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HINTERGRUND
ZU DER ERFINDUNG
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Die
vorliegende Erfindung betrifft eine automatisierte Vorrichtung und
ein automatisiertes Verfahren zur Messung von Blutdruck. Insbesondere
betrifft die vorliegende Erfindung einen automatisierten nicht invasiven
Blutdruckmonitor (NIBP-Monitor, Non-Invasive Blood Pressure Monitor),
der optimierte Operationen zur Verwendung bei schwangeren Patientinnen,
insbesondere denjenigen, bei denen eine präeklamptische Erkrankung diagnostiziert
worden ist, enthält,
um genauere Messwerte des Blutdrucks einer Patientin zu gewinnen.
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Eine
automatisierte Blutdrucküberwachung ist
schnell zu einem akzeptierten und in vielen Fällen wesentlichen Aspekt einer
Patientenbehandlung geworden. Derartige automatisierte Monitor-
bzw. Überwachungseinrichtungen
bilden nun einen üblichen Teil
der Patientenumgebung in Notaufnahmen, Intensivstationen und Intensivpflegeeinheiten
sowie in Fötusüberwachungssystemen.
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Das
oszillometrische Verfahren zur Messung von Blutdruck umfasst das
Auflegen einer aufblasbaren Manschette rund um eine Extremität des Patientenkörpers, beispielsweise
den oberen Arm eines Patienten bzw. einer Patientin. Die Manschette
wird bis auf einen Druck oberhalb des systolischen Drucks des/der
Patienten/in aufgeblasen, wobei der Manschettendruck anschließend entweder
kontinuierlich oder stufenweise in einer Folge kleiner Schritte
reduziert wird. Ein mit der Blutdruckmanschette in Verbindung stehender
Druckwandler misst den Manschettendruck, einschließlich Druckschwankungen,
die von der Schlag-zu-Schlag-Druckveränderung
in der Arterie unter der Blutdruckmanschette herrühren. Die von
dem Druckwandler erhaltenen Daten werden von einem Prozessor in
dem NIBP-Monitor dazu verwendet, den systolischen Blutdruck des/der
Patienten/in, den mittleren arteriellen Blutdruck (MAP, Mean Arterial
Pressure) und den diastolischen Blutdruck zu berechnen.
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Ein
Beispiel für
ein oszillometrisches Verfahren zur Messung von Blutdruck ist in
den US-Patentschriften Nr. 4 360 029, 4 394 034 und 4 638 810 veranschaulicht
und beschrieben, die alle auf die Anmelderin der vorliegenden Erfindung
lauten.
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Obwohl
NIBP-Monitore und -Verfahren, wie beispielsweise das vorstehend
beschriebene oszillometrische Verfahren, bei der Bestimmung des
Blutdrucks eines/-er Patienten/in wirksam sind, liefern die in dem
Rechner des NIBP-Monitors verwendeten Algorithmen häufig etwas
niedrigere Messwerte für
den Blutdruck in Entbindungspatientinnen mit hohem Risiko, beispielsweise
denjenigen, die an einer von einer Schwangerschaft hervorgerufenen
Hypertension und Präeklampsie
leiden. Eine durch eine Schwangerschaft verursachte Hypertension
oder Hypertonie ist eine Hypertension, die sich infolge einer Schwangerschaft
entwickelt und sich nach einer Entbindung zurück entwickelt. Eine Präeklampsie
ist eine Art einer durch eine Schwangerschaft hervorgerufenen Hypertension,
die durch eine progressive Hypertension und pathologische Ödeme gekennzeichnet
ist.
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Während einer
Präeklampsie ändern sich
die physischen Eigenschaften eines Gefäßsystems einer Patientin, was
die Genauigkeit eines NIBP-Überwachungsalgorithmus
beeinträchtigen
kann, der bei normotonen schwangeren Patientinnen getestet worden
ist. Beispielsweise berechnet der normale Algorithmus, wie er zur
Schätzung
des systolischen und diastolischen Blutdrucks in einer durch ein
NIBP-System überwachten
Patientin verwendet wird, die systolischen und diastolischen Blutdrücke auf
der Basis eines Verhältniswertes
aus dem ermittelten mittleren arteriellen Blutdruck (MAP). Bei einer
Entbindungspatientin, die an einer präeklamptischen Erkrankung leidet,
neigen diese zur Schätzung
des systolischen und diastolischen Blutdrucks in einem NIBP-Monitor verwendeten
Verhältnisswerte
dazu, einen Blutdruckmesswert zu ergeben, der geringfügig unterhalb
der manuell ermittelten Blutdruckmesswerte liegt, wie sie durch
einen Arzt mit einer Blutdruckmanschette und einem Stethoskop bestimmt
werden. Da Ärzte
daran gewöhnt
sind, Patienten/innen auf der Grundlage der manuell ermittelten
Blutdruckmesswerte zu behandeln, die unter Verwendung einer Blutdruckmanschette
und eines Stethoskops bestimmt werden, kann die Unterschätzung oder
der zu gering bestimmte Wert sowohl des systolischen als auch des
diastolischen Blutdrucks unter Verwendung eines automatisierten
NIBP-Überwachungssystems das
Einsetzen einer Präeklampsie
nicht in dem gleichen Stadium zu erkennen geben, in dem dieses unter
Verwendung der vom Arzt zu verwendenden Bestimmungstechnik mit Blutdruckmanschette
und Stethoskop bestimmt worden wäre.
