AT500222B1

AT500222B1 - Vorrichtung und verfahren zur bewertung der elektrischen herzaktivität aus dem elektrokardiogramm

Info

Publication number: AT500222B1
Application number: AT18932001A
Authority: AT
Original assignee: Arc Seibersdorf Res Gmbh
Priority date: 2001-12-03
Filing date: 2001-12-03
Publication date: 2006-05-15
Also published as: AT500222B8; AT500222A1

Description

2 AT 500 222 B1

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches 1. Die Erfindung betrifft somit eine kardiologische Vorrichtung zur Gewinnung von Information über den elektrophysiologischen Zustand des Herzens aus dem Elektrokardiogramm. 5 Aus der US 5,307,817 A1 ist das Abfühlen von biochemischen Spannungsdifferenzen zwischen an einen Patienten angelegten Elektroden bekannt, welche Spannungsdifferenzen zur Übertragung von EKG-Signalen herangezogen werden.

Aus der US 5,372,607 A1 ist ein Schrittmachersystem beschrieben, bei dem u.a. die Ausgangs-io Signale eines implantierten Signalgenerators zur Beurteilung des Zustandes des Patienten herangezogen werden.

Das Elektrokardiogramm (EKG) gibt die elektrische Aktivität des Herzens wieder, die durch die Ausbreitung und die darauffolgende Rückbildung der Erregung der Herzmuskelzellen entsteht. 15 Zahlreiche Phänomene und Erkrankungen haben eine kurz-(Schlag-zu-Schlag) oder längerfristig veränderte Erregungsausbreitung und damit ein einzelschlagbezogenes oder dauernd verändertes EKG zur Folge. Einer Beurteilung des kardialen Zustandes auf dieser Basis stehen jedoch oft natürliche Schlag-zu-Schlag-Veränderungen sowie dem EKG überlagerte Störeinflüsse nicht-kardialen Ursprungs wie Rauschen entgegen. Die gegenständliche Erfindung soll 20 eine Vorrichtung erstellen, das robust gegen diese Störeinflüsse ist und eine bessere Bewertung der Bedeutung von Inhomogenitäten aus dem EKG erlauben.

Herzrhythmusstörungen können mit typischen Veränderungen des EKG bestimmter Herzschläge in der Weise in Verbindung stehen, dass das Auftreten letzterer als Zeichen für das Vorlie-25 gen eines erhöhten Risikos für die jeweilige Herzrhythmusstörung gewertet wird. Ein Beispiel dafür ist das anfallsweise Vorhofflimmern (paroxysmales atriales Flimmern - PAF). Bei dieser anfallsweise auftretenden Rhythmusstörung ist, bedingt durch unkoordinierte elektrische Erregung der Vorhofmuskulatur des Herzens, eine geordnete Pumpwirkung dieser Kammern nicht mehr gegeben. Obwohl ein solcher Anfall im allgemeinen keinen lebensbedrohlichen Zustand 30 darstellt, ja sogar asymptomatisch sein kann, nimmt die Häufigkeit solcher Episoden üblicherweise mit der Zeit zu bzw. geht in permanentes atriales Flimmern (AF) über. Damit ist schließlich ein hohes Risiko für kardiovaskuläre Folgeerkrankungen (z.B. Schlaganfall) gegeben. Die Prävalenz dieser Erkrankung nimmt mit steigendem Alter progressiv zu und erreicht mehrere Prozent in der Personengruppe der über 65 jährigen. Daher sind intensive Bemühungen im 35 Gange, entsprechende Therapien zu entwickeln, um das Auftreten und Fortschreiten derartiger Episoden zu unterdrücken. Unter anderem existieren bereits Herzschrittmacher, die über spezielle Stimulationsprotokolle verfügen, die die Frequenz solcher Episoden verringern bzw. im Idealfall solche Episoden ganz zu unterdrücken erlauben. Um diese und andere Therapieformen (z.B. Medikamente) gezielt einsetzen zu können, sind Methoden notwendig um: 40 a) das grundsätzliche Ausmaß der Neigung eines bestimmten Patienten zu PAF und b) das akute Risiko für das unmittelbare Bevorstehen einer PAF-Episode zu ermitteln.

