Ziel

Das Projekt baut auf langjährigen Erfahrungen bei der Anwendung leistungsfähiger Informations- und Kommunikationstechnologien und den Entwicklungen der Methoden der Mustererkennung im EKG in Echtzeit mit einem hochauflösenden EKG-System auf.

Es erfolgt die Erfassung, Signalaufnahme und Echtzeitanalyse mit tragbaren Biosignalrecordern (PhysioCord). Die abgeleiteten und vorverarbeiteten Signale werden über DECT-Funkmodems an einen stationären, leistungsfähigen Computer übermittelt und nach einem patentierten Verfahren in Echtzeit analysiert und erkannt. Zur Verbesserung der Erkennungsleistung werden auch die Substrukturen des EKG nach der evolutionären Strategie klassifiziert und erkannt. Eine Datenbank unterstützt die Auswertung der EKG-Daten unter Anwendung der Verfahren der Nichtlinearen Dynamik.

Mit der steigenden Leistungsfähigkeit und weiteren Miniaturisierung der Recorder können die Erkennungsmechanismen in die  tragbaren Geräte integriert werden. Dadurch wird die erforderliche Übertragungsleistung reduziert. Eine weitere Zielstellung des Projektes besteht folglich in der wissenschaftlichen Vorbereitung der autonomen Arbeit der tragbaren Geräte, die nur eine Verbindung zu einer Rettungsstation selbständig aufbauen, wenn eine Risikosituation mit hoher Wahrscheinlichkeit erkannt wird.

Obwohl die Arbeiten zur schritthaltenden Analyse nach dem patentierten Verfahren der virtuellen Quellen seit mehr als 10 Jahren intensiv betrieben werden und in den Publikationen dokumentiert sind, wird über die Literaturstudie nachgewiesen, dass es vergleichbare Lösungen nicht gibt. Die Ursachen dafür sind in der Literaturstudie zumindest teilweise genannt.

Die ersten experimentellen Arbeiten zur Echtzeitanalyse im Zeitbereich nach dem Verfahren der virtuellen Quellen wurden 1988  auf der Grundlage von CAMAC und Z 80 (U 880) begonnen. Mit einem 8-Prozessor-System wurde eine 8-kanalige EEG-Ableitung in Echtzeit analysiert. Die nachfolgende Entwicklung (BrainScope) erfolgte in der Zeit von 1990 bis 1992 im Einzelunternehmen und bis 1994 mit größerer Kraft im Rahmen der technologieorientierten Unternehmensgründung. Technische Grundlage ist ein Multiprozessorsystem, dessen Architektur an die zu lösende Aufgabe angepasst wurde. Der Nutzer kommuniziert über einen PC mit dem System. Ein weiterer PC mit speziellen Multimedia-Funktionen dient der Reizgabe. Das Signal wird sowohl in der herkömmlichen Weise als digitales Signal aufgenommen und gespeichert als auch in das Datenmodell der virtuellen Quellen (vQ) transformiert. Die vQ beschreiben die Einzelpeaks in ihrer räumlich-zeitlichen Ausprägung /Publications 11-23/.

Der Nutzer kann interaktiv mit der Maus interessierende Aktivitäten (vQ) markieren. Es erfolgt eine Musterextraktion und Fuzzifizierung. Es können bei der vorliegenden Implementierung und Leistungsfähigkeit der Prozessoren maximal fünf Folgen von jeweils fünf vQ im fortlaufenden Signal gesucht werden. In vergleichbarer Weise ist die vielkanalige Analyse des EKG mit Hilfe des HeartScope realisiert.

Mit der Auftragsentwicklung eines tragbaren Biosignalrecorders PhysioCord stand die automatische Erkennung des EKG als Einzelsignal im Mittelpunkt. Die realisierte Lösung befindet sich in der Erprobung in drei renommierten Kliniken und ist in /Publications 33/ publiziert.