DE10065578A1 - Verfahren zur Identifizierung einer Elektrodenplatzierung - Google Patents
Verfahren zur Identifizierung einer ElektrodenplatzierungInfo
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Abstract
Erfindungsgemäß wird ein EKG-Signal in vielen Kanälen erfasst, und Interferenzquellen werden aus den Signalen herausgefiltert. Dann wird eine Kovarianzmatrix mit den Datenkanälen gebildet. Erfindungsgemäß werden dann Matritzenrechnungen zum Herausfinden eines Satzes von Eigenvektoren angewendet, die die Veränderlichkeit von Daten in einem mehrdimensionalen Raum neuer Richtungen organisieren, die zueinander orthogonal und in der Reihenfolge ihrer Signifikanz geordnet sind. Für jeden Eigenvektor wird ein entsprechender Eigenwert berechnet. DOLLAR A Außerdem werden Koeffizienten berechnet, die dem Abschnitt jedes Eigenvektors entsprechen, der zur Rekonstruktion jedes ursprünglichen Vektors erforderlich ist. Aus der Eigenvektorlösung der Kovarianzmatrix werden die Winkel zwischen den Eigenvektoren und den ursprünglichen Vektoren bestimmt. Die Eigenvektorkoeffizienten und die Winkel zwischen den Eigenvektoren und den ursprünglichen Vektoren haben eine Cosinusbeziehung. Die für jeden bestimmten EKG-Test berechneten Winkel werden mit einem Referenzsatz von Winkeln zur Bestimmung verglichen, ob die Elektroden in der Standard-EKG-Elektrodenplatzierung, einer alternativen Elektrodenplatzierung oder einer inkorrekten Elektrodenplatzierung angeordnet sind.
Description
Die Erfindung bezieht sich auf die Messung einer
physiologischen Charakteristik eines Patienten, und
insbesondere auf einen Elektrokardiograph mit einem Verfahren
und einer Vorrichtung zur Identifizierung der relativen
Position der mit dem Patienten verbundenen Elektroden.
Es ist allgemein bekannt, dass zehn Elektroden und zehn
Ableitungsdrähte zur Aufzeichnung und Darstellung erforderlich
sind, was allgemein als Zwölf-Ableitungs-Elektrokardiogramm
(EKG) bezeichnet wird, d. h. eine Gruppe von zwölf Signalen, die
zwölf verschiedene "Ansichten" der elektrischen Aktivität des
Patientenherzes darstellen. Bei einer Standard- oder Ruhe-EKG-
Elektrodenplatzierung ist eine Elektrode jeweils an den vier
Körpergliedern am rechten Handgelenk, linken Handgelenk,
rechten Fußgelenk und linken Fußgelenk angebracht. Außerdem
sind sechs Elektroden an der Brust über dem Herzen angebracht.
Die zehn Elektroden sind über mehrere Widerstandsnetze mit
Verstärkern verbunden, die zur Aufzeichnung von zwölf EKG-
Kanälen ausreichen. Die zwölf Ableitungen (d. h. Signale) werden
im allgemeinen in zwei Gruppen aus der Frontalebene und der
Horizontalebene aufgesplittet. Die Frontalebenenableitungen (I,
II, ITI, aVr, aVl, aVf) werden verschiedentlich als Limbus-
Ableitungen, Einthoven-Ableitungen oder Bipolarableitungen
bezeichnet. Die Horizontalebenenableitungen (v1, v2, v3, v4,
v5, v6) werden gleichermaßen verschiedentlich als
Prekordialableitungen, Brustableitungen oder
Unipolarableitungen bezeichnet.
Die akkurate Platzierung der Elektroden an der
Patientenkörperoberfläche ist zur Aufzeichnung eines sinnvollen
EKGs unter Verwendung eines Elektrokardiographs oder
Patientenmonitors erforderlich. Die ideale Platzierung der
Elektroden für ein Standard-EKG ist in der medizinischen
Industrie ausreichend definiert und akzeptiert. Allerdings ist
eine routinemäßig korrekte Platzierung der Elektroden in der
klinischen Umgebung aus mehreren Gründen schwer zu erreichen.
Zum einen sind Krankenschwestern und EKG-Fachkräfte nicht
geeignet trainiert, oder zu unerfahren, die Anbringungspunkte
genau zu lokalisieren. Des weiteren variieren die individuellen
physischen Eigenschaften stark von Patient zu Patient. Diese
Schwankungen führen zu Mißinterpretationen der "anatomischen
Wegweiser", die zur Lokalisierung der geeigneten
Anbringungspunkte verwendet werden. Des weiteren haben
Patienten manchmal Wunden oder Bandagen, die den Zugang zu der
Patientenkörperoberfläche an den richtigen Anbringungspunkten
verhindern. Ferner wird die Anbringung der Elektroden an einer
EKG-Einrichtung oft unter Verwendung langer einzelner EKG-
Ableitungsdrähte bewirkt. Selbst wenn die Elektroden an dem
Patienten genau angebracht sind, können die die Elektroden mit
dem Elektrokardiograph verbindenden Ableitungsdrähte überkreuzt
sein, so dass die Signale am Instrument vertauscht sind.
Viele Erfinder haben versucht, das Problem der
Elektrodenverbindung mit der Brust zu lösen. Eine Vielzahl von
Gürteln, Unterlagen, Westen, Geschirre und Streifenelektroden
wurden entwickelt, die eine Vielzahl von Elektroden in eine
geordnete Anordnung zur Erleichterung der Anbringung der
Leitungen an dem Patienten und zur Beseitigung der Möglichkeit
einiger Anbringungsfehler bringen. Im allgemeinen versuchen
diese Erfindungen, sechs horizontale Elektroden mit einer
Beziehung zueinander zu fixieren, und gleichzeitig eine
Anpassung an verschiedene Patientengrößen zu erreichen. Keiner
dieser Versuche befasst sich mit der Platzierung der
Gliedmaßenelektroden. Des weiteren kann der Ort der
horizontalen Ableitungselektroden immer noch nicht an der
richtigen anatomischen Position sein.
