Blutdruckmessgerät
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Blutdruckmessgerät mit einer vom Kompressor über ein Puffergefäss aufblasbaren Abschnürmanschette. Ein solches, nach der Methode Riva-Rocci-Korotkoff arbeitendes Blutdruckmessgerät ist beispielsweise aus der deutschen Auslegeschrift Nr. 1 259 012 bekannt.
Das Puffergefäss in der Leitung zwischen dem Kompressor und der Abschnürmanschette bewirkt, dass die Amplitude der Pumpstösse des Kompressors so stark verringert wird, dass diese Stösse in der Manschette und ihrer Zuleitung keine Geräusche verursachen, die von dem Abnehmer für die Korotkofftöne mit diesen Korotkofftönen verwechselt werden können. Zu diesem Zweck mussten die bekannten Puffergefässe relativ gross sein.
Die durch die technische Entwicklung möglich gewordene Erhöhung der Empfindlichkeit der Abnehmer für die Korotkofftöne würde eine weitere Vergrösserung des Puffervolumens erfordern, so dass die bisher schon verhältnismässig grossen Geräte noch grösser zu werden drohen.
Es ist Aufgabe vorliegender Erfindung, ein Blutdruckmessgerät zu schaffen, bei welchem die Stärke der Pumpstösse des Kompressors auf dem Weg zur Manschette derart verringert werden, dass die an der Manschette entstehenden, durch die Pumpstösse sich ergebenden Geräusche kleiner sind als die Ansprechschwelle des Korotkoffabnehmers; eine weitere Aufgabe der Erfindung besteht darin, das Puffervolumen soweit wie möglich zu verringern, um kleine Abmessungen des Gerätegehäuses möglich zu machen.
Nach dem Stand der Technik scheinen sich diese beiden Aufgaben in ihrer technischen Konsequenz zu widersprechen, da eine stärkere Verringerung der Amplitude der Pumpstösse nur durch Erhöhung des Puffergefässvolumens möglich ist. Erfindungsgemäss ist eine Lösung für beide Aufgaben dadurch erreicht, dass die Zuführungsleitung vom Kompressor zum Puffergefäss und/oder die Auslassleitung vom Puffergefäss zur Manschette eine Drossel enthält. Unter Drossel wird dabei ein (gegenüber den normalen Verbindungsleitungen) beachtlicher, aber endlicher Strömungswiderstand verstanden.
Weitere Vorteile von Ausführungsbeispielen nach der Erfindung werden nachstehend anhand von fünf Figuren erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 den Schaltplan des bekannten Blutdruckmessgerätes gemäss der DAS Nr. 1 259 012,
Fig. 2 eine Ausführungsform der Erfindung mit Verbesserungen am Puffergefäss,
Fig. 3 eine weitere Ausführungsform des verbesserten Blutdruckmessgerätes,
Fig. 4 eine Variante der Einrichtung gemäss Fig. 3,
Fig. 5 ein elektrisches Ersatzschaltbild für Manschette, Drosseln unf Puffergefäss.
In der Fig. 1 ist mit 1 die aufblasbare Manschette, mit 2 ein Ablass-Magnetventil, mit 3 ein Puffergefäss, mit 4 ein Kompressor und mit 5 eine Einlassdrossel bezeichnet. Der Pfeil 6 gibt die Strömungsrichtung der Luft durch das Leitungssystem an. Die Zuführungsleitung vom Kompressor 4 zum Puffergefäss 3 ist mit 7 und die Auslassleitung vom Puffergefäss 3 zur Manschette 1 mit 8 bezeichnet. Das Puffergefäss der Ausführungsform hat starre Wände.
In der Fig. 2 ist der mit den gestrichelten Linien 9, 10 in Fig. 1 dargestellte Abschnitt herausgezeichnet; es sind in der Zuführungsleitung 7 und in der Auslassleitung 8 je eine Drossel 11 und 12 eingesetzt. Die Drosseln bestehen aus einer Düse mit den zentralen Bohrungen 13 und 14, welche einen Durchmesser von etwa 0,4 mm besitzen. Bei Versuchen wurde festgestellt, dass bei dieser Konstruktion die Pumpstösse des Kompressors an der Manschette nur noch so geringe Geräusche verursachen, dass sie unter der Ansprechschwelle des Ahnahmegliedes für die Korotkofftöne liegen. Das Volumen des Puffergefässes 3 betrug dabei 150 cm3, es wurden jedoch auch bei Verkleinerung des Puffergefässvolumens auf 70 cm3 noch sehr gute Ergebnisse erzielt. Die Verwendung eines grösseren Puf fergefässes, z.
B. mit einem Volumen über 300 cm3, würde zwar eine noch weitergehende, jedoch nicht mehr ins Gewicht fallende und schon gar nicht mehr notwendige Dämpfung bewirken, sowie der Aufgabe widersprechen, wonach die Abmessungen des Messgerätes klein gehalten werden sollen.
Bei Dauerversuchen mit den Düsen 11 und 12 wurde festgestellt, dass diese wegen ihres sehr geringen Durchlassquerschnittes von in der Luft immer vorhandenen Staubteilchen sehr bald mehr oder weniger stark verschlossen wurden, so dass das Gerät nach einiger Zeit nicht mehr betriebsfähig war. Ausserdem sind Bohrungen in dieser Grössenordnung nur mit erheblichem Aufwand genügend genau herzustellen.