Hauptziel der Erfindung ist es, die Auswertungsmöglichkeiten von EKG-Signalen zu verbessern. 45 Vorrangiges Ziel der Erfindung ist es dabei, die Signifikanz von Triggern bzw. von aus dem Rhythmus fallenden Herzschlägen aus dem EKG rasch und möglichst eindeutig zu bewerten und damit die Risikoabschätzung für Krankheiten, insbesondere PAF, zu verbessern. Das Ergebnis kann unmittelbar verwendet werden, um eine entsprechende Therapie zu steuern, z.B. innerhalb eines implantierten Herzschrittmachers oder auch, um eine medikamentöse so Intervention zu indizieren.

Diese Ziele werden bei einer Vorrichtung der eingangs genannten Art mit den im Kennzeichen des Anspruches 1 angeführten Merkmalen erreicht. 55 Vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung sind den Beschreibungsseiten, den Patenten- 3 AT 500 222 B1

Sprüchen und den Zeichnungen zu entnehmen.

Fig. 1 zeigt schematisch ein Blockdiagramm, das die wichtigsten Komponenten der erfindungsgemäßen Vorrichtung darstellt. 5 Fig. 2 zeigt das EKG eines einzelnen Herzschlags mit den Definitionen der charakteristischen Punkte sowie der Terminologie zur Definition eines vorteilhaftenweise untersuchten Signal- bzw. Testbereichs TB.

Fig. 3 zeigt einen kurzen EKG-Ausschnitt, aus dem die für die Erfindung wichtigen Definitionen bezüglich der Beziehungen verschiedener Herzschläge zueinander ersichtlich sind, io Fig. 4 zeigt ein Ablaufdiagramm, aus dem die wichtigsten Verarbeitungsschritte bei der erfindungsgemäßen Signalverarbeitung ersichtlich sind.

Fig. 1 zeigt ein Blockschaltbild einer bevorzugte Ausführung der Erfindung. Die erfindungsgemäße Vorrichtung umfasst Elektroden 11, die mit der untersuchten Person in Verbindung ste-15 hen und zur Ableitung des EKG-Signals dienen. Diese können sich außerhalb des Körpers des Patienten befinden oder - wie die gesamte Vorrichtung - auch implantiert sein. Die Vorrichtung besteht weiters aus einem Biosignalverstärker 12, der die über die Elektroden vom Körper des Patienten abgeleiteten Potentiale verstärkt, auf das interessierende Frequenzband begrenzt (z.B. 0.05 - 100 Hz), und im weiteren einer Analog-Digital-Umsetzer-Einheit 13 zuführt, die das 20 analoge EKG-Signal in eine Folge von Abtastwerten umwandelt (z.B. mit 256 Abtastwer-ten/Sekunde und einer Auflösung von 12 Bit). Diese Folge von Abtastwerten wird schließlich einer Recheneinheit 14 mit den erforderlichen Subeinheiten zur weiteren Verarbeitung zugeführt. ' 25 Als erster Schritt wird eine Detektion der Herzschläge innerhalb der Signalsequenz durchgeführt. Dies kann z.B. durch den Vergleich der 1. Ableitung des Signals mit einem Schwellwert geschehen und führt zu einer Liste mit den Indizes jener Abtastwerte, an denen überschwellige 1. Ableitungen auftreten (Detektionspunkte). Zum zweiten erfolgt für jeden Herzschlag die Bestimmung eines Fix- oder Triggerpunktes 27, z.B. t, für den i-ten Herzschlag, also des Zeitpunk-3o tes, der eine möglichst eindeutige zeitliche Beziehung zu den mit dem jeweiligen Herzschlag in Verbindung stehenden elektrischen Vorgängen im Herzen hat. Solche Punkte sind z.B. die Spitzen der R-Zacken 23, die den Extrema im jeweiligen Signalabschnitt entsprechen. Im nächsten Schritt werden die detektierten Ereignisse klassiert, z.B. durch Vergleich jedes einzelnen QRS-Komplexes, also jenes Bereichs des EKG, der die Q-Zacke 22, die R-Zacke 23 und 35 die S-Zacke 24 umfasst (z.B. 60 ms vor bis 60 ms nach dem Triggerpunkt tj) und der elektrischen Erregung der Herzkammern entspricht. Die Klassierung erfolgt mit einer Menge von Schablonen. Die Schablonen können aus z.B. kohärent gemittelten EKG-Abschnitten vorangegangener Herzschläge jeweils ähnlicher Morphologie bestehen. Das Schablonen-Set kann laufend um bisher noch nicht aufgetretene QRS-Komplexe dynamisch erweitert bzw. um bereits 40 seit einiger Zeit nicht mehr aufgetretene QRS-Komplexe oder durch Zusammenfassung zweier Schablonen, falls diese sich mit der Zeit hinlänglich ähnlich geworden sind, reduziert werden. Das Resultat des Klassierungsprozesses ist die Zuordnung einer eindeutigen Klasse zu jedem Herzschlag-EKG. 45 Fig. 2 zeigt zusätzlich zum QRS-Komplex noch zwei weitere wichtige EKG-Komponenten, nämlich die P-Welle 21, die der elektrischen Erregung der Vorhöfe entspricht und die T-Welle 25, die der Rückbildung der elektrischen Erregung der Herzkammer entspricht.

