Swiss Medical Informatics SMI 69 - SGMI

a b
Abbildung 1
a: Streudiagramm Normbereich. b: Untertitel: Streudiagramm einer reduzierten HRV.
EKG alsP-Welle dargestellt wird,kann wegen der geringen
Amplitudenur schwer detektiert werden. AlsKompromiss
wird der Abstand zwischen zwei aufeinanderfolgenden
R-Zacken eingesetzt. Grafisch werden die sukzessiven
RR-Intervalle als Tachogramme (siehe Abb. 2, Tachogramm)
dargestellt derenFunktionswertedie Dauerinder
Zeiteinheit [ms] eines RR-Intervalls zu einem bestimmten
Zeitpunkt beschreiben. Die gefilterten Signale der Intervalle
werden in Folge als NNI-Zeitreihen (normal-tonormal
beat intervall) bezeichnet.
Abbildung 2
Tachogramm eines Gesunden (aus [3], Nachdruck mit Genehmigung des Karlsruher
Instituts für Technologie (KTI), Institut für Angewandte Informatik, Helmholtz-
Gesellschaft, Karlsruhe).
Blutdruckvariabilität
Der Blutdruckunterliegt ebenso der Variabilitätund ständigen
Fluktuationen, die sowohl endogenen als auch exogenen
Einflüssen unterworfen sind. Bis vorkurzem wurde
bezüglich der Blutdruckmessung das Hauptaugenmerk
auf die Hypertonie, deren Komplikationen und das Ausmass
auf Endorganschäden gelegt. Mittlerweile hat sich
die BPV als zusätzliches Gebiet etabliert.
Dazu liegen u.a. interessante Ergebnisse von Untersuchungen
schwangerer Frauen bezüglich hypertensiver
Schwangerschaftserkrankung und der Früherkennung
von Präeklampsie vor [1, 3].
Barorezeptorsensitivität
Das Baroreflex-System ist ein zentraler Bestandteil der
Kreislaufregulation des kardiovaskulären Systems, insbe-
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sondere inBezug auf die Kontrolle der vagalen und sympathischen
Einflüsse auf Herz und Gefässe.
DieseRegulation erfordert in erster Linie dieAufrechterhaltungeinesausreichend
hohenarteriellenMitteldruckesund
ein den Erfordernissen des Gesamtorganismus entsprechendes
Herzzeitvolumen.
Die Barorezeptoren als «Messfühler» zeichnen sich (nerval)
verantwortlich für die sekundenschnelle Anpassung
und Regulation. Sieliegeninder Adventitia und Media des
Aortenbogens und des Karotissinus und werden durch
Dehnung der Gefässwand erregt.
Die imKarotissinus ausgelösten Nervenimpulse werden
über die Karotissinusnerven zum Kreislaufzentrum geleitet,
wohingegen die Rezeptoren aus dem Aortenbogen
über einen Astdes Nervusvagusdie Impulse zum Zentrum
führen. Die kreislaufregulierenden Zentren werden somit
kontinuierlich über die herrschenden Druckverhältnisse
informiert.
ArterielleDrucksenkungen werdenvom Kreislaufzentrum
mit einer Hemmung des Parasympathikus und einer Aktivierung
des Sympathikus beantwortet. Das heisst die
Herzfrequenz wird heraufgesetzt, die Herzkontraktilität
gesteigert und gleichzeitig der periphere Widerstand
durch Vasokonstriktion erhöht, so dass dadurch der arterielle
Mitteldruck wieder ansteigt. Zusätzlich wird durch
die Konstriktionder peripheren Gefässe der venöse Rückfluss
zumHerzen gefördert. Kommt es zu einer arteriellen
Druckerhöhung, löst die entgegengesetzte Reaktion eine
blutdrucksenkende Reaktion aus.
Obwohl beide Anteile des vegetativen Nervensystems
(Sympathikus, Parasympathikus) zur Anpassungen der
Herzfrequenz beitragen, wird die Baroreflexsensitivität
überwiegend als Ausdruck des parasympathischen Anteils
des Baroreflexes interpretiert.
Dem autonomen Nervensystem wurde inden letzten Jahren
eine dominierende Rolle beim Eintreten des plötzlichen
Herztodes nachgewiesen. In verschiedenen Studien
konnte nachgewiesen werden, dass bei fehlender oder verminderter
Frequenzanpassung des Herzens auf Blutdruckfluktuationen
erhöhte Risiken wiebspw.eine erhöhte
Mortalität bei Postinfarktpatienten auftreten.
Analyseverfahren
Blutdruck und Herzfrequenz stellen die wichtigsten
Kenngrössender Herz-/Kreislauf- Analyse dar.Die kardiovaskuläre
Regulation und deren Dynamik werden nachfolgend
mittels uni- und multivariater Verfahren analysiert.
Um Fehlinterpretationen zu verhindern gilt es die Artefakte
und Rauschen vor der Analyse zu extrahieren. Insbesondere
müssen Erregungen wie Extrasystolen, die nicht
vom Sinusrhythmus resp. vom Haupterregungszentrum
ausgelöst werden, exkludiert werden.
Univariate Analyseverfahren
Univariate Verfahren befassen sich mit der Beschreibung
der Verteilung eindimensionaler Zufallsgrössen. Bei der
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