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Title:
ANALYSIS METHOD, ANALYSIS DEVICE AND EXECUTABLE COMPUTER PROGRAM FOR THE MEDICAL ANALYSIS OF A HEART RATE TRACE MEASURED ON A BODY
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2022/242789
Kind Code:
A1
Abstract:
Reproducible information about the capability of a body to defend and/or protect itself against external influences can be provided from a measured heart rate trace by using a parameter which is reflected in the heart rate trace and which can give general details, as a kind of status variable, about the overall capability of the body, which is composed of individual components such as cells, the building blocks and organelles thereof, for example mitochondria, and organs formed thereby. In this respect, the resistibility of the body can be stated in quantitative and qualitative terms using methods, devices and executable computer programs for the medical analysis of a heart rate trace measured on a body.

Inventors:
BEISE REINHARD (DE)
BARTH STEPHAN (DE)
Application Number:
PCT/DE2022/100314
Publication Date:
November 24, 2022
Filing Date:
April 28, 2022
Export Citation:
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Assignee:
DR WILLMAR SCHWABE GMBH & CO KG (DE)
International Classes:
A61B5/024; A61B5/00; A61B5/0255; A61B5/352
Domestic Patent References:
WO2014101913A12014-07-03
WO2017050321A12017-03-30
Other References:
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Attorney, Agent or Firm:
REUTHER, Martin (DE)
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Claims:
Patentansprüche:

1. Analyseverfahren zur medizinisch-technischen Analyse einer an einem Körper gemessenen Herzfrequenzkurve, dadurch gekennzeichnet,

(i) dass aus der gemessenen Herzfrequenzkurve neben einem die Anpassungsfähigkeit des Körpers repräsentierenden A-Signal, einem die Leistungsfähigkeit des Körpers repräsentierenden L-Signal und/oder einem den Grundzustand des Körpers repräsentierende G-Signal ein die Widerstandsfähigkeit des Körpers repräsentierendes W-Signal bestimmt und quantitativ und/oder qualitativ ausgegeben wird; und/oder

(ii) dass aus der gemessenen Herzfrequenzkurve die Herzratenvariabilität durch ein eine Ungleichmäßigkeit U der Herzfrequenzänderung berücksichtigendes Ungleichmäßig- keitssignal u(U) als Maß für die Fähigkeit des Körpers, sich gegen äußere Einflüsse zu wehren und/oder zu schützen, quantifiziert wird; und/oder

(iii) dass zur Quantifizierung der Herzratenvariabilität der zeitliche Abstand jeweils zweier aufeinander folgender Herzschläge RRn bestimmt wird, die Menge der zeitlichen Abstände RRn in Abhängigkeit von einem Asymmetriekriterium in wenigstens zwei Teilmengen Tx, von denen eine Teilmenge Tup als ansteigend definierte zeitliche Abstände RRn oder eine Teilmenge Tdown als abfallend definierte zeitliche Abstände RRn enthält, unterteilt wird und zur Quantifizierung ein wenigstens von den zeitlichen Abständen RRn einer der beiden Teilmengen Tx und der Zahl Nx der Elemente dieser Teilmenge Tx abhängiger Weit Q(Tx,Nx) genutzt wird.

2. Analyseverfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass vor dem Berechnen des Werts Q die Herzfrequenzkurve detrendiert wird.

3. Analyseverfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das A-Signal, das L-Signal und/oder das G-Signal ergänzend zu dem W-Signal quantitativ und/oder qualitativ ausgegeben werden.

4. Analyseverfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Herzratenvariabilität ergänzend zu dem Ungleichmäßigkeitssignal u(U) aus der ge- messenen Herzfrequenzkurve durch ein die Amplitude D der Herzfrequenzänderungen berücksichtigendes Amplitudensignal d(D) und/oder durch ein die Geschwindigkeit V der Herzfrequenzänderungen berücksichtigendes Geschwindigkeitssignal v(V) quanti- fiziert wird.

5. Analysevorrichtung zur medizinisch-technischen Analyse einer an einem Körper gemessenen Herzfrequenzkurve, umfassend Eingabemittel zur Eingabe der gemessenen Herzfrequenzkurve, dadurch gekennzeichnet,

(i) dass die Analysevorrichtung sowohl A-Signal-Bestimmungsmittel zur Bestimmung eines die Anpassungsfähigkeit des Körpers repräsentierenden A-Signals aus der gemessenen Herzfrequenzkurve, L-Signal-Bestimmungsmittel zur Bestimmung eines die Leistungsfähigkeit des Körpers repräsentierenden L-Signals aus der gemessenen Herzfrequenzkurve und/oder G-Signal-Bestimmungsmittel zur Bestimmung eines den Grundzustand des Körpers repräsentierenden G-Signals aus der gemessenen Herzfrequenzkurve als auch W-Signal-Bestimmungsmittel zur Bestimmung eines die Widerstandsfähigkeit des Körpers repräsentierenden W-Signals aus der gemessenen Herzfrequenzkurve und eine Ausgabeeinrichtung zur Ausgabe des W-Signals aufweist; und/oder

(ii) dass die Analysevorrichtung Quantifizierungsmittel umfasst, die aus der gemessenen Herzfrequenzkurve die Herzratenvariabilität durch ein eine Ungleichmäßigkeit U der Herzfrequenzänderung berücksichtigendes Ungleichmäßigkeitssignal u(U) als Maß für die Fähigkeit des Körpers, sich gegen äußere Einflüsse zu wehren und/oder zu schützen, quantifizieren können; und/oder

(iii) dass die Analysevorrichtung eine Quantifizierungseinrichtung zur Quantifizierung der Herzratenvariabilität umfasst, die den zeitlichen Abstand jeweils zweier aufeinander folgender Herzschläge RRn bestimmt, die Menge der zeitlichen Abstände RRn in Abhängigkeit von einem Asymmetriekriterium in wenigstens zwei Teilmengen Tx, von denen eine Teilmenge Tup als ansteigend definierte zeitliche Abstände RRn oder eine Teilmenge Tdown als abfallend definierte zeitliche Abstände RRn enthält, unterteilt und einen wenigstens von den zeitlichen Abständen RRn einer der beiden Teilmengen Tx und der Zahl Nx der Elemente dieser Teilmenge Tx abhängigen Wert Q(Tx,Nx) zur Quantifizierung nutzt.

6. Analysevorrichtung nach Anspruch 5. dadurch gekennzeichnet, dass die Eingabemittel eine Messeinrichtung zur Messung der Herzfrequenzkurve umfassen, wobei die Messeinrichtung vorzugsweise eine Kamera, beispielsweise die Kamera eines Smartphones oder eines Fitnesstrackers, umfasst.

7. Analysevorrichtung nach Anspruch 5 oder 6, gekennzeichnet durch Detrendingmittel zum Detrending der Herzfrequenzkurve.

8. Analysevorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass ergänzend zur Ausgabe des W-Signals die Ausgabeeinrichtung zur Ausgabe des A- Signals, des L-Signals und/oder des G-Signals und/oder zur Ausgabe einer aus einer Kombination aus zwei oder mehreren Signalen der aus dem A-, L-, G- und W-Signal bestehenden Signalgruppe ausgebildet ist.

9. Analysevorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Quantifizierüngsmittel aus der gemessenen Herzfrequenzkurve die Herzraten- variabilität ergänzend zu dem Ungleichmäßigkeitssignal u(U) durch ein die Amplitude D der Herzfrequenzänderungen berücksichtigendes Amplitudensignal d(D) und/oder durch ein die Geschwindigkeit V der Herzfrequenzänderungen berücksichtigendes Geschwindigkeitssignal v(V) quantifizieren können.

10. Ausführbares Computerprogramm zur medizinisch-technischen Analyse einer an einem Körper gemessenen Herzfrequenzkurve, umfassend eine Eingangsschnittstelle zur Eingabe der gemessenen Herzfrequenzkurve, dadurch gekennzeichnet,

(i) dass aus der gemessenen Herzfrequenzkurve neben einem die Anpassungsfähigkeit des Körpers repräsentierenden A-Signal, einem die Leistungsfähigkeit des Körpers repräsentierenden L-Signal und/oder einem den Grundzustand des Körpers repräsentierenden G-Signal ein die Widerstandsfähigkeit des Körpers repräsentierendes W-Signal bestimmt und über eine Ausgangsschnittstelle ausgegeben wird; und/oder

(ii) dass aus der gemessenen Herzfrequenzkurve die Herzratenvariabilität durch ein eine Ungleichmäßigkeit U der Herzfrequenzänderung berücksichtigendes Ungleichmäßig- keitssignal u(U) als Maß für die Fähigkeit des Körpers, sich gegen äußere Einflüsse zu wehren und/oder zu schützen, quantifiziert wird; und/oder (iii) dass zur Quantifizierung der Herzratenvariabilität der zeitliche Abstand jeweils zweier aufeinander folgender Herzschläge RRn bestimmt wird, die Menge der zeitlichen Ab- stände RRn in Abhängigkeit von einem Asymmetriekriterium in wenigstens zwei Teil- mengen Tx, von denen eine Teilmenge Tup als ansteigend definierte zeitliche Abstände RRn oder eine Teilmenge Tdown als abfallend definierte zeitliche Abstände RRn enthält, unterteilt wird und zur Quantifizierung ein wenigstens von den zeitlichen Abständen RRn einer der beiden Teilmengen Tx und der Zahl Nx der Elemente dieser Teilmenge Tx abhängiger Wert Q(Tx,Nx) genutzt wird.

11. Ausführbares Computerprogramm nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass vor dem Berechnen des Werts Q die Herzfrequenzkurve detrendiert wird.

12. Ausführbares Computerprogramm nach Anspruch 10 oder 11 , dadurch gekennzeichnet, dass das A-Signal, das L-Signal und/oder das G-Signal ergänzend zu dem W-Signal ausgegeben werden.

13. Ausführbares Computerprogramm nach einem der Ansprüche 10 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Herzratenvariabilität ergänzend zu dem Ungleichmäßigkeitssignal u(U) aus der gemessenen Herzfrequenzkurve durch ein die Amplitude D der Herzfirequenzänderungen berücksichtigendes Amplitudensignal d(D) und/oder durch ein die Geschwindigkeit V der Herzfrequenzänderungen berücksichtigendes Geschwindigkeitssignal v(V) quantifiziert wird.

14. Analyseverfahren, Analysevorrichtung oder ausführbares Computerprogramm nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Ungleichmäßigkeitssignal u(U) eine Asymmetrie in einer Darstellung des zeitliche Abstands jeweils zweier aufeinander folgender Herzschläge RRn in der Phasen-Domain berücksichtigt.

15. Analyseverfahren, Analysevorrichtung oder ausführbares Computerprogramm nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Asymmetriekriterium ein Ansteigen des zeitlichen Abstands RRn zu dem darauffolgenden zeitlichen Abstand RRn+1 und/oder ein Absteigen des zeitlichen Abstands RRn zu dem darauffolgenden zeitlichen Abstand RRn+1 ist.

16. Analyseverfahren, Analysevorrichtung oder ausführbares Computerprogramm nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Wert Q als funktional von SD1up und/oder SD1down abhängiger Wert Q(SD1x) ausgestaltet ist, wobei und ist.

17. Analyseverfahren, Analysevorrichtung oder ausführbares Computerprogramm nach Anspruch 16. dadurch gekennzeichnet, dass der Wert Q als funktional von SD1Ratio abhängiger Wert Q(SD1Ratio) ausgestaltet ist, wobei und ist.

18. Analyseverfahren, Analysevorrichtung oder ausführbares Computerprogramm nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Wert Q als funktional von SDNN abhängiger Wert Q(SDNN) ausgestaltet ist, wobei und ist.

19. Analyseverfahren, Analysevorrichtung oder ausführbares Computerprogramm nach Ansprüchen 17 und 18, dadurch gekennzeichnet, dass der Wert Q

Q = SDNN x (SD1Ratio)p und p vorzugsweise zwischen 0,4 und 0,6 liegt und insbesondere gleich 0,5 ist.

20. Analyseverfahren, Analysevorrichtung oder ausführbares Computerprogramm nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Herzfrequenzkurve durch eine RSA-Messung aufgenommen wird.

