Cardiac Rhythm Simulator

Eigene Herzrhythmen erstellen

Überblick

Mit Eigene Rhythmen erstellen kannst du jeden Herzrhythmus von Grund auf, Welle für Welle, aufbauen – zum Lernen oder Lehren der kardialen Elektrophysiologie. Du kannst mit einer Leere Vorlage oder mit einem der integrierten Systemrhythmen beginnen, ihn anpassen und in deiner eigenen Bibliothek unter Meine Rhythmen speichern, um ihn später weiter zu bearbeiten oder im Simulator abzuspielen.

Aufbau eines Rhythmus

Ein Rhythmus besteht aus einem oder mehreren Herzzyklen, die der Reihe nach abgespielt und dann wiederholt werden. Jeder Herzzyklus setzt sich aus Wellen und Segmenten zusammen – P, PR, F, Q, R, S, ST, T, TP und U –, die nacheinander entlang des Streifens platziert werden. Ein realer Zyklus kombiniert Wellen mit echten Ausschlägen (P, Q, R, S, T) und flachen Segmenten, die lediglich dazu dienen, die Basislinie für eine gewisse Zeit zu halten (PR, ST, TP):

Wichtige Welleneigenschaften

Jede Welle oder jedes Segment wird durch fünf Werte definiert: Amplitude, Dauer, Scheitelposition, Startspannung und Endspannung.

Amplitude – die Scheitelspannung

Die Amplitude ist die Scheitelspannung der Welle in Millivolt und wird direkt gezeichnet – sie ist kein Offset, der zur Start- oder Endspannung addiert wird. Eine Welle, die bei 0 mV beginnt und endet (Standardwert) und eine Amplitude von 2 mV hat, erreicht ihren Scheitelpunkt bei genau 2 mV. Eine positive Amplitude lenkt die Welle nach oben aus, eine negative nach unten. Bei 0 mV Amplitude verschwindet die Welle in einer flachen Linie.

Der Schieberegler im Editor reicht von -2 mV bis 3 mV.

Dauer

Die Dauer, in Millisekunden, gibt an, wie lange die Welle oder das Segment andauert. Flache Segmente (PR, ST, TP) nutzen die Dauer bei einer Amplitude von (annähernd) 0, um die Basislinie für eine gewisse Zeit zu halten. Der Dauer-Schieberegler im Editor reicht von 0 ms bis 500 ms.

Scheitelposition

Die Scheitelposition ist ein Wert zwischen 0 und 1, der festlegt, wann innerhalb der Wellendauer der Scheitelpunkt liegt – 0 setzt ihn an den Anfang, 1 an das Ende und 0,5 (Standardwert) auf die Mitte. Der Schieberegler im Editor bewegt sich in Schritten von 5 % über den gesamten Bereich von 0 bis 1. Auf beiden Seiten des Scheitelpunkts verläuft die Kurve sanft ansteigend und abfallend statt geradlinig.

Start- und Endspannung – Wellen verketten

Startspannung und Endspannung legen fest, bei welcher Spannung (in Millivolt) eine Welle beginnt und endet. Standardmäßig sind beide 0, sodass eine isolierte Welle von der Basislinie ausgeht und wieder zur Basislinie zurückkehrt. Setze sie auf andere Werte, um Wellen miteinander zu verketten: Lasse eine Welle abseits von 0 mV enden und die nächste Welle bei genau dieser Spannung beginnen – dann verläuft der Streifen kontinuierlich zwischen ihnen, statt vorher zur Basislinie zurückzuspringen.

Mehrere Wellen desselben Typs stapeln

Ein Zyklus ist nicht auf eine Welle pro Typ beschränkt. Klicke mehrmals auf dieselbe Wellentyp-Schaltfläche (z. B. P), und der Editor fügt eine weitere, unabhängige Instanz hinzu – jede mit eigener Amplitude, Dauer, Scheitelposition und Start-/Endspannung –, die in der Wellenliste unter diesem Typ gruppiert wird. Sie werden in der Reihenfolge gerendert, in der du sie hinzugefügt hast, sodass du aus einem sonst einzelnen benannten Segment eine zusammengesetzte Form bauen kannst.

Mehrere Zyklen – Schläge, die sich unterscheiden können

Ein Rhythmus kann mehr als einen Herzzyklus haben, und die Wellen jedes Zyklus sind völlig unabhängig von den anderen. Nutze Zyklus hinzufügen, um einen weiteren hinzuzufügen, und baue dessen Wellen von Grund auf auf – zwischen Zyklen wird nichts geteilt. Der Simulator spielt Zyklus 1, dann Zyklus 2 und so weiter in der Reihenfolge, in der sie erscheinen, und wiederholt anschließend die gesamte Sequenz wieder ab Zyklus 1. So modellierst du einen Rhythmus, bei dem sich die Schläge unterscheiden – etwa eine gelegentliche VES, ein ausgefallener Schlag oder ein Ersatzschlag – statt eines Rhythmus, der endlos denselben identischen Schlag wiederholt.

