CN1771005A - 用于连续非侵入式测量血压的装置和方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种根据松弛动脉壁原理、用于连续非侵入式血压测量方法和装置，包括：至少一个第一压力箍带(1)和一个具有相同或可比大小的第二压力箍带(1’)，所述压力箍带分别具有一个可膨胀的压力测量腔(4、4’)并能应用于分别包含一可比拟或相同大小的动脉(2、2’)的第一和第二身体部分或身体区域(3、3’)，第一压力箍带(1)上设有连接于控制和调整装置(6)的第一体积描记传感器装置(5)，所述第一体积描记传感器装置(5)籍由体积描记传感器装置(5)中的测量信号控制第一压力测量腔(4)中的压力，里压力测量腔(4)连接于至少一个压力传感器(7)以获得压力测量信号。根据本发明，第二压力箍带(1’)的压力测量腔被具体用作基准压力腔(4’)，所述基准压力腔(4’)可同时与并独立于第一压力箍带的压力测量腔(4)受到控制，而第一压力箍带(1)的压力测量腔(4)以及第二压力箍带(1’)的基准压力腔(4’)各具有分离的入口阀(10、10’)以及出口阀(11、11’)，籍由控制和调整装置(6)根据预选择的压力函数来控制基准压力腔(4’)中的压力。

Description

用于连续非侵入式测量血压的装置和方法
技术领域
本发明涉及一种基于松弛动脉壁原理的连续非侵入式测量血压的方法和装置，其中，在各自包含相同或可比拟大小的动脉的至少一个第一和一个第二身体部分或身体区域上，定位有与与第一和第二可膨胀压力测量腔具有相同或可比拟大小的第一和一个第二压力箍带，依从体积描记传感器装置的测量信号控制第一压力测量腔中的压力，以使体积描记测量信号的幅度最小化并从第一压力测量腔获得压力测量信号。
背景技术
在医疗实践中，经常要求连续测量人的血压。避免刺破动脉的非侵入式测量在这方面变得格外有利。一种已被证明具有特殊价值的非侵入式技术为“脉管卸除负载技术”(也被称为松弛动脉壁的原理)，其中，在随心跳搏动地变化的如手指的末端上，例如籍由包括光发射器和光探测器的光学传感器装置，体积描记地测量血液体积或血液流量。
在这种方法中，从外部置于动脉上并传送其控制压力到皮下动脉的可膨胀箍带的压力腔中的压力，通过取决于体积描记信号的反馈环路改变，以使先前搏动的血液体积或血液流量在目前保持恒定或至少将搏动变化最小化。在这里，当血液流量或血液体积较大时，箍带中的压力在心脏收缩阶段增大，并在具有其较低的血液流量或血液体积的心脏舒张阶段减少，。这将完全缓解动脉壁中以及动脉中以及其时仅通过自由浮动的膜分隔的(等于松弛的动脉壁)箍带的张力，相等的压力将扩散于连通的脉管中，同时在测量腔中测量到的所谓透壁压PTm为零。因此在测量腔中所测得的压力Pm直接等于脉搏曲线的动脉血压PB1，如下面公式中所示：
PM＝PB1-PTm    其中PTm＝0在“脉管卸除负载技术”的上下文中，如果箍带压力由体积描记信号控制(闭合反馈环路)，使用术语“闭环测量”，而如果箍带压力是恒定的或能独立于体积描记信号调整时，则使用术语“开环测量”。下面是将提及“脉管卸除负载技术”，D1：J.PENAZ：手指的血压、血液体积以及血液流量的光电测量，第10次医疗和生物工程国际会议1973Dresden；D2：G.P.MOLHOEK，K.H.WESSELING，J.J.M.SETTELES，E.VANVOL LENHOVEN，H.WEEDA，B.DE WITT，A.C.ARNTZENIUS：用于连续、非侵入式测量手指血压的Penaz伺服体积描记压力计的估值，Basic Res.Cardiol，79：598-609，1984；D3：J.C.DORLAS，J.A.NIJBOER，W.T.BUTJIN，M.A.VANDER HOEVEN，J.J.SETTELS，K.H.WESSELING：用一种新的非侵入式方法(The FinapresR)连续测量手指中血压的周边血管收缩的效应，麻醉学62：342-345，1985。
为了在实际测量前找到压力腔的最优压力，已知籍由在反馈环路闭合之前呈现于压力倾斜或压力阶梯的形状中的压力变化确定一种所谓“设定点”。以这种方法选择的该设定点将被粗略地作为所测腔内的压力，对此体积描记信号(即光检测器的信号)的幅度处于其最大值位置或至少在最大值位置附近(例如参阅D1、D3)。
