Heart View - die Software
Hardware Software HRV-Parameter
Zwei Varianten
Auswertung - Artefaktkorrektur
HRV-Parameter im Zeitbereich
HRV-Parameter im Frequenzbereich
Zwei Varianten:
Heart View: Aufnahme, Speicherung und Auswertung der EKG- und Bewegungsdaten, Klientendatenbank (siehe Bild links). Dateiformat: EDF.
Heart View AV: Zusätzlich Aufnahme von einer Digital-Video-Camera (Firewire-Anschluß) oder von einem externen Mikrofon (Soundkarten-Audioeingang oder USB), Speicherung als AVI/Wave-Dateien oder MPEG1-Komprimierung während der Aufnahme.
Beide Varianten können Sie kostenlos im Download-Bereich herunterladen.
Auswertung - Artefaktkorrektur
Die Auswertung der EKG-Aufzeichnung beginnt mit der Berechnung der RR-Intervalle. Die Aufzeichnung kann technische Artefakte enthalten, etwa infolge von Verrutschen des Brustgurts, und es können Extrasystolen enthalten sein. Letztere entstehen aufgrund von Störungen im Reizleitungssystem des Herzens, und würden eine Auswertung der Herzratenvariabilität empfindlich verfälschen. Man nennt sie in diesem Zusammenhang auch physiologische Artefakte. Da Artefakte nie ausgeschlossen werden können, besteht die Möglichkeit der Artefaktkorrektur. Sie kann automatisch geschehen, es sind die Korrekturvorschläge nach Moulder implementiert. In vielen Fällen genügt das. Die Korrektur kann auch manuell erfolgen. Kompensierte Extrasystolen können ebenfalls erkannt und korrigiert werden. Das folgende Bild zeigt den Artefakt-Editor.
HRV-Parameter im Zeitbereich
Die Zeitbereichs-Parameter werden auf Basis der RR-Intervalle mit relativ einfachen statistischen Rechenverfahren ermittelt. Eine kurze Beschreibung finden Sie hier. Unten finden Sie die Darstellung der Parameter nach der Auswertung. In diesem Bild ist für die Berechnung ein Intervall von 2 Minuten eingestellt. Die Kurve unten entsteht durch sukzessive Verschiebung dieses Intervalls über die Aufzeichnungsdauer. Die Tabelle links oben gibt die Zeitbereichs-Parameter zu dem Zeitpunkt wieder, der durch den linken Rand des Diagramms unten definiert ist. Die Markierungen wurden während der Aufnahme gesetzt.
HRV-Parameter im Frequenzbereich
Die Berechnung dieser Parameter ist wesentlich aufwendiger. Zwei Verfahren sind implementiert: die Fast Fourier Transform (FFT) und die Autoregression. Vor der Anwendung dieser Algorithmen müssen jedoch die RR-Intervalle, von denen ausgegangen wird, vorbereitenden Schritten unterzogen werden. Die Zeitreihe der RR-Intervalle muß normiert werden, d. h. auf konstante Abstände gebracht werden, z. b. 1000 Millisekunden. Möchte man eine FFT mit 256 Eingangsdaten machen, benötigt man also eine Aufzeichnungsdauer von mindestens 4 Minuten und etwa 20 Sekunden. Sehr langsame Verschiebungen der Herzrate, sogenannte Trends müssen entfernt werden, dann folgt das Data Windowing. Nach der Ausführung des eigentlichen Algorithmus kann die ermittelte Kurve noch geglättet werden. Alle diese Schritte werden automatisch ausgeführt, die dazu nötigen Einstellungen können variiert werden.
Die so ermittelte Spektraldichteverteilung wird nun verwendet, um die HRV-Parameter im Frequenzbereich zu berechnen (TP, HFP, LFP usw.). Dabei handelt es sich im wesentlichen um eine Summenbildung bzw. Integration über den gesamten Frequenzbereich oder Teile davon. Siehe hier. Diese Parameter werden fortlaufend über die Aufzeichnungsdauer berechnet und dargestellt, wie im Bild unten gezeigt:
Von Aufzeichnungen von längerer Dauer läßt sich auch ein Wasserfalldiagramm berechnen. Dabei wird der Abschnitt, von dem die FFT (oder die Autoregression) berechnet wird, sukzessive in konstanten Schritten (z. B. 20 Sekunden) über die ganze Aufzeichnung verschoben. In den folgenden Bildern sieht man die Ergebnisse beider Algorithmen aus derselben Aufzeichnung (jeweils 256 Eingangsdaten, Zeitreihe normiert auf 1000 msec Intervall, Data Windowing Bartlett 25 %):
Vergrößern (786 x 454)
Auswertung mit FFT
Vergrößern (786 x 454)
Auswertung derselben Daten mit Autoregression
Die nächsten beiden Bilder zeigen den HF-Ausschnitt (high frequency) in vergrößertem Maßstab. Dargestellt ist nun jener Teil der Herzratenvariabilität, der auf die Vagus-Aktivität zurückgeführt wird.
Vergrößern (786 x 454)
Auswertung mit FFT
Vergrößern (786 x 454)
Auswertung derselben Daten mit Autoregression