Schritt für Schritt im Editor aufbauen

  1. Öffne Meine Rhythmen und wähle Neuen Rhythmus erstellen, gib ihm einen Namen und wähle einen Ausgangspunkt: eine Vorlage (eine Kopie eines Systemrhythmus, die du frei bearbeiten kannst) oder eine Leere Vorlage (ein leerer Rhythmus, den du Welle für Welle aufbaust).
  2. Füge mit Zyklus hinzufügen einen Herzzyklus hinzu.
  3. Wähle einen Wellentyp (P, PR, F, Q, R, S, ST, T, TP oder U), um eine Instanz davon zum Zyklus hinzuzufügen. Klicke erneut auf denselben Typ, um wie oben eine zweite Instanz zu stapeln.
  4. Wähle eine beliebige Welleninstanz aus, um ihre fünf Schieberegler einzublenden – Amplitude, Dauer, Scheitelposition, Startspannung und Endspannung – mit einer Live-Vorschau dieser Welle und des laufenden Streifens, die sich beide beim Ziehen aktualisieren.
  5. Wiederhole dies für jede Welle oder jedes Segment, das der Zyklus benötigt, und gleiche Start-/Endspannungen zwischen angrenzenden Wellen ab, wo immer du eine durchgehende Form möchtest.
  6. Füge wie oben mit Zyklus hinzufügen weitere Zyklen für unterschiedliche Schläge hinzu.
  7. Nutze Rauschpegel, um ein geringes Spannungsrauschen pro Sample hinzuzufügen, damit der Streifen weniger wie eine perfekte synthetische Kurve wirkt und eher wie eine echte Aufzeichnung.

Vorlagen

Jeder Systemrhythmus, der mit dem Simulator ausgeliefert wird (Normaler Sinusrhythmus, Vorhofflimmern, Long-QT-Syndrom und die übrigen), steht als Vorlage zur Verfügung. Wenn du mit einer Vorlage startest, werden deren Zyklen und Wellen in deinen neuen Rhythmus kopiert, sodass du einzelne Wellen anpassen kannst – zum Beispiel einen QRS-Komplex verbreitern oder ein QT-Intervall verlängern –, ohne den gesamten Zyklus von Grund auf neu aufzubauen.

Rhythmus speichern und die Bibliothek „Meine Rhythmen“

Zum Speichern ist eine Anmeldung erforderlich – Rhythmen werden pro Konto gespeichert, sodass alles, was du im abgemeldeten Zustand baust, nicht erhalten bleibt. Das Speicherverhalten ist zweigeteilt:

  • Das Hinzufügen eines Zyklus, das Löschen eines Zyklus, das Hinzufügen einer Welle sowie das Umbenennen des Rhythmus oder eines Zyklus werden sofort gespeichert.
  • Das Anpassen der Schieberegler einer Welle oder das Löschen einer Welle aktualisiert nur deine lokale Sitzung – klicke auf Alle Änderungen speichern, um diese Änderungen dauerhaft zu speichern.

Meine Rhythmen listet alles auf, was du gespeichert hast. Von dort aus kannst du nach Namen suchen, einen Rhythmus zum Weiterbearbeiten öffnen oder ihn aus der Bibliothek löschen.

Berechnung der Herzfrequenz (BPM)

Der Simulator schätzt die Herzfrequenz (BPM, Schläge/min) eines Rhythmus aus den von dir erstellten Zyklen:

  1. Enthält ein Zyklus eine R-Zacke, wiederholt der Simulator deine definierten Zyklen 20-mal, um eine größere Stichprobe an Schlägen zu bilden, verankert dann jedes RR-Intervall an den nächstgelegenen R-Zacken und mittelt diese Intervalle – dieselbe Messung, die auch ein Kliniker von einem echten Streifen ablesen würde.
  2. Hat noch kein Zyklus eine R-Zacke (zum Beispiel bei einem noch im Aufbau befindlichen Rhythmus, in dem bisher nur eine P-Welle platziert wurde), greift der Simulator stattdessen auf die Mittelung der Gesamtdauer jedes Zyklus zurück – unter direkter Verwendung deiner definierten Zyklen, ohne sie zu wiederholen –, sodass du auch während des Aufbaus eine sinnvolle Schätzung erhältst.
  3. In jedem Fall gilt: BPM = 60000 ÷ durchschnittliches Intervall (ms). Bei Asystolie werden immer 0 BPM angezeigt.

Tipps

  • Die Amplitude ist die absolute Scheitelspannung der Welle – kein Offset zu ihrer Start- oder Endspannung.
  • Nicht übereinstimmende End-/Startspannungen zwischen zwei angrenzenden Wellen erzeugen einen kleinen Sprung statt eines fließenden Übergangs.
  • Du kannst mehr als eine Welle desselben Typs in einem Zyklus stapeln, um zusammengesetzte Formen zu bauen.
  • Die Wellen jedes Zyklus sind unabhängig – Schläge müssen von einem Zyklus zum nächsten nicht gleich aussehen.
  • Änderungen an Schiebereglern und das Löschen von Wellen erfordern ein explizites Alle Änderungen speichern; das Hinzufügen/Entfernen von Zyklen und Wellen sowie das Umbenennen werden sofort gespeichert.
  • Für die genaueste BPM-Angabe füge mindestens einem Zyklus eine R-Zacke hinzu.