WO2012022680A1 - Determination of changes in an at least three-dimensionally identifiable signal that occurs periodically in a living being - Google Patents

Determination of changes in an at least three-dimensionally identifiable signal that occurs periodically in a living being Download PDF

Info

Publication number
WO2012022680A1
WO2012022680A1 PCT/EP2011/063898 EP2011063898W WO2012022680A1 WO 2012022680 A1 WO2012022680 A1 WO 2012022680A1 EP 2011063898 W EP2011063898 W EP 2011063898W WO 2012022680 A1 WO2012022680 A1 WO 2012022680A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
signal
dimensionally
identifiable
identifiable signal
value
Prior art date
Application number
PCT/EP2011/063898
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Axel Bauer
Konstantinos Rizas
Georg Schmidt
Original Assignee
Axel Bauer
Konstantinos Rizas
Georg Schmidt
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Axel Bauer, Konstantinos Rizas, Georg Schmidt filed Critical Axel Bauer
Publication of WO2012022680A1 publication Critical patent/WO2012022680A1/en

Links

Classifications

    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/24Detecting, measuring or recording bioelectric or biomagnetic signals of the body or parts thereof
    • A61B5/316Modalities, i.e. specific diagnostic methods
    • A61B5/318Heart-related electrical modalities, e.g. electrocardiography [ECG]
    • A61B5/339Displays specially adapted therefor
    • A61B5/341Vectorcardiography [VCG]
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/24Detecting, measuring or recording bioelectric or biomagnetic signals of the body or parts thereof
    • A61B5/316Modalities, i.e. specific diagnostic methods
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/24Detecting, measuring or recording bioelectric or biomagnetic signals of the body or parts thereof
    • A61B5/316Modalities, i.e. specific diagnostic methods
    • A61B5/318Heart-related electrical modalities, e.g. electrocardiography [ECG]
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/72Signal processing specially adapted for physiological signals or for diagnostic purposes
    • A61B5/7235Details of waveform analysis
    • A61B5/7253Details of waveform analysis characterised by using transforms
    • A61B5/726Details of waveform analysis characterised by using transforms using Wavelet transforms

Definitions

  • the present invention relates to a method for determining a change in a living organism over time periodically occurring, at least three-dimensionally identifiable signal to a corresponding signal in a reference organism, a device for performing this method, a computer program, designed to perform this method , as well as a computer readable medium.
  • the determination of a change in a living organism over time periodically occurring, at least three-dimensionally identifiable signal to a reference species is in many areas of technology and in particular medicine of relevance.
  • Three-dimensional signals occurring periodically over time can be found in biological systems.
  • An example of this is the accumulated electrical activity of the brain, which is measured in the context of so-called electroencephalography (EEG).
  • EEG electroencephalography
  • the potential differences generated by the heart are also such three-dimensional signals that occur periodically over time. These can be measured by means of vector electrocardiography or vector cardiography (VKG), with which the temporal course of the potential differences as they project on the body surface is spatially recorded. Changes in the potential differences over time that are generated by the heart compared with reference values determined in healthy organisms may allow conclusions to be drawn regarding the development of heart disease or even the presence of heart disease.
  • sudden cardiac death is one of the most frequent causes of death in the Western world.
  • the identification of endangered high-risk patients is a major clinical problem and currently succeeds only inadequately.
  • the reliable diagnosis of repolarization of the heart is therefore of great medical importance, since affected patients with the provision or implantation of a suitable medical device, for example.
  • a defibrillator, targeted help and the onset of sudden cardiac death could be prevented in many cases.
  • T-wave alternans describes a physiological phenomenon that is identifiable in individuals in the electrocardiogram.
  • T-wave alternans presents as a beat-to-beat variation of T-wave amplitude, also referred to as ABAB behavior.
  • ABAB behavior In order to induce a T-wave alternans, must the person to be examined is usually physically burdened, for example by physical activity on an ergometer. Only from high heart rates, this phenomenon may be observed. Due to the associated health risks, however, the burdening of potentially ill patients is hardly justified and requires a great deal of effort. In addition, in about one third of all patients, the test for T-wave alternans gives no result.
  • the invention has for its object to provide an improved method for detecting a change in a living organism over time periodically occurring, at least three-dimensionally identifiable signal against a corresponding signal in a reference organisms, in which in the prior art known disadvantages are avoided.
  • the object of the invention is completely solved by such a method.
  • an at least three-dimensionally identifiable or locatable signal is understood to mean such a signal, preferably biological phenomena or processes, which can be assigned a defined position in three-dimensional space.
  • this spatially identifiable signal may also be identifiable with respect to another 4th, 5th, 6th or nth dimension.
  • the spatially identifiable signal can, for example, change over time and consequently be identifiable at least four-dimensionally.
  • the spatially identifiable signal can be assigned further physical variables or dimensions, such as, for example, the temperature.
  • the provided in step 1 record contains all the information with which each signal spatially and preferably temporally located or identified.
  • the data record can have a multiplicity of the at least three-dimensionally identifiable signal in a consecutive time sequence.
  • the data may, for example, be Cartesian coordinates or else polar coordinates, by means of which the signal in space can be identified as a function of time.
  • a so-called weighted main vector is determined in step 2 for each at least three-dimensional identifiable signal, which may also be referred to as an amplitude-weighted mean main vector. This preferably results from the polar coordinates of the signal for each time point, ie the azimuth and elevation angles, which are weighted with the amplitude or the radius of the signal.
  • the direction vector may be defined by the direction of the signal at the time of the maximum amplitude.
  • the changes in the spatial position of the weighted main vector of a three-dimensionally identifiable signal to the spatial position of the weighted main vector of a temporally subsequent three-dimensionally identifiable signal are determined, whereby a time signal dT (t) P is obtained, in which it preferably by an angle.
  • dT (t) P is obtained, in which it preferably by an angle.
  • P stands for "patient”. This time signal is the decisive parameter which allows conclusions to be drawn regarding the presence of a change, for example a repolarization disorder of the heart.
  • the change of the spatial location of the weighted main vector of the three-dimensionally identifiable signal relative to the spatial position of the average weighted main vector over any period of time for example. 2, 3, 4, 5, 10, 15, 20 or 30 minutes, are determined to obtain the time signal dT (t) P.
  • a comparison of dT (t) P with a reference function dT (t) R determined in accordance with the reference species takes place.
  • R stands for "reference organisms”.
  • the reference creature is such a living being, for example, a human, the healthy, ie no Change, for example, has no repolarization disorder of the heart, or is long-term surviving and against which, if necessary, a temporal change of the patient at least three-dimensional identifiable signal is to be determined.
  • the reference animal has not died from the determination of dT (t) R for a longer period of preferably at least 5 years.
  • Determined accordingly means according to the invention that the method for determining dT (t) R is the one with which dT (t) P is determined.
  • the presence of a change is then diagnosed when dT (t) P is not equal to dT (t) R.
  • the inventors have recognized that the temporal changes of the spatial position of the weighted main vectors from a signal to the time lag, i. the time signals dT (t) between different groups of animals, for example healthy and those with repolarization disorders, surprisingly differ significantly from one another and therefore have diagnostic potential.
  • step 4 a quantification of dT (t) P to obtain an indicator value and a corresponding quantification of dT (t) R to obtain a corresponding reference value and a comparison of indicator value and reference value, and in step 5, a correlation of indicator value reference value with the presence of the change takes place.
  • corresponding quantification means that the methodology for quantifying dT (t) R is that with which dT (t) P is quantified.
  • the inventors have recognized that can be found in the time signal dT (t) periodicities or oscillations, for example, have a frequency of ⁇ 0.03Hz and are not detectable on the analysis of T-wave alternans.
  • the time signal dT (t) can therefore be analyzed by various time domain and frequency domain methods, such as spectral analysis, wavelet analysis or phase-rectified signal averaging (PRSA) analysis.
  • the determination of the change with time of a signal, which occurs periodically in a living organism over the time, of at least three-dimensionally identifiable signals relative to a corresponding signal in a reference species is the diagnosis of a repolarization disorder of the heart in a living being.
  • This measure has the advantage that a new method is provided, with which in a reliable manner repolarization disorders of the heart can be diagnosed.
  • a physical load on the living being or patient to be examined is not required, as a result of which the method according to the invention can also be used in persons who are already ill.
  • the inventors were able to show that by means of the new method or temporal function dT (t) P and the corresponding quantified value resulting from this function, the relative risk of a patient after a myocardial infarction in the subsequent period to die, clearly is more predictable than by the conventional risk factors.
  • the method according to the invention provides a significantly higher prognostic value than the methods currently used, and therefore allows a much more reliable therapeutic decision, for example, whether prophylactic measures such as the implantation of a defibrillator appear reasonable.
  • the inventors were able to check this in a retrospective clinical examination of 908 infarct patients who were observed over five years after the onset of infarction.
  • the method according to the invention not only repolarization disorders of the heart can be diagnosed as such. It is also possible to assign the examined living beings or patients to risk groups. Thus, for example, an assignment to so-called high-risk patients can take place if the indicator value reference value applies.
  • the at least three-dimensional identifiable signal is the development of tension in the heart during the ventricular repolarization (T-loop).
  • This measure according to the invention has the advantage that a signal is analyzed over time, which, according to findings of the inventors, appears to be causally related to sudden cardiac death.
  • the spatial course of the ventricular repolarization is also referred to as a T-loop or T-vector loop due to its representation in the vectorcardiogram and represents the three-dimensional counterpart to the T-wave in the two-dimensional ECG.
  • the at least three-dimensional identifiable signal corresponds to at least one part, ie a temporal section of the T-loop, for example at least the first / last temporal 1/8, at least the first / last temporal 1/4, at least the first / last temporal 1/3, at least the first / last temporal Hälte, preferably the temporally whole T-loop.
  • the at least three-dimensional identifiable signal corresponds to the temporal portion from the beginning (T start ) to the top of the T-loop or T-wave (T peak ) or from the top (T peak ) to the end of the T-loop or T-wave (T end ).
  • the data set provided in step 1 comprises measurement data from vector cardiography.
  • This measure has the advantage that a proven in clinical routine, easy to perform and reliable measurement method is used, which provides all the data required for the implementation of the method according to the invention.
  • vector cardiography By means of vector cardiography, the temporal course of the potential differences generated by the heart, as they project on the body surface, can be measured and represented, for example, by means of a vectorcardiogram (VCG).
  • VCG vectorcardiogram
  • the vector cardiogram and the vectorcardiogram additionally give the spatial progression of the voltage changes at the time of atrial and ventricular depolarization as well as ventricular repolarization vectorial, ie in the form of so-called vector loops, again.
  • Vector cardiography therefore requires the use of certain delivery systems that compensate for the stress distortions of the organs located between the heart and body surface.
  • orthogonal Frank leads or conventional 12-lead ECG leads are mostly used.
