DE102013000704B4

DE102013000704B4 - Method and measuring arrangement for determining functional parameters of the heart rate response

Info

Publication number: DE102013000704B4
Application number: DE102013000704.6A
Authority: DE
Inventors: Malte Kirst; Silvester Furhop; Stefan Lamparth; Axel Bauer; Wilhelm Stork
Original assignee: FZI Forschungszentrum Informatik
Current assignee: FZI Forschungszentrum Informatik
Priority date: 2013-01-17
Filing date: 2013-01-17
Publication date: 2017-02-02
Anticipated expiration: 2033-01-18
Also published as: DE102013000704A1

Abstract

Verfahren zur Bestimmung von Funktionsparametern der Herzratenreaktion während Belastungsänderungen an einem Subjekt, umfassend die Schritte a) Anordnen zumindest eines ersten Sensors (2) zur Erfassung der Herzrate und zumindest eines zweiten Sensors (3) zur Erfassung der Belastungsänderungen an dem Subjekt, b) Erfassen von Herzraten-Messwerten mit dem zumindest einen ersten Sensor (2), zeitgleich mit dem zumindest einen zweiten Sensor (3) Erfassen eines herzratenunabhängigen Signals, das mit einer Belastungsänderung (B) am Subjekt korreliert, c) nach dem Erfassen des Signals, das mit einer Belastungsänderung am Subjekt korreliert, Festlegen eines Zeitfensters, innerhalb dessen die Belastungsänderung (B) erfasst wurde, d) Bestimmen von RR-Intervallen (RRI) mittels einer Datenverarbeitungseinheit (4), auf der eine Gruppe von Funktionsparametern, die eine Änderung der RR-Intervalle (RRI) mathematisch beschreiben, zur Verarbeitung abgelegt ist, innerhalb dieses Zeitfensters, e) Bestimmen der Änderung der RR-Intervalle (RRI) als Funktion der Zeit oder des Herzschlags, wobei die Herzraten-Messwerte in eine Vielzahl von Teilketten sortiert werden und/oder die Messwerte der einzelnen Teilketten entsprechend ihrer Position in der Teilkette einander zugeordnet werden und/oder die Messwerte über die jeweiligen Teilketten phasengerichtet gemittelt werden, und daraus Bestimmen von Funktionsparametern in der Datenverarbeitungseinheit (4), wobei die Funktionsparameter eine maximale Steigung (S) der Änderung des Herzratenintervalls (RRI) an der Belastungsänderung (B) und eine maximale Differenz (M) zwischen einem dritten Zeitpunkt (T3) vor und einem zweiten Zeitpunkt (T2) nach der Belastungsänderung (B) und ein Versatz (O) zwischen dem dritten Zeitpunkt (T3) vor und einem vierten Zeitpunkt (T4) nach der Belastungsänderung (B) sind.Method for determining functional parameters of the heart rate response during load changes to a subject, comprising the steps of a) arranging at least one first sensor (2) for detecting the heart rate and at least one second sensor (3) for detecting the load changes to the subject, b) detecting Heart rate measurements with the at least one first sensor (2), coincident with the at least one second sensor (3) detecting a heart rate independent signal that correlates with a load change (B) on the subject, c) after detecting the signal that with a Determining a time window within which the load change (B) was detected, d) determining RR intervals (RRI) by means of a data processing unit (4) on which a set of function parameters indicating a change in RR intervals (RRI) is mathematically described, stored for processing, within this time window, e) Be agreeing the change in the RR intervals (RRI) as a function of time or heartbeat, wherein the heart rate measurements are sorted into a plurality of sub-chains and / or the measurements of the individual sub-chains are assigned to each other according to their position in the sub-string and / or the measured values are averaged over the respective sub-chains in phase-aligned manner, and from this determination of functional parameters in the data processing unit (4), wherein the function parameters a maximum slope (S) of the change of the heart rate interval (RRI) at the load change (B) and a maximum difference (M ) between a third time (T3) before and a second time (T2) after the load change (B) and an offset (O) between the third time (T3) before and a fourth time (T4) after the load change (B) ,

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Messanordnung zur Bestimmung von Funktionsparametern der Herzratenreaktion.The invention relates to a method and a measuring arrangement for determining functional parameters of the heart rate response.

Die Leistungsfähigkeit eines Lebewesens hängt direkt mit der Leistungsfähigkeit seines Herzens zusammen, wobei bspw. zur Überwachung und Kontrolle von Gesundheit und Fitness einer Person dessen autonome Funktion betrachtet werden kann. Die autonome Funktion ist dabei die zeitliche Entwicklung des parasympathischen und sympathischen Nervensystems. Aus dem Stand der Technik ist bekannt, dass die autonome Funktion durch das zentrale Nervensystem beeinflusst wird und sich unter anderem in der Herzratenvariabilität (HRV) – also der Veränderung der Herzrate von Schlag zu Schlag – niederschlägt. Eine verminderte HRV kann ein Zeichen einer eingeschränkten autonomen Funktion sein, die gerade nach einem Herzinfarkt ein Parameter zur Beurteilung der Mortalität ist und auch in Bezug auf die Überwachung von noch nicht Herzkranken Aufschlüsse über die Gesundheit des Patienten geben kann. Zur Beurteilung des Gesundheitszustandes lässt sich die autonome Funktion parametrisiert betrachten. Dazu wird in der Regel die Herzrate oder auch die Herzfrequenz, d. h. die Anzahl der Herzschläge pro Zeiteinheit, gemessen. Hierzu werden bspw. Elektrokardiogramme (EKG), die die Summe elektrischer Aktivitäten aller Herzfasern abbilden, aufgezeichnet und ausgewertet.The performance of a living being is directly related to the capacity of the heart, for example, to monitor and control the health and fitness of a person whose autonomic function can be considered. The autonomous function is the temporal development of the parasympathetic and sympathetic nervous system. It is known from the prior art that the autonomous function is influenced by the central nervous system and is reflected among other things in the heart rate variability (HRV) - ie the change in the heart rate from beat to beat. Decreased HRV may be a sign of impaired autonomic function, which is a parameter for assessing mortality just after a heart attack, and may also provide information about the health of the patient in relation to the monitoring of non-cardiac patients. To assess the state of health, the autonomous function can be parameterized. For this purpose, the heart rate or the heart rate, d. H. the number of heartbeats per unit of time, measured. For example, electrocardiograms (ECG), which represent the sum of electrical activities of all heart fibers, are recorded and evaluated.

Zur Beurteilung der autonomen Funktion ist aus Schmidt, G. et al. „Heartrate turbulance alter ventricular premature beats as a predictor of mortality after acute myocardional infarction” aus Lancet 353 (1999), Nr. 9162, S. 1390–1396 die Betrachtung der Herzratenturbulenz (HRT) bekannt. Sie beschreibt das Einschwingen des physiologischen Sinusrhythmus nach einer kompensierten Extrasystole (VES), die außerhalb des normalen Herzrhythmus auftritt. Um die Herzratenturbulenz bestimmen zu können, ist allerdings das Vorhandensein der genannten Extrasystolen notwendig.To assess the autonomic function, Schmidt, G. et al. "Heartrate turbulance of old ventricular premature beats as a predictor of mortality after acute myocardial infarction" from Lancet 353 (1999), no. 9162, pp. 1390-1396 discloses the consideration of cardiac rate turbulence (HRT). It describes the settling of the physiological sinus rhythm after a compensated extrasystole (VES), which occurs outside the normal heart rhythm. In order to be able to determine the heart rate turbulence, however, the presence of the said extrasystoles is necessary.

Ein weiterer Parameter zur Beurteilung der autonomen Funktion ist die in DE 10 125 347 B4 beschriebene Dezellerationskapazität (DC). Hierbei wird über eine Folge von Herzschlägen beobachtet, in wie weit das Herz in der Lage ist, seinen Rhythmus zu verlangsamen. Dazu wird eine Zeitreihe über alle Herzschläge gebildet, deren Herzrate in ein vordefiniertes Fenster fällt. Aus dieser Zeitreihe lässt sich die DC bestimmen, die ein starker Parameter zur Beurteilung der Mortalität nach einem Herzinfarkt ist. Sie kann ferner zur Bestimmung der körperlichen Fitness einer Person herangezogen werden, wie die DE 10 2008 015 942 A1 offenbart, wobei aus der zeitlichen Abfolge der Herzschläge einer Person über einen langen Zeitraum nach einer Langzeit-Belastung ein phasengerichtetes, gemitteltes, sogenanntes PRSA-Signal („Phase Rectified Signal Averaging”) aufgezeichnet wird. Daraus kann eine Erholungszeit für die Entschleunigung des Herzschlags bestimmt werden.Another parameter for evaluating the autonomic function is the in DE 10 125 347 B4 described deceleration capacity (DC). Here, over a series of heartbeats, one observes how far the heart is able to slow its rhythm. For this purpose, a time series is formed over all heartbeats whose heart rate falls into a predefined window. From this time series, the DC can be determined, which is a strong parameter for assessing mortality after a heart attack. It can also be used to determine the physical fitness of a person, such as the DE 10 2008 015 942 A1 discloses, wherein a phase-aligned, so-called, phase-rectified signal averaging (PRSA) signal is recorded from the time sequence of a person's heart beats over a long period of time after a long-term stress. From this, a recovery time for the deceleration of the heartbeat can be determined.

Die DE 103 51 728 A1 beschreibt ein Verfahren zur Diagnostik und Überwachung eines Herz-Kreislaufsystems. Es werden herz- bzw. kreislaufspezifische Parameter wie der Blutdruck oder die Myokard-Erregung kontinuierlich mittels eines Sensors gemessen und aus den Messdaten zeitlich sortierte Ensembles gebildet, um die zeitliche Entwicklung der Herzratenvariabilität darzustellen.The DE 103 51 728 A1 describes a method for diagnosing and monitoring a cardiovascular system. Cardiac or circulatory parameters such as blood pressure or myocardial excitation are continuously measured by means of a sensor, and time-ordered ensembles are formed from the measured data to represent the temporal evolution of heart rate variability.

