对呼吸性窦性心律不齐进行量化的方法和装置以及这种方法或这种装置的应用制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种对呼吸性窦性心律不齐进行量化的方法和装置，首先，测得心脏频率，接着，确定两次心跳的时间间隔，并通过在相域中分析来进行量化。在此得到了一种有力的量化，在该量化中使用适宜的系数，对心脏曲线进行插值，和/或去趋势化。

Quantification method and device for respiratory sinus arrhythmia and application of this method or device

The present invention relates to a method and device for quantifying respiratory sinus arrhythmia. First, the heart frequency is measured, then the time interval of the two heartbeats is determined and quantized by analysis in the phase domain. In this way, a powerful quantification is obtained, and appropriate coefficients are used to interpolate, and / or degrade, the heart curve.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】对呼吸性窦性心律不齐进行量化的方法和装置以及这种方法或这种装置的应用
本专利技术涉及一种对呼吸性窦性心律不齐进行量化的方法和装置，以及这种方法或这种装置的应用。
技术介绍
心律变异性(缩写为HRV)或者“心脏频率变异性”，是指一次次心跳的心脏频率的波动情况。HRV可以通过适宜的数学方法进行量化，例如通过常用的统计学分散程度“标准偏差”进行量化。心律变异性表达了如下情况，即，心脏频率连续地适应于人体器官变化的需求，并且因此能够推论出人类的植物神经调节能力。在此，带有迷走神经(NervusVagus)的副交感神经系统的功能尤其具有重要作用(ClinSci(Lond).2012Apr；122(7):323-8Youmayneedthevagusnervetounderstandpathophysiologyandtotreatdiseases；DeCouckM,MravecB,GidronY)。副交感神经的功能不健全或者交感神经占据上风可以通过小的HRV值看出来。情况严重时会发生“心脏锁频”的情形。小的HRV与高的发病率和致死率之间的联系已经在许多研究中多次予以证实，并且现今被认为是确定的(IntJCardiol.2010May28；141(2):122-31.Epub2009Nov11Therelationshipofautonomicimbalance,heartratevariabilityandcardiovasculardiseaseriskfactors；ThayerJF,YamamotoSS,BrosschotJF)。凭借静态以及刺激下的心脏频率分析来确定HRV现今被视为在自主神经系统的诊断领域中最重要的检查方法(EurHeartJ.1996Mar；17(3):354-81Heartratevariability.Standardsofmeasurement,physiologicalinterpretation,andclinicaluse.TaskForceoftheEuropeanSocietyofCardiologyandtheNorthAmericanSocietyofPacingandElectrophysiology)。每个HRV计算的基础是心脏频率曲线，该曲线针对每次心跳把距离前次心跳的时间间隔间隔进行量化，要么为时间间隔要么为得出的心脏频率，该频率等于60除以以秒计的时间间隔的商。可以获取由EKG(心电图)或者脉搏曲线构成的心脏频率曲线。由此，图1示出了带有四次心跳的典型的心电图，可以看到向上的大(R尖齿)。两个R尖齿的时间间隔对应于两次心跳的间距，并且可以量化为例如毫秒。由此时间间隔(也被称作RR间隔)计算出如下所示的心跳的心脏频率：心脏频率(1/min)＝60000/RR间隔(ms)。如果心电图从时间点t＝0开始，则可以在每次心跳出现的时候为每次心跳给出RR间隔以及得出的心脏频率，正如在表1中示例性示出的那样。这样的心脏频率列表现在可以轻松地转换为心脏频率图，其中，X轴由时间栏构成，而Y轴由心脏频率栏构成(参见图2)。而图3也示出了典型的人类的心脏频率变化曲线。副交感神经系统的影响主要用呼吸性窦性心律不齐(RSA)的大小来表示。这个概念可以理解为心脏频率的波动同步于呼吸，其中，心脏频率在呼入时上升，而在呼出时又下降。图4a示出了一个明显的呼吸性心律不齐的示例，而在图4b和4c所示出的示例中可以看到明显小的波动。呼吸性窦性心律不齐仅由副交感神经导致，交感神经对此不起作用。这个是由于两套调节系统(交感神经和副交感神经)的速度导致，其中副交感神经的调节明显快于交感神经。人们利用了副交感神经的此种特性来对交感神经和副交感神经的活性加以区分，即通过例如凭借快速傅里叶变换(FFT)的频谱分析法对心脏频率变化曲线进行相应的分析，正如这一点在图3b中为根据图3a的心脏频率变化曲线所示出的。在图3b中标以“HF”(高频)的频谱分析范围是指心脏频率的调节范围，该范围仅仅通过副交感神经的影响来实现(0.15Hz至0.4Hz)。标以“LF”(低频)的范围包括下述频率范围，在该频率范围交感神经和副交感神经相重叠(0.04至0.15Hz)。被称作“VLF”的频率范围包含了起效十分缓慢的影响(像例如：热学调控)。由于需要长时间的采集，对于短时HRV分析而言，“VLF”范围没有意义，并且可以在进一步的观察中忽略。在现有技术中，长久以来通过参数对交感神经和副交感神经的不同的活性进行量化，这些参数是通过频谱分析获得的。因此，例如在很多科学研究中使用LF/HF商，以表示交感神经和副交感神经的平衡。在此，LF范围频率分布的积分和HF范围频率曲线的积分是呈比例的。对此可以认为，HF范围仅构成了副交感神经的，而LF范围则近似地反映了交感神经的活性(EurHeartJ.1996Mar；17(3):354-81；Heartratevariability.Standardsofmeasurement,physiologicalinterpretation,andclinicaluse.TaskForceoftheEuropeanSocietyofCardiologyandtheNorthAmericanSocietyofPacingandElectrophysiology)。确定副交感神经的活性的另一途径是，对呼吸性窦性心律不齐进行量化。在呼吸性窦性心律不齐的情况下，呼吸、血压和心脏频率的节律的同步化会导致心脏频率的近似的正弦波动(参见图4a)，该波动在频谱分析中具有特征模式，并且表现为在呼吸频率上的巨大的峰(参见图4b)。由于呼吸性窦性心律不齐的理想共振频率(0.1Hz)，呼吸性窦性心律不齐的峰实际上总是位于频谱分析的LF(低频)范围，尽管如此，副交感神经的活性不会与交感神经的活性相混淆，所述交感神经的活性特征在于，缺少特征峰，并且在LF范围出现宽的频率分布。因此可以通过频谱分析来确定呼吸性窦性心律不齐的振幅。因此，例如专利文献DE102006039957A1描述了一种频谱分析方法，其用于确定呼吸性窦性心律不齐，该方法基于两个频率范围的积分部分的比例(类似于LF/HF商)。专利文献EP1156851B1或者DE60032581T2又描述了一种频谱分析方法，其用于确定呼吸性窦性心律不齐，在其中，可以通过峰检测来确定峰的频率，并随后算出含峰的积分相对于两个分别包含峰频率之上和之下的积分的比率。在上述两个专利中提及的方法实际转化成例如为用于实施所谓的HRV-生物反馈法的仪器。在此，用户的呼吸性窦性心律不齐得以实时测量，并且通过不同颜色的LED可视化。通过所谓的生物反馈效应，用户现在可以有目的地训练他的呼吸性窦性心律不齐，并且因而对健康所需要的副交感神经施加影响。专利文献DE102008030956A1示出了一种此类仪器的实施例。根据现有技术，通过频谱分析来确定呼吸性窦性心律不齐需要以高的计算能力为前提，该频谱分析是根据所需的数学方法，像例如傅里叶分析(像例如在文献US2007/0208266A1中公开的)、FFT-分析法(像例如特别在文献EP1156851B1、文献WO2008/028912A2、文献US635本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种对呼吸性窦性心律不齐进行量化的方法，其中，首先测得心脏频率曲线，接着确定两次心跳的时间间隔RRn，并且通过分析心跳的时间间隔RRn，从含有SD1和SD2的商中对呼吸性窦性心律不齐进行量化，其中，

