DE10055316A1 - Verfahren und Vorrichtung zur Blutdruckmessung - Google Patents

Verfahren und Vorrichtung zur Blutdruckmessung

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Abstract

Es werden ein Verfahren und eine Vorrichtung zum komfortablen und genauen Messen des Blutdrucks offenbart. Im ersten Beispiel wird ein schrittweises Aufblasen und Ablassen des Manschettendrucks durchgeführt. Der schrittweise Aufblas- und Ablaßprozeß der Erfindung kann den höchsten Aufblasdruck ermitteln und genug Daten liefern, um eine Hüllkurve zu erhalten. Im zweiten Beispiel werden Herzimpulse als Referenz herangezogen, um den systolischen und den diastolischen Druck zu ermitteln. Die Manschette wird lediglich auf einen Manschettendruck oberhalb des mittleren arteriellen Drucks der Arterie aufgeblasen. Im dritten Beispiel sind das obenerwähnte schrittweise Aufblasen und Ablassen und das Heranziehen der Herzimpulse als Referenz für die Ermittlung des systolischen und des diastolischen Drucks kombiniert. Es kann somit verhindert werden, daß der Aufblasdruck der Manschette viel größer als der normale systolische Druck gewählt wird, wie beim herkömmlichen Verfahren. Es wird ein komfortables Verfahren zum Ermitteln des systolischen und des diastolischen Drucks unter Anwendung einer Fuzzy-Regelung erreicht.

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung bezieht sich allgemein auf ein oszillometrisches, nicht-invasives Verfahren und eine Vorrichtung zum komfortablen und ge­ nauen Messen des Blutdrucks.
Beschreibung des Standes der Technik
Das menschliche Herz ähnelt einer Pumpe, wobei die Muskeln des Herzens periodisch kontrahieren, um Blut durch die Arterien des Menschen zu fördern. Als Ergebnis existieren in diesen Arterien unregelmäßige Druckimpulse und veranlassen diese, sich zu dehnen oder zu oszillieren. Der Basisliniendruck für diese Impulse ist bekannt als der diastolische Druck, während der Spitzendruck für diese Impulse als der systolische Druck bekannt ist. Ein weiterer Druckwert, der bekannt ist als der "mittlere arterielle Druck" (MAP), stellt einen zeitlich gewichteten Mittelwert des Blutdrucks dar.
In der Vergangenheit wurden verschiedene Techniken und Vorrichtung verwendet für die Messung eines oder mehrerer dieser Blutdruckwerte. Das gewöhnlichste Verfahren umfaßt das Anlegen einer Druckmanschette um den Oberarm des Menschen und das Aufblasen derselben, um den Blutfluß in der Brachialarterie zu stoppen. Der Druck wird anschließend langsam gesenkt, während ein Stethoskop am distalen Abschnitt der Arterie verwendet wird, um auf pulsierende Geräusche zu achten, die als Korotkoff- Töne bekannt sind und das Wiedereinsetzen der Blutströmung in der Arterie begleiten. Wenn der Druck in der Manschette weiter reduziert wird, verschwinden die Korotkoff-Töne möglicherweise. Der Manschettendruck, bei dem die Korotkoff-Töne während der Deflation der Manschette zum erstenmal auftreten, ist ein Maß für den systolischen Druck, während der Druck, bei dem diese Töne verschwinden, ein Maß für den diastolischen Druck ist. Dieses Verfahren der Blutdruckerfassung ist allgemein bekannt als das "Abhörverfahren".
Im Stand der Technik sind verschiedene Vorrichtungen für die automatische Durchführung einer Blutdruckmessung mit dem Abhörverfahren bekannt. Diese Vorrichtungen verwenden eine Pumpe, um eine Druckmanschette automatisch aufzublasen, sowie ein Mikrophon, um die Korotkoff-Töne in elektrische Signale umzusetzen, die von verschiedenen Schaltungstypen leicht erfaßt werden können. Andere Techniken wurden ebenfalls verwendet, um den Blutdruck von außerhalb des Körpers des Subjekts zu erfassen, z. B. über die Doppler-Verschiebungen in Ultraschallwellen, die von der Arterienwand reflektiert werden. Außerdem gibt es intrusive Vorrichtungen, die zur Messung des Blutdrucks direkt in die Blutgefäße eingeführt werden. Das gewöhnlichste Verfahren, das für die Messung des Blutdrucks verwendet wird, ist neben dem Abhörverfahren das "oszillometrische Verfahren".
