DE69624797T2

DE69624797T2 - Verfahren und apparat zur detektion von artifakten mit hilfe von gleichtakt signalen in differential signal detektoren

Info

Publication number: DE69624797T2
Application number: DE69624797T
Authority: DE
Inventors: D. Lyster
Original assignee: Agilent Technologies Inc
Current assignee: Agilent Technologies Inc
Priority date: 1995-03-03
Filing date: 1996-02-29
Publication date: 2003-04-10
Anticipated expiration: 2016-03-01
Also published as: DE69624797D1; EP0813386A1; WO1996027326A1; EP1158664A2; JP4151766B2; CA2211550A1; JPH11501541A; EP1158664A3; US5902249A; EP0813386B1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft allgemein ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Detektieren von Artefaktsignalen, die in einen Differenzialmodussignaldetektor eingegeben werden, und insbesondere zur Verwendung von Gleichphasenmodussignalen, die von den Eingangssignalen getrennt sind, um das Ausmaß der Artfaktverfälschung der Eingangssignale zu bestimmen.
Die Präsenz von Gleichphasenmodussignalen in Messsystemen, die primär an der Aufzeichnung von Differenzialmodussignalen interessiert sind, ist ein allgemeines Phänomen. Typische Beispiele eines Differenzialmodus-Signalanalysators umfassen ein elektrokardiografisches ("EKG") Überwachungssystem oder ein Defibrillatorsystem. Elektroden dieses Systems werden vorteilhaft auf dem Torso eines Patienten platziert, so dass die durch den Herzschlag erzeugten elektrischen Signale ein Differenzialsignal über die Elektroden erzeugen. Diese Differenzialmodussignale interessieren, weil diese dem diagnostizierenden Arzt einen genauen Hinweis auf den Zustand des Patientenherzens geben (beispielsweise normales Herzschlagmuster im Gegensatz zu Kammerflimmern).
Wie aus dem Stand der Technik bekannt ist, sind Gleichphasenmodussignale (das heißt Signale, die gleichzeitig bei beiden Elektroden mit im Wesentlichen der gleichen Amplitude, Frequenz und Phase auftreten) den interessierenden Differenzialmodussignalen überlagert (das heißt den von dem Herz erzeugten) und werden manchmal von dem System ihrerseits in Differenzialmodussignale gewandelt. Wie in der gemeinsamen und zeitgleich eingereichten Patentanmeldung Serial-Nr. 08/398,377 (mit dem Titel "COMMON MODE SIGNAL AND CIRCUIT FAULT DETECTION IN DIFFERENTIAL SIGNAL DETECTORS", eingereicht am 3. März 1995 von Leyde et al.) diskutiert wird, kann diese Umwandlung schließlich zur Verfälschung der interessierenden Differenzialmodussignale führen und für den Fall eines Defibrillators kann dies zu einer möglicherweise schädlichen Fehldiagnose des wahren Zustands des Herzens des Patienten führen.
Weil die Möglichkeit einer Fehldiagnose potenziell ernsthafte Konsequenzen hat, sind verschiedene Versuche unternommen worden, um das Problem einer Gleichphasenmoduskonversion zu behandeln. Diese Versuche haben sich im Großen und Ganzen entweder mit der Beseitigung oder der Unterdrückung von Gleichphasenmodussignalen beschäftigt. Durch Reduzieren der Gleichphasenmodussignale wird der Beitrag ihrer Effekte auf die Gesamteingangssignale in ähnlicher Weise reduziert.
Die Reduzierung von Gleichphasenmodussignalen hat verschiedene Formen angenommen. Das erste allgemeine Verfahren besteht in einer Verringerung der Kapazität. Wie aus dem Stand der Technik bekannt ist, induzieren Gleichphasenmodusspannungen Gleichphasenmodusströme, die umgekehrt proportional zu der Gesamtimpedanz um die Schleife zwischen dem Patienten, dem System und den Gleichphasenmodusspannungsquellen herum ist. Um Gleichphasenmodusströme zu verringern, wird diese Impedanz so groß wie möglich gemacht, indem die Kapazität zwischen dem System und seinen Kabelverbindungen zur Außenwelt minimiert wird.
Dennoch hat eine Minimierung der Kapazität ihre Grenzen. Schaltkreise und Verkabelungen belegen gewisse minimale physikalische Bereiche und die Kapazität kann nur dadurch verringert werden, dass der Abstand von diesen Schaltungen zu außenseitigen Bezugspotentialen erhöht wird. Außenseitige Bezugspotentiale können die Masse bzw. Erdung oder Objekte außerhalb des Instruments sein oder können andere Teile desselben Instruments sein, die andere Potenzialbezugspunkte haben.
Beispielsweise enthalten viele medizinische Instrumente "isolierte" Schaltungen, die aus Sicherheitsüberlegungen heraus mit den Patienten verbunden sind. Diese Schaltungen halten ein lokales Bezugspotenzial aufrecht, das elektrisch nicht mit anderen Bezugspotenzialen verbunden ist, um zufällige elektrische Verletzungen zu verringern. In diesen Fällen bedeutet eine Reduzierung der Kapazität zu solchen "isolierten" Schaltungen, dass der freie Raum innerhalb der Instrumente zwischen den isolierten Schaltungen und anderen Abschnitten des Instruments, dem Gehäuse des Instruments und Objekten in der außenseitigen Welt maximiert werden muss. Es ist jedoch auch wichtig, die physikalische Größe des Messgeräts zu begrenzen, so dass eine Vergrößerung des zur Verfügung stehenden freien Raums als Mittel zum Begrenzen der Gleichphasenmodusströme auf praktische Grenzen trifft.
Ein zweiter wesentlicher Versuch, um die Gleichphasenmodusströme zu verringern, ist die Abschirmung. In diesem Fall sind Abschirmungen Äquipotenzialflächen, beispielsweise Metallgehäuse, die dazu verwendet werden, um das Einstreuen von elektromagnetischen Feldern in die Instrumente und in die Verkabelung abzublocken. Solche Felder können beispielsweise von Stromleitungen, Radiosendern oder sich in der Nähe bewegenden aufgeladenen Objekten herrühren und können in Schaltungen, die solchen Effekten begegnen, Gleichphasenmodusströme induzieren.