Die nach der gegebenenfalls vorgenommenen Vorverarbeitung wesentliche erfinderische Vor-50 gangsweise, die mit der Recheneinheit 14 abgewickelt wird, wird vor allem aus dem Ablaufdiagramm in Fig. 4 ersichtlich: (41) Das EKG-Signal kann vor der Betrachtung der zur Untersuchung zugelassenen einzelnen Herzschläge in einer Filtereinheit 41 einer Filterung mit einem digitalen Bandpassfilter un-55 terzogen werden, um Rauschen und Grundlinienschwankungen zu reduzieren sowie 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 4 AT 500 222 B1 jenen Frequenzbereich hervorzuheben, in dem der Hauptfrequenzinhalt des zu untersuchenden Signalbereiches liegt. Für Analysen im Bereich der P-Welle kann sich z.B. eine Filterung mit einer Buttenworth-Approximation 2. Ordnung und einer unteren bzw. oberen Grenzfrequenz von 4 bzw. 32 Hz als günstig erweisen. (42) Beginn der Hauptschleife 42, die für jeden Herzschlag beginnend mit dem zweiten Herzschlag durchlaufen wird. (43) Berechnung des aktuellen RR-Intervalls als der Abstand zwischen dem Zeitpunkt der aktuellen und der vorangegangenen R-Zacke oder Berechnung eines anderen charakteristischen Intervalls zur Feststellung der zeitlichen Abstände der Herzschläge. Entsprechend Fig. 3 gilt z.B. RR (Intervall 32) = t (Zeitpunkt 34) - tu (Zeitpunkt 33). (44) Die Herzschläge werden in einer Klassierungseinheit 44 in Hinblick auf vorgegebene Klassierungskriterien bewertet. Die am häufigsten auftretende Herzschlagklasse wird vorzugsweise als Standardklasse S definiert. Für Herzschläge, die nicht die Klasse S aufweisen, wird alles außer der Berechnung des mittleren RR-Intervalls (siehe unten) übersprungen. (45) Es erfolgt eine Prüfung, ob in einem Schablonenbildner 45 bzw. in einer Signalschablone bereits eine Testbereichsschablone TBS definiert ist. Entsprechend Fig. 2 umfasst der Testbereich (TB) jeweils alle Abtast- bzw. Signalwerte zwischen den beiden willkürlich definierten Testbereichsgrenzen ta (Zeitpunkt 28) und te (Zeitpunkt 29). Die Werte dieser Grenzen sind an die jeweilige Anwendung anzupassen. Im Falle von PAF ist dies der Bereich der P-Welle 21, also z.B. ta = -225 ms, te = -75 ms, jeweils bezogen auf den gewählten Fixpunkt, insbesondere den R-Punkt (Zeitpunkt 23). (46) Wenn die Testbereichsschablone TBS noch nicht definiert ist, wird sie mit dem Testbereich TB, des aktuellen Herzschlages initialisiert. (47) Die Ähnlichkeit des aktuellen Test- bzw. Signalbereichs mit der aktuellen Testbereichschablone TBS wird in einer Recheneinheit 47 ermittelt. Dies kann z.B. durch die Berechnung des Ähnlichkeitsmaßes, vorzugsweise des linearen Korrelationskoeffizienten CC,, zwischen den beiden verglichenen Abtastwertefolgen geschehen. Dabei ergibt sich der Wert 1 für einen Herzschlag, dessen aktueller Signalbereich mit dem der gebildeten Schablone vollkommen übereinstimmt