从WO 00/59369 A2和AT408.066中已知一种连续非侵入式血压测量装置，它基于松弛动脉壁原理并包括设计用于相邻手指的双指箍带。通过测量体积描记传感器装置的测量信号控制两个箍带中的压力腔，每个传感器都包括一光发射机和光检测器，两压力腔都连通于公共压力控制腔。籍由一开关，可交替地施加阀压力到第一箍带或第二箍带。公共压力控制腔备有分离的入口和出口阀，以使压力控制腔的压力可迅速地跟随体积描记测量信号的控制信息。
当反馈环路闭合时，设定点可以不再正常地检查。因此要求在已知方法中间歇地将连续操作中断以重置设定点，否则设定点可能在测量中丢失，这将导致血压下降或上升的错误指示。在这些情况下，用户不能确定所观察到的血压或血压振幅的改变是由于动脉内血管的生理或病理变化所致还是由于设定点的偏移所致。这使得该方法不适用于特别护理单位或手术室，而这些地方却是最迫切的。
DE 38 29 456 A1公开了一种具有用于上肢的两个箍带的血压测量装置，两个箍带都工作在低于心脏舒张的血压的略微不同的压力下。在一种变例中，两个箍带可被配置成一个双指箍带。然而压力测量并不基于如上所述较佳的脉管向上负载技术。
DE 39 35 939 A1中阐述出一种非侵入式血压测量装置，它利用光学转换器以获得血压信号，并使用一传统的电子血压箍带以校准测量装置。
EP 0 377 554 A1公开一种用于测量血压的方法，其中至少在一个位置和一个基准位置处测量血压。利用在该测量位置和基准位置测得的血压信号之间的相移来计算血压。
发明内容
本发明的一个目的是对上述用于血压的连续、非侵入式测量的方法和装置进行改善，连续、非侵入式测量采用脉管卸除负载技术，从而能可靠地确定所观察到的血压或血压振幅的改变是由于动脉内血管的生理或病理变化所致还是由于设定点的偏移所致。
根据本发明，该目的通过如下方法实现：假设第二压力测量腔用作独立于第一压力测量腔的一个基准压力腔，并且基准压力腔中的压力根据可预选择的压力函数进行控制，基准信号与所测得的压力信号同时获得，并且基准信号被用于解释所测得的压力信号。
一种实现本发明方法的装置，其特点是：第二压力箍带的压力测量腔被配置成可同时与并独立于第一压力箍带的压力测量腔进行控制的基准压力腔，且第一压力箍带的压力测量腔和第二压力箍带的基准压力腔各自具有分离的入口阀和出口阀，使基准压力腔中的压力根据可预选择的压力函数籍由控制单元控制。由此能够同时获得测得的压力信号和基准压力信号。
通过“看门狗”单元(如基准压力腔内的开环测量)提供同时和连续地监控闭环血压测量的可能性，本发明回避了上面提到的不利因素。在这里尺寸被确定成或构造成相似或相同的压力腔必须置于类似或相同的动脉上。在WO 00/59369 A2中的双指箍带特别适于实现该目的，但是它必须适应本发明的要求，主要通过提供各自带有分离的入口阀和出口阀的第一压力箍带的压力测量腔和第二压力箍带的基准压力腔而实现。
尽管压力测量腔和基准压力腔在原理上可置于不同的动脉上，例如在动脉颞(arteria temporalis)或动脉径(arteria radialis)上，如果将两压力箍带较佳地置于手的两毗邻手指的相邻的动脉上，则将具有特别的优点-特别是在长时间测量中。由此另一只手可自由地触及以实现密集护理目的。
如果根据本发明的两变例，第二压力箍带上提供有动脉搏动描记器或较佳地设有体积描记传感器装置，在基准压力腔中的基准信号可通过定位于该区域中的压力传感器以示波计量方法或较佳地以体积描记方法来测量。如果基准压力腔内未提供体积描记传感器，则只能测量由在所施加的不同压力值下的动脉脉搏所引起的压力振荡幅度。如传统的示波血压测量中所知的那样，振荡的最大值对应于动脉装置压力。
本发明所提出的本质上相同的两压力腔以及两箍带的体积描记传感器装置的光发射和检测装置具有同步补偿功能。当一个压力测量腔的体积描记传感器装置切换到“闭环”状态并控制腔内压力以使光信号为常数而透壁压力PTm等于或接近于零时，另一压力腔就切换成开环操作(“看门狗”)，反之亦然。