Die oszillometrische Technik beruht auf der Tatsache, daß das Pumpen des Blutes durch die Arterien durch das Herz ein Dehnen der Arterien hervorruft. Selbst in dem Bereich neben oder innerhalb einer Druckmanschette, die am Arm eines Menschen angelegt ist, existieren diese Druckschwankungen. Tatsächlich gelangen diese Druckschwankungen von der Arterie durch den Arm des Menschen mit einer gewissen Dämpfung in die Druckmanschette selbst. Obwohl diese Druckschwankungen klein sind im Vergleich zum typischen Druck, der von der Manschette ausgeübt wird, können sie trotzdem mittels eines Wandlers erfaßt werden, der so angeordnet ist, daß er den Druck innerhalb der Manschette mißt. Es wurde festgestellt, daß diese Impulse, die als "Komplexe" bezeichnet werden, eine Spitze-Spitze-Amplitude aufweisen, die minimal ist für ausgeübte Manschettendrücke oberhalb des systolischen Drucks und unterhalb des diastolischen Drucks. Die Amplitude dieser Komplexe steigt jedoch auf einen Maximalwert an. Physiologisch nähert sich der Manschettendruck bei diesem Maximalwert dem MAP. Ferner wurde festgestellt, daß die Komplexenamplituden des Manschettendrucks, die äquivalent sind zum systolischen und diastolischen Druck, eine feste Beziehung zu diesem Maximalwert aufweisen. Somit beruht das oszillometrische Verfahren auf Messungen der erfaßten Komplexenamplituden bei verschiedenen Manschettendrücken.
Das obenerwähnte oszillometrische Verfahren weist jedoch Nachteile auf, da der Aufblasdruck der Manschette sehr viel höher aufgepumpt werden muß als der normale systolische Druck. Zum Beispiel beträgt der Druck im allgemeinen ungefähr 180 mmHg bis 240 mmHg, um sicherzustellen, daß die Erfassung des Blutdruckwertes bei spezifischen Fällen von Hyperpiesis erreicht wird. Die Benutzer leiden somit ständig unter einer unbequemen Messung, während die Manschette für eine Zeitspanne aufgeblasen wird. Die kontinuierliche Kontraktion der Manschette verursacht Körperschmerzen, insbesondere bei dicken Menschen und verletzten Benutzern. Andererseits ist die herkömmliche Messung uneffektiv, da der normale systolische Druck bei ungefähr 130 mmHg liegt und der sehr viel höhere Aufblasdruck nur für Ausnahmefälle erforderlich ist.
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Die vorliegende Erfindung wird vollständiger verstanden anhand der folgenden genauen Beschreibung, die lediglich der Erläuterung dient und somit nicht die vorliegende Erfindung einschränken soll, sowie der beigefügten Zeichnungen, in welchen:
Fig. 1 zwei überlagerte Graphen des Manschettendrucks über der Zeit sowie der Schwingungsamplituden über der Zeit jeweils gemäß dem herkömmlichen Verfahren zeigt;
Fig. 2 zwei überlagerte Graphen des Manschettendrucks über der Zeit sowie der Schwingungsamplituden über der Zeit zeigt, die die vorliegende Erfindung gemäß der ersten bevorzugten Ausführungsform demonstrieren;
Fig. 3 ein Graph der Schwingungsamplituden über dem Manschettendruck und einer daran angepaßten Kurve mit Bezug auf Fig. 2 ist;
Fig. 4 zwei überlagerte Graphen des Manschettendrucks über der Zeit sowie der Schwingungsamplituden über der Zeit zeigt, die die vorliegende Erfindung gemäß der zweiten bevorzugten Ausführungsform demonstrieren;
Fig. 5 zwei überlagerte Graphen des Manschettendrucks über der Zeit sowie der Schwingungsamplituden über der Zeit zeigt, die die vorliegende Erfindung gemäß der dritten bevorzugten Ausführungsform demonstrieren; und
Fig. 6 ein Graph eines Herzpulsdrucks über der Zeit ist.
GENAUE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
In Fig. 1 zeigt der obere Graph einen typischen Manschettendruck/Zeit-Gra­ phen eines oszillometrischen Verfahrens zur Blutdruckmessung. Zum Zeit­ punkt T0 wird der Manschettendruck, der auf eine eine Arterie enthaltende Extremität eines Subjekts ausgeübt wird, wie z. B. auf den Arm eines Men­ schen, auf den Druck PH oberhalb des systolischen Drucks PS erhöht, um somit die Arterie zu verschließen. Der höchste Wert PH zum Zeitpunkt T1 wird im allgemeinen sehr viel höher festgelegt als ein normaler Wert PS, wie z. B. bei 180 mmHg oder mehr, um sicherzustellen, daß die Blutdruckmeßvorrichtung für alle Benutzer geeignet ist; andernfalls kann ein Hyperpiesis-Patient eine Fehlerfassung seines Blutdrucks erhalten. Anschließend wird während der Zeitspanne von T1 bis T2 der Manschettendruck reduziert, um eine zunehmende Strömung durch die zunehmend weniger verschlossene Arterie zu ermöglichen, wobei bei jedem Druck die arteriellen Gegendruckschwingungen überwacht werden. Somit werden die Manschettendruckkomplexe gemessen, nachdem solchen Impulse beginnen. Nach einer geeigneten Filterung und Verstärkung werden entsprechende Oszillationsspitzen erhalten und als eine Hüllkurve 10 des unteren Graphen der Fig. 1 dargestellt, der einen typischen Os­ zillations-Amplitude/Zeit-Graphen darstellt. Bei fortgesetzter Deflation der Manschette steigen die Oszillationsspitzenamplituden normalerweise von einem niedrigen Pegel auf ein relatives Maximum an und sinken anschließend. Der Manschettendruck, bei dem die Amplitude einen Maximalwert aufweist, der mit MAP bezeichnet ist, stellt normalerweise den mittleren arteriellen Druck dar. Schließlich wird zum Zeitpunkt T2 der Druck PL bis unter den diastolischen Druck PD reduziert. Üblicherweise ist der Wert PL ausreichend niedriger als ein normaler Wert für PD, wobei die Manschette anschließend vollständig entleert wird, um die gesamte Messung zu beenden.