Bei einigen EKG-Anwendungen muss der Patient Bewegungsfreiheit
haben. Somit ist es ungeeignet oder unmöglich, die Elektroden
an den Handgelenken und Fußgelenken zu platzieren. Anwendungen,
bei denen der Patient Bewegungsfreiheit haben muss, beinhalten
Langzeitaufzeichnungen, die als Holter bekannt sind, eine
ambulante Patientenüberwachung, wie die Telemetrieüberwachung,
und einen Übungstest auf Tretwerken oder Rädern, der als
Belastungstest bekannt ist. Bei diesen Tests sind die
Handgelenk- und Fußgelenkelektrodenpositionen unannehmbar für
eine Elektrodenplatzierung aufgrund der Unbequemlichkeit,
erhöhten Gefahr der Verwirrung der Ableitungsdrähte und des
erhöhten Rauschens von Gliedern in Bewegung. Im allgemeinen
werden bei jeder dieser EKG-Anwendungen die
Gliedmassenelektroden an den Torso bewegt und nahe den
Schultern und Hüften platziert. Das Mason-Likar-System ist eine
Variation der Elektrodenplatzierung auf dem Torso. Bei der
Zwölfableitungsbettseiten-Überwachung ist auch eine Anordnung
der Elektroden auf dem Torso erforderlich. Bei jedem System mit
alternativer Elektrodenplatzierung werden nützliche EKG-Daten
erhalten, aber die Daten unterscheiden sich erheblich von
Standard-EKG-Daten. Wichtige Unterschiede in den Amplituden und
Signalverläufen treten zwischen Standard-EKGs und EKGs mit
einer alternativen Elektrodenplatzierung auf.
Aufgrund der Unterschiede zwischen den bei Standard-EKGs und
EKGs mit alternativer Elektrodenplatzierung erhaltenen Daten
tritt eine Komplikation bei der EKG-Analyse auf, wenn alle EKG-
Testergebnisse ungeachtet des Typs der Elektrodenplatzierung in
dem gleichen Krankenhausspeichersystem gespeichert werden. Ein
Patient kann in dem Krankenhaussystem gespeicherte EKG-Daten
für ein Standard-EKG und ein EKG haben, das während eines
Belastungstests erhalten wurde. Wurde keine Erklärung für die
Unterschiede in den Daten gegeben, kann das zu einer Verwirrung
der Kardiologen und der Krankenhausfachleute führen, wenn beide
EKG-Datensätze zusammen betrachtet werden.
Erfindungsgemäß sind ein Verfahren und eine Vorrichtung zur
Analyse von Zwölfableitungselektrokardiogrammen (EKGs) und zur
Identifizierung der Winkel zwischen allen Ableitungsvektoren
ausgestaltet. Diese Informationen ermöglichen die Erkennung der
Platzierung der Elektroden (entweder die unbeabsichtigte
Fehlplatzierung oder die beabsichtigte Wahl alternativer
Platzierungen) ohne das Erfordernis einer zusätzlichen
Platzierung anderer Einrichtungen an dem Patienten, wie Gürtel,
Unterlagen, Westen, Geschirre, Elektrodenstreifen oder
zusätzliche Nicht-Standard-Elektroden, und ohne das Erfordernis
einer zusätzlichen Elektronik, wie Impedanzstrominjektoren,
Impedanzmessschaltungen, Schall- oder Magnetdigitalisierern
und/oder digitalen Kameras.
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren werden zehn Sekunden lang
EKG-Daten von acht Ableitungen erfasst. Daten von zwei der
Frontalableitungen und aller sechs Horizontalableitungen werden
erfasst. Ein repräsentativer Herzschlag wird in jedem
Datenkanal lokalisiert, und Interferenzquellen werden aus den
Daten gefiltert. Dann wird eine Kovarianzmatrix mit den acht
Kanälen verbleibender Daten ausgebildet.
Erfindungsgemäß werden Matritzenrechnungen angewendet, die als
Karhunen-Loeve-Transformation (KLT), Singularitätzerlegung,
Hauptanteilanalyse oder Hauptkraftanalyse bezeichnet werden, um
einen Satz von Basisvektoren oder Eigenvektoren zu finden, die
die Variabilität von Daten in einem mehrdimensionalen Raum
entlang neuer Richtungen organisieren, die zueinander
orthogonal und in der Reihenfolge der Signifikanz geordnet
sind. Für jeden Eigenvektor wird ein entsprechender Eigenwert
berechnet. Außerdem werden Eigenwertkoeffizienten berechnet,
die dem Abschnitt jedes Eigenvektors entsprechen, der zur
Rekonstruktion jedes ursprünglichen Ableitungsvektors
erforderlich ist. Dieses Verfahren wurde im Stand der Technik
zur Verringerung der Redundanz mehrdimensionaler Daten, zur
Kompression und Übertragung von EKG-Daten, zur Organisation von
Merkmalen für die EKG-Signalverlaufsklassifizierung und zur
Verringerung von Rauschquellen im EKG verwendet. Allerdings
ermöglicht keine dieser offenbarten herkömmlichen Verwendungen
der KLT, SVD, PCA, PFA oder gleicher Verfahren die
Identifizierung der Elektrodenplatzierung.
Aus der Eigenvektorlösung der Kovarianzmatrix werden die Winkel
zwischen den Eigenvektoren und den ursprünglichen Vektoren
bestimmt. Die Eigenwertkoeffizienten und die Winkel zwischen
den Eigenvektoren und den ursprünglichen Vektoren haben eine
Cosinusbeziehung. Die für jeden bestimmten EKG-Test berechneten
Winkel können mit einem Referenzsatz von Winkeln zur Bestimmung
verglichen werden, ob die Elektroden in der Standard- oder der
Ruhe-EKG-Elektrodenanordnung, einer alternativen
Elektrodenanordnung oder einer inkorrekten Elektrodenanordnung
platziert sind.
Die Erfindung beinhaltet ferner eine EKG-Einrichtung, die einen
EKG-Fachmann über eine Nicht-Standard- oder inkorrekte
Elektrodenplatzierung alarmieren kann. Die EKG-Einrichtung kann
den EKG-Fachmann darüber instruieren, inwieweit und in welcher
Richtung die Elektroden nicht an ihrem Platz sind. Die EKG-
Einrichtung kann die EKG-Testdaten auch mit Informationen
bezüglich des bestimmten Typs der während des EKG-Tests
verwendeten Elektrodenanordnung einschließlich der Standard-
Elektrodenplatzierung und verschiedener alternativer
Elektrodenplatzierungen versehen.
Des weiteren beinhaltet die Erfindung ein Softwareprogramm, das
EKG-Testdaten analysieren kann. Das Softwareprogramm kann EKG-
Daten zur Bestimmung dahingehend analysieren, welcher
Elektrodenplatzierungstyp während des Tests verwendet wurde.
Das Softwareprogramm kann dann die EKG-Testdaten zum
Informieren der Kardiologen etikettieren, dass eine Standard-
Elektrodenanordnung oder eine alternative Elektrodenanordnung
angewendet wurde.
Ein Vorteil der Erfindung ist die Bereitstellung eines
Verfahrens zur Bewertung einer Ableitungsplatzierung bei einem
EKG.
Ein weiterer Vorteil der Erfindung besteht in der Beseitigung
des Erfordernisses der manuellen Messung der Positionen der
Elektroden an dem Patienten.
Ein weiterer Vorteil besteht in der Ausbildung eines Verfahrens
zur Bewertung der Ableitungsanordnung für gespeicherte EKGs,
d. h. EKGs, die zuvor erfasst wurden, und in die
Patienteninformationsspeicher- und Abrufsysteme kopiert wurden.