根据本发明，基准压力腔中的压力可以倾斜或阶梯函数的形式改变。基准压力腔间歇地经历如压力倾斜或压力阶梯的压力变化以连续地监视或调整设定点，并各自对设定点的偏移和动脉血压中的实际生理或病理偏移之间进行区别。
本发明的另一显著的有利的开发是提出至少两种不同的监控状态：第一状态，其中仅观察通过对基准压力腔施加一可预选的压力函数(如压力阶梯函数)而引起的体积描记基准信号的改变(开环)；第二状态，其中基准压力腔的压力籍由可预选的压力函数并同时通过由体积描记方法获得的基准信号进行控制，以在(半闭环)测量基准压力信号的同时最小化基准信号幅度。在压力改变期间，即当应用阶梯函数，尝试使体积描记信号最小化。在下文中基准压力腔的两个状态中的第一个被称为开环阶梯，第二个被称为半闭环阶梯，而压力测量腔的状态被称为闭环。通过这种配置，闭环压力测量腔的设定点可由看门狗或基准压力腔连续地控制和调整，体内的实际血压改变可从设定点的偏移中完全可靠地区别出来。
本发明假设如果压力测量信号的平均压力和/或振幅发生改变以及基准信号或基准压力信号的振幅最大值完全不偏移或向相反方向偏移，就能推断出压力信号设定点丢失。
由于两个压力箍带的压力腔完全相同的结构，在预定时段或设定点丢失时，可将基准压力腔用作压力测量腔并将压力测量腔用作基准压力腔。因此看门狗压力腔可在任何时间切换作为闭环压力测量腔(反之亦然)。这种配置同样具有很大的优点，就是被用作闭环测量的身体一部分(例如手指)可自动地或手动地重复改变而不会中断所记录的脉搏曲线。只须就在切换到使用获得自基准压力腔内的最后设定点之前，以确定闭环测量的设定点并随后在另一手指上的闭环测量结束之前切换到该手指上血压的闭环测量。另一手指随后被用于寻找和监控设定点。
根据本发明可通过压力测量信号的平均压力和/或幅度的改变以及基准信号或基准压力信号幅度最大值在相同方向上的偏移推断出压力测量信号的生理或病理变化。相关细节在对图3和图4的曲线讨论中进行解释。
根据本发明，可分析在压力函数中的不同可预选压力值处测得的基准压力信号，并将其与给定的理想脉动曲线比较，在找到离给定脉动曲线的最小偏差时，由此确定用于压力测量信号的设定点。
在打印压力曲线前，较佳为微处理器的控制和调整单元会将随后的血压曲线调整到先前的关于绝对高度以及幅度的血压曲线。然而，只有执行了所计划、规划的切换，这才能完成，但如果先前已发生过未校正的设定点偏移，这是无法完成的。这种新方法能明显地减少两手指中压力负载和血液充血，同时压力曲线的测量是无中断进行的，且体内真实的压力变化可首次在线地从绝对确定性的设定点偏移中区别出来。随之产生的很大的优点使这种连续脉动曲线的非侵入式测量首次适用于在密集型护理单位或手术室中进行患者监控。
附图说明
下面将结合附图对本发明进行更详细的说明，其中
图1是本发明基于松弛动脉壁原理对血压进行连续、非侵入式测量的装置的示意图；
图2示出根据图1装置的一种变例的细节；
图3至图5是本发明的测量装置的测量信号或压力信号的曲线；
图6是示出另一变例细节的示意图；
图7是图6的变例的曲线。
具体实施方式
图1示出用于血压的连续、非侵入式测量装置，它具有至少一个第一压力箍带1，该第一压力箍带固定于包含一动脉2的第一身体部分或身体区域3上并包括可膨胀的压力测量腔4和第一体积描记传感器装置5，在那里设有控制和调整单元6，控制和调整单元6籍由体积描记传感器装置5的测量信号压力测量腔4中的压力，以最小化体积描记测量信号幅度。压力测量腔4连接于至少一个压力传感器7以获得压力测量信号。本发明的装置具有第二压力箍带1’，它固定于包含一动脉2’的第二身体部分或身体区域3’上并包括与可膨胀的压力测量腔4相同设计的、带压力传感器7’的可膨胀的压力测量腔4’(看门狗压力腔)。在基准压力腔4’中的压力基于预选择的压力函数由控制和调整单元6控制。第二压力箍带1’包括第二体积描记传感器单元5’。
在所示例子中，体积描记传感器装置5、5’各自装备有光发射器8和光检测器9，并因此能够检测照射量的脉动变化。压力测量腔4和基准压力腔4’的分离的入口阀10、10’和出口阀11、11’置于由压力管13、13’连接于压力测量腔4和基准压力腔4’、并经由入口阀10连接于公共压力源14的分离的压力控制腔12、12’中。也可直接将入口阀10、10’、出口阀11、11’以及压力传感器7、7’各自直接定位到压力测量腔4和基准压力腔4’中，由此省去压力控制腔12、12’。