  • the P and R loops represent the spatial progression of the voltage vectors of the atrial (P-loop) and ventricular (R-loop) depolarizations, respectively.
  • the T-loop represents the development of tension during ventricular repolarization.
  • the vector points with its arrowhead at any time from the electrical zero point of the heart in a certain direction in space.
  • the magnitude of the vector or sum potential, the magnitude is represented by the length of the arrow. Due to the angles that the sum vector forms with the frontal plane, the so-called elevation angle, and which forms the sum vector with the horizontal plane, the so-called azimuth angle, its spatial orientation is clearly defined.
  • step 3 of the method according to the invention by mathematical transformation of the Cartesian coordinates x, y, z of at least three-dimensionally identifiable signal or the T-loop in the polar coordinates azimuth angle, elevation angle and radius or Amplitude takes place. Further, it is preferable that, in step 3, dT (t) P is determined as an angle measure.
  • the at least three-dimensional identifiable signal or the T-loop is optimally imaged at any time and detects the maximum excitation.
  • step 3 the temporal change dT (t) P of the spatial position of the weighted main vector of each at least three-dimensionally identifiable signal or each T-loop relative to the spatial position of the weighted main vector of the temporally next following at least three-dimensionally identifiable signal or the temporally next following T-loop is determined.
  • step 4 dT (t) P is transformed into a PRSA P signal by means of "phase-rectified signal averaging" (PRSA) and a comparison with a correspondingly transformed into a PRSA R signal dT (t) R occurs.
  • PRSA phase-rectified signal averaging
  • the PRSA analysis is described, for example, in Bauer et al. (2006), phase rectified signal averaging detects quasi-periodicities in non-stationary data; Physica. A. 364: 423-434, or in Bauer et al. (2006), Deceleration capacity of heart rate as a predictor of mortality after myocardial infarction: cohort study; Lancet 367 (9523): 1674-81.
  • the content of the above publications is incorporated by reference in the disclosure of the present invention.
  • the PRSA analysis is especially useful for non-stationary, noisy signals, ie signals whose characteristics can change over time. This is the case with most biological signals, for example also with the repolarization signal in the heart or the T-loop.
  • the PRSA analysis transforms an arbitrarily long time signal into a new, much shorter time signal, the so-called PRSA signal. In this all periodic or oscillatory components of the original signal are included. However, non-periodicities and noise are largely eliminated. "Transformed accordingly" means according to the invention that the methodology for transforming the PRSA R signal is that used to transform the PRSAp signal.
  • the indicator value is a measure of the amplitude in the center of the PRSA P signal and the reference value is a measure of the amplitude in the center of the PRSA R signal.
  • This measure has the advantage that a particularly suitable indicator value or reference value is determined.
  • These can be determined, for example, by means of the Haar wavelet transformation.
  • the Haar wavelet transform quantifies the amplitude in the center of the PRSA signals, as it were. There, due to the method, all oscillations are in phase, and their amplitudes add up.
  • step 6 correlation of indicator value> reference value with the presence of the change or the diagnosis of a repolarization disorder of the heart.
  • This measure has the advantage that the fact recognized by the inventors that patients who died in the follow-up period have significantly greater indicator values than non-deceased patients is used diagnostically.
  • step 1 of the method according to the invention the provided data record at least 60, preferably at least 120, 180, 240, 300, 600, 900, 1200 and most preferably at least 2000 at least three-dimensional identifiable signals or T-loops represents.
  • vector cardiography was performed over a period of at least one minute, preferably at least over 2, 3, 4, 5, 10, 15, 20, and most preferably at least 30 minutes.
  • This measure has the advantage that a sufficient number of signals or T-loops are analyzed so as to obtain a particularly meaningful result.
  • Another object of the present invention relates to an apparatus for performing the method according to the invention, which further preferably comprises a data carrier containing the data set from step 1 of the method according to the invention, as well as an evaluation device which is used to determine the weighted main vector for each T-loop, for determining the time function dT (t) P , for quantifying the time function dT (t) P and obtaining an indicator value, for correlating the indicator value with a reference value, and for setting the diagnosis.
  • the data set is obtained via a discharge system, preferably an orthogonal or bipolar derivative, for example a Frank derivative.
  • This measure has the advantage that in this way the potential differences generated by the heart in the course of time can be detected spatially.
  • the evaluation device preferably has a processor.
  • the evaluation device can consequently be a computer.
  • Another object of the present invention relates to a computer program which is designed to carry out the method according to the invention, and a computer-readable data carrier having the computer program according to the invention.
  • Fig. 1 illustrates the spatial representation of a three-dimensional
  • FIG. 2 shows the time profile of a T-loop, represented in the Cartesian coordinate system (partial images A, B and C) or in the polar coordinate system (partial images D, E and F), on the x-axis is the time in milliseconds ( ms), the voltage in millivolts (mV) is plotted on the y-axis;
  • FIG 3 illustrates the determination of the weighted average azimuth (WAA) and the weighted average elevation (WEE) from the polar coordinates for each measured value of a T-loop (A) and shows by way of example the mathematical determination on the basis of 6 measured values (B);
  • WAA weighted average azimuth
  • WEE weighted average elevation
  • FIG. 4 shows by way of example the weighted main vector of a T-loop in FIG.
  • Fig. 5 illustrates the detection of the time signal dT (t) by calculating the angle between two adjacent T-waves
  • FIG. 6 illustrates the temporal variation of dT (t) determined for FIG. 3
  • Fig. 7 shows typical dT (t) time signals one within five years after
  • Fig. 10 illustrates the different TWR values for survivors
  • 11 shows the result of a log-rank test statistic for determining the optimal separation value between surviving and deceased patients.
  • Figure 12 shows the mortality rates in patients with normal TWR as well as with abnormal TWR.
  • a vector electrocardiogram or vectorcardiogram is recorded over a period of several minutes, preferably 20 to 30 minutes, in the resting state. This is done by derivations that allow a three-dimensional reconstruction of the repolarization processes, as is possible, for example, by an ordinary 12-channel recording or an orthogonal Frank derivative and a McPhee derivative.
  • the T-loop as a three-dimensional process can be represented at any time in the Cartesian coordinate system, i. At any given time, the process is defined by an x, y, and z value.
  • the spatial direction of the repolarization can alternatively be described for each time point in the polar coordinate system by means of two angles, namely the azimuth and elevation angle; see. Fig. 1.
  • the conversion of data of the Cartesian coordinate system into data of the polar coordinate system is described in the prior art.
  • Each repolarization event consists of a certain number of measurements according to the drawing frequency. With a drawing frequency of 1000 Hz and a duration of the T-loop of 300 ms, approximately 300 measured values are obtained. Consequently, for each time point of the T-loop one obtains a value for the polar coordinates azimuth, elevation and amplitude.
  • weighted main vector For each repolarization event of the T-loop, based on the data obtained, a so-called weighted main vector is calculated, which should characterize the repolarization event.
  • the weighted main vector consists of two values, a weighted average azimuth and a weighted average elevation.
  • the weighted average azimuth and the weighted average elevation determine the main direction of repolarization in three-dimensional space, corresponding to an arrow in a sphere; see. Fig. 4. It is understood that the main vector characterizing the repolarization can be calculated in other ways.
  • the temporal change dT (t) of the spatial position of the weighted main vector of each T-loop with respect to the spatial position of the weighted main vector of a temporally following T-loop is determined as an angle measure. This is illustrated in FIG. 5A.
  • dT (t) acos (dT (t) x + dT (t) + dT (t) 2 )
  • the result for the values determined in FIG. 3B is shown in FIG. 5B.
  • the angular change dT (t) between the first and second T-turns is 6.86 °.
  • FIG. 6 shows the time signal dT (t) or the angle change for three consecutive T loops which follow one another at a time.
  • the determined time signal dT (t) can be graphically displayed over time.
  • Fig. 7 shows the dT (t) signal of a patient who has died within five years of a heart attack (upper curve, solid line; dT (t) P ). It also shows the dT (t) signal of a patient who survived a five-year period after a heart attack (lower curve, unexhausted line, dT (t) R ).
  • the lower curve represents the reference value, with the upper curve is compared.
  • the signals are clearly different.
  • the deceased patient's signal shows a much more pronounced variability, which allows the diagnosis of a repolarization disorder.
  • the time function dT (t) can be analyzed by various time and frequency domain methods.
  • One possibility is spectral analysis; see. Fig. 8A.
  • Another possibility is the wavelet analysis.
  • the so-called "phase rectified signal averaging" - or PRSA analysis offers; see. Fig. 8B.
  • the PRSA signal shows a clear oscillation with a wavelength of about 40 beats.
  • the PRSA signal can be quantified by a Haar wavelet transformation.
  • the resulting parameter is referred to by the inventors as TWR (T-Wave Rhythmicity).
  • FIG. 9 shows the TWR value of a patient who has survived without complications for at least five years after a myocardial infarction (left, PRSA R ). The data were obtained shortly after the onset of myocardial infarction. In contrast, the TWR value of a patient who died within five years of a heart attack (right, PRSA P ) is shown. The data was also obtained shortly after the onset of myocardial infarction. In both PRSA signals, there are low-frequency oscillations, ie repolarization processes of both patients are periodically modulated.
  • the amplitudes of the oscillations in the PRSA signal of the deceased patient are significantly higher.
  • the TWR value obtained by quantifying the PRSA signal quantifies the amplitude in the center of the PRSA signal and can be used as a risk parameter.
  • the TWR value of the survivor is 1.08 ° and the TWR value of the deceased is 6.18 °.
  • the TWR value of the deceased is thus significantly larger than that of the surviving patient.
  • the prognostic value of the method according to the invention was confirmed in a clinical study. 908 patients who had survived an acute myocardial infarction were studied. 335 patients (37%) were older than 65 years. 85 patients (9%) showed a left ventricular ejection fraction (LVEF) of ⁇ 35%. 47 patients (5%) had an LVEF of ⁇ 30%. 179 patients (20%) had diabetes mellitus. Eighty-six patients (9%) had a heart attack earlier.
  • LVEF left ventricular ejection fraction
  • the TWR value was determined for each patient by means of the method according to the invention.
  • the result is shown in FIG. 10 in the form of a box plot.
  • FIG. 10 there is a statistically highly significant difference in TWR between both groups of patients.
  • the deceased patients have significantly higher TWR values.
  • the reference value or separation value between the two groups can be determined. This is done, for example, by means of the maximization of the so-called Logrank or Mantel-Cox test.
  • the optimal cutoff value ie the reference value, between survivors and deceased was 4.2 °.
  • the logrank test statistic is maximal. Patients with one TWR values> 4.2 ° are therefore considered to be at risk, and patients ⁇ 4.2% are considered to be at low risk; see. Fig. 11.
  • FIG. 12 shows the mortality rates of patients of the investigated collective stratified according to TRW> 4.2 ° (upper curve, solid line) and ⁇ 4.2 ° (lower curve, open line). Patients with TWR> 4.2 ° are much more likely to die in the aftermath of infarction, compared to patients with TWR ⁇ 4.2 °.
  • the TWR value of> 4.2 ° proves to be a strong predictor independent of conventional risk factors.
  • the Cox regression analysis provides a statistical model for predicting 5-year mortality using the risk markers entered into the analysis. All values with a p-value of ⁇ 0.05 are included in the model. The relative risk shows the relative importance of each parameter.
  • Table 1 The result of a Cox regression analysis for the clinical study performed is shown in Table 1 below.
  • CI confidence interval
  • p significance value
  • TWR T-wave rhythmicity value
  • LVEF left ventricular ejection fraction
  • HI heart attack
  • the TWR value is the strongest parameter with a relative risk of 6.5 in this analysis. This means that the TWR value according to the invention is an extremely strong and conventional risk factors Independent predictor, which has a much greater significance than the current standard predictor LVEF.