21. Analyseverfahren, Analysevorrichtung oder ausführbares Computerprogramm nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Analyse online oder offline erfolgt.

22. Analyseverfahren, Analysevorrichtung oder ausführbares Computerprogramm nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das A-Signal das Amplitudensignal d(D), das L-Signal das Geschwindigkeitssignal v(V) und/oder das W- Signal das Ungleichmäßigkeitssignal u(U) sind und/oder dass das G-Signal ein die mittlere Herzfrequenz berücksichtigendes Signal ist.

23. Analyseverfahren, Analysevorrichtung oder ausführbares Computerprogramm nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Ungleichmäßigkeitssignal u(U) den Wert Q beinhaltet.

Description:
Analyseverfahren, Analysevorrichtung sowie ausführbares Computerprogramm zur medizinisch-technischen Analyse einer an einem Körper gemessenen Herzfrequenzkurve

[01] Die Erfindung betrifft zum einen ein Analyseverfahren zur medizinisch-technischen Analyse einer an einem Körper gemessenen Herzfrequenzkurve. Ebenso betrifft die Erfindung eine Analysevorrichtung zur medizinisch-technischen Analyse einer an einem Körper gemessenen Herzfrequenzkurve, welche Analysevorrichtung Eingabemittel zur Eingabe der gemessenen Herzfrequenzkurve umfasst. Auch betrifft die Erfindung ein ausführbares Computerprogramm zur medizinisch-technischen Analyse einer an einem Körper gemessenen Herzfrequenzkurve, welches Analyseprogramm eine Eingangsschnittstelle zur Eingabe der gemessenen Herzfrequenzkurve umfasst.

[02] Entsprechende Analyseverfahren, Analysevorrichtungen bzw. Analyseprogramme sind aus dem Stand der Technik bspw. aus der WO 2014/101913 A1 oder auch aus der WO 2017/050321 A1 bekannt. Bei ersterer Druckschrift wird durch den Einsatz spezieller Filter in der Zeit-Domain eine respiratorische Sinusarrhythmie quantifiziert, wobei eine entsprechende Filterung in der Zeit-Domain stattfindet, was insbesondere eine wenig rechenintensive Datenanalyse ermöglicht. Zweitere Druckschrift hingegen offenbart eine Datenanalyse in der Phasen-Domain, welche insbesondere durch einen geeigneten Analyseansatz sehr zuverlässige und aussagefähige Ergebnisse der Datenanalyse, die ebenfalls wenig rechenintensiv gewählt werden kann, ermöglicht. Darüber hinaus sind vielfältige Analysen in der Frequenz-Domain bekannt, in welche beispielsweise durch Fourier Transformation oder ähnliche Maßnahmen übergegangen werden kann, um die entsprechenden Analysen durchführen zu können.

[03] All diese Ansätze dienen dazu, die Herzratenvariabilität bzw. die Sinusanhythmie einer an einem Körper gemessenen Herzfrequenzkurve in geeigneter Weise zu quantifizieren, um dann Aussagen über bestimmte Zustände des Körpers treffen zu können.

[04] Hierbei ist es bspw. aus der Dokumentation zum HRV-Scanner (aktuell veröffentlicht im Jahr 2021 von der BioSign GmbH) bekannt, aus der Herzfrequenzkurve und der Vielzahl unterschiedlicher Parameter, welche aus dieser Herzfrequenzkurve gewonnen werden können, Aussagen über den Tonus, die Flexibilität und die Dynamik des entsprechenden Körpers zu treffen. In diesem Zusammenhang beschreibt der Tonus den Grundtonus des vegetativen Nervensystems, mit welchem die kardiovaskuläre Regulation stattfindet. Er kann damit auch eine Aussage über den Grundzustand des Körpers, an welchem die Herzfrequenzkurve gemessen wurde, treffen. Die Dynamik, andererseits, kann als Maß für die Geschwindigkeit der Herzfrequenzänderung angesetzt werden und ausdrücken, ob sich die Herzfrequenzkurve eher aus langsamen oder aus schnellen Änderungen der Herzfrequenz zusammensetzt. Die Dynamik kann somit auch eine Aussage über die Leistungsfähigkeit des Körpers, an welchem die Herzffequenzkurve gemessen wurde, treffen. Die Flexibilität, hingegen, drückt die Anpassungsfähigkeit des kardio- vaskulären Systems aus und beschreibt, wie weit sich die Herzfrequenz beim Auftreten von Störgrößen, die auf den jeweiligen Körper einwirken, ändern kann bzw. ändert, um sich an die Störgröße anzupassen. Sie kann insbesondere mit der Amplitude der Herzfrequenzänderungen in Korrelation gesetzt werden.

[05] Mithin ist es bekannt, aus Tonus, Flexibilität und Dynamik auf den Grundtonus des zugehörigen Körpers, die Anpassungsfähigkeit des Körpers sowie dessen Leistungsfähigkeit zu schließen, sodass aus der gemessenen Herzfrequenzkurve Aussagen über den entsprechenden Zustand des Körpers getroffen werden können.

[06] Es ist nunmehr Aufgabe vorliegender Erfindung, ein Analyseverfahren, eine Analysevorrichtung bzw. ein ausführbares Computerprogramm zur medizinisch-technischen Analyse einer an einem Körper gemessenen Herzfrequenzkurve bereitzustellen, bei welchen aus der gemessenen Herzffequenzkurve eine reproduzierbare Information über die Fähigkeit des Körpers, sich gegen äußere Einflüsse zu wehren und/oder zu schützen, bereitgestellt wird.

[07] Die Aufgabe der Erfindung wird durch Analyseverfahren, Analysevorrichtungen und ausführbare Computerprogramme zur medizinisch-technischen Analyse einer an einem Körper gemessenen Herzfrequenzkurve mit den Merkmalen der unabhängigen Ansprüche gelöst Weitere, ggf. auch unabhängig hiervon, vorteilhafte Ausgestaltungen finden sich in den Unteransprüchen sowie der nachfolgenden Beschreibung. [08] Hierbei geht vorliegende Erfindung von der Grunderkenntnis aus, dass durch einen in der Herzfrequenzkurve widergespiegelten Parameter, welcher gleichsam als Zustandsgröße generalisierend Auskunft über die generelle Fähigkeit des aus einzelnen Komponenten, wie Körperzellen, deren Bausteine und Organellen, wie beispielsweise Mitochondrien, sowie aus diesen gebildeten Organe, bestehenden Körpers geben kann, aus der gemessenen Herzfrequenzkurve eine reproduzierbare Information über die Fähigkeit des Körpers, sich gegen äußere Einflüsse zu wehren und/oder zu schützen, bereitgestellt werden kann. Ein entsprechender Parameter kann dann, von dieser Grunderkenntnis ausgehend, beispielsweise durch ein die Widerstandsfähigkeit des Körpers repräsentierendes Signal, durch ein Ungleichmäßigkeiten der Herzfrequenzänderung als Maß für die Fähigkeit des Körpers, sich gegen äußere Einflüsse zu wehren und/oder zu schützen, berücksichtigendes Signal bzw. durch einen zur Quantifizierung genutzten und eine Asymmetrie widerspiegelnden Wert repräsentiert sein.

[09] Während es mithin aus dem Stand der Technik somit bekannt ist, den Grundzustand des Körpers durch den Tonus, also im Wesentlichen durch die mittlere Herzfrequenz bzw. den mittleren Abstand zweier aufeinander folgender Herzschläge RR n oder durch ähnliche Parameter, die Anpassungsfähigkeit bzw, Flexibilität durch die Amplitude D der Herz- frequenzänderungen o. ä. Signale, sowie die Leistungsfähigkeit des Körpers, beispielsweise durch die Geschwindigkeit V der Herzfrequenzänderungen u. ä. Signale, zu quantifizieren bzw. darzustellen, geht es vorliegend unter anderem darum, eine reproduzierbare Information über die Fähigkeit des entsprechenden Körpers, sich gegen äußere Einflüsse zu wehren und/oder zu schützen, bereitzustellen. Hierzu dient die entsprechende Maßnahme, aus der gemessenen Herzfrequenzkurve ein die Widerstandsfähigkeit des Körpers repräsentierendes W-Signal zu bestimmen und entsprechend auszugeben. Insbesondere kann hierzu aus der gemessenen Herzfrequenzkurve ein die Ungleichmäßigkeit U der Herzfrequenzänderung berücksichtigendes Ungleichmäßigkeitssignal u(U) als Maß für die Fähigkeit des Körpers, sich gegen äußere Einflüsse zu wehren und/oder zu schützen, quantifiziert werden bzw., z.B. in der Phasen-Domain, in Abhängigkeit von einem Asymmetriekriterium eine Untersuchung der zeitlichen Abstände zweier aufeinander folgender Herzschläge RR n zu Grunde gelegt werden. Dementsprechend ermöglicht die vorliegende Erfindung eine grundlegend andere Aussage über den Zustand des Körpers, als dieses bisher aus dem Stand der Technik bekannt ist.

[10] Hierbei betrifft die medizinisch-technische Analyse der an einem Körper gemessenen Herzfrequenzkurve an sich jede analytische Herangehensweise, mit welcher eine an einem Körper gemessene Herzfrequenzkurve in technischer, also insbesondere in reproduzierbarer und objektiver, Form ausgewertet wird, um, bspw. zu diagnostischen Zwecken, medizinischem Personal gezielt Informationen über den Zustand des Körpers vermitteln zu können. Hierbei versteht es sich, dass durch eine geeignete Einbettung in einen auch für Laien verständlichen Zusammenhang die entsprechende medizinisch-technische Analyse derart aufbereitet werden kann, dass auch medizinische Laien in geeigneter Weise informiert werden können.

[11] Letztlich kann in vorliegendem Zusammenhang die Herzfrequenzkurve an jedem Körper, der über ein Herz-Kreislauf-System verfügt, entsprechend gemessen und ausgewertet werden. Dementsprechend spielt es zunächst auch keine Rolle, ob dieses an einem menschlichen Körper, einem sonstigen Säugetier oder sogar an einem anderen Wirbeltier oder an einer anderen Tierart geschieht. Während bei Säugetieren zumindest in qualitativer Hinsicht auch vergleichbare Aussagen zu dem menschlichen Körper getroffen werden können sollten, stehen jedoch detailliertere Untersuchungen, ob die Widerstandsfähigkeit und die vorliegend vorgeschlagenen Analyseverfahren diesbezüglich auch bei Körpern, die nicht zu den Säugetieren zu zählen sind, also bei sonstigen Wirbeltieren oder anderen Tieren, zu entsprechend aussagekräftigen Ergebnissen führen können, noch aus. Insgesamt ist davon auszugehen, dass bei Wirbeltieren, die regelmäßig ein zentrales Nervensystem, eine peripheres Nervensystem und ein vegetatives Nervensystem sowie ein Herz-Kreislauf-System aufweisen und bei welchen das vegetative Nervensystem in der Regel auch das Herz-Kreislauf-System steuert, die biologischen Grundlagen für die Gewinnung des vorliegend erläuterten Herzfrequenzen und der daraus ermittelten Signale und Werte vorhanden sind, so dass auch entsprechende Ergebnisse zu erwarten sind, wenn auch ggf. hier Anpassungen in Details vorgenommen werden müssten.

[12] Insoweit in vorliegendem Zusammenhang auf den zeitlichen Abstand jeweils zweier aufeinander folgender Herzschläge RR n abgestellt ist, muss dieser zeitliche Abstand nicht zwingend Über ein EKG (Elektrokardiogramm) aufgenommen und somit ein unmittelbares Abbild der Bewegung des Herzens sein. Vielmehr kann es beispielsweise ausreichen, lediglich eine Pulsmessung durchzuführen, um ausreichende messtechnisch erfassbare Informationen über die Bewegung des Herzens zu erhalten. Insbesondere kann bspw. eine RSA-Messung (respiratorische Sinusanhythmie Messung) diesbezüglich ausreichen. Derartige RSA-Messungen sind als Standarduntersuchung zur Funktionskontrolle des parasympathischen Nervensystems hinlänglich bekannt und in den einschlägigen medizinischen Leitlinien aufgeführt (Nationale Versorgungsleitlinie Neuropathie bei Diabetes im Erwachsenenalter, 1. Auflage, 2011, Version 5, AWMF-Register-Nr.: nvl-001- e; 002/042-S2k-Leitlinie: Nutzung der Herzschlagfrequenz und der Herzfrequenzvariabilität in der Arbeitsmedizin und Arbeitswissenschaft, 06-2014). In der Regel wird bei einer derartigen RSA-Messung eine l-minütige Pulsmessung bei tiefer Atmung mit ungefähr 6 Atemzügen pro Minute nach Vorgabe durchgeführt. Bereits hieraus lässt sich eine Herzfrequenzkurve aufhehmen, die ausreichend detaillierte Informationen beinhaltet, um die vorliegenden Berechnungen, Analysen und/oder Bestimmungsvorgänge durchzuführen. Je nach konkreter Umsetzung können auch andere Messungen, aus denen in irgendeiner Weise auf den Abstand zweier aufeinander folgender Herzschläge RR n geschlossenen werden kann, dementsprechend zur Anwendung kommen.

