Herzfrequenzvariation in Ruhe

Messung: Herzfrequenzvariation in Ruhe

Auswahlmöglichkeiten der Messdauer:

5 Minuten

10 Minuten

170 Interwalle

30 Minuten  (Analyse nach Task-Force und Ziegler möglich) durchführen.

Auswahlmöglichkeit der Körperpositionen:

liegend

sitzend

stehend

Üblicherweise wird die Messung in den Positionen liegend oder sitzend durchgeführt. Es ist wichtig, einen sogenannten „Steady State“ (Gewöhnung des Patienten an die Situation - Beruhigung der Herzfrequenz-variabilität) abzuwarten. Ist dieser Zustand erreicht, drücken Sie bitte erneut die RR-Variabilität Ruhe. Die Signallampe wechselt von gelb auf grün und die Messung beginnt.

Auswertung (Analysemöglichkeit): Herzfrequenzvariabilität in Ruhe

Analysemöglichkeit nach Ziegler: 5 Minuten, 10 Minuten und 170 Intervalle,

Analysemöglichkeit nach Task Force: 30 Minuten.

Mathematische Herleitung:

Es werden nur artefaktfreie R-R Intervalle berechnet. Oberhalb des Diagramms werden die mittlere Herzschlagrate, Standardabweichung, Variationskoeffzient (VK) und die „Root Mean Square of Successive Differences“ (RMSSD) dargestellt.

Im Gegensatz zum Variationskoeffizienten, welche als Berechnungsgrundlage die Differenz zwischen aktuellem Messwert (RRi) und dem Mittelwert aller Messwerte (n) hat, bezieht sich der RMSSD auf die Differenz des aktuellen Messwertes zum vorherigen Messwert.

 

Mit diesem Faktor werden Kurzzeitschwankungen der Herzschlagrate besser erfasst, als mit dem Variationskoeffizienten.

In der Spektralanalyse wird nach einer Hanning-Fensterung mit Hilfe der „Fast Fourier Transformation“ (FFT) die Spektrale Leistungsdichte sowie die Spektrale Leistung über die Zeit berechnet. Mit dieser mathematischen Transformation können beliebige Funktionen (in Abhängigkeit von der Zeit) in ihre Frequenzanteile zerlegt werden. Das heißt, durch Überlagerung von Sinusschwingungen mit bestimmten Frequenzen, Amplituden und Phasenwinkeln, kann jede endliche Zeitfunktion nachmodelliert werden. Das Ergebnis dieser Transformation ist eine Amplituden-Frequenz-Funktion – das sogenannte Leistungsspektrum.

Auswertebeispiel:

RR – Variabilität in Ruhe - 5 Minuten, Körperpositionen-liegend

1. Auswertung: Anzeige der Intervalle ; System Artefakte (Kennzeichnung x-rotes Kreuz), User Artefakte

 

2. Herzfrequenzdiagramm mit Normdatenvergleich

Herzrate (bpm); Standard Abweichung R-R (ms);  Variationskoeffizient (%) mit Normvergleich; RMSSD (ms) mit Normvergleich.

3. Histogramm

HRV index (Anzahl aller RR-Interwalle/maximale Häufigkeit). Ein größer werdender Index bedeutet eine höhere Variabilität.

TINN (ms) - Breite [ms] zwischen der ersten linken und rechten Nullstelle ausgehend vom Maximum der Verteilungskurve. Eine größer werdende Breite bedeutet eine höhere Variabilität.

4. Spektrale Leistungsdichte (Frequenzanalyse)

Zur Parameterbildung werden die interessierenden Frequenzabschnitte zu Bändern zusammengefasst. Im ProSciCard System wurden die Frequenzbänder von Weise und Heydenreich („Age-related changes of heart rate power spectra in a diabetic man during orthostasis“ (1991) Diabetes Research and Clinical Practice: 11, 23-32) übernommen.

Diesen Untersuchungen zufolge können die gewählten 3 Frequenzbänder als repräsentatives Merkmal in die folgenden vegetativen Funktionen unterteilt werden:

Der gemessene Wert entspricht der Leistung (BpM²) in den entsprechenden Bändern. Zur Berechnung werden die jeweils niedrigsten 25% sowie die jeweils größten 25% der HR-Werte aus der Analyse ausgeschlossen (alpha25%).

5. Spektrale Leistung (nach Analyseverfahren von Prof. Dr. Ziegler)

Bei dieser Analyse werden die Leistungen in den einzelnen Bändern über der Zeit dargestellt. Der Anwender erhält ebenfalls eine gezielte Aussage über die Variabilität der Herzfrequenz. Ist keine oder nur eine sehr geringe Wellenform dargestellt, so ist die Herzfrequenzvariabilität sehr gering. Im oben dargestellten Diagramm ist ein „gesunder“ Verlauf erkennbar.

6.  Intensitätsanalyse (Spectrogramm)

Diese Analyse wurde integriert, um die Herzfrequenzvariabilitätsänderungen z.B. als Antwort auf eine Medikamenteninduktion verfolgen zu können. Der rote Spot zeigt den zeitlichen Bereich, in dem die Variabilität am größten ist. Zusätzlich können Informationen über die Frequenz zu diesem Zeitpunkt abgelesen werden. Erfolgt z.B. eine Medikamentengabe mit Wirkung auf das autonome Nervensystem (ANS) innerhalb der Messung, kann eine Verschiebung der Frequenzen und/oder eine Intensitätsänderung beobachtet werden.

Berechnungsgrundlage ist eine Transformation des Signals in die „joint time frequency“ Domäne durch eine Short-Time Fourier Transformation (STFT).

Im oberen Diagramm sehen Sie den Intensitätsgraphen mit den drei Frequenzbändern, darunter die dazugehörige Herzfrequenz über die Zeit.

7. Automatische EKG-Auswertung  (rechts)  und Manuele EKG-Auswertung

Sie basieren auf der „Peak to Peak“ Analyse. QRS-complex (ms); QT-complex  (ms) und ST-complex (ms). Auf der linken Seite erscheinen die Werte aus der automatischen Berechnung.

Sollten die automatischen Berechnungen nicht Ihren Vorstellungen entsprechen, so haben Sie die Möglichkeit, die Marker manuell zu setzen. Auf der rechten Seite erscheint dann abweichend zur linken Seite der neu errechnete Abstand der manuell gesetzten Marker.

Im unteren Fenster ist die Herzfrequenz bzw. die RR-Intervalldauer über die Zeit dargestellt. Mit den beiden blauen Markern können Sie die Mittelungsdauer für die Berechnung der R-Zacke (obere Darstellung) wählen. Ist der Marker-Abstand (linker- bis rechter Marker) groß, so beinhaltet die Mittelwertberechnung eine große Anzahl an R-Zacken. Bei einem kleinen Abstand wird die Auflösung der gemittelten R-Zacke im oberen Fenster deutlich gröber. Sollten Sie versehentlich die Marker zu weit nach rechts oder links verschoben und somit die Skalierung verstellt haben, so betätigen Sie bitte die Autoskalierungstaste, um wieder das vollständige Diagramm sehen zu können.

Im mittleren Fenster sind 20 Sekunden EKG sichtbar. Mit dem blauen Schieberegler können Sie durch die EKG-Darstellung scrollen und sich einen Bereich aus der vollständigen Aufnahme anzeigen lassen.

In der oberen Darstellung wird Ihnen die gemittelte R-Zacke berechnet. Die roten Marker werden automatisch auf die jeweiligen Spitzen (Q, R, S und T-Welle) gesetzt.

 8. Gesamtauswertung auf einen Blick