Aus DE 603 15 080 T2 ist ein Verfahren zur Bestimmung verschiedener Parameter zur Qualifikation eines Zustands des autonomen Nervensystems aus Messungen der Herzratenvariabilität bekannt. Es wird beschrieben wie verschiedene Parameter aus einer Herzratenkurve bei definierter Belastung eines Patienten (Kipptisch) bestimmt werden, wobei das RR-Intervall dargestellt wird.Out DE 603 15 080 T2 For example, a method is known for determining various parameters for qualifying a state of the autonomic nervous system from measurements of heart rate variability. It describes how to determine various parameters from a heart rate curve at a defined load of a patient (tilting table), whereby the RR interval is displayed.

Nachteilig am bekannten Stand der Technik ist, dass mittels der Herzrate allein nur eine eingeschränkte Aussage bezüglich der autonomen Funktion der untersuchten bzw. überwachten Personen möglich ist. Die bisherigen Messmethoden sind aufwändig und die verwendeten Parameter schwierig zu erfassen.A disadvantage of the known prior art is that by means of the heart rate alone only a limited statement regarding the autonomous function of the examined or monitored persons is possible. The previous measurement methods are complex and difficult to record the parameters used.

Ausgehend von diesem Stand der Technik liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Bestimmung der Funktionsparameter der Herzratenreaktion zu schaffen, das eine genauere Erfassung der Funktionsparameter ermöglicht und dabei einfach und schnell durchzuführen ist.Based on this prior art, the present invention has the object to provide a method for determining the functional parameters of the heart rate response, which allows a more accurate detection of the functional parameters and is easy and quick to perform.

Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren mit den Merkmalen des unabhängigen Anspruchs 1 gelöst.This object is achieved by a method having the features of independent claim 1.

Die weitere Aufgabe, eine Messanordnung zur Bestimmung von Funktionsparametern der Herzratenreaktion bereitzustellen, die robust und gleichzeitig einfach zu verwenden ist, wird durch die Messanordnung mit den Merkmalen des unabhängigen Anspruchs 3 gelöst.The further object of providing a measuring arrangement for determining functional parameters of the heart rate response which is robust and at the same time easy to use is achieved by the measuring arrangement having the features of independent claim 3.

Bevorzugte Ausführungsformen werden durch die Unteransprüche beschrieben. Preferred embodiments are described by the subclaims.

In einem ersten Schritt a) des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Bestimmung der Funktionsparameter der Herzratenreaktion während Belastungsänderungen werden an einem Subjekt ein oder mehrere erste(r) Sensor(en) zur Erfassung der Herzrate und ein oder mehrere zweite(r) Sensor(en) zur Erfassung der Belastungsänderungen an dem Subjekt angeordnet. Es können vorteilhaft mehrere der genannten Sensoren an dem Subjekt angeordnet werden, um eine exaktere Bestimmung zu ermöglichen.In a first step a) of the method according to the invention for determining the functional parameters of the heart rate response during load changes, one or more first sensor (s) for detecting the heart rate and one or more second sensor (s) for detection are attached to a subject the load changes to the subject. Advantageously, a plurality of said sensors can be arranged on the subject in order to allow a more exact determination.

Hiernach erfolgt in einem Schritt b) ein Erfassen der Herzrate-Messwerte mit dem ersten Sensor, wobei zeitgleich mit dem zweiten Sensor ein oder mehrere Signal(e), die mit einer Belastungsänderung des Subjekts korrelieren, erfasst werden. Ferner wird nach dem Erfassen des Signals, das mit einer Belastungsänderung des Subjekts korreliert, ein Zeitfenster, innerhalb dessen die Belastungsänderung erfasst wurde, festgelegt (Schritt c)). Danach werden in Schritt d) Herzratenintervalle mittels einer Datenverarbeitungseinheit, auf der eine Gruppe von Funktionsparametern, die eine Änderung der Herzratenintervallen mathematisch beschreiben, zur Verarbeitung abgelegt ist, innerhalb dieses Zeitfensters bestimmt.Thereafter, in a step b), the heart rate measured values are recorded with the first sensor, wherein one or more signal (s), which correlate with a change in the load of the subject, are detected simultaneously with the second sensor. Further, after detecting the signal that correlates with a load change of the subject, a time window within which the load change has been detected is set (step c)). Thereafter, in step d) heart rate intervals are determined by means of a data processing unit, on which a group of functional parameters, which mathematically describe a change of the heart rate intervals, is stored for processing within this time window.

Das Bestimmen der Änderung der Herzratenintervalle als Funktion der Zeit oder des Herzschlags erfolgt in Schritt e), wobei die Herzraten-Messwerte in eine Vielzahl von Messwert-Teilketten sortiert werden und die Messwerte der einzelnen Teilketten entsprechend ihrer Position in der Teilkette einander zugeordnet werden. Ferner können die Messwerte über die jeweiligen Teilketten phasengerichtet bzw. zeitabhängig gemittelt werden. Diese Mittelwertbildung nennt sich phasengerichtete Signalmittlung (PRSA) und ist in „Bivariate phase-rectified signal averaging”, Aicko Y. Schumann et al., Physica A, Elsevier 2008) beschrieben und kann vorteilhaft auf die hier gemessenen Werte angewendet werden. Die Mittelung kann dadurch erfolgen, dass die einzelnen Teilketten nach dem Zeitpunkt der eintretenden Belastungsänderung ausgerichtet werden. Die Belastungsänderung entspricht hierbei der Phase, nach der die Teilketten der Messwerte ausgerichtet werden.The determination of the change in the heart rate intervals as a function of time or of the heartbeat takes place in step e), wherein the heart rate measurement values are sorted into a multiplicity of measured value partial chains and the measured values of the individual partial chains are assigned to one another according to their position in the partial chain. Furthermore, the measured values can be averaged phase-dependent or time-dependent over the respective sub-chains. This averaging is called phase-directional signaling (PRSA) and is described in "Bivariate phase-rectified signal averaging", Aicko Y. Schumann et al., Physica A, Elsevier 2008) and can be advantageously applied to the values measured here. The averaging can be carried out by aligning the individual sub-chains according to the time of the incoming load change. The change in load corresponds to the phase by which the partial chains of the measured values are aligned.

Daraus werden ferner in Schritt e) ein oder mehrere Parameter aus der Gruppe der Funktionsparameter in der Datenverarbeitungseinheit bestimmt.From this, one or more parameters from the group of function parameters in the data processing unit are further determined in step e).

Dabei ist vorgesehen, dass der Funktionsparameter (Schritt e)) eine maximale Steigung der Änderung des Herzratenintervalls an der Belastungsänderung, die einem ersten Zeitpunkt entspricht, eine maximale Differenz zwischen einem dritten Zeitpunkt vor und einem zweiten Zeitpunkt nach der Belastungsänderung ist. Auch ist ein weiterer zu bestimmender Funktionsparameter ein Versatz zwischen dem dritten Zeitpunkt vor und einem vierten Zeitpunkt nach der Belastungsänderung. Die Funktionsparameter sind als mathematische Charakteristika zu verstehen und beschreiben die mit dem erfindungsgemäßen Verfahren bestimmte Kurve der Änderung der Herzratenintervalle.It is provided that the function parameter (step e)) is a maximum slope of the change of the heart rate interval at the load change corresponding to a first time, a maximum difference between a third time before and a second time after the load change. Also, another function parameter to be determined is an offset between the third time before and a fourth time after the load change. The functional parameters are to be understood as mathematical characteristics and describe the curve of the change of the heart rate intervals determined by the method according to the invention.

Grundsätzlich ist vorgesehen, dass dieses Verfahren am Menschen ausgeführt wird, es kann aber genauso gut an jedwedem Säugetier, an dem die erforderlichen Sensoren angeordnet werden können, angewendet werden. Insofern ist mit dem Begriff „Subjekt” hier „Mensch oder Wirbeltier” gemeint.Basically, it is envisaged that this method will be performed on humans, but it may as well be applied to any mammal on which the required sensors can be placed. In this respect, the term "subject" here means "human or vertebrate".

Vorteilhaft können beim erfindungsgemäßen Verfahren zeitgleich aufgenommene Messwerte von zwei verschiedenen Sensoren aufgezeichnet und miteinander verknüpft werden, um daraus Informationen zur Beurteilung des Gesundheitszustandes zu gewinnen. Es wird die Regelkurve der Herzrate oder auch die Herzfrequenz gemessen.Advantageously, in the method according to the invention, simultaneously recorded measured values can be recorded by two different sensors and linked to one another in order to obtain information for assessing the state of health. The heart rate control curve or the heart rate is measured.

Damit können vorwiegend die Auswirkungen einer Belastungsänderung auf die autonome Funktion einer Person untersucht und bestimmt werden. Belastungsänderungen im Sinne der Erfindung können sowohl physische Belastungen als auch psychische Belastungen sein. Physische Belastung sind bspw. einfaches Aufstehen, Springen, Treppenlaufen, Hinsetzen, Aufrichten aus einer liegenden in eine sitzende Position, oder auch eine Leistungsänderung auf einem Ergometer sein. Mentale Belastungsänderungen können thermische, visuelle, akustische oder auch mechanische Reize sein, die aus psychischen Reizen eine direkte Auswirkung auf die Herzrate haben.In this way, the effects of a change in stress on the autonomous function of a person can be examined and determined. Stress changes in the sense of the invention can be both physical stress and psychological stress. Physical stress is, for example, simply getting up, jumping, running down stairs, sitting down, standing up from a lying position to a sitting position, or even changing the performance on an ergometer. Mental stress changes can be thermal, visual, acoustic or mechanical stimuli that have a direct effect on the heart rate from mental stimuli.