[13] Dementsprechend bezeichnet der Begriff „Herzfrequenzkurve“ in vorliegendem Zusammenhang jede messtechnisch erfassbare Größe, welche die Variabilität der Herzfrequenz ausreichend genau und reproduzierbar abbildet, so dass die Herzfrequenzkurve insbesondere auch über eine entsprechende Erfassung des Pulses eines entsprechenden Körpers aufgenommen werden kann. Es versteht sich, dass hier auch andere Maßnahmen, wie beispielsweise akustische Messungen und ähnliches dementsprechend genutzt werden können, solange diese ein in messtechnischem Sinne ausreichend betriebssicher erfassbares Abbild der Variabilität der Herzfrequenz liefern können. Entsprechende Verallgemeinerun- gen des Begriffs der Herzfrequenzkurve bzw. eine entsprechend verallgemeinerte Nutzung dieses Begriffs finden sich auch in einer Vielzahl der vorliegend zitierten Druckschriften bzw. Veröffentlichungen.

[14] Insofern ist auch der Begriff der Herzschläge RR n , wie bereits vorstehend eingeführt wurde entsprechend weit zu verstehen und kann insbesondere auch Pulswellen und ähnliches umfassen, insoweit hieraus ein ausreichend äquivalentes Maß für den zeitlichen Abstand zwei Herzschläge gewonnen werden kann.

[15] So kann aus einer gemessenen Herzfrequenzkurve eine reproduzierbare Information über die Fähigkeit des Körpers, sich gegen äußere Einflüsse zu wehren und/oder zu schützen, bereitgestellt werden, wenn sich ein Verfahren zur medizinisch-technischen Analyse einer an einem Körper gemessenen Herzfrequenzkurve dadurch auszeichnet, dass aus der gemessenen Herzfrequenzkurve ein die Widerstandsfähigkeit des Körper repräsentierendes W-Signal bestimmt und quantitativ und/oder qualitativ ausgegeben wird.

[16] Dementsprechend kann sich kumulativ bzw. alternativ hierzu eine Vorrichtung zur medizinisch-technischen Analyse einer an einem Körper gemessenen Herzfrequenzkurve, umfassend Eingabemittel zur Eingabe der gemessenen Herzfrequenzkurve, dadurch auszeichnen, dass die Analysevorrichtung W-Signal-Bestimmungsmittel zur Bestimmung eines die Widerstandsfähigkeit des Körpers repräsentierenden W-Signals aus der gemessenen Herzfrequenzkurve und eine Ausgabeeinrichtung zur Ausgabe des W-Signals aufweist, um aus der gemessenen Herzfrequenzkurve eine reproduzierbare Information über die Fähigkeit des Körpers, sich gegen äußere Einflüsse zu wehren und/oder zu schützen, bereitzustellen.

[17] Ebenso kann sich ergänzend bzw. als Alternative zu den vorgenannten Umsetzungen ein ausführbares Computerprogramm zur medizinisch-technischen Analyse einer an einem Körper gemessenen Herzfrequenzkurve, umfassend eine Eingangsschnittstelle zur Eingabe der gemessenen Herzfrequenzkurve dadurch auszeichnen, dass aus der gemessenen Herzfrequenzkurve ein die Widerstandsfähigkeit des Körpers repräsentierendes W-Signal bestimmt und über eine Ausgangsschnittstelle ausgegeben wird, um dementsprechend aus der gemessenen Herzfrequenzkurve eine reproduzierbare Information über die Fähigkeit des Körpers, sich gegen äußere Einflüsse zu wehren und/oder zu schützen, bereitzustellen.

[18] In Abweichung zu dem bis dato bekannten Stand der Technik wird mithin ein die Widerstandsfähigkeit des Körpers repräsentierendes W-Signal bestimmt, während im Stand der Technik letztlich im Wesentlichen eine Beschränkung auf die Bestimmung von die Anpassungsfähigkeit des Körpers repräsentierenden A-Signalen, die Leistungsfähigkeit des Körpers repräsentierenden L-Signalen sowie den Grundzustand des Körpers repräsentierenden G-Signalen erfolgt. Häufig ist in den Veröffentlichungen jedoch sogar lediglich eines dieser Signale Thema der jeweiligen Untersuchung, sodass insbesondere die Gesamtheit der Signale, die mittels der medizinisch-technischen Analyse gewonnen werden, nicht Gegenstand entsprechender Offenbarungen ist.

[19] Andererseits versteht es sich, dass die Aussagekraft einer entsprechenden medizinisch-technischen Analyse entsprechend gesteigert werden kann, wenn ergänzend zu dem W-Signal aus da gemessenen Herzfrequenzkurve ein die Anpassungsfähigkeit des Körpers repräsentierendes A-Signal, ein die Leistungsfähigkeit des Körpers repräsentierendes L-Signal und/oder ein den Grundzustand des Körpers repräsentierendes G- Signal bestimmt wird. Dementsprechend kann die Analysevorrichtung ergänzend zu den W- Signal-Bestimmungsmitteln noch A-Signal-Bestimmungsmittel zur Bestimmung eines die Anpassungsfähigkeit des Körpers repräsentierenden A-Signals aus der gemessenen Herzfrequenzkurve, L-Signal-Bestimmungsmittel zur Bestimmung eines die Leistungs- fähigkeit des Körpers repräsentierenden L-Signals aus der gemessenen Herzfrequenzkurve und/oder G-Signal-Bestimmungsrnittel zur Bestimmung eines den Grundzustand des Körpers repräsentierenden G-Signals aus da gemessenen Herzfrequenzkurve aufweisen.

[20] Es hat sich hierbei herausgestellt, dass es nicht zwingend notwendig ist, dass sämtliche dieser Signale bestimmt werden, um eine gute medizinisch-technische Analyse zu ermöglichen. Je nach Zustand des Körpers oder nach Bedürfnis des jeweiligen Nutzers oder Anwenders der jeweiligen medizinisch-technischen Analyse können hier jeweils geeignete Signale gewählt werden, um eine den jeweiligen Bedürfnissen bzw. dem jeweiligen Körperzustand angepasste Interpretationsmöglichkeit zu schaffen. In vorliegendem Zusammenhang erscheint es insbesondere vorteilhaft, dass das W-Signal entsprechend bestimmt wird, da genau hierdurch eine einfach zu interpretierende Möglichkeit geschaffen wird, die Fähigkeit des Körpers, sich gegen äußere Einflüsse zu wehren und/oder zu schützen, qualitativ bzw. quantitativ zu beurteilen. In der Praxis hat sich herausgestellt, dass insbesondere eine Kombination mit dem A-Signal und dem L-Signal, also die Bestimmung auch der Anpassungsfähigkeit und der Leistungsfähigkeit, ergänzend zu der Widerstands- fähigkeit sehr gute Aussagen üba den aktuellen Zustand des jeweiligen Körpers treffen lassen, die insbesondere über die gedankliche Brücke des Immunsystems des jeweiligen Körpers sogar Abschätzungen hinsichtlich des Zustandes der einzelnen Zellen bzw. Zellorganellen, wie beispielsweise der Mitochondrien, des jeweiligen Körpers erlauben.

[21] Der vorstehende Ansatz, aus der Herzfrequenzkurve bzw. aus der Heizratenvariabilität (HRV) einen hinsichtlich der Widerstandsfähigkeit aussagefähigen Parameter mittels medizinisch-technischer Analysen zu bestimmen, um eine reproduzierbare Information über die Fähigkeit des Körpers, sich gegen äußere Einflüsse zu wehren und/oder zu schützen, gewinnt eine Stütze beispielsweise durch eine aktuelle Review (Heart rate variability: Can it serve as a marker of mental health resilience?: Special Section on "Translational and Neuroscience Studies in Affective Disorders" Section Editor, Maria Nobile MD, PhD. Perna G, Riva A, Defillo A, Sangiorgio E, Nobile M, Caldirola D J Affect Disord. 2020 Feb 15, 263:754-761. doi: 10.1016/j.jad.2019.10.017. Epub 2019 Oct 12.), in welcher konkret der Zusammenhang zwischen vagaler HRV und kognitiver Widerstandskraft (mental health resilience) aufgezeigt und die Herzratenvariabilität als plausibler und nicht invasiver Biomarker für die kognitive Widerstandskraft vorgeschlagen wird.

[22] Auch der von Zulfiqar et al. (Relation of high heart rate variability to healthy longevity. Zulfiqar U, Jurivich DA, Gao W, Singer DH.Am J Cardiol. 2010 Apr 15; 105(8): 1181-5) offenbart einen Zusammenhang zwischen einer überdurchschnittlichen Langlebigkeit und der vagalen HRV, sodass es rückwirkend plausibel erscheint, dass eine überdurchschnittliche Widerstandsfähigkeit (resistabilty), wenn sie sich in einer überdurch- schnittlichen Langlebigkeit äußert, auch über die Herzratenvariabilität nachweisbar sein könnte.

[23] Umgangssprachlich wird im Übrigen als widerstandsfähig eine Person bezeichnet, welche wenig infektanfällig ist und daher ein gut funktionierendes Immunsystem aufweist. Letzteres zeichnet sich in der Regel dadurch aus, dass es eindringende Pathogene (also Bakterien, Viren u. ä.), schnell und effektiv eliminiert, aber dabei nicht überschießend und selbstschädigend reagiert. Aktuelle Beispiele für eine überschießende Reaktion sind der „Zytokinsturm“ bei schweren Covidl9-Verläufen oder die bildhaft als „brainfog“ bzw. Gehimnebel bezeichnete kognitive Einschränkung bei chronischen, sogenanannten long- Covid Betroffenen oder bei post-Covid Betroffenen. Fehlsteuerungen im Immunsystem sind auch ursächlich an einem Entstehen von Autoimmunerkrankungen und chronisch entzündlichen Prozessen beteiligt. Mittlerweile gibt es andererseits zahlreiche Hinweise auf eine Verbindung von immunologischen Prozessen und dem autonomen Nervensystem. Auch ist das autonome Nervensystem wiederum, wie vorstehend bereits angedeutet, mit dem Energiestoffwechsel eng verbunden, der seinerseits die Funktion des Immunsystems maßgeblich steuert. Dieser enge funktionelle Zusammenhang wird beispielsweise durch die Bezeichnung der Forschungsdisziplin „ Immunmetabolismus“ auch verdeutlicht. Eine Reihe von Studien zeigen beispielsweise einen signifikanten, also aussagekräftigen, Zusammenhang zwischen niedriger vagaler Aktivitäten, also geringer Herzratenvariabilität, und erhöhten Entzündungsparametern im Blut, wie z.B. CRP und weiße Blutkörperchen (Increased heart rate and reduced heart-rate variability are associated with subclinical inflammation in middle-aged and elderly subjects with no apparent heart disease. Sajadieh A, Nielsen OW, Rasmussen V, Hein HO, Abedini S, Hansen JF. Eur Heart J. 2004 Mar, 25(5):363-70;; C-reactive protein, heart rate variability and prognosis in community subjects with no apparent heart disease. Sajadieh A, Nielsen OW, Rasmussen V, Hein HO, Hansen JF. J Intern Med. 2006 Oct; 260(4):377-87;; Heart rate variability and biomarkers of systemic inflammation in patients with stable coronary heart disease: findings from the Heart and Soul Study, von Känel R, Carney RM, Zhao S, Whooley MA. Clin Res Cardiol. 2011 Mar; 100(3):241-7;; Inverse relation ofC-reactive protein levels to heart rate variability in patients after acute myocardial infarction. Psychari SN, Apostolou TS, Iliodromitis EK, Kourakos P, Uakos G, Kremastinos DT.Hellenic J Cardiol. 2007 Mar- Apr; 48(2): 64-71).