Die Geräteabschirmung umfasst jedoch nicht den Patienten - eine Hauptquelle einer Gleichphasenmodusankopplung. Die Abschirmung des Gerätesystems tut somit gar nichts, um die Darbietung von großen Gleichphasenmodusquellen an den Elektrodenverbindungen zu verhindern, nach denen die Gleichphasenmodus-zu-Differenzialmodus- Wandlung ohne Behinderung fortschreitet. Eine Abschirmung kann in der Tat die Dinge schlechter machen, indem die Kapazität zwischen der Gerätemasse und der Erdungsmasse erhöht wird, was somit das Fließen eines Gleichphasenmodusstroms erleichtert.
Genau abgestimmt auf die Unzulänglichkeiten einer Abschirmung, besteht ein drittes Verfahren zur Verringerung des Gleichphasenmodussignals in der Verwendung von zusätzlichen Elektroden. In gewissen Systemen ist eine dritte Elektrode an dem Patienten angebracht und mit dem Bezugspotenzial des Geräts verbunden, in dem Bemühen, Gleichphasenmodusströme um die Differenzialelektrodenzuleitungen herum parallel zu schalten. Unglücklicherweise hat selbst diese dritte Elektrode ihre eigene Reihenimpedanz. Somit werden sich Gleichphasenmodusströme aufteilen zwischen den Differenzialeingangszuleitungen und der dritten Elektrodenverbindung. Dies führt zu einer Verringerung - nicht jedoch zu einer Beseitigung - von Gleichphasenmodusströmen in den Differenzialeingangszuleitungen. Das Hinzufügen einer dritten Elektrode führt auch zu einer Verkomplizierung der Schaltung, die als Minimum nur zwei Patientenelektroden erfordert.
Ein viertes Verfahren zur Verringerung von Gleichphasenmodussignalen ist eine Filterung. Gewisse Gleichphasenmodussignale, insbesondere bei niedrigen Frequenzen (beispielsweise unterhalb von 1 Hz) oder bei den Frequenzen von Stromleitungen, liegen außerhalb des normalen Durchlassbereichs, der für EKG-Signale gewünscht ist (für gewöhnlich zwischen 1-40 Hz), und somit kann das Gesamtsignal in gewisser Weise durch Bandpassfilterung verbessert werden. Dennoch nimmt ein Großteil der Energie in Gleichphasenmodusartefakten und EKG-Signalen denselben Bereich des Spektrums ein, was Versuche schwierig gestaltet, sämtliche sinnlosen Gleichphasenmodussignale zu entfernen. Viele zeitveränderliche Felder, denen man bei der Behandlung von Patienten begegnet, fallen in den normalen EKG-Durchlassbereich und haben Zeiteigenschaften, die besonders verwirrend sind.
Wie vorstehend erwähnt wurde, beseitigt keines der zuvor beschriebenen Verfahren, um mit dem Vorhandensein von Gleichphasenmodussignalen fertig zu werden, die Effekte eines Gewandelt-Gleichphasenmodus-zu-Differenzialmodussignals vollständig. Somit ist die Gefahr einer Fehldiagnose weiterhin eine sehr reale und folgenreiche Möglichkeit selbst nachdem die vorstehenden Unterdrückungstechniken versucht worden sind.
Somit besteht ein Bedürfnis nach einem Weg, um die Effekte von Gleichphasenmodussignalen zu behandeln, selbst nachdem eine Unterdrückung dieser Signale versucht worden ist. Die vorliegende Erfindung widmet sich diesem Problem, indem die Gesamteingangssignale analysiert werden, um die Möglichkeit einer ernsthaften Fehldiagnose des Patientenzustands zu vermeiden.
WO-A-83/01374, auf der die zweiteilige Form der unabhängigen Patentansprüche beruht, offenbart eine Anzeigevorrichtung für die Herzaktivität zum Detektieren von Eingangssignälen, die einen Differenzialmodus umfassen, der potenziell mit einem Gleichphasemnodus koexistiert. Die Signale, die über zwei Elektroden eingegeben werden, werden in einer Eingangsstufe in ein EKG-Signal gewandelt, das nachfolgend intensiv gefiltert wird, um ein Kammer-Depolarisationssignal zu erzeugen. Zusätzlich führt die Eingangssignalstufe eine Wandlung der Eingangssignale aus, um ein Ausgangssignal zu erzeugen, das repräsentativ für Eingangssignale ist, die mit entgegengesetzten Phasen von den zwei Elektroden empfangen werden. Dieses Ausgangssignal wird dazu verwendet, um zu detektieren, ob es einen zufrieden stellenden Kontakt z wischen den Elektroden und der Haut des Patienten gibt.
Gemäß einem ersten Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren zum Analysieren von Signalen bereitgestellt, die in eine Vorrichtung eingegeben werden, die Eingangssignale in einer Umgebung detektiert, wo die Eingangssignale einen Differentialmodus (differential mode) umfassen, der potentiell mit einem Gleichphasenmodus (common mode) koexistiert, und zum bestimmen, öb die Eingangssignale verwendet werden können, umfassend den folgenden Schritt:
(A) Signale werden in die Vorrichtung eingegeben, und gekennzeichnet durch die weiteren Schritte:
(B) die Eingangssignale werden in Zwischensignale gewandelt, die auf bekannten Funktionen des Differentialmodus und des Gleichphasenmodus der Eingangssignale basieren; und
es wird zumindest eines der Zwischensignale verwendet, um das Ausmaß zu bestimmen, in dem ein Gleichphasenmodus vorliegt, und um entsprechend dem Ausmaß, in dem der Gleichphasenmodus in den Eingangssignalen vorliegt zu bestimmen, ob das Zwischensignal, das auf einer bekannten Funktion des Differentialmodus basiert, weiter zu analysieren ist.
Gemäß einem zweiten Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung wird eine Vorrichtung zum Detektieren von Eingangssignalen in einer Umgebung bereitgestellt, wo Eingangssignale einen Differenzialmodus umfassen, der potenziell mit einem Gleichphasenmodus koexistiert, die Vorrichtung umfassend:
Mittel zum Eingeben von Signalen, und dadurch gekennzeichnet, dass diese außerdem umfasst:
Mittel, um die Eingangssignale in Zwischensignale zu wandeln, die auf bekannten Funktionen des Differentialmodus und des Gleichphasenmodus der Eingangssignale basieren; und
Mittel um unter Verwendung von zumindest einem der Zwischensignale das Ausmaß zu bestimmen, in dem ein Gleichphasenmodus vorliegt, und um entsprechend dem Ausmaß, in dem der Gleichphasenmodus in den Eingangssignalen vorliegt, zu bestimmen, ob das Zwischensignal weiter zu analysieren ist, das auf einer bekannten Funktion des Differentialmodus basiert.