两个压力箍带1、1’较佳地配置成环形并通过连接件15本质上刚性地连接，形成一双指箍带。在每个压力腔4、4’内设有易变形的膜16、16’。刚性连接件15具有下列优点：即将位于压力腔4、4’和各指3、3’之间的体积描记传感器装置5、5’的光发射器6和光检测器9保持在与各动脉2、2’相关的恒定和优化的位置上。在测量前只需滑动双指3、3’上的两个指箍带的两个环形压力腔4、4’，由此可保证光发射器θ和光检测器9的合适定位。两个压力控制腔12、12’的分离的入口和出口阀10、11以及10’、11’通过由一个或多个微处理器6、6’、6”组成的控制和调整单元进行控制。
控制和调整单元同时完成多个任务。不同的处理器6或6’可用于同时执行不同的控制任务，或者也可使用多任务或多线程处理器6、6’。监察单元6”协调各任务并应付紧急中断和显示。压力测量腔4和基准压力腔4’由此可使用相同的压力源14而施加予不同的压力。控制和调整单元为显示单元17和报警单元18服务。为了减少对两压力腔4、4’的柔顺性，将刚性壁19设置在它们的外侧而不是靠近本体部分是有利的。在每个这种柔顺性降低的刚性壁内或刚性壁上设有至少一个温度传感器。
如图2的变例所示，加热装置21或固定在两个压力箍带1、1’上或与压力箍带1、1’形成一体，该加热装置具有至少一个加热元件22、22’(较佳为一加热螺线圈或加热箔)。该加热单元21还能被设计成可装拆于双指箍带上。因此可加热压力腔或动脉待测的人体的部分，如指3或3’，以促使血液循环的均匀聚集，以在震动情况下不会导致压力箍带1、1’的两压力腔中的两个体积描记传感器装置5、5’的体积或流量信号丢失。除了提供约为37℃的生理温度，如果要用到导热充血，加热单元将被用来产生更多的强热量。
加热单元21也可具有可加热的、从末端向身体周边延伸的附加物，例如护指套23、23’。这些护指套可延伸至指尖或指尖附近。加热单元21可使附加物24、24’邻近地向身体中央延伸，例如靠在手内侧或手背上。加热装置同样形成象露指手套那样包裹一个以上的手指或者可以是薄片形并通过一种即触即收紧的固定件固定在手周围。当用于密集型护理单位时，较为有利的是至少指尖还有自由以使医师能够判断血液循环和氧饱和度。
由于特别在手术室内和密集型护理单位中每根额外的管线都是累赘，较为有利的是提供一包含气压馈送管道和电气线路的、用于压力箍带1、1’以及加热单元21的公共管25。加热单元21可具有置于压力箍带1、1’的一个中的至少一个温度传感器20、20’，温度传感器的温度信号被用于对加热装置21的热输出进行控制。
图3和图4所示的曲线A、B、C、D具有公共时间轴t：在曲线A、B和D的纵轴上压力被图形化，而在曲线C的纵轴上基准压力腔的体积描记基准信号的强度被图形化。如果使用两个压力腔，曲线由于如上所述的参考压力腔(看门狗压力腔)的不同函数状态，例如开环状态(曲线C)以及半闭环状态(曲线D)，仅一个接着另一个地出现，所以在压力箍带中的压力测量腔4和基准压力腔4’中，仅需轮流地观察曲线C和D。如果使用一个压力测量腔和两个基准压力腔(三个指箍带)，可同时观察到两种状态并因此观察到曲线C和曲线D。图3和图4中任何的曲线同步不精确性只是由于作图方法所致。在图中的任何曲线通过基线偏移作了校正。
图3的曲线A表示闭环操作中压力测量腔内的典型的压力测量信号30，它示出由设定点的偏移造成的压力幅度31和平均血压32的变化。
曲线B表示预选择压力函数33、33’的示例，例如被应用在看门狗压力腔4’的连续阶梯函数的压力级。曲线C示出在看门狗压力腔4’中观察到的体积描记传感器装置5’的体积描记基准信号34、34’，如光检测器信号，而曲线D示出当应用阶梯函数33、33’时看门狗压力腔4’内的另一种基准压力信号35、35’，但其时带有基准信号34、34’的同时被最小化的幅度(所谓的半闭环阶梯)。曲线C表示在开环情况下的体积幅度，而曲线D示出在半闭环情况下的压力幅度，并带有最小体积信号变量以及所施加的阶梯函数的压力级。从曲线C中可以看出，获取自看门狗压力腔的基准信号34的变量表示在幅度和与阶梯函数33、33’的相同的施加压力幅度最大值36、36’时的定位。在曲线D中的幅度最大值37、37’同样显示出在连续应用相同阶梯函数33、33’的相同压力处的相同定位。
