DE1006581B

DE1006581B - Electric heart rate monitor

Info

Publication number: DE1006581B
Application number: DEL13746A
Authority: DE
Inventors: Gerhard Buchmann
Original assignee: Standard Elektrik Lorenz AG
Current assignee: Alcatel Lucent Deutschland AG
Priority date: 1952-10-30
Filing date: 1952-10-30
Publication date: 1957-04-18

Description

Elektrischer Pulsabnehmer Bei der elektrischen Pulsuntersuchung macht die Umformung des Pulsschlages in Strom- bzw. Spannungsschwankungen Schwierigkeiten. Für diese Zwecke werden zur elektrischen Abnahme des Pulsschlages Vorrichtungen benutzt, welche nach dem kapazitiven oder piezoelektrischen Umwandlungsprinzip arbeiten. Die Abtastvorrichtung wird an einer geeigneten Körperstelle der zu untersuchenden Person durch Binden festgelegt. Die Übertragung des Pulsschlages auf den Wandler erfolgt d'ann auf rein mechanische Weise, meist durch einen Fühlstift.Electrical pulse pick-up For the electrical pulse examination, makes the transformation of the pulse rate into current or voltage fluctuations difficulties. For these purposes, devices are used to measure the pulse rate electrically used, which work on the capacitive or piezoelectric conversion principle. The scanning device is placed on a suitable part of the body to be examined Person set by binding. The transmission of the pulse rate to the transducer then takes place in a purely mechanical way, usually by means of a feeler pen.

Es ist bekannt, daß der Druck, mit welchem die Abtastvorrichtung anliegt, durch Nachgeben der Gewebe allmähliiich nachläßt. Dies hat zur Folge, daß auch die Größe des übertragenen Impulses Schwankungen unterworfen ist, welche nicht durch Änderungen der Herztätigkeit hervorgerufen werden und somit das Untersuchlungsergebnis verfälschen. It is known that the pressure with which the scanning device by giving way the tissue gradually subsides. This has the consequence that the size of the transmitted pulse is also subject to fluctuations, which are not caused by changes in the heart's activity and thus the result of the examination distort.

Man hat deshalb versucht, den Pulsabnehmer durch eine Feder mit kleiner Federkonstante anzudrücken. Attempts have therefore been made to replace the pulse pick-up with a spring with a smaller To press the spring constant.

Hierbei werden die Schwankungen des Anliegedrnckes zwar kleiner, die Empfindlichkeit des Abnehmers wird aber ebenfalls geringer, weil die Pulsschliige mehr eine Bewegung der Abtastvorrichtung bewirken als eine Beanspruchung der elektrisch wirksamen Elemente.Here, the fluctuations in the contact pressure are smaller Sensitivity on the part of the customer is also less because of the pulse rate cause more movement of the scanning device than a stress on the electrical effective elements.

Ein weiterer Nachteil vieler elektrischer Pulsabtastvorrichtungen besteht darin, daß die Anpassung der mechanischen Widerstände sehr schlecht ist. Beispielsweise stellt der Schlag der Arteria radialis eine Be wiegung mit verhältnismäßig großer Amplitude bei kleiner Kraft dar (kleiner mechanischer Widerstand). Another disadvantage of many electrical pulse scanners is that the matching of the mechanical resistances is very poor. For example, the stroke of the radial artery constitutes a weight with relative large amplitude with small force (small mechanical resistance).

Bei kapazitiven Wandlern (z. B. Kondensatorwickeln) ist im allgemeinen eine große Kraft für eine kleine mechanische Auslenkung erforderliich (großer mecha nischer Widerstand). Der Wirkungsgrad solcher Abtastvorrichtungen ist infolgedessen schlecht.In the case of capacitive converters (e.g. capacitor windings) is generally a large force is required for a small mechanical deflection (large mecha niche resistance). The efficiency of such scanners is consequent bad.

Es ist bereits vorgeschlagen worden, zur Umformung mechanischer Schwingungen in elektrische ein Übertragungselement zu verwenden, welches ein Gas oder Flüssigkeitsvolumen besitzt. Der Druck in einem solchen Übertragungselement ist jedoch nicht konstant, wenn, wie bei dem erwähnten Vorschlag, das Übertragungselement ein geschlossener Körper ist. It has already been proposed to transform mechanical vibrations to use in electrical a transmission element, which is a gas or liquid volume owns. However, the pressure in such a transmission element is not constant, if, as in the aforementioned proposal, the transmission element is a closed one Body is.

Beim Eindrücken einer Membran steigt der Druck an, während er beim Nachlassen geringer wird. Bei der Aufgabe, welche der Erfindung zugrunde liegt, ist jedoch ein praktisch konstanter Druck der Flüssigkeit bzw. des Gases erforderlich, da das Gas bzw. die Flüssigkeit zwischen der Oberrfläche des Körpers, welche an den Patienten angelegt wird, und einem zur Umformung in elektrischen Strom oder Spannungsänderungen dienenden Element als Medium verwendet wird. Solche zur Umformung dienenden Elemente können Magnetspulen, Kondensatoren oder piezoelektrische Kristalle sein.When a membrane is pushed in, the pressure increases, while when Slackening becomes less. In the task on which the invention is based, however, a practically constant pressure of the liquid or gas is required, because the gas or the liquid between the surface of the body, which at is applied to the patient, and one for conversion into electrical current or Voltage changes serving element is used as a medium. Such for reshaping serving elements can be solenoids, capacitors or piezoelectric crystals be.

