Theres, Heinz Peter: KARDIALES MONITORING MIT HILFE IMPLANTIERBARER SYSTEME

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Kapitel 6. Atriale Wahrnehmungsfunktion

6.1 Sun W, Combs W, Panken E, Fotuhi P, Stangl K, Baumann G, Theres H. Automatic and efficient R wave discrimination in the right atrium using a two-state hidden Markov model. J Cardiovasc Electrophysiol 1999; 10(3):343-350.

Die Wahrnehmung von R-Zacken im Bereich des Vorhofes (Far Field R-Wave) stellt ein bisher nur unbefriedigend gelöstes Problem in der Steuerung AV-sequentieller Herzschrittmacher und Defibrillatoren dar. Da die Potentiale dieser R-Zacken gleich groß oder sogar größer sein können als die eigentlich zu detektierenden P-Wellen ist eine Fehlsteuerung möglich. Bisher wird durch Refraktärzeiten und Wahrnehmungsschwellen versucht dieses Problem zu lösen. Im Resultat ist dies jedoch nicht befriedigend und führt zu Einschränkungen der Funktionalität dieser Systeme. Wir untersuchten ein Verfahren zur fortgeschrittenen Analyse solcher Signale mit Hilfe eines stochastischen Modells (Hidden Markow Model). In einem ersten Schritt wurden intraatriale und intraventrikuläre sowie Oberflächen-EKG aufgezeichnet. Die so gewonnenen Daten wurden mit Hilfe einer zeitversetzten Analyse untersucht. Es fand sich eine Sensitivität von 94% und ein positiv prädiktiver Wert von 98,3% für die R-Zacken Klassifizierung im Vorhof-EKG.

Das vorgestellte Modell ermöglicht zwischen R-Zacken und P-Wellen im Vorhof-EKG zu unterscheiden.


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6.2 Theres H, Sun W, Combs W, Panken E, Mead H, Baumann G, Stangl K. P wave and far-field R wave detection in pacemaker patient atrial electrograms. Pacing Clin Electrophysiol 2000; 23(4):434-440.

Einen weiteren Ansatz zur Verbesserung der Unterscheidung zwischen P-Wellen und R-Zacken im intraatrial abgeleiteten Elektrogramm stellt die Verwendung eines morphologiebasierten Algorithmus dar. Dieser Algorithmus, welcher im ersten Schritt eine adaptive Filterung und anschließend eine Korrelationsanalyse der gefundenen Formen durchführt, wurde zunächst in einer zeitversetzten Analyse untersucht. Dabei fand sich eine Sensitivität von 92,5% und ein positiv prädiktiver Wert von 99,1% für die R-Zacken Wahrnehmung im Vorhof-EKG. In einem zweiten Schritt wurde dieser Algorithmus in einem Echtzeitverfahren getestet. Dazu erfolgte die Implementierung in einen digitalen Signalprozessor (DSP) Chip. Bei 13 Patienten wurden dann - während einer elektrophysiologischen Untersuchung bzw. während einer Herzschrittmacherimplantation - intrakardiale EKG abgleitet und in Echtzeit analysiert. Dabei zeigte sich eine Sensitivität von 91,0% und ein positiv prädiktiver Wert von 97,1% für die Wahrnehmung von R-Zacken im Vorhof-EKG.
Damit wurde erstmals die Realisierbarkeit eines morphologiebasierten Algorithmus in einer Echtzeitverarbeitung gezeigt. Für die mögliche Implementierung in ein implantierbares System ist nun noch der Energieverbrauch zu reduzieren.


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Tue Feb 11 17:18:46 2003