DE102006002045A1

DE102006002045A1 - Heart rate variability analyzing device for e.g. test person, has measuring electrodes receiving electrocardiogram signals for measuring object, and digital signal processing module with central processing unit to analyze variability

Info

Publication number: DE102006002045A1
Application number: DE102006002045A
Authority: DE
Inventors: Kang-Ping Lin; Bor-Iuan Jan; Geng-Hong Lin
Original assignee: DailyCare Biomedical Inc
Current assignee: DailyCare Biomedical Inc
Priority date: 2005-01-18
Filing date: 2006-01-16
Publication date: 2006-08-03
Also published as: TW200626109A; JP2006198403A; TWI289052B

Abstract

The device has measuring electrodes (10,10`), arranged in a body, receiving electrocardiogram signals for measuring object. A digital signal processing module (40), arranged in the body, has a central processing unit to analyze heart rate variability. A display unit (50), electrically connected with the module (40), displays heart rate variability parameter. A power supply module is provided for supplying current for all the modules.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Analysieren eines physiologischen Signals und insbesondere eine Vorrichtung zum Analysieren der Herzfrequenzvariabilität (HFV), die ein Herzfrequenzvariabilitäts-Analysiermodul in einer zentralen Verarbeitungseinheit (CPU) aufweist, um nicht nur Elektrokardiogramm-Signale (EKG-Signale) einer Person aufzuzeichnen, sondern auch Parameter, die in Zusammenhang mit der HFV stehen, zu berechnen.The The present invention relates to an apparatus for analyzing a physiological signal and in particular a device for analyzing heart rate variability (HRV), which is a heart rate variability analyzer module in a central processing unit (CPU) so as not to to record only one person's electrocardiogram (ECG) signals but also parameters related to the HRV, to calculate.

Neue Forschungsergebnisse haben gezeigt, dass die Herzfrequenzvariabilität ein Hinweis auf die Möglichkeit eines plötzlichen Tods ist, und gemäß den Untersuchungsergebnissen von Huikuri HV. et al (1992) und Sasaki T. et al. (1999), hängt eine Verringerung der Herzfrequenzvariabilität insbesondere mit einer Erhöhung des Risikos für einen plötzlichen Tod zusammen. Weil die Herzfrequenzvariabilität die Aktivitäten des Herzens und des Regulierungsmechanismus des vegetativen Nervensystems widerspiegeln kann, ist, wenn die Aktivitäten des Herzens und des Regulierungsmechanismus des vegetativen Nervensystems normal sind, darauf hinweisend, dass der Herzrhythmus sich rechtzeitig an den Zustand des Körpers anpassend kann, die Herzfrequenzvariabilität relativ hoch. Solange die Aktivitäten des Herzens ungewöhnlich sind oder der Regulierungsmechanismus des vegetativen Nervensystems nicht rechtzeitig auf den Zustand des Körpers reagieren kann, ist die Herzfrequenzvariabilität relativ niedrig. Daher ist, obwohl die genauen Ursachen des plötzlichen Todes noch nicht verstanden sind, die Herzfrequenzvariabilität ein sehr wichtiger Indikator, ebenso wie Herzkrankheiten, Kranzgefäßerkrankungen, Rhythmusstörungen, Kammerflimmern usw. Die Herzfrequenzvariabilität ist signifikanter für den sozialmedizinischen Ausdruck "karoshi", der in Japan verwendet wird, um das ständig anwachsende Phänomen des aus einer extremen physiologischen und psychologischen Belastung an der Arbeit resultierenden plötzlichen Tods zu beschreiben. Untersuchungen weisen darauf hin, dass eine Person, die eine lange Zeit unter hochbelastenden Arbeitsbedingungen zugebracht hat, eine niedrigere Herzfrequenzvariabilität als eine normal arbeitende Person und ein höheres Risiko, einen plötzlichen Tod zu erleiden, hat.New Research has shown that heart rate variability is an indication on the possibility a sudden Tods is, and according to the investigation results from Huikuri HV. et al. (1992) and Sasaki T. et al. (1999), one depends Reduction of heart rate variability, especially with an increase in the heart rate Risks for a sudden Death together. Because the heart rate variability the activities of the Heart and the regulatory mechanism of the autonomic nervous system is when the activities of the heart and the regulatory mechanism of the autonomic nervous system are normal, indicating that the Heart rhythm adapting in time to the condition of the body can, the heart rate variability quite high. As long as the activities of the heart are unusual or the regulatory mechanism of the autonomic nervous system is not timely on the condition of the body can respond, the heart rate variability is relatively low. Thats why, although the exact causes of sudden death have not been understood are the heart rate variability a very important indicator, as well as heart disease, coronary artery disease, arrhythmia, Ventricular fibrillation, etc. Heart rate variability is more significant for the sociomedical Term "karoshi" which is used in Japan all the time growing phenomenon of an extreme physiological and psychological burden sudden at work To describe Tod's. Investigations indicate that a Person working for a long time under heavy-duty working conditions has a lower heart rate variability than one normal working person and a higher risk, a sudden Has to suffer death.