Ein weiterer Vorteil besteht in der Ausgestaltung eines
Verfahrens zur Bewertung der Ableitungsplatzierung bei einem
EKG, bei dem kein Vorabwissen darüber erforderlich ist, wie die
Elektroden ursprünglich an dem Patienten platziert waren.
Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung werden aus den
Figuren, der Beschreibung und den Ansprüchen ersichtlich.
Fig. 1 zeigt die Elektrodenplatzierung bei einem Standard- bzw.
Ruhe-Zwölfableitungs-EKG.
Fig. 2 zeigt die Verstärkerverbindungen für drei
Ableitungstypen: bipolar (I, II, III), verstärkt (aVr, aVl,
aVf) und unipolar (v1, v2, v3, v4, v5, v6).
Fig. 3 zeigt eine graphische Darstellung von acht
ursprünglichen Ableitungsvektoren (I, II, v1, v2, v3, v4, v5,
v6) eines einzelnen Herzschlags.
Fig. 4 zeigt eine graphische Darstellung der Projektion der
Daten aus Fig. 3 auf acht Eigenvektoren (e1, e2, e3, e4, e5,
e6, e7, e8), die den begrenzten Signalinhalt nach den ersten
drei Vektoren demonstrieren.
Fig. 5 zeigt zwei Tabellen. Die erste Tabelle zeigt den
Gesamteigenwert für jeden Eigenvektor in Fig. 4. Die zweite
Tabelle zeigt die Koeffizienten, die jedem Eigenvektor und
jedem ursprünglichen Ableitungsvektor entsprechen.
Fig. 6 zeigt eine graphische Darstellung der ursprünglichen
Ableitungsvektoren, die aus der Eigenwertlösung rekonstruiert
wurden.
Die Fig. 7 bis 12 sind Ableitungswinkeldarstellung, die
durch erfindungsgemäße Verfahren aus tatsächlichen Zwölf-
Ableitungs-EKGs erzeugt werden, die in einer kontrollierten
Umgebung mit einer systematischen Anpassung der
Elektrodenplatzierungen aufgezeichnet wurden.
Fig. 7 zeigt die Ableitungswinkeldarstellung für eine
Standardelektrodenplatzierung.
Fig. 8 zeigt eine Ableitungswinkeldarstellung bei einem
Elektrodenplatzierungsfehler, bei dem die Ableitungen v1 und v2
vertauscht wurden.
Fig. 9 zeigt eine Ableitungswinkeldarstellung bei einem
Elektrodenplatzierungsfehler, bei dem die Ableitung v5 2 cm zu
niedrig platziert ist.
Fig. 10 zeigt die Ableitungswinkeldarstellung bei einer Mason-
Likar-Elektrodenplatzierung.
Fig. 11 zeigt eine Ableitungswinkeldarstellung bei einer
alternativen Elektrodenplatzierung, die der Mason-Likar-
Elektrodenplatzierung ähnlich ist.
Fig. 12 zeigt eine Ableitungswinkeldarstellung bei einer
alternativen Elektrodenplatzierung, die gegenüber der Standard-
Spitzenwinkeldarstellung verzerrt ist.
Fig. 13 zeigt ein Ablaufdiagramm des mathematischen Prozesses
für das erfindungsgemäße Verfahren.
Dieses Verfahren wird im Zusammenhang mit zwölf
Ableitungselektrokardiogrammen beschrieben. Es ist ersichtlich,
dass die Erfindung in einer beliebigen
Signalverarbeitungsumgebung anwendbar ist, wo eine Redundanz
von Daten zur Ableitung von Beziehungen zwischen den
Datenquellen bezüglich Richtungen und/oder Winkeln verwendet
werden kann. Der Schutzbereich der Erfindung ist nicht auf
einen Herzschlag oder ein EKG von zehn Sekunden beschränkt. Der
Schutzbereich ist nicht auf acht oder zwölf Ableitungen oder
Kanäle beschränkt, sondern dieses Beispiel eines zehn Sekunden,
Zwölfableitungs-EKGs ist sehr nützlich und allgemein und wird
hier zur Beschreibung der Erfindung verwendet.
Fig. 2 zeigt eine EKG-Einrichtung 10, die ein
Ausführungsbeispiel der Erfindung darstellt. Während die
Erfindung im Zusammenhang mit einer EKG-Einrichtung beschrieben
ist, umfassen andere Ausführungsbeispiele der Erfindung
Datenspeicher- und Abrufeinrichtungen, die für eine
Langzeitspeicherung von Patientendaten verwendet werden. Bei
derartigen Einrichtungen werden die EKG-Daten von einer EKG-
Einrichtung oder einer Patientenüberwachungseinrichtung
(beispielsweise einer Belastungstesteinrichtung, einem Holter-
Monitor, Bettmonitor, usw.) ursprünglich erfasst und
eingegeben, und in einem (nicht gezeigten) Speicher zum
späteren (sogar Langzeit-) Abrufen und Analysieren gespeichert.
Die EKG-Einrichtung 10 enthält Ableitungsdrähte LA, RA, LL, RL
und v1-v6 (davon sind in Fig. 2 lediglich wenige gezeigt).
Für ein Standard-EKG sind zehn Elektroden am Patientenkörper
angebracht. Eine Elektrode ist jeweils an einem der vier
Gliedmaßen des Patienten an den Hand- und Fußgelenken
befestigt. Diese Elektroden werden als linker Arm (LA), rechter
Arm (RA), linkes Bein (LL) und rechtes Bein (RL) bezeichnet.
Wie es in Fig. 1 gezeigt ist, sind sechs Elektroden an
Standard-Positionen auf der Brust um das Herz angebracht. Wie
es allgemein bekannt ist, sind die zehn Elektroden über die
jeweilige Ableitungsdrähte und ein Netz aus mehreren
Widerständen (nicht gezeigt) mit genügenden Verstärkern 15 (von
denen lediglich einige in Fig. 2 gezeigt sind) verbunden, um
zwölf separate EKG-Signale oder zwölf Ableitungen
aufzuzeichnen.
Die Ableitungen sind in zwei Gruppen unterteilt: in die
Frontalebene und die Horizontalebene. Wird eine Gerade vom
Herzen zu jedem Handgelenk und jedem Fußgelenk gezogen, liegen
diese vier Geraden in der Frontalebene. Wird gleichermaßen eine
gerade Linie vom Herzen zu jeder der sechs auf der
Patientenbrust platzierten Elektroden gezogen, liegen diese
sechs Linien im allgemeinen in der Horizontalebene. Die
Ableitungen in der Frontalebene werden als Frontalableitungen,
Gliedmaßenableitungen, Einthoven-Ableitungen oder
Bipolarableitungen bezeichnet, und beinhalten die Ableitungen
I, II, III, aVr, aVl und aVf. Die Ableitungen in der
Horizontalebene werden als Horizontalableitungen,
Prekordialableitungen, Brustableitungen oder
Unipolarableitungen bezeichnet, und beinhalten die Ableitungen
v1, v2, v3, v4, v5 und v6.
