DE102005003678A1 - Blood pressure and pulse rate variability measurement device for a mammal has a blood pressure and pulse measurement device for connection to a limb extremity with a recording and analysis device connected to the measurement device - Google Patents
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Abstract
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Messung und Beeinflussung des Blutdrucks und der Herzratenvariabilität.The The present invention relates to an apparatus and a method for measuring and influencing blood pressure and heart rate variability.
Der arterielle Blutdruck und die Herzratenvariabilität sind wichtige physiologische Parameter der Herz-Kreislauf-Physiologie, insbesondere beim Menschen. Die beiden Parameter, insbesondere in Kombination miteinander gesehen, dienen als medizinisch relevante Risiko-Parameter zur Abschätzung eines individuellen Gesundheits-Risikos. Eine anhaltende Erhöhung des Blutdrucks sowie eine anhaltende Verringerung der Herzratenvariabilität gehen statistisch mit einer Erhöhung des Mortalitäts- und Morbiditäts-Risikos für den Betroffenen einher.Of the Arterial blood pressure and heart rate variability are important physiological Parameters of cardiovascular physiology, especially in humans. The two parameters, especially seen in combination with each other, serve as medically relevant risk parameters for estimating a individual health risk. A sustained increase in the Blood pressure as well as a sustained reduction in heart rate variability statistically with an increase of the mortality and morbidity risks for the Affected.
Unter
dem Begriff „arterieller
Blutdruck" versteht
man den physikalischen Druck im arteriellen Gefäßsystem. Er hängt im wesentlichen
vom Herzzeitvolumen und dem totalen peripheren Strömungswiderstand
im Gefäßsystem
ab. Das Risiko, das mit einem hohen Blutdruck verbunden ist, ist
auch in breiten Bevölkerungsschichten
bekannt. Entsprechend häufig
werden von Laien, die unter hohem Blutdruck leiden oder eine Entwicklung
des eigenen Blutdrucks auf einen hohen Wert verhindern wollen, Geräte zur Messung
des eigenen Blutdrucks eingesetzt. Fast immer werden Blutdruck-Meßgeräte verwendet,
die entweder nach dem oszillometrischen Meßprinzip oder dem akustischen
Prinzip nach Riva-Rocci arbeiten. Dabei wird mittels an eine Druckmanschette
am Oberarm oder am Handgelenk zunächst ein Druck appliziert,
der über
dem systolischen arteriellen Blutdruck liegt, so dass kein Blut mehr
in die distal der Manschette liegende Extremität strömen kann. Dann wird der Manschettendruck langsam
verringert. Unterschreitet der Manschettendruck den systolischen
arteriellen Blutdruck, kann während
der Systole Blut durch das komprimierte Gefäß strömen. Dadurch entstehen charakteristische Geräusche, die mittels
eines Mikrofons registriert werden können. Durch das anströmende Blut
werden gleichzeitig Druckschwankungen ausgelöst, die sich auf die Druckmanschette übertragen
und über
den Anschluß-Schlauch
bis in das Blutdruck-Meßgerät fortsetzen.
Dort können
sie durch einen geeigneten Sensor registriert werden. Mittels entsprechender Auswerteverfahren
kann nun entweder aus dem akustischen Signal oder aus dem oszillometrischen Drucksignal
die zugrundeliegende Blutdruckamplitude berechnet werden.
Liegt ein zu hoher oder zu niedriger Blutdruck vor, wird üblicherweise der Blutdruck medikamentös beeinflusst. Eine Gruppe häufig verordneter Medikamente zur Blutdrucksenkung sind sogenannte „Betablocker", d. h. die β-adrenergen Rezeptoren blockierende und damit die herzleistungsfördernde Wirkung von (Nor-) Adrenalin hemmende Verbindungen enthaltende Medikamente. Die antihypertensive Therapie mit derartigen Medikamenten ist oft von unerwünschten Wirkungen begleitet, die regelmäßig zum Nichtbefolgen der verordneten Therapie führen. Beispielsweise klagen Patienten nach Einnahme von Betablockern oft über Schlafstörungen, Potenzprobleme und depressive Verstimmungen.Lies too high or too low blood pressure, usually becomes blood pressure medicamentous affected. A group often Prescribed medicines for lowering blood pressure are so-called "beta blockers", ie the β-adrenergic Receptors blocking and thus the heart performance-enhancing effect medicines containing (nor) adrenaline inhibiting compounds. The antihypertensive therapy with such drugs is often of unwanted Accompanied by regular effects Failure to follow the prescribed therapy. For example, complain Patients often have sleep disorders after taking beta-blockers, Potency problems and depressive moods.
Als Herzratenvariabilität (HRV) bezeichnet man die Variabilität in der Herzfrequenz von Herzschlag zu Herzschlag. Diese kann durch geeignete mathematische Verfahren berechnet und angegeben werden (z.B. Standardabweichung). Die Herzratenvariabilität ist das mathematische Korrelat zu der permanenten Anpassung der Herzfrequenz an wechselnde Anforderungen im menschlichen Organismus und ist Ausdruck der neurovegetativen Regulationsfähigkeit des Körpers eines Menschen. Die Berechnung der Herzratenvariabilität erfolgt zum einen über ein 24-Stunden-EKG, das mittels eines tragbaren EKG-Rekorders aufgezeichnet wird. Dieses Verfahren wird meist bei kardiologischen Fragestellungen eingesetzt. Zum anderen wird die Herzratenvariabilität als Ergebnis verschiedener neurophysiologischer Funktionstests bestimmt, die in darauf spezialisierten Zentren bzw. Institutionen durchgeführt werden („Autonome Diagnostik und Schlafpolygraphie in Klinik und Praxis", J. Jörg (Hsg), Steinkopff Verlag, Darmstadt; „Diagnose und Therapie der autonomen diabetischen Neuropathie", Deutsche Evidenzbasierte Diabetes-Leitlinie (DDG), Stand 15.4. 2002). Diese Funktionstests umfassen üblicherweise folgende Testprozeduren:
- • Ewing-Test;
- • Valsalva-Manöver;
- • Tiefe Respiration mit 6 Atemzügen pro Minute;
- • Kurzzeit-HRV in Ruhe.
- • Ewing test;
- • Valsalva maneuver;
- • Deep respiration with 6 breaths per minute;
- • Short-term HRV at rest.
Bei den Funktionstests werden vom Patienten selbst nach Anweisung des Untersuchers Stimulationen seines Herz-Kreislauf-Systems vorgenommen, die zu charakteristischen Änderungen der Herzfrequenz führen. Beim Ewing-Test wird der Patient gebeten, aus dem Liegen heraus schnell aufzustehen. Beim Valsalva-Manöver wird er angewiesen, bei geschlossenem Kehlkopfdeckel fest auszuatmen und so im Brustkorb einen Überdruck zu erzeugen. Bei der tiefen Respiration wird ihm ein langsamer Atemrhythmus mit 6 Atemzügen pro Minute vorgegeben, dem er folgen soll. Die Kurzzeit-HRV-Messung in Ruhe umfasst die Bestimmung der HRV in Ruhe ohne besondere Stimulation. Die genannten Funktionstests werden meist von Neurologen und Diabetologen zur Quantifizierung der Herzratenvariabilität verwendet. Die Bedeutung der Herzratenvariabilität als Risikoparameter ist in einer Vielzahl von Studien eindeutig belegt (Deutsche Evidenzbasierte Diabetes-Leitlinie (DDG), Stand 15.4. 2002). Sie ist allerdings weiten Kreisen der Bevölkerung nicht bekannt.The functional tests are performed by the patient himself, as directed by the examiner, stimulating his cardiovascular system, resulting in characteristic changes in the heart rate. The Ewing test asks the patient to get up quickly from lying down. In the Valsalva maneuver, he is instructed to exhale firmly with the larynx lid closed, thus creating overpressure in the chest. In deep respiration he is given a slow breathing rhythm with 6 breaths per minute, which he should follow. The short-term HRV measurement at rest involves the determination of HRV at rest without any special stimulation. These functional tests are mostly used by neurologists and diabetologists to quantify heart rate variability. The importance of heart rate variability as a risk parameter has been clearly demonstrated in a large number of studies (German Evidence-Based Diabetes Guideline (DDG), status 15.4.2002). However, it is unknown to wide circles of the population.
