Physik und Physiologie der respirativen Sinusarrhythmie - Institut für ...

3 Ergebnisse und Diskussion
3.1 Vergleich verschiedener Atmungskanäle
Für jeden Probanden standen Aufzeichnungen von drei Atmungssignalen (Nase,
Brust, Bauch) zur Verfügung (Abb.3.1(a)). Um diese miteinander zu vergleichen
nutzte ich den in [40] vorgestellten komplexen Koeffizienten γ (a,b) :
γ (a,b) = 〈γ (a,b)
t 〉 t (3.1)
[
γ (a,b)
t = 〈exp i(ϕ (a)
k
− ϕ (b)
k
]〉 ) k (3.2)
Dabei wurden für zwei zu vergleichende Signale a und b die Phasen zum Zeitpunkt
k verwendet und der Mittelwert 〈...〉 über jeweils t=120 s gebildet. Durch
Mittelung der Punkte γ (a,b)
t ergibt sich der resultierende Vektor γ (a,b) innerhalb
des Einheitskreises der komplexen Ebene (Abb. 3.1(b)). Der Winkel von γ (a,b) zur
reellen Achse ist ein Maß für die charakteristische Phasenverschiebung zwischen
beiden Signalen, die Länge des Vektors für die Stabilität dieser Verschiebung im
Laufe der Nacht. Stabilere Signale bedeuten längere Vektoren mit der maximalen
Länge 1,0. Für die realen Daten lagen sie im Bereich 0,4 bis 0,7. Dies zeigt, dass
es Unterschiede zwischen den Atemsignalen gibt, die zum Beispiel auf verschiedene
Empfindlichkeiten und Zuverlässigkeiten zurückzuführen sind. Weitere Ursachen
können physiologisch bedingt sein und durch verschiedene Atemmöglichkeiten wie
nasaler oder oraler sowie Bauch- oder Brustatmung, unterschiedlich starke Atmung
und Bewegungen zustande kommen. Auch äußere Einflüsse wie Luftbewegungen
und Temperaturschwankungen im Schlaflabor können Einflüsse auf das aufgezeichnete
Atmungssignal haben. Die Phasenverschiebung zwischen zwei Signalen ist nie
über die gesamte Nacht konstant. Das Atemsignal, welches in den längsten beiden
Vektoren vorhanden war, galt als das zuverlässigste für die entsprechende Nacht des
Probanden.
Für den Vergleich standen mir Daten von 353 Nächten zur Verfügung 1 . Für fast
die Hälfte der Nächte (169 Nächte, 48 %) lieferte der Abdomenmessgurt das beste
Ergebnis, für 98 Nächte (28 %) der Brustgurt und für 86 Nächte (24 %) der Temperatursensor
an der Nase. Die Ergebnisse waren unabhängig vom Schlaflabor. Das
schlechte Abschneiden des Temperatursensors ist auf dessen hohe Empfindlichkeit
auch gegenüber Raumtemperaturänderungen, die Möglichkeit nasaler oder oraler
Atmung, verrutschen des Sensors durch Lageänderungen und auf äußere Störeinflüsse
zurückzuführen.
1 Kriterien: Probanden wurden als „gesund“ in die Studie aufgenommen und hatten einen
AHI10; Nicht für alle Probanden waren beide Nächte auswertbar.
17