Bei einer früheren Verbesserung war die Aufmerksamkeit immer darauf ge­ richtet, wie die Gegendruckschwingungen während des Manschettendeflationsprozesses genau erhalten werden können, sowie auf unterschiedliche Berechnungsnäherungen zum Ermitteln des systolischen und des diastolischen Drucks in Abhängigkeit von einem mittleren arteriellen Druck. Alle Verfahren des Standes der Technik für das Aufblasen der Manschette beruhen jedoch auf der Betrachtung des systolischen Drucks. Somit kann dies nicht die unangenehme Kontraktion während der Messung des Blutdrucks geeignet beseitigen.
Erste Ausführungsform
Wie in Fig. 2 gezeigt, kann im Vergleich hierzu die vorliegende Erfindung, die ein schrittweises Aufblasen und Ablassen der Manschette durchführt, eine komfortable Blutdruckmessung durchführen. In dieser Ausführungsform gibt es drei Aufblas-Ablaß-Prozesse. Im ersten Schritt wird mit Bezug auf das Zeitintervall von t0 bis t2 die Druckmanschette auf P1 zum Zeitpunkt t1 aufgeblasen und anschließend auf P2 abgelassen. Der Zweck dieses Schritts ist, durch die obenerwähnte Komplexenüberwachung vorzugsweise eine Kurve Ct1, die den diastolischen Druckpunkt enthält, aus der entsprechenden Sequenz von eingehüllten Spitzenamplituden zu erhalten. Die Kurve Ct1 kann als Partialherabsetzungskurve betrachtet werden, die näher an T2 der Hüllkurve 10 in Fig. 1 liegt. Im zweiten Schritt wird mit Bezug auf das Zeitintervall t2 bis t4 die Manschette kontinuierlich von P2 bis P3 aufgeblasen, welcher höher liegt als P1 zum Zeitpunkt t3, und anschließend auf P4 abgelassen. Es wird vorzugsweise in ähnlicher Weise eine Kurve Ct2 erhalten, die der partiellen Maximalkurve der mittleren. Hüllkurve 10 in Fig. 1 entspricht, die den MAP-Punkt enthält. Es ist zu beachten, daß die vorliegende Erfindung bei der Ermittlung des Aufblas­ manschettendrucks im dritten Schritt vorn MAP abhängig ist. Im dritten Schritt wird mit Bezug auf das Zeitintervall t4 bis t6 der höchste Manschettendruck P5 erhöht bis zu einem Druckpegel gleich MAP plus einem vorgegebenen Wert. Anschließend wird während des Deflationsprozesses von t5 bis t6 vorzugsweise eine Kurve Ct3 erhalten, die den systolischen Druckpunkt enthält, woraufhin die Messung beendet wird.
In Fig. 3 ist ein Graph der Schwingungsamplituden über dem Manschetten­ druck gezeigt, der fettgedruckte Kurven Cp1, Cp2 und Cp3 enthält, die jeweils den Kurven Ct1, Ct2 bzw. Ct3 entsprechen. Eine Hüllkurve 30 wird erhalten durch eine Kurvenanpassung von Cp1, Cp2 und Cp3. Es ist klar, daß der systolische Druck PS und der diastolische Druck PD somit ermittelt werden können durch die Hüllkurve 30 entsprechend der Berechnung des Standes der Technik.