Die European Society of Cardiology und die North American Society of Pacing and Electrophysiology hat Berichte über Herzfrequenzvariabilitäts-Mess- und Analysierstandards veröffentlicht, aber in praktischen Anwendungen werden die Messung des Elektrokardiogrammsignals (EKG-Signal) und die Analyse der Herzfrequenzvariabilität separat durchgeführt. Auf dem Markt liegen die relevantesten Herzfrequenzvariabilitäts-Analysierprodukte in Form von Analysierpaketen vor. Das herkömmliche Verfahren, um die Herzfrequenzvariabilität zu analysieren, ist, zunächst die EKG-Signale eines Messobjekts, beispielsweise eines Menschen, insbesondere einer Testperson bzw. eines Patienten, zu erhalten, und dann die Signale an einen Computer zu übertragen, um die Herzfrequenzvariabilitäts-Analyse zu erhalten. Obgleich bei den heutigen Technologien die Signalübertragung schnell und bequem ist, und die automatische Signalübertragung auch nicht schwierig ist, umfasst die EKG-Messung immer noch die Verwendung von Elektroden, und nachdem die Signale an den Computer übertragen wurden, muss der Zwischenschritt des HFV-Analysierens noch immer durchgeführt werden, was für gewöhnliche Menschen nicht bequem und ihnen nicht geläufig ist. Daher bleibt, auch wenn die Herzfrequenzvariabilität ein sehr gutes Indiz zum Einschätzen des physiologischen Zustands eines Patienten, einschließlich des vegetativen Nervensystems, des Risikos für einen plötzlichen Tod, usw. ist, eine solche Kenntnis obskur und wird hauptsächlich in Rahmen von Untersuchungen, klinischen Diagnosen und dergleichen verwendet.The European Society of Cardiology and the North American Society of Pacing and Electrophysiology has published reports on heart rate variability and analysis standards published, but In practical applications, the measurement of the electrocardiogram signal (ECG signal) and analysis of heart rate variability performed separately. On the market has the most relevant heart rate variability analyzers in the form of analysis packages. The conventional method for analyzing heart rate variability is first the ECG signals of a measurement object, for example a human, especially a test person or a patient, to obtain and then transmit the signals to a computer for heart rate variability analysis to obtain. Although in today's technologies signal transmission fast and convenient, and automatic signal transmission is not difficult, the ECG measurement still includes the Use of electrodes, and after the signals are transmitted to the computer if the intermediate step of the HFV analysis has still to be carried out, what kind of ordinary People are not comfortable and not familiar with them. Therefore, remains, too if the heart rate variability a very good indication to assess the physiological condition of a patient, including the vegetative Nervous system, the risk for a sudden Death, etc., such obscurity is obscure and is mainly in Framework of examinations, clinical diagnoses and the like used.

Eine Ziel der Erfindung ist es, eine Vorrichtung zum Analysieren der Herzfrequenzvariabilität bereitzustellen, welche eingebaute Messelektroden und eine CPU mit einem Herzfrequenzvariabilitäts-Modul darin aufweist, und dazu in der Lage ist, die Herzfrequenzvariabilitäts-Analyse unmittelbar nach dem Aufnehmen der Signale auszuführen.A The aim of the invention is to provide a device for analyzing the To provide heart rate variability, which built-in measuring electrodes and a CPU with a heart rate variability module therein, and is capable of, the heart rate variability analysis immediately after recording the signals.

Ein anderes Ziel der Erfindung ist es, eine physiologische Alarmvorrichtung bereitzustellen, die eine Herzfrequenz unter Verwendung eines eingebauten HFV-Analysiermoduls analysiert, um so Messobjekten bzw. Patienten zu erlauben, den Zustand ihres Körpers kennen, und es ihnen zu ermöglichen, ihre Arbeit und Ruhe anzupassen.One Another object of the invention is to provide a physiological alarm device provide a heart rate using a built-in The HFV analyzer module analyzes the objects or patients to allow the condition of her body know and allow them to adapt their work and calm.

Um solche Ziele zu erreichen, verwendet die vorliegende Erfindung, die eine mikroelektronische Signalmesstechnologie mit Signalverarbeitung integriert, zwei Messelektroden zum Messen von Signalen und kooperiert mit einer CPU, um einen Algorithmus durchzuführen und um die HFV zu analysieren. Auf solch eine Art und Weise nimmt die Erfindung nicht nur EKG-Signale auf, sondern stellt auch Parameter des HFV-Analysierens bereit. Außerdem ist es einfach, die Vorrichtung der Erfindung zu betreiben, welche die Signalerfassung und HFV-Analyse gleichzeitig ausführt, so dass eine Messobjekt, wie beispielsweise eine Testperson bzw. ein Patient, seinen Gesundheitszustand verstehen kann und entsprechend auf Arbeitsbelastung und Ruhe Acht geben und diese anpassen kann.To achieve such objects, the present invention, which integrates signal processing microelectronic signal measuring technology, uses two measuring electrodes for measuring signals and cooperates with a CPU to perform an algorithm and to analyze the HFV. In such a way, the invention not only records ECG signals but also provides parameters of the HFV analysis. In addition, it is easy to operate the device of the invention which performs signal acquisition and RFV analysis simultaneously so that a device under test, such as a subject, can understand its state of health and pay attention to workload and rest and adapt them.