Ein gesunder Organismus reagiert auf eine Belastungsänderung mit einer Anpassung der Herzrate, die durch das autonome Nervensystem gesteuert wird. Bei einer auftretenden Belastungsänderung erhöht sich kurzfristig die Herzrate auf einen temporären Maximalwert, um sich nach einigen Schlägen auf einem Niveau einzupendeln, das zwischen der Herzrate vor der Belastungsänderung und dem vorherigen temporären Maximalwert nach der Belastungsänderung liegt. Die Form dieses Einschwingvorgangs gibt Rückschlüsse auf die autonome Funktion des Organismus. Eine normale Form zeigt nach einem Abfall einen Rückgang zu den ursprünglichen Werten. Bei einer sehr flachen Kurve ist die autonome Funktion beeinträchtigt, was auf einen eher schlechten Gesundheitszustand deuten lässt.A healthy organism responds to a change in stress by adjusting the heart rate, which is controlled by the autonomic nervous system. In the event of a change in exercise, the heart rate temporarily increases to a temporary maximum value to settle after a few beats at a level that is between the heart rate before the exercise change and the previous temporary maximum after the exercise change. The form of this transient process gives an indication of the autonomous function of the organism. A normal form shows a decline after a fall original values. In a very flat curve, the autonomic function is impaired, indicating a rather poor health status.

Die Herzrate kann in einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung durch eine EKG-Messung mittels entsprechender Sensoren erfasst werden. Diese bietet eine hohe Genauigkeit und zuverlässige Signale. Dabei kann die Herzrate alternativ auch oszillometrisch (bspw. handelsübliches Blutdruckmessgerät), optisch, akustisch, kapazitiv, resistiv oder seismographisch über einen Bewegungssensor erfasst werden. In letzteren Fällen wird nicht die elektrische, sondern die mechanische Herztätigkeit erfasst. Um die mechanische Herztätigkeit zu erfassen, können insbesondere kapazitive und resistive Sensoren verwendet werden, wobei diese sich im Vergleich zu anderen Sensorarten leichter und einfacher in Messanordnungen, wie ein Armband integrieren lassen. Diese Sensoren können in der Anschaffung kostengünstig sein.The heart rate can be detected in a preferred embodiment of the invention by ECG measurement by means of corresponding sensors. This provides high accuracy and reliable signals. Alternatively, the heart rate may also be detected oscillometrically (for example, commercially available sphygmomanometer), optically, acoustically, capacitively, resistively or seismographically via a motion sensor. In the latter cases, not the electrical, but the mechanical heart activity is detected. In order to detect the mechanical heart activity, in particular capacitive and resistive sensors can be used, which can be compared to other types of sensors easier and easier to integrate in measurement arrangements, such as a bracelet. These sensors can be inexpensive to purchase.

In einer nicht beanspruchten Weiterbildung der Erfindung können ein oder mehrere dieser Funktionsparameter mit einem vorbekannten Parameter, der mit einem Gesundheitszustand des Subjekts verknüpft ist, verglichen werden. Hieraus kann eine Güte der Herzratenreaktion abgeleitet werden. Der Vergleich kann mit vorbestimmten Standardwerten oder mit einem zuvor erfassten Wert für das Subjekt vorgenommen werden. Es können dabei Werte der Funktionsparameter rechnerisch verglichen werden, als auch mittels einer grafischen Darstellung ein Vergleich durch einen geschulten Betrachter stattfinden und eine Beurteilung über die gemessenen Kurven gegeben werden.In an unclaimed further development of the invention, one or more of these functional parameters may be compared with a previously known parameter associated with a health status of the subject. From this, a goodness of the heart rate response can be derived. The comparison may be made with predetermined default values or with a previously detected value for the subject. In this case, values of the functional parameters can be computationally compared, as can a comparison by a trained observer by means of a graphical representation and an assessment of the measured curves can be given.

Ein weiterer Funktionsparameter kann die Form bzw. Morphologie der Kurve selbst innerhalb des ausgewählten Zeitfensters sein. Mathematisch gesehen kann die gemessene Messwertfolge jederzeit durch ein Polynom n-ter Ordnung approximiert bzw. beschrieben und damit parametrisiert werden. Dadurch kann die Morphologie der Messwertfolge als solche als Funktionsparameter dienen. Die Funktionsparameter beschreiben die wesentlichen Eigenschaften der Kurve und bieten eine einfache Möglichkeit Messwerte mit Referenzwerten, die aus Kalibrierungsmessungen erhalten werden können, zu vergleichen und bieten im Weiteren die Möglichkeit eine Aussage über die Güte der Herzratenfunktion zu erhalten. Über die Funktionsparameter kann bspw. eine hohe Dynamik der Güte der Herzratenfunktion auf einen guten Gesundheitszustand des Subjekts oder eine geringe Dynamik auf einen schlechten Gesundheitszustand des Subjekts hinweisen. Die Werte der Funktionsparameter können Abschnittsweise wie eine Ampelkategorie eingeordnet werden, so dass eine Visualisierung „grün” für eine hohe Dynamik und „gelb” bzw. „rot” für eine schlechte Dynamik stehen können.Another function parameter may be the shape or morphology of the curve itself within the selected time window. Mathematically, the measured sequence of measured values can be approximated or described at any time by a polynomial of the nth order and thus parameterized. As a result, the morphology of the measured value sequence can serve as such as a function parameter. The function parameters describe the essential characteristics of the curve and offer an easy way to compare measured values with reference values, which can be obtained from calibration measurements, and furthermore offer the possibility to obtain information about the quality of the heart rate function. By means of the functional parameters, for example, a high dynamics of the quality of the heart rate function can indicate a good state of health of the subject or a low degree of dynamics on a poor state of health of the subject. The values of the function parameters can be arranged section by section like a traffic light category, so that a visualization can be "green" for a high dynamic and "yellow" or "red" for a poor dynamic.

Die Erfindung kann vorsehen, dass ein Zeitfenster um die Belastungsänderung variabel ausgewählt oder immer eine feste Länge zugewiesen werden kann, wobei es auf Basis von Zeiteinheiten, wie bspw. Sekunden oder auch Herzschlägen gewählt werden kann. So kann das Zeitfenster geeignet gewählt werden, indem einige Schläge vor und eine Vielzahl an Herzschlägen nach der Belastungsänderung verwendet werden. Vorteilhaft kann dies den jeweiligen Anforderungen an Genauigkeit und verfügbarer Rechenleistung sowie Speicherkapazität der Messanordnung angepasst werden.The invention can provide that a time window can be variably selected around the load change or can always be assigned a fixed length, wherein it can be selected on the basis of time units, such as, for example, seconds or even heart beats. Thus, the time window can be suitably selected by using some beats before and a plurality of beats after the load change. This can advantageously be adapted to the respective requirements for accuracy and available computing power as well as storage capacity of the measuring arrangement.

In einer Weiterbildung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass in Schritt d), dem Bestimmen der Herzratenintervalle, aus den Herzraten-Messwerten ein Zeitpunkt einer R-Zacke des Herzschlags ermittelt und ein zeitliches Intervall zwischen benachbarten R-Zacken bestimmt werden kann. Die R-Zacke des Herzschlags zeigt den Beginn der Kammerkontraktion des Herzens und eignet sich aufgrund seiner Form und Charakteristik besonders zur Bestimmung der Herzratenintervalle. Das Herzratenintervall wird auch RR-Intervall genannt und lässt sich als Kehrwert in die Herzfrequenz (Herzschläge pro Minute) umrechnen.In one development of the invention, it can be provided that in step d), the determination of the heart rate intervals, a time of an R wave of the heartbeat can be determined from the heart rate measurement values and a time interval between adjacent R waves can be determined. The R wave of the heartbeat shows the beginning of the ventricular contraction of the heart and is particularly suitable for determining the heart rate intervals due to its shape and characteristics. The heart rate interval is also called the RR interval and can be converted into the heart rate (beats per minute) as a reciprocal value.

Um die Funktionsparameter exakt zu bestimmen, kann in einer nicht beanspruchten Ausführungsform vorgesehen sein, dass in einem den Verfahrensschritten vorangehenden Schritt a') der vorbekannte Parameter, der mit einem Gesundheitszustand des Subjekts verknüpft ist, durch mehrmaliges Ausführen der Schritte a) bis e) bestimmt werden kann, wobei aus einer Vielzahl an Messungen über alle hieraus bestimmten Funktionsparameter gemittelt werden kann und daraus ein Gesundheitszustand des Subjekts nach Beendigung der Belastungsänderung bestimmt werden kann. Als eine Art Kalibrierungsverfahren können hiermit Grenzwerte ermittelt werden, die eine Unterscheidung unterschiedlicher Gesundheitszustände, so bspw. Normbereich/außerhalb Normbereich, ermöglicht. Diese Grenzwerte bzw. Normbereiche können dabei den jeweiligen untersuchten Lebewesen angepasst werden.In order to determine the functional parameters exactly, it can be provided in an unclaimed embodiment that in a step a ') preceding the method steps the previously known parameter associated with a health status of the subject is determined by executing steps a) to e) a plurality of times can be averaged out of a variety of measurements on all function parameters determined therefrom and from this a health status of the subject can be determined after completion of the load change. As a kind of calibration method, limit values can be determined here which make it possible to differentiate between different health states, for example the standard range / outside the normal range. These limit values or standard ranges can be adapted to the respective living beings studied.