Die Frontalableitungen werden mittels verschiedener
Permutationen der Elektroden LA, RA und LL bezüglich der RL-
Elektrode erhalten, die als elektrische Masse dient. Wie es in
Fig. 2 gezeigt ist, bestehen die Bipolarableitungen aus dem
Potential zwischen zwei Elektroden: Die Ableitung I entspricht
dem Potential zwischen LA und RA, die Ableitung II entspricht
dem Potential zwischen LL und LA und die Ableitung III
entspricht dem Potential zwischen LL und RA. Wie es in Fig. 2
gezeigt ist, bestehen vermehrte Ableitungen aus dem Potential
zwischen einer Elektrode und einem Referenzeingangssignal,
wobei das Referenzeingangssignal der Mittelwert von zwei
Elektroden ist. Beispielsweise ist die Ableitung aVf das Signal
zwischen LL und einem Referenzeingangssignal, wobei das
Referenzeingangssignal der Durchschnittswert der Potentiale an
den Elektroden RA und LA ist.
Wie es in Fig. 2 gezeigt ist, werden die Horizontalableitungen
durch verschiedene Permutationen der sechs an der
Patientenbrust angebrachten Elektroden zusätzlich zu den vier
Gliedmaßenelektroden erhalten. Jede der sechs
Horizontalableitungen besteht aus dem Signal zwischen dem
Potential an der auf der Patientenbrust platzierten bestimmten
Elektrode und dem Potential am Wilson-Zentralanschluss. Der
Wilson-Zentralanschluss bezieht sich auf das
Durchschnittspotential zwischen den RA, La und LL Elektroden.
Beispielsweise ist die Ableitung v1 das Signal zwischen der
Elektrode v1 und dem Wilson-Zentralanschluss.
Die EKG-Einrichtung 10 enthält auch eine EKG-Steuerung 20, die
mit den Verstärkern 15 verbunden ist. Die EKG-Steuerung 20
empfängt die EKG-Daten von den Verstärkern 15, analysiert die
EKG-Daten und speichert das EKG für einen späteren Abruf. Die
EKG-Steuerung 20 enthält eine Analyseeinheit 25 zur Analyse der
EKG-Daten. Wie es für den Fachmann ersichtlich ist, kann die
Analyseeinheit 25 die Analyse der EKG-Daten unter Verwendung
elektronischer Hardware oder einer Kombination aus
elektronischer Hardware und Software bewirken.
Die EKG-Steuerung beinhaltet eine
Zusammenfassungsspeichereinrichtung 30 und eine
Anzeigeeinrichtung 35, die mit der Analyseeinheit 25 verbunden
ist. Die Anzeigeeinrichtung 35 kann ein Drucker oder ein
Monitor sein, und es kann eine beliebige Anzahl von
Anzeigeeinrichtungen mit der Analyseeinheit 25 verbunden sein
oder durch diese gesteuert werden. Ferner können andere externe
Verbindungen (nicht gezeigt) oder andere interne Einrichtung
(auch nicht gezeigt) in der EKG-Einrichtung enthalten sein, um
eine Langzeitspeicherung und einen Abruf der EKG-Daten und
anderer Patientendaten zu bewirken.
Im allgemeinen werden zwölf Kanäle von EKG-Daten durch die EKG-
Einrichtung 10 erfasst und in der Speichereinrichtung 30
gespeichert. Die meisten der von den sechs Frontalableitungen
erfassten Daten sind wiederholte Daten. Es ist bekannt, dass
die sechs Frontalebenenableitungen zueinander einfach durch das
Einthoven-Dreieck in Bezug gesetzt werden können. Das
Kirchhoffsche Spannungsgesetz kann bei den Ableitungsvektoren
I, II und III angewendet werden, die in der Frontalebene ein
Dreieck bilden, das als Einthoven-Dreieck bekannt ist. Sind
zwei Vektoren bekannt, kann der dritte berechnet werden, da die
Summe der drei Vektoren gleich Null sein muss. Lediglich zwei
Ableitungen der drei Ableitungen enthalten unabhängige Daten.
Des weiteren sind die Ableitungen aVr, aVl und aVf lediglich
Permutationen der Ableitungen I, II und III so dass, wenn eine
von zwei Frontalableitungen bekannt ist, die anderen
Frontalableitungen berechnet werden können.
Wie es in dem Blockschaltbild in Fig. 13 gezeigt ist, beginnt
das erfindungsgemäße Verfahren mit der Erfassung der
Ableitungsdaten. Aufgrund der Wiederholung der Daten werden
lediglich die Daten von zwei Frontalableitungen aufgenommen.
Gemäss dem bevorzugten Ausführungsbeispiel werden lediglich die
Daten von den Ableitungen I und II aufgenommen. Werden
lediglich die Daten von den Ableitungen I und II aufgenommen,
werden die Daten für die verbleibenden vier Frontalableitungen
unter Verwendung der folgenden Gleichungen berechnet:
III = II - 1
aVr = -(1 (I +II) /2
aVl = (I - III)/2
aVf = (II + III)/2
Zusätzlich zu den zwei Frontalableitungen werden Daten von
jeder der sechs Horizontalableitungen aufgenommen. Lediglich
zehn Sekunden von Daten von jeder der acht Ableitungen sind zur
Ausübung des erfindungsgemäßen Verfahrens erforderlich. Es
werden zehn Sekunden von acht Kanälen des EKGs mit 500
Abtastungen pro Sekunde aufgenommen. Die Daten von jeder der
ursprünglichen acht Ableitungen sind in Fig. 3 gezeigt. Aus
diesen Daten wird ein repräsentativer Herzschlag in jedem Kanal
durch bekannte Verfahren lokalisiert bzw. hergeleitet.
Interferenzquellen, wie Versorgungsleitungsfrequenzen, Atmung,
Muskeltremor oder eine Grundliniendrift sind dann beseitigt.
Das verbleibende Signals stellt lediglich die elektrische
Aktivität des Herzens entsprechend dem Dipolmodell dar. Dieses
Signal wird von einem äquivalenten momentanen elektrischen
Vektor in drei Dimensionen dominiert, der an einer Punktquelle
im Herzen lokalisiert ist. Es wird angenommen, dass die
aufgezeichneten Spannungen der Körperoberfläche prinzipiell
Projektionen in verschiedenen Richtungen dieses momentanen
elektrischen Vektors sind.