[24] Auch bei Autoimmunerkrankungen findet sich eine nachweisbare Verringerung der vagalen Regulation, wie dieses bspw. von Ingegnoli F et al. (The Link Between Autonomie Nervous System and Rheumatoid Arthritis: From Bench to Bedside. Ingegnoli F, Buoli M, Antonucci F, Coletto LA, Esposito CM, Caporali R. Front Med (Lausanne). 2020 Dec 7; 7:589079) offenbart ist.

[25] Die Verbindung von Immunsystem und autonomen Nervensystem wird heutzutage als so bedeutend eingeschätzt, dass hierfür sogar ein eigener Begriff geschaffen wurde: „Immun-Autonomics“ (Rheumatoid arthritis and the emergence of immuno-autonomics. Taylor PC, Holman AJ. Rheumatology. (2019) 58:2079-80). Ausgehend von diesen Befunden und erfolgreichen Therapiestudien mit Betablockern formulierte die Wissenschaftler um H.Schmidt 2008 eine Verbesserung der vagalen Regulation als möglichen Ansatz zur Behandlung einer systemischen Inflammation. „An amelioration of the blunted vagal activity appears to be a promising novel therapeutic target to achieve a suppression of the inflammatory state...“ (Autonomic dysfunction and beta-adrenergic blockers in multiple organ dysfunction syndrome. Hennen R, Friedrich I, Hoyer D, Nuding S, Rauchhaus M, Schulze M, Schlisske S, Schwesig R, Schlitt A, Buerke M, Müller-Werdan U, Werdan K, Schmidt H. Dtsch Med Wochenschr. 2008 Nov;133(48):2500-4;; Impaired regulation of cardiac function in sepsis, SIRS, and MODS .Werdan K, Schmidt H, Ebelt H, Zorn-Pauly K, Koidl B, Hoke RS, Heinroth K, Müller-Werdan U. Can J Physiol Pharmacol. 2009 Apr;87(4):266-74). Den ersten und bisher bedeutendsten Beitrag zu ,Jmmun- Autonomics“ lieferte Tracey 2002 mit der Beobachtung, dass es nicht nur eine passive Korrelation zwischen niedrigere vagaler Aktivität und vermehrten Entzündungen gibt, sondern dass der Vagus mittels des inflammatorischen Reflexes aktiv an der Regulation des Immunsystems beteiligt ist (The inflammatory reflex. Tracey KJ. Nature. 2002). Der vagal vermittelte anti-inflammatorsiche Reflex gilt als der am besten untersuchte anti-entzündliche neuronale Reflexbogen „To date, the inflammatory reflex is the best- studied anti- inflammatory neural circuit“ (The Pulse of Inflammation: Heart Rate Variability, the Cholinergic Anti-Inflammatory Pathway, and Implications for Therapy. Jared M. Huston and Kevin J. Tracey, J Intern Med. 2011 January; 269(1): 45-53). Die Entdeckung des anti- entzündlichen Reflexbogens ermöglicht eine schlüssige Erklärung, warum bei zahlreichen Erkrankungen Herzfrequenzvariabilität hoch mit Morbidität und Mortalität korreliert: „Prior to knowledge of the inflammatory reflex, it was thought that decreased vagus nerve activity in these cases resulted from neural damage associated with the underlying diseases. It is now possible to consider an alternative explanation, that decreased vagus nerve activity, and the associated loss of the tonic inhibitory influence of the cholinergic anti-inflammatory pathway on innate immune responses and cytokine release, may enable significantly enhanced cytokine responses to stimuli that would have been otherwise harmless in the presence of a functioning neural circuit“ (Huston JM and Tracey KJ 2011 ; s.o.).

[26] Selbst bei der aktuellen Covidl9-Erkrankung wird die Störung des inflammatorischen Reflexes eine zentrale Bedeutung für die Entstehung schwerer Verläufe zugeschrieben (Autonomic balance determines the severity of COVID-19 courses. Leitzke et al. Bioelectronic Medicine (2020) 6:22).

[27] Aus der Verbindung der Herzratenvariabilität als Ausdruck vagaler Aktivität und deren antientzündlichem Effekt ergibt sich unmittelbar der besondere Wert der HRV- Messung im Hinblick auf immunologische Aktivität: „As Holter monitors are used to track changes in heart rhythm, heart rate variability monitors may one day provide indices of diminished or enhanced vagus anti-inflammatory activity. “(Huston JM and Tracey KJ 2011 ; s.o.).

[28] Diese 2011 ausgesprochene Zukunftsvision kann nach heutigem Stand als bereits teilweise umgesetzt gelten. So ist beispielsweise in der nachfolgenden aktuellen Publikation ein Verfahren beschrieben, in dem mit Hilfe von Wearables, die Herzfrequenz und HRV messen können (FitBit), ein Einsetzen der Covidl9-Erkrankung delektiert wird: „ We showed that respiration rate, heart rate, and HRV are useful indicators of the onset of illness.“ (Assessment of physiological signs associated with COVID- 19 measured using wearable devices. Aravind Natarajan, Hao- Wei Su and Conor Heneghan. npj Digital Medicine (2020) 3:156).

[29] Auch lässt sich ein Zusammenhang zwischen vagaler Herzratenvariabilität und Überlebenswahrscheinlichkeit nach einem Herzinfarkt nachweisen. Analog zur Langlebigkeit wird Überlebenden eines Herzinfarkts eine bessere Widerstandsfähigkeit zuzuschreiben sein, als den daran Verstorbenen. Es ist deshalb von besonderem Interesse, dass durch einschlägige Untersuchungen der Zusammenhang zwischen Überlebenswahrscheinlichkeit und vagaler Herzratenvariabilität eindeutig belegt ist (Respiratory sinus arrhythmia as a predictor of sudden cardiac death after myocardial infarction.Peltola M, Tulppo MP, Kiviniemi A, Hautala AJ, Seppänen T, Barthel P, Bauer A, Schmidt G, Huikuri HV, Mäkikallio TH. Ann Med.2008; 40(5):376-82;; Expiration- Triggered Sinus Arrhythmia Predicts Outcome in Survivors of Acute Myocardial Infarction. Sinnecker D, Dommasch M, Steger A, Berkefeld A, Hoppmann P, Müller A, Gebhardt J, Barthel P, Hnatkova K, Huster KM, Laugwitz KL, Malik M, Schmidt G. J Am Coll Cardiol. 2016 May 17; 67(19):2213-2220). [30] Obgleich sich ein Großteil der zitierten Studien in Bezug auf die Herzkreislauferkrankungen und die Überlebenswahrscheinlichkeit auf 24-stündige Analysen beziehen, gibt es mittlerweile auch erste Hinweise, dass l-minütige RSA-Messungen bei Herzinfarkten als prognostischer Wert dienen können (A simple bedside test of 1-minute heart rate variability during deep breathing as a prognostic index after myocardial infarction. Katz A, et al. Am Heart J. 1999). Auch in dieser Studie konnte die prognostische Wertigkeit der vagalen Herzratenvariabilität auf das Überleben nach Herzinfarkt eindrucksvoll bestätigt werden.

[31] Es erscheint mithin in einer rückblickenden Zusammenschau derartiger Publikationen, die jedoch von einer konkreten medizinisch-technischen Analyse noch weit entfernt sind, durchaus plausibel, dass durch eine derartige medizinisch-technische Analyse aus der Herzfrequenzkurve ein die Widerstandsfähigkeit des-Körpers repräsentierendes W- Signal bestimmt und zur Bestimmung der Fähigkeit des Körpers sich gegen äußere Einflüsse zu wehren und/oder zu schützen, genutzt werden kann. Dieses kann insbesondere auch für Individuen oder Situation gelten, bei denen die Widerstandsfähigkeit bzw. die Fähigkeit, sich gegen äußere Einflüsse zu wehren und/oder zu schützen, entsprechend erfasst werden soll.

[32] In Abweichung insbesondere zu der eingangs erläuterten Flexibilität, welche beschreibt, wie weit sich die Herzfrequenz beim Auftreten von Störgrößen, die auf den jeweiligen Körper einwirken, ändert bzw. ändern kann, um sich an die Störgröße anzupassen, kann die Widerstandsfähigkeit ein Maß dafür liefern, wie Störgrößen, wie beispielsweise biotisch Stressoren, mit dem Ziel der Abwehr und des Schutzes des jeweiligen Körpers erkannt und dann abgewehrt werden können bzw. dann der Körper geschützt werden kann.

[33] Hierbei konnten die Erfinder herausfinden, dass in gewisser Weise im Köper "Babushka Prinzip" umgesetzt ist, nach welchem sich neben der Widerstandsfähigkeit, wie vorliegend ggf. durch das W-Signal abgebildet, auch die Eigenschaften eines Körpers bzgl. Anpassungsfähigkeit, wie vorliegend ggf. durch das A-Signal abgebildet, und Leistungsfähigkeit, wie vorliegend ggf. durch das L-Signal abgebildet, durch alle Ebenen des Körpers durchdekliniert lassen. Dieses gilt insbesondere bis hinunter zu den einzelnen Körperzellen und sogar bis zu deren Organellen, wobei dann die entsprechenden Signale als übergeordnete, quasi thermodynamische Parameter entsprechende Gesamtaussagen über die Gesamtheit des Zellen oder Bausteine des Körpers liefern können.

[34] Insofern scheint sich die Widerstandsfähigkeit des Körpers, also dessen Fähigkeit sich gegen äußere Einflüsse bzw. zu wehren und/oder zu schützen, aus der Widerstands- fähigkeit der Zellen abzuleiten. Insofern scheinen hierdurch sogar zell-intrinsische Resis- tenz- und Regenerationsprozesse, die wiederum in der Widerstandsfähigkeit der einzelnen Zellorganellen, wie Mitochondrien, verankert sind, wie beispielsweise das Vermeiden, die Abwehr bzw. die Entsorgung schädigender Energie-Nebenprodukte, hierdurch abgebildet werden zu können. Da die Mitochondrien zentral für die Funktion des autonomen Nervensystems sind und dessen Aktivitätsstatus wiederum nicht-invasiv durch die RSA- HRV (oder RSA-Pulswellenvariabilität) oder sonstiger Herzfrequenzmessungen dargestellt und analysiert werden kann, erscheinen sämtliche Auswerteparameter auch indirekt oder stellvertretend für die jeweilige Fitnesskategorie der Mitochondrien interpretierbar. Die vorliegenden Ansätze, und somit beispielsweise auch die RSA-HRV, können somit als read- outs sogenannte digitale surrogate Biomarker für die mitochondriale Fitness eines Körpers bieten.

[35] Als einen Zustand des Körpers repräsentierendes Signal, also beispielsweise als das W-, das A-, das L- bzw. G-Signal, kann jedes Signal genutzt werden, welches aus einer gemessenen Herzfrequenzkurve über eine medizinisch-technische Analyse mit einer ent- sprechenden Aussagekraft, also mit einer Aussagekraft in Bezug auf die Widerstands- fähigkeit, die Anpassungsfähigkeit, die Leistungsfähigkeit bzw. den Grundzustand, gewonnen werden kann. Entsprechend der Vorgabe, dass eine medizinisch-technische Analyse durchgeführt werden soll, kann dieses, eine letztlich medizinische Aussage beinhaltende Signal, auf jede technische Weise aus der Herzfrequenzkurve gewonnen werden. Dieses bedeutet, dass hier insbesondere ggf. auf künstliche Intelligenz, neuronale Netze, Fuzzy-Logiken oder auch auf herkömmliche funktionelle Abhängigkeiten abgestellt werden kann. Ebenso kann das Signal, wenn funktionale Abhängigkeiten gewählt werden sollen, durchaus in unterschiedlichen Rechenräumen bzw. Domainen, beispielsweise in der Zeit-Domain, der Frequenz-Domain oder der Phasen-Domain, berechnet werden. Hierbei sind insbesondere ggf. auch Wechsel zwischen den unterscheidlichen Domainen denkbar, um beispielsweise die Präzision bestimmter Filtermechanismen bzw. den Rechenaufwand zu minimieren.