In einer nicht beanspruchten Weiterbildung kann die Erfindung vorsehen, dass bei bestimmten Ereignissen Warnmeldungen ausgegeben werden. Diese Warnmeldungen können akustischer, haptischer oder auch optischer Natur sein, wozu geeignete Mittel, z. B. eine Warn-LED, ein Vibrationsmotor oder ein Lautsprecher, vorgesehen sein können. Um eine einfache Anzeige der Warnmeldungen zu ermöglichen, kann einer oder mehrere der Funktionsparameter in abgestufte Kategorien eingeordnet und gemäß einer Farbkodierung ausgegeben werden. Bspw. kann eine Sortierung mittels einer Ampelkodierung mit den Farben rot, gelb und grün erfolgen, die mit Hilfe von LEDs oder auf einem Anzeigedisplay angezeigt werden können. Schnell und einfach kann damit eine erste Information über die aktuellen Messungen erhalten werden.In an unclaimed further development, the invention can provide that warnings are issued for certain events. These warnings may be acoustic, haptic or optical in nature, including suitable means, for. As a warning LED, a vibration motor or a speaker can be provided. For a simple display of the warning messages, one can or several of the function parameters are classified into graded categories and output according to color coding. For example. Sorting can be done by means of a traffic light coding with the colors red, yellow and green, which can be displayed with the help of LEDs or on a display. Quick and easy to get a first information about the current measurements.

Das Verfahren kann in einer alternativen, nicht beanspruchten Ausführungsform vorsehen, dass es als Loop-Rekorder über längere Zeiträume, d. h. mehrere Stunden bzw. Tage aufnimmt, wobei lediglich Sequenzen um die detektierte Belastungsänderung herum dauerhaft gespeichert und einer weiteren Auswertung mittels der Datenverarbeitungseinheit zur Verfügung gestellt werden können. Für eine umfassendere Beobachtung können jedoch auch alle Daten gespeichert werden.The method may, in an alternative, unclaimed embodiment, provide it as a loop recorder for extended periods of time, i. H. takes several hours or days, with only sequences around the detected load change around permanently stored and can be made available for further evaluation by the data processing unit. However, all data can also be stored for a more comprehensive observation.

Es kann vorgesehen sein, dass die zuvor bestimmten Werte in einem weiteren Schritt g) bzw. konkret die Änderung der Herzratenintervalle als Funktion des Herzschlags oder der Zeit für zumindest eine Belastungsänderung auf einem Anzeigedisplay angezeigt werden. Ein Benutzer kann über die Ergebnisse des Verfahrens schnell und umfassend informiert werden.It can be provided that the previously determined values are displayed on a display screen in a further step g) or specifically the change in the heart rate intervals as a function of the heartbeat or the time for at least one load change. A user can be informed about the results of the procedure quickly and comprehensively.

Vorteilhaft erfolgt mittels des erfindungsgemäßen Verfahrens eine ereignisbasierte Auswertung, was eine optimale und einfachere Kurz- und Langzeitbeobachtung ermöglicht. Im Gegensatz zu den im Stand der Technik beschriebenen Methoden fließen also weitere, von der Herzrate unabhängige und über einen zusätzlichen Sensor zu messende Informationen in die Auswertung mit ein. Die kombinierte Verwendung von Signalen zweier Sensoren bietet mittels der Beobachtung der Herzratenreaktion eine höhere Genauigkeit. Ferner kann das Verfahren unter Verwendung von handelsüblichen EKG-Rekordern, Ergometern oder einer im Folgenden näher beschriebenen Messanordnung durchgeführt werden.Advantageously, by means of the method according to the invention, an event-based evaluation, which enables an optimal and easier short and long-term observation. In contrast to the methods described in the prior art, therefore, further information independent of the heart rate and to be measured via an additional sensor flows into the evaluation. The combined use of signals from two sensors provides greater accuracy by observing the heart rate response. Furthermore, the method can be carried out using commercially available ECG recorders, ergometers or a measuring arrangement described in more detail below.

Eine erfindungsgemäße Ausführungsform einer Messanordnung zur Bestimmung von Funktionsparametern der Herzratenreaktion während Belastungsänderungen kann mit einem ersten Sensor zur Erfassung der Herzrate und einer Datenverarbeitungseinheit ausgestattet sein. Dabei kann die Messanordnung einen oder mehrere zweite Sensor(en) zur Erfassung der Belastungsänderung des Subjekts aufweisen, wobei der erste Sensor und der zweite Sensor mit der Datenverarbeitungseinheit, die mit einer Software zur Ausführung der Rechenschritte zur Durchführung des Verfahrens bestückt ist, gekoppelt sein können.An inventive embodiment of a measuring arrangement for determining functional parameters of the heart rate response during load changes may be equipped with a first sensor for detecting the heart rate and a data processing unit. In this case, the measuring arrangement can have one or more second sensors for detecting the load change of the subject, wherein the first sensor and the second sensor can be coupled to the data processing unit which is equipped with software for executing the calculating steps for carrying out the method ,

Die Erfindung kann vorsehen, dass der erste Sensor zur Erfassung der Herzrate einen Sensor zur Messung einer Impedanz, einer Spannung, einer Beschleunigung oder des Blutdrucks sein kann. Mit dem ersten Sensor kann ferner ermöglicht werden, ein Elektrokardiogramm (EKG), ein Plethysmogramm oder die Herzrate mittels Radar aufzuzeichnen, wobei je nach den jeweiligen Anforderungen die unterschiedlichsten Sensoren zur Messung der Herzrate verwendet werden können.The invention may provide that the first sensor for detecting the heart rate may be a sensor for measuring an impedance, a voltage, an acceleration or the blood pressure. The first sensor can also be used to radar record an electrocardiogram (ECG), plethysmogram or heart rate, using a variety of sensors to measure heart rate, depending on your needs.

Zur Erfassung der Belastungsänderung der Person kann die Erfindung vorsehen, dass der zweite Sensor zur Erfassung der Belastungsänderung ein Sensor zur Messung einer Beschleunigung, eines Drucks, einer Temperatur, einer Feuchte oder auch einer Lage des Subjekts sein kann. Durch den zweiten Sensor ist es möglich, eine zweite zeitabhängige Messreihe aufzunehmen, deren Messparameter von der Herzfrequenz abgekoppelt ist, dabei jedoch Belastungsänderungen zuverlässig aufnehmen kann. Mittels geeigneter Algorithmen können die Belastungsänderungen zeitlich erfasst werden und ihre Zeitpunkte mit der Messreihe des ersten Sensors verknüpft werden. Auch hier sind verschiedenste Sensoren möglich. Zum Beispiel kann das Aufstehen über einen Lagesensor, einen Beschleunigungssensor, ein Gyroskop oder einem Barometer erfasst werden. Ferner kann ein Sensor zur Erfassung genutzt werden oder auch eine Kombination der vorgenannten Sensoren. Bei einem Laufband oder einem Ergometer kann die Belastungsänderung unmittelbar aus den Laufband- bzw. Ergometer-Einstellungen abgeleitet werden und der Messung als zweite Zeitreihe des zweiten Sensors hinzugefügt werden. Eine mentale Belastungsänderung kann über geeignete Sensorik am Körper, wie einem Elektroenzephalogramm (EEG), eine Hautfeuchte-Messung oder alternativ der Nahinfrarot-Spektographie (NIRS) erfasst werden. Ebenso können aber auch externe Einflüsse, wie Lärm, die Anzahl von Telefonanrufen oder Kalendereinträgen (mittels spezieller Software auf einem Mobiltelefon) und deren Auswirkung auf die Psyche erfasst werden.To detect the change in the person's load, the invention may provide that the second sensor for detecting the change in load may be a sensor for measuring an acceleration, a pressure, a temperature, a humidity or else a position of the subject. The second sensor makes it possible to record a second time-dependent measurement series whose measurement parameter is decoupled from the heart rate but can reliably record changes in load. Using suitable algorithms, the load changes can be recorded in time and their time points can be linked to the measurement series of the first sensor. Again, a variety of sensors are possible. For example, getting up can be detected by a position sensor, an acceleration sensor, a gyroscope or a barometer. Furthermore, a sensor can be used for detection or a combination of the aforementioned sensors. For a treadmill or ergometer, the change in load can be directly derived from the treadmill or ergometer settings and added to the measurement as the second time series of the second sensor. A change in mental load can be detected by using appropriate sensors on the body, such as an electroencephalogram (EEG), a skin moisture measurement, or, alternatively, near-infrared spectroscopy (NIRS). However, external influences such as noise, the number of telephone calls or calendar entries (using special software on a mobile phone) and their impact on the psyche can also be detected.

Eine Weiterbildung der Erfindung kann vorsehen, dass die Messanordnung zur Speicherung der Messwerte und der bestimmten Größen eine Speichereinrichtung aufweisen kann. Zum Anzeigen der Mess- und Berechnungswerte kann an der Messanordnung ein integriertes oder separates Anzeigedisplay vorgesehen sein.A development of the invention can provide that the measuring arrangement for storing the measured values and the specific quantities can have a memory device. To display the measured and calculated values, an integrated or separate display display can be provided on the measuring arrangement.

Die Messanordnung kann dabei in eine einzige Vorrichtung integriert sein und ist dementsprechend leicht und handlich. Alternativ kann die Messanordnung in einem Smartphone realisiert werden, in dem die erforderlichen Sensoren bereits eingebaut sein können. The measuring arrangement can be integrated into a single device and is accordingly light and handy. Alternatively, the measuring arrangement can be realized in a smartphone in which the required sensors can already be installed.

Vorteilhaft kann die Messanordnung mobil eingesetzt werden, so dass das Subjekt, wie bspw. eine Person, nicht dauerhaft durch einen Arzt überwacht werden muss. So kann bevorzugt ein Brustgurt oder ein Armband zur Erfassung einer oder mehrerer Belastungsänderung(en) des Subjekts mit einer solchen Messanordnung vorgesehen sein und dieser als Halterung bzw. Träger dienen. Auch können bestehende Messeinrichtungen, wie bspw. Langzeit-EKG-Rekorder in eine solche Messanordnung verändert werden.Advantageously, the measuring arrangement can be used on a mobile basis, so that the subject, such as a person, does not have to be permanently monitored by a doctor. Thus, preferably a chest belt or a wristband may be provided for detecting one or more load changes of the subject with such a measuring arrangement and serve as a holder or carrier. Also, existing measuring devices, such as, for example, long-term ECG recorders can be changed into such a measuring arrangement.