Sind die Daten erfasst und gefiltert, bildet die Analyseeinheit
25 eine Kovarianzmatrix der EKG-Daten aus. Das Verfahren
beinhaltet das Entfernen des Mittelwerts von jedem der acht
Ableitungsvektoren, die jeweils beispielsweise aus 600
Abtastungen bestehen. Jeder Vektor wird mit jedem anderen
Vektor Abtastung für Abtastungen multipliziert und dann werden
die Produkte summiert, um die Skalarproduktlösung zu erhalten.
Die Skalarproduktlösung wird als Kovarianz bezeichnet. Die EKG-
Ableitungen, die eine gleiche Form haben, weisen hohe
Kovarianzen auf.
Die Analyseeinheit 25 berechnet dann die Eigenvektorlösung für
die Kovarianzmatrix unter Verwendung einer der folgenden im
allgemeinen äquivalenten mathematischen Verfahren: Karhunen-
Loeve-Transformation (KLT), Singularitätenzerlegung,
Hauptkraftanalyse oder Hauptanteilanalyse. Das hier
beschriebene Verfahren bezieht sich auf die Karhunen-Loeve-
Transformation bzw. KLT.
Die KLT kann im Zusammenhang dreidimensionaler Daten am
leichtesten verstanden werden, wie mit Daten, die unter
Verwendung des Frank-Ableitungssystems erfasst werden. Fig. 1
stellt das Frank-Ableitungssystem dar, das zusätzlich zu den
zehn Standard-EKG-Elektroden vier zusätzliche Elektroden (H, I,
E, M) enthält. Das Frank-Ableitungssystem wird zur Erfassung
von Daten verwendet, die die Herzaktivität in lediglich drei
Vektoren darstellen. Grundlegend wird die KLT bei den Daten zur
Analyse der Veränderlichkeit der Daten in dem x-, y-, z-
Koordinatensystem und zur Bestimmung eines neuen u-, v-, w-
Koordinatensystems angewendet. D. h., die KLT wird durch die
Analyseeinheit 25 zur Bestimmung der Richtung implementiert, in
der sich die Daten am meisten verändern. Die Richtung der
größten Veränderlichkeit in den Daten wird die u-Koordinate.
Die Richtung mit der zweitgrößten Veränderlichkeit wird die v-
Koordinate, wobei die v-Koordinate auf der u-Koordinate
senkrecht steht. Die Richtung der dritt-größten
Veränderlichkeit wird die w-Koordinate, die auf der durch die
u- und v-Koordinaten definierten Ebene senkrecht steht. Aus den
ersten drei Veränderungsrichtungen wird eine neues
dreidimensionales Koordinatensystem errichtet, das jedem
bestimmten Datensatz entspricht. Die ersten drei Eigenvektoren
entsprechen den ersten drei Richtungen der größten
Veränderlichkeit, die durch die u-, v- und w-Koordinaten
dargestellt werden. Obwohl dies schwierig zu visualisieren ist,
wird jede zusätzliche Veränderlichkeitsrichtung durch die KLT
bestimmt. Diese zusätzlichen Dimensionen können Veränderungen
im Patientengewebe darstellen, wie ob die Elektrode über
Rippenknochen oder einem Interkostalraum platziert ist.
Da die meisten Daten mit drei Dimensionen dargestellt werden
können, sind die ersten drei Veränderlichkeitsrichtungen und
somit die ersten drei Eigenvektoren die signifikantesten. Die
Eigenvektorlösung für die ursprünglichen Daten aus Fig. 3 ist
in Fig. 4 gezeigt. Zur Klarstellung sei gesagt, dass der erste
Eigenvektor (e1) nicht den Daten der Ableitung I entspricht,
sondern der erste Eigenvektor (e1) entspricht vielmehr der
Richtung der größten Veränderlichkeit aller Daten von allen
acht Ableitungen. Wie es in Fig. 4 gezeigt ist, enthalten die
ersten drei Eigenvektoren (e1, e2 und e3) die meisten der
relevanten Daten, da die vierten bis achten Eigenvektoren (e4,
e5, e6, e7 und e8) einen begrenzten Signalinhalt aufweisen. Des
weiteren ist aus Fig. 4 ersichtlich, dass die größte
Herzaktivität entlang einer einzelnen Richtung auftritt, die
durch den ersten Eigenvektor dargestellt wird.
Eigenwerte für jeden Eigenvektor werden dann durch die
Analyseeinheit 25 aus der Position jedes Datenpunkts entlang
des Eigenvektors bestimmt. Jedem Datenpunkt wird ein Wert
entsprechend der Änderung des Datenpunkts von dem Eigenvektor
gegeben. Der Mittelwert der Werte, die jedem Datenpunkt
entsprechen, wird herausgefunden. Die Standardabweichung vom
Mittelwert wird als der Eigenwert für den bestimmten
Eigenvektor betrachtet. Die Eigenwerte für die ersten drei
Eigenvektoren sind die größten, da die ersten drei
Eigenvektoren die Richtung darstellen, entlang der sich die
Daten am meisten verändern.
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren werden alle außer den drei
größten Eigenwerten und ihren entsprechenden Eigenvektoren
verworfen. Wie es in Fig. 5 gezeigt ist, werden Tabellen für
alle Eigenwerte und die wichtigsten drei Eigenvektoren
ausgebildet. Die erste Tabelle der Eigenvektoren in Fig. 5
entspricht den Gesamteigenwerten für jeden der acht
Eigenvektoren. Die zweite Tabelle in Fig. 5 besteht aus den
Koeffizienten jedes Eigenvektors, die zur Rekonstruktion der
ursprünglichen Ableitungsdaten erforderlich sind.
Beispielsweise wird die ursprüngliche Ableitung I
näherungsweise durch ungefähr 20% des Eigenvektors e1, 15% des
Eigenvektors e2 und 12% des Eigenvektors e3 dargestellt. Wie es
in Fig. 6 gezeigt ist, können die Eigenwerte und ihre
entsprechenden Eigenvektoren zur genauen Rekonstruktion der
ursprünglichen Daten verwendet werden.
Die Koeffizienten in der zweiten Tabelle in Fig. 5 können zur
Bestimmung der Winkel zwischen jedem ursprünglichen
Ableitungsvektor und den Eigenvektoren verwendet werden, was
wichtiger als die Rekonstruktion der ursprünglichen Daten ist.
Die Eigenwertkoeffizienten in der zweiten Tabelle können als
Cosinuswerte der Winkel zwischen jedem ursprünglichen
Ableitungsvektor und dem Eigenvektor interpretiert werden.
Beispielsweise beträgt der dem Eigenvektor e1 und der Ableitung
v4 entsprechende Eigenwertkoeffizient -0,522. Der Cosinus von
60 Grad ist 0,5. Somit beträgt der Winkel zwischen dem
Eigenvektor e1 und der Ableitung v4 um die 60 Grad.