Abstract

The present invention relates to a method for determining a change in an at least three-dimensionally identifiable signal that occurs periodically over time in a living being in relation to a reference living being. It further relates to a device for carrying out this method, a computer program designed to carry out this method, and a computer-readable data carrier.

Description

Ermittlung von Veränderungen eines bei einem Lebewesen periodisch auftretenden, zumindest dreidimensional identifizierbaren Signals  Determination of changes in a living being periodically occurring, at least three-dimensionally identifiable signal
[0001] Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Ermittlung einer Veränderung eines bei einem Lebewesen über die Zeit periodisch auftretenden, zumindest dreidimensional identifizierbaren Signals gegenüber einem entsprechenden Signal bei einem Referenzlebewesen, eine Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens, ein Computerprogramm, ausgestaltet zur Durchführung dieses Verfahrens, sowie einen computerlesbaren Datenträger. The present invention relates to a method for determining a change in a living organism over time periodically occurring, at least three-dimensionally identifiable signal to a corresponding signal in a reference organism, a device for performing this method, a computer program, designed to perform this method , as well as a computer readable medium.
[0002] Die Ermittlung einer Veränderung eines bei einem Lebewesen über die Zeit periodisch auftretenden, zumindest dreidimensional identifizierbaren Signals gegenüber einem Referenzlebewesen ist in vielen Bereichen der Technik und insbesondere der Medizin von Relevanz. [0003] Dreidimensionale über die Zeit periodisch auftretende Signale lassen sich in biologischen Systemen finden. Ein Beispiel hierfür ist die summierte elektrische Aktivität des Gehirns, die im Rahmen der so genannten Elektroenzephalographie (EEG) gemessen wird. Auch bei den vom Herzen generierten Potentialdifferenzen handelt es sich um derartige dreidimensionale über die Zeit periodisch auftretende Signale. Diese lassen sich mittels der Vektor-Elektrokardiographie bzw. der Vektorkardiographie (VKG) messen, mit der der zeitliche Verlauf der Potenzialdifferenzen, wie sie sich auf der Körperoberfläche projizieren, räumlich erfasst wird. Veränderungen der vom Herzen generierten Potentialdifferenzen über die Zeit gegenüber bei gesunden Lebewesen ermittelten Referenzwerten können Rückschlüsse auf eine Veranlagung für die Entwicklung einer Herzerkrankung bzw. bereits auf das Vorliegen einer Herzerkrankung erlauben. The determination of a change in a living organism over time periodically occurring, at least three-dimensionally identifiable signal to a reference species is in many areas of technology and in particular medicine of relevance. Three-dimensional signals occurring periodically over time can be found in biological systems. An example of this is the accumulated electrical activity of the brain, which is measured in the context of so-called electroencephalography (EEG). The potential differences generated by the heart are also such three-dimensional signals that occur periodically over time. These can be measured by means of vector electrocardiography or vector cardiography (VKG), with which the temporal course of the potential differences as they project on the body surface is spatially recorded. Changes in the potential differences over time that are generated by the heart compared with reference values determined in healthy organisms may allow conclusions to be drawn regarding the development of heart disease or even the presence of heart disease.
[0004] So stellt der plötzliche Herztod eine der häufigsten Todesursachen der westlichen Welt dar. Die Identifizierung gefährdeter Hochrisikopatienten ist ein großes klinisches Problem und gelingt gegenwärtig nur unzureichend. Es gibt starke experimentelle und klinische Hinweise darauf, dass Abnormalitäten der Repolarisation des Herzens mit dem plötzlichen Herztod assoziiert sind. Thus, sudden cardiac death is one of the most frequent causes of death in the Western world. The identification of endangered high-risk patients is a major clinical problem and currently succeeds only inadequately. There is strong experimental and clinical evidence that abnormalities in the repolarization of the heart are associated with sudden cardiac death.
[0005] Die zuverlässige Diagnose von Repolarisationsstörungen des Herzens ist deshalb von großer medizinischer Bedeutung, da betroffenen Patienten mit der Bereitstellung oder Implantation eines geeigneten medizinischen Gerätes, bspw. eines Defibrillators, zielgerichtet geholfen und der Eintritt des plötzlichen Herztodes in vielen Fällen verhindert werden könnte. The reliable diagnosis of repolarization of the heart is therefore of great medical importance, since affected patients with the provision or implantation of a suitable medical device, for example. A defibrillator, targeted help and the onset of sudden cardiac death could be prevented in many cases.
[0006] Derzeit werden solche Repolarisationsstörungen des Herzens mittels Verfahren diagnostiziert, die auf die Identifizierung eines so genannten "T-Wellen- Alternans" abzielen. T-Wellen-Alternans beschreibt ein physiologisches Phänomen, das bei Individuen im Elektrokardiogramm identifizierbar ist. Das T-Wellen-Alternans stellt sich als eine Schlag-zu-Schlag- Variation der T- Wellen-Amplitude dar, das auch als ABAB-Verhalten bezeichnet wird. Um ein T-Wellen-Alternans zu induzieren, muss die zu untersuchende Person in der Regel physisch belastet werden, beispielsweise durch körperliche Betätigung auf einem Ergometer. Erst ab hohen Herzfrequenzen ist dieses Phänomen gegebenenfalls zu beobachten. Potentiell kranke Patienten zu belasten ist jedoch aufgrund der damit verbundenen gesundheitlichen Risiken kaum zu vertreten und mit einem hohen Aufwand verbunden. Hinzu kommt, dass bei etwa einem Drittel aller Patienten der Test auf T-Wellen-Alternans kein Ergebnis liefert. Hinzu kommt ferner, dass in letzter Zeit Studien veröffentlicht wurden, in denen die Identifizierung von T-Wellen-Alternans keine Aussagekraft gezeigt hat. Eine Alternative ist die Suche nach einem sporadisch auftretenden T-Wellen-Alternans in einem gewöhnlichen Langzeit-EKG, das unter Alltagsbedingungen angefertigt wird. Die Aussagekraft dieses Verfahrens ist jedoch bislang unzureichend untersucht. Currently, such cardiac repolarization disorders are diagnosed by methods that aim to identify a so-called "T-wave alternan". T-wave alternans describes a physiological phenomenon that is identifiable in individuals in the electrocardiogram. T-wave alternans presents as a beat-to-beat variation of T-wave amplitude, also referred to as ABAB behavior. In order to induce a T-wave alternans, must the person to be examined is usually physically burdened, for example by physical activity on an ergometer. Only from high heart rates, this phenomenon may be observed. Due to the associated health risks, however, the burdening of potentially ill patients is hardly justified and requires a great deal of effort. In addition, in about one third of all patients, the test for T-wave alternans gives no result. In addition, studies have recently been published in which the identification of T-wave alternans has not been conclusive. An alternative is to search for a sporadically occurring T-wave alternans in a standard long-term ECG prepared under everyday conditions. The significance of this method, however, has not been adequately investigated.
[0007] Vor diesem Hintergrund liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein verbessertes Verfahren zur Ermittlung einer Veränderung eines bei einem Lebewesen über die Zeit periodisch auftretenden, zumindest dreidimensional identifizierbaren Signals gegenüber einem entsprechenden Signal bei einem Referenzlebewesen bereitzustellen, bei dem die im Stand der Technik bekannten Nachteile vermieden werden. Against this background, the invention has for its object to provide an improved method for detecting a change in a living organism over time periodically occurring, at least three-dimensionally identifiable signal against a corresponding signal in a reference organisms, in which in the prior art known disadvantages are avoided.
[0008] Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren gelöst, das folgende Schritte aufweist: This object is achieved by a method comprising the following steps:
1. Bereitstellen eines eine Vielzahl von zeitlich aufeinanderfolgenden zumindest dreidimensional identifizierbaren Signalen enthaltenden Datensatzes, 1. providing a record containing a plurality of temporally successive signals that can be identified at least three-dimensionally,
2. Bestimmung eines gewichteten Hauptvektors für jedes zumindest dreidimensional identifizierbare Signal des Datensatzes, 2. determination of a weighted main vector for each at least three-dimensionally identifiable signal of the data set,
3. Bestimmung der Änderungen dT(t)P der räumlichen Lage des gewichteten Hauptvektors eines jeden zumindest dreidimensional identifizierba- ren Signals gegenüber der räumlichen Lage des gewichteten Hauptvektors eines zeitlich nachfolgenden zumindest dreidimensional identifizierbaren Signals. 3. Determination of the changes dT (t) P of the spatial position of the weighted main vector of each at least three-dimensionally identifiable ren signal relative to the spatial position of the weighted main vector of a temporal subsequent at least three-dimensional identifiable signal.
4. Vergleich von dT(t)P mit einer für das Referenzlebewesen entsprechend ermittelten Referenzfunktion dT(t)R, und 4. Comparison of dT (t) P with a reference function dT (t) R , determined in accordance with the reference species
5. Korrelation von dT(t)P * dT(t)R mit dem Vorliegen der Veränderung. 5. Correlation of dT (t) P * dT (t) R with the presence of the change.
[0009] Die erfindungsgemäße Aufgabe wird mit einem solchen Verfahren vollkommen gelöst. The object of the invention is completely solved by such a method.
[0010] Erfindungsgemäß wird unter einem zumindest dreidimensional identifizierbaren bzw. lokalisierbaren Signal ein solches, vorzugsweise biologischen Phänomenen bzw. Vorgängen zuordenbares Signal verstanden, welchem im dreidimensionalen Raum eine definierte Position zugewiesen werden kann. Dieses räumlich identifizierbare Signal kann jedoch auch in Bezug auf eine weitere 4., 5., 6. bzw. n-te Dimensionen identifizierbar sein. So kann sich das räumlich identifizierbare Signal bspw. über die Zeit ändern und folglich zumindest vierdimensional identifizierbar sein. Dem räumlich identifizierbaren Signal können weitere physikalische Größen bzw. Dimensionen zugeordnet werden, wie die bspw. die Temperatur. [0010] According to the invention, an at least three-dimensionally identifiable or locatable signal is understood to mean such a signal, preferably biological phenomena or processes, which can be assigned a defined position in three-dimensional space. However, this spatially identifiable signal may also be identifiable with respect to another 4th, 5th, 6th or nth dimension. Thus, the spatially identifiable signal can, for example, change over time and consequently be identifiable at least four-dimensionally. The spatially identifiable signal can be assigned further physical variables or dimensions, such as, for example, the temperature.
[0011] Der im Schritt 1 bereitgestellte Datensatz enthält sämtliche Informationen, mit denen ein jedes Signal räumlich und vorzugsweise zeitlich lokalisiert bzw. identifiziert werden kann. Der Datensatz kann eine Vielzahl des zumindest dreidimensional identifizierbaren Signals in konsekutiver zeitlicher Abfolge aufweisen. Bei den Daten kann es sich beispielsweise um kartesische Koordinaten oder aber auch um Polarkoordinaten handeln, mittels derer das Signal im Raum in Abhängigkeit der Zeit identifizierbar ist. [0012] Erfindungsgemäß wird in Schritt 2 für jedes zumindest dreidimensional identifizierbare Signal ein sog. gewichteter Hauptvektor bestimmt, der auch als ein durch die Amplitude gewichteter Mittelhauptvektor bezeichnet werden kann. Dieser ergibt sich vorzugsweise aus den Polarkoordinaten des Signals für einen jeden Zeitpunkt, also dem Azimut- und Elevationswinkel, die mit der Amplitude bzw. dem Radius des Signals gewichtet werden. The provided in step 1 record contains all the information with which each signal spatially and preferably temporally located or identified. The data record can have a multiplicity of the at least three-dimensionally identifiable signal in a consecutive time sequence. The data may, for example, be Cartesian coordinates or else polar coordinates, by means of which the signal in space can be identified as a function of time. According to the invention, a so-called weighted main vector is determined in step 2 for each at least three-dimensional identifiable signal, which may also be referred to as an amplitude-weighted mean main vector. This preferably results from the polar coordinates of the signal for each time point, ie the azimuth and elevation angles, which are weighted with the amplitude or the radius of the signal.
[0013] Es versteht sich, dass alternativ anstelle des gewichteten Hauptvektors auch ein solcher Hauptvektor ermittelt werden kann, der das dreidimensional identifizierbare Signal charakterisiert. So kann bspw. der Richtungsvektor durch die Richtung des Signals zum Zeitpunkt der maximalen Amplitude definiert sein. It is understood that alternatively, instead of the weighted main vector, such a main vector can be determined, which characterizes the three-dimensionally identifiable signal. For example, the direction vector may be defined by the direction of the signal at the time of the maximum amplitude.