Die Charakteristik der vorliegenden Erfindung ist sehr verschieden von der Blutdruckermittlung des Standes der Technik, da die Messung des systolischen Drucks in Fig. 1 nicht vorhergesagt werden kann; unter Berücksichtigung der Verfügbarkeit muß somit der vorgegebene höchste Aufblasmanschettendruck auf einen viel höheren Wert festgelegt werden als der normale systolische Druck. Da jedoch meistens der systolische Druck bei ungefähr 130 mmHg liegt, oder etwas darunter oder darüber, wird der Aufblasmanschettendruck des Verfahrens des Standes der Technik immer auf 180 mmHg oder darüber gehalten. Dies bewirkt eine unkomfortable Messung, selbst bei einem schnellen Aufblasvorgang. Außerdem ist sie nicht für eine wiederholte Messung geeignet, hinsichtlich der Ermüdung des verschlossenen Blutgefäßes; andernfalls kann die Messung falsch sein. Im Vergleich zu Fig. 2 der Erfindung hängt der höchste Aufblasmanschettendruck P5 der vorliegenden Erfindung vom MAP ab. Gemäß der Beziehung zwischen dem MAP und dem systolischen Druck ist P5 gleich dem MAP, wobei ein vorgegebener Wert wie z. B. 20 mmHg bis ungefähr 40 mmHg hinzuaddiert wird. Da somit bei den meisten Benutzern ihr MAP bei ungefähr 110 mmHg liegt, ist der Maximalwert des Aufblasmanschettendrucks der vorliegenden Erfindung lediglich ungefähr 140 mmHg, um die Messung durchzuführen. Dementsprechend bietet die Erfindung eine Fuzzy-Regelung während des Meßprozesses, um den systolischen Druck mit Bezug auf den MAP vorherzusagen und somit den höchsten Aufblasdruck zu ermitteln. Wie in den Fig. 2 und 3 gezeigt, muß die Kurve Ct2 mit Bezug auf Cp2 mit dem Maximalwert MAP während des schrittweisen Aufblas- und Ablaßprozesses der Erfindung erreicht werden. Für diese bevorzugte Ausführungsform dient die Abstiegskurve Ct1 mit Bezug auf Cp1 im ersten Intervall von t1 bis t2 als Referenz, um den ersten Aufblasdruck P1 zu verwirklichen, der niedriger ist als der MAP. Für die anderen Fälle ist es möglich, daß die ähnliche Kurve Ct1 (CP1) gerade im ersten Schritt erhalten wird, woraufhin sie ausgelassen werden sollte, um die Manschette bis zum höchsten Druck aufzublasen und anschließend vorzugsweise auf einen ausreichend niedrigeren Wert abzulassen, so daß der diastolische Druck erhalten werden kann. Alternativ kann der nächste Schritt möglicherweise immer noch nicht die ähnliche Kurve Ct1 (Cp1) erhalten, so daß der gleiche Prozeß wiederholt werden sollte, bis die Maximumkurve erreicht wird.
In dieser bevorzugten Ausführungsform enthält ferner die Kurve Ct1 (Cp1) exakt den diastolischen Druck, während die Kurve Ct1 (Cp1) den systolischen Druck enthält; dies muß jedoch in der Praxis nicht jedesmal auftreten und beeinflußt die Messung letztendlich nicht. Der schrittweise Aufblas- und Ablaßprozeß der vorliegenden Erfindung dient zum Ermitteln des höchsten Aufblasdrucks und zum Liefern von ausreichend Daten, um die kurvenangepaßte Hüllkurve 30 zu erhalten. Der systolische und der diastolische Druck wird entsprechend der Hüllkurve 30 berechnet. Wenn die genauen Abschnittskurven erreicht werden, kann die kurvenangepaßte Hüllkurve genauer sein.
Schließlich wird eine Vorrichtung zum Messen des Blutdrucks gemäß dem Verfahren der vorliegenden Erfindung geschaffen. Die Vorrichtung enthält eine aufblasbare und entleerbare Manschette, eine Steuervorrichtung, einen Monitor, einen Druckwandler, einen Prozessor und eine Berechnungsvorrichtung. Die Steuervorrichtung wird verwendet zum Steuern des Manschettendrucks, um somit das schrittweise Aufblasen und Ablassen der Manschette durchzuführen, bis ein maximaler Manschettendruck höher ist als ein vorgegebener Wert plus einem mittleren arteriellen Druck eines erfaßten Subjekts. Der Monitor erfaßt die arteriellen Gegendruckschwingungen bei jedem Manschettendruckablaßprozeß. Der Druckwandler ist mit der Manschette verbunden, um die Gegendruckschwingungen in Spannungssignale umzusetzen. Der Prozessor wird anschließend verwendet zur Verarbeitung der Spannungssignale zu einer Sequenz von Spitzenamplituden bei jedem Druckablaßprozeß, wobei die Sequenz mit einer Kurve eingehüllt wird. Wenigstens zwei Kurven, die für die Kurvenanpassung einer oszillometrischen Hüllkurve ausreichen, werden entsprechend dem schrittweisen Aufblas- und Ablaßprozeß erhalten. Die Berechnungsvorrichtung berechnet anschließend einen systolischen und einen diastolischen Druck auf der Grundlage der Hüllkurve.