Gleichermaßen ist der dem Eigenvektor e2 und der Ableitung v1
entsprechende Eigenwertkoeffizient gleich -0,570, und somit der
Winkel zwischen dem Vektor e2 und der Ableitung v1 um die 60 Grad.
Da der Cosinus von 90 Grad null ist, erreicht der Winkel
zwischen dem Eigenvektor und der ursprünglichen Ableitung 90 Grad,
wenn die Koeffizienten gegen null gehen. Beispielsweise
ist der dem Eigenvektor e2 und v4 entsprechende
Eigenvektorkoeffizient gleich 0,001, und somit der Winkel
zwischen dem Eigenvektor e2 und der ursprünglichen Ableitung v4
nahezu 90 Grad.
Eine Referenzeigenvektorlösung mit einem Satz von
Referenzwinkeln, die ein typisches Standard- oder Ruhe-EKG
darstellen, ist im Speicher 30 der EKG-Einrichtung 10
gespeichert. Die Winkel zwischen den Eigenvektoren und den
ursprünglichen Ableitungsvektoren für einen bestimmten EKG-Test
werden bestimmt, und dann mit den Referenzwinkeln verglichen.
Sind die Winkel für den EKG-Test nicht gleich den
Referenzwinkeln, wird von der Analyseeinheit 25 bestimmt, dass
die Elektrodenplatzierung entweder eine Nicht-Standard- oder
inkorrekte Platzierung ist. Beispielweise kann der
Referenzwinkel zwischen dem Eigenvektor e1 und der Ableitung v2
um die 90 Grad sein. Wird ein EKG-Test durchgeführt, und ist
der Winkel zwischen dem Eigenvektor e1 und der Ableitung v2
lediglich 30 Grad, befindet sich die Elektrode v2 nicht an der
richtigen Position auf der Patientenbrust für die
Standardelektrodenplatzierung.
Fig. 7 zeigt die Ableitungswinkeldarstellung für die
Standardelektrodenplatzierung. Die Frontalebenenableitungen
sind lediglich von der Vorderseite aus gezeigt, da diese
Ableitungen exakt in der Frontalebene liegen. Die
Ableitungswinkeldarstellung in Fig. 7 dient als Referenz für
eine Standardelektrodenplatzierung zum Vergleich mit den
Ableitungswinkeldarstellungen in den Fig. 8 bis 12. Ein
Vergleich zwischen den Referenzwinkeln in Fig. 7 und den
Ableitungswinkeln in Fig. 8 zeigt, dass die Ableitungen v1 und
v2 vertauscht wurden. Ein Vergleich zwischen Fig. 7 und Fig. 9
zeigt, dass die Ableitung v5 2 cm zu niedrig angeordnet ist.
Die Fig. 10, 11 und 12 zeigen Ableitungswinkeldarstellungen
für alternative Elektrodenplatzierungsschemata. Fig. 10 zeigt
die Ableitungswinkeldarstellung für die Mason-Likar-
Elektrodenplatzierung. Bei der Mason-Likar-
Elektrodenplatzierung sind die Gliedmaßenelektroden an den
äußeren Enden der Schultern und an den Hüften platziert. Die
Ableitungswinkeldarstellung für die Mason-Likar-
Elektrodenanordnung passt am besten zu der
Standardableitungswinkeldarstellung in Fig. 7. Fig. 11 zeigt
eine alternative Mason-Likar-Elektrodenplatzierung, bei der die
Gliedmaßenelektroden in der Mitte der Schlüsselbeinknochen und
an den Hüften platziert sind. Die Ableitungen sind bei dieser
alternativen Elektrodenplatzierung eher vertikal ausgerichtet.
Da die Armelektroden verglichen mit der
Standardelektrodenplatzierung näher aneinander angeordnet sind,
wird die Ableitung I viel kürzer. Fig. 12 zeigt eine weitere
Alternative zur Mason-Likar-Elektrodenanordnung, bei der die
Gliedmaßenelektroden nur links und rechts vom Sternum und unter
dem Brustkorb platziert sind. Diese Elektrodenplatzierung
stellt eine extreme Verzerrung gegenüber der
Standardableitungswinkeldarstellung in Fig. 7 dar.
Die aus dem vorstehend beschriebenen mathematischen Prozess
erhaltenen Ergebnisse können während eines EKG-Tests auf
zweierlei Arten verwendet werden: (1) zum Alarmieren eines EKG-
Fachmanns bezüglich vertauschter oder inkorrekt positionierter
Elektroden und (2) zum Alarmieren eines EKG-Fachmanns über die
Nicht-Standard-Elektrodenplatzierung. In einer Situation wie
der LA/RA-Umkehr alarmiert die Analyseeinheit 25 den EKG-
Fachmann über die Anzeigeeinrichtung 35, dass die Ableitungen
vertauscht sind. In einer Situation, in der eine der
horizontalen Ableitungen inkorrekt auf der Brust platziert ist,
alarmiert die Analyseeinheit 25 den EKG-Fachmann über die
inkorrekte Ableitungsplatzierung und instruiert den Fachmann
darüber, inwieweit und in welche Richtung die Elektrode neu zu
positionieren ist. Im Fall einer Nicht-Standard-
Elektrodenplatzierung definiert die EKG-Einrichtung 10 einfach
die Nicht-Standard-Platzierung, beispielsweise Holter oder
Belastung, und stellt eine Kennzeichnung auf der
Anzeigeeinrichtung und im Speicher über die Nicht-Standard-
Elektrodenanordnung bereit.
Fig. 13 zeigt ein Ablaufdiagramm des erfindungsgemäßen
Verfahrens. Das Verfahren beinhaltet die Schritte der Erfassung
von EKG-Informationen über 10 Sekunden 110, die Isolierung
eines einzelnen Herzschlags in jedem Kanal der EKG-Daten 120,
die Ausbildung einer Kovarianzmatrix der EKG-Daten 130, der
Bereitstellung einer Lösung für die Eigenvektoren und
Eigenwerte der Kovarianzmatrix 140, das Verwerfen der mit den
kleinsten Eigenwerten verbundenen Eigenvektoren 150,
Bereitstellen der Assoziierung der drei Eigenvektoren mit den
größten drei Eigenwerten 160, Interpretieren der Winkel der
ursprünglichen Ableitungsvektoren bezüglich der drei
wichtigsten Eigenvektoren 170, und Vergleichen der
hergeleiteten Winkel mit Referenzwinkeln 180. Nach dem
Vergleich, wenn die Winkel innerhalb einer Toleranz gleich
sind, werden die EKG-Daten in einem Speicher mit einer
Kennzeichnung gespeichert, dass die Daten von einem Standard-
EKG stammen, und dass die korrekte Elektrodenplatzierung
verwendet wurde 190. Befinden sich die Winkel nicht innerhalb
der Toleranz, bestimmt das Verfahren, ob die EKG-Daten von
einem Standard-EKG stammen 200. Stammen die EKG-Daten von einem
Standard-EKG, werden die EKG-Daten von dem Speicher mit einer
Kennzeichnung gespeichert, dass die Elektroden während der
Erfassung der EKG-Daten nicht korrekt platziert waren 210. Sind
die EKG-Daten keine Standard-EKG-Daten, werden die EKG-Daten
weiter analysiert, um den Typ der EKG-Elektrodenkonfiguration
zu bestimmen 220. Die Informationen bezüglich des Typs der EKG-
Konfiguration oder der inkorrekten Elektrodenplatzierung können
entweder auf der Anzeigeeinrichtung sofort bei der Erfassung
der EKG-Daten angezeigt werden, oder als später bei der
Ausbildung des EKG-Berichts zu erzeugende Nachricht gespeichert
werden.