und ein geringer oder sogar negativer Wert, falls der Testbereich des aktuellen Herzschlags schlecht mit dem Vergleichsbereich der Schablone übereinstimmt oder sogar einen gegenläufigen Verlauf aufweist. Fig. 3 zeigt ein Beispiel für einen gegenläufigen Verlauf hinsichtlich der P-Wellen 35 und 36 der Herzschläge, die durch die R-Zacken 33 und 34 definiert sind, wobei vom Vergleich der P-Welle 36 des Herzschlags 34 mit der Schablone TBS ein negativer Korrelationskoeffizient CC, zu erwarten ist. (48) Es erfolgt in einer Überprüfungs- bzw. Sortiereinheit 48 eine Überprüfung des Herzschlages auf die Erfüllung von vorgegebenen Kriterien, z.B. Vorzeitigkeit, wobei Vorzeitigkeit bedeutet, dass: 1. das aktuelle RR-Intervall RR, kürzer ist als eine Absolutschwelle RR,™ (wobei diese Absolutschwelle z.B. eine Sekunde betragen kann) und/oder 2. das aktuelle RR-Intervall RR, bezogen auf das unmittelbar vorangegangene RR-Intervall RRm mindestens eine Verkürzung auf dRRrei aufweist (wobei diese Schwelle z.B. 80% sein kann) und/oder 3. das aktuelle RR-Intervall RR| bezogen auf das aktuelle mittlere RR-Intervall RRm mindestens eine Verkürzung auf dRRm aufweist (wobei diese Schwelle z.B. 80% sein kann). (49) Herzschlägen, die die vorgegebenen Kriterien (z.B. alle Kriterien 1 bis 3) erfüllen, wird der Herzschlag-Typ A zugeordnet. Der Herzschlag mit der R-Zacke 34 in Fig. 3 ist ein Beispiel dafür. Wird ein solcher Herzschlag festgestellt, erfolgt die Rückkehr zum Beginn der Hauptschleife 42. (50) Herzschlägen, die die vorgegebenen Kriterien (z.B. eines der Kriterien 1 bis 3) nicht erfüllen, wird der Herzschlag-Typ N zugeordnet. (51) Der Testbereich bzw. der untersuchte bzw. gewählte Teilbereich der Signalkurve von Schlägen des Typs N wird dazu verwendet, die Testbereichsschablone TBS zu aktualisie- 55 5 AT 500 222 B1 ren. Dazu kann vorteilhaft ein mit dem Faktor nTB gewichteter Mittelwert aus der alten Schablone und dem aktuellen Testbereich gebildet werden. Dieser Faktor kann z.B. 16 betragen. Die laufende Anpassung der Schablone TBS ist sinnvoll, um dynamischen Vorgängen wie einer sich verändernden Herzrate im Verlauf der Aufzeichnung Rechnung zu 5 tragen. (52) Es erfolgt eine Prüfung, ob bereits ein Wert für das aktuelle mittlere RR-Intervall RRm verfügbar ist. (53) Wenn dies nicht der Fall ist, wird dem mittleren RR-Intervall RRm der aktuelle RR-Intervall-Wert RR, zugeordnet und zum Beginn der Hauptschleife 42 zurückgekehrt. io (54) Wenn dies der Fall ist, wird der Wert für das mittlere RR-Intervall aktualisiert, z.B. auf der Basis eines mit dem Faktor nRR gewichteten Mittelwertes aus dem alten Wert RRm und dem aktuellen RR-Intervall RR. Eine andere Möglichkeit ist die Berechung des mittleren RR-Intervalls auf der Basis eines gleitenden Mittelwerts, z.B. über die letzten 5 RR-Intervall-Werte. 15