Zweite Ausführungsform
Wie in Fig. 4 gezeigt, kann im Vergleich die vorliegende Erfindung, bei der der maximale Manschettenaufblasdruck gesenkt ist, den Graphen der Herzimpulse entsprechend Fig. 6 annehmen, um im Gegensatz hierzu eine komfortable Blutdruckmessung abzuschließen. Der untere Graph der Fig. 4 kann sich auf den entsprechenden Graph in Fig. 1 beziehen, wobei der linke Abschnitt abgeschnitten ist, nachdem der Deflationsprozeß verkürzt ist. In dieser Ausführungsform kann die eingehüllte Kurve 40 den Blutdruck ermitteln, wie z. B. den diastolischen Druck oder den mittleren arteriellen Druck, mit Ausnahme des systolischen Drucks. Der systolische Druck kann jedoch ferner ermittelt werden mit Bezug auf Fig. 6. Der Graph der Fig. 6 bezieht sich vorzugsweise auf die Gegendruckimpulslinie 60 nahe dem mittleren arteriellen Druck. Die Gegendruckimpulse dieses Bereiches sind stabiler für die Darstellung der aktuellen Herzimpulse, die vom Herz erzeugt werden. Theoretisch kontrahieren die Herzmuskel periodisch, um Blut durch die Arterien des Menschen zu fördern. Als Ergebnis existieren unregelmäßig geformte Druckimpulse in diesen Arterien und veranlassen diese, sich zu dehnen oder zu oszillieren. Der Basisliniendruck für diese Impulse ist der diastolische Druck PD, während der Spitzendruck für diese Impulse der systolische Druck PS ist. Ein weiterer Druckwert, der mittlere arterielle Druck MAP, stellt ein zeitlich gewichtetes Mittel des Blutdrucks dar. Dementsprechend kann der systolische Druck ermittelt werden auf der Grundlage des diastolischen Drucks, des mittleren arteriellen Drucks und der Impulse 60.
Die Charakteristik der vorliegenden Erfindung ist sehr verschieden von der Blutdruckermittlung des Standes der Technik, da die Messung des systolischen Drucks in Fig. 1 nicht vorhergesagt werden kann; unter Berücksichtigung der Verfügbarkeit muß somit der vorgegebene höchste Manschettenaufblasdruck auf einen viel höheren Wert festgelegt werden als der normale systolische Druck. Für einen Großteil von Benutzern liegt der systolische Druck bei ungefähr 130 mmHg, oder etwas niedriger oder höher, wobei der Manschettenaufblasdruck des Verfahrens des Standes der Technik immer auf 180 mmHg oder darüber gehalten wird. Dies verursacht eine unkomfortable Messung, selbst wenn ein schneller Aufblasvorgang angewendet wird. Außerdem ist es nicht geeignet für die wiederholte Messung hinsichtlich der Ermüdung des verschlossenen Blutgefäßes; andernfalls kann die Messung falsch sein. Im Vergleich mit der Erfindung hängt der höchste Manschettenaufblasdruck Ph der vorliegenden Erfindung vom MAP ab. Da Ph bis über den mittleren arteriellen Druck aufgeblasen wird, kann der Blutdruck ermittelt werden. Für die meisten Benutzer liegt ihr MAP bei ungefähr 110 mmHg, so daß der Maximalwert des Manschet­ tenaufblasdrucks der vorliegenden Erfindung lediglich ungefähr 110 mmHg beträgt, um die Messung zu bewerkstelligen. Wenn die Differenz zwischen dem systolischen und dem mittleren arteriellen Druck ungefähr 20 mmHg bis 40 mmHg beträgt, kann als Ergebnis die vorliegende Erfindung einen geringeren Aufblasdruck während der Blutdruckmessung bewirken. Außerdem kann die Erfindung eine Fuzzy-Regelung während des Meßprozesses bieten durch Vorhersagen des mittleren arteriellen Drucks. Die Vorhersage kann erreicht werden durch Überwachen der arteriellen Gegendruckschwingungen beim jeweiligen Druckaufblasprozeß. Wie im unteren Graphen der Fig. 4 gezeigt, steigen während des Ablaßprozesses die Oszillationsspitzenamplituden normalerweise von einem niedrigeren Pegel auf ein relatives Maximum an und sinken anschließend ab. Eine ähnliche Bedingung tritt während des Aufblasprozesses auf, obwohl die Schwingungsamplituden schwierig zu erfassen sind. Es ist nicht erforderlich, eine genaue Hüllkurve ähnlich der Kurve 20 zu erhalten, statt dessen können die Änderungen der Schwingungsamplituden als Referenz genommen werden, um zu entscheiden, ob der maximale Aufblasdruck über dem mittleren arteriellen Druck liegt. Somit kann die vorliegende Erfindung den maximalen Aufblasdruck genauer steuern und absenken, wodurch der diastolische Druck und der mittlere arterielle Druck erreicht werden können.