Alternativ kann auch vorgesehen sein, dass die einzelnen Teile der Messanordnung separat voneinander vorliegen und einzelne Sensoren an verschiedenen Körperstellen der Person angebracht werden können, solange ein gemeinsamer zeitlicher Bezug zueinander gegeben ist.Alternatively it can also be provided that the individual parts of the measuring arrangement are present separately from each other and individual sensors can be attached to different parts of the body of the person, as long as a common temporal relation to each other is given.

Die oben beschriebenen Berechnungen können mittels eines Softwareprogramms oder Softwareprogrammprodukts, das auf einem Datenträger gespeichert sein kann, verwendet werden. Dazu ist die Messanordnung mit der Datenverarbeitungseinheit in geeigneter Weise elektronisch und operativ verbunden. Das Softwareprogramm oder Softwareprogrammprodukt verarbeitet dabei von dem ersten Sensor zur Erfassung der Herzrate und von dem zweiten Sensor zur Erfassung der Belastungsänderung erfasste Messwerte. Vorteilhaft können aus den erfassten Messwerten Herzratenintervalle und aus den Herzratenintervallen Änderungen der Herzratenintervalle bestimmt werden. Schließlich können aus den Änderungen der Herzratenintervalle errechnete Funktionsparameter verarbeitet werden.The calculations described above may be used by means of a software program or software program product that may be stored on a data carrier. For this purpose, the measuring arrangement with the data processing unit in a suitable manner electronically and operatively connected. The software program or software program product thereby processes measured values acquired by the first sensor for detecting the heart rate and by the second sensor for detecting the change in load. Advantageously, heart rate intervals can be determined from the measured values acquired, and changes in the heart rate intervals can be determined from the heart rate intervals. Finally, function parameters calculated from the changes in heart rate intervals can be processed.

Weitere Ausführungsformen, sowie einige der Vorteile, die mit diesen und weiteren Ausführungsformen verbunden sind, werden durch die nachfolgende ausführliche Beschreibung deutlich und besser verständlich. Unterstützend hierbei ist auch der Bezug auf die Figuren in der Beschreibung. Gegenstände oder Teile derselben, die im Wesentlichen gleich oder sehr ähnlich sind, können mit denselben Bezugszeichen versehen sein. Es zeigen:Other embodiments, as well as some of the advantages associated with these and other embodiments, will become apparent and better understood by the following detailed description. Supporting here is the reference to the figures in the description. Items or parts thereof that are substantially the same or very similar may be given the same reference numerals. Show it:

1 eine Ansicht einer erfindungsgemäßen Messanordnung, 1 a view of a measuring arrangement according to the invention,

2 eine Ansicht einer zweiten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Messanordnung, 2 a view of a second embodiment of a measuring arrangement according to the invention,

3 eine Ansicht einer alternativen, dritten erfindungsgemäßen Messanordnung, 3 a view of an alternative, third measuring arrangement according to the invention,

4 eine Ansicht einer weiteren Ausführungsform der erfindungsgemäßen Messanordnung, 4 a view of a further embodiment of the measuring arrangement according to the invention,

5 eine Darstellung der Herzratenintervalle als Funktion des Herzschlags, 5 a representation of heart rate intervals as a function of the heartbeat,

6 eine weitere Darstellung der Herzratenintervalle als Funktion des Herzschlags, 6 another illustration of heart rate intervals as a function of the heartbeat,

7 eine Darstellung einer Änderung der Herzratenintervalle als Funktion des Herzschlags, und 7 a representation of a change in heart rate intervals as a function of the heartbeat, and

8 eine weitere Darstellung der Änderung der Herzratenintervalle als Funktion des Herzschlags. 8th another illustration of the change in heart rate intervals as a function of the heartbeat.

Die 1 zeigt schematisch in perspektivischer Ansicht eine Messanordnung 1, wobei die Messanordnung hier ein EKG-Brustgurt 10 ist. Dieser weist zur Herzratenmessung zwei erste Sensoren 2 und zur Messung der Lage bzw. der Beschleunigung einen zweiten Sensor 3 auf, der in ein Gehäuse 5 einer Datenverarbeitungseinheit 4 integriert ist oder auf dem Gehäuse 5 befestigt ist. Zum Anlegen an einem Subjekt oder Benutzer weist der Brustgurt 10 einen Gurtteil aus elastischem Kunststoff oder Textil und einen Verschluss 6 auf, mit dem der Brustgurt 10 einfach und schnell verschlossen und wieder geöffnet werden kann. Hier sind dem Fachmann ergonomische und bequem zu tragende Brustgurte bekannt.The 1 schematically shows a perspective view of a measuring arrangement 1 wherein the measuring arrangement here is an ECG chest strap 10 is. This has two first sensors for heart rate measurement 2 and for measuring the position or the acceleration of a second sensor 3 on that in a housing 5 a data processing unit 4 is integrated or on the case 5 is attached. To attach to a subject or user has the chest strap 10 a belt part made of elastic plastic or textile and a closure 6 on, with the chest strap 10 can be easily and quickly closed and reopened. Here the expert ergonomic and comfortable to wear chest straps are known.

Die Datenverarbeitungseinheit 4 kann neben einer Signalerfassungseinheit auch eine Speichereinheit (beide nicht figurativ dargestellt) umfassen, die die Signale der Sensoren aufnehmen und speichern. Die Messanordnung 1 wird über eine Batterie (nicht figurativ dargestellt) mit Strom versorgt.The data processing unit 4 In addition to a signal detection unit, a memory unit (both not shown in a figurative form) can be included which record and store the signals from the sensors. The measuring arrangement 1 is powered by a battery (not figuratively shown).

In der 2 ist die Messanordnung 1 als Armband 11 ausgebildet, das neben den ersten Sensoren 2, wiederum einen elastischen bzw. flexiblen Gurtteil mit einem Verschluss 6 aufweist. Ferner ist eine Aufnahmeeinrichtung 9 mit einer integrierten Sende- und Empfangseinheit 9a am Armband 11 befestigt, die dazu geeignet ist, mit einem Smartphone 8 als externer Datenverarbeitungseinheit zu kommunizieren. Das Smartphone 8 ist dazu mit einer eigenen Sende- und Empfangseinheit ausgestattet, bzw. es können die bereits im Smartphone vorliegenden Funktionalitäten bezüglich Senden, Empfangen und Datenverarbeitung genutzt werden. Das Smartphone 8 ist über die ersten Sensoren 2 in der Lage die Herzrate zu erfassen und übernimmt die Signalaufzeichnung und die Berechnung bzw. Auswertung der gemessenen Signale. Die Sende- und Empfangseinheit 9a kommuniziert mit dem Smartphone 8 über bekannte drahtlose Kommunikationsstandards, wie bspw. Bluetooth, Funk oder ein beliebiges mobiles Daten- oder Mobilfunknetzwerk. Im Smartphone 8 ist in der Regel bereits ein Beschleunigungs- oder Lagesensor verbaut, so dass dieser interne Sensor ohne weiteres als zweiter Sensor 3 verwendet werden kann.In the 2 is the measuring arrangement 1 as a bracelet 11 trained, in addition to the first sensors 2 , again an elastic or flexible belt part with a closure 6 having. Further, a receiving device 9 with an integrated transmitting and receiving unit 9a on the bracelet 11 attached to it is suitable with a smartphone 8th to communicate as an external data processing unit. The smartphone 8th For this purpose, it is equipped with its own transmitting and receiving unit, or the functions already available in the smartphone with regard to sending, receiving and data processing can be used. The smartphone 8th is about the first sensors 2 able to detect the heart rate and takes over the signal recording and the calculation or evaluation of the measured signals. The transmitting and receiving unit 9a communicates with the smartphone 8th via known wireless communication standards, such as Bluetooth, radio, or any mobile data or mobile network. In the smartphone 8th As a rule, an acceleration or position sensor is already installed, so that this internal sensor is readily used as the second sensor 3 can be used.

Die Messanordnung 1 kann auch vollständig in das Smartphone 8 integriert werden, indem neben der Lage bzw. Beschleunigung des Benutzers auch die Herzrate über im Smartphone 8 integrierbarer Sensoren oder weiterer Funktionalitäten verwendet werden kann. Dazu kann die im Smartphone 8 integrierte Kamera 8a sowie deren Blitz in Form bspw. einer LED-Beleuchtung dazu genutzt werden, die Herzrate aufzunehmen. Hierzu kann entsprechend eine Softwareapplikation implementiert werden, die diese Funktionalitäten steuert und die Signalverarbeitung übernimmt.The measuring arrangement 1 can also be completely in the smartphone 8th integrated, in addition to the location or acceleration of the user and the heart rate over in the smartphone 8th integrable sensors or other functionalities can be used. This can be done in the smartphone 8th integrated camera 8a As well as their lightning in the form of, for example, an LED lighting can be used to record the heart rate. For this purpose, a software application can be implemented correspondingly, which controls these functionalities and takes over the signal processing.