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Vor
kurzem ist in Untersuchungen ermittelt worden, dass die endtidalen
Kohlenmonoxidwerte (etCO) bei schwangeren Frauen, wenn die Frauen eine
Gestationshypertension und/oder Präeklampsie aufweisen, im Vergleich
zu einer nor motonen schwangeren Patientin niedriger sind. Vgl. Kreiser,
D et al.: End tidal carbon monoxide levels are lower in women with
gestational hypertension and preeclampsia, J Perinatol, 1. April
2004; 24(4): 213–7. Beispielsweise
betrugen die etCO-Werte bei Frauen, die an Präeklampsie leideten, weniger
als oder gleich 1,6 ppm in 89% der Fälle der an Präeklampsie
leidenden Patientinnen im Vergleich zu nur 45%, 54% und 46% von
nicht schwangeren, im ersten viertel Jahr der Schwangerschaft befindlichen
und im dritten viertel Jahr befindlichen normotonen schwangeren
Frauen. Somit deuten die Ergebnisse der Studie an, dass die et-CO-Werte bei Frauen
mit Gestationshypertension oder Präeklampsie deutlich kleiner
seien als bei normotonen schwangeren Frauen. Es wird folglich angenommen,
dass die niedrigen Werte von Kohlenmonoxid bei schwangeren Frauen
eine Indikation für durch
Schwangerschaft hervorgerufene Hypertension und Präeklampsie
darstellen, die zusätzlich
zu einer gewöhnlichen
Blutdruckmessung für
einen Arzt bei der Diagnose der Funktionsstörung verwendet werden kann.
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KURZBESCHREIBUNG
DER ERFINDUNG
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Das
Folgende beschreibt ein Verfahren und System zur Bestimmung des
Blutdrucks einer Patientin, bei der eine präeklamptische Erkrankung diagnostiziert
worden ist. Vorzugsweise enthält
das System ein nichtinvasives Blutdrucküberwachungssystem (NIBP-Überwachungssystem),
sowie eine Kohlenmonoxiderfassungsvorrichtung, die eine Anzeige des
Kohlenmonoxidwertes in dem von einer Patientin ausgeatmeten Atem
oder im Blutstrom einer Patientin in Echtzeit liefert.
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Die
Kohlenmonoxiderfassungsvorrichtung dient im Betrieb dazu, den in
der Patientin vorhandenen Kohlenmonoxid wert bzw. -gehalt in Echtzeit
zu ermitteln. In einer bestimmten Ausführungsform ist die Kohlenstoffmonoxiderfassungsvorrichtung
durch einen Pulsoximetersensor gebildet, der modifiziert ist, um
den Kohlenmonoxidhämoglobin
(COHb)-Gehalt in
dem Patientenblutstrom zu bestimmen. Basierend auf dem COHb-Wert
in dem Blutstrom der Patientin kann entweder die Kohlenmonoxiderfassungsvorrichtung
oder der Rechner bzw. Prozessor des NIBP-Überwachungssystems feststellen,
ob die schwangere Patientin präeklamptisch
erkrankt ist.
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Alternativ
kann die Kohlenmonoxiderfassungsvorrichtung durch eine Gaserfassungsvorrichtung
gebildet sein, die den Gehalt des endtidalen Atem-CO (etCO) in der
Exspirationsluft der Patientin bestimmt. Die Kohlenmonoxiderfassungsvorrichtung kann
entweder die Analyse durchführen,
um präeklamptische
Bedingungen festzustellen, oder der Prozessor des NIBP-Systems kann
den etCO-Wert entgegennehmen und bestimmen, ob die Patientin präeklamptisch
erkrankt ist.
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Ferner
kann das NIBP-Überwachungssystem
eine Indikation bzw. Anzeige der Präeklampsie von einer entfernt
befindlichen elektronischen Krankendaten-Datenbank entgegennehmen,
die weitere Testergebnisse enthält,
die anzeigen, dass die Patientin präeklamptisch ist. Die präeklamptische
Diagnose kann auch in den Rechner des NIBP-Überwachungssystems von Hand
eingegeben werden.
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Wenn
das NIBP-Überwachungssystem
entweder durch einen früheren
Diagnosebefund oder die Analyse des Kohlenmonoxidgehaltes in der
Patientin bestimmt, dass die Patientin präeklamptisch ist, passt der
Rechner des NIBP-Überwachungssystems die
Blutdruckschätzwerte,
die durch das NIBP- Überwachungssystem
unter Verwendung seines herkömmlichen
Schätzalgorithmus
berechnet worden sind, an. Da sich die physischen Eigenschaften
der Blutgefäße in einer
präeklamptischen
schwangeren Patientin von denjenigen einer normotonen schwangeren
Patientin unterscheiden, beeinflusst wobei der physische Zustand
der Blutgefäße die unter
Verwendung der normalen Blutdruckschätzmethoden berechneten Blutdruckschätzwerte.
Es werden zahlreiche unterschiedliche Verfahren zur Anpassung der von
dem NIBP-Überwachungssystem
berechneten Blutdruckschätzwerte
als alternative Verfahren zur Verbesserung der Funktionsweise des
NIBP-Überwachungssystems
in Erwägung
gezogen. Beispielsweise können
feste Ausgleichs- oder Offsetwerte zu den gemessenen systolischen,
diastolischen und MAP-Blutdruckwerten addiert werden. Alternativ
können
Offsetwerte verwendet werden, die von den tatsächlich gemessenen systolischen,
diastolischen und MAP-Druckwerten abhängig sind. Ferner können Amplitudenverhältniswerte,
die verwendet werden, um die systolischen und diastolischen Blutdrücke aus
den MAP-Werten zu bestimmen, modifiziert werden, wenn ermittelt
worden ist, dass die Patientin präeklamptisch erkrankt ist. Ferner
können
zu den berechneten Blutdruckschätzwerten
Offsetwerte auf der Basis der durch den Druckwandler in der Blutdruckmanschette
gemessenen Pulsdrücke
addiert werden. Jedenfalls werden die Blutdruckschätzwerte,
die unter Verwendung des standardgemäßen Algorithmus des NIBP-Monitors
berechnet werden, modifiziert, wenn festgestellt worden ist, dass
die Patientin präeklamptisch
erkrankt ist.
