Biosignale Teil 2

werden durch zeichen Representiert

• sämtliche Info wird bei der Verarbeitung im Rechner durch digitale  Zeichen dargestellt z.B digitale Uhr
• werden in der Medizin benötigt um Patientendaten automatisiert zu erfassen und auszuwerten z.B Überwachung von Herzfrequenz, Atemfrequenz etc..
• wichtig für : automatisierte Erzeugung von Warnsignalen und Steuerung von Medizintechnik (Defi) durch voreungestellte individiuelle Schwellwerte

• beliebig oft kopierbar
• stehen gleichzeitig an unterschiedlichen Orten zur Verfügung
• können Komprimiert werden
• Ermöglichen eine Parallelisierung von Arbeitsschritten für die Medizin

Analog-Digital-Wandler

Ein elektronisches Gerät der zur Umwandlung der analogen Daten in digitalen Daten dient.
--> Quantisierung kontinuirlicher Eingangssignale im Zeit und Wertebereich
--> Zeitabhängige Spannungswerte des Analogsignals werde in gleichen Zeitintervallen erfasst

Shannon - Nyquist- Theorem: Theorem zur Abtastung

Analogische Signale müssen mit einer Frequenz abgetastet werden, die mind. doppelt so hoch ist wie die höchste im anal. Signal enthaltenen Frequenzen

große Kreislauf: linke Herzhälfte--> O₂ Reiches Blut wird in die Organe gepumpt von linker HK in den Körper und dann in rechten VH

kleiner Kreislauf: Lungenkreislauf
rechte Herzhälfte --> O₂ Armes Blut aus der rechten HK wird in der Lunge oxigeniert und anschließend in linken VH weitergeleitet.

Systole: Anspannungs- und Austreibungsphase

• AV Klappen sind geschlossen
• Taschenklappen öffnen sich
• MYokard baut Druck auf. Alle 4 Klappen sind zu dem Zeitpunkt geschlossen
• Druck steigt über den Druck der Aorta und Austreibungsphase beginnt

Diastole: Erschlaffungs- und Füllungsphase

• Taschenklappen schließen sich und verhindern somit den Rückfluss
• AV Klappen öffnen sich um Kammern zu füllen
• Nach Auswurf entspannen die Ventrikel --> Füllung der VH beginnt
• Kammerdruck fällt unter Aortendruck
• Pulmonal- und Aortenklappen schließen sich --> Füllung der HK aus den VH

Nerven: 

• motorische alpha-Fasern(Armbewegung): 80-120 m/s
• vegetative C-Fasern (Darm, Magen): 1-2 m/s

Muskeln: 

• Skelettmuskelfasern: 5-8 m/s
• HIS-Bündel: 2-5 m/s
• Arbeitsmyokard: 0,5-2 m/s

• Gemeinsame Endstadium unterschdl. Herzkrankheiten
• Das Herz ist nicht mehr in der Lage den Körper ausreichend mit O₂ reichem Blut zu versorgen
• Typ. Erkrankung des Alters irreversibe Verminderung der Leistungsfähigkeit des Herzens

• ischämisch: periphere Arterielle Erkrankung, Thrombose -->  Herzinfarkte
• Infektionen
• non-Ischämisch: Diabetes, ständige Hypertonie, Arrythmien, rheumatische Herzerkrankungen, entzündliche Herzerkrankungen, Herzklappenerkrankungen

man unterscheidet:

Linksherzinsuffizienz: verminderte periphere Durchblutung da  Pumpleistung des linken Ventrikels unzureichend ist

• hochdruckbeingte Lungenstauung --> Folge: Lungenödem
• Asthma Cadiale
  Müdigkeit und Leistungsschwäche

Rechtsherzinsuffizienz: verminderte  pulmonale Durchblutung danicht ausreichende Pumpleistung des rechten Ventrikels

• Müdigkeit und Leistungsschwäche
• Wasseransammlung im Körper z.B Beinödeme
• Beschwerden in Magen- und Lebergegend