Im Anschluss erfolgt die Rückkehr zum Beginn der Hauptschleife 42.

In vorgegebenen, vorzugsweise regelmäßigen (z.B. halbstündigen) Intervallen oder beim Auftreten vordefinierter Situationen, z.B. immer beim Auftreten eines Herzschlags des Typs A, das 20 heißt eines Herzschlages, der die vorgegebenen (Ausscheidungs)Kriterien erfüllt, werden alle innerhalb eines bestimmten zeitlichen Intervalls (z.B. innerhalb der letzten halben Stunde) aufgetretenen Schläge nach den Typen, im vorliegenden Fall A und N, gruppiert und die diesen Herzschlägen zugeordneten Korrelationskoeffizienten als (im vorliegenden Fall) zwei Stichproben betrachtet. Unter Verwendung eines statistischen Tests wird in einem Statistikrechner 60 25 geprüft, ob diese beiden Gruppen der gleichen Grundgesamtheit entspringen. Der allenfalls an einer Anzeige- und/oder Auswerteeinheit 61 anliegende resultierende p-Wert ist ein Maß für die Wahrscheinlichkeit, dass tatsächlich ein Unterschied vorliegt. Dieser Wert kann mit einem Schwellwert verglichen werden, um eine Ja/Nein Entscheidung abzuleiten oder auch mit anderen Daten verknüpft werden. Es kann sich auch als günstig erweisen, den Logarithmus des 30 p-Wertes zu verwenden.

Im Falle von PAF hat sich z.B. gezeigt, dass - bei einem Beobachtungsintervall von 30 Minuten - ein p-Wert unter 0.001 auf ein erhöhtes Risiko für PAF hinweist. 35 Als statistischen Test wird vorzugsweise ein nicht-parametrischer Rang-Test wie der U-Test eingesetzt, da diese Art von Tests keine spezifischen Voraussetzungen bezüglich der Verteilung der Stichproben, in diesem Fall also der Korrelationskoeffizienten CQ, voraussetzt.

Der Vorteil beim Einsatz des erfindungsgemäßen Verfahrens für die PAF-Bewertung liegt darin, 40 dass es mehrere Risikoaspekte kompakt verbindet, insbesondere: 1. Die Frequenz der vorzeitigen Herzschläge (Typ A), deren Bewertung schärfer wird, wenn die Anzahl der Elemente in den Stichproben zunimmt, 2. Die Stärke der Abweichung - starke Unterschiede im Testbereich schlagen sich als deutlich 45 geringere Korrelationskoeffizienten nieder, 3. Die Vorzeitigkeit - starke Vorzeitigkeit führt dazu dass die P-Welle 21 des vorzeitigen Herzschlags sich der T-Welle des vorangegangenen Herzschlags überlagern kann (P auf T Syndrom), was bekanntermaßen als zusätzliches Indiz für das Vorliegen eines erhöhten Risikos gilt. 50

Zusätzlich ist das Verfahren robust gegen Veränderungen der Signalcharakteristik, die beide Typen von interessierenden Herzschlägen betrifft wie es z.B. Rauschen ist.

Das Verfahren kann mit einem einkanaligen EKG, aber auch mit einem mehrkanaligen EKG zur 55 Anwendung kommen. Im mehrkanaligen Fall wird für jeden Kanal ein eigenes Test-Schablonen-