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KURZE BESCHREIBUNG
DER ZEICHNUNGEN
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Die
Zeichnungen veranschaulichen die momentan als bevorzugt angesehene
Ausführungsform der
Erfindung. In den Zeichnungen zeigen:
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1 ein
Blockschaltbild eines Systems zur Überwachung von Blutdruck unter
Verwendung eines nichtinvasiven Blutdruckmonitors (NIBP-Monitors) und
einer Kohlenmonoxiderfassungsvorrichtung;
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2 eine
graphische Darstellung der Betriebsweise des NIBP-Monitors zur Bestimmung
wenigstens des systolischen, diastolischen und mittleren arteriellen
Blutdrucks in einer normalen Patientin;
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3 eine
schematische Darstellung zur Veranschaulichung der gemeinsamen Verwendung einer
Kohlenmonoxiderfassungsvorrichtung mit dem NIBP-Monitor; und
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4 ein
Flussdiagramm unter Veranschaulichung der Verwendung der Kohlenmonoxiderfassungsvorrichtung
gemeinsam mit dem NIBP-Monitor zur Anpassung der Blutdruckschätzwerte
für eine
Patientin mit durch Schwangerschaft hervorgerufener Hypertension
oder Präeklampsie.
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DETAILLIERTE
BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
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1 veranschaulicht
ein nichtinvasives Blutdrucküberwachungssystem
(NIBP-Überwachungssystem) 10 einer
herkömmlichen
Bauart. Das NIBP-Überwachungssystem 10 enthält eine
Blutdruckmanschette 12, die auf dem Arm 14 einer
Patientin 16 platziert wird. Die Blutdruckmanschette 12 kann
mit Luft aufgeblasen und durch Luftablassen entleert werden, um
in ihrem vollständig
aufgeblasenen Zustand die Oberarmarterie des Patienten 16 zu verschließen. Wenn
die Blutdruckmanschette 12 unter Verwendung eines Ablassventils 18,
das einen Auslass 20 aufweist, entleert wird, wird der
Arterienverschluss allmählich
wieder gelöst.
Das Ablassen der Blutdruckmanschette 12 durch das Ablassventil 18 ist
von einem zentralen Prozessor bzw. Rechner 22 über eine
Steuerleitung 24 gesteuert.
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Mit
der Blutdruckmanschette 12 ist ein Druckwandler 26 über einen
Kanal 28 gekoppelt, um den Druck in der Manschette 12 zu
erfassen. Gemäß herkömmlichen
oszillometrischen Methoden wird der Wandler 26 dazu verwendet,
Druckoszillationen in der Manschette 12, die durch Druckveränderungen
in der Oberarmarterie unter der Wirkung der Manschette erzeugt werden,
zu erfassen. Somit hängen
die Druckoszillationen, wie sie durch den Wandler 26 erfasst
werden, von den physischen Eigenschaften der Oberarmarterie ab.
Die von dem Druckwandler 26 herrührenden elektrischen Signale
werden durch den zentralen Rechner 22, der einen Analog-Digital-Wandler
verwendet, über
eine Verbindungsleitung 30 entgegengenommen.
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Eine
Quelle einer unter Druck stehenden Luft 32 ist über einen
Kanal 34 mit einem Aufblasventil 36 verbunden.
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Das
Aufblasventil 36 ist über
einen Kanal 38 mit der Blutdruckmanschette 12 verbunden.
Der Betrieb des Aufblasventils 36 erfolgt in einer durch
den zentralen Rechner 22 über die Steuerleitung 24 gesteuerten
Weise. Somit ist das Aufblasen und Ablassen der Blutdruckmanschette 12 durch
den zentralen Prozessor 22 über das Aufblasventil 18 bzw.
das Ablassventil 36 gesteuert.
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Unter
dem Gesichtspunkt der Prinzipien der vorliegenden Erfindung kann
die Verarbeitung der Signale von dem Druckwandler 26 durch
den zentralen Rechner 22, um Blutdruckdaten zu erzeugen
und optional Artefaktdaten zu verwerfen, entsprechend der Lehre
des Standes der Technik der oben erwähnten Patentschriften von Ramsey '029 und '034 durchgeführt werden.
Alternativ kann der Blutdruck entsprechend der Lehre der US-Patentschriften
Nr. 4 543 962 von Medero et al., 4 546 775 von Medero, 4 461 266
von Hood, Jr. Et al., 4 638 810 von Ramsey III et al., 4 754 761
von Ramsey III et al., 5 170 795 von Ramsey III et al., 5 052 397
von Ramsey III et al., 5 577 508 von Medero und 5 590 662 von Hersh
et al. bestimmt werden, die alle auf die hier gemeinsame Anmelderin
lauten und deren Beschreibungen hiermit durch ausdrücklichen
Verweis mit aufgenommen sind. In jedem Fall ist es erwünscht, eine
beliebige der bekannten Methoden zu verwenden, um die Qualität der bei
jedem Manschettendruck erhaltenen Oszillationskomplexe festzulegen,
so dass die Blutdruckbestimmung unter Verwendung der von jedem Herzschlag
herrührenden
physiologisch relevanten Manschettendruckschwankungen und nicht
Artefakten vorgenommen wird.