Gemäß einem dritten Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren zum Analysieren von Signalen bereitgestellt, die in einen EKG-Analysator eingegeben werden, der Eingangssignale in einer Umgebung detektiert, wo die Eingangssignale einen Differenzialmodus umfassen, der potenziell von den EKG-Signalen eines mit dem Analysator verbundenen Patienten herrührt und der potenziell mit einem Gleichphasenmodus koexistiert, und um basierend auf der Analyse eine geeignete Maßnahme zu bestimmen, welches Verfahren den Schritt umfasst:
(A) Signale werden in die Vorrichtung eingegeben, und gekennzeichnet durch die folgenden Schritte:
(B) die Eingangssignale werden in Zwischensignale gewandelt, die auf bekannten Funktionen des Differentialmodus und des Gleichphasenmodus des Eingangssignals basieren, um das Ausmaß zu bestimmen, in dem ein Gleichphasenmodus in den Eingangssignalen vorliegt; und
(C) eine geeignete Maßnahme wird in Entsprechung zu dem Ausmaß, in dem der Gleichphasenmodus in den Eingangssignalen vorliegt, bestimmt.
Bei einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung werden die Zwischensignale kreuzkorreliert, um eine Maßgröße für die Korrelation zwischen den Zwischensignalen zu erzeugen. Diese Maßgröße wird dann mit einem Schwellenwert verglichen. Falls der Vergleich positiv ist, wird dann angenommen, dass die Daten nicht verfälscht sind, und wird mit einer Analyse des Zwischensignals fortgefahren, das den Differenzialmodus repräsentiert (das heißt entweder die Gesamteingangssignale oder das Zwischensignal; das eine bekannte Funktion des Differenzialmodus ist). Ansonsten wird angenommen, dass die Daten verfälscht sind und wird eine Analyse der Signaldaten verhindert.
Gemäß einer anderen Ausführungsform wird ein Zwischensignal, das eine bekannte Funktion des Gleichphasenmodus ist, selbst mit einem Schwellenwert ohne ein erstes Kreuzkorrelieren mit einem Zwischensignal, das den Differenzialmodus repräsentiert, verglichen. Falls der Vergleich positiv ist, dann kann geschlossen werden, dass die Gefahr einer Verfälschung gering ist, und wird eine Analyse des Zwischensignals, das den Differenzialmodus repräsentiert, fortgesetzt. Ansonsten wird angenommen, dass die Gefahr einer Verfälschung zu groß ist, und wird eine Analyse von Signaldaten verhindert.
Ausführungsformen der Erfindung können auch die folgenden Merkmale verwenden.
Die Zwischendatensignale werden von dem Einsatz einer neuen Differenzialverstärkerschaltung abgeleitet, die hierin und in der Anmeldung von Leyde et al. offenbart ist. Die zwei Zwischendatensignale werden dann mit Hilfe eines A/D-Wandlers digitalisiert und zur weiteren Verarbeitung in einen Mikroprozessor eingegeben.
Der Mikroprozessor normalisiert die digitalen Daten und kreuzkorreliert die Daten gemäß einer Kreuzkorrelationsfunktion, die hierin spezifiziert wird. Der resultierende Kreuzkorrelationswert ist, heuristisch gesprochen, eine quantifizierte Maßgröße für das Ausmaß einer Gleichphasenmodusverfälschung, die in den Eingangssignalen vorliegt.
Der Kreuzkorrelationswert wird dann mit einem empirisch erhaltenen Schwellenwert verglichen. Falls der Kreuzkorrelationswert kleiner als der Schwellenwert ist, wird dann angenommen, dass die Eingangssignaldaten vergleichsweise unverfälscht sind und wird eine Bewertung der Eingangsdaten fortgesetzt, um zu bestimmen, ob dem Patienten gerade ein Flimmern wiederfährt. Ansonsten wird angenommen, dass die Eingangsdaten verfälscht sind, und ergreift das System keine Maßnahme im Hinblick auf die Daten.
Ein Vorteil der vorliegenden Erfindung ist, dass der verbleibende Gleichphasenmodus, der mit Hilfe von Techniken aus dem Stand der Technik nicht vollständig eliminiert werden kann, extrahiert wird, um wertvolle Daten betreffend das Ausmaß der Verfälschung des gewandelten Gleichphasenmodussignals bereitzustellen, das in den Eingangssignalen vorliegt. Falls befunden wird, dass das Ausmaß der Verfälschung groß ist, dann werden bis dahin gesammelte Signaldaten nicht berücksichtigt. Eine Datenbewertung wird dann nur wieder aufgenommen, wenn das Ausmaß einer Verfälschung unterhalb einer Schwellenwertmaßgröße ist.
Ein anderer Vorteil ist, dass der Benutzer des Systems die Verfälschungsbedingung abschätzen kann und dass ihm von dem System ein Rat gegeben werden kann, welche Schritte unternommen werden sollen, um das Ausmaß des in das System eingeführten Gleichphasenmodus zu verringern.
Für ein vollständiges Verständnis der vorliegenden Erfindung sollte nun Bezug genommen werden auf die nachfolgende ausführliche Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen der Erfindung, die nur in beispielhafter Weise unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen gegeben wird, worin:
Fig. 1 ein schematisches Blockdiagramm eines gemäß der beanspruchten Erfindung aufgebauten Signaldetektors ist.
Fig. 2 ist ein vereinfachtes Schaltschema eines Eingangsverstärkers, der Anteile der Differenzialmodus- und Gleichphasenmoduseingangssignale separiert, die von nachfolgenden Abschnitten des Detektors verwendet werden können.
Fig. 3 ist ein detaillierteres Schaltschema des Eingangsverstärkers, der in Fig. 2 dargestellt ist.
Fig. 4 stellt die Verarbeitung von Eingangssignalen durch einen Eingangsverstärker, wie er in den Fig. 2 oder 3 gezeigt ist, dar, wo ein erheblicher Anteil an Gleichphasenmodussignal und Impedanzfehlanpassung auf den Eingangszuleitungen vorliegt.
Fig. 5 stellt die Verarbeitung von Eingangssignalen dar, wo es dasselbe Gleichphasenmodussignal wie in Fig. 4 gibt; wo es jedoch keine Impedanzfehlanpassung gibt.
Fig. 6 stellt die Verarbeitung von Eingangssignalen dar, wo es im Vergleich kein Gleichphasenmoduseingangssignal gibt, wo es jedoch eine Impedanzfehlanpassung gibt.
Fig. 7 ist ein schematisches Blockdiagramm des Mikroprozessorsystems, das Zwischensignaldaten in der in Fig. 8 gezeigten Weise verarbeitet.
Fig. 8 ist ein Flussdiagramm, das ausführlich die Verarbeitung von Zwischendaten zeigt, die von dem Mikroprozessorsystem ausgeführt wird.