[36] Kumulativ bzw. alternativ zu den vorstehend genannten Merkmalen kann sich, um aus einer gemessenen Herzfrequenzkurve eine reproduzierbare Information über die Fähigkeit des Körpers sich gegen äußere Einflüsse zu wehren und/oder zu schützen, bereitzustellen, ein Verfahren zur medizinisch-technischen Analyse einer an einem Körper gemessenen Herzfrequenzkurve dadurch auszeichnen, dass aus der gemessenen Herzfrequenzkurve die Herzratenvariabilität durch ein eine Ungleichmäßigkeit U der Herzfrequenzänderung berücksichtigendes Ungleichmäßigkeitssignal u(U) als Maß für die Fähigkeit des Körpers sich gegen äußere Einflüsse zu wehren und/oder zu schützen, quantifiziert wird.

[37] Ebenso kann sich, um aus der gemessenen Herzfrequenzkurve eine reproduzierbare Information über die Fähigkeit des Körpers, sich gegen äußere Einflüsse zu wehren und/oder zu schützen, bereitzustellen, eine Vorrichtung zur medizinisch-technischen Analyse einer an einem Körper gemessenen Herzfrequenzkurve, welche Eingabemittel zur Eingabe der gemessenen Herzfrequenzkurve umfasst, dadurch auszeichnen, dass die Analysevorrichtung Quantifizierungsmittel umfasst, die aus der gemessenen Herzfrequenzkurve die Herzrätenvariabilität durch ein eine Ungleichmäßigkeit U der Herzfrequenzänderung berücksichtigendes Ungleichmäßigkeitssignal u(U) als Maß für die Fähigkeit des Körpers, sich gegen äußere Einflüsse zu wehren und/oder zu schützen, quantifizieren können.

[38] Ergänzend bzw. alternativ hierzu kann sich ein ausführbares Computerprogramm zur medizinisch-technischen Analyse einer an einem Körper gemessenen Herzfrequenzkurve, welches eine Eingangsschnittstelle zur Eingabe der gemessenen Herzfrequenzkurve umfasst, dadurch auszeichnen, dass aus der gemessenen Herzfrequenzkurve die Herzratenvariabilität durch ein eine Ungleichmäßigkeit U der Herzfrequenzänderung berücksichtigendes Un- gleichmäßigkeitssignal u(U) als Maß für die Fähigkeit des Körpers, sich gegen äußere Einflüsse zu wehren und/oder zu schützen, quantifiziert wird, um aus der gemessenen Herzfrequenzkurve eine reproduzierbare Information über die Fähigkeit des Körpers, sich gegen äußere Einflüsse zu wehren und/oder zu schützen, bereitzustellen. [39] Ergänzend kann zu dem Ungleichmäßigkeitssignal u(U) aus der gemessenen Herzfrequenzkurve die Herzratenvariabilität durch ein die Amplitude D der Herzfrequenz- änderungen berücksichtigendes Amplitudensignal d(D) und/oder durch ein die Ge- schwindigkeit V der Herzfrequenzänderungen berücksichtigendes Geschwindigkeitssignal v(V) quantifiziert werden. Ebenso können selbstverständlich Mittelwerte der Herzfrequenz o.ä. Informationen, die an sich in bekannter Weise bereits aus der Herzfrequenzkurve gewonnen werden können, genutzt werden, um die Herzratenvariabilität ergänzend zu dem Ungleichmäßigkeitssignal u(U) aus der gemessenen Herzfrequenzkurve durch ein den Tonus M der Herzfrequenz berücksichtigendes Tonussignal m(M) zu quantifizieren.

[40] Während die vorgenannten W-, A-, L- bzw. G-Signale jeweils unmittelbar auf Zu- stände des jeweiligen Körpers, nämlich dessen Widerstandsfähigkeit, dessen Anpassungs- fähigkeit, dessen Leistungsfähigkeit bzw. dessen Grundzustand zielen, und unmittelbar mittels einer medizinisch-technischen Analyse diesbezügliche Aussagen vermitteln sollen, beziehen sich das Ungleichmäßigkeitssignal u(U), das Amplitudensignal d(D), das Ge- schwindigkeitssignal v(V) bzw. das Tonussignal m(M) jeweils auf Charakteristika der gemessenen Herzfrequenzkurve und der hieraus über medizinisch-technische Analyse analysierten Herzfrequenzänderungen bzw. der Herzfrequenz an sich.

[41] Auch in diesem Zusammenhang versteht es sich, dass die medizinisch-technische Analyse, mittels welcher die Quantifizierung durch das Ungleichmäßigkeitssignal u(U), das Amplitudensignal d(D), das Geschwindigkeitssignal v(V) bzw. das Tonussignal m(M) erfolgen soll, sämtliche technische Analysemöglichkeiten nutzen kann, mittels derer aus einer Herzfrequenzkurve entsprechende Signale quantifiziert werden können. Dieses kann insbesondere durch sämtliche Formen künstlicher Intelligenz, neuronaler Netze, von Fuzzy- Logik oder auch klassischer funktionaler Analysen erfolgen.

[42] Es versteht sich, dass dementsprechend die zugehörigen Quantifizierungsmittel aus der gemessenen Herzfrequenzkurve die Herzratenvariabilität ergänzend zu dem Ungleich- mäßigkeitssignal u(U) durch ein die Amplitude D der Herzfrequenzänderungen berück- sichtigenden Amplitudensignal d(D) bzw. durch ein die Geschwindigkeit V der Herz- frequenzänderungen berücksichtigendes Geschwindigkeitssignal v(V) quantifizieren können, um dementsprechende Aussagen treffen zu können. Insbesondere können die Quantifizierungsmittel aus der gemessenen Herzfrequenzkurve auch einen Grundtonus M der Herzfrequenz berücksichtigen und in einem Tonussignal m(M) quantifizieren.

[43] Kumulativ bzw. alternativ zu den übrigen vorliegend erläuterten Merkmals- kombinationen kann sich ein Verfahren zur medizinisch-technischen Analyse einer an einem Körper gemessenen Herzfrequenzkurve auch dadurch auszeichnen, dass zur Quantifizierung der Herzratenvariabilität der zeitliche Abstand jeweils zweier aufeinander folgender Herz- schläge RR n bestimmt wird, die Menge der zeitlichen Abstände RR n in Abhängigkeit von einem Asymmetriekriterium in wenigstens zwei Teilmengen T x , von denen eine Teilmenge T up als ansteigend definierte zeitliche Abstände RR n oder eine Teilmenge T down als abfallend definierte zeitliche Abstände RR n enthält, unterteilt wird und zur Quantifizierung ein wenigstens von den zeitlichen Abständen RR n einer der beiden Teilmengen T x und der Zahl N x der Elemente dieser Teilmenge T x abhängiger Wert Q(T x ,N x ) genutzt wird, um aus der gemessenen Herzfrequenzkurve eine reproduzierbare Information über die Fähigkeit des Körpers, sich gegen äußere Einflüsse zu wehren und/oder zu schützen, bereitzustellen.

[44] Kumulativ bzw. alternativ hierzu kann sich eine Vorrichtung zur medizinisch- technischen Analyse einer an einem Körper gemessenen Herzfrequenzkurve, umfassend Eingabemittel zur Eingabe der gemessenen Herzfrequenzkurve, dadurch auszeichnen, dass die Analysevorrichtung eine Quantifizierungseinrichtung zur Quantifizierung der Herzraten- variabilität umfasst, die den zeitlichen Abstand jeweils zweier aufeinander folgender Herz- schläge RR n bestimmt, die Menge der zeitlichen Abstände RR n in Abhängigkeit von einem Asymmetriekriterium in wenigstens zwei Teilmengen T x , von denen eine Teilmenge T up als ansteigend definierte zeitliche Abstände RR n oder eine Teilmenge T down als abfallend definierte zeitliche Abstände RR n enthält, unterteilt und einen wenigstens von den zeitlichen Abständen RR n einer der beiden Teilmengen T x und der Zahl N x der Elemente dieser Teilmenge T x abhängigen Wert Q(T x ,N x ) zur Quantifizierung nutzt, um aus der gemessenen Herzfrequenzkurve eine reproduzierbare Information über die Fähigkeit des Körpers, sich gegen äußere Einflüsse zu wehren und/oder zu schützen, bereitzustellen.

[45] Darüber hinaus kann als Alternative bzw. Ergänzung sich ein ausführbares Computerprogramm zur medizinisch-technischen Analyse einer an einem Körper gemessenen Herzfrequenzkurve, welches eine Eingangsschnittstelle zur Eingabe der gemessenen Herzfrequenzkurve umfasst, dadurch auszeichnen, dass zur Quantifizierung der Herzratenvariabilität der zeitliche Abstand jeweils zweier aufeinander folgender Herzschläge RR n bestimmt wird, die Menge der zeitlichen Abstände RR n in Abhängigkeit von einem Asymmetriekriterium in wenigstens zwei Teilmengen T x , von denen eine Teilmenge T up als ansteigend definierte zeitliche Abstände RR n oder eine Teilmenge T down als abfallend definierte zeitliche Abstände RR n enthält, unterteilt wird und zur Quantifizierung ein wenigstens von den zeitlichen Abständen RR n einer der beiden Teilmengen T x und der Zahl N x der Elemente dieser Teilmenge T x abhängiger Wert Q(T x ,N x ) genutzt wird, um aus der gemessenen Herzfrequenzkurve eine reproduzierbare Information über die Fähigkeit des Körpers, sich gegen äußere Einflüsse zu wehren und/oder zu schützen, bereitzustellen.

[46] Während mithin die vorstehend erläuterten Signale letztlich auf vielfältige Weise aus der gemessenen Herzfrequenzkurve durch medizinisch-technische Analyse, insbesondere bspw. durch künstliche Intelligenz, neuronale Netze, Fuzzy-Logik u,ä., bestimmt bzw. quantifiziert werden können, erfolgt die Quantifizierung über den Wert Q letztlich vorzugsweise funktional, indem die Abstände jeweils zweier aufeinander folgender Herzschläge RR n in zumindest eine Teilmenge unterteilt wird, wozu ein Asymmetriekriterium genutzt wird, um auf diese Weise aus der Gesamtmenge der zeitlichen Abstände RR n der jeweiligen Herzfrequenzkurve zumindest eine Teilmenge, die entweder als ansteigend oder als abfallend definierte zeitliche Abstände RR n enthält, unterteilt wird, um dann den entsprechenden Wert Q zu bestimmen, welcher der Quantifizierung dient. Insofern wird hier ein konkreter funktionaler Zusammenhang zur medizinisch-technischen Analyse der jeweiligen an einem Körper gemessenen Herzfrequenzkurve genutzt.

[47] Andererseits versteht es sich, dass nach der Aufteilung in unterschiedliche Teilmengen T x die Quantifizierung nicht zwingend durch einen funktionalen Zusammenhang erfolgen muss. Vielmehr können hier ggf. auch andere Maßnahmen, wie künstliche Intelligenz, neuronale Netze, Fuzzy-Logik oder ähnliches Maßnahmen zum Einsatz kommen.

[48] In einer praktischen Umsetzung kann es zunächst ausreichen, lediglich eine der beiden genannten Teilmengen T x mit entsprechenden Elementen zu belegen, so dass sich aus den nicht in der entsprechenden Teilmenge T x befindlichen Elementen dann die restliche Menge definiert, die in einem ersten Schritt jedoch nicht zwingend für die nachfolgenden Quantifizierungsschritte genutzt werden muss.

[49] So haben sich andererseits bereits Piskorski und Guzik (Geometry of the Poincaré plot of RR intervals and its asymmetry in healthy adults. Piskorski J, Guzik P. Physiol Meas. 2007 Mar;28(3);287-300) damit beschäftigt, über den Poincaré-Plot eine Asymmetrie in der Herzratenvariabilität zu quantifizieren. Hierzu wurden die geometrischen Abstände oberhalb und unterhalb der Winkelhalbierenden in dem Poincaré-Plot formuliert, woraus sich der Beitrag der Herzschläge oberhalb (C up ) und unterhalb (C down ) der Winkelhalbierenden berechnen lässt Werden die einzelnen Beiträge (C up ) und (C down ) ins Verhältnis gesetzt so erhält man ein Maß für die Asymmetrie Poincaré-Plots, den Guzik-lhdex.