Es ist ferner bekannt, den Druck einer Gas- oder Flüssigkeitsfüllung in einem Behälter dadurch auszugleichen, daß dieser Behälter über ein Steigrohr mit einem verhältnismäßig großen Gefäß verbunden wird. It is also known the pressure of a gas or liquid filling to compensate in a container that this container via a riser pipe is connected to a relatively large vessel.

Bei Verdrängung eines Teiles des Mediums wird in diesem Falle die Höhe der Flüssigkeitssäule bzw. die des Gases nur geringfügig geändert.If part of the medium is displaced, in this case the Height of the liquid column or that of the gas changed only slightly.

Die Erfindung bezieht sich auf elektrische Pulsabnehmer, bei denen als Kontaktmittel zwischen dem Körper des Patienten und dem elektromechanischen Wandler eine Flüssigkeit oder ein Gas mit nahezu konstantem Druck dient. Sie besteht darin, daß zum Konstanthalten des Druckes eine Flüssigkeitssäule dient, wobei das Steigrohr für diese Flüssigkeit beiderseits in Gefäße solcher Größe mündet, daß die Verkrängung eines Teiles der Flüssigkeit aus dem unteren Gefäß nur eine sehr geringe Änderung der Flüssigkeitssäule zur Folge hat. The invention relates to electrical pulse pickups in which as a contact means between the patient's body and the electromechanical Converter a liquid or a gas with almost constant pressure is used. she consists in that a column of liquid is used to keep the pressure constant, the Riser pipe for this liquid opens on both sides in vessels of such a size that the twisting of part of the liquid from the lower vessel is only very slight results in a slight change in the liquid column.

Die Erfindung wird an Hand der Zeichnung erläutert. The invention is explained with reference to the drawing.

In Fig. 1 ist 1 der Arm des Patienten, 2 das Gehäuse der Pulsabnehmvorrichtung, welche den mechan,ischelektrischen Umformer 3, eine Druckplatte4 und die Druckkapsel 5 enthält. In Fig. 1, 1 is the patient's arm, 2 is the housing of the pulse monitoring device, which the mechanical, electrical converter 3, a pressure plate 4 and the pressure capsule 5 contains.

Die Druckkapsel 5 ist oben und unten mit den Memhranen 6 und 7 abgeschlossen und enthält eine Flüssigkeit 8, beispielsweise Wasser. Die Druckkapsel steht über dem Schlauch 9 mit einem kommlunizierenden Gefäß 10 in Verbindung. Die Höhe des Gefäßes 10 über der Druckkapsel und das spezifische Gewicht der Flüssi,gkeit bestimmen den Druck in der Kapsel 5 und den Druck, mit dem die sehr nachgiebige Membran 7 gegen die Hautoberfläche gepreßt wird. Der Anpreßdruck ändert sich praktisch auch nicht, wenn das Haut- oder Muskelgewebe nachgibt, weil bei Größerwerden des Kapselvotumens Flüssigkeit durch den Schlauch nachfließt. Dieser Ausgleich findet aber nur langsam statt und folgt den Pulsschlägen nicht, wenn die Abmessungen des Schlauches und der Druckkapsel geeignet gewählt werden. Die Pulsstöße werden über die Flüssigkeit 8, die Membran 6 und die Druckplatte 4 auf den Umformer 3 übertragen, der in dem Gehäuse 2 ein festes Widerlager findet. Das Verhältnis der wirksamen Fläche von Membran 7 zu Membranftäche 6 bestimmt die Kraftübersetzung bzw. das Verhältnis der beiderseitigen mechanischen Wilderstände. The pressure capsule 5 is closed with the memhranes 6 and 7 at the top and bottom and contains a liquid 8, for example water. The pressure capsule protrudes the hose 9 with a communicating vessel 10 in connection. The amount of the Determine vessel 10 over the pressure capsule and the specific gravity of the liquid the pressure in the capsule 5 and the pressure with which the very flexible membrane 7 is pressed against the surface of the skin. The contact pressure also practically changes not when the skin or muscle tissue gives way because it grows larger of Capsule volume liquid flows through the tube. This balance takes place but only takes place slowly and does not follow the pulse if the dimensions of the Hose and the pressure capsule are selected appropriately. The pulse surges are over transfer the liquid 8, the membrane 6 and the pressure plate 4 to the converter 3, which finds a fixed abutment in the housing 2. The ratio of the effective The area of the membrane 7 to the membrane surface 6 determines the force transmission or the ratio the mutual mechanical gamekeeping.

Man kann statt des flüssigen auch ein gasförmiges Medium, z. B. Luft, verwenden. Der Druck in der Kapsel kann dabei ähnlich, z. B. diirch ein Quecksilberrohr, eingestellt und konstant gehalten werden. You can use a gaseous medium such. B. air, use. The pressure in the capsule can be similar, e.g. B. diirch a mercury tube, adjusted and kept constant.

Claims

PATENT CLAIMS: 1. Electrical pulse pick-up in which as a contact means a liquid between the patient's body and the electromechanical transducer or a gas with almost constant pressure is used, characterized in that for keeping constant the pressure a column of liquid is used, the riser pipe for this liquid opens on both sides in vessels of such size that the displacement of part of the Liquid from the lower vessel has only a very small change in the height of the liquid glass column has the consequence.

2. Electrical pulse pick-up according to claim 1, characterized in that that due to the size ratio of the two contact surfaces of the contact means one Adjustment of the mechanical resistances is made.

Considered publications: German Patent Specifications No. 535,673, 723,402; German patent application B 8743 VIIId / 42g; British patent specification No. 175,948; Richard Wagner, methodology and results of continuous blood pressure recording am Menschen, Leipzig, 1942, p. 11.