[0014] Im darauffolgenden Schritt 3 werden die Änderungen der räumlichen Lage des gewichteten Hauptvektors eines dreidimensional identifizierbaren Signals gegenüber der räumlichen Lage des gewichteten Hauptvektors eines zeitlich nachfolgenden dreidimensional identifizierbaren Signals bestimmt, wodurch ein Zeitsignal dT(t)P erhalten wird, bei dem es sich vorzugsweise um ein Winkelmaß handelt. "P" steht hierbei für "Patient". Dieses Zeitsignal ist der entscheidende Parameter, der Rückschlüsse auf das Vorliegen einer Veränderung, bspw. einer Repolarisa- tionsstörung des Herzens, zulässt. In the subsequent step 3, the changes in the spatial position of the weighted main vector of a three-dimensionally identifiable signal to the spatial position of the weighted main vector of a temporally subsequent three-dimensionally identifiable signal are determined, whereby a time signal dT (t) P is obtained, in which it preferably by an angle. "P" stands for "patient". This time signal is the decisive parameter which allows conclusions to be drawn regarding the presence of a change, for example a repolarization disorder of the heart.
[0015] Alternativ kann die Änderung der räumlichen Lage des gewichteten Hauptvektors des dreidimensional identifizierbaren Signals gegenüber der räumlichen Lage des durchschnittlichen gewichteten Hauptvektors über einen beliebigen Zeitraum, von bspw. 2, 3, 4, 5, 10, 15, 20 oder 30 Minuten, bestimmt werden, um das Zeitsignal dT(t)P zu erhalten. Alternatively, the change of the spatial location of the weighted main vector of the three-dimensionally identifiable signal relative to the spatial position of the average weighted main vector over any period of time, for example. 2, 3, 4, 5, 10, 15, 20 or 30 minutes, are determined to obtain the time signal dT (t) P.
[0016] Im nächsten Schritt 4 erfolgt deshalb erfindungsgemäß ein Vergleich von dT(t)P mit einer für das Referenzlebewesen entsprechend ermittelten Referenzfunktion dT(t)R. "R" steht hierbei für "Referenzlebewesen". Das Referenzlebewesen ist ein solches Lebewesen, bspw. eine Mensch, das bzw. der gesund, d.h. keinerlei Veränderung, bspw. keinerlei Repolarisationsstörung des Herzens aufweist, bzw. langzeitüberlebend ist und gegenüber dem ggf. eine zeitliche Veränderung des bei dem Patienten zumindest dreidimensional identifizierbaren Signals festgestellt werden soll. Das Referenzlebewesen ist ab der Ermittlung von dT(t)R für einen längeren Zeitraum von vorzugsweise zumindest 5 Jahren nicht verstorben. "Entsprechend ermittelt" bedeutet erfindungsgemäß, dass die Methodik zur Bestimmung von dT(t)R jene ist, mit der dT(t)P bestimmt wird. In the next step 4, therefore, according to the invention, a comparison of dT (t) P with a reference function dT (t) R determined in accordance with the reference species takes place. "R" stands for "reference organisms". The reference creature is such a living being, for example, a human, the healthy, ie no Change, for example, has no repolarization disorder of the heart, or is long-term surviving and against which, if necessary, a temporal change of the patient at least three-dimensional identifiable signal is to be determined. The reference animal has not died from the determination of dT (t) R for a longer period of preferably at least 5 years. "Determined accordingly" means according to the invention that the method for determining dT (t) R is the one with which dT (t) P is determined.
[0017] Im darauffolgenden Schritt 5 wird dann das Vorliegen einer Veränderung diagnostiziert, wenn dT(t)P ungleich dT(t)R ist. In the subsequent step 5, the presence of a change is then diagnosed when dT (t) P is not equal to dT (t) R.
[0018] Die Erfinder haben erkannt, dass sich die zeitlichen Veränderungen der räumliche Lage der gewichteten Hauptvektoren von einem zum zeitlich nachfolgenden Signal, d.h. die Zeitsignale dT(t), zwischen verschiedenen Gruppen von Lebewesen, beispielsweise gesunden und solchen mit Repolarisationsstörungen, überraschenderweise signifikant voneinander unterscheiden und deshalb diagnostisches Potenzial aufweisen. The inventors have recognized that the temporal changes of the spatial position of the weighted main vectors from a signal to the time lag, i. the time signals dT (t) between different groups of animals, for example healthy and those with repolarization disorders, surprisingly differ significantly from one another and therefore have diagnostic potential.
[0019] Dabei ist es erfindungsgemäß bevorzugt, wenn im Schritt 4 eine Quantifizierung von dT(t)P zum Erhalt eines Indikatorwertes und eine entsprechende Quantifizierung von dT(t)R zum Erhalt eines entsprechenden Referenzwertes und ein Vergleich von Indikatorwert und Referenzwert erfolgt, und in Schritt 5 eine Korrelation von Indikator wert Referenzwert mit dem Vorliegen der Veränderung erfolgt. It is preferred according to the invention, if in step 4, a quantification of dT (t) P to obtain an indicator value and a corresponding quantification of dT (t) R to obtain a corresponding reference value and a comparison of indicator value and reference value, and in step 5, a correlation of indicator value reference value with the presence of the change takes place.
[0020] Diese Maßnahme hat den Vorteil, dass die Veränderung oder Repolarisationsstörungen des Herzens noch einfacher ermittelt werden kann, da kein Zeitsignal mit einem anderen Zeitsignal verglichen werden muss sondern lediglich ein quantifizierter Indikatorwert mit einem quantifizierten Referenzwert. "Entsprechende Quantifizierung" bedeutet erfindungsgemäß, dass die Methodik zur Quantifizierung von dT(t)R jene ist, mit der dT(t)P quantifiziert wird. [0021] Die Erfinder haben erkannt, dass sich in dem Zeitsignal dT(t) Periodizitäten bzw. Schwingungen finden lassen, die bspw. eine Frequenz von ~0.03Hz aufweisen und über die Analyse der T-Wellen-Alternans nicht nachweisbar sind. Das Zeitsignal dT(t) kann deshalb durch verschiedene Verfahren der Zeit- und Frequenzdomäne analysiert werden, wie beispielsweise mittels der Spektralanalyse, der Wave- let- Analyse oder der "phase-rectified signal averaging"-Analyse (PRSA- Analyse). This measure has the advantage that the change or repolarization disturbances of the heart can be determined even more simply since no time signal has to be compared with another time signal but only a quantified indicator value with a quantified reference value. According to the invention, "corresponding quantification" means that the methodology for quantifying dT (t) R is that with which dT (t) P is quantified. The inventors have recognized that can be found in the time signal dT (t) periodicities or oscillations, for example, have a frequency of ~ 0.03Hz and are not detectable on the analysis of T-wave alternans. The time signal dT (t) can therefore be analyzed by various time domain and frequency domain methods, such as spectral analysis, wavelet analysis or phase-rectified signal averaging (PRSA) analysis.
[0022] Erfindungsgemäß ist es ferner bevorzugt, wenn es sich bei der Ermittlung der zeitlichen Veränderung eines bei einem Lebewesen über die Zeit periodisch auftretenden zumindest dreidimensional identifizierbaren Signals gegenüber einem entsprechenden Signal bei einem Referenzlebewesen um die Diagnose einer Repolarisationsstörung des Herzens bei einem Lebewesen handelt. According to the invention, it is further preferred if the determination of the change with time of a signal, which occurs periodically in a living organism over the time, of at least three-dimensionally identifiable signals relative to a corresponding signal in a reference species is the diagnosis of a repolarization disorder of the heart in a living being.
[0023] Diese Maßnahme hat den Vorteil, dass ein neues Verfahren bereitgestellt wird, mit dem auf zuverlässige Art und Weise Repolarisationsstörungen des Herzens diagnostiziert werden können. Im Vergleich zu den derzeit im Stand der Technik verwendeten Verfahren ist eine physische Belastung des zu untersuchenden Lebewesens bzw. Patienten nicht erforderlich, wodurch das erfindungsgemäße Verfahren auch bei bereits erkrankten Personen einsetzbar ist. Die Erfinder konnten bspw. zeigen, dass mittels des neuen Verfahrens bzw. der zeitlichen Funktion dT(t)P und dem entsprechenden quantifizierten Wert, der sich aus dieser Funktion ergibt, das relative Risiko eines Patienten nach einem Myokardinfarkt in der Folgezeit zu versterben, deutlich genauer vorhersagbar ist als mittels der herkömmlichen Risikofaktoren. Mit anderen Worten, das erfindungsgemäße Verfahren liefert einen deutlich höheren prognostischen Wert als dies die derzeit verwendeten Verfahren können und lässt deshalb viel zuverlässiger eine therapeutische Entscheidung zu, bspw. ob prophylaktische Maßnahmen wie die Implantation eines Defibrillators sinnvoll erscheint. Dies konnten die Erfinder im Rahmen einer klinischen retrospektiven Untersuchung an 908 Infarktpatienten überprüfen, die über fünf Jahre nach Auftreten des Infarktes beobachtet wurden. [0024] Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren lassen sich nicht nur Repo- larisationsstörungen des Herzens als solches diagnostizieren. Es ist auch möglich, die untersuchten Lebewesen bzw. Patienten Risikogruppen zuzuordnen. So kann bspw. eine Zuordnung zu sog. Hochrisikopatienten erfolgen, wenn Indikatorwert Referenzwert gilt. This measure has the advantage that a new method is provided, with which in a reliable manner repolarization disorders of the heart can be diagnosed. In comparison with the methods currently used in the prior art, a physical load on the living being or patient to be examined is not required, as a result of which the method according to the invention can also be used in persons who are already ill. For example, the inventors were able to show that by means of the new method or temporal function dT (t) P and the corresponding quantified value resulting from this function, the relative risk of a patient after a myocardial infarction in the subsequent period to die, clearly is more predictable than by the conventional risk factors. In other words, the method according to the invention provides a significantly higher prognostic value than the methods currently used, and therefore allows a much more reliable therapeutic decision, for example, whether prophylactic measures such as the implantation of a defibrillator appear reasonable. The inventors were able to check this in a retrospective clinical examination of 908 infarct patients who were observed over five years after the onset of infarction. With the method according to the invention not only repolarization disorders of the heart can be diagnosed as such. It is also possible to assign the examined living beings or patients to risk groups. Thus, for example, an assignment to so-called high-risk patients can take place if the indicator value reference value applies.
[0025] Erfindungsgemäß ist es bevorzugt, wenn es sich bei dem zumindest dreidimensional identifizierbaren Signal um die Spannungsentwicklung im Herzen während der ventrikulären Repolarisation (T-Schleife) handelt. According to the invention, it is preferable if the at least three-dimensional identifiable signal is the development of tension in the heart during the ventricular repolarization (T-loop).
[0026] Diese erfindungsgemäße Maßnahme hat den Vorteil, dass ein Signal über die Zeit analysiert wird, das nach Erkenntnissen der Erfinder in ursächlichem Zusammenhang mit dem plötzlichen Herztod zu stehen scheint. Dabei wird der räumliche Verlauf der ventrikulären Repolarisation aufgrund seiner Darstellung im Vektorkardiogramm auch als T-Schleife bzw. T-Vektorschleife bezeichnet und stellt das dreidimensionale Pendant zur T- Welle im zweidimensionalen EKG dar. This measure according to the invention has the advantage that a signal is analyzed over time, which, according to findings of the inventors, appears to be causally related to sudden cardiac death. In this case, the spatial course of the ventricular repolarization is also referred to as a T-loop or T-vector loop due to its representation in the vectorcardiogram and represents the three-dimensional counterpart to the T-wave in the two-dimensional ECG.
[0027] In dieser erfindungsgemäßen Weiterbildung des Verfahrens entspricht das zumindest dreidimensional identifizierbare Signal zumindest einem Teil, d.h. einem zeitlichen Abschnitt der T-Schleife, bspw. zumindest dem ersten/letzten zeitlichen 1/8, zumindest dem ersten/letzten zeitlichen 1/4, zumindest dem ersten/letzten zeitlichen 1/3, zumindest der ersten/letzten zeitlichen Hälte, vorzugsweise der zeitlich gesamten T-Schleife. Alternativ entspricht das zumindest dreidimensional identifizierbare Signal dem zeitlichen Abschnitt von Beginn (TBeginn) bis zur Spitze der T-Schleife bzw. T- Welle (TSpitze) oder aber von der Spitze (TSpitze) bis zum Ende der T- Schleife bzw. T- Welle (TEnde). In this development of the method according to the invention, the at least three-dimensional identifiable signal corresponds to at least one part, ie a temporal section of the T-loop, for example at least the first / last temporal 1/8, at least the first / last temporal 1/4, at least the first / last temporal 1/3, at least the first / last temporal Hälte, preferably the temporally whole T-loop. Alternatively, the at least three-dimensional identifiable signal corresponds to the temporal portion from the beginning (T start ) to the top of the T-loop or T-wave (T peak ) or from the top (T peak ) to the end of the T-loop or T-wave (T end ).