Andere und weitere Merkmale, Vorteile und Nutzen der Erfindung werden durch die folgende Beschreibung offensichtlich, die in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen steht. Es ist zu verstehen, dass die vorangegangene allgemeine Beschreibung und die folgende ausführliche Beschreibung exemplarisch und erklärend sind, aber die Erfindung nicht einschränken sollen. Die beigefügten Zeichnungen sind in die Anmeldung eingearbeitet und bilden ein Teil der Anmeldung, und, dienen zusammen mit der Beschreibung dazu, die Prinzipien der Erfindung mit allgemeinen Begriffen zu erklären. Ähnliche Bezugszeichen beziehen sich durch die Offenbarung hindurch auf ähnliche Teile.Other and other features, advantages, and benefits of the invention will be realized through the following description, in connection with the attached Drawings stands. It is understood that the previous one general description and the following detailed description by way of example and explanatory are, but should not limit the invention. The attached drawings are incorporated into the application and form part of the application, and, together with the description, serve the principles of To explain the invention in general terms. Refer to like reference numerals through the revelation to similar parts.

1 zeigt schematisch die EKG-Signale bei normalem Herzrhythmus; 1 schematically shows the ECG signals at normal heart rhythm;

2 ist ein Ablaufdiagramm der Durchführung einer HFV-Analyse; 2 is a flow chart of performing an HFV analysis;

3 zeigt schematisch die EKG-Signale bei einer Herzrhythmusstörung; 3 schematically shows the ECG signals in a cardiac arrhythmia;

4 ist ein Blockdiagramm eines Ausführungsbeispiels der Erfindung; und 4 is a block diagram of an embodiment of the invention; and

5 ist eine perspektivische Ansicht der Struktur eines Ausführungsbeispiels der Erfindung. 5 Fig. 13 is a perspective view of the structure of an embodiment of the invention.

Das Berechnungsverfahren und der Ablauf einer HFV wurden von der European Society of Cardiology und der North American Society of Pacing and Electrophysiology organisiert. Daher sind die Prinzipien der Algorithmen der HFV-Analyse bei verschiedenen Aufgaben und in verschiedenen Produkten fast die gleichen. Unter Bezugnahme auf die 1 und 2, wird der Ablauf der allgemeinen durch die European Society of Cardiology und die North American Society of Pacing and Electrophysiology veröffentlichte HFV-Analyse erklärt. Bei der HFV-Analyse besteht der erste Schritt (S10) darin, EKG-Signale aufzunehmen, wobei die Aufnahmedauer der EKG-Signale 5 Minuten, 12 Stunden, oder 24 Stunden usw. betragen kann, je nach der Erfordernis des Messobjekts. Klinisch wird gewöhnlich eine Aufnahmezeit von 5 Minuten als Grund-Analyseabschnitt angewandt, und eine Aufnahmezeit des EKG-Signals von über 5 Minuten wird als bedeutsamer für ein Analysieren der Herzfrequenzvariabilität betrachtet. Dann ist der nächste Schritt (S20) die Umwandlung der EKG-Signale in eine digitale Form, welcher gefolgt wird von dem Schritt (S30) des Detektierens von R-Wellen. Normalerweise sind R-Wellen die maximalen Peaks des EKG-Signals, wie die in 1 mit # bezeichneten Peaks. Nach dem Detektieren der R-Wellen erreicht das Verfahren der Herzfrequenzanalyse Schritt (S40): Berechnen von RR-Intervallen. Ein RR-Intervall ist das Intervall zwischen zwei aufeinanderfolgenden Herzschlägen, und nachdem jede R-Welle markiert ist, sind RR-Intervallfolgen gebildet. Der nächste Schritt (S50) ist das Zurückweisen der unregelmäßigen RR-Intervalle. Falls das Messobjekt einen unregelmäßigen Herzrhythmus hat, wie in 3 gezeigt ist, hat der Patient größere Herzfrequenzintervall-Variationen als einer mit regelmäßigem Herzrhythmus, und die HFV wird auch größer als die von einem Patienten mit regelmäßigem Herzrhythmus berechnete HFV, so dass sie den Gesundheitszustand des Messobjekts bzw. des Patienten nicht korrekt widerspiegelt. Daher müssen die unregelmäßigen RR-Intervalle ausgesondert werden mittels einem mathematischen Verfahren, beispielsweise dem Standardabweichdungsverfahren, welches RR-Intervalle, die mehr als eine oder drei Standardabweichungen vom RR-Intervall-Mittelwert abweichen, aussortiert, oder einem Mittelungsverfahren des Mittelns der Arrhythmia-RR-Intervalle mit einem vorhergehenden oder dem nächsten RR-Intervall. Nach dem Zurückweisen der unregelmäßigen RR-Intervalle erreicht das Verfahren den Schritt (S60) des Ermittelns der N-N-Intervallsequenz genannten regelmäßigen Herzfrequenz. In dieser Zeit, wird die N-N-Intervallsequenz mittels einer Zeitbereichs-HFV-Analyse in Schritt (S70), beispielsweise mittels Berechnen des Mittelwerts, der Standardabweichung, oder von Koeffizienten der Variation, von Herzfrequenzintervallen, des quadratischen Mittelwerts von sukzessiven Differenzen, usw., durchgeführt. Alternativ kann das Verfahren auch in den Schritt (S80) des äquidistanten Abtastens mit Interpolationsberechnung eintreten für eine Frequenzbereichs-HFV-Analyse. Weil in Schritt (S30) die Abtastfrequenzen der R-Wellen nicht alle die gleichen sind, müssen die N-N-Intervallsequenzen mittels Interpolationsberechnung in kontinuierliche Signale umgewandelt werden und äquidistant abgetastet werden, um mit dem Schritt (S90) des Ausführens einer Frequenzbereichs-HFV-Analyse, wie zum Beispiel Fouriertransformation, Hilberttransformation und dergleichen, fortzufahren. Nach dem Umwandeln der Signale vom Zeitbereich in den Frequenzbereich und dem Berechnen der Hochfrequenzleistung, Niedrigfrequenzleistung und totalen Leistung, kann das Verfahren die Frequenzbereichs-Analyseparameter, wie beispielsweise HF, LF, LF/HF und LF/TH erhalten.The method of calculation and the course of an HFV have been organized by the European Society of Cardiology and the North American Society of Pacing and Electrophysiology. Therefore, the principles of the algorithms of HFV analysis are almost the same for different tasks and in different products. With reference to the 1 and 2 , the course of the general published by the European Society of Cardiology and the North American Society of Pacing and Electrophysiology HFV analysis is explained. In the HFV analysis, the first step (S10) is to record ECG signals, wherein the recording time of ECG signals may be 5 minutes, 12 hours, or 24 hours, etc., depending on the requirement of the measurement object. Clinically, an acquisition time of 5 minutes is usually used as a basic analysis section, and an acquisition time of the ECG signal over 5 minutes is considered to be more significant for analyzing heart rate variability. Then, the next step (S20) is the conversion of the ECG signals into a digital form which is followed by the step (S30) of detecting R-waves. Normally, R-waves are the maximum peaks of the ECG signal, like those in 1 #s with peaks. After detecting the R-waves, the method of heart rate analysis reaches step (S40): calculating RR intervals. An RR interval is the interval between two consecutive heartbeats, and after each R wave is marked, RR interval trains are formed. The next step (S50) is to reject the irregular RR intervals. If the measurement object has an irregular heart rhythm, as in 3 As shown, the patient has larger heart rate interval variations than one with regular heart rhythm, and the HRV also becomes greater than the HRV calculated by a patient with regular heart rhythm, so that it does not correctly reflect the health of the measurement object or patient. Therefore, the irregular RR intervals must be discarded by a mathematical method, for example the standard deviation method, which rejects RR intervals that deviate more than one or three standard deviations from the RR interval mean, or an averaging method of arrhythmia RR averaging. Intervals with a previous or next RR interval. After rejecting the irregular RR intervals, the method reaches the step (S60) of determining the regular heart rate called the NN interval sequence. In this time, the NN interval sequence is determined by a time-domain HFV analysis in step (S70), for example, by calculating the mean value, the standard deviation, or coefficients of variation, heart rate intervals, the root-mean-squared value of successive differences, etc. carried out. Alternatively, the method may also enter the step (S80) of equidistant sampling with interpolation calculation for a frequency domain HFV analysis. In step (S30), because the sampling frequencies of the R-waves are not all the same, the NN-interval sequences must be converted into continuous signals by interpolation calculation and sampled equidistantly to the step (S90) of performing frequency-domain HFV analysis , such as Fourier transform, Hilbert transform, and the like. After converting the signals from the time domain to the frequency domain and calculating the high frequency power, low frequency power and total power, the method may obtain the frequency domain analysis parameters such as RF, LF, LF / HF and LF / TH.