Bezugnehmend nun auf die Fig. 1, ist ein schematisches Blockdiagramm eines Defibrillatorsystems 10 gezeigt, das gemäß der vorliegend beanspruchten Erfindung aufgebaut ist. Der Defibrillator 10 ist mit einem Patienten 12 über Elektroden 16 und 18 verbunden, die vorteilhaft in der Nähe des Herzens 14 platziert sind, welche eine Differenzialmodussignal Vekg ausgeben. Die Elektroden 16 und 18 haben zugehörige Impedanzen 20 bis 22 und sind schematisch mit 21 und 22 bezeichnet.
Wie aus dem Stand der Technik bekannt ist, kann es zu Gleichphasenmodussignalen durch verschiedene Quellen führen. Eine solche Quelle 26 ("Vcm") induziert einen Gleichphasenmodusstrom 28 ("Icm(t)"), der einer Bahn in Fig. 1 von der Erdungsmasse 24 durch den Patienten 12 und die Elektroden 16 und 18, durch den Defibrillator 10 und zurück zur Erdungsmasse 24 über eine Streukapazität 30 ("Cins") folgt. Gleichphasenmodusströme, beispielsweise Icm(t), koexistieren mit (und sind überlagert zu) Differenzialmodussignalen, die von dem Herzen erzeugt werden.
Diese überlagerten Gleichphasenmodussignale werden in den Defibrillator 10 gemeinsam mit den Differenzialmodussignalen über Elektroden 16 und 18 in den Differenzial- und Gleichphasenmodusverstärkerblock 32 eingegeben. In einem typischen Verstärker wird ein gewisser Anteil der Gleichphasenmodussignale in Differenzialmodussignale gewandelt und als Differenzialmodussignale weiter in den Ausgang geleitet. In diesen typischen Verstärkersystemen dominieren die umgewandelten Gleichphasenmodussignale manchmal das Ausgangssignal des Verstärkers und die Gefahr zur Fehldiagnose des interessierenden Differenzialmodussignals besteht.
Obwohl der hiermit beanspruchte Verstärker das Vorhandensein von gewandelten Gleichphasenmodussignalen von dem Ausgangssignal nicht vollständig eliminiert, wandet das hiermit beanspruchte System die Eingangssignale in zwei Zwischensignale 34 und 36 um, die bekannte Funktionen der Differenzialmodussignale und der Gleichphasenmodussignale sind.
Ein vereinfachtes schematisches Diagramm eines solchen geeigneten Verstärkerblocks 32, der die Eingangssignale in diese zwei Zwischensignale wandelt, ist in Fig. 2 gezeigt. Der Verstärkerblock 32 umfasst einen Geräteverstärker 70 mit einer Verstärkung, die im Wesentlichen gleich 1 ist (das heißt G = 1). Der Verstärker 70 ist mit Eingangselektroden verbunden, die von dem Patienten 12 kommen, die die Differenzialmodus- und Gleichphasenmoduseingangssignale bereitstellen.
Was die Differenzialmoduseingangssignale anbelangt, kann gezeigt werden (und dies wird in der Patentanmeldung von Leyde et al. gezeigt), das das Eingangsimpedanzelement 72 für eine positive Rückkopplung sorgt, um die Impedanz für solche Differenzialmodussignale zu erhöhen. Zusätzlich kann gezeigt werden, dass das Zwischensignal 36 des Geräteverstärkers 70, nach geeigneter Filterung aus Vprobe (Filter 92, wie in Fig. 3 gezeigt), eine Funktion sowohl des Eingangsdifferenzialmodussignals Vekg als auch des Gleichphasenmodussignals Vcm ist. In der Praxis wird das Zwischensignal 36 von dem EKG-Signal des Patienten für gewöhnlich dominiert, aber gelegentlich wird dieses Ausgangssignal durch gewandelte Gleichphasenmodusartefakte verfälscht, so dass eine genaue Diagnose der Differenzialmodussignalkomponente nicht möglich ist.
Wie auch für das Ausgangssignal des Operationsverstärkers 80 kann gezeigt werden, dass nach einer geeigneten Filterung von Vprobe (Filter 90, wie in Fig. 3 gezeigt) die Spannung auf der Leitung 34 ungefähr Icm/2 · Rti beträgt - was nur eine Funktion des Gleichphasenmodussignals ist.
Die Fig. 3 ist ein detaillierteres elektrisches Schaltschema der in Fig. 2 gezeigten vereinfachten Schaltung, wobei gleiche Bauelemente mit denselben Bezugszeichen bezeichnet sind. Man wird erkennen, dass, während Fig. 3 eine aktuelle Ausführungsform des Verstärkerblocks 32 mit beispielhaften Bauelementwerten und Bauelementbezeichnungen ist, die vorliegende Erfindung nicht auf irgendeinen speziellen Wert oder eine Bezeichnung eines Bauelements beschränkt sein sollte. Auch sollte die vorliegende Erfindung nicht auf die spezielle Schaltungsanordnung, die in Fig. 3 gezeigt ist, beschränkt sein für die Zwecke der vorliegenden Erfindung genügt jegliches Verfahren zur Umwandlung der Eingangssignale in Zwischensignale, die bekannte Funktionen von Differenzialmodussignalen und einem Gleichphasenmodussignal sind.
Um die Funktionsweise des "vorgezogenen" Abschnitts 108 des Systems 10 darzustellen (wobei der Begriff "vorgezogen" die Elektroden, den Verstärkerblock 32 und die Kabel umfasst, die die Elektroden mit dem Block 32 verbinden), zeigen die Fig. 4, 5 und 6 die Funktionsweise des "vorgezogenen Abschnitts" 108 in Antwort auf ein beispielhaftes Differenzialmoduseingangssignal 100 und ein beispielhaftes Gleichphasenmoduseingangssignal 102. In Fig. 4 ist angenommen, dass es eine Impedanzfehlanpassung zwischen den zwei Elektroden gibt, wobei 21 viel größer ist als 22. Eine Impedanzfehlanpassung könnte aus verschiedenen Gründen auftreten, die die Tatsache einschließen, dass eine Elektrode in ungeeigneter Weise auf dem Torso des Patienten platziert wurde.
Wie aus dem Stand der Technik bekannt ist, erhöht eine solche Impedanzfehlanpassung den Anteil an gewandelten Gleichphasenmodussignalen in dem Ausgangssignal des Verstärkerblocks 32.
Wie man aus Fig. 4 sehen kann, ist das EKG-Signal 100 normal; es koexistiert jedoch mit einem vergleichsweise starken Gleichphasenmodusstrom 102. Der vorgezogene Abschnitt 108 trennt das Gleichphasenmodussignal 104 auf Leitung 34 aus; weil jedoch der Anteil an gewandelten Gleichphasenmodussignalen vergleichsweise groß ist, kann man sehen, dass das zweite Zwischenausgangssignal 106 auf Leitung 36 einen großen verfälschenden Anteil enthält. In einem solchen Fall ist es möglich, dass das Signal 106 fehlinterpretiert wird, nämlich dahingehend, dass sich das Herz in einem Flimmerzustand befindet. Wie jedoch nachfolgend ausführlicher diskutiert werden wird, würde die vorliegende Erfindung bemerken, dass das Zwischenausgangssignal 104 ein starkes Gleichphasenmodussignal repräsentiert, dass eine Verfälschung und die Gefahr einer Fehldiagnose existiert, und würde jegliche Maßnahme verhindern, die auf einer solchen Fehldiagnose basiert (beispielsweise dem Patienten einen Schock geben, dessen Herzrhythmus innerhalb von normalen Parameterwerten liegt).