Beiden Ansätzen der Bestimmung der Herzratenvariabilität gemeinsam ist die Notwendigkeit, entsprechendes medizinisches Gerät und medizinisches Knowhow vorhalten zu müssen. Für medizinische Fragestellungen wird dazu üblicherweise ein Elektrokardiogramm (EKG) registriert. Mittlerweile sind spezielle Systeme auf dem Markt, die eine automatisierte und standardisierte Durchführung der Untersuchungen der Herzratenvariabilität im professionellen, d. h. ärztlich kontrollierten Bereich erlauben. Doch diese Systeme stellen an das Bedienungspersonal hohe Anforderungen bezüglich des Ausbildungsstands in der EKG-Registrierung und anschließenden Bestimmung der Herzratenvariabilität. Aus diesem Grund gibt es bisher für Patienten keine Möglichkeit, die Bestimmung ihrer Herzratenvariabilität als Selbstmessung genauso wie die ihnen vertraute Blutdruckmessung durchzuführen.Both approaches Common to the determination of heart rate variability is the need to medical device and medical expertise. For medical questions becomes customary an electrocardiogram (ECG) registered. Meanwhile, special Systems on the market that are automated and standardized execution the study of heart rate variability in the professional, d. H. medically allow controlled area. But these systems stop that Operating staff high demands regarding the training level in ECG registration and subsequent determination of heart rate variability. For this Reason exists so far for Patients no way the determination of their heart rate variability as a self-measurement as well how to perform the familiar blood pressure measurement.
Der weiter oben angesprochenen medikamentösen Behandlung von Bluthochdruck, beispielsweise durch Betablocker, steht eine vergleichbare medikamentöse Beeinflussung der Herzratenvariabilität nicht zur Seite. Aus diesem Grund ist die Suche nach einer Therapie bei nicht zufriedenstellenden Werten der Herzratenvariabilität nach wie vor medizinisch sinnvoll.Of the the above-mentioned drug treatment of hypertension, For example, by beta-blockers, there is a comparable drug influence the heart rate variability not to the side. Because of this, the search for a therapy is at unsatisfactory levels of heart rate variability after before medical sense.
Ein
wirksamer Ansatz sind Biofeedback-Verfahren. Auch die Herzraten-Variabilität lässt sich durch
Biofeedback-Verfahren verbessern (Lehrer PM et al., Heart rate variability
biofeedback increases baroreflex gain and peak expiratory flow,
Psychosom. Med. 2003 (Sep-Oct), 65(5): 796-805). Dieses Verfahren
ist mittlerweile in Deutschland auch unter dem Begriff Herzkohärenz-Training
bekannt (www.stressball.de) und beruht auf folgendem Prinzip:
Die
Schaltstelle von Körper
und Geist ist das vegetative (autonome) Nervensystem. Letzteres
besteht im wesentlichen aus zwei großen Gegenspielern, dem Parasympathikus,
der für
Regeneration und Entspannung sorgt, und dem Sympathikus, der aktiv wird,
wenn Leistung nach außen
abgegeben werden muss (Alarmsystem). Unter Sympathikus-Einfluss steigt
beispielsweise die Herzfre quenz und der Blutdruck an, und Stresshormone
werden freigesetzt. Der unterschiedliche Einfluss von Parasympathikus und
Sympathikus lässt
sich am Herzen mittels der Herzratenvariabilität (HRV) bestimmen. Im Zustand der
Entspannung kommt es zu einer Synchronisation von Atmung, Blutdruck
und Herzfrequenz, die man als „Kohärenz" bezeichnet. Verantwortlich
dafür sind neurovegetative
Reflexbögen,
die der Blutdruck-Regulation dienen. Die genannte Synchronisation
(Kohärenz)
tritt nur im Zustand der Entspannung auf, d. h. wenn der Parasympathikus
aktiv ist. Sie ist am höchsten
bei einer Atemfrequenz von ca. 0,1 Hz. Eine pharmakologische Blockade
des Parasympathikus beispielsweise führt zum völligen Verschwinden der Kohärenz. Unter
Belastung und Stress ist die Kohärenz
gering (David Servan-Schreiber, Die Neue Medizin der Emotionen,
Kunstmann-Verlag, ISBN 3-88897-353-8, Seiten 49-87). Je höher die
Kohärenz
ist, desto größer ist
auch die Herzratenvariabilität.An effective approach is biofeedback. Heart rate variability can also be improved by biofeedback techniques (Lehrer PM et al., Heart rate variability biofeedback increases baroreflex gain and peak expiratory flow, Psychosome, Med. 2003 (Sep-Oct), 65 (5): 796-805) ). This procedure is now also known in Germany as the concept of cardiac coherence training (www.stressball.de) and is based on the following principle:
The interface of body and mind is the autonomic (autonomic) nervous system. The latter consists essentially of two major opponents, the parasympathetic, which provides for regeneration and relaxation, and the sympathetic, which becomes active when performance has to be given to the outside (alarm system). Under sympathetic influence, for example, increases the heart rate and blood pressure, and stress hormones are released. The different influence of the parasympathetic and sympathetic nerves can be determined at the heart by means of heart rate variability (HRV). In the state of relaxation, there is a synchronization of respiration, blood pressure and heart rate, which is called "coherence." Neurovegetative reflex arcs, which are used to regulate blood pressure, are responsible for this synchronization (coherence) only in a state of relaxation It is highest at a respiratory rate of about 0.1 Hz, for example, a pharmacological blockade of the parasympathetic nervous system leads to the complete disappearance of coherence, and coherence is low under stress and stress (David Servan-Schreiber, The New Medicine of Emotions, Kunstmann-Verlag, ISBN 3-88897-353-8, pages 49-87.) The higher the coherence, the greater the heart rate variability.
Man
kann nun mittels geeigneter mathematischer Verfahren die aktuelle
Kohärenz
eines Menschen messen. Ein geeignetes mathematisches Verfahren ist
beispielsweise die Spektralanalyse der Herzfrequenz. Bei maximaler
Kohärenz
tritt nur noch eine Frequenz in der Spektralanalyse der Herzfrequenz
auf, entsprechend hoch ist der zugeordnete Peak in der (in
Dem jeweiligen Menschen kann nun seine aktuelle Kohärenz audiovisuell zur Kenntnis gebracht werden. Eine übliche Darstellung ist beispielsweise die Visualisierung als Ampel: Rot bedeutet geringe Kohärenz, gelb heißt mittlere Kohärenz, und grün ist gleichzusetzen mit einer hohen Kohärenz. Durch Konzentration auf das gezeigte Signal, das ein Surrogat der aktuellen Kohärenz darstellt, gelingt es den meisten Menschen, das Signal und damit die zugrunde liegende Kohärenz in eine gewünschte Richtung zu verschieben (klassisches Biofeedback).the respective people can now audiovisually acknowledge its current coherence to be brought. A usual Representation is, for example, the visualization as a traffic light: red means low coherence, yellow is called average coherence, and green is synonymous with a high degree of coherence. By focusing on the signal shown, which is a surrogate of current coherence, Most people succeed in getting the signal and thus the underlying coherence in a desired To shift direction (classic biofeedback).
In der Regel wird das Biofeedback um eine Atemübung erweitert. Dabei wird dem Anwender audiovisuell ein Atemrhythmus vorgegeben, der für die Stärke der Kohärenz besonders günstig ist (meist 0,1 Hz). Dadurch wird der Einfluss des Parasympathikus verstärkt und wird der Sympathikotonus verringert. Man bezeichnet diese Form der neurovegetativen Beeinflussung auch als Kohärenz-Training. Obwohl primär zur Entspannung und Stressreduktion gedacht, ist eine positive Wirkung des Kohärenz-Trainings neben der Verbesserung der Herzratenvariabilität auch auf den Blutdruck aus drei Gründen wahrscheinlich:
- 1) Biofeedback ist eine wirksame Methode, um den Blutdruck zu beeinflussen (Biofeedback of R-Wave-to-Pulse Interval Normalizes Blood Pressure, Applied Psychophysiology and Biofeedback, Vol. 28, No. 1, März 2003).
- 2) Eine Aktivierung des Parasympathikus ist physiologisch mit einem Absinken des arteriellen Blutdrucks verbunden.
- 3) Gerade beim Bluthochdruck-Kranken sind die neurovegetativen Reflexbögen im Vergleich zu Gesunden auffällig starr. Es ist durchaus wahrscheinlich, dass durch das Kohärenz-Training die zentralen Anteile der Reflexbögen wieder dynamischer auf Blutdruck-Änderungen ansprechen können und sich dadurch die Blutdruck-Regulation insgesamt verbessert.
- 1) Biofeedback is an effective method of influencing blood pressure (Biofeedback of R-Wave-to-Pulse Interval Normalized Blood Pressure, Applied Psychophysiology and Biofeedback, Vol. 28, No. 1, March 2003).
- 2) Activation of the parasympathetic nervous system is physiologically associated with a decrease in arterial blood pressure.