[50] In einer weiteren Veröffentlichung haben Guzik et al. (Asymmetrical properties of heart rate variability in type 1 diabetes. Guzik P, Piskorski J, Contreras P, Migliaro E R. Clinical Autonomic Research Springer-Verlag 2010 20:255-257 - ISNN 1619-1560) diese Methodik ohne wesentliche Änderung zur Untersuchung der Herzratenvariabilität bei Typ- I-Diabetespatienten genutzt. Hierbei konnten Guzik et al. die Abhängigkeit einiger aus der Herzratenvariabilität ermittelbaren Parameter in Abhängigkeit vom Vorhandensein einer Typ-I-Diabetes bzw. die Unabhängigkeit eines aus der Herzratenvariabilität ermittelbaren Parameters in Abhängigkeit vom Vorhandensein einer Typ-I-Diabetes belegen, wobei Typ- I-Diabetes jedoch mit äußeren Einflüssen und mithin mit der Widerstandsfähigkeit bzw. einer sonstigen Fähigkeit eines Körpers, sich gegen äußere Einflüsse zu wehren und/oder zu schützen, insofern nichts zu tun hat, als dieser Typ Diabetes als Stoffwechselerkrankung nicht durch äußere Einflüsse, gegen welche ein Körper sich wehren oder vor welchen er sich schützen muss, indiziert ist. [51] Diese Quantifizierung der Asymmetrie nach Piskorski und Guzik hat jedoch für die RSA-Messung den Nachteil, dass es bei einem schnellen Abfall der Herzfrequenz während des Ausatmens im Herzfrequenzverlauf deutlich mehr Herzschläge mit zunehmender als mit abnehmender Herzfrequenz gibt, was den Beitrag der berechneten Asymmetrie verzerrt, sodass an sich eine Signifikanz bzw. Aussagekraft in Bezug auf bestimmte körperliche Zustände schwer bzw. kaum nachweisbar ist. Insbesondere lässt sich hier ein klarer Zusammenhang zur Fähigkeit eines Körpers, sich gegen äußere Einflüsse zu wehren und/oder zu schützen, nicht in ausreichendem Maße nachweisen.

[52] Andererseits finden sich in der ersten bekannten Beschreibung des Zusammenhangs von Herzfrequenzabfall beim Ausatmen und Gesundheit, dem „gelben Kaiser“, dem Standardwerk der traditionellen chinesischen Medizin bereits der Hinweis: „Zählt man pro Ausatmung 4 oder mehr Pulsschläge, dann ist dieses ein Zeichen des Todes.“ Dementsprechend sollte an sich in entsprechenden Asymmetrien bzw. Ungleichmäßigkeiten der Herzfrequenzänderungen Hinweise auf einen nahen Tod bzw. umgekehrt auf eine Widerstandskraft zu finden sein, was auch durch Beobachtungen eines der Erfinder, dass ein leistungsstarker Vagus sich vor allem im schnellen und starken Abfall der Herzfrequenz beim Ausatmen ausdrückt, gestützt werden konnte.

[53] Hierbei konnte vorliegend herausgefunden werden, dass ein Ausnutzen der Zahl N x . der Elemente einer einzelnen Teilmenge T x , also die Mächtigkeit der entsprechenden Teilmenge T x , bereits dazu führt, dass eine Quantifizierung der zeitlichen Abstände RR n wenigstens einer Teilmenge T x , welche durch ein geeignetes Asymmetriekriterium aus dem Abstand der jeweils aufeinander folgenden Herzschläge RR n einer Herzfrequenzkurve bestimmt wird ist, zu einer guten Signifikanz bzw. Aussagekraft hinsichtlich der Fähigkeit des Körpers, sich gegen äußere Einflüsse zu wehren und/oder zu schützen, führt.

[54] Hierbei kann die Zahl N x der Elemente der jeweiligen Teilmenge T x jeweils als deren

Mächtigkeit in an sich allgemein gültiger Form definiert sein.

[55] Während es naturgemäß eine Vielzahl möglicher Werte Q gibt, die aus den zeitlichen Abständen jeweils zweier aufeinander folgender Herzschläge RR n einer Herzfrequenzkurve bestimmt werden können, erweist es sich insbesondere als vorteilhaft, wenn hier bspw. Grundformulierungen, die eigentlich in Bezug auf die Dynamik gerichtet sind, als funktionale Ansätze genutzt werden. Diesbezüglich kann beispielsweise das Maß SD1 für die Verteilung der jeweiligen Abstände RR n quer zur Winkelhalbierenden (Identitätslinie) im Poincaré-Plot oder auch, alternativ, der Wert RMSSD (root mean square of successive differences) genutzt werden, welche bei an sich jedoch letztlich in einem klaren funktionalen Zusammenhang stehen.

[56] Dementsprechend kann es von Vorteil sein, wenn der Wert Q als funktional von SD1 x abhängiger Wert ausgestaltet ist, wobei ist, das x jeweils auf eine gewählte Teilmenge T x gerichtet ist, der jeweilige Abstand RR nx jeweils aus der entsprechenden Teilmenge T x folgt und N x die Mächtigkeit der jeweiligen Teilmenge T x , als die Zahl der Elemente,

N x = |T x | darstellt.

[57] Das Ausnutzen dieses Parameters ermöglicht eine schnelle und betriebssichere Berechnung, die zudem durch die Mächtigkeit N x bzw. durch die Zahl N x der Elemente der jeweiligen Teilmenge T x in geeigneter Weise normiert ist

[58] Zwar ist es zunächst unerheblich, von welcher Teilmenge T x der entsprechende Wert SD1 x bestimmt ist. Es versteht sich jedoch, dass vorliegend zumindest eine der beiden Teilmengen T up bzw. T down dementsprechend als SD1 up bzw. SD1 down bestimmt werden kann, um die Abhängigkeit dementsprechend festzuhalten. [59] Insbesondere kann der Wert Q als funktional von SD1-Ratio abhängiger Wert Q(SD1-Ratio) ausgestaltet sein, wobei SD1-Ratio der Quotient aus SD1 up und SD1 down ist. Dieses lässt sich dann funktional wie folgt darstellen: wobei dementsprechend dann beide Teilmengen T up und T down entsprechend ausgewertet werden und ist.

[60] Wie bereits vorstehend angedeutet, können eine Vielzahl von Kriterien als Asymmetriekriterium genutzt werden, um eine Aufteilung der zeitlichen Abstände jeweils zweier aufeinander folgender Herzschläge RR n in Teilmengen vorzunehmen, die dann im Anschluss einer funktionalen Analyse unterworfen werden. Vorzugsweise erfolgt die Wahl des Asymmetriekriteriums hierbei unter Berücksichtigung medizinischer Erfahrungssätze, nach denen aus der Herzfrequenzkurve Hinweise über den Zustand eines Körpers getroffen werden können.

[61] In vorliegendem Zusammenhang hat sich als Asymmetriekriterium ein Ansteigen des zeitlichen Abstandes RR n zu dem darauffolgenden zeitlichen Abstand RR n+1 bzw. ein Absteigen des zeitlichen Abstandes RR n zu dem darauffolgenden zeitlichen Abstand RR n+1 als erfolgreich und prägnant herausgestellt, wie dieses bereits von Piskorski und Guzik angeregt wurde.

[62] Ein entsprechendes Kriterium lässt sich insbesondere auf einfache Weise programmtechnisch umsetzen und auch grafisch in einem Poincaré-Diagramm bzw. in der Phasen-Domain gut umsetzen, indem die entsprechenden Werte oberhalb bzw. unterhalb der Winkelhalbierenden bzw. der identity line im Poincaré-Diagramm, zu finden sind. Insbesondere bei Berechnungen in anderen Domains können hier angepasste bzw. äquivalente Asymmetriekriterien zum Einsatz kommen. [63] In diesem Zusammenhang sei betont, dass die Ausbildung von Teilmengen T x , entsprechend des Asymmetriekriteriums letztlich lediglich eine Sortierfunktion darstellt, durch welche Elemente, nämlich die jeweiligen zeitlichen Abstände RR n diesen jeweiligen Teilmengen T x zugeordnet werden. Eine Zuordnung derartiger Elemente ist an sich in informationstechnischer Hinsicht hinlänglich bekannt und kann bspw. durch aktuell jeweils berechnete funktionale Zuordnungen oder aber durch Besetzen entsprechender Felder in Tabellen einer Datenbank erfolgen. Es versteht sich, dass hinsichtlich einer Aufteilung in verschiedene Teilmengen sämtliche bekannten informationstechnischen Möglichkeiten zur Anwendung kommen können.

[64] In vorliegendem Zusammenhang bezeichnet der Begriff Quantifizierung, dass eine Herzratenvariabilität, welche in einer Herzfrequenzkurve, die an einem Körper gemessen wurde, zu finden ist, mit einem Wert belegt, das heißt quantifiziert wird. Eine entsprechende Quantifizierung der Herzratenvariabilität kann, wie bereits aus dem Stand der Technik hinlänglich bekannt, über verschiedenste Parameter erfolgen.

[65] Hierbei versteht es sich, dass entsprechende Parameter auch in geeigneter Weise normiert werden können, beispielsweise auf Skalen zwischen 1 und 100 bzw. zwischen 0 und 1 oder auf Punktesysteme bzw. Notensysteme, wie sie aus der Schule oder zu sonstigen Bewertungszwecken bekannt sind.

[66] Es versteht sich, dass eine Quantifizierung nicht zwingend dann auch für eine entsprechende quantitative Ausgabe genutzt werden muss. Vielmehr ist es auch denkbar, dass ein entsprechend ermittelter Parameter zwar quantifiziert vorliegt, jedoch dann qualitativ umgesetzt wird, um diesen auszugeben, beispielsweise über eine Farbskala oder durch Töne bzw. durch andere quantitative Aussagen.

[67] Dementsprechend kann es auch von Vorteil sein, dass das Ungleichmäßigkeitssignal u(U) den Wert Q beinhaltet. Je nach konkreter Ausgestaltung kann es auch identisch mit diesem gewählt bzw. durch diesen unmittelbar quantifiziert sein.

[68] Andererseits muss der Wert Q, wie er vorstehend aus dem Aysmmetriekriterium entwickelt wurde, nicht zwingend als einziger Parameter für das Ungleichmäßigkeitssignal u(U) genutzt werden. Hier können ggf. noch weitere Parameter, beispielsweise auch über ganz andere Berechnungsmethoden bzw. über ganz andere Quantifizierungsmethoden, insbesondere auch bspw. über künstliche Intelligenz, neuronale Netze bzw. Fuzzy-Logik, ergänzend zur Quantifizierung genutzt werden. Zwar kann es von Vorteil sein, wenn auch diese ergänzenden Informationen eine Ungleichmäßigkeit U der Herzfrequenzänderung berücksichtigen. Andererseits können diese ergänzenden Informationen auch andere Eigenschaften der Herzfrequenzkurve analysieren und entsprechend berücksichtigen, wenn dieses sinnvoll erscheint oder sogar, wie nachfolgend noch erläutert wird, sogar die Signifikanz bzw. Aussagekraft des entsprechenden Werts bzw. der entsprechenden Quantifizierung noch erhöhen.

[69] Insbesondere ist auch denkbar, dass das Ungleichmäßigkeitssignal u(U) eine Asymmetrie in einer Darstellung des zeitlichen Abstands jeweils zweier aufeinander folgender Herzschläge RR n in der Phasen-Domain berücksichtigt, wie dieses gerade zur Ermittlung des Wales Q vorgeschlagen wird. Wie bereits vorstehend erläutert, ermöglicht gerade diese Asymmetrie eine gute Aussage hinsichtlich der Fähigkeit eines Körpers, sich gegen äußere Einflüsse zu wehren und/oder zu schützen.