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Während eines
normalen Betriebs des NIBP-Überwachungssystems 10,
wie es in 1 veranschaulicht ist, wird
an fänglich
die Blutdruckmanschette 12 an der Patientin 16,
gewöhnlich
rund um den oberen Arm 14 des Objektes über der Oberarmarterie, platziert.
Zu Beginn des Messzyklus wird die Blutdruckmanschette 12 auf
einen Druck aufgeblasen, durch den die Oberarmarterie vollständig verschlossen
wird, d.h. eine Blutströmung
durch die Oberarmarterie in jedem Zeitpunkt des Herzzyklus verhindert
wird. In 2 ist der anfängliche
Aufblasdruck durch das Bezugszeichen 40 veranschaulicht.
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Nachdem
die Blutdruckmanschette auf den anfänglichen Aufblasdruck 40 aufgeblasen
worden ist, wird das Ablassventil durch den zentralen Prozessor
betätigt,
um die Manschette in einer Folge von Druckverringerungsschritten 42 abzulassen
bzw. zu entleeren. Obwohl verschiedene Werte für jeden Druckschritt 42 verwendet
werden können,
beträgt die
Druckschrittweite 42 in einer Ausführungsform der Erfindung ungefähr 8 mm
Hg pro Schritt.
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Nach
jedem Druckverringerungsschritt 42 erfasst das NIBP-Überwachungssystem
eine oder mehrere Druckoszillationen 44 für den momentanen Manschettendruckwert
und zeichnet diese auf. Der Druckwandler misst den inneren Manschettendruck und
liefert ein analoges Signal, das die Blutdruckoszillationskomplexe
charakterisiert. Die Spitzenwerte der Komplexsignale werden in dem
zentralen Rechner bestimmt.
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Mit
dem Fortgang der Messzyklen wird die Spitzenamplitude der Blutdruckkomplexe
im Allgemeinen monoton größer bis
zu einem Maximalwert und anschließend monoton kleiner, wenn
der Manschettendruck in Richtung der vollständigen Entleerung bzw. Ablassung
weiter reduziert wird, wie dies durch die glockenförmige Kurve 45 in 2 veranschaulicht ist.
Die Spitzenamplitude der Manschettendruckoszillationskomplexe und
die zugehörigen Verschluss-Manschettendruckwerte
werden in dem zentralen Prozessorspeicher aufbewahrt. Die oszillometrischen
Messwerte werden durch einen Algorithmus in dem zentralen Rechner
dazu verwendet, den mittleren arteriellen Blutdruck (MAP) 46,
den systolischen Blutdruck 48 und den diastolischen Blutdruck 50 in
einer bekannten Weise zu berechnen.
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In
typischen NIBP-Überwachungssystemen, die
die erfassten Druckoszillationen 44 verwenden, um den systolischen
Blutdruck 48 und den diastolischen Blutdruck 50 zu
berechnen, basieren diese Blutdruckschätzwerte auf der maximalen Amplitude der
Druckoszillationen, die den mittleren arteriellen Blutdruck 46 kennzeichnen.
Wenn der mittlere arterielle Blutdruck 46 berechnet worden
ist, wird der systolische Blutdruck gewöhnlich als ein Verhältniswert des
MAP 46 geschätzt
bzw. berechnet. Beispielsweise wird der systolische Blutdruck 48 als
der Manschettendruck bei der erfassten Druckoszillation mit einer
Amplitude von ½ der
maximalen Druckoszillation bestimmt. In gleicher Weise wird der
diastolische Blutdruck 50 gleich dem Manschettendruck nach
der Spitzenoszillation festgesetzt, bei dem die Amplitude der Druckoszillation
5/8 des Wertes der maximalen Druckoszillation beträgt. Die
Verwendung dieser beiden Verhältniswerte
zur Schätzung
des systolischen und des diastolischen Blutdrucks auf der Basis
des erfassten MAP liefert sehr genaue Blutdruckschätzwerte
für normotone
Patientinnen.
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Im
normalen Betrieb eines NIBP-Monitors bzw. der NIBP-Überwachungseinrichtung unter
Verwendung oszillometrischer Verfahren zur Messung des Blutdrucks
empfängt
der Druck wandler 46 Signale von der Blutdruckmanschette,
die zum Teil auf den physischen Eigenschaften der Arterien in der überwachten
Patientin basieren. Die Blutgefäße in der
Patientin wirken wie ein Drucksensor zur Übertragung von Druckimpulsen,
die mit dem Blutdruck in der Patientin in Beziehung stehen. Wenn
sich die physischen Eigenschaften der Blutgefäße in der Patientin ändern, wie
beispielsweise bei einer Präeklampsie,
werden die durch den Druckwandler erfassten Druckimpulse im Vergleich
zu denjenigen, die von einer normotonen Patientin herrühren, verändert. Da
sich die physischen Eigenschaften des Blutgefäßes der Patientin bei einer
Präeklampsie
verändern,
kann der normale Algorithmus, wie er zur Schätzung des systolischen und
diastolischen Blutdrucks eingesetzt wird, ungenau sein. Gewöhnlich haben
die Blutdruckschätzwerte,
die unter Verwendung des typischen Algorithmus von einem NIBP-Monitor
bestimmt werden, systolische und diastolische Blutdruckschätzwerte
zur Folge, die etwas kleiner sind als die systolischen und diastolischen Blutdruckmesswerte,
die durch einen Arzt unter Verwendung einer manuellen Messtechnik,
beispielsweise mit einer Blutdruckmanschette und einem Stethoskop,
ermittelt werden. Da Ärzte
gewöhnlich
Patienten auf der Basis dieser manuell ermittelten Messwerte behandeln,
kann die Verwendung des typischen NIBP-Überwachungsalgorithmus kleinere Blutdruckschätzwerte
zur Folge haben, die folglich zu einem geänderten Behandlungsverlauf
führen
können.