[0028] Dabei ist es erfindungsgemäß bevorzugt, wenn der in Schritt 1 bereitgestellten Datensatz Messdaten aus einer Vektorkardiographie aufweist. [0029] Diese Maßnahme hat den Vorteil, dass ein in der klinischen Routine erprobtes, einfach durchführbares und zuverlässiges Messverfahren genutzt wird, das sämtliche für die Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens erforderlichen Daten liefert. Mittels der Vektorkardiographie lässt sich der zeitliche Verlauf der vom Herzen generierten Potentialdifferenzen, wie sie sich auf der Körperoberfläche projizieren, messen und beispielsweise mittels eines Vektorkardiogramms (VKG) darstellen. Im Gegensatz zum klassischen zweidimensionalen Elektrokardiogramm (EKG), das den zeitlichen Spannungsverlauf von empirisch festgelegten Ableitungen als skalare Spannungs-Zeit-Kurve darstellt, gibt die Vektorkardiographie bzw. das Vektorkardiogramm zusätzlich den räumlichen Verlauf der Spannungsänderungen zum Zeitpunkt von atrialer und ventrikulärer Depolarisation sowie ventrikulärer Repolarisation vektoriell, d.h. in Form von so genannten Vektorschleifen, wieder. Die Vektorkardiographie erfordert deshalb die Verwendung bestimmter Ableitungssysteme, die die Spannungsverzerrungen der zwischen Herz und Körperoberfläche gelagerten Organe ausgleichen. Im klinischen Kontext werden meist die orthogonalen Frank- Ableitungen oder herkömmliche 12-Kanal-EKG-Ableitungen verwendet. In this case, it is preferred according to the invention if the data set provided in step 1 comprises measurement data from vector cardiography. This measure has the advantage that a proven in clinical routine, easy to perform and reliable measurement method is used, which provides all the data required for the implementation of the method according to the invention. By means of vector cardiography, the temporal course of the potential differences generated by the heart, as they project on the body surface, can be measured and represented, for example, by means of a vectorcardiogram (VCG). In contrast to the classical two-dimensional electrocardiogram (ECG), which shows the temporal voltage curve of empirically determined derivatives as a scalar voltage-time curve, the vector cardiogram and the vectorcardiogram additionally give the spatial progression of the voltage changes at the time of atrial and ventricular depolarization as well as ventricular repolarization vectorial, ie in the form of so-called vector loops, again. Vector cardiography therefore requires the use of certain delivery systems that compensate for the stress distortions of the organs located between the heart and body surface. In clinical context, orthogonal Frank leads or conventional 12-lead ECG leads are mostly used.
[0030] Im Vektorkardiogramm repräsentieren die P- und R-Schleife den räumlichen Verlauf der Spannungsvektoren der atrialen (P-Schleife) bzw. ventrikulären (R-Schleife) Depolarisation. Die T-Schleife repräsentiert die Spannungsentwicklung während der ventrikulären Repolarisation. Der Vektor zeigt mit seiner Pfeilspitze zu jedem Zeitpunkt von dem elektrischen Nullpunkt des Herzens in eine bestimmte Richtung im Raum. Der Betrag des Vektors bzw. Summenpotentials, die Magnitude, wird durch die Länge des Pfeils repräsentiert. Durch die Winkel, die der Summenvektor mit der Frontalebene bildet, der so genannte Elevationswinkel, und die der Summenvektor mit der Horizontalebene bildet, der so genannte Azimuthwinkel, ist seine räumliche Ausrichtung eindeutig definiert. In the vectorcardiogram, the P and R loops represent the spatial progression of the voltage vectors of the atrial (P-loop) and ventricular (R-loop) depolarizations, respectively. The T-loop represents the development of tension during ventricular repolarization. The vector points with its arrowhead at any time from the electrical zero point of the heart in a certain direction in space. The magnitude of the vector or sum potential, the magnitude, is represented by the length of the arrow. Due to the angles that the sum vector forms with the frontal plane, the so-called elevation angle, and which forms the sum vector with the horizontal plane, the so-called azimuth angle, its spatial orientation is clearly defined.
[0031] Dabei ist es erfindungsgemäß bevorzugt, wenn Schritt 3 des erfindungsgemäßen Verfahrens durch mathematische Transformation der kartesischen Koordinaten x, y, z des zumindest dreidimensional identifizierbaren Signals bzw. der T-Schleife in die Polarkoordinaten Azimuthwinkel, Elevationswinkel und Radius bzw. Amplitude erfolgt. Weiter ist es bevorzugt, wenn in Schritt 3 dT(t)P als Winkelmaß bestimmt wird. It is inventively preferred if step 3 of the method according to the invention by mathematical transformation of the Cartesian coordinates x, y, z of at least three-dimensionally identifiable signal or the T-loop in the polar coordinates azimuth angle, elevation angle and radius or Amplitude takes place. Further, it is preferable that, in step 3, dT (t) P is determined as an angle measure.
[0032] Durch diese Maßnahmen wird das zumindest dreidimensional identifizierbare Signal bzw. die T-Schleife zu jedem Zeitpunkt optimal abgebildet und die Maximalerregung erfasst. Diese Maßnahmen haben den Vorteil, dass die im darauffolgenden Schritt erfolgende Bestimmung des gewichteten Hauptvektors vereinfacht möglich wird. By these measures, the at least three-dimensional identifiable signal or the T-loop is optimally imaged at any time and detects the maximum excitation. These measures have the advantage that the subsequent determination of the weighted main vector is made possible in a simplified manner.
[0033] Dabei ist es bevorzugt, wenn in Schritt 3 die zeitliche Änderung dT(t)P der räumlichen Lage des gewichteten Hauptvektors eines jeden zumindest dreidimensional identifizierbaren Signals bzw. einer jeden T-Schleife gegenüber der räumlichen Lage des gewichteten Hauptvektors des zeitlich nächstfolgenden zumindest dreidimensional identifizierbaren Signals bzw. der zeitlich nächstfolgenden T- Schleife bestimmt wird. It is preferred that in step 3, the temporal change dT (t) P of the spatial position of the weighted main vector of each at least three-dimensionally identifiable signal or each T-loop relative to the spatial position of the weighted main vector of the temporally next following at least three-dimensionally identifiable signal or the temporally next following T-loop is determined.
[0034] Obgleich die Erfinder erkannt haben, dass relativ gute Ergebnisse auch dann erzielt werden, wenn beispielsweise nur jedes dritte Signal bzw. jede dritte T-Schleife analysiert wird, werden durch die Analyse jedes einzelnen Signals bzw. jeder einzelnen Schleife besonders gute und zuverlässige Ergebnisse erzielt. Although the inventors have realized that relatively good results are achieved even if, for example, only every third signal or every third T-loop is analyzed, the analysis of each individual signal or loop will be particularly good and reliable Results achieved.
[0035] Dabei ist es erfindungsgemäß bevorzugt, wenn in Schritt 4 dT(t)P mittels "phase-rectified Signal averaging" (PRSA) in ein PRSAP-Signal transformiert wird und ein Vergleich mit einem entsprechend in ein PRSAR-Signal transformierten dT(t)R erfolgt. In this case, it is preferred according to the invention if, in step 4, dT (t) P is transformed into a PRSA P signal by means of "phase-rectified signal averaging" (PRSA) and a comparison with a correspondingly transformed into a PRSA R signal dT (t) R occurs.
[0036] Die PRSA-Analyse ist beispielsweise in Bauer et al. (2006), Phase recti- fied Signal averaging detects quasi-periodicities in non-stationary data; Physica. A. 364:423-434, oder in Bauer et al. (2006), Deceleration capacity of heart rate as a predictor of mortality after myocardial infarction: cohort study; Lancet 367(9523):1674-81, beschrieben. Der Inhalt der vorstehend genannten Publikationen ist durch Inbezugnahme Bestandteil der Offenbarung der vorliegenden Erfindung. Die PRSA-Analyse eignet sich besonders bei nicht-stationären, verrauschten Signalen, also Signalen, deren Charakteristika sich über die Zeit ändern können. Dies ist bei den meisten biologischen Signalen der Fall, beispielsweise auch bei dem Repolarisati- onssignal im Herzen bzw. der T-Schleife. Die PRSA-Analyse transformiert ein beliebig langes Zeitsignal in ein neues, wesentlich kürzeres Zeitsignal, das so genannte PRSA- Signal. In diesem sind sämtliche periodischen bzw. oszillatorischen Anteile des Originalsignals enthalten. Nicht-Periodizitäten und Rauschen werden jedoch weitgehend eliminiert. "Entsprechend transformiert" bedeutet erfindungsgemäß, dass die Methodik zur Transformation des PRSAR-Signals jene ist, die zur Transformation des PRSAp-Signals verwendet wurde. The PRSA analysis is described, for example, in Bauer et al. (2006), phase rectified signal averaging detects quasi-periodicities in non-stationary data; Physica. A. 364: 423-434, or in Bauer et al. (2006), Deceleration capacity of heart rate as a predictor of mortality after myocardial infarction: cohort study; Lancet 367 (9523): 1674-81. The content of the above publications is incorporated by reference in the disclosure of the present invention. The PRSA analysis is especially useful for non-stationary, noisy signals, ie signals whose characteristics can change over time. This is the case with most biological signals, for example also with the repolarization signal in the heart or the T-loop. The PRSA analysis transforms an arbitrarily long time signal into a new, much shorter time signal, the so-called PRSA signal. In this all periodic or oscillatory components of the original signal are included. However, non-periodicities and noise are largely eliminated. "Transformed accordingly" means according to the invention that the methodology for transforming the PRSA R signal is that used to transform the PRSAp signal.
[0037] Dabei ist es bevorzugt, wenn bei dem erfindungsgemäßen Verfahren der Indikatorwert ein Maß für die Amplitude im Zentrum des PRSAP-Signals ist und der Referenzwert ein Maß für die Amplitude im Zentrum des PRSAR-Signals ist. In this case, it is preferred if in the method according to the invention the indicator value is a measure of the amplitude in the center of the PRSA P signal and the reference value is a measure of the amplitude in the center of the PRSA R signal.
[0038] Diese Maßnahme hat den Vorteil, dass ein besonders geeigneter Indikatorwert bzw. Referenzwert ermittelt wird. Diese lassen sich beispielsweise mittels der Haar-Wavelet-Transformation bestimmen. Über die Haar-Wavelet-Transfor- mation wird sozusagen die Amplitude im Zentrum der PRSA-Signale quantifiziert. Dort befinden sich methodenbedingt alle Oszillationen in Phase, und deren Amplituden addieren sich. This measure has the advantage that a particularly suitable indicator value or reference value is determined. These can be determined, for example, by means of the Haar wavelet transformation. The Haar wavelet transform quantifies the amplitude in the center of the PRSA signals, as it were. There, due to the method, all oscillations are in phase, and their amplitudes add up.
[0039] Dabei ist es erfindungsgemäß bevorzugt, wenn in Schritt 6 Folgendes gilt: Korrelation von Indikatorwert > Referenzwert mit dem Vorliegen der Veränderung bzw. der Diagnose einer Repolarisationsstörung des Herzens. In this case, it is preferred according to the invention if, in step 6, the following applies: correlation of indicator value> reference value with the presence of the change or the diagnosis of a repolarization disorder of the heart.
[0040] Diese Maßnahme hat den Vorteil, dass die von den Erfindern erkannte Tatsache, dass in der Nachbeobachtungszeit verstorbene Patienten deutlich größere Indikatorwerte aufweisen als nicht-verstorbene Patienten, diagnostisch genutzt wird. [0041] So ist es mittels dem erfindungsgemäßen Verfahren auch möglich, nicht nur eine Repolarisationsstörung des Herzens zu diagnostizieren, sondern die untersuchten Patienten auch einer Hochrisikogruppe zuzuordnen, wenn Indikatorwert > Referenzwert gilt, oder einer Niedrigrisikogruppe zuzuordnen, wenn Indikatorwert < Referenzwert gilt. This measure has the advantage that the fact recognized by the inventors that patients who died in the follow-up period have significantly greater indicator values than non-deceased patients is used diagnostically. Thus, it is also possible by means of the method according to the invention to diagnose not only a repolarization disorder of the heart, but also to assign the examined patients to a high-risk group if indicator value> reference value applies or to assign it to a low-risk group if indicator value <reference value applies.
[0042] Dabei ist es bevorzugt, wenn in Schritt 1 des erfindungsgemäßen Verfahrens der bereitgestellte Datensatz zumindest 60, vorzugsweise zumindest 120, 180, 240, 300, 600, 900, 1200 und höchst bevorzugt zumindest 2000 zumindest dreidimensional identifizierbare Signale bzw. T-Schleifen repräsentiert. Alternativ ist es bevorzugt, wenn über einen Zeitraum von zumindest einer Minute, vorzugsweise zumindest über 2, 3, 4, 5, 10, 15, 20 und höchst bevorzugt zumindest 30 Minuten eine Vektorkardiographie durchgeführt wurde. In this case, it is preferred if in step 1 of the method according to the invention the provided data record at least 60, preferably at least 120, 180, 240, 300, 600, 900, 1200 and most preferably at least 2000 at least three-dimensional identifiable signals or T-loops represents. Alternatively, it is preferred if vector cardiography was performed over a period of at least one minute, preferably at least over 2, 3, 4, 5, 10, 15, 20, and most preferably at least 30 minutes.