Die bei dem vorstehend beschriebenen mathematischen Prozess
erhaltenen Ergebnisse sind bei einer EKG-Einrichtung oder in
einem Softwarepaket zur Durchführung einer EKG-Analyse zur
Bestimmung und Aufzeichnung mittels der EKG-Daten nützlich,
welcher Typ der Elektrodenplatzierung bei dem EKG-Test
verwendet wird bzw. wurde, oder ob die Elektroden an korrekten
Positionen des Körpers platziert wurden oder ob die Ableitungen
während des Tests aus Versehen vertauscht wurden.
Es ist selbstverständlich, dass die Erfindung nicht bezüglich
ihrer Anwendung auf die Einzelheiten des Aufbaus und der
Anordnung der Komponenten, wie sie in der Beschreibung oder der
Darstellung der Zeichnung aufgezeigt sind, beschränkt ist.
Andere Ausführungsbeispiele der Erfindung sind denkbar. Es ist
auch selbstverständlich, dass die hier verwendete
Begrifflichkeit dem Zweck der Beschreibung dient und nicht als
Einschränkung verstanden werden kann.
Erfindungsgemäß wird ein EKG-Signal in vielen Kanälen erfasst,
und Interferenzquellen werden aus den Signalen herausgefiltert.
Dann wird eine Kovarianzmatrix mit den Datenkanälen gebildet.
Erfindungsgemäß werden dann Matritzenrechnungen zum
Herausfinden eins Satzes von Eigenvektoren angewendet, die die
Veränderlichkeit von Daten in einem mehrdimensionalen Raum
neuer Richtungen organisieren, die zueinander orthogonal und in
der Reihenfolge ihrer Signifikanz geordnet sind. Für jeden
Eigenvektor wird ein entsprechender Eigenwert berechnet.
Außerdem werden Koeffizienten berechnet, die dem Abschnitt
jedes Eigenvektors entsprechen, der zur Rekonstruktion jedes
ursprünglichen Vektors erforderlich ist. Aus der
Eigenvektorlösung der Kovarianzmatrix werden die Winkel
zwischen den Eigenvektoren und den ursprünglichen Vektoren
bestimmt. Die Eigenvektorkoeffizienten und die Winkel zwischen
den Eigenvektoren und den ursprünglichen Vektoren haben eine
Cosinusbeziehung. Die für jeden bestimmten EKG-Test berechneten
Winkel werden mit einem Referenzsatz von Winkeln zur Bestimmung
verglichen, ob die Elektroden in der Standard-EKG-
Elektrodenplatzierung, einer alternativen Elektrodenplatzierung
oder einer inkorrekten Elektrodenplatzierung angeordnet sind.
Claims (30)
1. Verfahren zur Identifizierung einer Elektrodenplatzierung in
einem System zur Erfassung eines physiologischen
Patientensignals über zumindest drei an dem Patienten
angebrachte Elektroden, wobei jede Elektrode einen elektrischen
Vektor bezüglich einer Referenz definiert, mit den Schritten
Erfassen des physiologischen Signals, und
Analysieren des physiologischen Signals zur Bestimmung, ob die Elektroden inkorrekt positioniert oder in einer Nicht- Standard-Konfiguration positioniert sind.
Erfassen des physiologischen Signals, und
Analysieren des physiologischen Signals zur Bestimmung, ob die Elektroden inkorrekt positioniert oder in einer Nicht- Standard-Konfiguration positioniert sind.
2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei das System eine
Anzeigeeinrichtung enthält, und wobei das Verfahren den
weiteren Schritt umfasst
Erzeugen einer Nachricht auf der Anzeigeeinrichtung, die
anzeigt, ob die Elektroden inkorrekt positioniert oder in einer
Nicht-Standard-Konfiguration positioniert sind.
3. Verfahren nach Anspruch 1, ferner mit dem Schritt
Vergleichen der Winkel zwischen den elektrischen Vektoren
der Elektroden mit einem Standard zur Bestimmung, ob die
Elektroden sich an der korrekten Position befinden.
4. Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Analysieren den Schritt
enthält
Berechnen der Kovarianzmatrix des physiologischen Signals
für die zumindest drei Elektroden, Berechnen von Eigenvektoren
und Eigenwerten der Kovarianzmatrix und Auswerten der mit dem
größten Eigenwerten assoziierten Eigenvektoren, um die Winkel
zwischen den elektrischen Vektoren der Elektroden zu bestimmen.
5. Verfahren nach Anspruch 4, wobei die Eigenvektorlösung unter
Verwendung einer Singularitätswertzerlegung (SVD), Karhunen-
Loeve-Transformation (KLT), Hauptanteilanalyse oder
Hauptkraftanalyse berechnet wird.
6. Verfahren zur Identifizierung einer Elektrodenplatzierung in
einem System zur Erfassung eines physiologischen
Patientensignals über zumindest drei an dem Patienten
angebrachte Elektroden, wobei jede Elektrode einen elektrischen
Vektor bezüglich einer Referenz definiert, mit den Schritten
Erfassen des physiologischen Signals,
Berechnen einer Kovarianzmatrix des physiologischen Signals für die zumindest drei Elektroden,
Berechnen von Eigenvektoren und Eigenwerten der Kovarianzmatrix, und
Auswerten der mit den Eigenwerten assoziierten Eigenvektoren, um die Winkel zwischen den elektrischen Vektoren der Elektroden zu bestimmen.
Erfassen des physiologischen Signals,
Berechnen einer Kovarianzmatrix des physiologischen Signals für die zumindest drei Elektroden,
Berechnen von Eigenvektoren und Eigenwerten der Kovarianzmatrix, und
Auswerten der mit den Eigenwerten assoziierten Eigenvektoren, um die Winkel zwischen den elektrischen Vektoren der Elektroden zu bestimmen.