Obgleich die HFV-Analyse sehr nützlich für eine Einschätzung des Regulierungsmechanismus des vegetativen Nervensystems ist, wird die HFV-Analyse noch immer nicht weitgehend verwendet, weil HFV-Analyse noch immer hauptsächlich mittels Zwischenschaltung von Computern durchgeführt wird und das Aufnehmen der EKG-Signale bzw. das Eingeben der EKG-Signale in den Computer komplex ist. Um die HFV-Analyse bequemer und schneller zu machen, um als eine warnende Referenz für die physiologische Kondition zu dienen, stellt die Erfindung eine HFV-Analysiervorrichtung bereit, welche nicht nur die Funktionen des Messens eines EKG-Signals und des HFV-Analysierens, das unmittelbar HFV-Parameter liefern kann, bereitstellt, sondern auch einfach zu bedienen ist.Although the HFV analysis is very useful for assessing the regulatory mechanism of the autonomic nervous system, the HFV analysis is still not widely used because HRV analysis is still performed mainly through the intermediary of computers and recording the ECG signals or entering the ECG signals into the computer is complex. To make the HFV analysis more convenient and fast In order to serve as a cautionary reference for the physiological condition, the invention provides an HFV analyzer which not only provides the functions of measuring an ECG signal and the HFV analyzing that can provide immediate HRV parameters, but also easy to use.