- 3) Especially in hypertensive patients neurovegetative reflex arches are conspicuously rigid compared to healthy. It is quite likely that coherence training will allow the central parts of the reflex arches to respond more dynamically to changes in blood pressure, thereby improving overall blood pressure regulation.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein für breite Bevölkerungsschichten erschwingliches und auch für den Laien verständliches und anwendbares System zur Messung von Blutdruck und/oder Herzratenvariabilität zu schaffen, das auch eine mit der Messung des Blutdrucks und/oder der Herzratenvariabilität gleichzeitige oder dieser Messung nachgelagerte Beeinflussung von Blutdruck und Herzratenvariabilität ermöglicht. In einer bevorzugten Ausführungs form soll das System aufgabengemäß die Beeinflussung der Herzratenvariabilität durch Kohärenz-Training ermöglichen.Of the Invention is based on the object, one for broad sections of the population affordable and also for understandable to the layman and to provide an applicable system for measuring blood pressure and / or heart rate variability this is also one with the measurement of blood pressure and / or heart rate variability simultaneously or this measurement downstream influence of blood pressure and Heart rate variability allows. In a preferred embodiment form the system should have the influence according to the task the heart rate variability through coherence training enable.
Zur Lösung der gestellten Aufgaben betrifft die Erfindung eine Vorrichtung zur Messung des arteriellen Blutdrucks und zur Bestimmung der Herzratenvariabilität eines Säugers, die mindestens eine an einer Extremität anbringbare Einrichtung zur Messung des Blutdrucks und damit des Pulses des Säugers und mindestens eine mit der Meß-Einrichtung verbundene, die Blutdruck- und Puls-Daten des Säugers aufzeichnende und auswertende Aufzeichnungs- und Auswerte-Einrichtung umfaßt.to solution the tasks set, the invention relates to a device for the measurement of the arterial blood pressure and for the determination of the heart rate variability of a mammal, the at least one attachable to a limb device for Measurement of blood pressure and thus the pulse of the mammal and at least one connected to the measuring device, the blood pressure and heart rate data of the mammal recording and evaluating recording and evaluation device includes.
Die Erfindung betrifft weiter ein Verfahren zur Messung des arteriellen Blutdrucks und zur Bestimmung der Herzratenvariabilität eines Säugers, das die Schritte umfaßt, daß man an einer Extremität des Säugers mindestens Einrichtung zur Messung des Blutdrucks und damit des Pulses anbringt und die Blutdruck- und Puls-Daten des Säugers mittels einer mit der Meß-Einrichtung verbundenen Aufzeichnungs- und Auswerte-Einrichtung aufzeichnet und/oder auswertet.The The invention further relates to a method for measuring the arterial Blood pressure and to determine the heart rate variability of a mammal, that includes the steps that he on one limb of the mammal at least means for measuring the blood pressure and thus the Pulse attaches and the blood pressure and pulse data of the mammal by means of one with the measuring device recorded recording and evaluation device records and / or evaluates.
Die Erfindung wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die Figuren, die besondere Ausführungsformen der Erfindung beispielhaft zeigen, näher erläutert, ohne auf die nachfolgend beschriebenen Ausführungsformen beschränkt zu sein.The Invention will be described below with reference to the figures special embodiments of the invention by way of example, explained in more detail, without reference to the following described embodiments limited to be.
Es zeigen:It demonstrate:
Die erfindungsgemäße Vorrichtung dient zur Messung des arteriellen Blutdrucks und Bestimmung der Herzratenvariabilität eines Säugers. Die Begriffe „arterieller Blutdruck" und „Herzratenvariabilität", wie sie in der vorliegenden Beschreibung und in den Patentansprüchen verwendet werden, wurden bereits oben definiert.The inventive device is used to measure the arterial blood pressure and determine the Heart rate variability of a mammal. The terms "arterial Blood pressure "and" heart rate variability "as used in the present description and in the claims were used already defined above.
Unter dem Begriff „Säuger" werden in der vorliegenden Beschreibung und in den Patentansprüchen Lebewesen der Wirbeltier-Klasse „Mammalia" verstanden. Säuger im Sinne der vorliegenden Erfindung können alle beliebigen Säuger sein; im Sinne bevorzugter Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung sind Säuger beispielsweise Meerschweinchen, Mäuse, Pferde, Hunde, Katzen, Affen und sind in besonders bevorzugten Ausführungsformen Menschen. Die Vorrichtung und das Verfahren gemäß der Erfindung sind besonders bevorzugt am Menschen anwendbar zur Messung von dessen Blutdruck und/oder zur Bestimmung seiner Herzratenvariabilität und/oder deren Beeinflussung. Dabei war es Ziel der vorliegenden Erfindung und wird auch mit der vorliegenden Vorruchtung und mit dem erfindungsgemäßen Verfahren erreicht, daß die Messung des arteriellen Blutdrucks und die Bestimmung der Herzratenvariabilität im Wege einer Selbstmessung eines Menschen, besonders bevorzugt eines (im wesentlichen medizinisch nicht ausgebildeten) Laien an sich selbst erfolgt.Under The term "mammals" are used in the present Description and claims in the living organisms of the vertebrate class "Mammalia" understood Sense of the present invention may be any mammalian; in the sense of preferred embodiments For example, in the present invention, mammals are guinea pigs, mice Horses, dogs, cats, monkeys and are in particularly preferred embodiments People. The apparatus and method according to the invention are particular preferably applicable to humans for measuring its blood pressure and / or to determine its heart rate variability and / or their influence. It was the aim of the present invention and also with the present invention and with the method according to the invention achieved that the Measurement of arterial blood pressure and determination of heart rate variability by way a self-measurement of a human, particularly preferably one (im essential medically not trained) lay oneself at oneself he follows.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung zur Messung des arteriellen Blutdrucks und Bestimmung der Herzratenvariabilität eines Säugers umfaßt mindestens eine an einer Extremität anbringbare Einrichtung zur Messung des Blutdrucks und damit des Pulses des Säugers und mindestens eine mit der Meß-Einrichtung verbundene, die Blutdruck- und Puls-Daten des Säugers aufzeichnende und auswertende Aufzeichnungs- und Auswerte-Einrichtung. Dabei wird im Rahmen der vorliegenden Beschreibung und der Patentansprüche der Begriff „mindestens eine Meß-Einrichtung" oder „mindestens eine Aufzeichnungs- und Auswerte-Einrichtung" in der Weise verstanden, daß die Vorrichtung eine jeweils bezeichnete Einrichtung, beispielsweise eine Meß-Einrichtung, oder auch mehrere Einrichtungen, beispielsweise mehrere Meß-Einrichtungen, umfassen kann. Im Rahmen der vorliegenden Erfindung liegen natürlich auch Vorrichtungen, die – um das in Patentanspruch 1 beanspruchte System zu nennen – eine Meß-Einrichtung und mehrere Aufzeichnungs- und Auswerte-Einrichtungen oder auch mehrere Meß-Einrichtungen und eine Aufzeichnungs- und Auswerte-Einrichtung oder auch eine oder mehrere Meß-Einrichtungen und eine Aufzeichnungs-Einrichtung und eine Auswerte-Einrichtung umfassen kann. Die Tätigkeiten und Aufgaben der mehreren Einrichtungen eines Typs können gleich oder voneinander verschieden sein. So können in bestimmten, im Einzelfall möglicherweise bevorzugten Ausführungsformen der Vorrichtung mehrere Meßeinrichtungen an unterschiedlichen Stellen oder an unterschiedlichen Extremitäten des Säuger-Körpers Daten (beispielsweise arteriellen Blutdruck und/oder Herzratenvariabilität) messen bzw. bestimmen. Es können in anderen Ausführungsformen die Funktion des Aufzeichnens und Auswertens der Daten in unterschiedlichen Einrichtungen der Vorrichtung erfolgen, die vorteilhafterweise miteinander gegebenenfalls optional (d. h. nicht zwingend, sondern nur bei Aufruf/Befehl oder auf Eingabe eines entsprechenden Signals hin) Informationen austauschend verbunden sind. Besonders bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung umfassen eine Meß-Einrichtung und eine Daten aufzeichnende und/oder auswertende Aufzeichnungs- und Auswerte-Einrichtung.The device according to the invention for measuring the arterial blood pressure and determining the heart rate variability of a mammal comprises at least one attachable to an extremity means for measuring the blood pressure and thus the pulse of the mammal and at least one connected to the measuring device, the blood pressure and pulse data the mammal recording and evaluating recording and evaluation device. In the context of the present description and the claims, the term "at least one measuring device" or "at least one recording and evaluating device" is understood to mean that the device is a respectively designated device, for example a measuring device, or Also, several devices, such as multiple measuring devices may include. In the context of the present invention, of course, are devices which - to call the claimed in claim 1 system - a measuring device and a plurality of recording and evaluation devices or even a plurality of measuring devices and a recording and evaluation device or one or more measuring devices and a recording device and an evaluation device may include. The activities and tasks of the several facilities of one type may be the same or different. Thus, in certain, possibly case-preferred embodiments of the device, a plurality of measuring devices at different locations or at different extremities of the mammalian body may measure or determine data (eg, arterial blood pressure and / or heart rate variability). In other embodiments, the function of recording and evaluating the data may be carried out in different devices of the device, which are optionally optionally interchangeable with one another optionally (ie not compulsory, but only upon invocation / command or upon input of a corresponding signal). Particularly preferred embodiments of the invention include a measuring device and a data recording and / or evaluating recording and evaluation device.