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Bezugnehmend
nun auf 1 verwendet das Überwachungssystem
gemäß der vorliegenden Erfindung
eine Kohlenmonoxiderfassungsvorrichtung 52 zur Erfassung
des Gehalts von Kohlenmonoxid in dem Blutstrom einer Patientin als
eine Indikation bzw. Anzeige der Präeklampsie. In der in 1 veranschaulichten
Ausführungsform
kann die Kohlenmonoxider fassungsvorrichtung 52 durch eine
von mehreren unterschiedlichen alternativen Vorrichtungen gebildet
sein, die verwendet werden, um den Kohlenmonoxidwert in der Patientin
zu erfassen. Die erste vorgeschlagene Kohlenmonoxiderfassungsvorrichtung
verwendet eine Patientenmaske 54, um von der Patientin
ausgeatmete Gase zu empfangen. Die durch die Patientenmaske 54 aufgenommenen
ausgeatmeten Gase werden durch die Kohlenmonoxiderfassungsvorrichtung 52 analysiert,
und es wird ein endtitaler Atem-CO(etCO)-Wert zu dem zentralen Rechner 22 des
NIBP-Überwachungssystems 10 über die
Steuerleitung 56 geliefert. Wenn der zentrale Rechner 22 den
etCO-Wert von der Kohlenmonoxiderfassungsvorrichtung 52 entgegennimmt,
kann der zentrale Rechner 22 den etCO-Wert mit vorausgewählten Grenzwerten
vergleichen, um festzustellen, ob die Patientin 16 präeklamptisch
erkrankt ist. Alternativ kann die CO-Erfassungsvorrichtung 52 eine
interne Software enthalten, um festzustellen, ob die Patientin präeklamptisch
ist, und diese Information an den Rechner 22 zu liefern.
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Außer der
Verwendung einer Kohlenmonoxiderfassungsvorrichtung, die die ausgeatmeten
Gase von der Patientin empfängt,
kann die Kohlenmonoxiderfassungsvorrichtung 52 auch durch
eine Puls-CO-Oximetrievorrichtung gebildet sein, die eine Fingersonde 58 verwendet,
um den Kohlenmonoxidgehalt in dem Blut der Patientin zu schätzen. Insbesondere
schätzt
die Kohlenmonoxiderfassungsvorrichtung 52, die die Fingersonde 58 verwendet,
den Kohlenmonoxidhämoglobin
(COHb)-Gehalt in dem Patienten auf eine nicht invasive Weise unter
Verwendung eines modifizierten Pulsoximeters, beispielsweise des
von Massimo erhältlichen
RAD-57 Pulse-CO-Oximeters. In dieser Systemart erzeugt die Kohlenmonoxiderfassungsvorrichtung 52 ein
Signal an der Steuerleitung 56, das den COHb-Wert in dem
Patienten 16 kennzeichnet. Beim Empfang des COHb-Wertes
kann der zentrale Rechner 22 feststellen, ob die Patientin 16 präeklamptisch
erkrankt ist. Alternativ kann die CO-Erfassungsvorrichtung 52 eine
interne Software enthalten, um festzustellen, ob die Patientin präeklamptisch
ist, und diese Information an den Rechner 22 zu liefern.
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Obwohl
vorstehend zwei verschiedene Ersatzarten von Kohlenmonoxiderfassungsvorrichtungen 52 als
vorgeschlagene Alternativen beschrieben sind, sollte es verständlich sein,
dass zahlreiche weitere ersatzweise verwendbare Kohlenmonoxiderfassungsvorrichtungen 52 als
in dem Rahmen der vorliegenden Erfindung liegend angesehen werden.
Ferner wird, obwohl die Kohlenmonoxiderfassungsvorrichtung 52 als
eine von dem zentralen Rechner 22 gesonderte Einheit veranschaulicht
ist, in Erwägung gezogen,
dass die Funktionalität
der Kohlenmonoxiderfassungsvorrichtung 52 in dem NIBP-Überwachungssystem 10 integriert
sein kann, so dass die Eingangssignale von entweder der Patientenmaske 54 oder
der Fingersonde 58 unmittelbar durch den zentralen Rechner
bzw. Prozessor 22 entgegengenommen werden können und
die dazwischen eingefügte
Kohlenmonoxiderfassungsvorrichtung 52 nicht erforderlich
ist.
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Bezugnehmend
nun auf 3 ist das NIBP-Überwachungssystem 10 veranschaulicht,
wie es mit der Kohlenmonoxiderfassungsvorrichtung 52 verbunden
ist, um eine Information in Bezug auf den Kohlenmonoxidgehalt in
der Patientin 16 zu empfangen. Auf diese Weise kann das
NIBP-Überwachungssystem 10 feststellen,
ob die Patientin präeklamptisch
erkrankt ist, wie dies vorstehend beschrieben ist. Zusätzlich ist
der NIBP-Monitor 10 veranschaulicht, wie er mit einer e lektronischen
Krankendaten-Datenbank 60 über eine Steuerleitung 62 verbunden
ist, die durch eine drahtgebundene Verbindung oder eine drahtlose
Netzwerkverbindung gebildet sein kann. Auf diese Weise kann das NIBP-Überwachungssystem 10 mit
der elektronischen Krankendaten-Datenbank 60 kommunizieren, um
eine Information in Bezug auf die Patientin 16 entgegenzunehmen.