Man wird erkennen, dass es wichtig ist, zwischen der Möglichkeit einer Gleichphasenmodusverfälschung der Differenzialmodussignale und dem tatsächlichen Vorhandensein einer Verfälschung zu unterscheiden. Obwohl hohe Gleichphasenmodusströme vorliegen können, die unter gewissen Umständen zu einer erheblichen Signalverfälschung führen, können solche Ströme tatsächlich unter idealeren Bedingungen wenige unerwünschte Effekte hervorrufen. Eine einfache Unterbrechung der Analyse von vitaler EKG- Information, wenn nur die Möglichkeit einer Verfälschung detektiert wird, kann die Bereitstellung einer Therapie für bedürftige Patienten überflüssigerweise behindern. Es ist ein wichtiges Merkmal der hierin beanspruchten Erfindung, die Analyse nur dann zu unterbrechen, wenn detektiert wird, dass eine solche Verfälschung tatsächlich vorliegt.
Die Fig. 5 zeigt den selben vorgezogenen Schaltungsabschnitt 108, der denselben Differenzialmodussignalen und Gleichphasenmoduseingangssignalen begegnet, wie diese in Fig. 4 dargestellt sind. In diesem Fall sind jedoch beide Elektrodenimpedanzen, auf Grund glücklicher Fügung, im Wesentlichen gleich. Die Wahrscheinlichkeit einer Gleichphasenmodus-zu-Differenzialmodus-Wandlung ist somit kleiner. Obwohl somit das Gleichphasenmodussignal 104 von dem Beispiel gemäß Fig. 4 unverändert ist, ist sein tatsächlicher Einfluss auf das Differenzialmodussignal 106 nicht so stark. Auf der Grundlage des kleinen Anteils des Gleichphasenmodussignals 104, das in dem Differenzialmodussignal 106 seine Entsprechung hat, könnte das hiermit beanspruchte System in geeigneter Weise schließen, dass die Verfälschung in dem Differenzialmodussignal klein ist; folglich ist das Zwischensignal 36 eine genaue Darstellung des Differenzialmodussignals, das von dem Herz des Patienten stammt.
Die Fig. 6 stellt den vorgezogenen Abschnitt der Verarbeitung eines normalen EKG- Signals dar, das mit einem vergleichsweise kleinen Gleichphasenmodussignal koexistiert - wobei die Elektrodenimpedanzen wiederum fehlangepasst sind, wie in Fig. 4. Wie man sehen kann, ist der Anteil an gewandeltem Gleichphasenmodussignal ebenfalls klein, weil das eingegebene Gleichphasenmodussignal ursprünglich klein ist. Wiederum, wie in Fig. 5, könnte das hiermit beanspruchte System in geeigneter Weise schließen, dass der Anteil an Differenzialmodussignalverfälschung klein ist; und folglich ist das Zwischenausgangssignal 36 ein genauer Ablesewert des Differenzial-EKG-Signals des Patienten.
Kehren wir nun zurück zur Fig. 1, sobald die zwei Zwischensignale 34 und 36 erzeugt sind, werden diese mit Hilfe eines A/D-Wandlers 38 digital abgetastet und werden digitale Signale 40 bis 42 erzeugt. Man wird erkennen, dass für die Zwecke der vorliegenden Erfindung jeglicher kommerziell erhältliche A/D-Wandler von ausreichender Geschwindigkeit und Auflösung genügen wird, um die Eingangssignale zu erfassen.
Es sei auch darauf hingewiesen, dass andere Ausführungsformen zum Manipulieren von Eingangssignalen für die Zwecke der vorliegenden Erfindung ausreichen. Beispielsweise können Signalquellen 34 und 36 mit Hilfe separater Analog-zu-Digital-Wandler digitalisiert werden. Die digitalisierten Signale können mit Hilfe von anwendungsspezifischen integrierten Schaltkreisen ("ASIC") oder kommerziellen Digitalsignalverarbeitungsschaltungen (DSP) vorverarbeitet werden, bevor diese zu anderen Bauelementen des Mikroprozessorsystems weitergeleitet werden, und eine solche Weiterleitung kann entweder auf seriellen oder parallelen Informationsbussen erfolgen, was aus dem Stand der Technik bekannt ist. Beispielsweise könnte der ASIC-Chip eine digitale Filterung ausführen, um die Rechenlast des Mikroprozessors zu entlasten.
Diese Signale werden an das Mikroprozessorsystem 44 gesendet, wo diese digital hoch- und tiefpassgefiltert werden (mit Hilfe von üblichen aus dem Stand der Technik bekannten Verfahren) und in Datenfeldern V&sub1; (n) und V&sub2; (m) gespeichert werden. In einer aktuellen Ausführungsform sind V&sub1; (n) und V&sub2; (m) jeweils getastete Datenfelder, wobei jedes Element des Felds als eine 16-Bit vorzeichenbehaftete Integerzahl dargestellt wird. Für eine vorzeichenbehaftete 16-Bit-Integerzahl beträgt der Wertebereich für jeden Abtastwert +/- 1,0 Mikroampere für ein Element von V&sub1; (n) und +/- 75 Millivolt für ein Element von V&sub2; (m). Die Auflösung von V&sub1; (n) beträgt etwa 500 Mikroampere und für V&sub2; (m) 2,5 Mikrovolt. V&sub1; (n) repräsentiert einen Datendurchlassbereich von 2,5 bis 12 Hertz und V&sub2; (m) repräsentiert einen Datendurchlassbereich 0,3 bis 20 Hertz.
Jedes Feld in der aktuellen Ausführungsform speichert bis zu 4, 5 Sekunden von getasteten Datenwerten. V&sub1; wird mit 50 Hertz getastet und V&sub2; mit 100 Hertz - somit ist V&sub1; (n) eine gespeicherte Matrix von 225 Probenwerten für die gesamten 4, 5 Sekunden, während V&sub2; (m) eine gespeicherte Matrix von 450 Abtastwerten ist. Der Hauptgrund, weshalb V&sub2; mit der doppelten Frequenz wie V&sub1; abgetastet wird, ist der, dass die Schock- /Nicht-Schock-Analyse von V&sub2; (m) eine höhere Abtastauflösung erfordert als die nachfolgend beschriebene Kreuzkorrelationsfunktion.