Unter Bezugnahme auf 4, weist die Erfindung auf zwei Messelektroden (10, 10') zum Kontaktieren der Körperoberfläche des Messobjekts bzw. zum Aufnehmen der EKG-Signale; ein mit den Messelektroden (10, 10') verbundenes analoges Signalverarbeitungsmodul (20), um die EKG-Signale zu verarbeiten, d.h., beispielsweise, zu verstärken, zu filtern usw.; eine Analog-zu-Digital-Umwandlungsmodul (20) zum Digitalisieren der EKG-Signale; ein digitales Verarbeitungsmodul (40) zum Ausführen der HFV-Analyse; eine mit dem digitalen Signalverarbeitungsmodul (50) elektrisch verbundene Anzeigeeinheit (50) zum Anzeigen der berechneten HFV-Parameter auf einem Bildschirm, wie zum Beispiel einer LCD-Anzeige oder einer LED-Anzeige und dergleichen; und ein elektrisch mit allen oben erwähnten Modulen und Einheiten verbundenes Spannungsversorgungsmodul (60) zum Bereitsstellen einer Spannung, wobei das Spannungsversorgungsmodul (60) ein Zellensatz oder eine externe Spannungsquelle sein kann. Eine CPU (42) ist in dem digitalen Signalverarbeitungsmodul (40) angeordnet, um eine HFV-Analyse duchzuführen, ähnlich wie Schritt (30) bis Schritt (70) und Schritt (30) bis Schritt (90), um so mindestens einen HFV-Parameter zu erhalten. Die HFV-Paramter können die Ergebnisse der Zeitbereichsanalyse oder der Frequenzbereichsanalyse sein.With reference to 4 , the invention comprises two measuring electrodes ( 10 . 10 ' ) for contacting the body surface of the measurement object or for recording the ECG signals; one with the measuring electrodes ( 10 . 10 ' ) connected analog signal processing module ( 20 ) to process the ECG signals, eg, amplify, filter, etc .; an analog-to-digital conversion module ( 20 ) for digitizing the ECG signals; a digital processing module ( 40 ) to perform the HFV analysis; one with the digital signal processing module ( 50 ) electrically connected display unit ( 50 ) for displaying the calculated HFV parameters on a screen, such as an LCD display or an LED display, and the like; and a power supply module electrically connected to all the above-mentioned modules and units ( 60 ) for providing a voltage, wherein the power supply module ( 60 ) may be a cell set or an external voltage source. A CPU ( 42 ) is in the digital signal processing module ( 40 ) to perform an HFV analysis, similar to step ( 30 ) to step ( 70 ) and step ( 30 ) to step ( 90 ), so as to obtain at least one HFV parameter. The HRV parameters may be the results of time domain analysis or frequency domain analysis.

In dieser Erfindung ist die CPU (42) des digitalen Signalverarbeitungsmoduls (40) ferner elektrisch mit einer Speichereinheit (44) und einem Datenübertragungsmodul (70) verbunden. Die digitalen EKG-Signale und die HFV-Parameter können in der Speichereinheit (44) gespeichert werden. Das Datenübertragungsmodul (70) kann die in der Speichereinheit (44) gespeicherten Daten, einschließlich den digitalen EKG-Signalen und den HFV-Parametern, an eine externe digitale Informationsvorrichtung (72) übertragen, wobei das Datenübertragungsmodul (70) eine USB-Schnittstelle, eine Bluetooth-Schnittstelle, eine Infrarotschnittstelle, ein Modem, usw. sein kann, und die externe digitale Informationsvorrichtung (72) ein Personal-Computer, ein PDA, ein Mobiltelefon, eine Datenbank, usw. sein kann: Die HFV-Analysier-Vorrichtung der Erfindung weist ferner eine mit der CPU (42) elektrisch verbundene Betriebseinheit (80) auf, um den Betrieb des digitalen Signalverarbeitungsmoduls (40) steuern zu können. Die Betriebseinheit (80) kann auf irgendeine Art und Weise eingerichtet sein, wie zum Beispiel mit Druckknöpfen, Drehknöpfen, Touchpanels, usw., um die gewünschten Aktionen, wie zum Beispiel Durchführen der Messfunktionen, Addieren/Löschen/Übertragen der Daten in der Speichereinheit (44), Eingeben der persönlichen Informationen des Messobjekts, Setzen eines Datums, usw., durchzuführen.In this invention, the CPU is 42 ) of the digital signal processing module ( 40 ) electrically connected to a memory unit ( 44 ) and a data transfer module ( 70 ) connected. The digital ECG signals and the HFV parameters can be stored in the memory unit ( 44 ) get saved. The data transfer module ( 70 ) can be stored in the memory unit ( 44 ), including the digital ECG signals and the HFV parameters, to an external digital information device ( 72 ), wherein the data transmission module ( 70 ) may be a USB interface, a Bluetooth interface, an infrared interface, a modem, etc., and the external digital information device ( 72 ) may be a personal computer, a PDA, a mobile telephone, a database, etc. The HFV analyzing apparatus of the invention further includes a CPU (FIG. 42 ) electrically connected operating unit ( 80 ) to control the operation of the digital signal processing module ( 40 ) to be able to control. The operating unit ( 80 ) may be arranged in any manner, such as with pushbuttons, knobs, touch panels, etc., to perform the desired actions, such as performing the measurement functions, adding / deleting / transmitting the data in the memory unit (FIG. 44 ), Entering the personal information of the measurement object, setting a date, etc. to perform.

