Sl'MMARY: Thc scnsilivity and specifity of three •mionuted cxtcrnal defibrillators (AEDs) were .i.sivrtaincil using a fully automatic test System. The csu l (s were compared with one another. 1t is possible to reeognize vveak spots of the rhythm ilctcction algonthm by analyzing ECG Segments of 20 s length which were classified incorrectly. By mcans of this objective test the rhythm detection algonthm can be improved. ANLEITUNGAutomatische .Externe Defibrillatoren (AED) miissen laut dem Internationalen Standard 11:C'(i()6()l-2-4 [l] vor ihrer Markteinführung eine Spe/ititäl -c )5 % und eine Sensitivität > 90 % (bei VT-Erkennung > 75 %) aufvveisen -bei vollständiger Abwesenheit von Artefakten im EKGDatenmaterial. Diese Parameter ergeben sich aus Tests, die die Hersteller selbst durchführen und hängen stark vom verwendeten EKG-Datenmaterial und der Testmethodik ab. Ein Vergleich der Angaben verschiedener Hersteller ist nur schwer oder gar nicht möglich. Ein im Jahr 2003 entwickelter vollautomatischer Performancetest ermöglicht eine objektive Überprüfung verschiedener auf dem Markt erhältlicher AEDs. Alle Geräte werden unter den gleichen Bedingungen getestet. Somit wird ein Vergleich möglich. TESTSTAND Der Teststand verfugt über eine automatische Einspeisung von zwanzig Sekunden langen EKGSignal-Segmenten, über eine automatische Sprachdetektion und Sprachanalyse, die das Ergebnis des Analysealgorithmus in ein ausführliches Protokoll notiert sowie über ein automatisches Start/Stop-System, welches den zirkulierenden Testablauf steuert. Eine individuelle Anpassung der Software an die zu testenden AEDs ist unumgänglich, der Kernbereich des Programms und die Ablaufstruktur bleiben allerdings erhalten. Der genaue Testablauf ist in [3] nachzulesen. Als EKG-Datenmaterial wird die Creighton Universily (CU) Datenbank verwendet, die laut D1N EN [2] eine der vier empfohlenen Datenbanken zum Test der Analysealgorithmen darstellt. Bei einem Testzyklus werden dem AED 203 schockbare und 1199 nicht schockbare Datensegmente eingespeist. ERGEBNISSE Getestet wurden folgende drei AEDs: Cardiomat easy der Firma Weinmann, der sich noch in der Entwicklungsphase befindet, Phillips Heartstream FR2 und Zoll AED Plus. In Tabelle l sind die Ergebnisse der Spezifitäts-und Sensitivitätsberechnung aufgezeigt, die sich durch den objektiven Test ergaben. Tabelle l: Ergebnisse des vollautomatischen Performancetests |Typ Cardiomat easy Heartstream FR2 AED Plus Spezifität 95,94 % 94,97 % 94,96 % Sensitivität | 97,04 % 78,00 % 94,89 % Der Cardiomat easy erfüllt beide Kriterien, der AED Plus liegt bei der Sensitivität im zulässigen Bereich, der Heartstream befindet sich sowohl bei der Sensitivität als auch bei der Spezifität unterhalb der vorgegebenen Werte. AUSWERTUNG Anhand des Cardiomat easy der Firma Weinmann wird exemplarisch ein EKG-Signal gezeigt, bei dem der AED die falsche Entscheidung getroffen hat. Durch genaue Analyse des Testprotokolls konnte der Algorithmus verbessert werden, wie eine erneute Testreihe zeigte. Problematisches EKG-Signal-Segm...

Sl'MMAUY In numy hranchcs of medicine it is iK\vssarv l·) carry out anulysis of ECG signal aiitnmatk'allv. It is particularly important in such jpplic.it ions äs emergency medicine, home care inaikmc and paticnt monitoring. In thi.s sludy an algorithm was clevcloped for the vlck\tion öl shockahlc urrhythmias to be uscd in antonuitk oxtcrnal detlbrillators. Vulidution öl the algorithm provcs that it h äs better pcrlonnantv, than the existing devices. SU iNAL PRE-PROCESSINGIn ihc lirst step the ECG is filtered with a notch filter to eliimnate the 50-Hz noise; the second stage is a band pass tilter with a frequency ränge of 1-30 Hz. At the same time signal polarity is checked (which is necessary lo detcet the wrong position of electrodes). All lilters are real i/cd on the base of bit shift and addition operations, so that this signal pre-processing gocs last and special DSP functions are not necessary. DOMAINOne of the main parts of ECG analysis is QRS-complex deteetion. The QRS-detector used is based on the algorithm from Tompkins [4,7]. To improve deteetion of the R-peak, special signal processing is used. The square of derivative of the filtered ECG signal passes through the MWI (moving window integrator). The windovv width of the filter correlates to the heart rate, improving the deteetion quality. MWI Output signal goes to the local peak detector, which provides "l" on the Output if the sign of the differcnce of two consccutive samples differs from the previous value. The QRS-detector itself gets the filtered ECG signal and a binary Output of the local peak detector. It is only activated, if a peak in the ECG signal is detected. If no peak is detected for a certain time, then the search-back algorithm is activated. So the peaks with lower ampütude can also be detected. The next step of the algorithm removes double beats. Double beats can be detected, for example, if the amplitude of T-wave is too high. Beat events are generated äs the Output of QRS-detector. The heart rate is also evaluated in this block. If the QRS-detector determines, that the input ECG signal is not stable (for example, R-R interval is irregulär, R-peak amplitude is too low, etc.), the "Low signal quality" flag is activated. This flag is of great importance for the decider block of the algorithm. Another important parameter, that correlates to the ventricular fibrillation, is "Percentage of time above threshold", or PTABT. PTABT parameter is a characteristic of ECG signal morphology; thus, the normal ECG has very small PTABT, and it is definitely greater for fibrillation. The filtered ECG signal is also used to detect asystole. If the ECG amplitude is less than 200 for a certain period of time, the signal is qualified äs asystole and no shock is recommended. FREQUENCY DOMAINTo determine the parameters described above, time domain signal processing is used. The tests show, however, that it is possible to increase deteetion quality (sensitivity and specificity) by adding frequency domain signal processing. To calculate the signal spectrum, mul...