[70] Wie bereits vorstehend erläutert, kann bzw. soll das W-Signal, nachdem es in geeigneter Weise bestimmt ist, quantitativ und /oder qualitativ ausgegeben werden. Ergänzend hierzu kann auch eine Ausgabe des A-Signals, des L-Signals und/oder des G- Signals erfolgen. Dieses bedeutet, dass durch die medizinisch-technische Analyse nicht nur Aussagen über die Widerstandsfähigkeit des Körpers sondern entsprechend weitergehende Aussagen getroffen weiden können, sodass insbesondere medizinisches Personal, aber bei geeigneter Ausgestaltung auch medizinische Laien, entsprechende Rückschlüsse ziehen können.

[71] Hierbei hat sich herausgestellt, dass insbesondere ein Dreiklang, und ganz speziell der Dreiklang aus W-Signal, A-Signal und L-Signal, einen verhältnismäßig ganzheitlichen Überblick über den Zustand des zugehörigen Körpers geben kann, was dann insgesamt Rückschlüsse nicht nur auf den Vagus, sondern auch auf das Immunsystem, das autonome Nervensystem und sogar den Zustand der einzelnen Zellen bzw. der Zellorganellen, wie bei- spielsweise der Mitochondrien, des jeweiligen Körpers ermöglicht, wie bereits vorstehend erläutert. [72] Insbesondere für eine Information an Laien hat sich eine quantitative Aussage bewährt, die nicht zwingend über eine qualitative Berechnung bzw. über eine konkrete Quantifizierung gewonnen werden muss. Andererseits versteht es sich, dass in die quantitative bzw. qualitative Ausgabe von A-Signal, W-Signal, L-Signal und/oder G-Signal entsprechende Quantifizierungen einfließen können. Insbesondere können das A-Signal das Amplitudensignal d(D), das L-Signal das Geschwindigkeitssignal v(V) und/oder das W- Signal das Ungleichmäßigkeitssignal u(U) sein bzw. im Wesentlichen beinhalten. Dieses ermöglicht einzeln oder kumulierend auf einfache Weise eine Bereitstellung der quantitativ bzw. qualitativ auszugebenden Signale.

[73] Auch kann das G-Signal ein die mittlere Herzfrequenz berücksichtigendes Signal bzw. das Tonussignal m(M) sein bzw. dieses im Wesentlichen beinhalten. Entsprechende Signale können ein gutes Maß für den bzw. einen Grundzustand eines Körpers darstellen, wobei es sich versteht, dass hier ggf. auch andere Signale bzw. Werte, die aus der Herzfrequenzkurve gewonnen werden können, genutzt werden können, solange diese ein entsprechendes Maß für den Grundzustand eines Körpers liefern.

[74] Auch in diesem Zusammenhang versteht es sich, dass die Signale, welche wesentliche Körperzustände, wie die Widerstandsfähigkeit, die Anpassungsfähigkeit, die Leistungsfähigkeit bzw. den Grundzustand, repräsentieren, durchaus noch weitere Komponenten umfassen können, die ergänzend zu den quantifizierten Signalen, wie zu dem Ungleichmäßigkeitssignal u(U), dem Amplitudensignal d(D), dem Geschwindigkeitssignal v(V) bzw. dem Tonussignal m(M), in diese Zustandssignale einfließen, wenn dieses vorteilhaft erscheint. Beispielsweise können dann diese Signale in ihrer Aussagekraft in Bezug auf den Körper geschärft werden. Ebenso ist es denkbar, die Signale dann funktional miteinander zu verknüpfen, also in einen gemeinsamen funktionalen Zusammenhang zu setzen.

[75] Es versteht sich andererseits, dass die vorstehend aufgezählten quantifizierten Signale nicht zwingend mit den die Körperzustände repräsentierenden Signalen gleichgesetzt werden müssen, wobei letzteres jedoch als vorteilhaft erscheint da dieses konstruktiv bzw. von dem Gesamtaufwand her einfach umzusetzen erscheint. [76] Als Eingabemittel zur Eingabe der gemessenen Herzfrequenzkurve kommen jegliche Einrichtungen in Frage, mittels derer eine Herzfirequenzkurve einer medizinisch- technischen Analyse Vorrichtung zugeführt werden kann. Dieses kann einerseits eine geeignete Schnittstelle sein. Insbesondere kann dieses jedoch eine Messeinrichtung zur Messung der Herzfrequenzkurve umfassen.

[77] Als Messeinrichtung eignen sich jegliche Einrichtungen, über welche eine Herz- frequenzkurve messtechnisch zugänglich gemacht werden kann. Dieses kann insbesondere natürlich ein EKG sein. Ebenso kann dieses eine entsprechende Schnittstelle zu einem EKG sein, über welche dessen Messwert der Analysevorrichtung zugeführt werden können.

[78] Alternativ kann bspw. auch eine Kamera, beispielsweise die Kamera eines Smartphones, eines Fitnesstrackers o.ä., als Messeinrichtung genutzt werden. Hierbei ist es bereits hinlänglich technisch bekannt, über Kameras eine Herzfrequenzkurve aufzunehmen und einer weiteren medizinisch-technischen Analyse zuzuführen.

[79] Es versteht sich, dass hier auch messtechnische Einrichtungen, die zum Beispiel aus Smartwatches oder Fitnesstrackern bereits hinlänglich bekannt sind und beispielsweise nicht nur Kameras sondern elektrische oder magnetische Flüsse erfassende Messeinrichtungen umschließen, entsprechend genutzt werden können.

[80] Dementsprechend umfasst der Begriff der Analysevorrichtung jede körperliche Einheit, welche in der Lage ist, eine Herzfrequenzkurve über entsprechende Eingabemittel eingegeben zu bekommen und in entsprechender Weise zu analysieren. Je nach Komplexität der letztlich umgesetzten Berechnungen erscheint es sogar möglich, die entsprechende Vorrichtung in einem Smartphone, in einer Smartwatch, einem Fitnesstracker oder in ähnlichen kleinen portablen Einheiten unterzubringen.

[81] Dementsprechend bezeichnet der Begriff der Eingangsschnittstelle jede informa- tionstechnische Schnittstelle, über welche eine gemessene Herzfrequenzkurve einem aus- führbaren Computerprogramm für eine medizinisch-technische Analyse zur Verfügung gestellt werden kann. Hierbei spielt es keinerlei Rolle, ob eine entsprechende Schnittstelle rein informationstechnisch, also über entsprechende Eingabeparameter zu dem ausführbaren Computerprogramm, umgesetzt ist, oder ob, wenn das ausführbare Computerprogramm bspw. in einer Vorrichtung lauffähig abgespeichert ist, diese Eingangsschnittstelle auch Hardwarekomponenten umfasst.

[82] Dementsprechend bezeichnet der Begriff „Ausgangschnittstelle“ jede Schnittstelle, über welche ein ausführbares Computerprogramm von ihm bestimmte Signale ausgeben kann.

[83] Hierbei versteht es sich, dass insbesondere die bestimmten Signale, welche Zustände des Körpers repräsentieren, also das W-Signal und weitere, über die Ausgangsschnittstelle ausgegeben werden können. Auch können natürlich andere Signale, insbesondere welche Charakteristika der Herzfrequenzkurve berücksichtigen, dementsprechend über die Aus- gangsschnittstelle ausgegeben werden. Auch kann, je nach konkreter Umsetzung, die Ausgangsschnittstelle dafür ausgelegt werden, den Wert Q oder einen hieraus modifizierten Wert, entsprechend auszugeben.

[84] Insbesondere kann die Ausgangsschnittstelle dafür ausgelegt sein, quantitative Werte zu übergeben, um auf diese Weise abspeicherbar und für Langzeitbeobachtungen zugängliche Werte zur Verfügung zu stellen. Ebenso kann die Ausgangsschnittstelle jedoch lediglich dafür ausgelegt sein, quantitativ entsprechende Signale weiterzuleiten.

[85] Je nach konkreter Umsetzung kann die Ausgangsschnittstelle hierbei rein informationstechnischer Natur sein, insbesondere wenn das ausführbare Computerprogramm lediglich in einer Speicherumgebung vorgehalten wird. Andererseits kann die Ausgangsschnittstelle auch visuell oder akustisch oder auf andere Weise ausgelegt sein, um eine unmittelbare Kommunikation mit einem Menschen zu ermöglichen, insbesondere wenn das ausführbare Computerprogramm in einem Gerät oder in einer Kommunikation zu einem Gerät befindlich ist

[86] Entsprechend der Ausgangsschnittstelle bezeichnet auch der Begriff der „ Ausgabeeinrichtung“ jede Einrichtung, welche geeignet ist, entsprechende Signale, insbesondere die einen Zustand des Körpers repräsentierenden Signale aber auch (tie Signale, welche Eigenschaften der Herzfrequenz berücksichtigen bzw. quantifizieren oder auch den Wert Q oder hieraus modifizierte Werte in geeigneter Weise auszugeben. Dieses können bspw. entsprechende Anzeigen sein. Ebenso bieten sich hierfür Monitore oder Drucker an. Je nach konkreter Umsetzung können dieses aber auch die Bildschirme von Smartphones, Fitnesstrackern oder Smartwatches sein. Auch ist es denkbar, dass die Ausgabeeinrichtung lediglich farbige Leuchten u. ä. beinhaltet. Dementsprechend kommt als Ausgabeeinrichtung jede Einrichtung in Frage, welche zur Ausgabe entsprechender Signale bzw. Werte in quantitativer oder qualitativer Form geeignet ist.

[87] Als Analyseverfahren kommen insbesondere Verfahren in Frage, welche informa- tionstechnisch umgesetzt werden, da hierdurch die erforderliche Rechenleistung schnell und einfach erbracht werden kann. Es versteht sich, dass letztlich aus einer bekannten Herz- frequenzkurve jedoch die entsprechenden Signale bzw. Werte sogar ggf. händisch ermittelt werden könnten, was jedoch einen entsprechenden zeitlichen Aufwand bedingen würde. Gleichwohl erfolgen die entsprechenden Analysen in medizinisch-technischer Hinsicht, insbesondere wenn das entsprechende Verfahren Über geeignete Vorrichtungen, bspw. Über entsprechende medizinisch-technische Analysevarrichtungen, umgesetzt wird.

[88] Die quantitative bzw. qualitative Ausgabe der entsprechenden Signale und Werte kann an sich in jeder geeigneten Weise erfolgen. Vorzugsweise erfolgt sie über Monitore bzw. Anzeigen. Es kann jedoch auch eine Ablage in geeigneten Datenbanken erfolgen, um dann die entsprechenden Signale bzw. Werte aus diesen Datenbanken abrufbar zur Verfügung zu stellen und auszugeben.

[89] Ergänzend zur Ausgabe des W-Signals kann die Ausgabeeinrichtung zur Ausgabe des A-Signals, des L-Signals und/oder des G-Signals bzw. zur Ausgabe einer aus einer Kombination aus zwei oder mehreren Signalen der aus dem A-, dem L-, dem G- und dem W-Signal bestehenden Signalgruppe ausgebildet sein. Dieses ermöglicht es dann, ein entsprechend umfassenderes Bild des jeweiligen Körpers zu erhalten. In der Regel werden die Signale der Signalgruppe zwar gemeinsam ausgegeben, aber nicht miteinander vermischt werden, so dass die jeweiligen Informationen, die diesen Signalen zu entnehmen sind, auch getrennt ausgewertet werden können. Andererseits wäre es denkbar, aus diesen Signalen dann ein einziges gemeinsames und übergeordnetes Signal zu ermitteln, was jedoch dann in Bezug auf die einzelnen Signale und die zugehörigen Körperzustände keine prägnanten Informationen mehr liefern kann. Insofern ist es von Vorteil, wenn die Ausgabe der einzelnen Signale, also die Ausgabe in Form der Signalgruppe, als in einer gruppenweise die einzelnen Signale separat ausgebenden Form, erfolgt.

[90] Dementsprechend ist es auch von Vorteil, wenn eine diesbezügliche Ausgabe dieser Signale der vorgenannten Signalgruppe ergänzend zu dem W-Signal erfolgt. Je nach konkreter Umsetzung kann die Ausgabeeinrichtung, ebenso wie die Ausgabeschnittstelle, auch zur Ausgabe der die Herzfrequenzkurve bzw.-änderungen berücksichtigen Signale, wie der Ungleichmäßigkeits-, Amplituden-, und/oder Geschwindigkeits- bzw. Tonussignale, und zur Ausgabe der Werte Q bzw. hieraus modifizierter Werte ausgebildet sein, um die zugehörigen Quantifizierungen zugänglich zu machen.