Schließlich wird eine Vorrichtung zum Messen des Blutdrucks gemäß dem Verfahren der vorliegenden Erfindung geschaffen. Die Vorrichtung enthält eine aufblasbare und entleerbare Manschette, eine Steuervorrichtung, einen Monitor, einen Druckwandler, einen Prozessor und eine Berechnungsvorrichtung. Die Steuervorrichtung wird verwendet zum Steuern des Manschettendrucks, um somit die Manschette auf einen maximalen Manschettendruck aufzublasen, der höher ist als ein vorgegebener Wert plus einem vorhergesagten mittleren arteriellen Druck eines zu erfassenden Subjekts. Der Monitor überwacht die arteriellen Gegendruckimpulse und Schwingungen bei jedem Manschetten­ druckablaßprozeß. Der Druckwandler ist mit der Manschette verbunden, um die Gegendruckschwingungen in Spannungssignale umzusetzen. Anschließend wird der Prozessor verwendet zum Verarbeiten der Spannungssignale zu einer Sequenz von Spitzenamplituden bei jedem Druckablaßprozeß, wobei die Sequenz mit einer Kurve eingehüllt wird, die einen Maximalwert enthält. Die Berechnungsvorrichtung berechnet zuerst einen diastolischen Druck und einen mittleren arteriellen Druck auf der Grundlage der Kurve und berechnet anschließend einen systolischen Druck auf der Grundlage des diastolischen Drucks, des mittleren arteriellen Drucks und der Gegendruckimpulse.
Dritte Ausführungsform
Wie in Fig. 5 gezeigt, kann diese als Kombination der obenerwähnten beiden Ausführungsformen betrachtet werden, um einen schrittweisen Aufblas- und Ablaßprozeß durchzuführen und ein weiteres Absenken des maximalen Aufblasdrucks entsprechend Fig. 6 zu bewirken, um wechselweise eine komfortable Blutdruckmessung abzuschließen.
In dieser Ausführungsform gibt es zwei Aufblas- und Ablaßprozesse. Im ersten Schritt wird der Manschettendruck auf einen Wert p1 erhöht und anschließend während der Zeitspanne t1 bis t2 auf einen Wert p2 gesenkt. Der Zweck dieses Schritts ist, zu prüfen, ob p1 höher ist als der MAP. Dies kann bestimmt werden, wenn bekannt ist, daß die Gegendruckamplituden kontinuierlich kleiner werden, d. h. die Amplitudenhüllkurve kann keinen Maximalwert aufweisen, der den MAP darstellt. Anschließend wird im zweiten Schritt der Manschettendruck von p2 auf p3 erhöht, der höher ist als p1, und anschließend nach dem Zeitpunkt t3 abgelassen. In diesem Schritt wird eine Hüllkurve 50 erhalten, die den MAP enthält. Es ist sehr einfach, zu wissen, daß die Kurve 50 erreicht werden kann, da vom Beginn der Deflation nach dem Zeitpunkt t3 die zunehmenden Gegendruckamplituden überwacht werden, so daß eine Kurve ähnlich 50 mit einem Maximalwert erhalten werden kann. Somit kann eine ähnlich Kurve 50 mit Bezug auf Kurve 40 in Fig. 4 erhalten werden. Die folgende Bestimmung des diastolischen und des systolischen Drucks ist die gleich wie in der zweiten Ausführungsform.
Schließlich wird eine Vorrichtung zum Messen des Blutdrucks gemäß dem Verfahren der vorliegenden Erfindung geschaffen. Die Vorrichtung enthält eine aufblasbare und entleerbare Manschette, eine Steuervorrichtung, einen Monitor, einen Druckwandler, einen Prozessor und eine Berechnungsvorrichtung. Die Steuervorrichtung wird verwendet zum Steuern des Manschettendrucks, um somit das schrittweise Aufblasen und Ablassen der Manschette durchzuführen, bis ein maximaler Manschettendruck höher ist als ein mittlerer arterieller Druck des zu erfassenden Subjekts. Der Monitor dient zum Überwachen der arteriellen Gegendruckimpulse und Schwingungen bei jedem Manschetten­ druckablaßprozeß. Die Druckwandlereinrichtung ist mit der Manschette ver­ bunden, um die Gegendruckschwingungen in Spannungssignale umzusetzen. Anschließend wird der Prozessor verwendet zum Verarbeiten der Spannungssignale in eine Sequenz von Spitzenamplituden bei jedem Druckablaßprozeß, wobei die Sequenz mit einer Kurve eingehüllt wird und wenigstens zwei Kurven erhalten werden, entsprechend dem schrittweisen Aufblas- und Ablaßprozeß. Die Berechnungsvorrichtung dient zum Ermitteln eines diastolischen Drucks und eines mittleren arteriellen Drucks auf der Grundlage der Kurven und zum anschließenden Ermitteln eines systolischen Drucks auf der Grundlage des diastolischen Drucks, des mittleren arteriellen Drucks und der Gegendruckimpulse.
Es ist klar, daß die bisher beschriebene Erfindung auf verschiedene Weise verändert werden kann. Solche Änderungen sind nicht als Abweichung vom Geist und Umfang der Erfindung zu betrachten, wobei alle solchen Abwandlungen, die für Fachleute offensichtlich sind, im Umfang der folgenden Ansprüche enthalten sein sollen.