Beispielsweise kann das NIBP-Überwachungssystem 10 auf
einer früheren Diagnose
basierende Daten entgegennehmen, die anzeigen, dass die Patientin 16 präeklamptisch
ist. Obwohl ein hoher Blutdruck und reduzierte Kohlenmonoxidwerte
beide Indikatoren für
eine Präeklampsie
sind, bilden zahlreiche weitere klinische Informationen, beispielsweise
Proteinwerte in dem Urin, ebenfalls Indikatoren für eine Präeklampsie
in einer Patientin. Wenn die Patientin auf der Grundlage anderer
Testergebnisse als präeklamptisch
diagnostiziert worden ist, kann die Präeklampsiediagnose somit durch
das NIBP-Überwachungssystem 10 von der
Datenbank 60 entgegengenommen werden.
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Alternativ
enthält
der NIBP-Monitor ferner Eingabetasten, die einem Arzt ermöglichen,
von Hand eine auf verschiedenen weiteren Testergebnissen basierende
Indikation bzw. Anzeige einzugeben, dass die Patientin 16 präeklamptisch
erkrankt ist. Somit kann das NIBP-Überwachungssystem 10 feststellen,
dass eine Patientin präeklamptisch
ist, und zwar basierend entweder auf direkten Messungen aus dem
durch eine Patientin ausgeatmeten Atem, einer modifizierten Pulsoximetermessung
von einer Fingersonde, einer Diagnose, die von einer elektronischen
Krankendaten-Datenbank empfangen wird, oder basierend auf einer
von einem Arzt unmittelbar in den NIBP-Monitor getätigten medizinischen
Eingabe. Obwohl diese verschiedenen Ersatzverfahren zum Empfang
einer präeklamptischen
Diagnose in Erwägung
gezogen werden, sollte es verständlich sein,
dass andere alternative Verfahren als in dem Rahmen der vorliegenden
Erfindung liegend angesehen werden.
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Bezugnehmend
nun auf 4 ist nun das Verfahren zum
Betreiben des NIBP-Überwachungssystems
beschrieben. Wie in 4 veranschaulicht, besteht der
erste Schritt in dem Prozess für
das NIBP-Überwachungssystem
darin, die oszillometrischen Impulse von der Patientin zu erhalten,
wenn der Druck der Blutdruckmanschette von dem Anfangsaufblasdruck
zu einem Endaufblasdruck schrittweise reduziert wird, wie dies in
Schritt 64 angezeigt ist. Wenn die oszillometrischen Impulse
von der Patientin aufgenommen worden sind, kann der Rechner der
NIBP-Überwachungseinrichtung
anschließend die
typischen Blutdruckschätzwerte
in Schritt 66 unter Verwendung ihres herkömmlichen
Algorithmus berechnen. Wie vorstehend erwähnt bestimmt der herkömmliche
Algorithmus, wie er in vielen NIBP-Überwachungssystemen eingesetzt
wird, den systolischen und den diastolischen Blutdruck auf der Basis
eines Verhältniswertes
der maximalen Oszillationsamplitude, die dem mittleren arteriellen
Blutdruck entspricht.
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Wenn
der Rechner des NIBP-Überwachungssystems
die Blutdruckschätzwerte
in Schritt 66 berechnet hat, bestimmt der Rechner anschließend in
Schritt 68, ob die Patientin präeklamptisch erkrankt ist oder
an einer durch Schwangerschaft verursachten Hypertension leidet.
Wie vorstehend beschrieben, kann der Prozessor diese Bestimmung auf
der Basis entweder eines von einer Kohlenmonoxiderfassungsvorrichtung
herrührenden
Signals, einer von einer elektronischen Krankendaten-Datenbank empfangenen
früheren
Diagnose oder auf der Basis einer manuellen Eingabe in das NIBP- Überwachungssystem, die durch
den Arzt vorgenommen wird, getroffen werden. In jedem Fall muss
der Rechner des NIBP-Monitors
in Schritt 68 feststellen, ob die Patientin präeklamptisch
ist, wobei er anschließend die
normalen Blutdruckschätzwerte
auf der Basis dieser Feststellung modifiziert.
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Wenn
der Rechner in Schritt 68 feststellt, dass die Patientin
nicht präeklamptisch
erkrankt ist, zeigt der Rechner die in Schritt 66 berechneten
Blutdruckschätzwerte
auf der in 3 veranschaulichten Monitoranzeige 72 an.
Wenn die Blutdruckschätzwerte
in Schritt 70 angezeigt worden sind, kehrt das System zum
Schritt 64 zurück,
um die oszillometrischen Impulse von den Patientinnen in einem regelmäßigen Zeitintervall
zu erhalten. Beispielsweise können
die oszillometrischen Impulse von der Patientin alle 15 Minuten
oder in durch den Arzt festgelegten Intervallen erhalten werden.