[0043] Diese Maßnahme hat den Vorteil, dass ausreichend viele Signale bzw. T-Schleifen analysiert werden, um so ein besonders aussagekräftiges Ergebnis zu erhalten. This measure has the advantage that a sufficient number of signals or T-loops are analyzed so as to obtain a particularly meaningful result.
[0044] Ein weiterer Gegenstand der vorliegenden Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens, die weiter vorzugsweise einen Datenträger enthaltend den Datensatz aus Schritt 1 des erfindungsgemäßen Verfahrens, sowie eine Auswerteeinrichtung aufweist, das zur Bestimmung des gewichteten Hauptvektors für jede T-Schleife, zur Bestimmung der Zeitfunktion dT(t)P, zur Quantifizierung der Zeitfunktion dT(t)P und Erhalt eines Indikatorwertes, zur Korrelation des Indikatorwertes mit einem Referenzwert, und zur Stellung der Diagnose eingerichtet ist. Another object of the present invention relates to an apparatus for performing the method according to the invention, which further preferably comprises a data carrier containing the data set from step 1 of the method according to the invention, as well as an evaluation device which is used to determine the weighted main vector for each T-loop, for determining the time function dT (t) P , for quantifying the time function dT (t) P and obtaining an indicator value, for correlating the indicator value with a reference value, and for setting the diagnosis.
[0045] Für die erfindungsgemäße Vorrichtung gelten die im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Verfahren genannten Merkmale und Vorteile entsprechend. [0046] Der Datensatz wird über ein Ableitungssystem vorzugsweise eine orthogonale bzw. bipolare Ableitung, bspw. eine Frank-Ableitung gewonnen. The features and advantages mentioned in connection with the method according to the invention apply correspondingly to the device according to the invention. The data set is obtained via a discharge system, preferably an orthogonal or bipolar derivative, for example a Frank derivative.
[0047] Diese Maßnahme hat den Vorteil, dass damit die im zeitlichen Verlauf vom Herzen generierten Potentialdifferenzen räumlich erfasst werden können. This measure has the advantage that in this way the potential differences generated by the heart in the course of time can be detected spatially.
[0048] Erfindungsgemäß weist die Auswerteeinrichtung vorzugsweise einen Prozessor auf. According to the invention, the evaluation device preferably has a processor.
[0049] Bei der Auswerteeinrichtung kann es sich folglich um einen Computer handeln. The evaluation device can consequently be a computer.
[0050] Ein weiterer Gegenstand der vorliegenden Erfindung betrifft ein Computerprogramm, das zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens ausgestaltet ist, sowie einen computerlesbaren Datenträger, der das erfindungsgemäße Computerprogramm aufweist. Another object of the present invention relates to a computer program which is designed to carry out the method according to the invention, and a computer-readable data carrier having the computer program according to the invention.
[0051] Es versteht sich, dass die vorstehend genannten und die nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen. It is understood that the features mentioned above and those yet to be explained not only in the particular combination, but also in other combinations or alone, without departing from the scope of the present invention.
[0052] Die vorliegende Erfindung wird nun anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert, in denen auf die beiliegenden Figuren Bezug genommen wird. In diesen ist Folgendes dargestellt: The present invention will now be explained in more detail by means of embodiments in which reference is made to the accompanying figures. These show the following:
Fig. 1 veranschaulicht die räumliche Darstellung eines dreidimensionalen Fig. 1 illustrates the spatial representation of a three-dimensional
Vorganges zu einem bestimmten Zeitpunkt als Punkt im kartesi- schen Koordinatensystem. Dieser Punkt wird definiert durch einen x-, y- und z-Wert. Im Polarkoordinatensystem wird dieser Punkt durch die beiden Winkel Azimuth und Elevation sowie eine Amplitude (Radius) definiert; Process at a specific point in time as a point in the Cartesian coordinate system. This point is defined by an x, y and z value. In the polar coordinate system this point becomes defined by the two angles azimuth and elevation as well as an amplitude (radius);
Fig. 2 zeigt den zeitlichen Verlauf einer T-Schleife, dargestellt im kartesi- schen Koordinatensystem (Teilabbildungen A, B und C) bzw. im Polarkoordinatensystem (Teilabbildungen D, E und F), auf der x-Achse ist die Zeit in Millisekunden (ms), auf der y-Achse die Spannung in Millivolt (mV) aufgetragen; 2 shows the time profile of a T-loop, represented in the Cartesian coordinate system (partial images A, B and C) or in the polar coordinate system (partial images D, E and F), on the x-axis is the time in milliseconds ( ms), the voltage in millivolts (mV) is plotted on the y-axis;
Fig. 3 veranschaulicht die Bestimmung des gewichteten Durchschnitts- azimuths (WAA) und der gewichteten Durchschnittselevation (WEE) ausgehend von den Polarkoordinaten für jeden Messwert einer T- Schleife (A) und zeigt beispielhaft die mathematische Ermittlung anhand von 6 Messwerten (B); 3 illustrates the determination of the weighted average azimuth (WAA) and the weighted average elevation (WEE) from the polar coordinates for each measured value of a T-loop (A) and shows by way of example the mathematical determination on the basis of 6 measured values (B);
Fig. 4 zeigt exemplarisch den gewichteten Hauptvektor einer T-Schleife in FIG. 4 shows by way of example the weighted main vector of a T-loop in FIG
Projektion auf eine Kugel;  Projection onto a sphere;
Fig. 5 veranschaulicht die Ermittlung des Zeitsignals dT(t) durch Berechnung des Winkels zwischen zwei benachbarten T-Schleifen bzw. T- Wellen; Fig. 5 illustrates the detection of the time signal dT (t) by calculating the angle between two adjacent T-waves;
Fig. 6 veranschaulicht die zeitliche Veränderung von dT(t), ermittelt für 3 FIG. 6 illustrates the temporal variation of dT (t) determined for FIG. 3
T-Schleifen bzw. T- Wellen in Projektion auf eine Kugel;  T-loops or T-waves projected onto a sphere;
Fig. 7 zeigt typische dT(t)-Zeitsignale eines innerhalb von 5 Jahren nach Fig. 7 shows typical dT (t) time signals one within five years after
Aufzeichnung des Signals überlebenden (untere unausgefüllte Linie) und verstorbenen Patienten (obere ausgefüllte Linie) über 200 Herzschläge; Fig. 8 zeigt die Quantifizierung des Zeitsignals dT(t) eines verstorbenen Patienten mittels Frequenzanalyse (Teilabbildung A) und mittels PRSA- Analyse (Teilabbildung B); Record of signal surviving (lower open line) and deceased patients (upper filled line) over 200 heartbeats; 8 shows the quantification of the time signal dT (t) of a deceased patient by means of frequency analysis (partial image A) and by means of PRSA analysis (partial image B);
Fig. 9 zeigt das Ergebnis einer PRSA-Analyse eines Zeitsignals dT(t) eines überlebenden (links) und eines verstorbenen (rechts) Patienten, TWR = "T-Wave Rhythmicity"; 9 shows the result of a PRSA analysis of a time signal dT (t) of a surviving (left) and a deceased (right) patient, TWR = "T-Wave Rhythmicity";
Fig. 10 veranschaulicht die unterschiedlichen TWR- Werte bei überlebenden Fig. 10 illustrates the different TWR values for survivors
(links) und verstorbenen Patienten (rechts);  (left) and deceased patients (right);
Fig. 11 zeigt das Ergebnis einer Logrank-Teststatistik zur Ermittlung des optimalen Trennwertes zwischen überlebenden und verstorbenen Patienten. 11 shows the result of a log-rank test statistic for determining the optimal separation value between surviving and deceased patients.
Fig. 12 zeigt die Mortalitätsraten bei Patienten mit normaler TWR sowie mit abnormer TWR. Figure 12 shows the mortality rates in patients with normal TWR as well as with abnormal TWR.
Ausführungsbeispiele embodiments
1. Erhalt des Datensatzes 1. Receipt of the record
Von den zu untersuchenden Patienten wird über einen Zeitraum von mehreren Minuten, vorzugsweise 20 bis 30 Minuten, im Ruhezustand ein Vektorelektrokardiogramm bzw. Vektorkardiogramm (VKG) aufgezeichnet. Dies erfolgt durch Ableitungen, die eine dreidimensionale Rekonstruktion der Repo- larisationsvorgänge erlauben, wie dies z.B. durch eine gewöhnliche 12-Kanal- Aufzeichnung oder aber eine orthogonale Frank-Ableitung sowie eine McPhee- Ableitung möglich ist. Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens Räumliche Darstellung von Repolarisationsereignissen Of the patients to be examined, a vector electrocardiogram or vectorcardiogram (VCG) is recorded over a period of several minutes, preferably 20 to 30 minutes, in the resting state. This is done by derivations that allow a three-dimensional reconstruction of the repolarization processes, as is possible, for example, by an ordinary 12-channel recording or an orthogonal Frank derivative and a McPhee derivative. Implementation of the method according to the invention Spatial representation of repolarization events
Die T-Schleife als ein dreidimensionaler Vorgang kann zu jedem Zeitpunkt im kartesischen Koordinatensystem dargestellt werden, d.h. zu jedem Zeitpunkt ist der Vorgang definiert durch einen x-, y- und z-Wert. Die räumliche Richtung der Repolarisation lässt sich alternativ für jeden Zeitpunkt im Polarkoordinatensystem mittels zweier Winkel beschreiben, nämlich dem Azimut- und Elevationswinkel; vgl. Fig. 1. Die Umrechnung von Daten des kartesischen Koordinatensystems in Daten des Polarkoordinatensystems ist im Stand der Technik beschrieben. The T-loop as a three-dimensional process can be represented at any time in the Cartesian coordinate system, i. At any given time, the process is defined by an x, y, and z value. The spatial direction of the repolarization can alternatively be described for each time point in the polar coordinate system by means of two angles, namely the azimuth and elevation angle; see. Fig. 1. The conversion of data of the Cartesian coordinate system into data of the polar coordinate system is described in the prior art.
Entsprechende Algorithmen zur Umrechnung werden automatisiert bei der Erstellung von Vektorkardiogrammen durchgeführt. Corresponding algorithms for the conversion are carried out automatically when creating vectorcardiograms.
Jedes Repolarisationsereignis besteht aus einer gewissen Zahl an Messwerten entsprechend der Auf Zeichnungsfrequenz. Bei der Auf Zeichnungsfrequenz von 1000 Hz und einer Dauer der T-Schleife von 300 ms werden entsprechend ca. 300 Messwerte erhalten. Für jeden Zeitpunkt der T-Schleife erhält man folglich einen Wert für die Polarkoordinaten Azimut, Elevation und Amplitude. Each repolarization event consists of a certain number of measurements according to the drawing frequency. With a drawing frequency of 1000 Hz and a duration of the T-loop of 300 ms, approximately 300 measured values are obtained. Consequently, for each time point of the T-loop one obtains a value for the polar coordinates azimuth, elevation and amplitude.
In der Fig. 2 ist in den Teilabbildungen A, B und C der Verlauf der T-Schleife in x-, y- und z-Richtung des kartesischen Koordinatensystems über die Zeit dargestellt. Die Teilabbildungen D und E zeigen den Verlauf der Azimut- und Elevationswinkel für jeden Zeitpunkt der T-Schleife. Dabei ist zu erkennen, dass die Standardableitung in x-Richtung (Fig. 2A) die T-Schleife bereits relativ gut abbildet, d.h. zu den meisten Zeitpunkten ist die Richtung der Erregung auf die Ableitung direkt zu- oder weglaufend. Dennoch ist eine virtuelle Elektrode denkbar, die sich zu jedem Zeitpunkt der T-Welle neu positionieren könnte, um die maximale Erregung zu erfassen. Diese virtuelle Ableitung ist in der Fig. 2F dargestellt und ähnelt in ihrer Funktionsweise einem menschlichen Auge, das sich zu jedem Zeitpunkt neu scharf stellt. 2, the course of the T-loop in the x-, y- and z-direction of the Cartesian coordinate system over time is shown in the partial images A, B and C. Subpictures D and E show the course of the azimuth and elevation angles for each time point of the T-loop. It can be seen that the standard derivative in the x-direction (FIG. 2A) already maps the T-loop relatively well, ie at most points in time the direction of the excitation is directly in or out of the derivative. Nevertheless, a virtual electrode is conceivable that could reposition itself at any time of the T-wave to capture the maximum excitation. This virtual derivative is in of Fig. 2F and is similar in function to a human eye, which is at any time new sharp.
Bestimmung des gewichteten Hauptvektors für jede T-Schleife Determine the weighted main vector for each T-loop
Für jedes Repolarisationsereignis der T-Schleife wird nun ausgehend von den erhaltenen Daten ein so genannter gewichteter Hauptvektor berechnet, der das Repolarisationsereignis charakterisieren soll. Der gewichtete Hauptvektor besteht aus zwei Werten, einem gewichteten Durchschnittsazimut und einem gewichteten Durchschnittselevation. For each repolarization event of the T-loop, based on the data obtained, a so-called weighted main vector is calculated, which should characterize the repolarization event. The weighted main vector consists of two values, a weighted average azimuth and a weighted average elevation.
Die Berechnung des gewichteten Durchschnittsazimuts und Durchschnittselevation geschieht auf folgende Art und Weise: The calculation of the weighted average azimuth and mean elevation is done in the following way:
(Ampt * Azimut t) (Amp t * azimuth t )
Gewichteter Durchschnittsazimut (WAA)  Weighted average azimuth (WAA)
YJ Ampt Y J Amp t
^ (Ampt * Elevationt)^ (Amp t * elevation t )
Gewichteter Durchschnittselevation (WAE)Weighted average elevation (WAE)
^ Ampt ^ Amp t
Die Berechnung ist in der Fig. 3 veranschaulicht. The calculation is illustrated in FIG. 3.
Durch den gewichteten Durchschnittsazimut und den gewichteten Durchschnittselevation ist die Hauptrichtung der Repolarisation im dreidimensionalen Raum bestimmt, entsprechend einem Pfeil in einer Kugel; vgl. Fig. 4. Es versteht sich, dass der die Repolarisation charakterisierende Hauptvektor auf andere Arten und Weisen berechnet werden kann. The weighted average azimuth and the weighted average elevation determine the main direction of repolarization in three-dimensional space, corresponding to an arrow in a sphere; see. Fig. 4. It is understood that the main vector characterizing the repolarization can be calculated in other ways.
Bestimmung von dT(t) Determination of dT (t)
Im nächsten Schritt wird die zeitliche Änderung dT(t) der räumlichen Lage des gewichteten Hauptvektors einer jeden T-Schleife gegenüber der räumlichen Lage des gewichteten Hauptvektors einer zeitlich darauffolgenden T-Schleife als Winkelmaß bestimmt. Dies ist in Fig. 5A veranschaulicht. In the next step, the temporal change dT (t) of the spatial position of the weighted main vector of each T-loop with respect to the spatial position of the weighted main vector of a temporally following T-loop is determined as an angle measure. This is illustrated in FIG. 5A.
Die Berechnung von dT(t) ist im Folgenden dargestellt: The calculation of dT (t) is shown below:
dT(t)x sin(WAE1 ) * cos(WAA1 ) * sin(^£2 ) * cos(WAA2 ) dT (t) x sin (WAE 1 ) * cos (WAA 1 ) * sin (^ 2 ) * cos (WAA 2 )
dT(t)y cos(WAEl) * cos(WAE2) dT (t) y cos (WAE 1 ) * cos (WAE 2 )
dT(t)2 sin(WAE1 ) * wa{JVAAl ) * άη( ΑΕ2 ) * sin(WAA2 ) dT (t) 2 sin (WAE 1 ) * wa {JVAA l ) * άη (ΑΕ 2 ) * sin (WAA 2 )
dT(t) = acos(dT(t)x + dT(t) + dT(t)2) dT (t) = acos (dT (t) x + dT (t) + dT (t) 2 )
Das Ergebnis für die in der Fig. 3B ermittelten Werte ist in der Fig. 5B dargestellt. Die Winkeländerung dT(t) zwischen der ersten und zweiten T-Schleife beträgt 6,86°. The result for the values determined in FIG. 3B is shown in FIG. 5B. The angular change dT (t) between the first and second T-turns is 6.86 °.
In der Fig. 6 ist das Zeitsignal dT(t) bzw. die Winkeländerung für drei zeitlich hintereinander folgende T-Schleifen dargestellt. FIG. 6 shows the time signal dT (t) or the angle change for three consecutive T loops which follow one another at a time.
Das ermittelte Zeitsignal dT(t) lässt sich über die Zeit graphisch darstellen. So ist in der Fig. 7 für eine Zeitdauer von 200 Herzschlägen das dT(t)-Signal eines Patienten gezeigt, der innerhalb von fünf Jahren nach einem Herzinfarkt verstorben ist (obere Kurve, ausgefüllte Linie; dT(t)P). Ferner ist das dT(t)-Signal eines Patienten dargestellt, der nach einem Herzinfarkt einen Zeitraum von fünf Jahren überlebt hat (untere Kurve, unausgefüUte Linie; dT(t)R). In diesem Beispiel stellt die untere Kurve den Referenzwert dar, mit dem die obere Kurve verglichen wird. Die Signale sind deutlich unterschiedlich. Das Signal des verstorbenen Patienten zeigt eine deutlich ausgeprägtere Variabilität, was die Diagnose einer Repolarisationsstörung zulässt. The determined time signal dT (t) can be graphically displayed over time. Thus, for a period of 200 heartbeats, Fig. 7 shows the dT (t) signal of a patient who has died within five years of a heart attack (upper curve, solid line; dT (t) P ). It also shows the dT (t) signal of a patient who survived a five-year period after a heart attack (lower curve, unexhausted line, dT (t) R ). In this example, the lower curve represents the reference value, with the upper curve is compared. The signals are clearly different. The deceased patient's signal shows a much more pronounced variability, which allows the diagnosis of a repolarization disorder.
Quantifizierung von dT(t) Quantification of dT (t)
Die Zeitfunktion dT(t) kann durch verschiedene Verfahren der Zeit- und Frequenzdomäne analysiert werden. Eine Möglichkeit ist die Spektralanalyse; vgl. Fig. 8A. Eine andere Möglichkeit ist die Wavelet- Analyse. Alternativ bietet sich die so genannte "phase-rectified-signal-averaging"- oder PRSA-Analyse an; vgl. Fig. 8B. Das PRSA-Signal zeigt eine klare Oszillation mit einer Wellenlänge von ca. 40 Schlägen. The time function dT (t) can be analyzed by various time and frequency domain methods. One possibility is spectral analysis; see. Fig. 8A. Another possibility is the wavelet analysis. Alternatively, the so-called "phase rectified signal averaging" - or PRSA analysis offers; see. Fig. 8B. The PRSA signal shows a clear oscillation with a wavelength of about 40 beats.
Das PRSA-Signal lässt sich durch eine Haar-Wavelet-Transformation quantifizieren. Der sich hieraus ergebende Parameter wird von den Erfindern als TWR (T-Wave Rhythmicity) bezeichnet. In der Fig. 9 ist der TWR-Wert eines Patienten gezeigt, der zumindest fünf Jahre nach einem Myokardinfarkt komplikationsfrei überlebt hat (links; PRSAR). Die Daten wurden kurz nach dem Eintritt des Herzinfarktes gewonnen. Demgegenüber ist der TWR-Wert eines Patienten dargestellt, der innerhalb von fünf Jahren nach einem Herzinfarkt verstorben ist (rechts; PRSAP). Die Daten wurden ebenfalls kurz nach Eintritt des Myokardinfarktes gewonnen. In beiden PRSA-Signalen finden sich tieffrequente Schwingungen, d.h. Repolarisationsvorgänge beider Patienten werden periodisch moduliert. Die Amplituden der Schwingungen im PRSA-Signal des verstorbenen Patienten sind jedoch deutlich höher. Der durch die Quantifizierung des PRSA-Signals erhaltene TWR-Wert quantifiziert die Amplitude im Zentrum des PRSA-Signals und kann als Risikoparameter verwendet werden. In dem angegebenen Beispiel beträgt der TWR-Wert des Überlebenden 1,08° und der TWR-Wert des Verstorbenen 6,18°. Der TWR-Wert des Verstorbenen ist also deutlich größer als der des überlebenden Patienten. Klinische Studie The PRSA signal can be quantified by a Haar wavelet transformation. The resulting parameter is referred to by the inventors as TWR (T-Wave Rhythmicity). FIG. 9 shows the TWR value of a patient who has survived without complications for at least five years after a myocardial infarction (left, PRSA R ). The data were obtained shortly after the onset of myocardial infarction. In contrast, the TWR value of a patient who died within five years of a heart attack (right, PRSA P ) is shown. The data was also obtained shortly after the onset of myocardial infarction. In both PRSA signals, there are low-frequency oscillations, ie repolarization processes of both patients are periodically modulated. However, the amplitudes of the oscillations in the PRSA signal of the deceased patient are significantly higher. The TWR value obtained by quantifying the PRSA signal quantifies the amplitude in the center of the PRSA signal and can be used as a risk parameter. In the example given, the TWR value of the survivor is 1.08 ° and the TWR value of the deceased is 6.18 °. The TWR value of the deceased is thus significantly larger than that of the surviving patient. Clinical study
Der prognostische Wert des erfindungsgemäßen Verfahrens wurde in einer klinischen Studie bestätigt. 908 Patienten, die einen akuten Myokardinfarkt überlebt hatten, wurden untersucht. 335 Patienten (37 %) waren älter als 65 Jahre. 85 Patienten (9 %) zeigten eine linksventrikuläre Ejektionsfraktion (LVEF) von < 35 %. 47 Patienten (5 %) zeigten eine LVEF von < 30 %. 179 Patienten (20 %) hatten eine Diabetes mellitus. 86 Patienten (9 %) hatten bereits zu einem früheren Zeitpunkt einen Herzinfarkt. The prognostic value of the method according to the invention was confirmed in a clinical study. 908 patients who had survived an acute myocardial infarction were studied. 335 patients (37%) were older than 65 years. 85 patients (9%) showed a left ventricular ejection fraction (LVEF) of <35%. 47 patients (5%) had an LVEF of <30%. 179 patients (20%) had diabetes mellitus. Eighty-six patients (9%) had a heart attack earlier.
Bei allen Patienten wurde in der zweiten Woche nach dem akuten Myokardinfarkt ein hochauflösendes (1600 Hz) dreidimensionales EKG bzw. Vektorkardiogramm mittels Frank-Ableitungen über 30 Minuten angefertigt und sämtliche Daten auf einem Speichermedium erfasst. In the second week after the acute myocardial infarction, a high-resolution (1600 Hz) three-dimensional ECG or vectorcardiogram was taken in all patients using Frank leads over 30 minutes and all data recorded on a storage medium.
Die Patienten wurden über einen Zeitraum von fünf Jahren beobachtet. Während dieser Zeit überlebten 839 Patienten. 69 Patienten verstarben. Patients were followed for a period of five years. During this time, 839 patients survived. 69 patients died.
Ausgehend von den gewonnenen Daten wurde mittels des erfindungsgemäßen Verfahrens für jeden Patienten der TWR-Wert ermittelt. Das Ergebnis ist in der Fig. 10 in Form eines Boxplots gezeigt. Wie leicht zu erkennen ist, besteht ein statistisch hochsignifikanter Unterschied in dem TWR-Wert zwischen beiden Patientengruppen. Die verstorbenen Patienten haben deutlich größere TWR-Werte. Based on the data obtained, the TWR value was determined for each patient by means of the method according to the invention. The result is shown in FIG. 10 in the form of a box plot. As can be easily seen, there is a statistically highly significant difference in TWR between both groups of patients. The deceased patients have significantly higher TWR values.
Mittels dem Fachmann bekannter Verfahren lässt sich der Referenzwert bzw. Trennwert zwischen beiden Gruppen ermitteln. Dies erfolgt beispielsweise mittels der Maximierung des so genannten Logrank- bzw. Mantel-Cox-Tests. In dem untersuchten Kollektiv lag der optimale Trennwert, d.h. Referenzwert, zwischen Überlebenden und Verstorbenen bei 4,2°. Verwendet man diesen Trennwert, so ist die Logrank-Teststatistik maximal. Patienten mit einem TWR-Wert von > 4,2° werden folglich als Risikopatienten betrachtet, und Patienten mit einem Wert von < 4,2° als Niedrigrisiko-Patienten; vgl. Fig. 11. By means of methods known to the person skilled in the art, the reference value or separation value between the two groups can be determined. This is done, for example, by means of the maximization of the so-called Logrank or Mantel-Cox test. In the collective studied, the optimal cutoff value, ie the reference value, between survivors and deceased was 4.2 °. Using this cut-off value, the logrank test statistic is maximal. Patients with one TWR values> 4.2 ° are therefore considered to be at risk, and patients <4.2% are considered to be at low risk; see. Fig. 11.
In der Fig. 12 sind die Absterberaten von Patienten des untersuchten Kollektivs, stratifiziert nach TRW > 4,2° (obere Kurve, ausgefüllte Linie) und < 4,2° (untere Kurve, unausgefüllte Linie) dargestellt. Patienten mit TWR > 4,2° haben eine deutlich höhere Wahrscheinlichkeit, in der Folgezeit nach Infarkt zu versterben, im Vergleich zu Patienten mit TWR < 4,2°. FIG. 12 shows the mortality rates of patients of the investigated collective stratified according to TRW> 4.2 ° (upper curve, solid line) and <4.2 ° (lower curve, open line). Patients with TWR> 4.2 ° are much more likely to die in the aftermath of infarction, compared to patients with TWR <4.2 °.
In einer multivariablen Cox-Regressionsanalyse erweist sich der TWR-Wert von > 4,2° als starker und von herkömmlichen Risikofaktoren unabhängiger Prädiktor. Die Cox-Regressionsanalyse bildet ein statistisches Modell zur Vorhersage der 5-Jahres-Mortalität unter Verwendung der in die Analyse eingegebenen Risikomarker. Alle Werte mit einem p-Wert von < 0,05 gehen in das Modell ein. Das relative Risiko zeigt die relative Bedeutung der einzelnen Parameter. Das Ergebnis einer Cox-Regressionsanalyse für die durchgeführte klinische Studie ist in der nachfolgenden Tabelle 1 dargestellt. In a multivariable Cox regression analysis, the TWR value of> 4.2 ° proves to be a strong predictor independent of conventional risk factors. The Cox regression analysis provides a statistical model for predicting 5-year mortality using the risk markers entered into the analysis. All values with a p-value of <0.05 are included in the model. The relative risk shows the relative importance of each parameter. The result of a Cox regression analysis for the clinical study performed is shown in Table 1 below.
Figure imgf000023_0001
Figure imgf000023_0001
Tab. 1: Assoziation von Risikovariablen mit der Gesamtmortalität;  Tab. 1: Association of risk variables with all-cause mortality;
KI = Konfidenzintervall, p = Signifikanzwert, TWR = T-Wave-Rhythmicity- Wert, LVEF = linke ventrikuläre Ejektionsfraktion, HI = Herzinfarkt  CI = confidence interval, p = significance value, TWR = T-wave rhythmicity value, LVEF = left ventricular ejection fraction, HI = heart attack
Der TWR-Wert ist mit einem relativen Risiko von 6,5 in dieser Analyse der stärkste Parameter. Dies bedeutet, dass es sich bei dem erfindungsgemäßen TWR-Wert um einen äußerst starken und von herkömmlichen Risikofaktoren unabhängigen Prädiktor handelt, der eine deutlich größere Aussagekraft aufweist als der derzeitige Standardprädiktor LVEF. The TWR value is the strongest parameter with a relative risk of 6.5 in this analysis. This means that the TWR value according to the invention is an extremely strong and conventional risk factors Independent predictor, which has a much greater significance than the current standard predictor LVEF.