Claims (16)

1. Verfahren zum Messen des Blutdrucks, umfassend die Schritte:
Anlegen eines Drucks, um die Arterie eines Subjekts zu verschließen;
Reduzieren des Drucks, um eine zunehmende Strömung durch die zunehmend weniger verschlossene Arterie zu erlauben;
Überwachen der arteriellen Gegendruckschwingungen bei jedem Druckreduktionsschritt;
Umsetzen der Gegendruckschwingungen in Spannungssignale;
Verarbeiten der Spannungssignale zu einer Sequenz von Spitzenamplituden, die eingehüllt werden, um eine Kurve zu erhalten;
Wiederholen der Schritte vom Ausüben des Drucks bis zum Erhalten der Kurve, bis wenigstens zwei Kurven erhalten werden, die für eine Kurvenanpassung einer oszillometrischen Hüllkurve ausreichen, wobei ein maximaler Arterienverschlußdruck höher ist als ein vorgegebener Wert plus einem mittleren arteriellen Druck, der von einer der Kurven bestimmt wird; und
Berechnen eines systolischen und eines diastolischen Drucks auf der Grundlage der Hüllkurve.
2. Verfahren nach Anspruch 1, das ferner die Wiederholung der Schritte vom Ausüben des Drucks bis zum Erhalten der Kurve umfaßt, bis eine ansteigende Kurve, eine Maximumkurve und eine absteigende Kurve in einem Graphen der Schwingungsamplituden für die y-Achse erhalten 25 worden sind.
3. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem der vorgegebene Wert ungefähr 20 mmHg bis ungefähr 40 mmHg beträgt.
4. Blutdruckermittlungsvorrichtung, mit:
einer aufblasbaren und entleerbaren Manschette;
einer Steuereinrichtung zum Steuern des Manschettendrucks, um ein schrittweises Aufblasen und Entleeren der Manschette durchzuführen, bis ein maximaler Manschettendruck höher ist als ein vorgegebener Wert plus einem mittleren arteriellen Druck eines erfaßten Subjekts;
einer Überwachungseinrichtung zum Überwachen der arteriellen Ge­ gendruckschwingungen bei jedem Manschettendruckablaßprozeß;
einer Druckwandlereinrichtung, die mit der Manschette verbunden ist, zum Umsetzen der Gegendruckschwingungen in Spannungssignale;
einer Verarbeitungseinrichtung zum Verarbeiten der Spannungssignale in eine Sequenz von Spitzenamplituden bei jedem Druckablaßprozeß, wobei die Sequenz mit einer Kurve eingehüllt wird, und wobei wenigstens zwei Kurven entsprechend dem schrittweisen Aufblas- und Ablaßprozeß erhalten werden, die ausreichen für eine Kurvenanpassung einer oszillometrischen Hüllkurve; und
einer Ermittlungseinrichtung zum Ermitteln eines systolischen und eines diastolischen Drucks auf der Grundlage der Hüllkurve.
5. Vorrichtung nach Anspruch 4, bei der die Kurven eine ansteigende Kurve, eine Maximumkurve und eine abfallende Kurve in einem Graphen der Schwingungsamplituden für die y-Achse umfassen.
6. Vorrichtung nach Anspruch 4, bei der der vorgegebene Wert ungefähr 20 mmHg bis ungefähr 40 mmHg beträgt.
7. Verfahren zum Messen des Blutdrucks, mit den Schritten:
Anlegen einer Blutdruckmanschette um die eine Arterie enthaltende Extremität eines Subjekts;
Aufblasen der Manschette bis zu einem Manschettendruck oberhalb eines vorhergesagten mittleren arteriellen Drucks der Arterie;
Reduzieren des Manschettendrucks, um eine zunehmende Strömung durch die zunehmend weniger verschlossene Arterie zu erlauben;
Überwachen der arteriellen Gegendruckimpulse und Schwingungen bei jedem Druckreduktionsschritt;
Umsetzen der Gegendruckschwingungen in Spannungssignale;
Verarbeiten der Spannungssignale zu einer Sequenz von Spitzenamplituden, die eingehüllt werden, um eine Kurve zu erhalten, die einen Maximalwert enthält;
Ermitteln eines diastolischen Drucks und eines mittleren arteriellen Drucks auf der Grundlage der Kurve; und
Ermitteln eines systolischen Drucks auf der Grundlage des diastolischen Drucks, des mittleren arteriellen Drucks und der Gegendruckimpulse.
8. Verfahren nach Anspruch 7, das ferner das Überwachen der arteriellen Gegendruckschwingungen bei jedem Druckerhöhungsprozeß umfaßt, um den vorhergesagten mittleren arteriellen Druck zu erhalten.
9. Verfahren nach Anspruch 7, bei dem der Schritt zur Ermittlung des systolischen Drucks ferner das Berechnen des systolischen Drucks auf der Grundlage der Gegendruckimpulse umfaßt, die in der Nähe des mittleren arteriellen Drucks überwacht werden.