Besonders bevorzugt ist erfindungsgemäß eine Vorrichtung mit einer solchen an einer Extremität anbringbare Einrichtung zur Messung des Blutdrucks und des Pulses des Säugers, die an einem Finger des Säugers, beispielsweise an einem Finger eines Menschen, angebracht werden kann. Derartige Meß-Einrichtungen für eine Messung am Finger sind als solche Stand der Technik. Sie umfassen beispielsweise, jedoch nicht beschränkend, eine ringförmige Manschette, die um den Finger gelegt wird oder in die der Finger hineingesteckt wird. Die Manschette wird bis zu einem – beispielsweise im Einzelfall einstellbaren – Maximaldruck mit Luft (oder einem anderen inerten Gas) aufgepumpt (d. h. unter Druck gesetzt), wodurch sie sich aufweitet und um die Extremität – beispielsweise den Finger – schließt. Ein in die Manschette integrierter oder von dieser getrennt arbeitender Sensor oder auch ein Satz mehrerer Sensoren, der/die distal (d. h. vom Herz des Säugers oder Menschen aus gesehen jenseits der Manschette) und/oder proximal (d. h. vom Herz des Säugers oder Menschen aus gesehen diesseits der Manschette) angebracht ist/sind, mißt den Blutdruck und/oder Puls. Der Sensor/die Sensoren kann/können beispielsweise – ohne daß dies beschränkend ist – optische bzw. photoplethysmographische-Sensoren sein. Die Manschette(n) oder auch eine oder mehrere andere Meß-Einrichtung(en) für den Blutdruck und/oder Puls können den Blutdruck und/oder Puls gleichzeitig (d. h. in einem Meß-Schritt oder in zwei gleichzeitig ablaufenden Meß-Schritten) oder nacheinander messen (d. h. in aufeinanderfolgenden zwei oder mehreren Meß-Schritten). Dabei ist es erfindungsgemäß besonders bevorzugt, da einfach und zuverlässig möglich, daß die Messung des arteriellen Blutdrucks mittels des einen oder der mehreren Sensors/Sensoren eine Messung nach dem oben beschriebenen oszillometrischen Meß-Verfahren ist und/oder daß die Messung des Pulses eine Messung nach dem Infrarot-Transmissionsverfahren oder Infrarot-Reeflexionsverfahren ist; letzteres ist beispielsweise beschrieben in der Druckschrift DE-A 102 49 863.Especially preferred according to the invention is a device with such an attachable to a limb device for Measurement of the blood pressure and the pulse of the mammal, which on a finger of the mammal, for example, on a human finger can. Such measuring devices for a measurement on the finger are as such state of the art. They include, for example, but not limiting, an annular Cuff that is placed around the finger or in the finger is put into it. The cuff will be up to one - for example in individual cases adjustable - maximum pressure inflated with air (or other inert gas) (i.e. Pressure), causing it to expand and around the extremity - for example the finger - closes. One integrated in the cuff or working separately from it Sensor or even a set of multiple sensors that are distal (i. H. from the heart of the mammal or People seen beyond the cuff) and / or proximal (i.e., from the heart of the mammal or People from this side of the cuff) is / are attached, measure that Blood pressure and / or pulse. The sensor (s) may be, for example, but not limited to, optical or photoplethysmographic sensors be. The cuff (s) or one or more other blood pressure measuring devices and / or pulse can the blood pressure and / or pulse at the same time (i.e., in a measuring step or in two simultaneous measuring steps) or in succession measure (i.e., in successive two or more measuring steps). It is particularly according to the invention preferred as simple and reliable possible, that the Measurement of arterial blood pressure by means of one or more Sensors / sensors a measurement according to the above described oscillometric Measuring method is and / or that the Measurement of the pulse a measurement according to the infrared transmission method or infrared reflection method; the latter is for example described in the publication DE-A 102 49 863.
In einer noch mehr bevorzugten Ausführungsform der Erfindung umfaßt bei der Vorrichtung die an einer Extremität anbringbare Einrichtung zur Messung des Blutdrucks und des Pulses des Säugers eine Einrichtung, die beim Einführen der Extremität den Beginn der Messung auslöst. Diese Auslöse-Einrichtung kann jede beliebige Einrichtung mit der vorgenannten Funktion sein, ist jedoch weiter bevorzugt alternativ eine mechanische oder eine optische Auslöse-Einrichtung. Mit anderen Worten: Die Messung an der Extremität eines Säugers, beispielsweise am Finger eines Menschen, wird dadurch ausglöst, daß entweder die Extremität/der Finger bei Einführen in die Einrichtung oder zum Ende des Einführ-Vorgangs mechanisch einen Kontakt auslöst, der das Signal zum Beginnen der Messung ist oder diese auslöst, oder die Extremität/der Finger passiert bzw. erreicht einen optisch kontrollierten Pfad, beispielsweise eine Lichtschranke o.ä., dessen Unterbrechung das Signal zum Beginnen der Messung ist oder diese auslöst.In a still more preferred embodiment of the invention in the device, the device attachable to a limb for measurement the blood pressure and the pulse of the mammal a device that during insertion the extremity triggers the beginning of the measurement. This triggering device can be any device with the aforementioned function, However, it is more preferably alternatively a mechanical or a optical triggering device. With In other words, the measurement on the extremity of a mammal, for example on the finger of a human, is triggered by the fact that either the extremity / the finger at insertion into the device or at the end of the insertion process mechanically Contact triggers that the signal to start the measurement is or triggers, or the extremity / the Finger passes or reaches an optically controlled path, For example, a light barrier or the like, the interruption of which Signal to start the measurement or trigger it.
In einer weiteren, ebenfalls bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung weist die an einer Extremität anbringbare Einrichtung zur Messung des Blutdrucks und des Pulses des Säugers eine Einrichtung zur Unterbrechung der Blutdruckmessung auf, deren Betätigung zur Folge hat, daß die Extremität sofort freigegeben wird. Diese Einrichtung kann jede beliebige Einrichtung sein, die der Fachmann für solche Zwecke kennt, ist jedoch besonders bevorzugt eine Signaleinrichtung, die am Ende der Messung an die Meß-Einrichtung und/oder die sie steuernden Pumpen, Ventile usw. abgegeben wird und durch Verringerung beispielsweise des Manschettendrucks auf Umgebungsdruck oder einen nahe dabei liegenden Druck die Rückkehr beispielsweise der Druckmanschette in den Normal-Zustand oder unaufgeblasenen und damit keinen Druck auf die Extremität ausübenden Zustand erlaubt, so daß die Extremität freigegeben wird und aus der Meß-Einrichtung herausgezogen werden kann. Die Einrichtung kann jedoch auch ein separater Schalter sein, gegebenenfalls auch ein als Notschalter ausgebildeter, d. h. besonders hervorstehender oder farblich besonders gekennzeichneter, Schalter, beispielsweise ein Druckschalter; dadurch wird auch für den Notfall eine sofortige Freigabe der Extremität aus der Meß-Einrichtung ermöglicht.In a further, likewise preferred embodiment of the device according to the invention, the apparatus for measuring the blood pressure and the pulse of the mammal which can be attached to a limb has a device for interrupting the blood pressure measurement, the actuation of which results in the limb being released immediately. This device may be any device known to those skilled in the art for such purposes, but most preferably is a signaling device which at the end of the measurement is delivered to the measuring device and / or the pumps, valves, etc. controlling it, and by reducing, for example the cuff pressure to ambient pressure or a near-pressure thereby allowing the return, for example, the pressure cuff in the normal state or deflated and thus exerting no pressure on the limb state, so that the limb is released and can be pulled out of the measuring device. However, the device may also be a separate switch, possibly also designed as an emergency switch, ie particularly prominent or color specially marked, switch, such as a pressure switch; As a result, an immediate release of the extremity from the measuring device is made possible even in an emergency.