比如在一手上所观察到的闭环压力腔内的变化的压力幅度31和变化的平均压力32(曲线A)，以及在另一手上幅度相同或近乎类似的位置以及基准信号34(曲线C)在看门狗腔内的阶梯函数33、33’(曲线B)的相应均等压力级上的幅度最大值36、36’的差异的位置，各自与相对于半闭环状态中的阶梯函数33、33’的压力级的基准压力信号35、35’的压力幅度37、37’处于相同或类似位置，这意味着设定点的丢失而不表示血压的真实下降。看门狗压力腔4’可自动转变以用作闭环压力测量腔4，反之亦然，或者闭环压力测量腔的设定点可重新调整。
如果曲线C中的幅度最大值36、36’或曲线D中的压力幅度的最大值表现出沿测量于闭环压力测量腔的压力变化的相反方向偏移的话(例如基准信号34(开环)的最大幅度36、36’以及看门狗压力腔内的压力幅度37、37’(半闭环)的向较高压力区平移，同时压力测量信号30中的平均压力32或血压幅度31趋向较低压力区时)，也可各自重新调整压力测量腔的设定点而将看门狗压力腔转变为压力测量腔。
图4曲线A中示出与图3中所示的压力测量信号30中的压力幅度31和平均压力32的同样的变化，但在该例中此变化是由于血压中的实际病理性变化而引起的。由于曲线C和曲线D中的幅度最大值的位置的X量偏移发生于阶梯函数33、33’(曲线B)相应的均等的压力级下，因此这能够通过将基准信号34、34’(曲线C，开环状态)的最大幅度36、36’平移X，或者从测量于看门狗压力腔的基准压力信号35、35’的最大压力幅度直接地看出来曲线曲线。如图3所示，曲线D示出具有最小体积信号改变并额外施加阶梯函数的压力的半闭环的压力幅度。在本例中，基准信号34’(曲线C，开环)的最大幅度36’和最大压力幅度37’(曲线D，半闭环)在明显较低的血压值处被找到。这就明白地表示血压的真实下降，并在超过某个极限值的情况下将会立即产生一种由报警单元18发生的光和/或声警报。因此本装置适用于连续血压监控并能满足最苛刻的要求。
在图5中，除了压力幅度的位置外，还示出了在关于施加有压力阶梯函数的看门狗压力腔的基准压力腔中半闭环测量所得到的基准压力信号35的区域38、39、40的曲线形状，同样表明设定点是否发生了偏移。如图5所示，取决于以半闭环形式由阶梯函数所施加的、具有最小基准信号的压力是否太低38或较佳为太高40，脉动波形将改变。如果看门狗压力腔中的压力处在其最优状态，压力形状曲线非常靠近地对应于由侵入式测量所得知的生理压力曲线，例如具有一陡峭上升斜率、一圆顶、一在压力幅度的1/2到2/3的典型高度上的重脉波以及一种脉动曲线的近似为指数扩展的衰减(如39所示)。然而，如果压力阶梯函数的压力太低，半闭环形式的脉动曲线不仅具有更小的幅度并同时失去其病理形状，即如38所示它将变得又平又宽，而且，重脉切口将沿舒张血压方向移动。如果半闭环形式中压力阶梯函数的压力过高(区域40)，脉动曲线具有尖峰且重脉波不再相似于病理脉动形状39。
这意味着除了将压力波的振幅外和脉动波的形状用于确定半闭环方式的压力阶梯的优化压力值，为了这个目的，仅需分析曲线的形状并确定其相对于给定的理想脉动曲线的偏差。在所测量得到的脉动曲线相对于理想脉动曲线的偏差为最小的半闭环方式压力阶梯的的那个压力点上，计数压力等于理想的计数压力，其中透壁压力PTM接近于零，并因此等于必须设置在压力测量腔中的设定点值。现已知道生理脉动形状随年龄或动脉粥样化症的影响而改变。在较硬的血管中，重脉波例如沿心脏收缩峰的方向平移且甚至会消失在峰处。因此较为有利的是在微处理器中存储不仅是一条而且是多条生理压力曲线，将半闭环方式下所测得的脉动曲线与其进行比较。
施加于基准压力腔和看门狗压力腔的压力变化并不局限于倾斜或阶梯形状；每种其它类型的给定压力函数都可使用于本发明的方法中。