Wie in 3 dargestellt ist, kann die Messanordnung 1 auch als EKG-Rekorder 12 ausgebildet sein, wobei der erste Sensor 2 und der zweite Sensor 3 räumlich voneinander getrennt sind. Es sind drei erste Sensoren 2 als Klebeelektroden zur Aufnahme eines EKGs mittels eines Kabels 7 elektrisch mit der Datenverarbeitungseinheit 4 verbunden. Die Datenverarbeitungseinheit 4 kann mittels eines Clips oder einer Tasche an dem Subjekt befestigt werden. Das gleiche gilt für den zweiten Sensor 3, der separat bspw. an der Hüfte oder an einem anderen geeigneten Körperteil mittels eines Gurts oder ähnlichem befestigt werden kann. Die Sensoren 2, 3 sind über eine Datenschnittstelle über Funk oder einer anderen drahtlosen Kommunikationstechnologie operativ miteinander und der Datenverarbeitungseinheit 4 gekoppelt. Die Messanordnung 1 in der 3 ist ein handelsüblicher Langzeit-EKG-Rekorder, dem bspw. ein Beschleunigungssensor, wie er auch aus dem Fitnessbereich bekannt ist, als zweiter Sensor 3 zugeordnet ist.As in 3 is shown, the measuring arrangement 1 also as ECG recorder 12 be formed, wherein the first sensor 2 and the second sensor 3 spatially separated. There are three first sensors 2 as adhesive electrodes for receiving an ECG by means of a cable 7 electrically with the data processing unit 4 connected. The data processing unit 4 can be attached to the subject by means of a clip or pocket. The same applies to the second sensor 3 which can be separately fastened, for example, to the hip or other suitable body part by means of a belt or the like. The sensors 2 . 3 are operational via a data interface via radio or other wireless communication technology and the data processing unit 4 coupled. The measuring arrangement 1 in the 3 is a commercial long-term ECG recorder, the example. An acceleration sensor, as it is also known from the fitness area, as a second sensor 3 assigned.

In 4 zeigt die Messanordnung 1 als EKG-Rekorder 13, wobei hier die EKG-Sensorik mit der Lage- oder Beschleunigungssensorik in einer Einheit integriert ist. Der erste Sensor 2 ist als Klebeelektrode zur Aufnahme des EKG ausgebildet, wobei in der 4 drei erste Sensoren 2 in einer Dreieckskonfiguration angeordnet sind. Der zweite Sensor 3 ist innerhalb der Datenverarbeitungseinheit 4 angeordnet. Die Elektroden sind mit einer Klebefläche 2a umgeben, die dazu geeignet ist direkt auf der Haut des Benutzers zu haften. Der EKG-Rekorder 13 ist demnach ein Patchsystem, das schnell und einfach auf eine zuvor zu bestimmende Stelle am Körper des Subjekts anzubringen ist. Die Aufnahmeeinrichtung mit der Datenverarbeitungseinheit 4 kann direkt, ohne eine weitere elektrische Verbindung auf den Elektroden, bspw. mittels elektrisch leitender Druckknöpfe befestigt werden. Das Gehäuse der Datenverarbeitungseinheit 4 kann ein Anzeigedisplay 4a aufweisen, um die mittels des Verfahrens errechneten Werte bzw. Kurven anzeigen zu können. Ein Beschleunigungssensor als zweiter Sensor 3 kann in ein die Datenverarbeitungseinheit 4 umgebendes Gehäuse ohne weiteres integriert werden.In 4 shows the measuring arrangement 1 as an ECG recorder 13 , in which case the ECG sensor system with the position or acceleration sensor system is integrated in one unit. The first sensor 2 is designed as an adhesive electrode for receiving the ECG, wherein in the 4 three first sensors 2 arranged in a triangular configuration. The second sensor 3 is within the data processing unit 4 arranged. The electrodes are with an adhesive surface 2a surrounded, which is suitable to adhere directly to the skin of the user. The ECG recorder 13 is therefore a patch system that can be quickly and easily attached to a previously determined location on the body of the subject. The recording device with the data processing unit 4 can be attached directly, without further electrical connection to the electrodes, for example by means of electrically conductive push buttons. The housing of the data processing unit 4 can be a display 4a in order to be able to display the values or curves calculated by means of the method. An acceleration sensor as a second sensor 3 can in a the data processing unit 4 surrounding housing can be easily integrated.

Das erfindungsgemäße Verfahren kann mittels einer eben beschriebenen Messanordnung durchgeführt werden und wird anhand der 5 bis 8 näher erläutert. Es werden stets die Anzahl der Herzschläge, chronologisch beginnend mit einem bestimmten Ereignis, wie einer Belastungsänderung B oder frei, aufgezeichnet, wobei die Anzahl der Herzschläge auch Schlagnummer genannt wird. Die gezeigten Kurven der 5 bis 8 sind über der Schlagnummer aufgetragen, wobei sie sich auch über der Zeit auftragen lassen. Dadurch, dass der Herzschlag jedoch nicht linear mit der Zeit korreliert, erscheinen die Kurven vergleichsweise leicht verzerrt.The inventive method can be carried out by means of a measuring arrangement just described and is based on the 5 to 8th explained in more detail. It always records the number of heartbeats, beginning chronologically with a particular event, such as a change in exercise B or free, the number of heart beats also being called the beat number. The curves of the shown 5 to 8th are applied over the club number, whereby they can also be applied over time. However, because the heartbeat does not correlate linearly with time, the curves appear rather slightly distorted.

Zunächst werden die Sensoren 2, 3 mittels bspw. eines Brustgurts 10 nach der 1 an einem Subjekt, z. B. einer Person, angebracht. Der Brustgurt 10 kann längere Zeit an der Person verbleiben.First, the sensors 2 . 3 by means of, for example, a chest strap 10 after 1 on a subject, e.g. As a person attached. The chest strap 10 can stay with the person for a long time.

Nun erfasst die Signalerfassungseinheit, die der Datenverarbeitungseinheit 4 zugeordnet ist, die von den Sensoren 2, 3 kontinuierlich gemessenen Signale, wobei der erste Sensor 2 die Herzrate der Person und der zweite Sensor 3 die Belastung der Person, sprich bspw. ihre Lage, Orientierung, Beschleunigung etc. misst. Die Messdaten des zweiten Sensors 3 bilden eine von der Herzrate unabhängige Messreihe, wobei Ereignisse, die eine Einwirkung auf die Herzrate haben, wie Belastungsänderungen B, zeitlich definiert und undefiniert auftreten können. Zeitlich definierte Belastungsänderungen B sind bspw. Anforderungsänderungen auf einem Ergometer (Laufband-, Fahrrad- oder Ruderergometer); undefinierte Belastungsänderungen B sind bspw. Aufstehen, Treppenlaufen, oder andere Lageänderungen; aber auch mentale Belastungsänderungen B gehören zu den undefinierten Belastungsänderungen B. Je nach zu messender Belastungsänderung B ist der zweite Sensor 3 entsprechend zu wählen.Now, the signal detection unit, that of the data processing unit, detects 4 is assigned by the sensors 2 . 3 continuously measured signals, with the first sensor 2 the heart rate of the person and the second sensor 3 the load of the person, speak for example their position, orientation, acceleration etc. measures. The measurement data of the second sensor 3 form a measurement series independent of the heart rate, whereby events which have an effect on the heart rate, such as load changes B, can be defined in time and undefined. Time-defined load changes B are, for example, changes in requirements on an ergometer (treadmill, bicycle or rowing ergometer); undefined load changes B are, for example, getting up, running stairs, or other changes in position; but also mental stress changes B are among the undefined load changes B. Depending on the load change to be measured B is the second sensor 3 to choose accordingly.

Die Zeitbasis ist hierbei für alle Sensoren 2, 3 gleich. Es wird für beide Arten von Sensoren 2, 3 eine gemeinsame Zeitbasis gewählt, so dass die Belastungsänderungen B, die durch den zweiten Sensor 3 erfasst werden, zeitlich exakt der Herzratemessung zugeordnet werden können. Dies ist gerade für solche Messanordnungen 1 wichtig, bei denen die Sensoren räumlich voneinander getrennt sind und dementsprechend getrennt voneinander Signale erfassen. Mittels der Datenverarbeitungseinheit 4 oder dem vorgenannten Smartphone 8 werden die Daten weiterverarbeitet. In der Speichereinheit werden die Rohsignale sowie die verarbeiteten Daten für die weitere Auswertung gespeichert.The time base is here for all sensors 2 . 3 equal. It will work for both types of sensors 2 . 3 chosen a common time base, so that the load changes B, by the second sensor 3 be timed exactly the heart rate measurement can be assigned. This is just for such measuring arrangements 1 important in which the sensors are spatially separated from each other and accordingly detect signals separately. By means of the data processing unit 4 or the aforementioned smartphone 8th the data is processed further. The raw signals and the processed data are stored in the memory unit for further evaluation.

Die Auswertung der Daten erfolgt auf Basis der Messung und Darstellung der Herzrate. Sie enthält die Informationen zur Herzrate zum Zeitpunkt eines jeden Herzschlags. Die Herzrate kann auch als Funktion der Zeit aufgetragen werden, dazu muss lediglich die Zeitlinie bezüglich des Herzschlags skaliert werden. Es ergeben sich Kurvendarstellungen wie in den Figuren dargestellt, allerdings leicht verzerrt.The evaluation of the data is based on the measurement and representation of the heart rate. It contains the heart rate information at the time of each heartbeat. The heart rate can also be plotted as a function of time, just to scale the heartbeat timeline. Curves are displayed as shown in the figures, but slightly distorted.

Um die Herzrate über dem Herzschlag aufzutragen, muss zunächst aus den – mit dem ersten Sensor 2 – gemessenen Daten die Frequenz bestimmt werden. Hierzu werden die R-Zacken des Herzschlagsignals mittels dem Fachmann bekannter Auswertefunktionen aus dem Herzschlagsignal erkannt. Beispiele für solche Auswertefunktionen zur Detektion der R-Zacke sind der Pan-Tompkins-Alogrithmus sowie Wavelet-basierte Verfahren. Jedem Herzschlag wird ein Zeitpunkt zugeordnet, der den zeitlichen Abstand zum vorhergehenden oder zum darauffolgenden Herzschlag betrifft. Das Ergebnis der R-Zacken-Erkennung ist damit eine Zeitreihe der chronologisch aufsteigend angeordneten Herzratenintervalle als Funktion der Zeit oder des Herzschlags selbst.In order to apply the heart rate over the heartbeat, you first have to switch off the - with the first sensor 2 - measured frequency data are determined. For this purpose, the R waves of the heartbeat signal are detected from the heartbeat signal by means of evaluation functions known to the person skilled in the art. Examples of such evaluation functions for detecting the R-wave are the Pan-Tompkins algorithm and wavelet-based methods. Each heartbeat is assigned a time that relates to the time interval to the previous or subsequent heartbeat. The result of the R-wave detection is thus a time series of chronologically ascending arranged heart rate intervals as a function of time or the heartbeat itself.