Claims

6 AT 500 222 B1 Set verwendet. All jene Verarbeitungsschritte, die einen morphologischen Vergleich beinhalten, werden zuerst für jeden Kanal getrennt durchgeführt, bevor die Ergebnisse schließlich zusammengefasst werden, z.B. durch eine Mittelwertbildung der Korrelationskoeffizienten aller Kanäle jedes bestimmten Herzschlags. Darauffolgend wird für die statistische Bewertung das gleiche 5 Schema verwendet, wie oben beschrieben. Das Verfahren kann auch für andere Fragestellungen verwendet werden, z.B. für die Bewertung der Signifikanz von T-Wellen-Alternans. Dabei handelt es sich um mehr oder weniger starke Schlag-zu-Schlag - Veränderungen im Bereich der T-Welle, die als Parameter für die Beurtei-io lung des Risikos einer Kammertachykardie (ventrikuläres Flimmern) verwendet werden. In diesem Fall wird der Testbereich in den T-Wellenbereich gelegt. Die Bildung der Stichproben kann dabei auf der Basis des Rhythmus und/oder auf der Basis anderer Kriterien erfolgen. Es ist auch denkbar, die Herzschläge unter Einsatz einer entsprechenden Anzahl von Schablo-15 nen in mehr als zwei Gruppen bzw. Stichproben einzuteilen und einen statistischen Test für den Vergleich der Ähnlichkeitsmaße bzw. Korrelationskoeffizienten mehrerer Gruppen bzw. Stichproben zu verwenden. 20 Patentansprüche: 1. Vorrichtung zur Auswertung von EKG-Signalen und zur Beurteilung der elektrischen Herzaktivität aus dem Elektrokardiogramm, insbesondere in Hinblick auf Rhythmusstörungen, mit einer Elektroden zur Ableitung der EKG-Signale umfassenden EKG-Signal-25 aufnahmeeinheit und einer an diese angeschlossenen Auswerteeinheit, die eine Überprüfungseinheit (48) umfasst, der die von der EKG-Signalaufnahmeeinheit (11, 12) erhaltenen EKG-Signale zugeführt sind und in der zumindest Teilbereiche der Signale nach vorgegebenen Kriterien, z.B. Dauer, Amplitude, Rhythmus, Vorzeitigkeit, Verkürzung und/oder Signalform, Form und/oder Lage von Kurvenbereichen, z.B. QRS-Komplex, usw., 30 überprüfbar sind, dadurch gekennzeichnet, - dass mit Hilfe der Überprüfungseinheit (48) die EKG-Signale in Abhängigkeit der Über prüfung in Gruppen eingeteilt bzw. einsortiert werden können und dass der Überprüfungseinheit (48) ein Schablonenbildner (46) zur Erstellung zumindest einer, vorzugsweise se dynamisch nachgeführten, Signalschablone (TBS) zumindest eines Teilbereiches eines einem Herzschlag entsprechenden Signals vorgeschaltet ist, der für diesen Teilbereich, z.B. den P-Wellen-Bereich, zumindest eine, vorzugsweise laufend bzw. dynamisch mit aktuellen Herzschlägen angepasste, Signal-Schablone (TBS) bilden kann, - dass eine Recheneinheit (47) zur Berechnung des Ähnlichkeitsmaßes, insbesondere des 40 Korrelationskoeffizienten (CCj), zwischen der vom Schablonenbildner (46) erstellten Schablone (TBS) und den entsprechenden Signalbereichen der einzelnen in die einzelnen Gruppen einsortierten EKG-Signale vorgesehen ist, in der die Signale der aktuell eintreffenden, vorzugsweise alle in einem vorgegebenen Zeitintervall betrachteten Herzschläge mit dieser(n) Signal-Schablone(n) (TBS) korrelierbar und für jeden dieser Herz-45 Schläge ein Ähnlichkeitsmaß, vorzugsweise durch Bildung des Korrelationskoeffizienten (CCi), ermittelbar ist, - dass an die Recheneinheit (47) und an die Überprüfungseinheit (48) ein Statistikrechner (60) angeschlossen ist, der die Ähnlichkeitsmaße, vorzugsweise die Korrelationskoeffizienten (CC), der in die einzelnen Gruppen (Typ A, Typ N) eingeordneten einzelnen so Herzschläge einem statistischen Test, z.B. U-Test, unterzieht zur Beurteilung, ob die in die einzelnen Gruppen eingereihten Herzschläge aus der gleichen Grundgesamtheit stammen, und - dass der aus dem Test resultierende p- bzw. Wahrscheinlichkeitswert, vorzugsweise der Logarithmus des p-Wertes, als Entscheidungsgrundlage für die Beurteilung des jeweili- 55 gen Herzschlags bzw. des betrachteten Bereichs des EKG-Signals der Auswertung zu- 7 AT 500 222 B1 geführt ist.