Unter Bezugnahme auf 5, welche ein Ausführungsbeispiel der Erfindung zeigt, ist die HFV-Analysier-Vorrichtung (100) ein Körper (100) mit einem darin definierten Raum (nicht gezeigt in 5) und zwei Funktionsoberflächen (102, 102'). Die Messelektroden (10, 10') sind separat auf der linken bzw. rechten Seite der Funktionsoberfläche (102) angeordnet. Das analoge Signalverarbeitungsmodul (40), die Analog-zu-Digital-Umwandlungseinheit (30) und das digitale Signalverarbeitungsmodul (40), einschließlich der CPU (42), und die Speichereinheit (44) sind in dem Raum angeordnet. Die Anzeigeeinheit (50) und ebenso die Betriebseinheit (80) sind auf der Funktionsoberfläche (102) angeordnet. Das Datenübertragungsmodul (70) ist auf der anderen Funktionsoberfläche (102') angeordnet.With reference to 5 showing an embodiment of the invention, the HFV analyzing device ( 100 ) a body ( 100 ) having a space defined therein (not shown in FIG 5 ) and two functional surfaces ( 102 . 102 ' ). The measuring electrodes ( 10 . 10 ' ) are separately on the left and right side of the functional surface ( 102 ) arranged. The analog signal processing module ( 40 ), the analog-to-digital conversion unit ( 30 ) and the digital signal processing module ( 40 ), including the CPU ( 42 ), and the storage unit ( 44 ) are arranged in the room. The display unit ( 50 ) and also the operating unit ( 80 ) are on the functional surface ( 102 ) arranged. The data transfer module ( 70 ) is on the other functional surface ( 102 ' ) arranged.

Bei dieser Erfindung legt ein Messobjekt nur einen linken Finger und einen rechten Finger auf die Messelektroden (10, 10') und die Ableitung-I EKG-Signale des Messobjekts können aufgenommen werden. Bei dem Signalverarbeitungsverfahren verstärkt und filtert das elektrisch mit den Messelektroden (10, 10') verbundene Signalverarbeitungsmodul (20) die Ableitung-I EKG-Signale und überträgt dann die EKG-Signale an die Analog-zu-Digital-Umwandlungseinheit (30). Die Analog-zu-Digital-Umwandlungseinheit (40) wandelt die analogen EKG-Signale in digitale Signale um und überträgt dann die digitalen Signale an das digitale Signalverarbeitungsmodul (40), um die HFV zu analysieren. Die CPU (42) des digitalen Signalverarbeitungsmoduls (40) hat ein HFV-Analysierprogramm-Modul zum Ausführen der Schritte (S30) bis (S70) oder der Schritte (S30) bis (S70) bezüglich der EKG-Signale, und bestimmt die Zeitbereichs- und Frequenzbereichs-HFV-Parameter. Diese HFV-Parameter und EKG-Signale können in der Speichereinheit (44) gespeichert und mittels der auf der Funktionsoberfläche (102) angeordneten Anzeigeeinheit (20) simultan angezeigt werden. Demgemäß können die Messobjekte bzw. die Patienten die HFV-Ergebnisse ihrer Körper wissen, um die Alarm-Richtwerte zu erlangen.In this invention, a measurement object places only a left finger and a right finger on the measuring electrodes ( 10 . 10 ' ) and the derivative-I ECG signals of the measurement object can be recorded. In the signal processing method amplifies and filters electrically with the measuring electrodes ( 10 . 10 ' ) connected signal processing module ( 20 ) Derivation-I ECG signals and then transmits the ECG signals to the analog-to-digital conversion unit ( 30 ). The analog-to-digital conversion unit ( 40 ) converts the analog ECG signals into digital signals and then transmits the digital signals to the digital signal processing module ( 40 ) to analyze the HFV. The CPU ( 42 ) of the digital signal processing module ( 40 ) has an HFV analyzer program module for performing steps (S30) through (S70) or steps (S30) through (S70) on the ECG signals, and determines the time domain and frequency domain HFV parameters. These HFV parameters and ECG signals can be stored in the memory unit ( 44 ) and by means of the on the functional surface ( 102 ) arranged display unit ( 20 ) are displayed simultaneously. Accordingly, the measurement subjects or patients may know the HRV results of their bodies to obtain the alarm guidance values.

Nebenbei, die HFV-Analysier-Vorrichtung kann durch das auf der Funktionsoberfläche (102') angeordnete Datenübertragungsmodul (70) mit der externen Informationsvorrichtung (72) verbunden sein, um die in der Speichereinheit (44) befindlichen Daten in die externe Informationsvorrichtung (72) zu übertragen. Das Datenübertragungsmodul (70) ist nicht auf eine bestimmte Form beschränkt und kann zum Beispiel eine USB-Schnittstelle, eine Bluetooth-Schnittstelle, eine Infrarotschnittstelle, ein Modem, usw., gleichgültig ob kabelgebundener oder kabelloser Art, sein. Andererseits können alle Funktionen der HFV-Analysier-Vorrichtung, wie zum Beispiel Spannung-Ein, Spannung-Aus, Setzen eines Datums, Eingeben der persönlichen Informationen eines Messobjekts, Lesen/Löschen/Übertragen der Daten in der Speichereinheit (44), usw., bequem durch die auf der Funktionsoberfläche (102) angeordnete Betriebseinheit (44) betätigt werden.By the way, the HFV analyzer device can be replaced by the one on the functional surface ( 102 ' ) arranged data transmission module ( 70 ) with the external information device ( 72 ) are connected to the memory unit (s) ( 44 ) into the external information device ( 72 ) transferred to. The data transfer module ( 70 ) is not limited to a particular form and may, for example, a USB interface, a Bluetooth interface, an infrared interface, a Mo the, etc., regardless of whether it is wired or wireless. On the other hand, all the functions of the HFV analyzer, such as power-on, power-off, setting a date, inputting the personal information of a device under test, reading / erasing / transmitting the data in the memory unit (FIG. 44 ), etc., conveniently by the on the functional surface ( 102 ) operating unit ( 44 ).