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Wenn
jedoch der Rechner in Schritt 68 feststellt, dass die Patientin
präeklamptisch
erkrankt ist, passt das System anschließend die Blutdruckschätzwerte
in Schritt 74 an. Wie vorstehend beschrieben, sind die
in Schritt 66 bestimmten Blutdruckschätzwerte, wenn eine Patientin
präeklamptisch
ist, häufig sowohl
für den
systolischen als auch den diastolischen Blutdruckschätzwert im
Vergleich zu dem Blutdruck, wie er durch einen Arzt unter Verwendung
einer Blutdruckmanschette und eines Stethoskops manuell ermittelt
wird, zu niedrig. Gemäß der vorliegenden
Erfindung passt der Prozessor die Blutdruckschätzwerte in Schritt 74 derart
an, dass die Blutdruckschätzwerte
genauer den manuell ermittelbaren Blutdruckmesswerten entsprechen,
wie sie gewöhnlich
durch einen Arzt unter Verwendung einer von Hand aufblasbaren Blutdruckmanschette
und eines Stethoskops bestimmt werden.
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Im
Rahmen der vorliegenden Erfindung sind zahlreiche weitere Verfahren
zur Anpassung des Blutdruckschätzwertes
in Schritt 74 vorgesehen. Mehrere momentan vorgesehene
Verfahren sind nachstehend in Form anschaulicher Beispiele angegeben,
wobei sie jedoch nicht dazu gedacht sind, eine abschließende Auflistung
sämtlicher
unterschiedlicher Arten von Verfahren bereitzustellen, die als in
dem Rahmen der vorliegenden Erfindung liegend angesehen werden.
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Ein
erstes vorgesehenes Verfahren zur Modifikation der Blutdruckschätzwerte
besteht darin, einen festen Ausgleichs- bzw. Offsetwert zu dem geschätzten systolischen,
diastolischen und MAP-Druckwert zu addieren. Die festen Offsetwerte können bestimmt
werden, indem historische Datenwerte verwendet werden, die die Blutdruckschätzwerte,
die durch das NIBP-Überwachungssystem
an präeklamptischen
Patientinnen erzeugt werden, mit den manuell ermittelten Blutdruckwerten
vergleichen, wie sie durch einen Arzt unter Verwendung einer von Hand
aufblasbaren Blutdruckmanschette und eines Stethoskops ermittelt
werden. Basierend auf diesen historischen Werten können feste
Offsetwerte ermittelt und zu den systolischen, diastolischen und MAP-Druckwerten,
wie sie in Schritt 66 berechnet worden sind, addiert werden.
Die angepassten Blutdruckschätzwerte
würden
dann in Schritt 76 angezeigt.
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In
einem zweiten alternativen Verfahren zur Anpassung der Blutdruckschätzwerte
kann der Prozessor des NIBP-Überwachungssystems
zu den berechneten Blutdruckschätzwerten
Ausgleichs- bzw. Offsetwerte addieren, die von dem Wert des gemessenen
systolischen, diastolischen und/oder MAP-Druckwertes abhängig sind.
Als ein Beispiel kann der angepasste systolische Blutdruck als 125% des
in Schritt 66 berechneten systolischen Blutdruckschätzwertes
berechnet werden. In gleicher Weise kann der angepasste diastolische
Blutdruck als 125% des in Schritt 66 bestimmten diastolischen Blutdruckschätzwertes
gewählt
werden. In diesem Verfahren zur Anpassung der Blutdruckschätzwerte ist
die Größe des Ausgleichs-
bzw. Offsetwertes von den berechneten Blutdruckschätzwerten
abhängig, so
dass folglich die Größe des Offsetwertes
in Abhängigkeit
von dem gemessenen Blutdruck von dem Patienten variiert. Wenn die
angepassten Blutdruckschätzwerte
bestimmt worden sind, werden sie auch hier in Schritt 76 angezeigt.
-
Bei
einem dritten vorgesehenen Verfahren zur Anpassung der Blutdruckschätzwerte
kann der Prozessor des NIBP-Überwachungssystems
die Amplitudenverhältnisse
anpassen, die verwendet werden, um den systolischen und diastolischen
Druck in Schritt 66 zu bestimmen. Wie vorstehend beschrieben,
bestimmen viele NIBP-Überwachungssysteme die
systolischen und diastolischen Blutdrücke auf der Basis eines Verhältniswertes
der Amplitude des maximalen Oszillationsimpulses, der dem mittleren
arteriellen Blutdruck entspricht. Um ein Beispiel anzugeben, berechnen
viele NIBP-Überwachungssysteme den
systolischen Blutdruck als den Manschettendruck, bei dem die Amplitude
des gemessenen Oszillationsimpulses 1/2 der Amplitude des maximalen Oszillationsimpulses
entspricht. In diesem vorgesehenen Verfahren zur Anpassung der Blutdruckschätzwerte
kann der Standardverhältniswert
von 1/2, der verwendet wird, um den systolischen Blutdruck von der
maximalen Oszillationsamplitude zu berechnen, auf einen Wert von
5/8 modifiziert werden. Da der Verhältniswert erhöht worden
ist, wird der systolische Blutdruckschätzwert ebenfalls vergrößert. Ferner
wird der diastolische Blutdruck gewöhnlich als der Manschettendruck
bestimmt, bei dem die Amplitude der Druckoszillationen 5/8 der maximalen
Amplitude der Druckoszillationen entspricht. Dieser Verhältniswert
wird ebenfalls vergrößert, beispielsweise
gleich 11/16 gewählt,
um wiederum den berechneten diastolischen Blutdruck auf der Basis
der Amplituden der Oszillationsimpulse anzupassen. Erneut werden
die angepassten Blutdruckschätzwerte,
wenn sie berechnet worden sind, in Schritt 76 angezeigt,
so dass dem Arzt nur die angepassten Blutdruckschätzwerte
dargeboten werden und er die berechneten Blutdruckschätzwerte,
wie sie in Schritt 66 bestimmt worden sind, nicht sieht.