10. Blutdruckermittlungsvorrichtung, mit:
einer aufblasbaren und entleerbaren Manschette;
einer Steuereinrichtung zum Steuern des Manschettendrucks, um somit die Manschette auf einen maximalen Manschettendruck über dem mittleren arteriellen Druck eines erfaßten Subjekts aufzublasen;
einer Überwachungseinrichtung zum Überwachen der arteriellen Ge­ gendruckimpulse und Schwingungen bei jedem Manschettendruckablaßprozeß;
einer Druckwandlereinrichtung, die mit der Manschette verbunden ist, um die Gegendruckschwingungen in Spannungssignale umzusetzen;
einer Verarbeitungseinrichtung zum Verarbeiten der Spannungssignale zu einer Sequenz von Spitzenamplituden bei jedem Druckablaßprozeß, wobei die Sequenz mit einer Kurve eingehüllt wird, die einen Maximalwert umfaßt; und
einer Ermittlungseinrichtung zum Ermitteln eines diastolischen Drucks und eines mittleren arteriellen Drucks auf der Grundlage der Kurve, und zum anschließenden Ermitteln eines systolischen Drucks auf der Grundlage des diastolischen Drucks, des mittleren arteriellen Drucks und der Gegendruckimpulse.
11. Vorrichtung nach Anspruch 10, bei der die Überwachungseinrichtung ferner die arteriellen Gegendruckschwingungen bei jedem Druckablaßschritt überwacht, um den vorhergesagten mittleren arteriellen Druck zu erhalten.
12. Vorrichtung nach Anspruch 10, bei der die Ermittlungseinrichtung den systolischen Druck auf der Grundlage der Gegendruckimpulse ermittelt, die in der Umgebung des mittleren arteriellen Drucks überwacht werden.
13. Verfahren zum Messen des Blutdrucks, mit den Schritten:
Ausüben von Druck, um die Arterie eines Subjekts zu verschließen;
Reduzieren des Drucks, um eine zunehmende Strömung durch die zunehmend weniger verschlossene Arterie zu erlauben;
Überwachen der arteriellen Gegendruckimpulse und Schwingungen bei jedem Druckreduktionsschritt;
Umsetzen der Gegendruckschwingungen in Spannungssignale;
Verarbeiten der Spannungssignale zu einer Sequenz von Spitzenamplituden, die eingehüllt werden, um eine Kurve zu erhalten;
Wiederholen der Schritte vom Ausüben des Drucks bis zum Erhalten der Kurve, bis zwei Kurven erhalten werden und die Kurven jeweils eine einfache Amplitudenherabsetzung darstellen;
Ermitteln eines diastolischen Drucks und eines mittleren arteriellen Drucks auf der Grundlage der Kurven; und
Ermitteln eines systolischen Drucks auf der Grundlage des diastolischen Drucks, des mittleren arteriellen Drucks und der Gegendruckimpulse.
14. Verfahren nach Anspruch 13, bei dem der Schritt der Ermittlung des systolischen Drucks ferner die Berechnung des systolischen Drucks auf der Grundlage der Gegendruckimpulse umfaßt, die in der Umgebung des mittleren arteriellen Drucks überwacht werden.
15. Blutdruckermittlungsvorrichtung, mit:
einer aufblasbaren und entleerbaren Manschette;
einer Steuereinrichtung zum Steuern des Manschettendrucks, um somit ein schrittweises Aufblasen und Entleeren der Manschette durchzuführen, bis ein maximaler Manschettendruck höher ist als ein mittlerer arterieller Druck eines erfaßten Subjekts;
einer Überwachungseinrichtung zum Überwachen der arteriellen Ge­ gendruckimpulse und Schwingungen bei jedem Manschettendruckablaßprozeß;
einer Druckwandlereinrichtung, die mit der Manschette verbunden ist, um die Gegendruckschwingungen in Spannungssignale umzusetzen;
einer Verarbeitungseinrichtung zum Verarbeiten der Spannungssignale zu einer Sequenz von Spitzenamplituden bei jedem Druckablaßprozeß, wobei die Sequenz mit einer Kurve eingehüllt wird, und wobei entsprechend dem schrittweisen Aufblas- und Ablaßprozeß wenigstens zwei Kurven erhalten werden; und
einer Ermittlungseinrichtung zum Ermitteln eines diastolischen Drucks und eines mittleren arteriellen Drucks auf der Grundlage der Kurven, und zum anschließenden Ermitteln eines systolischen Drucks auf der Grundlage des diastolischen Drucks, des mittleren arteriellen Drucks und der Gegendruckimpulse.
16. Vorrichtung nach Anspruch 15, bei der die Ermittlungseinrichtung den systolischen Druck auf der Grundlage der Gegendruckimpulse ermittelt, die in der Umgebung des mittleren arteriellen Drucks überwacht werden.
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