Außerdem gibt es noch zwei externe Signalmesselektroden (120, 120'), die gestaltet sind, die Messelektroden (10, 10') zum Messen der EKG-Signale ersetzen zu können. Wie in 5 gezeigt ist, sind die externen Signalverarbeitungselektroden (120, 120') über ein Elektroden-Adapterport (130) zum Messen und zum Übertragen der EKG-Signale an den Körper (100) immer dann angeschlossen, wenn es nicht komfortabel genug ist, dass das Messobjekt seine Hände stabil auf die Messelektroden (10, 10') legt. Nach dem Erhalten der EKG-Signale von den externen Signalmesselektroden (120, 120') überträgt die HFV-Analysiervorrichtung die EKG-Signale an die Analog-zu-Digital-Umwandlungseinheit (30), um dasselbe Verfahren durchzuführen, wie es oben beschrieben ist. Die externen Signalmesselektroden (120, 120') werden verwendet, um auf der Körperoberfläche des Messobjekts zu haften, und können die Ableitung-I, -II, -III EKG-Signale gemäß dem Vektor der Haftposition messen, um die verschiedenen Ableitungen des EKG-Signals so aufzunehmen, wie es das Messobjekt erfordert.There are also two external signal measuring electrodes ( 120 . 120 ' ), which are designed to measure the measuring electrodes ( 10 . 10 ' ) for measuring ECG signals. As in 5 is shown, the external signal processing electrodes ( 120 . 120 ' ) via an electrode adapter port ( 130 ) for measuring and transmitting the ECG signals to the body ( 100 ) is always connected, if it is not comfortable enough, that the measuring object stably hands on the measuring electrodes ( 10 . 10 ' ). After receiving the ECG signals from the external signal measuring electrodes ( 120 . 120 ' ), the HFV analyzer transmits the ECG signals to the analog-to-digital conversion unit ( 30 ) to perform the same procedure as described above. The external signal measuring electrodes ( 120 . 120 ' ) are used to adhere to the body surface of the measurement object, and can measure the lead-I, -II, -III ECG signals according to the vector of the sticking position to pick up the various derivatives of the ECG signal as the measurement object requires.

Claims

Vorrichtung zum Analysieren einer Herzfrequenzvariabilität, aufweisend: einen Körper (100) mit einem darin definierten Raum; zwei auf dem Körper (100) angeordnete Messelektroden (10, 10') zum Erhalten von Elektrokardiogrammsignalen (EKG-Signalen) eines Messobjekts; ein in dem Körper (100) angeordnetes und elektrisch mit den Messelektroden (10, 10') verbundenes analoges Signalverarbeitungsmodul (20) zum Verstärken und Filtern der Elektrokardiogrammsignale; eine in dem Körper (100) angeordnete Analog-zu-Digital-Umwandlungseinheit (30) zum Umwandeln der Elektrokardiogrammsignale in analoger Form von dem analogen Signalverarbeitungsmodul (20) in Elektrokardiogrammsignale digitaler Form; ein in dem Körper (100) angeordnetes digitales Signalverarbeitungsmodul (40), aufweisend eine CPU (42) zum Analysieren der Herzfrequenzvariabilität (HFV) anhand der Elektrokardiogrammsignale, um mindestens einen Herzfrequenzvariabilitätsparameter zu erhalten; eine in dem Körper angeordnete und elektrisch mit dem digitalen Signalverarbeitungsmodul (40) verbundene Anzeigeeinheit (50) zum Anzeigen des Herzfrequenzvariabilitätsparameters; und ein Stromversorgungsmodul (60), um alle oben beschriebenen Elemente mit Strom zu versorgen.Apparatus for analyzing heart rate variability, comprising: a body ( 100 ) with a space defined therein; two on the body ( 100 ) arranged measuring electrodes ( 10 . 10 ' ) for obtaining electrocardiogram (ECG) signals of a measurement object; one in the body ( 100 ) and electrically connected to the measuring electrodes ( 10 . 10 ' ) connected analog signal processing module ( 20 ) for amplifying and filtering the electrocardiogram signals; one in the body ( 100 ) analog-to-digital conversion unit ( 30 ) for converting the electrocardiogram signals in analog form from the analog signal processing module ( 20 ) in electrocardiogram signals of digital form; one in the body ( 100 ) arranged digital signal processing module ( 40 ), comprising a CPU ( 42 ) for analyzing heart rate variability (HRV) from the electrocardiogram signals to obtain at least one heart rate variability parameter; one located in the body and electrically connected to the digital signal processing module ( 40 ) connected display unit ( 50 ) for displaying the heart rate variability parameter; and a power supply module ( 60 ) to power all the elements described above.

Vorrichtung gemäß Anspruch 1, wobei die Messelektroden (10, 10') mit einem linken Finger bzw. mit einem rechten Finger des Messobjekts in Kontakt sind, um die Ableitung-I Elektrokardiogrammsignale des Messobjekts zu erhalten.Device according to claim 1, wherein the measuring electrodes ( 10 . 10 ' ) are in contact with a left finger and a right finger of the measurement object, respectively, to obtain the derivative-I electrocardiogram signals of the measurement object.

Vorrichtung gemäß Anspruch 1 oder 2, wobei das digitale Signalverarbeitungsmodul (40) ferner eine mit der zentralen Verarbeitungseinheit (42) verbundene Speichereinheit (44) zum Speichern der digitalen Elektrokardiogrammsignale und der HFV-Parameter aufweist.Device according to claim 1 or 2, wherein the digital signal processing module ( 40 ) one with the central processing unit ( 42 ) connected storage unit ( 44 ) for storing the digital electrocardiogram signals and the HFV parameters.