Es sollte daher die Aufgabe gelöst werden, die Drosseln (Strömungswiderstände) so auszubilden, dass sie zwar die Wirkung der genannten Drosseln 11 und 12 besitzen, jedoch nicht die obengenannten Nachteile aufweisen, sondern auch iiber lange Zeit durchgängig bleiben und einfach, d. h. billig, herzustellen sind. Auch diese Aufgabe scheint zunächst insofern widersprüchlich, weil die Drosselwirkung einer Drossel um so grösser wird, je kleiner ihr Durchlassquerschnitt ist. Diese Aufgabe wurde dadurch gelöst, dass die Drosseln als Schlauchleitungen ausreichend grossen, d. h. durch Stabteile sich nicht verstopfenden Querschnitts (in der Grö ssenordnung von Quadratmillimetern) und einer Länge in der Grössenordnung von Dezimetern ausgebildet wurden.
Die gewünschte Drosselwirkung lässt sich bei ge gebenem Querschnitt durch Verändern der Schlauchlänge erzielen. Da auch diese Leitungen einen gewissen Raumbedarf haben, welcher im Sinne der Verkleinerung der Geräte abmessungen so gering wie möglich sein soll, wurde in Weiterbildung der Erfindung vorgeschlagen, diese Schläuche gemäss Fig. 3 ins Innere des Puffergefässes zu verlegen. In Fig. 3 sind die als Drosseln wirkenden Luftleitungen mit 11' und 12' bezeichnet. Sie sind mit einem relativ grossen Krümmungsradius ge wendet, damit sie nicht knicken und sie sind im Puffergefäss 3 untergebracht, welches bis auf die Anschluss stücke 8' bzw. 7' luftdicht verschlossen ist.
Diese Anordnung der als Drosseln wirkenden Luftleitungen innerhalb des Puffergefässes ist raumsparend und erlaubt einen sauberen Geräteaufbau, in dem frei hängende Teile (Schläuche), welche z. B. Reparaturarbeiten behindern können, vermieden sind. Wenn dieser Gesichtspunkt jedoch nicht im Vordergrund steht, wird im Rahmen der Erfindung vorgeschlagen, die als Drosseln wirkenden Luftleitungen ausserhalb des Puffergefässes vorzusehen, damit nicht die relativ kleine Luftmenge im Puffergefäss direkt druckübertragend wirkt (vgl.
Fig. 4).
Die Schlauchleitungen 11' und 12' bestehen bei einem Ausführungsbeispiel der Erfindung aus einem Stück Isolierschlauch, welcher eine Länge in der Grö ssenordnung von Dezimetern, vorzugsweise von 5 dm, und einen Querschnitt in der Grössenordnung von Quadratmillimetern (vorzugsweise einen Durchmesser von 1 mm) aufweiset. Bei einem ausgeführten Gerät wurde das Volumen des Puffergefässes derart bemessen, dass es in der gleichen Grössenordnung liegt, wie das mittlere Manschettenvolumen, das etwa 250 cm3 beträgt.
Bei dieser Ausführungsform sind auch die beiden Drosseln gleichartig ausgebildet, d. h. die Schlauchlängen und Schlauchdurchmesser sind gleich gross gewählt. Zur Optimierung der gegebenen Verhältnisse ist es bei unterschiedlichen Volumina von Puffergefäss und Manschette sinnvoll, die Widerstandwerte der Drosseln ebenfalls unterschiedlich zu wählen, nämlich so, dass das Produkt aus dem Drosselwiderstand in der Zuführungsleitung und dem Volumen des Puffergefässes gleich gross ist wie das Produkt aus Manschettenvolumen und Dros selwiderstand in der Auslassleitung.
Bei dieser Aus führungsform wurde ein Kompressor verwendet, dessen Förderleistung ohne Gegendruck 6 1 pro Minute, der maximale Staudruck 480 mm Hg betrug und bei dem der Schwinganker- oder Kolbenmotor mit einer Frequenz von 20 bis 50 Hz arbeitete.
Die pneumatischen Verhältnisse, welche zur Lösung der gestellten Aufgaben führen, lassen sich rein theoretisch nicht leicht erfassen. Sie sind das Ergebnis von Versuchen, die bei Verwendung verschiedener Kompres soren, verschieden grosser Puffergefässe, verschiedener Drosseln und verschiedenen Manschettengrössen vorgenommen wurden. Dieses Ergebnis bestätigt die Vermutung, dass für die gegebenen pneumatischen Ver hältnirse ein hinreichend ähnliches elektrisches Ersatzschaltbild angegeben werden kann (vgl. Fig. 5). In diesem Ersatzschaltbild sind die beiden Drosseln 11 und 12 als Widerstände 11" und 12" dargestellt und bezeichnet. Das Puffergefäss ist als Kapazität 15 angegehen und das Volumen der Manschette als veränderliche Kapazität 16.
Am Punkt 17 liegen die Druckstösse, deren Amplitude mit U bezeichnet wird und am Punkt 18, d. h. an der Manschette, herrscht lediglich noch die von den Pumpstössen U erzeugte kleine Druckschwankung u (U = 50 u). Aus diesem Ersatzschaltbild lässt sich entnehmen, dass die Kapazitäten und die Widerstände zusammen RC-Glieder mit einer gewissen Zeitkonstante bilden und dass diese als Verzögerungskette wirkende Schaltung auch eine gewisse Grenzfrequenz besitzt (Grenzfrequenz soll so gewählt sein, dass die Frequenz der Kompressordruckstösse möglichst weitgehend unterdrückt wird). Bei Durchrechnung des elektrischen Ersatzschaltbildes ergibt sich, dass tatsächlich die optimalsten Verhältnisse erzielt werden, wenn nicht nur vor dem Puffergefäss, sondern auch nach dem Puffergefäss, d. h. vor der Manschette, eine weitere Drosselstelle vorgesehen ist.