• EKG: vielfache Herzrythmusstörungen und Tachykardien lassen sich damit erkennen
• Röntgenaufnahmen: zeigen bei Rechtsherzinsuffiienz einen vergrößerten VH
• plötzliche Gewichtszunahme durch Wassereinlagerungen als Folge von verminderter Nierendurchblutung
• Echo-Kardiographische Untersuchung: verringerte Kontraktionsfähigkeit des Herzens und Fehlfunktionen der HKlappen können dargestellt werden
  +Dopplerverfahren: Verringerte Auswurfvolumina der HK lassen sich darstellen

New York Heart Association (NYHA) unterscheidet 4 klassen:

• NYHA 1: kaum spürbare Einschränkung
• " 2: leichte limitation körperlicher Aktivität
• " 3:  Limitation körperlicher Aktivität, bei Ruhe Beschwerdefrei
• " 4: jede körperliche Betätigung bereitet Probleme, auch bei Ruhe

Herzmuskelschwäche oder Klappendefekte sind die häufigste Gründe für reduzierte Herzschlagvolumen bei HI!

Deshalb versucht der Körper diese Fehlmenge an pro Herzschlag in den Kreislauf gepumptes Volumen durch die Erhöhung der Herzfrequenz zu kompensieren.

EKG, Pulsoximetrie, Drucksensoren und
Blutdruckschwakungen zw. Systole und Diastole lassen Herzfrequenz ableiten.

Herzklappendefekte verringern die Effektivität der Herzarbeit

• EF ist der Prozentanteil des Schlagvolumens der in die Aorta unsgetrieben wird und nicht wieder in den Ventrikel zurück strömt
• EF > 70% = normal
  EF zw. 60-70% = gering eingeschränkt
  45-55% = mäßig eingeschränkt
  30-40% = mittelschwer eingeschränkt
  <30% = schwer eingeschänkt

• biologische
• mechanische
• TAVI

• Basierend auf Schweineherzklappen
• Minimalinvasive, selbsterweiternde Prothesen über Katheter einsetzbar
• Herzklappenersatz bei Personen die sonst nicht operabel erscheinen z.B alte Leute, Kinder

VT: Keine Herz-Lungen Maschine, kleiner Zugangsweg, schnelle Mobilisierung

NT: Risiko für Herz-Rythmusstörungen, Einsatz von Herzschrittmacher, Auftreten von Undichtigkeiten

• misst die Pumpleistung des Herzens in Liter pro Minute
• Messung von Schlagvolumen und Herzfrequenz: HMV ist Produkt aus Schlagvolumen und Herzfrequenz
• Normal zwischen 5-9l pro Minute

Kontrolle des Blutdrucks ist ausgerechnet beim geschädigten insuffizienz Herz regelmäßig Durchzuführen, denn HYpertonie fördert einen progressiven Verlauf der Erkrankung

in mmHg systolische und diastolische Werte,
pathologisch ab 140/90 mmHg

invasive: direkt über einen in der Arterie liegenden Katheter

non-invasive:
Methode nach RR
Hörbare Korotkoff Geräusche die durch Verwirbelung des Blutflusses in den teilweise zusammengedrückten Arterien entstehen

• Oberarmmanschette angelegt und bis über den arteriellen BD aufpumpen (nicht mehr hörbar)
• Druck langsam auslassen
• beim unterschreiten des systolischen Drucks übertragen sich die Schwankungen des BD auf Manschettendruck (sichtbar auf Manometer und hörbar mit Stethoskop " Korotkoff Geräusche")
• Diastol. Druck in dem Moment wo die Druckschwankungen aufhören

Oszillometrische Verfahren: Mikroprozessorgesteuerte Blutdruckgeräte
Ebenfalls mit Manschette
Einziger unterschied ist dass die Korotkoffgeräusche mit Mikrophon aufgezeichnet werden und als zusätzliche Parameter zur Validierung des Zeitpkts der syst. und diast. dienen
Druckschwankungen werden registriert und zur Berechnung des syst. und diast. Drucks benötigt

-->Problem: Güte der Messung hängt entscheident von der Detektion der Systole und Diastole ab.

• Krankheiten, NS, Hormone, Medikamente
• Atmung und Belastung, Alter, Lage des Körpers

-->Formel für den mittleren arteriellen Druck (MAD):

MAD= BD_diast. + 1/3*(BD_syst. - BD_diast.)     bei zentrale Gefäße und hohe Frequenzen 1/2 statt 1/3