Vorrichtung gemäß Anspruch 3, wobei der Körper (100) ein darauf angeordnetes und mit der zentralen Verbarbeitungseinheit verbundenes Übertragungsmodul (70) zum Übertragen der in der Speichereinheit (44) gespeicherten Elektrokardiogrammsignale und HFV-Pararameter an eine externe Informationsvorrichtung aufweist.Device according to claim 3, wherein the body ( 100 ) arranged thereon and connected to the central processing unit transmission module ( 70 ) for transmitting in the memory unit ( 44 ) stored electrocardiogram signals and HFV parameters to an external information device.

Vorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die CPU (42) ferner elektrisch verbunden ist mit einer auf dem Körper (100) angeordneten Betriebseinheit (80) zum Ermöglichen, dass das Messobjekt die Aktionen der Analysiervorrichtung setzen und steuern kann.Device according to one of claims 1 to 4, wherein the CPU ( 42 ) is further electrically connected to one on the body ( 100 ) operating unit ( 80 ) to allow the measurement object to set and control the actions of the analyzer.

Vorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei das analoge Signalverarbeitungsmodul (20) elektrisch mit einem auf dem Körper angeordneten Elekroden-Adapterport (130) zum Anschließen von die Messelektroden ersetzenden externen Signalmesselektroden (120, 120') verbunden ist, um die Elektrokardiogrammsignale zu erhalten.Device according to one of claims 1 to 5, wherein the analog signal processing module ( 20 ) electrically connected to an electrode adapter port ( 130 ) for connecting external measuring measuring electrodes replacing the measuring electrodes ( 120 . 120 ' ) to obtain the electrocardiogram signals.

Vorrichtung zum Analysieren der Herzfrequenzvariabilität, aufweisend: zwei Messelektroden (10, 10'), die in Kontakt mit der Oberfläche des Körpers eines Messobjekts sind, um Elektrokardiogrammsignale (EKG-Signale) zu erhalten; ein elektrisch mit den Messelektroden (10, 10') verbundenes analoges Signalverarbeitungsmodul (20) zum Verstärken und Filtern der Elektrokardiogrammsignale; eine Analog-zu-Digital-Umwandlungseinheit (30) zum Umwandeln der Elektrokardiogrammsignale in analoger Form von dem analogen Signalverarbeitungsmodul (20) in Elektrokardiogrammsignale digitaler Form; ein digitales Signalverarbeitungsmodul (40), aufweisend eine zentrale Verarbeitungseinheit (42) zum Analysieren der Herzfrequenzvariabilität anhand der Elektrokardiogrammsignale, um mindestens einen Herzfrequenzvariabilitätsparameter zu Erhalten; und eine elektrisch mit dem digitalen Signalverarbeitungsmodul (40) verbundene Anzeigeeinheit (50) zum Anzeigen des Herzfrequenzvariabilitätsparameters.Apparatus for analyzing heart rate variability, comprising: two measuring electrodes ( 10 . 10 ' ) in contact with the surface of the body of a measurement object to obtain electrocardiogram (ECG) signals; an electric with the measuring electrodes ( 10 . 10 ' ) connected analog signal processing module ( 20 ) for amplifying and filtering the electrocardiogram signals; an analog-to-digital conversion unit ( 30 ) for converting the electrocardiogram signals in analog form from the analog signal processing module ( 20 ) in electrocardiogram signals of digital form; a digital signal processing module ( 40 ), comprising a central processing unit ( 42 ) for analyzing heart rate variability from the electrocardiogram signals to obtain at least one heart rate variability parameter; and one electrically with digital signal processing module ( 40 ) connected display unit ( 50 ) for displaying the heart rate variability parameter.

Vorrichtung gemäß Anspruch 7, wobei das digitale Signalverarbeitungsmodul ferner eine mit der zentralen Verarbeitungseinheit (42) verbundene Speichereinheit (44) zum Speichern der digitalen Elektrokardiogrammsignale und der HFV-Parameter aufweist.Apparatus according to claim 7, wherein the digital signal processing module further comprises a central processing unit (16). 42 ) connected storage unit ( 44 ) for storing the digital electrocardiogram signals and the HFV parameters.

Vorrichtung gemäß Anspruch 8, wobei die zentrale Verarbeitungseinheit (42) elektrisch verbunden ist mit einem Datenübertragungsmodul (70) zum Übertragen der in der Speichereinheit (44) gesicherten Elektrokardiogrammsignale und HFV-Parameter an eine externe Informationsvorrichtung.Apparatus according to claim 8, wherein the central processing unit ( 42 ) is electrically connected to a data transmission module ( 70 ) for transmitting in the memory unit ( 44 ) secured electrocardiogram signals and HFV parameters to an external information device.

Vorrichtung gemäß einem der Ansprüche 7 bis 9, wobei die zentrale Verarbeitungseinheit (42) ferner elektrisch mit einer Betriebseinheit (80) verbunden ist, um zu ermöglichen, dass das Messobjekt die Aktionen der Analysiervorrichtung setzen und steuern kann.Device according to one of claims 7 to 9, wherein the central processing unit ( 42 ) electrically connected to an operating unit ( 80 ) to enable the measurement object to set and control the actions of the analyzer.