所阐述的变例将作为根据本发明的方法和装置的示例；可以想像出多种其它实施例，诸如用压力杯代替压力箍带，它可置于动脉径或动脉颞上。也可以考察位于其它身体部分的移位的压力腔，但这会带来较大的评估困难，因为血的压力和流量情况仅在同一人员类似或相同大小的动脉部分中相同。除了所描述的光描记传感器装置，还能使用任何其它的流量和体积测量方法。
另外还提出将一种小动脉中(例如在手指动脉中)的压力测量，通过计算机化的方法来应用于已被独立测量的大动脉中压力，这是因为已知在小动脉中的压力不一定等于大动脉中的压力。因此必须通过一种独立装置初始地或间歇地测量大动脉中的压力，而随后必须将如本发明所述血压的连续测量调整至与心脏收缩相关的绝对值相适配以及将心脏舒张血压调整至在大动脉中测量的压力。
如果需要，一方面可以测量在压力测量腔和/或基准压力腔(看门狗压力腔)之间的流体静压力以及另一方面可以测量心脏高度(例如通过液体柱)，如图3和图4的曲线A所示所获得的压力曲线可对看门狗测量腔4和/或基准压力腔4’之间的流体静压力进行校正。如果相对于其上固定有两个压力腔4、4’或它们的压力箍带1、1’的身体部分心脏的高度是连续变化的，这将变得尤为重要。
要注意这样的事实，即受压力作用的身体部分(例如手指3)是处于一种由连续和有节奏地膨胀的压力腔4施加应力而在生理学上不可控制的情况下。另外，不论基准压力腔的看门狗功能如何，压力测量腔的设定点都可能丢失，因为压力测量腔引起的局部闭塞会导致被测量的身体部分中的生理学适应，这不同于那些在从属于基准压力腔的身体部分中的生理学适应。
所产生的问题具有共同的原因，例如，在所测量的身体部分中(如手指中)的血液流动可纯粹基于生理学并由因子100波动。这些绝对血压流量的大波动将造成在小动脉中的血压与大动脉中的血压相背离。沿血液循环周缘的低的血液流量(如手指中)是细动脉的狭隘所造成的结果。这将引起在狭隘处的脉动波的强反射并由此造成与前述较大的动脉相比较小的动脉中压力的增加。反之，与前述较大的动脉相比，敞开的细动脉没有狭隘处且反射较少，因而不产生压力增加或压力增加很小，有时甚至会引起压力下降。如果在例如手指周缘的体积或绝对或相对血液流量的变化是已知的，则同样能够知道跟随于压力测量腔的细动脉中的压力波的反射量，并能校正周缘处所测得的血压值以获得大动脉中的绝对值。
根据本发明，如图6所示至少一个传感器41、42、44可设置在远离压力测量腔4和/或基准压力腔4’的位置以测量身体部分3的体积改变。较佳为手指的末端身体部分3上可设置一阻抗传感器42、一应变仪41和/或一附加的体积描记传感器44。较佳地，身体部分3的体积变化可在压力测量腔和/或基准压力腔的压力处被测量。压力测量腔和/或基准压力腔的压力小于动脉血压，例如40mm Hg。然后，在压力测量腔和/或基准压力腔远端的身体部分的体积变化可用于由压力测量腔连续测得的血压的计算性校正。
如果在压力测量腔和/或基准压力腔远端设置至少一个用于血压流量测量的传感器45，例如一种闭塞血管体积描记或激光-多普勒-血液-流量测量装置，该方法所描述的测量精度可进一步提高。
如在图6中示意性表示的那样，至少一个应变仪41或多个阻抗电极42可固定于身体部分3(如手指)，它将连续监测在压力箍带1及其测量腔4远端的有关身体部分的体积状态。至于阻抗电极，要注意各外部电极42用于馈电，同时各内内部电极42b用于阻抗测量。电流和阻抗电极可以由一种普通的支承箔片43承载。当压力测量腔4和/或基准压力腔4’中的压力增加，例如增加到40mm Hg，血液从一开始仅流入到身体部分3，而不再回流：这会造成身体部分随时间t的体积V的增加，如图7的曲线所示。体积增加的斜率表示高血液流(体积曲线Va)并因此表示与低血液流动处(体积曲线Vb)所必须的血压差值的血压值校正。低的血液流动和体积缓慢增加导致细动脉收缩并意味着脉动波更强的向中央的反射以及与身体部分的低流量和少量体积增加相比在待检身体部分处的更高的血压值。用于确定大动脉中的血压(这是最有利害关系的)的血压值校正最好是通过确定测量于测量腔4的血压与同时由另一种传统方法获取的大动脉中的血压之间的偏差，作为在血管收拢期间远离压力测量腔和/或基准压力腔的的身体部分的体积增加百分比的函数，在经验基础上进行。