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.09.23 DE 102015116044.7;2015.10.19 US 62/243,1.一种对呼吸性窦性心律不齐进行量化的方法，其中，首先测得心脏频率曲线，接着确定两次心跳的时间间隔RRn，并且通过分析心跳的时间间隔RRn，从含有SD1和SD2的商中对呼吸性窦性心律不齐进行量化，其中，以及其特征在于，为了量化使用G’值，其中，2.一种对呼吸性窦性心律不齐进行量化的装置，其带有用于测量心脏频率曲线的工具和用于分析心脏频率曲线的工具，其中所述量化装置包括用于确定两次心跳的时间间隔RRn以及用于计算含有SD1和SD2的商的工具，所述商是用于对呼吸性窦性心律不齐进行量化的基础，其中，以及其特征在于下述工具：其用于计算以及给出G’值作为呼吸性窦性心律不齐的量化，其中，3.根据权利要求1和2中任意一项所述的量化方法或量化装置，其特征在于，a处于0.5和1.5之间，优选为1。4.根据权利要求1至3中任意一项所述的量化方法或量化装置，其特征在于，b处于2.4和3.3之间，优选处于2.5和3.2之间。5.根据权利要求1至4中任意一项所述的量化方法或量化装置，其特征在于，c处于4.0和10.0之间，优选处于5.0和9.0之间。6.根据权利要求1至5中任意一项所述的量化方法或量化装置，其特征在于，d处于2.8和4.2之间，优选处于2.9和4.1之间。7.一种对呼吸性窦性心律不齐进行量化的方法，其中，首先测得心脏频率曲线，接着确定两次心跳的时间间隔RRn，并且通过分析心跳的时间间隔RRn，从含有S...

【专利技术属性】
技术研发人员：莱因哈德·贝思，
申请(专利权)人：生物迹象医疗有限公司，
类型：发明
国别省市：德国,DE