Zwischen dem Beginn des Meß-Vorgangs, beispielsweise durch Einführen der Extremität, beispielsweise eines Fingers, in die Meß-Einrichtung, beispielsweise die mit Druck beaufschlagbare Manschette, und Beendigung des Meßvorgangs, beispielsweise durch Betätigen des Schalters und Freigabe der Extremität, beispielsweise des Fingers, aus der Meß-Einrichtung, beispielsweise der Druckmanschette, misst distal und/oder proximal von der Manschette ein optischer, photoplethysmographischer Sensor, der – wie oben angegeben – entweder nach dem Transmissions- oder dem Reflexionsverfahren ausgeführt werden kann, den Blutdruck am Finger bzw. Fingerpuls. Die Meß-Vorrichtung kann mittels einer geeigneten Schnittstelle (z.B. USB) mit einer Auswerteeinheit verbunden, die auch über eine Anzeigeeinheit verfügt, z.B. einem handelsüblichen PC mit entsprechender Software. Mit Hilfe des über eine bestimmte Zeit von (beispielsweise, nicht jedoch beschränkend) 30 Sekunden bis 3 Minuten am Finger gemessenen Wert des Pulses kann von der Auswerteeinheit die Herzratenvariabilität bestimmt werden. Dies geschieht nach im medizinischen Bereich allgemein üblichen Standards. Für diesen Zweck kann der Fachmann auf einen von bis zu 40 verschiedenen mathematischen Ansätzen zurückgreifen. Einer von diesen ergibt sich beispielsweise aus der Druckschrift „Heart Rate Variability: Standards of Measurement, Physiological Interpretation and Clinical Use; Task Force of the European Society of Cardiology and the North Americal Society of Pacing and Electrophysiology; Circulation 1996, 1. März 1996, 93 (5): 1043-1065" oder aus der Druckschrift „Recommendations for the Practice of Clinical Neurophysiology: Guidelines of the International Federation of Clinical Neurophysiology, Electroenceph. Clin. Neurophysiol. 1999, Suppl. 52". Entsprechende Programme liegen in auf Datenverabreitungsanlagen speicherbarer und verarbeitbarer Form vor und werden mit den gemessenen bzw. bestimmten Daten verknüpft. Damit kann auf die bisher übliche aufwändige EKG-Messung zur Bestimmung der Herzratenvariabilität verzichtet werden.Between the beginning of the measuring process, for example by introducing the extremity, for example, a finger, in the measuring device, for example the pressurizable cuff, and completion of the measuring process, for example, by pressing the switch and release the extremity, for example the finger, from the measuring device, for example, the pressure cuff, measures distally and / or proximally from the cuff an optical, photoplethysmographic sensor, the - like stated above - either be carried out according to the transmission or the reflection method can, the blood pressure on the finger or finger pulse. The measuring device can be connected to an evaluation unit by means of a suitable interface (for example USB) connected, too has a display unit, e.g. a commercial one PC with appropriate software. With the help of over a period of time (for example, but not limiting) 30 seconds to 3 minutes The value of the pulse measured on the finger can be determined by the evaluation unit the heart rate variability be determined. This happens after in the medical field generally usual Standards. For For this purpose, one skilled in the art may choose one of up to 40 different mathematical ones approaches To fall back on. One of these results, for example, from the publication "Heart Rate Variability: Standards of Measurement, Physiological Interpretation and Clinical Use; Task Force of the European Society of Cardiology and the North American Society of Pacing and Electrophysiology; Circulation 1996, March 1st 1996, 93 (5): 1043-1065 "or from the publication "Recommendations for the Practice of Clinical Neurophysiology: Guidelines of the International Federation of Clinical Neurophysiology, Electroenceph. Clin. Neurophysiol. 1999, Suppl. 52. "Corresponding programs are in on data transfer systems storable and processable form before and are linked to the measured or specific data. In order to can on the previously usual complex ECG measurement to determine heart rate variability omitted become.
Der
Manschettendruck wird nun stetig verringert und sowohl die oszillometrischen
Signale als auch die photoplethysmographischen Signale laufend analysiert.
Aus den oszillometrischen Daten wird in an sich bekannter Weise – wie oben
dargelegt – der
Blutdruck berechnet (wofür
nochmals auf
In
einer weiteren, wegen der Verbesserung der Qualität der Meßwerte besonders
bevorzugten Ausführungsform
der erfindungsgemäßen Vorrichtung
verknüpft
die Auswerte-Einrichtung zur Berechnung des Blutdrucks aus den oszillometrischen
Daten das oszillometrische Drucksignal so mit dem Pulswellen-Signal verknüpft, daß die Genauigkeit
der oszillometrischen Blutdruck-Messung verbessert wird. Dies geschieht
in der Weise, daß beim
Ablassen des Drucks aus der Meß-Manschette
und beim Unterschreiten des systolischen Blutdruck-Werts sowie (ein
weiteres Mal) beim Unterschreiten des diastolischen Blutdruck-Werts
charakteristische Änderungen
der Pulswellen-Kurve auftreten. Diese werden durch das Aufnehmen
des Pulswellen-Signals distal von der Stau-Stelle gemessen. Der tatsächliche
systolische und diastolische Blutdruck lassen sich jetzt aus dem
Diagramm gemäß
In einer weiteren, ebenfalls bevorzugten Ausführungform betrifft die Erfindung eine Vorrichtung zur Messung des arteriellen Blutdrucks und Bestimmung der Herzratenvariabilität eines Säugers mit einer Meß-Einrichtung und einer Aufzeichnungs- und Auswerte-Einrichtung, wie sie oben beschrieben wurde, worin die Vorrichtung zusätzlich mindestens eine Speicher-Einrichtung zum Spei chern der aufgezeichneten und ausgewerteten Daten der Blutdruck- und Pulsmessung umfaßt. Es kann eine oder es können mehrere (gleichartige oder voneinander verschiedene) Speichereinheit(en) vorhanden sein. Wenn die Vorrichtung gemäß der Erfindung mehrere Speicher-Einrichtungen umfaßt, können diese gleich oder voneinander verschieden sein. Eine derartige Vorrichtung ist deswegen besonders vorteilhaft, weil erst die zuverlässige Speicherung der Daten eine längerfristige Entwicklung zu beobachten und Regeln aus den Daten abzuleiten erlaubt, mit denen die beiden physiologischen Parameter zum Wohle des Säugers/Menschen/Patienten verbessert werden können. Es kann so beispielsweise der aktuelle Blutdruckwert automatisch in einer entsprechenden Datenbank im Sinne eines Blutdruck-Tagebuchs gespeichert werden. Die Speicher-Einrichtung kann beispielsweise eine für die Speicherung aufgezeichneter und/oder ausgewerteter, üblicherweise elektronischer Daten geeignete Speicher-Einrichtung sein, wie sie der Fachmann zur Genüge kennt und die hier keiner weiteren Erläuterung bedarf. Besonders bevorzugt ist die Speicher-Einrichtung eine bei üblichen Datenverarbeitungs- und Speicherungsanlagen gebräuchliche Speicher-Einrichtung; beispielhaft, nicht jedoch beschränkend, seien eine Festplatte eines PC, eine Diskette, ein USB-Stick, ein (beispielsweise aber nicht notwendigerweise magnetisch basierter) Bandspeicher, ein Plattenspeicher, ein optischer Speicher usw. genannt. Entscheidend für die Speicher-Einheit ist, daß die Daten sicher gespeichert sind, jederzeit durch neue Daten desselben Säugers/Menschen/Patienten oder anderer Säuger/Menschen bzw. Patienten ergänzt werden können, eine Aufzeichnung und Auswertung und gegebenenfalls auch Korrelation mit anderen Daten erlauben und gegebenenfalls auch weiter verarbeitet oder weiter übertragen werden können.In a further, likewise preferred embodiment, the invention relates to a device for measuring the arterial blood pressure and determining the heart rate variability of a mammal with a measuring device and a recording and evaluating device, as described above, wherein the device additionally comprises at least one memory Means for storing the recorded and evaluated blood pressure and pulse measurement data. There may be one or more (similar or different) memory units. If the device according to the invention comprises a plurality of storage devices, they may be the same or different. Such a device is particularly advantageous because only the reliable storage of data to observe a longer-term development and derive rules from the data, with which the two physiological parameters for the benefit of the mammal / human / patient can be improved. Thus, for example, the current blood pressure value can be automatically stored in a corresponding database in the sense of a blood pressure diary be chert. The memory device can be, for example, a memory device which is recorded and / or evaluated, usually electronic data, for storage and storage, as is well known to the person skilled in the art and which requires no further explanation here. The memory device is particularly preferably a memory device customary in conventional data processing and storage systems; by way of example, but not limitation, a hard disk of a PC, a floppy disk, a USB stick, a (for example, but not necessarily magnetically based) tape storage, a disk storage, an optical storage, etc. are mentioned. It is crucial for the storage unit that the data are stored securely, can be supplemented at any time by new data from the same mammal / human / patient or other mammal / human or patient, allow recording and evaluation and possibly also correlation with other data and if appropriate, they can be further processed or transferred further.