如果体积增加很大，由于可能会影响到压力测量腔和基准压力腔的快速交换，为避免在有关身体部分中过多的中心增压和水肿，获取关于体积增加和随之产生的手指中的血液流量的信息是较为有利的，。如果血液流量低，将可能产生在压力测量腔和基准测量腔的变化之间更长的间隔。
另外，手指体积的临界增加同样造成压力测量腔中血压测量期间的设定点的丢失。这种体积的临界增加将同样通过检测手指体积(例如通过闭塞血管体积描记)进行检测。一开始在血液的流入不受阻碍的条件下会发现体积快速增加；当手指变得充血，生物组织的内部压力上升，这不仅导致体积的缓慢增加还导致动脉的压缩和体积信号的减小并由此导致压力测量腔的设定点的丢失。如果知道了在所检测的身体部分的充血增压曲线的临界变化，通过测量位于压力测量腔和/或基准压力腔远端的体积以及改变压力测量腔4和/或基准压力腔4’，就可防止设定点的丢失。
根据对本发明另一种开发，在压力测量腔4和/或基准压力腔4’远端的位置处设置用于测量血液气体(如CO2或O2部分压力)的至少一个传感器46。生物组织中氧压力或CO2浓度的测量可用来控制压力测量腔4和/或基准压力腔4’中的压力。
例如通过已知的经皮肤的氧或二氧化碳测量装置来测量压力测量腔和/或基准压力腔远端的氧压力或二氧化碳压力，该测量装置较为有利地用作一种警告装置，表示有改变或控制压力测量腔和/或基准压力腔的必要，由于在压力测量腔和/或基准压力腔远端的氧气部分压力的减少和/或二氧化碳压力的增加能表示生物组织的肿大以及因此而对设定点损失的威胁。
在例如手指中测量血液流量具有进一步的优点：例如危及生命的休克引起的血压降低一方面是由血液循环的聚集导致，例如由于失血，同时伴随在例如手指周缘的血液流量的减少。另一方面，由于周缘血管的过度敞开同样会引起休克，从而使血压循环的充血体积不再足以承受血压，并可能导致例如败血休克。在这种情况下周缘中的血液流量很高。第一种形式的休克需要进行与第二种形式所要求的、非常不同的理疗。因此本发明装置同样可用于血压降的差别诊断并由此可根据休克状态而进行更好的理疗。

Claims (26)

1.一种基于松弛动脉壁原理的连续、非侵入式测量血压的方法，其中，在各自包含相同或可比拟大小的动脉的至少一个第一和一个第二身体部分或身体区域上，定位有与一个第一和一个第二可膨胀压力测量腔相同或可比拟大小的一个第一和一个第二压力箍带，第一压力测量腔中的压力依从于体积描记传感器装置的测量信号被控制成使体积描记方法所测得的振幅最小化，并且从第一压力测量腔获得压力测量信号，其特征在于，所述第二压力测量腔被用作独立于第一压力测量腔的一个基准压力腔，且所述基准压力腔中的压力根据预选的压力函数进行控制，基准信号与所测得的压力信号同时获得，并且，基准信号被用于解释所测得的压力信号。
2.如权利要求1所述方法，其特征在于，籍由基准信号连续地监控和/或调整压力测量信号的设定点。
3.如权利要求1或2所述方法，其特征在于，在基准压力腔中通过示波测量方法来测量基准信号。
4.如权利要求1或2所述方法，其特征在于，在基准压力腔中通过体积描记方法测量基准测量信号。
5.如权利要求1至4所述方法，其特征在于，根据重复阶梯或倾斜函数来控制基准压力腔中的压力。
6.如权利要求4或5所述方法，其特征在于，根据可预选的压力函数并同时通过由体积描记而获得的基准信号以在测量基准压力信号时使基准信号幅度最小化的方式而控制基准压力腔中的压力。
7.如权利要求6所述方法，其特征在于，分析在压力函数的多种可预选压力值处所测得的基准压力信号，并与预先给定的理想脉动曲线作比较，当与预先给定的脉动曲线偏差为最小时，用来确定压力测量信号的设定点。
8.如权利要求1至7中任一项所述方法，其特征在于，从压力测量信号的平均压力和/或幅度的改变以及基准信号或基准压力信号的幅度最大值在相同方向上的偏移来推断出压力测量信号的生理或病理变化。
9.如权利要求1至8中任一项所述方法，其特征在于，从压力测量信号的平均值和/或振幅值发生改变以及基准信号或基准压力信号的振幅最大值无偏移或向相反方向偏移来推断出压力信号设定点的丢失。
10.如权利要求3至9中任一项所述方法，其特征在于，在预选择的时间间隔处或由设定点丢失所触发，基准压力腔被用作压力测量腔而压力测量腔被用作基准压力腔。