In 5 sind die Herzratenintervalle in Millisekunden als Funktion des Herzschlags (Schlagnummer) exemplarisch dargestellt. Die Zeit zwischen zwei Herzschlägen wird auch RR-Intervall genannt und ist Synonym zur Schlag-zu-Schlag-Herzrate bzw. den Herzratenintervallen.In 5 are the heart rate intervals in milliseconds as a function of the heartbeat (Schlag number) shown as an example. The time between two heart beats is also called the RR interval and is synonymous with the beat-to-beat heart rate or heart rate intervals.

Im weiteren Verfahren werden nicht alle gemessenen Herzratenintervalle in ihrer Gesamtheit betrachtet, sondern nur die, die in einem bestimmten Zeitbereich bzw. Zeitfenster fester Länge liegen. Dies ist ausreichend, da das externe Ereignis bzw. die Belastungsänderung B (markiert durch schwarze Dreiecke in 6 bis 8) innerhalb der Messzeit seltener auftritt. Die Daten können selektiv nach diesen Zeitfenstern gespeichert werden, so dass auch nur ein geringer Speicherbedarf gegeben ist. Das jeweilig zu wählende Zeitfenster wird durch die zeitliche Korrelation der Messwerte des zweiten Sensors 3 bestimmt, wobei das Zeitfenster in seiner Dauer variabel oder fest vorbestimmt sein kann. Meist wird ein Zeitpunkt vor und ein Zeitpunkt nach der Belastungsänderung B gewählt, wie die gestrichelten Linien in 6 verdeutlichen. Bspw. kann das Zeitfenster etwa 5 s vor der Belastungsänderung B beginnen und 25 s nach derselben Belastungsänderung B enden.In the further method, not all measured heart rate intervals are considered in their entirety, but only those which lie within a certain time range or time window of fixed length. This is sufficient because the external event or load change B (marked by black triangles in 6 to 8th ) occurs less frequently within the measuring time. The data can be stored selectively after these time windows, so that only a small memory requirement is given. The respective time window to be selected is determined by the temporal correlation of the measured values of the second sensor 3 determines, wherein the time window in its duration may be variable or fixed predetermined. Usually a time before and a time after the load change B is selected, like the dashed lines in 6 clarify. For example. For example, the time window may begin about 5 seconds before load change B and end 25 seconds after the same load change B.

Eine Auswahl solcher Zeitfenster ist in 6 für drei Belastungsänderungen B angezeigt. Die Dauer des Zeitfensters kann nicht nur über die Zeit, sondern auch über die Anzahl der RR-Intervalle bzw. der Herzschlagnummer definiert werden, z. B. so, dass das Zeitfenster zehn Schläge vor der Belastungsänderung B beginnt und 50 Schläge danach endet. Die Messung in 6 zeigt neben Belastungsänderungen B weitere Änderungen der Herzaktivität, die mit der hier zu untersuchenden Belastungsänderung B jedoch nicht in Verbindung stehen und im Folgenden nicht näher untersucht werden sollen. Nur durch die hier angewandte Auswertung können die genannten Belastungsänderungen B erfasst werden. Mit üblichen Beobachtungsarten, die nur das EKG als solches betrachten, werden die Belastungsänderungen nicht erfasst und gehen im Rauschen der Messung unter.A selection of such time windows is in 6 for three load changes B is displayed. The duration of the time window can be defined not only over the time, but also over the number of RR intervals or the heartbeat number, z. B. such that the time window begins ten strokes before the load change B and ends 50 strokes thereafter. The measurement in 6 shows, in addition to changes in exercise B, further changes in cardiac activity, which, however, are not related to the exercise change B to be examined here and will not be examined further in the following. Only by the evaluation used here, the aforementioned load changes B can be detected. With usual types of observation, which only consider the ECG as such, the changes in load are not detected and are lost in the noise of the measurement.

Die Herzratenintervalle RRI eines jeden Bereichs werden innerhalb des Bereichs chronologisch mit einer Schlagnummer durchnummeriert und in Messwert-Teilketten sortiert. Diese Teilketten werden dann entsprechend ihrer Position in der Teilkette einander zugeordnet. Anschließend werden über alle Bereiche der Herzratenintervalle RRI mit gleicher Schlagnummer die Mittelwerte gebildet und damit eine phasengerichtete Mittelung erreicht. Die Phase entspricht hierbei der Belastungsänderung B.The heart rate intervals RRI of each area are numbered chronologically within the area with a beat number and sorted into measured value sub-chains. These sub-chains are then assigned to one another according to their position in the sub-chain. Subsequently, the mean values are formed over all ranges of the heart rate intervals RRI with the same strike number and thus a phase-averaged averaging is achieved. The phase corresponds to the load change B.

Auf diese Weise erhält man für das benannte Zeitfenster eine Änderung der Herzratenintervalle RRI, wie es in 7 als Funktion der Herzschlagnummer dargestellt ist. Es ergibt sich eine Kurve, die das mittlere Einschwingverhalten des Herzens an eine Belastungsänderung B beschreibt. In 7 ist das Zeitfenster so gewählt worden, dass es 10 Herzschläge vor der Belastungsänderung B (schwarzes Dreieck) beginnt und 50 Herzschläge danach endet. Mittels der Kurvenform und daraus bestimmbarer charakteristischer Funktionsparameter, die im Folgenden beschrieben werden, kann auf einen Gesundheitszustand der Person geschlossen werden.In this way, one obtains a change in the heart rate intervals RRI for the named time window, as shown in FIG 7 is shown as a function of the heartbeat number. The result is a curve that describes the mean transient response of the heart to a change in load B. In 7 For example, the time window has been chosen to begin 10 beats before the load change B (black triangle) and 50 beats thereafter. By means of the curve shape and its characteristic characteristic Function parameters, which are described below, can be inferred to a state of health of the person.

Neben einer ersten Kurve K1 mit durchgezogener Linie ist in 7 eine zweite Kurve K2 in gestrichelter Linie skizziert. Hierbei ist die Kurve K1 exemplarisch für das Herzverhalten eines gesunden Menschen während der Belastungsänderung B. Die Kurve K2 dagegen entspricht dagegen dem Fall, wenn die autonome Funktion der Person gestört ist. Die Kurve K2 zeigt nicht den typischen Verlauf mit einem Minimum und einer Erholungsphase, sondern ist nahezu flach, so dass die Belastungsänderung B nahezu nicht festgestellt werden kann.In addition to a first curve K1 with a solid line is in 7 a second curve K2 sketched in dashed line. Here, the curve K1 is exemplary of the heart behavior of a healthy person during the load change B. The curve K2, however, corresponds to the case when the autonomous function of the person is disturbed. The curve K2 does not show the typical course with a minimum and a recovery phase, but is almost flat, so that the load change B can almost not be determined.

In einem weiteren Verfahrensschritt werden die für die Änderung der Herzratenintervalle RRI beschreibende Funktion charakteristischen Funktionsparameter bestimmt. Zum Einen kann die Form der Kurve K1, d. h. die Morphologie der gemittelten Messwerte, als erster Funktionsparameter dienen. Zum Anderen, wie in 8 dargestellt ist, lassen sich der Kurve K1 im Wesentlichen drei mathematische Funktionsparametern entnehmen: S, M und O. Der Funktionsparameter S beschreibt die maximale negative Steigung nach der Belastungsänderung B, d. h. wie schnell sich das Herzratenintervall RRI sich wieder verkürzt, zwischen zwei benachbarten Zeitpunkten aus der Kurve, die in einem vorbestimmten Zeitbereich liegen, hier in 8 in der Kurve K1 zwischen einem ersten Zeitpunkt T1 und einem zweiten Zeitpunkt T2. S = min(diff(Herzschlag₀ bis Herzschlag₃₅) In a further method step, the characteristic function parameters describing the change of the heart rate intervals RRI are determined. On the one hand, the shape of the curve K1, ie the morphology of the averaged measured values, can serve as the first functional parameter. On the other hand, as in 8th The function parameter S describes the maximum negative slope after the load change B, ie how fast the heart rate interval RRI shortens again, between two adjacent times the curve lying in a predetermined time range, here in 8th in the curve K1 between a first time T1 and a second time T2. S = min (diff (heartbeat ₀ to heartbeat ₃₅ )

Hierbei wird der erste Zeitpunkt T1 mit Herzschlag gleich Null auf die Belastungsänderung B selbst gelegt. Als zweiter Zeitpunkt T2 ist eine gewisse Zeit bzw. Schlagnummer – hier 35 Herzschläge – nach der Belastungsänderung B gewählt. Berechnet wird somit die maximale Steigung im Zeitbereich zwischen dem ersten Zeitpunkt T1 und dem zweiten Zeitpunkt T2.Here, the first time T1 is set with heartbeat equal to zero on the load change B itself. The second time T2 is a certain time or stroke number - here 35 heartbeats - chosen after the load change B. Thus, the maximum slope in the time domain between the first time T1 and the second time T2 is calculated.