Ein problemorientiertes Blockschema einer Ausführungsform des Mikrocomputersystems 44 ist in Fig. 7 gegeben. Das Mikrocomputersystem 44 umfasst I/O-Leitungen 40a und 42a, einen Mikroprozessor 110, einen Festwertspeicher 112 ("ROM"), in dem die Software 114 gespeichert ist, die die Vorgänge des Mikroprozessors 110 steuert, einen Direktzugriffsspeicher 116 ("RAM") sowie andere I/O-Leitungen 118.
Die digitalen Signale 40 und 42 werden über die I/O-Leitungen 40a bzw. 42a in den Mikroprozessor 110 eingegeben. Der Mikroprozessor 110, der unter Steuerung der Software 114 arbeitet, speichert diese digitalen Signale 40 und 42 in das RAM 116 als Datenfelder V&sub1; (n) bzw. V&sub2; (m). Wie nachfolgend diskutiert werden wird, werden diese Datenfelder analysiert und werden gewisse Maßnahmen von dem Mikroprozessor 110 in Antwort auf diese Analyse ergriffen.
Andere I/O-Leitungen 118 sind für das Mikrocomputersystem 54 vorgesehen, um Befehle für diese Aktionen zu übermitteln oder um als Schnittstelle zu dem Benutzer zu dienen. Beispielsweise kann man in Fig. 1 sehen, dass Benutzersteuereinheiten 48 (beispielsweise eine Tastatur, ein Schaltfeld oder andere Schnittstellenmittel), ein Displaysystem 50 und ein Lautsprechersystem 52 als Mittel für eine Benutzerschnittstelle vorgesehen sind. Zusätzlich ist eine Freigabeleitung 53 von dem Mikroprozessor 44 zu dem Defibrillatorsystem 54 vorgesehen, um die Bereitstellung eines lebensrettenden Schocks von dem Defibrillatorsystem 54 zum Patienten 12 zu ermöglichen. Dieses Freigabesignal wird erzeugt, nachdem eine Analyse von Eingangssignaldaten anzeigt, dass, nachdem festgestellt wird, dass es einen unmäßigen Anteil an Signalverfälschung gibt, das Differenzialmoduseingangssignal des Patienten konsistent mit einem Kammerflimmerzustand ist. Während der Verabreichung einer Defibrillationstherapie wird der Schalter 56 von dem Defibrillatorsystem 54 geschlossen, um zum Patienten zu verbinden. Während der Analyse von Patientensignalen bleibt der Schalter 56 geöffnet, um zu vermeiden, dass eine unnötige Last an Eingangssignalen von dem Patienten angelegt wird.
Während das Mikroprozessorsystem 44 insgesamt in Fig. 7 dargestellt ist, wird man erkennen, dass das System 44 aus allgemein kommerziell erhältlichen Hardwarekomponenten aufgebaut sein kann. Beispielsweise kann der Mikroprozessor 110 einer der Prozessoren der Motorola-Familie 68HC16 oder der Intel x86-Mikroprozessorfamilie für die Zwecke der vorliegenden Erfindung sein. Zusätzlich muss ausreichend RAM- und ROM-Speicherplatz zur Verfügung stehen, um die digitalen Daten und die Steuersoftware zu speichern.
Man wird auch erkennen, dass die Fig. 7 nur ein Ausführungsbeispiel eines Mikroprozessorsystems ist, das für die Zwecke der vorliegenden Erfindung ausreichend ist. Es ist dem Fachmann auf diesem Gebiet bekannt, andere Systeme auszulegen, die denselben Umfang an Funktionalität bereitstellen (beispielsweise ein Speichern von Steuersoftware in einem RAM anstatt in einem ROM und andere Variationen). Folglich sollte die vorliegende Erfindung nicht auf die speziell hierin offenbarte Ausführungsform beschränkt sein.
Nun wird die Art und Weise der Verarbeitung der digitalen Daten erläutert werden (das heißt der Proben-Datenfelder V&sub1; (n) und V&sub2; (m)). Die Fig. 8 ist ein Flussdiagramm, das die Verarbeitung darstellt. In dem Block 120 und 122 werden die Elemente aus den Proben-Datenfeldern V&sub1; (n) und V&sub2; (m) aus dem RAM 116 entweder parallel oder seriell ausgelesen, und zwar Element für Element. Jedes Element von V&sub2; (m) wird in dem Block 124 um die Hälfte abwärts-getastet (down-sampled), um zu der Abtastrate von V&sub1; (n) zu passen, so dass die Elemente eines neuen Feldes V&sub2; (n) erzeugt werden.
Jedes Element sowohl von V&sub1; (n) als auch von V&sub2; (n) wird dann hinsichtlich der Amplitude in den Blöcken 126 und 128 normalisiert. Dies wird dadurch erzielt, dass man die maximalen und minimalen Werte in den Feldern V&sub1; (n) und V&sub2; (n) auffindet und jedes Element durch die Differenz der Maximal- und Minimalwerte dividiert. Das Ergebnis sind Elemente, die in dem Bereich von -1 bis + 1 für beide Felder normalisiert sind. Die Normalisierung resultiert in zwei neuen Feldern - VN&sub1; (n) bzw. VN&sub2; (n). Alternativ könnte eine Normalisierung dadurch bewerkstelligt werden, dass V&sub1; (n) und V&sub2; (n) so skaliert werden, dass deren Autokorrelations-Spitzenwerte jeweils 1 betragen, was aus dem Stand der Technik bekannt ist.
Diese normalisierten Werte werden dann in dem Block 130 kreuzkorreliert, was durch die folgende Gleichung angegeben ist:
φ = [VN1(n)] = [VN2(n-τ)] (1)
worin T die Länge des Feldes ist und τ eine Zeitverschiebung ist, die φ, maximiert. Diese Zeitverschiebung τ wird gewählt, um jeder Veränderlichkeit in der relativen Phase der zwei Eingangssignale Rechnung zu tragen, auf welchen diese Felder beruhen. τ ist für gewöhnlich eine feste Zahl, die auf vorbestimmten Signalzeitversätzen auf Grund von Filterungsprozessen beruht. Alternativ kann φ für iterierte Werte von τ bestimmt werden und wird dann der maximale Wert (das heißt die höchste Korrelation) ausgewählt.
Der Kreuzkorrelationswert φ ist ein quantitatives Maß der Ähnlichkeiten zwischen den zwei Signalen 34 und 36 (das heißt Vicm bzw. Vdif). In der Tat kann gezeigt werden, dass, falls diese zwei Signale identisch sind, dann der Kreuzkorrelationswert maximal ist. Man sollte erkennen, dass die in Gleichung 1 angegebene Kreuzkorrelationsfunktion nur eine von vielen möglichen Funktionen darstellt, die dem Fachmann auf diesem Gebiet bekannt sind. Jegliche andere Funktion, die einen Wert basierend auf der "Güte" der Korrelation zwischen dem Anteil an Gleichphasenmodussignaleingang und dem gesamten Signaleingang ableitet, wird ausreichen. Somit sollte die vorliegende Erfindung nicht auf die Verwendung der vorstehend genannten Korrelationsfunktion beschränkt ausgelegt werden.