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass dem Schablonenbildner (46) zur Detektierung und Klassierung der Herzschläge nach vorgegebenen Klassierungskrite-5 rien, z.B. Lage und Dauer der P-Welle und/oder der T-Welle und/oder des QRS- Komplexes, Amplitude, Signalform, vorgeschaltet ist, die nicht den Klassierungskriterien entsprechende, z.B. ventrikuläre Herzschläge, für die Erstellung der Schablone (TBS) unberücksichtigt lässt. io 3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, - dass der Einheit (44) zur Detektierung und Klassifizierung eine Trägereinheit (43) und diese gegebenenfalls ein Schleifenbildner (42) vorgeschaltet ist, in der innerhalb der Signalsequenz ein Trigger-Punkt zur Erstellung einer eindeutigen zeitlichen Beziehung des jeweiligen Herzschlages zu der dynamischen bzw. laufend angepassten Schablone er- 15 mittelbar ist, wozu vor Berechnung der Korrelationskoeffizienten (CQ) sowohl bei der Signal-Schablone (TBS) als auch bei den Signalen der zu korrelierenden Herzschläge in der Signalkurve ein signifikanter Kurvenpunkt festgelegt, z.B. die R-Zacke (23) des QRS-Komplexes, und als Fixpunkt für die Ermittlung der Lage von Teilbereichen der Signale und/oder des Abstandes des Herzschlages herangezogen ist. 20
4. Vorrichtung nach einem Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, - dass der Statistikrechner (60) für die Berechnung der Korrelationskoeffizienten (CCj) in den miteinander zu korrelierenden Signalabschnitten, beginnend mit dem ermittelten Fixpunkt die zeitlich gleichliegenden Kurvenpunkte korreliert. 25
5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, - dass die Einheit (48) für die Einteilung der Herzschläge in Gruppen als Kriterium hierfür eine Prüfung des Herzschlages auf Vorzeitigkeit vornimmt, wobei Vorzeitigkeit bedeutet, dass das aktuelle RR-Intervall RR, kürzer ist als eine vorgegebene Absolutschwelle RRmin 30 und/oder das aktuelle RR-Intervall RR bezogen auf das unmittelbar vorangehende RR- Intervall RRm eine Verkürzung zumindest auf einen vorgegebenen Wert dRRre, aufweist und/oder das aktuelle RR-Intervall RR bezogen auf das aktuelle mittlere RR-Intervall RRm zumindest eine Verkürzung auf einen vorgegeben Wert dRRn aufweist, wobei das aktuelle RR-Intervall als Abstand zwischen dem R-Zacken (24) des aktuellen und dem 35 R-Zacken (33) des jeweils vorangegangenen Herzschlages berechnet wird, wobei vor teilhafterweise das Intervall RRmin 0,8 bis 1,2, vorzugsweise 0,9 bis 1,1, Sekunden beträgt und/oder - der Wert dRRrei 0,7 bis 0,89 %, vorzugsweise 0,75 bis 0,84 %, beträgt und/oder - der Wert dRRm 0,7 bis 0,89 %, vorzugsweise 0,75 bis 0,84 %, beträgt, wobei vorzugs- 40 weise die Werte dRRrei und dRRm gleich groß sind.
6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, - dass eine Einheit (61) zur Bewertung der Herzschläge über den Signalbereich der P-Welle (21) zur Beurteilung des möglichen Auftretens eines paroxysmalen atrialen Flim- 45 merns an den Statistikrechner (60) angeschlossen ist, und/oder - dass die vom Statistikrechner (60) erhaltenen Wahrscheinlichkeitswerte einem Herzschrittmacher zur Steuerung zugeführt sind.
7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Schab- 50 lone (TBS) aus gegebenenfalls kohärent gemittelten Signalabschnitten einer vorgegebenen Anzahl vorangegangener Herzschläge einer als ähnlich bewerteten Morphologie gebildet ist.
8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Triggereinheit (43) ein digitaler Bandpassfilter (41) vorschaltbar ist, der das EKG-Signal zur Be- 55 δ ΑΤ 500 222 Β1 trachtung einzelner Herzschläge zumindest in Teilbereichen einer Filterung unterzieht.
9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Überprüfungs- und Sortiereinheit (48) zur Auswertung aller Herzschläge eines vorgegebe- 5 nen Zeitintervalls, z.B. von 30 Minuten, eingerichtet ist.
10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Schablonenbildner (46) zu Beginn der Bewertung die Schablone (TBS) mit dem Signal des ersten aktuellen Herzschlages initialisiert und mit folgenden Herzschlägen dynamisch anpasst ist. 10
11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass bei EKG-Geräten mit mehrkanalig einlangenden EKG-Signalen die Verarbeitungsschritte, die einen morphologischen Vergleich beinhalten, zuerst für jeden Kanal getrennt durchführbar, und die Ergebnisse einem Mittelwertbildner zugeführt sind, in dem diese zusammenfassbar 15 sind, z.B. durch eine Mittelwertbildung der Korrelationskoeffizienten aller Kanäle jedes be stimmten Herzschlags.
12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Überprüfungseinheit (48) und/oder der Schablonenbilder (TBS) und/oder die Recheneinheit (47) 20 und/oder der Statistikrechner (60) und/oder die weiteren Einheiten in einer vorzugsweise digitalen Recheneinheit durch Software und/oder Hardware implementiert sind.
13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung an eine EKG-Aufnahmeeinheit(11,12) angeschlossen ist. 25 Hiezu 2 Blatt Zeichnungen 30 35 40 45 50 55