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform umfaßt die erfindungsgemäße Vorrichtung zusätzlich mindestens eine Einrichtung zum Übermitteln aufgezeichneter, ausgewerteter und/oder gespeicherter Blutdruck- und Puls-Daten eines Säugers an mindestens eine direkt angeschlossene Einrichtung zum Visualisieren der Daten, vorzugsweise an ein Display oder einen Drucker, oder an mindestens eine entfernte Einrichtung zum Speichern und/oder Visualisieren der Daten, vorzugsweise an einen entfernten Speicher und/oder ein entferntes Display und/oder an einen entfernten Drucker. Es kann eine oder es können mehrere Übermittlungs-Einheit(en) in der Vorrichtung gemäß der Erfindung vorhanden sein; bei mehreren Übermittlungs-Einrichtungen können diese gleich oder voneinander verschieden sein. Mit Hilfe der Übermittlungs-Einrichtung(en) können die aufgezeichneten und/oder ausgewerteten und/oder gespeicherten Daten für den Bediener der Vorrichtung (sei es ein Arzt oder sein Helfer oder der Patient selbst) sichtbar gemacht werden und an dieses ermöglichende Einrichtungen übertragen werden. Als Beispiel seien die besonders bevorzugten Ausführungsformen der Vorrichtung genannt, die eine Visualisierung über ein Display (beispielsweise das zu einem PC gehörende Display) oder über einen Ausdruck (beispielsweise über einen an einen PC angeschlossenen Drucker) ermöglichen. Andere Beispiele, die jedoch genausowenig beschränkend sein sollen wie die vorgenannten, betreffen eine Meß-Vorrichtung mit einer oder mehreren zusätzlichen Übermittlungseinrichtung(en) zur Übermittlung von Daten an eine nicht direkt angeschlossene, sondern entfernte Einrichtung zum Speichern und/oder Visualisieren von Daten. Solche Einrichtungen sind dem Fachmann ebenfalls aus dem Stand der Technik umfangreich bekannt und bedürfen an dieser Stelle keiner detaillierten Erläuterung. Übermittlungseinrichtungen der letztgenannten Art dienen im wesentlichen der Übertragung von Daten auf Wegen, deren Benutzung durch die Sicherheit und Vollständigkeit der übertragenen Daten, die Schnelligkeit der Übertragung über mehr oder weniger weite Entfernungen und die leichte Zugänglichkeit, beispielsweise auch in Notsituationen oder Situationen, die eine schnelle Entscheidung erfordern, gekennzeichnet sind. In besonders bevorzugten Ausführungsformen der Erfindung sind solche Einrichtungen zum Übermitteln eine Funk-Einrichtung (also eine Einrichtung, die eine Übertragung von Daten und Informationen auf Wellen und Frequenzen im wesentlichen im Radiofunk-Bereich erlaubt), eine Zugangs-Einrichtung zum öffentlichen Telefon-Netz (also eine Einrichtung, die eine Übertragung von Daten über per Telefon, Fax, Modem usw. öffentlich zugängli che Leitungen und andere Übertragungswege der Telefondienste erlaubt), eine Zugangs-Einrichtung zum Internet auf (üblicherweise) digitalem Weg und/oder eine Zugangs-Einrichtung für elektronischen Datenverkehr. Von den genannten Einrichtungen kann/können an der erfindungsgemäßen Vorrichtung eine Einrichtung oder mehrere Einrichtungen vorhanden sein, die gleichzeitig oder nacheinander eine Übermittlung der aufgezeichneten, ausgewerteten und/oder gespeicherten Daten erlauben.In a further preferred embodiment comprises the device according to the invention additionally at least one device for transmission recorded, evaluated and / or stored blood pressure and pulse data of a mammal at least one directly connected device for visualization the data, preferably to a display or a printer, or to at least one remote device for storage and / or visualization the data, preferably to a remote memory and / or a remote display and / or to a remote printer. It can one or it can multiple transmission unit (s) in the device according to the invention to be available; at several transmission facilities can these may be the same or different. With the help of the transmission facility (s) can they recorded and / or evaluated and / or stored data for the Operator of the device (be it a doctor or his assistant or the patient himself) are visualized and made possible Transfer facilities become. As an example, the most preferred embodiments called the device, which is a visualization of a Display (for example, the display associated with a PC) or via a display Expression (for example, about a printer connected to a PC). Other examples, however, they are not restrictive like the aforementioned, relate to a measuring device with a or several additional means of transmission (s) for the transmission of Data to a not directly connected, but remote device for storing and / or visualizing data. Such facilities are also the expert from the prior art extensive known and need no detailed explanation at this point. Transmission facilities of the the latter type essentially serve the transmission of data on paths, their use by the security and completeness of the transferred Data, the speed of transmission over more or less long distances and easy accessibility, for example, even in emergency situations or situations involving a require quick decision are marked. Especially preferred embodiments The invention relates to such devices for transmitting a radio device (ie a device that transmits data and information allowed on waves and frequencies substantially in the radio-frequency range), an access facility to the public Telephone network (ie a device that transmits data via per Telephone, fax, modem, etc. public accessible Lines and other transmission paths the telephone services), an access device to the Internet on (usually) digital way and / or electronic access device Traffic. Of the mentioned facilities can / at the Device according to the invention one or more facilities may be present at the same time or one transmission in succession the recorded, evaluated and / or stored data allow.
In noch mehr bevorzugten Vorrichtungen gemäß der Erfindung sind die Aufzeichnungs- und Auswerte-Einrichtung und die Speicher-Einrichtung in einer Einrichtung vereinigt, oder umfassen noch mehr vorzugsweise die Aufzeichnungs- und Auswerte-Einrichtung und die Speicher-Einrichtung einen handelsüblichen Personal Computer. Des weiteren entspricht es einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung, wenn die Aufzeichnungs- und Auswerte-Einrichtung und die Speicher-Einrichtung und die Übermittlungs-Einrichtung in einer Einrichtung vereinigt sind, vorzugsweise worin die Aufzeichnungs- und Auswerte-Einrichtung und die Speicher-Einrichtung und die Übermittlungs-Einrichtung einen handelsüblichen Personal Computer umfassen. Solche Vorrichtungen sind durch ihre Kompatibilität mit herkömmlichen Personal Computer- (PC-) Systemen einfach der Verwendung in der persönlichen (Arbeits- und Lebens-) Umgebung eines Menschen/Patienten zugänglich und können daher leicht in eine solche Umgebung eingepaßt werden, was die Akzeptanz ihrer Verwendung erhöht und zur Vermeidung von Fehlern bei der Verwendung beiträgt.In even more preferred devices according to the invention are the recording and evaluation device and the memory device in a device or even more preferably comprise the recording and evaluation device and the memory device a commercial Personal computer. Furthermore, it corresponds to a particularly preferred Embodiment of Invention, when the recording and evaluation device and the memory device and the transmission device in one Device are combined, preferably wherein the recording and Evaluation device and the memory device and the transmission device a commercial one Personal computers include. Such devices are by their compatibility with conventional Personal computer (PC) systems easy to use in the personal (Working and living) environment of a person / patient accessible and can Therefore, easily be fitted in such an environment, which is the acceptance increased their use and helps to avoid errors in use.
In weiteren besonders bevorzugten Ausführungsformen ist in der erfindungsgemäßen Vorrichtung die Auswerte-Einrichtung geeignet, die Herzratenvariabilität des Säugers bzw. Menschen aus den gemessenen Puls- bzw. Herzfrequenz-Daten rechnerisch zu ermitteln. Dies geschieht nach an sich bekannten Methoden, beispielsweise nach den in den oben genannten Druckschriften angegebenen Methoden. Mit besonderem Vorteil erfolgt eine rechnerische Er mittlung der Herzratenvariabilität (HRV) mittels eines für die Ermittlung dieses Parameters geschriebenen Computerprogramms. Dieses weist die folgenden wesentlichen Programmschritte auf:
- – Identifikation der Herzschläge aus dem Pulswellensignal;
- – Berechnung der Herzfrequenz-Verlaufs;
- – Plausibilitätsprüfung;
- – Berechnung der Time-Domain-Parameter der HRV: Standard-Statistik (z. B. Standardabweichung, Variationskoeffizient, RMSSD, Mittelwert usw.);
- – Interpolation des Herzfrequenz-Verlaufs;
- – Spektralanalyse;
- – Berechnung der Frequency-Domain-Parameter (Power in bestimmten Frequenzbändern; Peak-Frequenzen usw.);
- – Bestimmung der HRV aus den Frequency-Parametern.