Wie vorstehend angeführt, impliziert ein hoher Kreuzkorrelationswert, heuristisch gesprochen, dass das Eingangssignal Vdif von dem anderen Eingangssignal Vicm dominiert wird. In einem solchen Fall ist das Differenzialmodussignal zu verfälscht mit dem Gleichphasenmodussignal, um eine genaue Analyse des Zustands des Patientenherzens ergeben zu können. Somit ist es besser, wenn die Daten ebenfalls verfälscht werden, um diese Daten zu ignorieren, anstatt dass auf deren Grundlage gehandelt wird.
Diese Erfahrung ist in einem Schwellenwert k verkörpert, mit welchem der Kreuzkorrelationswert φ im Block 132 verglichen wird. Falls φ < k, ist es nicht wahrscheinlich, dass die Differenzialmodussignaldaten (durch V&sub2; (m) repräsentiert) allzu stark von den Gleichphasenmodussignalen verfälscht sind. In diesem Fall ist der Vergleich vorteilhaft bzw. positiv und fährt das System fort mit der Analyse der Daten V&sub2; (m) im Block 136. Falls es scheint, dass die Daten V&sub2; (m) vorschlagen, dass sich das Patientenherz in einem Flimmerzustand befindet, kann dann das Mikroprozessorsystem 44 dem Benutzer empfehlen, dass ein lebensrettender Schock organisiert wird.
Andererseits, falls φ ≥ k, ist es dann wahrscheinlich, dass die Differenzialmodussignaldaten zu verfälscht sind, um noch von irgendeinem Wert zu sein. In einem solchen Fall verhindert das Mikrocomputersystem 44 die Analyse der Daten im Block 134 und kann nachfolgend die Daten löschen. Das Mikrocomputersystem 44 kann den Benutzer anweisen (beispielsweise mit Hilfe des Displays oder mit Hilfe von audiovisuellen Mitteln), um jegliche potenzielle Situationen zu korrigieren, die bekannte Quellen für ein Gleichphasenmodussignal sind. Beispielsweise kann das System 44 den Benutzer bitten, damit aufzuhören, sich in der Nähe des Patienten zu bewegen, damit aufzuhören, die Elektrodenkabel zu rütteln und dergleichen. Das System 10 wird die Daten kontinuierlich überwachen, bis die Bedingung φ < k erfüllt ist. Dann kann die Tätigkeit im Block 136 erfolgen.
Man wird erkennen, dass der Schwellenwert k von einem Fachmann auf diesem Gebiet dadurch festgelegt werden kann, dass er eine Reihe von Versuchen anstellt, bei denen unterschiedliche Anteile von Gleichphasenmodus- und Differenzialmodussignalen vorhanden sind. Simulierte normale Herzsignaldaten und Fibrillations- bzw. Flimmerdaten können in das System unter verschiedenen Bedingungen des Vorhandenseins des Gleichphasenmodussignals eingespeist werden. Dieses und andere Verfahren zum Auffinden solcher heuristischer Werte sind dem Fachmann auf diesem Gebiet bekannt.
In gleicher Weise sollte man erkennen, dass verschiedene unterschiedliche Werte von k für die Zwecke der vorliegenden Erfindung verwendet werden können. Beispielsweise können gewisse Arten von Herzsignalen, beispielsweise Asystole, empfänglicher für eine Signalverfälschung sein als andere, größere Signale. Falls EKG-Signale mit kleiner Amplitude auftreten, kann das hierin beanspruchte Gerät einen modifizierten Wert von k verwenden, um zu bestimmen, ob eine Signalverfälschung vorliegt.
Bei einer alternativen Ausführungsform können die Gleichphasenmodussignaldaten unabhängig verwendet werden, um zu bestimmen, falls die Gefahr einer Signalverfälschung der Differenzialmodusdaten besteht. Bei dieser Ausführungsform könnten die Gleichphasenmodussignaldaten 34 ihrerseits ohne direkten Vergleich mit dem Differenzialmodusdatenkanal analysiert werden. Beispielsweise könnte der Gleichphasenmodusdatensatz 104 hinsichtlich der Amplitude analysiert werden. Falls die Amplitude des Datensatzes 104 klein ist, dann ist die Gefahr einer Signalverfälschung gering und kann angenommen werden, dass die Differenzialmodusdaten unverfälscht sind. Falls jedoch die Gleichphasenmodusdaten einen gewissen Schwellenwert überschreiten, dann sind die Differenzialdaten potenziell verfälscht und brauchen nicht berücksichtigt zu werden. Diese Ausführungsform hat den Vorteil der Einfachheit, kann jedoch bewirken, dass Differenzialmodusdaten, die tatsächlich nicht signifikant verfälscht sind, öfters als bei der zuvor beschriebenen Ausführungsform nicht berücksichtigt werden.
Bei einer anderen alternativen Ausführungsform könnten die Gleichphasenmodussignaldaten dazu verwendet werden, um die Analyse des Differenzialmodussignals direkt zu verbessern (das heißt das EKG-Datensignal), um eine Entscheidung zu treffen, ob der Patient defibrilliert werden soll. Andere Ausführungsformen, wie vorstehend für die vorliegende Erfindung diskutiert, haben die Gleichphasenmodusdaten verwendet, um zu bestimmen, ob die Differenzialmodusdaten zu verfälscht sind, um genau analysiert zu werden. Beispielsweise ist für die vorstehenden Ausführungsformen beschrieben worden, dass diese eine sequenzielle Folge von Entscheidungen umfassen, worin zuerst bestimmt wird, ob die Differenzialdaten zu verfälscht sind, um analysiert zu werden, welcher Entscheidung eine Analyse nur der Differenzialdaten folgt, was die Daten nicht verfälscht sind.
Somit werden bei dieser alternativen Ausführungsform die Gleichphasenmodusdaten und Differenzialmodusdaten beide gemeinsam verwendet, um eine Entscheidung zu treffen, ob der Patient zu defibrillieren ist. Beispielsweise könnten beide Kanäle 34 und 36 als Eingänge eines mehrdimensionalen Musterklassifizierers in aus dem Stand der Technik bekannter Weise dazu verwendet werden, um eine Defibrillationsentscheidung zu treffen.
Es ist somit ein neuartiges Verfahren zur Detektion und zur Verwendung von Gleichphasenmodussignalen in Messgeräten gezeigt und beschrieben worden, welche den gesuchten Aufgaben und Vorteilen gerecht wird. Wie vorstehend ausgeführt wurde, werden viele Abänderungen, Modifikationen, Variationen und andere Verwendungsformen und Anwendungsformen des Erfindungsgegenstands dem Fachmann auf diesem Gebiet jedoch nach dem Studium dieser Patentbeschreibung und den beigefügten Zeichnungen, die bevorzugte Ausführungsformen davon offenbaren, ersichtlich werden.

