Nicht-stationäre Langevin-Gleichungen als Modell kardiologischer Zeitreihen

Kirchner J (2008)


Publication Language: German

Publication Type: Thesis

Publication year: 2008

Abstract

Kardiologische Signale, insbesondere RR-Intervall-Zeitreihen, entstehen aus einem Antagonismus zwischen extern induzierten, zufälligen Störungen und internen Regelungen des Herz-Kreislauf-Systems. Dieser wird hier durch den Langevin-Ansatz eingefangen, die Beschreibung einer Messgröße durch eine Bewegungsgleichung mit einer deterministischen und einer stochastischen Kraft. Dazu werden zwei Modelle abgeleitet, die als grundlegende Neuerung eine Zeitabhängigkeit der Gleichgewichtslage, hervorgerufen von langfristigen Belastungsänderungen, wie auch erstmals im Bereich der Kardiologie Korrelationen auf kleinen Zeitskalen erfassen. Zur Rekonstruktion der Funktionen, die diese Charakteristika quantifizieren, – der Wirkungsfunktion und des Trends – werden neue Methoden vorgestellt und anhand eigens zu diesem Zweck aufgezeichneter Elektrokardiogramme auf ihre praktische Umsetzbarkeit getestet. Hierbei wird auch gezeigt, dass sich sowohl im regulativ-korrelierten als auch im aktivitätsbestimmt-dekorrelierten Skalenbereich Informationen über den Gesundheitszustand des Herzens gewinnen lassen: Der hierzu eingeführte Skalenfaktor der Wirkungsfunktion sowie das Aktivitätsmaß weisen hoch signifikante Unterschiede zwischen Patienten mit kongestiver Herzinsuffizienz und gesunden Probanden auf. Des Weiteren werden die Auswirkungen einer Veränderung der Gleichgewichtslage auf statistische und darauf aufbauende Signalanalysen untersucht, wodurch die Erklärung mehrerer in der Literatur vorgestellter Phänomene ermöglicht wird. Um im Gegenzug derartige, durch Instationaritäten hervorgerufene Effekte zu vermeiden, wird als Instrument zur Datenvorverarbeitung ein Algorithmus zur Trennung von Phasen unterschiedlicher Belastungen vorgestellt. Durch die genannten Ergebnisse gibt die Arbeit Aufschluss darüber, bei welchen Fragestellungen und mit welchen Zeitkonstanten die verwendeten Modelle und alle daraus abgeleiteten Konzepte angewandt werden dürfen; in konstruktiver Funktion werden Anwendungen in der Datenanalyse und der medizinischen Diagnostik vorgestellt.

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APA:

Kirchner, J. (2008). Nicht-stationäre Langevin-Gleichungen als Modell kardiologischer Zeitreihen (Dissertation).

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Kirchner, Jens. Nicht-stationäre Langevin-Gleichungen als Modell kardiologischer Zeitreihen. Dissertation, 2008.

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