order to calculate the electrical biosignals taking into account a determined heart rate variability on the one hand for processing in parameter time range ZB for pain intensity P and on the other hand for processing in parameter symbolic dynamics SD for anesthetic depth D from the ascertained heart rate variability
o eine mindestens zwei Signalkanäle (18, 19) aufweisende Auswerteeinheit (8), die mit der Funktionseinheit (4) zur Signalvorverarbeitung nachgeordnet in Verbindung steht und die Signale der Parameter Zeitbereich ZB aus dem ersten Signalkanal (18) und die Signale der Parameter Symbolische Dynamik SD aus dem zweiten Signalkanal (19) aufnimmt,  o an evaluation unit (8) having at least two signal channels (18, 19) which is connected downstream of the functional unit (4) for signal preprocessing and the signals of the parameter time range ZB from the first signal channel (18) and the signals of the parameter symbolic dynamics SD from the second signal channel (19),
o wobei die Auswerteinheit (8) eine Funktionseinheit (10) zur Ermittlung der Schmerzstärke P und eine Funktionseinheit (11) zur Ermittlung der Narkosetiefe D einschließlich darin gespeicherter programmtechnischer Mittel aufweist und  o wherein the evaluation unit (8) has a functional unit (10) for determining the pain intensity P and a functional unit (11) for determining the depth of anesthesia D including program-technical means stored therein, and
o eine Funktionseinheit (6) für ein Entscheidungssystem besitzt, die mit der Funktionseinheit (10) zur Ermittlung der Schmerzstärke P und mit der Funktionseinheit (1 1) zur Ermittlung der Narkosetiefe D leitungs- mäßig verbunden ist und Vergleiche der berechneten Werte mit er- fassten Ausgangs-/Sollwerten durchführt, und o has a functional unit (6) for a decision system, which is connected to the functional unit (10) for determining the pain intensity P and to the functional unit (1 1) for determining the depth of anesthesia D. is moderately connected and performs comparisons of the calculated values with detected output / setpoints, and
o eine Anzeigeeinheit (12), auf der eine Anzeige der Narkosetiefe D und der zugehörigen Schmerzstärke P zur Überwachung vorgesehen ist.  o a display unit (12) on which an indication of the depth of anesthesia D and the associated pain intensity P is provided for monitoring.
10. Einrichtung nach Anspruch 9, 10. Device according to claim 9,
dadurch gekennzeichnet,  characterized,
dass die Anzeigeeinheit (12) derart ausgebildet ist, dass eine Anzeige des Narkosetiefenverlaufs D = D(t) und des zugehörigen Schmerzstärkenverlaufs P = P(t) zur Überwachung vorgesehen ist.  in that the display unit (12) is designed in such a way that an indication of the depth of anesthesia course D = D (t) and of the associated pain intensity curve P = P (t) is provided for monitoring.
11. Einrichtung nach Anspruch 10, 11. Device according to claim 10,
dadurch gekennzeichnet,  characterized,
dass die Anzeigeeinheit (12) als Monitor ausgebildet ist.  the display unit (12) is designed as a monitor.
12. Einrichtung nach Anspruch 9, 12. Device according to claim 9,
dadurch gekennzeichnet,  characterized,
dass ein externes Eingabegerät (15) mit vor der Einleitung der Narkose er- fassten Herzschlagsignalen und in elektrisch digitaler Form ausgebildeten Biosignalen vorgesehen ist und wahlweise an dem Wandler (9) zur Wandlung der Herzschlagsignale zumindest in die Herzraten Variabilität HRV angeschlossen ist.  in that an external input device (15) is provided with heartbeat signals detected before the induction of anesthesia and biosignals formed in electrically digital form and optionally connected to the transducer (9) for converting the heartbeat signals at least into the heart rate variability HRV.
13. Einrichtung nach Anspruch 9, 13. Device according to claim 9,
dadurch gekennzeichnet,  characterized,
dass eine Speichereinheit (16) für patientencharakteristische Daten der Funktionseinheit (3) zur Erfassung und Wandlung von Herzschlagsignalen und der Auswerteeinheit (8) einschließlich des Entscheidungssystems (6) zugeordnet ist.  in that a memory unit (16) for patient-characteristic data is assigned to the functional unit (3) for detection and conversion of heartbeat signals and to the evaluation unit (8) including the decision system (6).
14. Einrichtung nach den Ansprüchen 9 bis 13, 14. Device according to claims 9 to 13,
dadurch gekennzeichnet, dass eine Einheit (17) zur problemanzeigenden Alarmauslösung zusätzlich zum als Anzeigeeinheit und/oder Überwachungseinheit ausgebildeten Monitor (12) angeschlossen ist. characterized, in that a unit (17) for problem-indicating alarm triggering is connected in addition to the monitor (12) in the form of a display unit and / or monitoring unit.
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