Claims

1. Verfahren zum Analysieren von Signalen, die in eine Vorrichtung (10) eingegeben werden, die Eingangssignale in einer Umgebung detektiert, wo die Eingangssignale einen Differentialmodus umfassen, der potentiell mit einem Gleichphasenmodus koexistiert, und zum Bestimmen, ob die Eingangssignale verwendet werden können, umfassend den folgenden Schritt:

(A) Signale werden in die Vorrichtung (10) eingegeben, und gekennzeichnet durch die weiteren Schritte:

(B) die Eingangssignale werden in Zwischensignale (34, 36) gewandelt, die auf bekannten Funktionen des Differentialmodus und des Gleichphasenmodus der Eingangssignale basieren; und

(C) es wird zumindest eines der Zwischensignale verwendet, um das Ausmaß zu bestimmen, in dem ein Gleichphasenmodus vorliegt, und um entsprechend dem Ausmaß, in dem der Gleichphasenmodus in den Eingangssignalen vorliegt, zu bestimmen, ob das Zwischensignal (36), das auf einer bekannten Funktion des Differentialmodus basiert, weiter zu analysieren ist.

2. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem der Schritt (C) die folgenden Schritte umfasst:

(C) (i) die Zwischensignale (34, 36) werden kreuzkorreliert, um einen Korrelationswert zu erzeugen; und

(C) (ii) es wird entsprechend dem im Schritt (C)(i) erzeugten Korrelationswert bestimmt, ob das Zwischensignal (36), das auf einer bekannten Funktion des Differentialmodus basiert, weiter zu analysieren ist.

3. Verfahren nach Anspruch 2, bei dem der Schritt (C)(ii) die folgenden Schritte umfasst:

(C) (ii)(a) der im Schritt (C)(i) erzeugte Korrelationswert wird mit einem vorbestimmten Schwellenwert verglichen; und

(C) (ii)(b) das Zwischensignal (36), das auf einer bekannten Funktion des Differentialmodus basiert, wird weiter analysiert, falls der Vergleich im Schritt (C)(ii)(a) positiv ist.

4. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem der Schritt (B) eine Wandlung; des Eingangssignals in ein erstes Zwischensignal (34), das auf einer bekannten Funktion des Gleichphasenmodus basiert, und in ein zweites Zwischensignal (36) umfasst, das auf einer bekannten Funktion des Differentialmodus basiert; und wobei der Schritt (C) die folgenden Schritte umfasst:

C) (i) das erste Zwischensignal (34) wird analysiert, um einen Gleichphasenmodus-Signalwert zu erzeugen; und

(C) (ii) in Entsprechung zu dem im Schritt (C)(i) erzeugten Gleichphasenmodus- Signalwert wird bestimmt, ob das zweite Zwischensignal (36) analysiert werden soll.

5. Verfahren nach Anspruch 4, bei dem der Schritt (C)(ii) die folgenden Schritte umfasst:

(C) (ii)(a) der im Schritt (C) erzeugte Gleichphasen-Signalwert wird mit einem vorbestimmten Schwellenwert verglichen; und

(C) (ii)(b) das zweite Zwischensignal (36) wird analysiert, falls der Vergleichsschritt (C)(ii)(a) positiv ist.

6. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem der Schritt (B) eine Wandlung; des ersten Eingangssignals in ein erstes Zwischensignal (34), das auf einer bekannten Funktion nur des Gleichphasenmodus basiert, und in ein zweites Zwischensignal (36) umfasst, das auf einer bekannten Funktion des Differentialmodus und des Gleichphasenmodus basiert.

7. Vorrichtung (10) zum Detektieren von Eingangssignalen in einer Umgebung, wo Eingangssignale einen Differentialmodus umfassen, der potentiell mit einem Gleichphasenmodus koexistiert, die Vorrichtung umfassend:

Mittel (16, 18) zum Eingeben von Signalen, und

dadurch gekennzeichnet, dass diese außerdem umfasst:

Mittel (32), um die Eingangssignale in Zwischensignale zu wandeln, die auf bekannten Funktionen des Differentialmodus und des Gleichphasenmodus der Eingangssignale basieren; und

Mittel (44) um unter Verwendung von zumindest einem der Zwischensignale das Ausmaß zu bestimmen, in dem ein Gleichphasenmodus vorliegt, und um entsprechend dem Ausmaß, in dem der Gleichphasenmodus in den Eingangssignalen vorliegt, zu bestimmen, öb das Zwischensignal weiter zu analysieren ist, das auf einer bekannten Funktion des Differentialmodus basiert.

8. Vorrichtung nach Anspruch 7, bei der das Bestimmungsmittel (44) umfasst:

ein Mittel zum Kreuzkorrelieren der Zwischensignale, um einen Korrelationswert zu erzeugen; und

ein Mittel, um entsprechend dem Korrelationswert zu bestimmen, ob das Zwischensignal weiter zu analysieren ist, das auf einer bekannten Funktion des Differentialmodus basiert.

9. Vorrichtung nach Anspruch 8, bei der das Mittel, um entsprechend dem Korrelationswert zu bestimmen, ob das Zwischensignal, das auf einer bekannten Funktion basiert, weiter zu analysieren ist, umfasst:

ein Mittel zum Vergleichen des Korrelationswertes mit einem vorbestimmten Schwellenwert;

ein Mittel um das Zwischensignal, das auf einer bekannten Funktion des Differentialmodus basiert, weiter zu analysieren, falls der von dem Vergleichsmittel erzeugte Vergleich positiv ist.

10. Vorrichtung nach Anspruch 7, bei der das Bestimmungsmittel (44) umfasst:

ein Mittel, um das Zwischensignal, das auf einer bekannten Funktion des Gleichphasenmodus basiert, zu analysieren, um einen Gleichphasenmodus-Signalwert zu erzeugen;

ein Mittel, um entsprechend dem Gleichphasenmodus-Signalwert zu bestimmen, ob das Zwischensignal, das auf einer bekannten Funktion des Differentialmodus basiert, weiter zu analysieren ist.

11. Vorrichtung nach Anspruch 10, bei der das Mittel, um entsprechend dem Gleichphasenmodus-Signalwert zu bestimmen, ob das Zwischensignal, das auf einer bekannten Funktion des Differentialmodus basiert, zu analysieren, umfasst:

ein Mittel zum Vergleichen des Gleichphasenmodus-Signalwerts mit einem vorbestimmten Schwellenwert;

ein Mittel zum Analysieren des Zwischensignals, das auf einer bekannten Funktion des Differentialmodus basiert, falls der von dem Vergleichsmittel erzeugte Vergleich positiv ist.

12. Verfahren zum Analysieren von Signalen, die in einen EKG-Analysator (10) eingegeben werden, der Eingangssignale in einer Umgebung detektiert, wo die Eingangssignale einen Differentialmodus umfassen, der potentiell von den EKG-Signalen eines mit dem Analysator verbundenen Patienten herrührt und der potentiell mit einem Gleichphasenmodus koexistiert, und um eine geeignete Maßnahme basierend auf der Analyse zu bestimmen, welches Verfahren den Schritt umfasst:

(A) Signale werden in die Vorrichtung (1) eingegeben, und gekennzeichnet durch die folgenden Schritte:

(B) die Eingangssignale werden in Zwischensignale (34, 36) gewandelt, die auf bekannten Funktionen des Differentialmodus und des Gleichphasenmodus des Eingangssignals basieren, um das Ausmaß zu bestimmen, in dem ein Gleichphasenmodus in den Eingangssignalen vorliegt; und

(C) eine geeignete Maßnahme wird in Entsprechung zu dem Ausmaß, in dem der Gleichphasemnodus in den Eingangssignalen vorliegt, bestimmt.

13. Verfahren nach Anspruch 12, bei dem die geeignete Maßnahme von Schritt (C) eine Analyse der Zwischensignale umfasst, die auf einer bekannten Funktion des Differentialmodus-Signals beruht.

14. Verfahren nach Anspruch 12, bei dem die geeignete Maßnahme von Schritt (C) eine Entscheidung umfasst, ob der Patient defibrilliert werden soll, die auf den Kennlinien des Gleichphasenmodus und den Kennlinien des Differentialmodus basiert, die in den Eingangssignalen vorliegen.