- - Identification of heartbeats from the pulse wave signal;
- - calculation of heart rate history;
- - plausibility check;
- - calculation of HRV time-domain parameters: standard statistics (eg standard deviation, coefficient of variation, RMSSD, mean, etc.);
- - Interpolation of heart rate history;
- - spectral analysis;
- - calculation of the frequency domain parameters (power in certain frequency bands, peak frequencies, etc.);
- - Determination of the HRV from the frequency parameters.
Die
Erfindung betrifft auch ein Verfahren zur Messung des arteriellen
Blutdrucks und der Herzratenvariabilität eines Säugers, insbesondere eines Menschen.
Das erfindungsgemäße Verfahren
umfaßt
die Schritte, daß man
an einer Extremität
des Säugers
bzw. des Menschen mindestens eine Einrichtung zur Messung des Blutdrucks
und des Pulses anbringt und die Blutdruck- und Puls-Daten des Säugers mittels
einer mit der Meß-Einrichtung
verbundenen Aufzeichnungs- und Auswerte-Einrichtung aufzeichnet
und/oder auswertet. Nachfolgend wird das erfindungsgemäße Verfahren
unter Bezugnahme auf die Messung und Auswertung am Menschen näher erläutert, ohne
darauf beschränkt
zu sein. Das Verfahren kann natürlich
an jedem Säuger
durchgeführt werden,
ohne daß die
Erfindung diesbezüglich
irgendwelchen Beschränkungen
unterliegt. Ganz besonders bevorzugt wird das Verfahren am Menschen in
der Weise durchgeführt,
daß ein
medizinisch nicht Vorgebildeter oder sogar ein Laie das Verfahren durchführen kann,
insbesondere mittels der erfindungsgemäßen Vor richtung durchführen kann
und so an sich selbst Blutdruck- und Pulsdaten ermitteln und daraus
die Herzratenvariabilität
bestimmen kann bzw. mittels der erfindungsgemäßen Vorrichtung bestimmen lassen
kann. Für
die Beschreibung besonders bevorzugter Verfahrensschritte wird nachfolgend
auch auf die Figuren, insbesondere die
Das
Anbringen der Meß-Einrichtung
an einer Extremität
des Menschen erfolgt in besonders bevorzugter Weise durch Anlegen
einer Meßeinrichtung
an einer leicht zugänglichen
und leicht bereitstellbaren Extremität des Menschen, beispielsweise
bevorzugt an einem Finger. Dazu wird die menschliche Extremität bzw. der
Finger
In einer besonders bevorzugten Ausführungsform des Verfahrens bringt man an der Extremität des Säugers eine Einrichtung zur gleichzeitigen oder aufeinanderfolgenden Messung des arteriellen Blutdrucks und des Pulses an. Dies können beliebige, dem Fachmann an sich bekannte Einrichtungen sein. Besonders bevorzugt ist jedoch die Einrichtung zur Messung des Blutdrucks eine nach dem oszillometrischen Meß-Verfahren arbeitende Blutdruck-Meßeinrichtung und ist die Einrichtung zur Messung des Pulses eine nach dem Infrarot-Transmissions-Verfahren oder Infrarot-Reflexionsverfahren arbeitende Einrichtung.In a particularly preferred embodiment In the process, a device is attached to the extremity of the mammal simultaneous or sequential measurement of arterial blood pressure and the pulse. This can be any known to the skilled person facilities. Especially however, preferred is the device for measuring the blood pressure a working according to the oscillometric measuring method blood pressure measuring device and the pulse measuring device is an infrared transmission method or infrared reflection method operating device.
Noch
mehr bevorzugt ist erfindungsgemäß wegen
des im wesentlichen automatischen Ablaufs des gesamten Meßverfahrens
vom Beginn bis zum Abschluß durch
Gewinnen der Daten ein Verfahren, in dem man an der Extremität des Säugers eine
Einrichtung zur Messung des arteriellen Blutdrucks und des Pulses
anbringt, die eine mechanische oder eine optische Einrichtung umfaßt, die
beim Einführen
der Extremität
den Beginn der Messung auslöst, und/oder
die eine Einrichtung zur Unterbrechung der Blutdruckmessung aufweist,
deren Betätigung
zur Folge hat, daß die
Extremität
sofort freigegeben wird. Derartige Einrichtungen ermöglichen
einen von Unwägbarkeiten
der Bedienung der Vor richtung durch einen Laien unabhängige Durchführung des
erfindungsgemäßen Verfahrens.
Es wird nämlich
bei Einführen
beispielsweise eines Fingers
In
einer weiter bevorzugten Ausführungsform
des Verfahrens bringt man an der Extremität des Menschen, beispielsweise
am Finger
In besonders bevorzugten Ausführungsformen des Verfahrens verknüpft man in der Auswerte-Einrichtung zur Berechnung des oszillometrischen Blutdrucks das oszillometrische Drucksignal so mit dem Pulswellen-Signal, daß die Genauigkeit der oszillometrischen Blutdruck-Messung verbessert wird. Dies geschieht in der ober bereits näher erläuterten Weise.In particularly preferred embodiments linked to the method one in the evaluation device for calculating the oscillometric blood pressure the oscillometric pressure signal so with the pulse wave signal that the accuracy the oscillometric blood pressure measurement is improved. this happens in the upper already closer explained way.
Weiter ist es erfindungsgemäß bevorzugt, in dem Verfahren mittels der Auswerte-Einrichtung die Herzratenvariabilität des Säugers aus den gemessenen Puls- bzw. Herzfrequenz-Daten rechnerisch zu ermitteln, noch mehr vorzugsweise aus den gemessenen Puls- bzw. Herzfrequenz-Daten mittels eines für die rechnerische Ermittlung der Herzratenvariabilität geschriebenen Computerprogramms in der Auswerte-Einheit die Herzratenvariabilität rechnerisch zu ermitteln. Dies geschieht noch mehr bevorzugt in der oben bereits im Detail beschriebenen Weise.Further is it preferred according to the invention in the method by means of the evaluation device, the heart rate variability of the mammal to calculate the measured pulse or heart rate data by calculation, even more preferably from the measured pulse or heart rate data by means of a for the computational determination of heart rate variability written Computer program in the evaluation unit the heart rate variability mathematically to investigate. This happens even more preferably in the above already described in detail way.