Der Funktionsparameter M gibt den maximalen Unterschied der Werte der Änderung der Herzratenintervalle an, wobei eine Differenz von dem Minimum im Zeitbereich vom ersten Zeitpunkt T1 zur Belastungsänderung B bis zum zweiten Zeitpunkt T2 zu einem gemittelten Wert bei einem dritten Zeitpunkt T3 vor der Belastungsänderung B berechnet wird. Um eine exakte Bestimmung zu erreichen, werden mehrere Werte um oder von dem dritten Zeitpunkt T3, die einen ähnlichen Zahlenbereich aufweisen, gemittelt und minimiert. M = min(Herzschlag₀ bis Herzschlag₃₅) – mean(Herzschlag_–10 bis Herzschlag_–1) The function parameter M indicates the maximum difference of the values of the change of the heart rate intervals, and a difference from the minimum in the time range from the first time T1 to the load change B to the second time T2 to an averaged value at a third time T3 before the load change B is calculated , In order to achieve an accurate determination, several values around or from the third time T3 having a similar number range are averaged and minimized. M = min (heartbeat ₀ to heartbeat ₃₅ ) - mean (heartbeat _-10 to heartbeat _-1 )

Der Funktionsparameter O gibt an, ob auch an einem vierten Zeitpunkt T4 weit nach der Belastungsänderung B ein Versatz O bezogen auf den dritten Zeitpunkt T3 vor der Belastungsänderung B bestehen bleibt. Dabei wird wiederum über mehrere Werte auf ähnlicher Werthöhe gemittelt. O = mean(Herzschlag₃₅ bis Herzschlag₅₀) – mean(Herzschlag_–10 bis Herzschlag_–1) The function parameter O indicates whether, even at a fourth point in time T4, an offset O with respect to the third point in time T3 remains before the load change B far after the load change B. Again, it is averaged over several values at a similar value level. O = mean (heartbeat ₃₅ to heartbeat ₅₀ ) - mean (heartbeat _-10 to heartbeat _-1 )

Bei einem gesunden Organismus ist der Parameter S möglichst stark negativ, wobei gemessene Werte einen Wert von in etwas S < –10 ms/RRI sein sollten. Bei einer schlechten Autoregulation, d. h. einer möglichen Erkrankung des Subjekts können die Werte der Steigung auch positiv sein.In a healthy organism, the parameter S is as strongly negative as possible, and measured values should be a value of in some S <-10 ms / RRI. With a poor autoregulation, d. H. a possible disease of the subject, the values of the slope may also be positive.

Der Parameter M sollte ferner betragsmäßig möglichst groß und der Parameter O betragsmäßig kleiner als der Parameter M sein. Für einen gesunden Organismus beträgt der Parameter M < –20 ms. Der Parameter O sollte demgemäß betragsmäßig kleiner als 20 ms betragen. Damit lassen sich die berechneten Parameterwerte mit vorbekannten Werten der Parameter vergleichen, um auf einen Gesundheitszustand der Person zu schließen. Die genannten Werte geben Aufschluss darüber wie die Güte der Herzratenreaktion der Person ist. Der Parameter, der dabei am stärksten zu einer Aussage führt, ist zum Einen die Morphologie der gemittelten Messwertfolge, d. h. die Form der Kurve K1 selbst. Zum Anderen ist der Parameter M ein aussagekräftiges Instrument, um die „gesunde” Kurve K1 von der „kranken” Kurve zu unterscheiden, bzw. abzustufen.The parameter M should also be as large as possible in terms of magnitude and the parameter O should be smaller in magnitude than the parameter M. For a healthy organism, the parameter M is <-20 ms. The parameter O should accordingly amount to less than 20 ms. This allows the calculated parameter values to be compared with previously known values of the parameters in order to conclude that the person is in a state of health. The above values provide information about how good the heart rate response of the person is. The parameter that most strongly leads to a statement is, on the one hand, the morphology of the averaged sequence of measured values, i. H. On the other hand, the parameter M is a meaningful instrument for distinguishing the "healthy" curve K1 from the "diseased" curve.

Ferner sind den vorbekannten Parameterwerten Grenzwerte, die im Bereich der vorgenannten Werte liegen, zugeordnet, die bei Unterschreiten auf einem Anzeigedisplay angezeigt bzw. mittels einer Warnmeldung ausgegeben werden. Die hiernach gemessenen Parameter S, M, und O sind dann mit den kalibrierten Werten zu vergleichen. Je nachdem, ob die Werte die Grenzwerte verletzen, kann die Aussage erreicht werden, ob der vermessene Organismus eine „schlechte” Güte der Herzratenreaktion und damit krank sein könnte oder eine „gute” Güte der Herzratenreaktion hat und somit als gesund einzustufen ist.Furthermore, the previously known parameter values are assigned limit values which lie in the range of the abovementioned values, which are displayed when falling below on a display display or output by means of a warning message. The parameters S, M, and O measured thereafter are then compared with the calibrated values. Depending on whether the values violate the limits, the statement can be reached whether the measured organism could be a "bad" quality of the heart rate response and thus sick or has a "good" quality heart rate response and thus is classified as healthy.

Ferner ist auch ein Vergleich der gemessenen Kurve mit einer Normkurve (wie bspw. die Kurve K1 in 7) möglich, sei es durch einen rechnerischen Vergleich oder bloßes Daraufschauen seitens des Benutzers der Messanordnung. Dabei kann die Normkurve vom gleichen Subjekt zur Verlaufskontrolle erstellt oder ein Standardwert eines gesunden Organismus bei Einzelmessungen sein.Furthermore, a comparison of the measured curve with a standard curve (such as, for example, the curve K1 in FIG 7 ) is possible, either by a computational comparison or merely by looking at it by the user of the measuring arrangement. The standard curve can be created by the same subject for follow-up or can be a standard value of a healthy organism during individual measurements.

Um den Vergleich durchführen zu können, ist eine Vorbestimmung der Funktionsparameter notwendig. Dies kann durch mehrere Kalibrierungsläufe mit nachweislich gesunden Subjekten oder mit ein und demselben Subjekt geschehen. Ferner können diese Daten in der Speichereinheit gespeichert werden und einer auf der Datenverarbeitungseinheit 4 implementierten Applikation zur Verfügung gestellt werden. BEZUGSZEICHENLISTE 1 Messanordnung 2 Erster Sensor 2a Klebefläche 3 Zweiter Sensor 4 Datenverarbeitungseinheit 5 Gehäuse 6 Verschluss 7 Kabel 8 Smartphone 9 Aufnahmeeinheit 9a Sende- und Empfangseinheit 10 Brustgurt 11 Armband 12 EKG-Rekorder 13 EKG-Rekorder B Belastungsänderung K1 Erste Kurve K2 Zweite Kurve T1–T4 Zeitpunkte In order to perform the comparison, a predetermination of the function parameters is necessary. This can be done by several calibration runs with demonstrably healthy subjects or with one and the same subject. Furthermore, these data can be stored in the memory unit and one on the data processing unit 4 implemented application are made available. LIST OF REFERENCE NUMBERS 1 measuring arrangement 2 First sensor 2a adhesive surface 3 Second sensor 4 Data processing unit 5 casing 6 shutter 7 electric wire 8th Smartphone 9 recording unit 9a Transmitting and receiving unit 10 chest strap 11 bracelet 12 ECG recorder 13 ECG recorder B load change K1 First turn K2 Second turn T1-T4 timings

Claims

Method for determining functional parameters of the heart rate response during load changes to a subject, comprising the steps of a) arranging at least one first sensor ( 2 ) for detecting the heart rate and at least one second sensor ( 3 b) detecting heart rate measurement values with the at least one first sensor (10) for detecting the load changes on the subject; 2 ), at the same time as the at least one second sensor ( 3 ) Detecting a heart rate independent signal that correlates with a load change (B) on the subject, c) after detecting the signal correlating with a load change at the subject, establishing a time window within which the load change (B) was detected, d) determining RR Intervals (RRI) by means of a data processing unit ( 4 ) on which a set of function parameters mathematically describing a change in RR intervals (RRI) is stored for processing within that time window; e) determining the change in RR intervals (RRI) as a function of time or heartbeat wherein the heart rate measurement values are sorted into a plurality of sub-chains and / or the measurement values of the individual sub-chains are assigned to one another according to their position in the sub-chain and / or the measured values phase-averaged over the respective sub-chains, and from this determination of functional parameters in the data-processing unit ( 4 ), wherein the functional parameters have a maximum slope (S) of the change in the heart rate interval (RRI) at the load change (B) and a maximum difference (M) between a third time point (T3) before and a second time point (T2) after the load change ( B) and an offset (O) between the third time (T3) before and a fourth time (T4) after the load change (B).

Method according to claim 1, wherein in step d), determining the RR intervals (RRI), from the heart rate measured values a time of an R-wave of the heartbeat is determined and a time interval between adjacent R-waves is determined.

Measuring arrangement ( 1 ) for carrying out the method according to claim 1 or 2, with at least one first sensor ( 2 ) for detecting the heart rate and a data processing unit ( 4 ), the measuring arrangement ( 1 ) at least one second sensor ( 3 ) for the heart rate-independent detection of the load changes (B) of the subject, wherein the at least one first sensor ( 2 ) and the at least one second sensor ( 3 ) with the data processing unit ( 4 ), which is equipped with software for executing the calculation steps for carrying out the method, wherein in the data processing unit ( 4 ) the function parameters are determinable, the maximum slope (S) of the change of the heart rate interval (RRI) at the load change (B) and a maximum difference (M) between a third time (T3) before and a second time (T2) after Load change (B) and an offset (O) between the third time (T3) before and a fourth time (T4) after the load change (B).

Measuring arrangement ( 1 ) according to claim 3, wherein the at least one first sensor ( 2 ) for detecting the heart rate is a sensor for measuring a voltage, an impedance, an acceleration or a blood pressure.

Measuring arrangement ( 1 ) according to claim 3 or 4, wherein the at least one second sensor ( 3 ) is a sensor for measuring an acceleration, a pressure, a temperature, a humidity or a position of the patient for heart rate-independent detection of the load change.

Measuring arrangement ( 1 ) according to one of claims 3 to 5, wherein the measuring arrangement ( 1 ) has a memory device for storing the measured values and the specific variables and / or a display display for displaying the measured and / or calculated values.