Claims

Patentansprüche Verfahren zur Ermittlung einer Veränderung eines bei einem Lebewesen über die Zeit periodisch auftretenden zumindest dreidimensional identifizierbaren Signals gegenüber einem entsprechenden Signal bei einem Referenzlebewesen, wobei das Verfahren folgende Schritte aufweist: A method for determining a change in a living entity over time periodically occurring at least three-dimensionally identifiable signal to a corresponding signal in a reference organism, the method comprising the steps of:
1. Bereitstellen eines eine Vielzahl von zeitlich aufeinanderfolgenden zumindest dreidimensional identifizierbaren Signalen enthaltenden Datensatzes, 1. providing a record containing a plurality of temporally successive signals that can be identified at least three-dimensionally,
2. Bestimmung eines gewichteten Hauptvektors für jedes zumindest dreidimensional identifizierbare Signal des Datensatzes, 2. determination of a weighted main vector for each at least three-dimensionally identifiable signal of the data set,
3. Bestimmung der Änderungen dT(t)P der räumlichen Lage des gewichteten Hauptvektors eines jeden zumindest dreidimensional identifizierbaren Signals gegenüber der räumlichen Lage des gewichteten Hauptvektors eines zeitlich nachfolgenden zumindest dreidimensional identifizierbaren Signals, 3. Determination of the changes dT (t) P of the spatial position of the weighted main vector of each at least three-dimensionally identifiable signal with respect to the spatial position of the weighted main vector of a temporally subsequent at least three-dimensionally identifiable signal,
4. Vergleich von dT(t)P mit einer für das Referenzlebewesen entsprechend ermittelten Referenzfunktion dT(t)R, und 4. Comparison of dT (t) P with a reference function dT (t) R , determined in accordance with the reference species
5. Korrelation von dT(t)P * dT(t)R mit dem Vorliegen der Veränderung. 5. Correlation of dT (t) P * dT (t) R with the presence of the change.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass in Schritt 4 eine Quantifizierung von dT(t)P zum Erhalt eines Indikatorwertes und eine entsprechende Quantifizierung von dT(t)R zum Erhalt eines Referenzwertes und ein Vergleich von Indikatorwert und Referenzwert erfolgt, und in Schritt 5 eine Korrelation von Indikatorwert * Referenzwert mit dem Vorliegen der Veränderung erfolgt. A method according to claim 1, characterized in that in step 4 a quantification of dT (t) P to obtain an indicator value and a corresponding quantification of dT (t) R to obtain a reference value and a comparison of indicator value and reference value takes place, and in step 5 there is a correlation of indicator value * reference value with the presence of the change.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei der Ermittlung der Veränderung eines bei einem Lebewesen über die Zeit periodisch auftretenden zumindest dreidimensional identifizierbaren Signals gegenüber einem entsprechenden Signal bei einem Referenzlebewesen um die Diagnose einer Repolarisationsstörung bei einem Lebewesen handelt. 3. The method according to claim 1, characterized in that it is in the determination of the change in a living organism over time periodically occurring at least three-dimensional identifiable signal to a corresponding signal in a reference organism to the diagnosis of a Repolarisationsstörung in a living being.
4. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei dem zumindest dreidimensional identifizierbaren Signal um die Spannungsentwicklung im Herzen während der ventrikulären Repolarisation (T-Schleife) handelt. 4. The method according to claim 1 or 2, characterized in that it is at least three-dimensional identifiable signal to the development of tension in the heart during the ventricular repolarization (T-loop).
5. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der in Schritt 1 bereitgestellte Datensatz Messdaten eines Vektorkardiogramms aufweist. 5. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that the provided in step 1 record measured data of a vector cardiogram.
6. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass Schritt 2 durch mathematische Transformation der kartesischen Koordinaten x, y, z des zumindest dreidimensional identifizierbaren Signals in die Polarkoordinaten Azimutwinkel, Elevationswinkel und Radius (Amplitude) erfolgt. 6. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that step 2 is carried out by mathematical transformation of the Cartesian coordinates x, y, z of the at least three-dimensionally identifiable signal in the polar coordinates azimuth angle, elevation angle and radius (amplitude).
7. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in Schritt 3 dT(t)P als Winkelmaß bestimmt wird. 7. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that in step 3 dT (t) P is determined as an angle measure.
8. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in Schritt 3 die zeitlichen Änderungen dT(t)P der räumlichen Lage des gewichteten Hauptvektors eines jeden zumindest dreidimensional identifizierbaren Signals gegenüber der räumlichen Lage des gewichteten Hauptvektors des zeitlich nächstfolgenden zumindest dreidimensional identifizierbaren Signals bestimmt wird. 8. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that in step 3, the temporal changes dT (t) P of the spatial position of the weighted main vector of each at least three-dimensionally identifiable signal to the spatial position of the weighted main vector of temporally next following at least three-dimensional identifiable signal is determined.
9. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in Schritt 4 dT(t)P durch Spektralanalyse analysiert wird und ein Vergleich mit durch Spektralanalyse analysiertem dT(t)R erfolgt. 9. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that in step 4 dT (t) P is analyzed by spectral analysis and a comparison with analyzed by spectral analysis dT (t) R takes place.
10. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in Schritt 4 dT(t)P durch Wavelet-Analyse analysiert wird und ein Vergleich mit durch Wavelet-Analyse analysiertem dT(t)R erfolgt. 10. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that in step 4 dT (t) P is analyzed by wavelet analysis and a comparison with analyzed by wavelet analysis dT (t) R takes place.
11. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in Schritt 4 dT(t)P mittels "Phase-Rectified Signal Averaging" (PRSA) in ein PRSAp-Signal transformiert wird und ein Vergleich mit einem entsprechend in ein PRSAR-Signal transformierten dT(t)R erfolgt. 11. Method according to one of the preceding claims, characterized in that, in step 4, dT (t) P is transformed into a PRSAp signal by means of "phase-rectified signal averaging" (PRSA) and a comparison with a corresponding one into a PRSA R - Signal transformed dT (t) R takes place.
12. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Indikatorwert ein Maß für die Amplitude im Zentrum des PRSAP-Signals ist und der Referenzwert ein Maß für die Amplitude im Zentrum des PRSAR-Signals ist. 12. The method according to claim 11, characterized in that the indicator value is a measure of the amplitude in the center of the PRSA P signal and the reference value is a measure of the amplitude in the center of the PRSA R signal.
13. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in Schritt 5 folgendes gilt: Korrelation von Indikatorwert > Referenzwert mit dem Vorliegen der Veränderung. 13. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that the following applies in step 5: Correlation of indicator value> reference value with the presence of the change.
14. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in Schritt 1 der Datensatz zumindest 60, vorzugsweise zumindest 120, weiter vorzugsweise zumindest 180, weiter vorzugsweise zumindest 240, weiter vorzugsweise zumindest 300, weiter vorzugsweise zumindest 600, weiter vorzugsweise zumindest 900, weiter vorzugsweise zumindest 1200, höchst bevorzugt zumindest 2000 dreidimensional identifizierbare Signale enthält. 14. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that in step 1 of the record at least 60, preferably at least 120, more preferably at least 180, more preferably at least 240, more preferably at least 300, more preferably at least 600, more preferably at least 900, more preferably at least 1200, most preferably at least 2000 contains three-dimensionally identifiable signals.
15. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der vorherigen Ansprüche 4 bis 14. 15. Apparatus for carrying out the method according to one of the preceding claims 4 to 14.
16. Vorrichtung nach Anspruch 15, gekennzeichnet durch einen Datenträger enthaltend den Datensatz aus Schritt 1, und eine Auswerteinrichtung zur Bestimmung des gewichteten Hauptvektors für jede T-Schleife, zur Bestimmung der Zeitfunktion dT(t)P, 16. The apparatus of claim 15, characterized by a data carrier containing the data set from step 1, and an evaluation device for determining the weighted main vector for each T-loop, for determining the time function dT (t) P ,
zur Quantifizierung der Zeitfunktion dT(t)P und Erhalt eines Indikatorwertes, for quantifying the time function dT (t) P and obtaining an indicator value,
zur Korrelation des Indikatorwertes mit einem Referenzwert, und zur Stellung der Diagnose.  for correlating the indicator value with a reference value, and for setting the diagnosis.
17. Vorrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Auswerteeinrichtung einen Prozessor aufweist. 17. The apparatus of claim 16, characterized in that the evaluation device has a processor.
18. Computerprogramm ausgestaltet zur Durchführung der Schritte 2 bis 5 des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 14. 18. Computer program designed to carry out steps 2 to 5 of the method according to one of claims 1 to 14.
19. Computerlesbarer Datenträger, der das Computerprogramm nach Anspruch 18 aufweist. 19. Computer-readable data carrier having the computer program according to claim 18.
PCT/EP2011/063898 2010-08-18 2011-08-12 Determination of changes in an at least three-dimensionally identifiable signal that occurs periodically in a living being WO2012022680A1 (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102010035308A DE102010035308A1 (en) 2010-08-18 2010-08-18 Determination of changes in a living being periodically occurring, at least three-dimensionally identifiable signal
DE102010035308.6 2010-08-18

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2012022680A1 true WO2012022680A1 (en) 2012-02-23

Family

ID=44658719

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/EP2011/063898 WO2012022680A1 (en) 2010-08-18 2011-08-12 Determination of changes in an at least three-dimensionally identifiable signal that occurs periodically in a living being

Country Status (2)

Country Link
DE (1) DE102010035308A1 (en)
WO (1) WO2012022680A1 (en)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20040111021A1 (en) * 2002-12-09 2004-06-10 Olson Charles W. Three dimensional vector cardiograph and method for detecting and monitoring ischemic events
US20060161069A1 (en) * 2005-01-20 2006-07-20 Cardiac Pacemakers, Inc. Methods and apparatuses for cardiac arrhythmia classification using morphology stability
WO2008085179A1 (en) * 2006-01-18 2008-07-17 Newcardio, Inc. Quantitative assessment of cardiac electrical events
WO2009013246A1 (en) * 2007-07-20 2009-01-29 Stichting Voor De Technische Wetenschappen Fetal monitoring
WO2010077246A1 (en) * 2008-12-31 2010-07-08 Dynacardia, Inc. Methods, systems and devices for detecting and diagnosing heart diseases and disorders

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3536658A1 (en) * 1985-10-15 1987-04-16 Kessler Manfred METHOD FOR REPRESENTING ELECTROCARDIOGRAPHIC VALUES

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20040111021A1 (en) * 2002-12-09 2004-06-10 Olson Charles W. Three dimensional vector cardiograph and method for detecting and monitoring ischemic events
US20060161069A1 (en) * 2005-01-20 2006-07-20 Cardiac Pacemakers, Inc. Methods and apparatuses for cardiac arrhythmia classification using morphology stability
WO2008085179A1 (en) * 2006-01-18 2008-07-17 Newcardio, Inc. Quantitative assessment of cardiac electrical events
WO2009013246A1 (en) * 2007-07-20 2009-01-29 Stichting Voor De Technische Wetenschappen Fetal monitoring
WO2010077246A1 (en) * 2008-12-31 2010-07-08 Dynacardia, Inc. Methods, systems and devices for detecting and diagnosing heart diseases and disorders

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
BAUER ET AL.: "Deceleration capacity of heart rate as a predictor of mortality after myocardial infarction: cohort study", LANCET, vol. 367, no. 9523, 2006, pages 1674 - 81, XP025094560, DOI: doi:10.1016/S0140-6736(06)68735-7
BAUER ET AL.: "Phase rectified signal averaging detects quasi-periodicities in non-stationary data", PHYSICA. A., vol. 364, 2006, pages 423 - 434, XP024939040, DOI: doi:10.1016/j.physa.2005.08.080

Also Published As

Publication number Publication date
DE102010035308A1 (en) 2012-02-23

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE60035733T2 (en) Apparatus and method for the quantitative determination of the change in an electrocardiogram signal
DE60210086T2 (en) REAL TIME HIGH FREQUENCY QRS ELECTROCARDIOGRAPH
DE60130986T2 (en) METHOD AND SYSTEM FOR EVALUATING CARDIAL ISCHEMIA WITH RR INTERVAL DATA SETS
DE60127354T2 (en) Device for acquiring acute cardiac syndromes in specific groups of patients by means of ECG
DE69531728T2 (en) DEVICE FOR MEASURING AND EVALUATING THE ELECTRICAL STABILITY OF THE HEART
EP1059875B1 (en) Evaluation system for obtaining diagnostic information from the signals and data of medical sensor systems
DE102007017954B4 (en) Process for the analysis and processing of morphology and time series in the ECG
DE102007017953A1 (en) Multi-tier device for cardiac and patient monitoring data analysis
DE4304269A1 (en)
WO2018060162A1 (en) Monitoring of biosignals, in particular electrocardiograms
DE102009003676A1 (en) System and method for creating a patient diagnosis
DE10246404A1 (en) T-waves alternates measurement method for electrocardiography, involves adjusting electrocardiogram data series based on difference between target cubic spline and odd and even cubic splines
DE69825254T2 (en) METHOD FOR DISPLAYING THE SIGNALS FROM A BODY SURFACE
EP2799110A1 (en) Method for operating a bioresonance device
EP2471004B1 (en) Method for calibrating a diagnostic measuring device
DE69732887T2 (en) Stimulus pulse detector
EP4239648A2 (en) Method for cardiac monitoring
Hegde et al. A review on ECG signal processing and HRV analysis
EP1192897B1 (en) Risk monitoring
WO2012022680A1 (en) Determination of changes in an at least three-dimensionally identifiable signal that occurs periodically in a living being
DE102021100558B3 (en) Method and device for the technical support of the analysis of metrologically recorded signals that have a time- and space-dependent signal profile
WO2020182609A1 (en) System for predicting at least one cardiological dysfunction in an individual
DE102006029186B4 (en) Method for non-invasive determination of flicker rate in patients with atrial fibrillation
AT517071A4 (en) Method and device for determining at least one cardiac load duration and / or a cardiac recovery period from a heartbeat signal
DE10146263B4 (en) Method and device for evaluating measured periodic or quasi-periodic signals of medical sensor systems

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 11758418

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 11758418

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1