7. Verfahren nach Anspruch 1, ferner mit dem Schritt
Vergleichen der Winkel zwischen den elektrischen Vektoren
der Elektroden mit einem Standard zur Bestimmung, ob die
Elektroden sich in einer Nicht-Standard-Konfiguration befinden.
8. Verfahren nach Anspruch 1, wobei das System eine
Anzeigeeinrichtung enthält, und wobei das Verfahren den
weiteren Schritt umfasst
Erzeugen einer Nachricht auf der Anzeigeeinrichtung, die
die Nicht-Standard-Konfiguration anzeigt.
9. Verfahren nach Anspruch 4, wobei das System eine
Anzeigeeinrichtung enthält, und wobei das Verfahren ferner den
Schritt umfasst
Erzeugen einer Nachricht auf der Anzeigeeinrichtung, die
anzeigt, ob die Elektroden sich an der korrekten Position
befinden.
10. Verfahren nach Anspruch 1, wobei das physiologische Signal
ein Acht-Kanal-Elektrokardiogramm ist.
11. Verfahren nach Anspruch 1, wobei das physiologische Signal
ein Zwölf-Kanal-Elektrokardiogramm ist.
12. Verfahren nach Anspruch 1, wobei das physiologische Signal
ein Vier-Kanal-Elektrokardiogramm ist.
13. Verfahren nach Anspruch 1, wobei das physiologische Signal
10 Sekunden eines Elektrokardiogramms beträgt.
14. Verfahren nach Anspruch 1, wobei das physiologische Signal
die elektrische Herzaktivität des Patienten während zumindest
eines einzelnen Herzschlags darstellt.
15. Verfahren nach Anspruch 1, wobei das physiologische Signal
die elektrische Herzaktivität des Patienten während zumindest
eines Abschnitts eines einzelnen Herzschlags darstellt.
16. Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Eigenvektorlösung
unter Verwendung einer Singularitätswertzerlegung (SVD),
Karhunen-Loeve-Transformation (KLT) oder Hauptkraftanalyse
berechnet wird.
17. Einrichtung zur Analyse physiologischer Patientendaten, die
ursprünglich von einem Patienten über an dem Patienten
angebrachte Elektroden erfasst werden, so dass die Elektroden
einen elektrischen Vektor bezüglich einer Referenz definieren,
mit
einer Eingabeeinrichtung zum Empfangen der physiologischen Patientendaten und
einer Analyseeinheit mit einer Software zur Analyse der physiologischen Daten zur Bestimmung der Winkel zwischen den elektrischen Vektoren.
einer Eingabeeinrichtung zum Empfangen der physiologischen Patientendaten und
einer Analyseeinheit mit einer Software zur Analyse der physiologischen Daten zur Bestimmung der Winkel zwischen den elektrischen Vektoren.
18. Einrichtung nach Anspruch 17, ferner mit einem mit der
Analyseeinheit verbundenen Speicher zur Speicherung der
physiologischen Patientendaten.
19. Einrichtung nach 17, wobei die Analyseeinheit eine
Kovarianzmatrix des physiologischen Signals für die zumindest
drei Elektroden berechnet, Eigenvektoren und Eigenwerte der
Kovarianzmatrix berechnet und die mit den größten Eigenwerten
assoziierten Eigenvektoren auswertet, um die Winkel zwischen
den elektrischen Vektoren der Elektroden zu bestimmen.
20. Einrichtung nach Anspruch 17, wobei die Analyseeinheit die
Winkel zwischen den elektrischen Vektoren der Elektroden mit
einem Standard vergleicht, um zu bestimmen, ob die Elektroden
sich in einer Nicht-Standard-Konfiguration befinden.
21. Einrichtung nach Anspruch 20, ferner mit einer
Anzeigeeinrichtung zur Anzeige einer Kennzeichnung der Nicht-
Standard-Elektrodenkonfiguration.
22. Einrichtung nach Anspruch 17, wobei die Analyseeinheit die
Winkel zwischen den elektrischen Vektoren der Elektroden mit
einem Standard vergleicht, um zu bestimmen, ob sich die
Elektroden an der korrekten Position befinden.
23. Einrichtung nach Anspruch 22, ferner mit einer
Anzeigeeinrichtung zur Erzeugung einer Nachricht, die anzeigt,
ob die Elektroden sich an der korrekten Position befinden.
24. Einrichtung zum Analysieren physiologischer Patientendaten,
die ursprünglich von einem Patienten über an dem Patienten
angebrachte Elektroden erfasst werden, so dass die Elektroden
einen elektrischen Vektor bezüglich einer Referenz definieren,
mit
einer Eingabeeinrichtung zum Empfangen der physiologischen Patientendaten und
einer Analyseeinheit zur Bestimmung der Position der Elektroden bezüglich zueinander, und zum Vergleichen der Positionen der Elektroden mit einem Standard zur Bestimmung, ob die Elektroden korrekt positioniert oder in einer Nicht- Standard-Konfiguration positioniert sind.
einer Eingabeeinrichtung zum Empfangen der physiologischen Patientendaten und
einer Analyseeinheit zur Bestimmung der Position der Elektroden bezüglich zueinander, und zum Vergleichen der Positionen der Elektroden mit einem Standard zur Bestimmung, ob die Elektroden korrekt positioniert oder in einer Nicht- Standard-Konfiguration positioniert sind.
25. Einrichtung nach Anspruch 24, ferner mit einem mit der
Analyseeinheit verbundenen Speicher zur Speicherung der
physiologischen Patientendaten.
26. Einrichtung nach Anspruch 24, wobei die Analyseeinheit eine
Kovarianzmatrix des physiologischen Signals für die zumindest
drei Elektroden berechnet, Eigenvektoren und Eigenwerte der
Kovarianzmatrix berechnet und die mit den größten Eigenwerten
assoziierten Eigenvektoren zur Bestimmung der Winkel zwischen
den elektrischen Vektoren der Elektroden auswertet.
27. Einrichtung nach Anspruch 24, wobei die Analyseeinheit die
Winkel zwischen den elektrischen Vektoren der Elektroden mit
einem Standard zur Bestimmung vergleicht, ob sich die
Elektroden in einer Nicht-Standard-Konfiguration befinden.
28. Einrichtung nach Anspruch 27, ferner mit einer
Anzeigeeinrichtung zur Anzeige einer Kennzeichnung der Nicht-
Standard-Elektrodenkonfiguration.
29. Einrichtung nach Anspruch 24, wobei die Analyseeinheit die
Winkel zwischen den elektrischen Vektoren der Elektroden mit
einem Standard zur Bestimmung vergleicht, ob sich die
Elektroden an der korrekten Position befinden.
30. Einrichtung nach Anspruch 29, ferner mit einer
Anzeigeeinrichtung zur Erzeugung einer Nachricht, die anzeigt,
ob sich die Elektroden an der korrekten Position befinden.
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