In
dem Verfahren können
danach aus den gemessenen und im Nachfolgeschritt weiter berechneten
Daten weiter bevorzugt mittels der Meß-Einrichtung
Die auf diesem Weg ermittelten Daten werden dann dem Daten-Speicher zugeführt und werden dort entsprechend eines vorgegebenen Systematik gespeichert, beispielsweise in Tabellen- oder Graphik-Form. Sie lassen sich gemäß besonderer Ausführungsformen der Erfindung von der Speicher-Einheit für den Benutzer nachvollziehbar auf weitere Einheiten übermitteln, beispielsweise auf Einrichtungen zum Visualisieren der ermittelten und/oder gespeicherten Daten. Die Visualisierung kann auf jedem dem Fachmann bekannten Weg erfolgen, ohne daß dies Beschränkungen durch die Erfindung unterliegt. Die Visualisierung kann beispielsweise auf einem zu einem/dem Computersystem gehörenden Bildschirm oder über einen Drucker auf einem geeigneten Print-Medium erfolgen, das der Benutzer zur eigenen Information oder für andere Zwecke, beispielsweise ein (nachfolgend zu erläuterndes) Biofeedback-Training, abfragen kann. Eine Übermittlung kann jedoch auch an Dritte erfolgen. Dies kann automatisch geschehen oder auch Initiieren der Übermittlung durch den Benutzer oder auch den Dritten. Der Dritte kann beispielsweise ein Arzt des Benutzers sein, zu dessen Information die Daten auf einer fern von dem System zur Aufnahme der Daten liegenden Einrichtung zur Visualisierung der Daten angezeigt werden, beispielsweise einem Bildschirm oder über einen Drucker auf einem Print-Medium.The data determined in this way will then be the data store supplied and are stored there according to a predetermined system, for example in table or graphic form. They can be made according to special embodiments the invention of the storage unit for the user traceable transmit to other units, For example, on means for visualizing the determined and / or stored data. The visualization can be on every one Expert known way without these limitations subject to the invention. The visualization can be, for example on a screen associated with a computer system or via a computer Printers are done on a suitable print medium that the user for your own information or for other purposes, for example one (to be explained below) Biofeedback training, can query. However, a transmission can also to third parties. This can happen automatically or initiate the transmission by the user or the third party. The third party can, for example be a doctor of the user for whose information the data is a device remote from the system for receiving the data to visualize the data displayed, such as a Screen or over a printer on a print medium.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform des Verfahrens kann der Ermittlung, Aufzeichnung, Auswertung, gegebenenfalls Speicherung und gegebenenfalls Übermittlung der Daten, letzteres beispielsweise auf einen vor dem Benutzer stehenden Bildschirm, ein sogenanntes „Biofeedback-Training" des Benutzers folgen. Dieser erfindungsgemäße Verfahrensschritt präsentiert dem Benutzer aus der Messung erhaltene Daten des Blutdrucks und der Herzratenvariabilität in Form von Daten der aktuellen Herzkohärenz, wie sie im Rahmen des oben angegebenen Verfahrens ermittelt wurde. Die aktuelle Herzkohärenz wird dem Benutzer akustisch oder audiovisuell zur Kenntnis gebracht, und zwar in für das Biofeedback geeigneten Form. Dies können beispielsweise, jedoch nicht beschränkend, animierte Objekte wie beispielsweise ein Ballon oder ein Schmetterling sein, die mit steigender Herzkohärenz nach oben steigen und mit fallender Herzkohärenz absinken. Ebenfalls möglich ist eine Ampel, deren grünes Licht eine Herzkohärenz im hohen Bereich und deren rotes Licht eine Herzkohärenz im niedrigen Bereich zeigt. Ein Audio-Biofeedback ist ebenfalls möglich: So kann eine niedrige Herzkohärenz durch Geräusche von Gewitter oder Sturm ausgedrückt werden, die sich mit steigender Herzkohärenz in Richtung auf ein Geräusch eines Frühlingstags mit beispielsweise Vogelzwitschern oder Geräusche eines fließenden Bachs verändern. Durch Konzentration auf das visualisierte Signal kann der Benutzer mittels Atemübungen, für die ihm audiovisuell oder akustisch Anweisungen gegeben werden, die aktuelle Herzkohärenz verbessern, also das ihm gegebene Signal in Richtung auf eine Verbesserung der Herzkohärenz verschieben und damit eine Angleichung physiologischer Daten wie Entspannung, Synchronisation von Atmung, Blutdruck und Herzfrequenz (Puls) erreichen, was als „klassisches Biofeedback" bezeichnet wird. In besonders bevorzugten Ausführungsformen läßt sich insbesondere mittels audiovisueller oder akustischer Vorgabe der Atemfrequenz („Atem-Rhythmus") auf 0,1 Hz die Kohärenz günstig beeinflussen. Dies kann beispielsweise erfolgen durch einen animierten „Atem-Balken" auf dem Bildschirm, der den Rhythmus der Atmung vorgibt, oder einen Ton, dessen Wechsel von Lautstärke und/oder Frequenz den Rhythmus der Atmung vorgibt. Dadurch wird der Einfluß des Parasympathikus verstärkt und der Sympathikotonus verringert, was als „Kohärenz-Training" bezeichnet wird. Dieses beeinflußt bei regelmäßiger Durchführung den Blutdruck und die Herzratenvariabilität günstig.In a further preferred embodiment of the method, the determination, recording, evaluation, optionally storage and optionally transmission of the data, the latter for example to a screen in front of the user, can be followed by a so-called "biofeedback training" of the user data obtained from the measurement of blood pressure and heart rate variability in the form of current cardiac coherence data, as determined in the above method The current cardiac coherence is brought to the user's attention acoustically or audiovisually, in biofeedback suitable form This may be, for example, but not limited to, animated objects such as a balloon or a butterfly that rise with increasing cardiac coherence and descend with decreasing cardiac coherence Light is a high-range cardiac coherence and its red light shows low-range cardiac coherence. Audio biofeedback is also possible: low cardiac coherence due to noises from Thunderstorms or storms that change with increasing cardiac coherence towards a noise of a spring day with, for example, bird chirping or sounds of a flowing stream. By concentrating on the visualized signal, the user can improve the current cardiac coherence by means of breathing exercises for which he or she is given audiovisual or acoustic instructions, ie shifting the signal given to him in the direction of improving the cardiac coherence and thereby approximating physiological data such as relaxation, synchronization of respiration, blood pressure and heart rate (pulse), which is referred to as "classical biofeedback." In particularly preferred embodiments, coherence can be favorably influenced, in particular by means of audiovisual or acoustic presetting of the respiratory rate ("breathing rhythm") to 0.1 Hz , This can be done, for example, by an animated "breath bar" on the screen, which determines the rhythm of the respiration, or a sound whose change of volume and / or frequency dictates the rhythm of the respiration, thereby strengthening the influence of the parasympathetic and the Sympathetic tone reduces what is termed "coherence training". When used regularly, this will favorably affect blood pressure and heart rate variability.
Erfindungsgemäß ist es besonders bevorzugt, daß das „Biofeedback-Training" automatisch im Anschluß an Messung der Blutdruck- und Puls-Daten durchgeführt wird. Es ist jedoch auch möglich, dies nur zu starten, wenn dies vom Anwender und/oder vom behandelnden Arzt ausdrücklich erwünscht wird.It is according to the invention particularly preferred that the "biofeedback training" automatically following measurement the blood pressure and pulse data is performed. It is, however possible, to start this only if this is done by the user and / or by the treating person Doctor expressly is desired.
Mittels der erfindungsgemäßen Vorrichtung und des Verfahrens, das mit der Vorrichtung durchgeführt werden kann, kann auch von einer medizinisch nicht ausgebildeten Person, also von jedem Laien, eine Messung der eigenen Blutdruck- und Puls-Daten in einfacher und Fehler vermeidenden Weise durchgeführt werden. Daraus läßt sich dann die Herzratenvariabilität bestimmen. Die Daten lassen sich problemlos aufzeichnen, auswerten und speichern und können von Dritten (beispielsweise vom Arzt des Benutzers) und/oder auch vom Benutzer selbst angeschaut werden. Ersteres ist für eine Überwachung Kranker extrem erleichternd und ermöglicht auch eine Behandlung oder Diagnose des Patienten im heimischer Umgebung. Letzteres ermöglicht vor Ort (also gegebenenfalls ebenfalls daheim) ein Biofeedback-Training des Patienten zur Verbesserung der Parameter Blutdruck und Herzratenvariabilität infolge des Trainings.through the device according to the invention and The method that can be performed with the device can also from a non-medically trained person, so everyone Layman, a measurement of one's own blood pressure and heart rate data in a simpler way and error-avoiding manner. This can be then the heart rate variability determine. The data can be easily recorded, evaluated and save and can from third parties (for example the user's doctor) and / or also be viewed by the user. The former is for surveillance Extremely relieving the patient and also allowing for treatment or diagnosis of the patient in the home environment. The latter allows on-site (possibly also at home) a biofeedback training the patient to improve the parameters of blood pressure and heart rate variability as a result of the training.
- 101101
- Spektralanalyse eines Herzfrequenzverlaufs mit hoher Herzkohärenzspectral analysis a heart rate course with high cardiac coherence
- 102102
- Spektralanalyse eines Herzfrequenzverlaufs mit geringer Herzkohärenzspectral analysis a heart rate course with low cardiac coherence
- 201201
- Messvorrichtungmeasuring device
- 202202
- Ausparung zur Einführung eines FingersAusparung for the introduction a finger
- 203203
- Aufblasbare Druckmanschette zur oszillometrischen Blutdruckmessunginflatable Pressure cuff for oscillometric blood pressure measurement
- 204204
- Mikropumpe zum Aufblasen der Druckmanschettemicropump for inflating the pressure cuff
- 205205
- Steuer- und RegistriervorrichtungTax- and registration device
- 206206
- Drucksensorpressure sensor
- 207207
- Photoplethysmographischer Sensorphotoplethysmographic sensor
- 301301
- menschliche Extremitäthuman extremity
- 302302
- Messvorrichtungmeasuring device
- 303303
- Verbindung zur Auswerte- und Anzeigeeinheitconnection to the evaluation and display unit
- 304304
- Auswerte- und Anzeigeeinheitevaluation and display unit
Claims (22)
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
8139 | Disposal/non-payment of the annual fee |