-
Ein
viertes Ersatzverfahren zur Anpassung der Blutdruckschätzwerte
umfasst eine Addition von Ausgleichs- bzw. Offsetwerten zu den Blutdruckschätzwerten
auf der Basis der gemessenen Impulsdrücke bei den systolischen und
diastolischen Werten. Da die Oszillationsimpulse die durch das NIBP-Überwachungssystem
tatsächlich
gemessenen physischen Eigenschaften darstellen, ermöglicht eine
Addition eines Offsetwertes zu dem Impulsdruck dem System, die tatsächlichen
physikalischen Messungen, wie sie durch das System vorgenommen werden,
zu kompensieren und nicht die durch das System ermittelten Rechenwerte
zu modifizieren. Erneut werden die angepassten Blutdruckschätzwerte, wenn
sie berechnet worden sind, in Schritt 76 angezeigt.
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Wenn
das System die angepassten Blutdruckschätzwerte dargestellt hat, kehrt
das System zu dem Anfang des Zyklus zurück, um die oszillometrischen
Impulse von der Patientin zu erhalten. Erneut bezugnehmend auf 1 und 3 ermög licht die
Verwendung der Kohlenmonoxiderfassungsvorrichtung 52 in
Verbindung mit dem herkömmlichen NIBP-Überwachungssystem
dem NIBP-Überwachungssystem,
eine Diagnose einer Präeklampsie auf
der Basis von Kohlenmonoxidwerten zu treffen, die in Echtzeit bei
der Patientin erfasst werden. Wenn das NIBP-Überwachungssystem feststellt,
dass die Patientin präeklamptisch
ist, kann die Recheneinrichtung in dem NIBP-Überwachungssystem
den Algorithmus, der zur Berechnung wenigstens des systolischen
und des diastolischen Blutdrucks der Patientin verwendet wird, anpassen,
so dass das NIBP-Überwachungssystem
einen Blutdruck für
Patientinnen, die präeklamptisch
sind, genauer anzeigt. Es ist vorgesehen, dass die Kohlenmonoxiderfassungsvorrichtung
den Gehalt von Kohlenmonoxid in einer Patientin unter Verwendung
einer von mehreren unterschiedlichen Erfassungstechniken, beispielsweise der
Detektion des Kohlenmonoxidwertes in einem ausgeatmeten Patientenatem
oder der Detektion des COHb-Wertes in einem Patientenblutstrom unter
Verwendung einer Fingersonde, erfassen kann. Die Verwendung der
Kohlenmonoxiderfassungsvorrichtung 52 ermöglicht es,
eine Feststellung der Präeklampsie in
Echtzeit auf der Basis von Patientenparametern vorzunehmen, die
im Gleichlauf mit der Berechnung des Patientenblutdrucks erhalten
werden. Wenn die NIBP-Überwachungseinrichtung
feststellt, dass die Patientin präeklamptisch erkrankt ist, kann
die Recheneinrichtung in dem NIBP-Überwachungssystem ihren Algorithmus
anpassen, um in genauerer Weise eine Anzeige des Blutdrucks einer
Patientin zu liefern.
-
Es
sind ein System und ein Verfahren zur Überwachung und Schätzung des
Blutdrucks einer schwangeren Patientin 16 beschrieben,
die den Blutdruckschätzalgorithmus
modifizieren, wenn die Patientin präeklamptisch erkrankt ist. Der Kohlenmonoxidwert
in einem Blutstrom der Patientin oder im ausgeatmeten Atem der Patientin
kann analysiert werden, um festzustellen, ob eine schwangere Patientin präeklamptisch
erkrankt ist. Nachdem die Patientin als präeklamptisch diagnostiziert
worden ist, passt das NIBP-Überwachungssystem 10 seinen
Algorithmus zur Schätzung
des Blutdrucks der Patientin an, um physische Veränderungen,
die bei einer Präeklampsie
in der Patientin auftreten, zu kompensieren. Die durch das NIBP-Überwachungssystem
berechneten angepassten Blutdruckschätzwerte können unter Verwendung unterschiedlicher
Anpassungstechniken und -verfahren berechnet und auf dem NIBP-Monitor
angezeigt werden.
-
- 10
- NIBP-Überwachungssystem
- 12
- Blutdruckmanschette
- 14
- Arm
- 16
- Patient
- 18
- Ablassventil
- 20
- Auslass
- 22
- Zentraler
Prozessor bzw. Rechner
- 24
- Steuerleitung
- 26
- Druckwandler
- 28
- Kanal
- 30
- Verbindungsleitung
- 32
- Druckluft
- 34
- Kanal
- 36
- Ablassventil
- 38
- Kanal
- 40
- Anfangsaufblasdruck
- 42
- Druckschritte
- 44
- Druckoszillationen
- 45
- Glockenförmige Kurve
- 46
- Mittlerer
arterieller Blutdruck
- 48
- Systolischer
Blutdruck
- 50
- Diastolischer
Blutdruck
- 52
- Kohlenmonoxiderfassungsvorrichtung
- 54
- Patientenmaske
- 56
- Steuerleitung
- 58
- Fingersonde
- 60
- Datenbank
- 62
- Steuerleitung
- 64
- Schritt
- 66
- Schritt
- 68
- Schritt
- 70
- Schritt
- 72
- Monitoranzeige
- 74
- Schritt
- 76
- Schritt