11.如权利要求1至10中任一项所述方法，其特征在于，两个压力箍带被定位在两相邻的动脉上，较佳为一手的两毗邻的手指上。
12.一种基于松弛动脉壁原理的连续非侵入式血压测量装置，包括：至少一个第一压力箍带(1)与一个具有相同或可比拟大小的第二压力箍带(1’)，所述第一压力箍带(1)和第二压力箍带(1’)可固定在包含相同或可比拟大小的动脉(2、2’)的第一和第二身体部分或身体区域(3、3’)中的一个上、且各自具有一个可膨胀的压力测量腔(4、4’)，第一压力箍带(1)上设有连接于控制和调整装置(6)的第一体积描记传感器装置(5)，所述第一体积描记传感器装置(5)采用体积描记传感器装置(5)中的测量信号来控制第一压力测量腔(4)中的压力，在那里压力测量腔(4)连接于压力传感器(7)以获得压力测量信号，其特征在于，第二压力箍带(1’)的压力测量腔被配置为基准压力腔(4’)，所述基准压力腔(4’)同时与并独立于第一压力箍带的压力测量腔(4)受到控制，并且第一压力箍带(1)的压力测量腔(4)以及第二压力箍带(1’)的基准压力腔(4’)各具有分离的入口阀(10、10’)以及出口阀(11、11’)，且通过控制和调整装置(6)根据预选择的压力函数来控制基准压力腔(4’)的压力。
13.如权利要求12所述装置，其特征在于，所述第二压力箍带(1’)上设有示波检测传感器装置。
14.如权利要求12所述装置，其特征在于，所述第二压力箍带(1’)上设有第二体积描记传感器装置。
15.如权利要求12至14所述装置，其特征在于，压力测量腔(4)和基准压力腔(4’)的分离的入口阀(10、10’)和出口阀(11、11’)被置于分离的压力控制腔(12、12’)中，压力控制腔(12、12’)经由分离的压力管(13、13’)连接到压力测量腔(4)和基准压力腔(4’)，并经由入口阀(10、10’)连接在公共压力源(14)。
16.如权利要求12至15所述装置，其特征在于，两个压力箍带(1、1’)是环形的且较佳地以双指箍带形式基本上刚性地彼此连接，。
17.如权利要求12至16所述装置，其特征在于，所述加热装置(21)与两个压力箍带(1、1’)形成一体或固定在压力箍带(1、1’)上，所述加热装置(21)设有至少一个加热元件(22、22’)，较佳为一加热箔或加热螺线圈。
18.如权利要求17所述装置，其特征在于，加热单元(21)具有可加热的、从末端向身体周边延伸的附加物，例如护指套(23、23’)。
19.如权利要求17或18所述装置，其特征在于，加热单元21具有附加物(24、24’)，所述附加物(24、24’)邻近地向身体中央延伸，例如靠在手内侧或手背上。
20.如权利要求17或18所述装置，其特征在于，所述加热装置(21)具有位于两压力箍带(1、1’)中的一个上的至少一个温度传感器(20、20’)，所述温度传感(20、20’)的温度信号用来控制加热单元(21)的热量输出。
21.如权利要求17至20所述装置，其特征在于，设有包含用于两压力箍带(1、1’)以及加热单元(21)的气压馈送管道和电气线路的公共管(25)。
22.如权利要求12至21任一项所述装置，其特征在于，在用来测量身体部分(3)体积变化的压力测量腔(4)和/或基准压力腔(4’)远端位置处设有至少一个传感器(41、42、44)。
23.如权利要求22所述装置，其特征在于，阻抗传感器(42)、应变仪(41)和/或附加的体积描记传感器(44)被定位在本体(3)上，较佳为手指的末端。
24.如权利要求12至23任一项所述装置，其特征在于，在压力测量腔(4)和/或基准压力腔(4’)远端设置至少一个用于血压流量测量的传感器(45)，例如一种闭塞血管体积描记或激光—多普勒—血液—流量测量装置。
25.如权利要求12至24任一项所述装置，其特征在于，在压力测量腔(4)和/或基准压力腔(4’)远端位置处设置用于测量血液气体，例如CO2或O2的局部压力的至少一个传感器46。
26.如权利要求12至25任一项所述装置，其特征在于，设置两个处理器(6、6’)或者多任务或多线程处理器(6、6’)，用作控制和调整单元。
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