[91] Es versteht sich, dass die Analyse durch das vorliegend beschriebene Analyse- verfahren, die vorliegend beschriebene Analysevorrichtung bzw. das vorliegend beschrieben Analyseprogramm online oder offline erfolgen kann. Hierbei wird unter „offline“ eine Analyse verstanden, bei welcher eine in sich abgeschlossene Herzfrequenzkurve, welche abschließend gemessen ist, einer entsprechenden Analyse unterzogen wird. Eine Online- Analyse bedingt dann, dass die entsprechende Herzfrequenzkurve fortlaufend noch ergänzt wird, während entsprechende Werte bzw. Signale bereits bestimmt oder quantifiziert werden. Da es sich, je nach konkreter Umsetzung, bei der Analyse um eine statistische Bewertung handeln kann, ist es denkbar, dass bei einer Online-Analyse jeweils lediglich ein bestimmter Wertesatz, der sich über ein bestimmtes Zeitintervall erstreckt, der Online-Analyse zugrunde gelegt wird. Alternativ ist es denkbar, dass die Mächtigkeit der Wertemenge mit Messung bzw. Eingabe der Herzfrequenzkurve jeweils ansteigt und auf diese Weise das Ergebnis der Online-Analyse entsprechend der ansteigenden Mächtigkeit angepasst bzw. modifiziert wird.

[92] Je nach konkreter Umsetzung kann es von Vorteil sein, wenn vor dem Berechnen des Wertes Q die Herzfrequenzkurve detrendiert wird. Durch ein derartiges Detrending können Langzeitartefakte in ihren Effekten auf die Analyse minimiert werden. Dementsprechend ist es von Vorteil, wenn die Analysevorrichtung auch entsprechende Detrendingmittel zum Detrending der Herzfrequenzkurve aufweist. Andererseits ist ein Detrending beispielsweise aus der eingangs bereits zitierten WO 2017/050321 A1 oder auch durch Matey et al. (Asymmetrie detrended fluctuation analysis in neonatal stress. 2018 Phytol. Meas. 39085006-ISNN 1361-6579) bekannt.

[93] Als Bestimmungsmittel zur Bestimmung der bestimmte Zustände des Körpers repräsentierenden Signale aus der gemessenen Herzfrequenzkurve kommen sämtliche Einrichtungen in Frage, über welche entsprechende Signale bestimmt werden können. Dieses können insbesondere auch in elektrische bzw. elektronische Schaltkreise integrierte neuronale Netze oder sonstige künstliche Intelligenzen bzw. Fuzzy-Logik sein. Auch können hier geeignete Filteranordnungen u. ä. genutzt werden, um die für eine Bestimmung erforderlichen Analyseschritte vornehmen zu können.

[94] Selbiges gilt für die Quantifizierungsmittei bzw. die Quantifizierungseinrichtung der Analysevorrichtung, welche sämtliche gegenständlichen Maßnahmen, wie elektrische Einrichtungen oder elektronische Einrichtungen, aber auch informationstechnische Einrichtungen umfassen können, mittels derer die zugehörigen Quantifizierungsmaßnahmen durchgeführt werden können. Auch hier können, je nach konkreter Umsetzung, spezielle informationstechnische Strukturen, wie künstliche Intelligenzen, neuronale Netze oder Fuzzy-Logiken zum Einsatz kommen. Insbesondere hinsichtlich der Quantifizierungsein- richtung erscheinen jedoch bereits herkömmliche informationstechnische Anlagen, welche entsprechend programmiert sind, vorteilhaft. Andererseits ist es jedoch denkbar, dass durch Filter und geeignet elektronisch ausgebildete Operationsverstärker Quantifizierungsmittel, welche die Herzfrequenzkurve in geeigneter Weise zu dem Ungleichmäßigkeitssignal u(U) und den übrigen, die Herzfrequenzkurve quantifizierenden Signale quantifizieren können, zum Einsatz kommen, was eine besonders schnelle und effektive Analyse erwarten lässt. Je nach konkreter Umsetzung können die Quantifizierungsmittel bzw. die Quantifizierungs- einrichtung in einer am Körper getragenen Analysevorrichtung, wie beispielsweise einer Smartwatch oder einem Fitnesstracker bzw. in einem Mobiltelefon oder einem Computer, wenn die Messergebnisse hierauf übertragen werden, umgesetzt sein. Andererseits versteht es, wenn die Analysevorrichtung selbst komplexer aufgebaut ist, dass hier ebenfalls komplexere Einrichtungen und Umsetzungen vorliegen können. So können die Quantifizierungsmittel bzw. die Quantifizierungseinrichtungen ggf. auch extern durch entsprechende Server umgesetzt sein, was jedoch dann einen ggf. einen entsprechend hohen informationstechnischen Aufwand bedingen kann. [95] Es versteht sich, dass das ausführbare Computerprogramm in erster Linie in kompilierter Form vorzuliegen hat. Unabhängig hiervon umfasst der Begriff eines ausführbaren Computerprogramms jedoch auch ein nicht-kompiliertes Computerprogramm bzw. ein Computerprogramm, welches erst in einer geeigneten Betriebsumgebung zu installieren ist, insoweit die entsprechenden Kompilierungsschritte bzw. Installationsschritte automatisch bzw. innerhalb einer informationstechnischen Anlage oder durch reine Daten- übertragung semiautomatisch durchgeführt werden können. Hierbei spielt es zunächst keine Rolle, in welcher Betriebsumgebung das ausführbare Computerprogramm vorliegt. Dieses kann insbesondere auf einem Computer, auf einem Server, auf einer mobilen Recheneinheit, wie auf einem Smartphone, auf einer Smartwatch oder auf einem Fitnesstracker o.ä., aber auch auf einem Speichermedium, wie auf einem USB-Stick, auf einer Festplatte o.ä., sein.

[96] Wie bereits vorstehend erläutert, kann der Wert Q als funktionaler Wert abhängig von SD1. insbesondere von SD1 up bzw. SD1 down , bzw. als von SD1-Ratio abhängiger Wert ausgestaltet sein.

[97] Um die Schärfe der diesbezüglichen Aussage zu erhöhen, kann es von Vorteil sein, wenn der Wert Q als funktional von SDNN abhängiger Wert Q(SDNN) ausgestaltet ist, wobei mit dem Mittelwert RR mean ist.

[98] Hierbei handelt es sich letztlich um einen im Wesentlichen aus der Zeit-Domain bekannten Wert, der als Gesamtstreuung SDNN letztlich eine Art Standardabweichung unter Berücksichtigung des Mittelwerts RR mean darstellt.

[99] Es hat sich herausgestellt, dass insbesondere die Gesamtstreuung, vorzugsweise wenn sie zuvor einem Detrending unterzogen wurde, in der Lage ist den Wert Q in seiner Signifikanz bzw. Aussagekraft zu erhöhen, insbesondere im Zusammenhang mit der vorstehend im Detail erläuterten Aufteilung der Menge jeweils aufeinanderfolgender Herzschläge RR n in wenigstens eine Teilmenge.

[100] In konkreter Umsetzung hat sich insbesondere herausgestellt, dass der Wert Q als Produkt der Gesamtstreuung, vorzugsweise nach einem Detrending, und dem SD1Ratio dargestellt werden kann, wobei die Signifikanz bzw. Aussagekraft noch weiter erhöht werden kann, wenn in diesem Produkt der Wert SD1-Ratio mit einem Exponenten ungleich 0 bzw. ungleich 1 versehen ist.

[101] In der Praxis hat sich ein Exponent p>0,4 und/oder <0,6 als vorteilhaft erwiesen. Insbesondere hat sich herausgestellt, dass ein Exponent p von 0,5 vorteilhaft erscheint.

[102] Es versteht sich, dass die Merkmale der vorstehend bzw. in den Ansprüchen beschriebenen Lösungen gegebenenfalls auch kombiniert werden können, um die Vorteile entsprechend kumuliert umsetzen zu können.

[103] Weitere Vorteile, Ziele und Eigenschaften vorliegender Erfindung werden anhand nachfolgender Beschreibung von Ausführungsbeispielen erläutert, die insbesondere auch in anliegender Zeichnung dargestellt sind. In der Zeichnung zeigen:

Figur 1 eine tabellarische Aufstellung einer Herzfrequenzkurve eines Patienten mit wenig Widerstandsfähigkeit;

Figur 2 eine tabellarische Aufstellung einer Herzfrequenzkurve eines Patienten mit hoher Widerstandsfähigkeit;

Figur 3 grafisch die Variation der Herzrate der Aufstellung nach Figur 1;

Figur 4 grafisch die Variation der Herzrate der Aufstellung nach Figur 2;

Figur 5 einen Poincaré-Plot der Aufstellung nach Figur 1 ; und

Figur 6 einen Poincaré-Plot der Aufstellung nach Figur 2.

[104] So zeigen die Figuren 1 und 2 jeweils zwei unterschiedliche Herzfrequenzkurven, die hier zunächst als tabellarische Folge einzelne Pulszeitpunkte vorliegen, was jeweils in der ersten Spalte entsprechend dargestellt ist. [105] Hierbei basiert die in Figur 1 dargestellte Tabelle auf der Herzfrequenzkurve eines Patienten mit wenig Widerstandsfähigkeit, während die in Figur 2 dargestellte Tabelle auf der Herzfrequenzkurve eines Patienten mit hoher Widerstandsfähigkeit basiert.

[106] Die in der ersten Spalte dargestellte Herzfrequenzkurve wurde dann in der zweitem Spalte hinsichtlich der Abstände der jeweiligen Herzschläge RR n bzw. hinsichtlich der Pulsweite ausgewertet, wobei dann, um eine grafische und mathematische Analyse zu erleichtern, noch in der dritten Spalte der jeweilige Abstand RR n+1 zum nächstfolgenden Herzschlag dargestellt ist.

[107] Die entsprechenden Ergebnis sind in den Grafiken der Figuren 3 bis 6 dann visualisiert. Schon mit bloßen Auge lassen sich erhebliche Abweichungen in den Charakteristiken der jeweiligen Herzratenvariabilität erkennen.

[108] Zur Quantifizierung der Widerstandsfähigkeit, welche unter Umständen qualitativ aus einem Vergleich der Asymmetrien der Punktescharen in den Figuren 5 und 6 um die Winkelhalbierende erkennbar sein kann, wurde dann in den Tabellen in der vierten Spalte noch die Werte Delta als Änderung des Abstandes von RR n zu RR n+1 und in der fünften Spalte Delta 2 als das Quadrat dieser Änderung ermittelt. Ebenso wurde hierzu bestimmt, zu welcher der beiden Teilmenge T up oder T down die jeweilige Änderung zuzuordnen ist, was in der sechsten bzw. achten Spalte entsprechend dargestellt wurde. Die siebte und die neunte Spalte enthalten jeweils nochmals das zugehörige Delta 2 , um die hierauf folgenden tabellarischen Berechnungen zu erleichtern.

[109] Hieraus lassen sich dann die folgenden summarischen Wert ermitteln:

Hierbei ist SDNN die Standardabweichung der jeweiligen Abstände RR n , also wobei RR mean der Mittelwert RR mean ist.

[110] Dieses ergibt dann mit jeweils und dann hieraus folgend mit jeweils und somit mit dem vorstehend bereits dargestellten Wert SDNN und mit Q = SDNN x (SD1Ratio) 0,5 dann

Widerstandsfähigkeit bzw. als entsprechende funktionale Abhängigkeit für die Ungleich- mäßigkeit u(U) mit u(U) = Q und Quantifizierung der Widerstandsfähigkeit durch ein W- Signal mit W-Signal = u(U) = Q.

[111] Gegebenenfalls kann mit an sich bekannten Methoden ein Detrending vorgenommen werden, um Langzeiteffekte zu minimieren. Dieses ist jedoch bei einer rein tabellarischen Herangehensweise und entsprechend folgenden statistischen Berechnungen mit verhältnismäßig geringen Zahlen an Messpunkten schwierig entsprechend einfach darzustellen, so dass vorliegend auf eine entsprechende Darstellung des Detrending verzichtet wurde, da dieses an sich auch bekannt ist.